不同預(yù)冷方式結(jié)合H2O2處理對綠糖心冬棗貯藏期間品質(zhì)的影響

李自芹, 陳 雅 ,李文綺,賈文婷, 郭慧靜,宋方圓, 趙志永, 劉成江

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院,新疆石河子 832000;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院吐魯番農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆吐魯番 838099;3.石河子質(zhì)量與計量檢測所,新疆石河子 832000)

0 引 言

【研究意義】綠糖心冬棗在采摘和搬運期間很容易遭受機械損傷,在貯藏期間特別容易出現(xiàn)失水、表皮轉(zhuǎn)紅、腐爛、酒化等現(xiàn)象,致使果實商品率降低、貯藏期縮短,制約了綠糖心冬棗的產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1]。拉長綠糖心冬棗的貨架期,保持其商品率,是目前提高綠糖心冬棗商品價值和促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。 果蔬貯前預(yù)冷,是使用專門的設(shè)備把采摘后的果蔬溫度快速降低到其最佳貯藏溫度的過程[2]。果蔬較常用的預(yù)冷方式有冰水、冷庫、差壓以及真空預(yù)冷[3]。【前人研究進展】劉雪梅等[4]發(fā)現(xiàn)預(yù)冷結(jié)合1-MCP處理,保持了貯藏期間鴨梨的硬度,減少了果實失水、皺縮。張怡等[5]研究發(fā)現(xiàn),冰水預(yù)冷和強制通風(fēng)預(yù)冷降低了藍(lán)莓果實的腐爛率、失水率、POD活性和MDA含量,減緩了可滴定酸含量和硬度的降低。王璇等[6]發(fā)現(xiàn),通過差壓預(yù)冷處理青椒、茄子、番茄,預(yù)冷速率比冷庫直冷提高了2～6倍;雙氧水(H2O2),是一種強殺菌劑,也被稱為化學(xué)保鮮劑,利用它的強氧化性來破壞果蔬表面細(xì)菌的蛋白質(zhì),使之死亡,防止果蔬開放性傷口中的厭氧菌。林毅雄等[7]研究表明,H2O2處理延長了龍眼的貨架期。黃昭先等[8]發(fā)現(xiàn)H2O2處理延長了大豆?jié)饪s磷脂的貨架期,提升了其商品率。【本研究切入點】果蔬較常用的預(yù)冷方式和保鮮劑分別處理鮮食棗,各自均具有延緩鮮棗衰老,延長其貯藏期的作用,但采用預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱、隧道式原位壓差預(yù)冷、冷庫直冷預(yù)冷和H2O2處理綠糖心冬棗,研究其對果實貯藏品質(zhì)和貯期病害的影響報道較少。【擬解決的關(guān)鍵問題】以綠糖心冬棗為供試原料,研究冬棗貯前不同預(yù)冷方式(預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱、隧道式原位壓差預(yù)冷、冷庫直冷)結(jié)合H2O2熏蒸處理,在冷藏環(huán)境下對其貯藏品質(zhì)和生理變化的影響,為綠糖心冬棗預(yù)冷方式及保鮮劑的選擇及延長其貨架期提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

綠糖心冬棗:于2021年9月下旬采摘于新疆第三師圖木舒克市50團,戴手套采摘,裝箱快速運回實驗室,挑選果實成熟度一致、大小均勻、無傷和病蟲害的綠糖心冬棗。納米聚乙烯微孔保鮮膜(B)由天津科技大學(xué)提供預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱、隧道式原位壓差預(yù)冷庫由新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所提供;體積分?jǐn)?shù)為30%過氧化氫(H2O2)、溫濕度計,吸水紙、帶蓋保鮮筐、保鮮袋,巴斯消毒液等由新疆沃德生物科技有限責(zé)任公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 樣品處理

將綠糖心冬棗,分4組,每組40筐(100 kg)。

經(jīng)過前期試驗,H2O2體積分?jǐn)?shù)為0.5%、1%、2%、3%,每種濃度熏蒸時間分別采用3、5、7和9 min,均能不同程度的保持綠糖心冬棗的貯藏品質(zhì),但是3%的H2O2處理熏蒸7 min,9 min使綠糖心冬棗的果皮迅速發(fā)生了褐變,篩選最佳H2O2體積濃度為1%,熏蒸時間為5 min。

處理組1(預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2):1%H2O2熏蒸處理后,裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中,采用預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱將綠糖心冬棗預(yù)冷至0℃。

處理組2(原位壓差預(yù)冷+H2O2):1%H2O2熏蒸處理后,裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中,采用原位壓差預(yù)冷裝置將果實預(yù)冷至0℃。

處理組3(冷庫直冷預(yù)冷+H2O2):1%H2O2熏蒸處理后,裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中,采用冷庫直冷預(yù)冷將果實預(yù)冷至0℃。

對照(CK):綠糖心冬棗不經(jīng)過任何處理,未經(jīng)預(yù)冷(室溫預(yù)冷),裝入保鮮膜B中,扎口放入黃色帶蓋水果筐中。

各處理組及CK綠糖心冬棗分別置于(0±1)℃,相對濕度為80%～85%的保鮮庫中貯藏。貯藏50 d,每隔10 d測定1次果實的各項指標(biāo)。圖1～4

圖1 預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱預(yù)冷

圖2 原位壓差預(yù)冷

圖4 納米聚乙烯微孔保鮮膜

1.2.2 指標(biāo)測定

(1)轉(zhuǎn)紅指數(shù)

參照胡曉艷等[9]方法:0級,果皮無紅色;1級,0 ～25%果皮著色;2級,25%～50%果皮著色;3級,50%～75%果皮著色;4級,75%～100%果皮著色。

轉(zhuǎn)紅指數(shù)(%) = Σ[(轉(zhuǎn)紅級別×該級別果數(shù))/(轉(zhuǎn)紅最高級別×總果數(shù))]×100。

(2)腐爛指數(shù)

腐爛級別[10]:0級,果實未見腐爛;1級,0～1/4果實腐爛;2級,1/4～2/4 果實腐爛;3 級,2/4～3/4 果實腐爛;4級,3/4～4/4 果實腐爛。

腐爛指數(shù)(%) =Σ[(腐爛級別×該級別果數(shù))/(腐爛最高級×總果數(shù))]×100。

(3)失重率

采用稱重法測[11],失重率= (mo-m)/mo。

式中,mo、m分別代表綠糖心冬棗的初始質(zhì)量(g)和貯藏一段時間后的質(zhì)量(g)。

(4)呼吸強度

采用呼吸測定儀測定[11]。分4組,每組每次隨機取2 kg果實,稱重以后立馬放入2 L的呼吸桶密閉3 h,每種處理做3次平行試驗,取平均值(CO2mg/(kg·h))。

(5)硬度

用GY-4型數(shù)顯水果硬度計,從綠糖心冬棗的赤道部位進行測定(kg/cm2)。

(6)可溶性固形物含量(SSC)

采用TD-45數(shù)顯糖度計測定綠糖心冬棗汁中可溶性固形物的含量(%)。

(7)乙醇和乙醛含量

參照Thewes等[12]方法,利用氣相色譜測定綠糖心冬棗果實中的乙醇、乙醛含量(μmol/kg)。

(8)丙酮酸含量

參照趙亞婷[13]方法測定丙酮酸含量(mg/kg)。

(9)纖維素含量

纖維素含量測定參照趙云峰等[14]方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel軟件進行繪圖,用SPSS進行統(tǒng)計分析,以P<0.05 作為差異顯著的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實轉(zhuǎn)紅指數(shù)的變化

研究表明,在整個貯藏期間,綠糖心冬棗的轉(zhuǎn)紅指數(shù)不斷上升。在貯藏前20 d,各處理組果實表皮轉(zhuǎn)紅指數(shù)差距不大,在貯藏40 d時,CK組果實表皮轉(zhuǎn)紅指數(shù)為78.9%,高于其他處理組(P<0.05),各組轉(zhuǎn)紅指數(shù)大小依次為CK>冷庫直冷+H2O2>預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2>原位壓差+H2O2,各處理組較CK均能抑制綠糖心冬棗轉(zhuǎn)紅,原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理,更好的延緩了果實的后熟,保持了果皮的綠色。圖5

圖5 果實轉(zhuǎn)紅指數(shù)的變化

2.2 果實腐爛指數(shù)的變化

研究表明,在整個貯藏過程中,各處理組綠糖心冬棗的腐爛指數(shù)呈升高趨勢,在貯藏前10 d,CK組腐爛指數(shù)為2.5%,其他處理未發(fā)生腐爛,在貯藏第50 d,CK組果實腐爛指數(shù)為56.3%,冷庫直冷結(jié)合H2O2處理組腐爛指數(shù)為40.3%,預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱結(jié)合H2O2處理組為38.5%,原位壓差結(jié)合H2O2處理組為30.2%,其他處理組果實腐爛指數(shù)明顯低于CK(P<0.05)。各處理組較CK均有效減少了果實腐爛的發(fā)生,以原位壓差結(jié)合H2O2處理更好的保持了果實的品質(zhì)。圖6

圖6 果實腐爛指數(shù)的變化

2.3 果實失重率的變化

研究表明,各處理組及CK綠糖心冬棗的失重率變化不是很大,均低于10%,從貯藏20 d到貯藏后期,各處理組果實的失重率明顯低于CK。在貯藏第50 d時,冷庫直冷結(jié)合H2O2處理組,預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱結(jié)合H2O2處理組,原位壓差結(jié)合H2O2處理組的果實失重率較CK分別低了3%、5.7%、7%。各處理組均較好的保持了果實的水分含量,延緩了果實重量的降低,保持了果實的貯藏品質(zhì)。圖7

圖7 果實失重率的變化

2.4 果實呼吸強度的變化

研究表明,在整個貯藏期間,綠糖心冬棗的呼吸強度變化趨勢相似,CK組綠糖心冬棗的呼吸強度始終高于其他處理,在貯藏40 d時,各組(CK、冷庫直冷+H2O2、預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2、原位壓差+H2O2)的呼吸強度分別為32.2%,29.1%,25.4%,20.6%。各處理組較CK,抑制了綠糖心冬棗的呼吸強度,延緩了果實的代謝衰老進程。圖8

圖8 果實呼吸強度的變化

2.5 果實硬度的變化

研究表明,各處理及CK組果實的硬度整體呈下降趨勢,其中CK組果實硬度由最初的3.5 kg/cm2降到0.8 kg/cm2,下降幅度最大,在貯藏第40 d時,3組處理果實硬度與CK差異顯著(P<0.05)。3種預(yù)冷結(jié)合H2O2處理較CK,均抑制了果實在貯藏期間硬度的下降,保持了綠糖心冬棗的口感和品質(zhì),原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理對其硬度的下降具明顯的延緩作用。 圖9

圖9 果實硬度的變化

2.6 果實可溶性固形物含量(SSC)的變化

研究表明,在貯藏前期,各處理組及CK組SSC的含量變化不大,在貯藏后期,各處理組SSC含量明顯高于CK組(P<0.05),在整個貯藏期間,各處理組綠糖心冬棗SSC含量均高于CK。各處理組較CK,延緩了SSC含量下降,抑制了冬棗的生理代謝活動,提高了果實貯藏品質(zhì)。圖10

圖10 果實可溶性固形物含量的變化

2.7 果實乙醇含量的變化

研究表明,隨著貯藏時間的延長,果實中的乙醇含量在不斷的積累,在貯藏前20 d,各處理組及CK,乙醇含量緩慢升高,從30 d以后果實中的乙醇含量快速產(chǎn)生。在整個貯藏期,各處理組乙醇含量均低于CK,原位壓差結(jié)合H2O2處理的冬棗果實中乙醇含量最低。各處理組均有效抑制了果實中乙醇含量的上升,較好的保持了果實的貯藏品質(zhì),其中以原位壓差結(jié)合H2O2處理效果最好。圖11

圖11 果實乙醇含量的變化

2.8 果實乙醛含量的變化

研究表明,貯藏20 d,各處理組及CK果實中的乙醛含量達(dá)到最高值。在整個貯藏期間,CK組乙醛含量最高,且以原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理的冬棗果實中乙醛含量最低(P<0.05)。各處理組較CK顯著抑制了綠糖心冬棗在貯藏期間乙醛含量的積累,保持了果實貯藏品質(zhì)。圖12

圖12 果實乙醛含量的變化

2.9 果實丙酮酸含量的變化

研究表明,綠糖心冬棗在貯藏過程中,各處理及CK組果實中的丙酮酸含量呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢。CK組果實中的丙酮酸含量在第30 d達(dá)到峰值,之后逐漸下降。冷庫直冷預(yù)冷結(jié)合H2O2處理組丙酮酸含量在第40 d達(dá)到峰值,在整個貯藏過程中,CK組果實中的丙酮酸含量始終處于最高值(P<0.05)。以原位壓差預(yù)冷結(jié)合H2O2處理的冬棗果實中的丙酮酸含量最低(P<0.05)。各處理組較CK均抑制了綠糖心冬棗在貯藏期間丙酮酸含量的積累,抑制了丙酮酸形成乙醛轉(zhuǎn)化為乙醇,防止了果實的軟化及酒化,保持了果實的貯藏品質(zhì)。圖13

圖13 果實丙酮酸含量的變化

2.10 果實纖維素含量的變化

研究表明,各處理組及CK,綠糖心冬棗中纖維素含量整體呈下降趨勢,以CK組下降趨勢最顯著(P<0.05),在貯藏第40 d,各組(CK、冷庫直冷+H2O2、預(yù)蓄冷周轉(zhuǎn)箱+H2O2、原位壓差+H2O2)的纖維素含量分別為0.38%,0.4%,0.42%,0.5%。各處理組均較好的保持了綠糖心冬棗中纖維素的含量。圖14

圖14 果實纖維素含量的變化

3 討 論

3.1綠糖心冬棗在貯藏過程中,表皮變紅是制約其貯藏時間和商業(yè)價值的主要原因,綠糖心冬棗表皮顏色變化是判斷果實成熟度和銷售者用于分級的重要依據(jù)[15]。果實的呼吸代謝及微生物的侵染等因素會引起果實腐爛變質(zhì)[16]。綠糖心冬棗在貯藏期間會產(chǎn)生失重現(xiàn)象,主要原因是果實中含水量的減少[17]。果實中含水量的多少直接關(guān)系到綠糖心冬棗的脆度,對果實商品價值及品質(zhì)具有重要的影響[18]。硬度是指果實的抗壓力大小,其直觀的影響著果實的口感和商品價值[19]。可溶性固形物(SSC)可以反映綠糖心冬棗的成熟度和品質(zhì),是判斷果實是否耐貯藏的重要指標(biāo)[20]。在貯藏前期,各處理組及CK果實SSC呈升高趨勢,在第20 d達(dá)到最高值,隨后開始下降,可能是因為在貯藏初期,果實細(xì)胞中的淀粉水解為了可溶性的糖[21],使SSC的含量升高,在貯藏的整個過程中,又因為果實自身呼吸代謝需要消耗細(xì)胞內(nèi)的糖分[22],導(dǎo)致SSC的含量又緩慢降低。綠糖心冬棗在貯藏期間很容易出現(xiàn)“酒軟”現(xiàn)象,使冬棗的貯藏期縮短,品質(zhì)下降。細(xì)胞中乙醛含量的升高會導(dǎo)致綠糖心冬棗果實的生理代謝紊亂,降低冬棗的口感和品質(zhì)。丙酮酸是冬棗果實中糖類發(fā)酵水解的產(chǎn)物,也是乙醇發(fā)酵的反應(yīng)底物[13]。在貯藏過程中,果實中的纖維素酶影響著纖維素的含量,綠糖心冬棗在貯藏過程中很容易出現(xiàn)“軟化”、“酒化”導(dǎo)致其商品率降低,可能是果實中的原果膠酶將原果膠水解成了果膠,和纖維素分離的原因[23]。綠糖心冬棗在貯藏過程中很容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)紅、失水、皺縮、軟化、酒化、褐變、腐爛等現(xiàn)象[24]。

3.2溫度是影響綠糖心冬棗貨架期的重要因素,低溫貯藏可明顯抑制果實的軟化、衰老,降低其呼吸作用,拉長貨架期[25]。低溫貯藏、生物保鮮劑、化學(xué)保鮮藥劑以及氣調(diào)、減壓、浸泡等保鮮技術(shù)的使用[26],一定程度上延長了冬棗的貨架期,提高了冬棗的商品價值

4 結(jié) 論

3種預(yù)冷結(jié)合H2O2熏蒸處理,均減緩了綠糖心冬棗的轉(zhuǎn)紅指數(shù)、腐爛率、失重率、呼吸強度、乙醇、乙醛、丙酮酸含量的上升,抑制了硬度、SSC、纖維素含量的下降,維持了綠糖心冬棗貯藏過程中的品質(zhì)和脆度,有效阻止了果實的軟化、酒化以及腐爛變質(zhì),不同處理較CK,對冬棗的貯藏品質(zhì)都有較大的提高,原位壓差結(jié)合H2O2熏蒸處理優(yōu)于其他處理和CK。貯前不同預(yù)冷裝備結(jié)合過氧化氫處理技術(shù)是一種新的簡易、有效、低成本的保鮮措施。