蘭 杰,李學文,楊婷婷,李曉波(新疆農業大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊830052)
1-MCP結合ClO2處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期品質的影響
蘭 杰,李學文*,楊婷婷,李曉波
(新疆農業大學食品科學與藥學學院,新疆烏魯木齊830052)
以新疆“無核白”葡萄為實驗材料,采用1-MCP結合ClO2處理,研究其對無核白葡萄短期冷藏及貨架期品質的影響,探討模擬冷鏈及貨架狀態時1-MCP和ClO2處理對無核白葡萄的保鮮效果,為無核白葡萄的冷鏈運輸提供理論依據。無核白葡萄經1-MCP和ClO2處理后,貯藏于冷庫(0℃、90%~95%RH)中,9d后取出,放置在室溫(22±2)℃條件下6d,測定其品質指標。結果表明:1μL/L 1-MCP、10μL/L ClO2與1μL/L 1-MCP結合10μL/L ClO2處理均能有效減少葡萄貯藏期間的失重、脫粒、腐爛,延緩可溶性固形物、可滴定酸、VC含量的下降。貨架期6d,1-MCP結合ClO2處理葡萄的腐爛率僅為0.49%,失重率、落粒率和果梗褐變指數分別比對照低3.80%、2.98%和9.68%,可溶性固形物含量、可滴定酸含量和VC含量分別高于對照1.72%、0.03%和0.443mg/100g FW。
無核白葡萄,短期冷藏,貨架期,1-MCP,ClO2
無核白葡萄是新疆名、特、優水果,果實晶瑩碧透,皮薄肉脆,汁多味甜,品質十分優良,含有豐富的營養成分,深受廣大消費者的喜愛,在新疆園藝作物中占主要地位。但無核白葡萄果柄細,果刷短,采后極易發生果柄斷裂,果粒脫落,受病菌侵染而腐爛變質,給葡萄采后造成巨大經濟損失,已成為阻礙無核白葡萄發展的關鍵技術難題。采用先進的保鮮技術,最大程度保持葡萄采后貯運及貨架期的品質,降低腐爛,對新疆葡萄生產、貯藏、運輸、銷售具有深遠意義。
1-甲基環丙烯(1-MCP)是近年來發現的一種新型的無毒“低量”高效的乙烯受體抑制劑,通過與乙烯作用受體結合來抑制乙烯的生理活動,進而實現對植物成熟和衰老的抑制作用[1-2]。1-MCP已成功的應用于庫爾勒香梨[3]、無花果[4]、壽桃[5]、蟠桃[6]、香蕉、芒果、番木瓜[7]、草莓[8]、蘋果[9]、葡萄[10]等果品上。ClO2具有消毒、殺菌、除臭的作用,其作用機理主要是它具有的強氧化性。ClO2用于果蔬采后貯藏保鮮,能夠有效殺死或抑制微生物,延緩果蔬衰老與腐爛,對動植物機體不產生毒效且無氣味殘留[11]。目前1-MCP和ClO2對果蔬貯藏及貨架期品質的保鮮效果已有相關報道,本實驗以新疆無核白葡萄為材料,經1-MCP和ClO2處理,短期冷藏后,放置在室溫條件下,研究其對無核白葡萄模擬冷鏈運輸和貨架期品質、落粒率的影響,以探討1-MCP和ClO2處理對無核白葡萄的保鮮效果,以期為研發無核白葡萄的冷鏈運輸保鮮技術提供理論依據。
1.1 材料與儀器
無核白葡萄 于2013年8月采自新疆吐魯番現代農業科技示范園區成年葡萄園,成熟度一致,糖度為18%~22%、大小均勻(單果粒重約為2~3g)、無損傷、無病蟲害;1-甲基環丙烯(1-MCP) 美國羅門哈斯公司中國辦事處提供;ClO2(有效成分10%) 山東營養源食品科技公司。
AL204-IC型電子分析天平 梅特勒托利多儀器廠(上海有限公司);XMTD-4000型電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫療儀器廠;WYT-J型手持糖度計 成都豪創光電儀器有限公司。
1.2 材料處理
在前期實驗的基礎上,發現10μL/L ClO2(0.854g/m3ClO2粉劑)、1.0μL/L 1-MCP處理對保持葡萄采后貯藏品質,抑制腐爛具有良好的效果。因此,本論文選用濃度為10μL/L ClO2、1.0μL/L 1-MCP對葡萄進行處理。葡萄采后分選裝箱(葡萄箱規格:37cm×13cm× 25.5cm,5kg葡萄),按處理劑量放入保鮮劑藥包,迅速套上PE保鮮袋并扎口,處理結束后置于保鮮庫(0℃、90%~95%RH)貯藏9d后,取出放置在室溫(22±2)℃下6d。冷藏期間每隔3d取樣進行相關指標的測定,貨架期每隔2d取樣進行相關指標的測定。
實驗設定4個處理:1-MCP處理:每箱放入1包0.14g 1-MCP藥包(即1-MCP氣體濃度為1.0μL/L),常溫下處理24h;ClO2處理:每箱放入1包0.012g ClO2藥包(即ClO2氣體濃度為10μL/L);1-MCP結合ClO2處理:將葡萄先用1-MCP(濃度為1.0μL/L)常溫處理24h后,再將葡萄進行ClO2(濃度為10μL/L)處理。對照(CK):不進行任何處理。實驗重復三次。
1.3 測定指標及方法
1.3.1 失重率測定 采用稱重法測定,每個處理測定5箱葡萄,按下式計算:失重率(%)=(貯前重量-貯后重量)/貯前重量×100,重復三次。
1.3.2 落粒率測定 每次統計5箱葡萄,將落粒果挑出并稱重,按下式計算:落粒率(%)=落粒果重/總果重×100,重復三次。
1.3.3 腐爛率測定 將腐爛果挑選出并稱重,每次統計5箱葡萄,按下式計算:腐爛率(%)=腐爛果重/總果重×100,重復三次。
1.3.4 果梗褐變指數測定 參考張華云等[12]的方法,將葡萄果梗褐變情況進行分級,果梗、穗軸部位均沒有褐變為0級,果?;蛩胼S的褐變面積不超過總面積的1/4為1級,果?;蛩胼S的褐變面積占總面積的1/4~1/2為2級,果?;蛩胼S的褐變面積占總面積的1/2~3/4為3級,果?;蛩胼S的褐變面積超過總面積的3/4為4級。每次統計5串果穗,按下式計算果梗褐變指數。
果梗褐變指數(%)=∑(各級果穗數×褐變級數/總果穗數×最高級數)×100
1.3.5 可溶性固形物含量測定 隨機取20個果粒,去皮研磨勻漿,采用WYT-J型手持糖度計測定,單位:%。
1.3.6 可滴定酸含量測定 采用酸堿中和滴定法[13],單位:%。
1.3.7 VC含量測定 采用2,6-二氯靛酚滴定法[13],單位:mg/100g FW。
1.4 數據處理與分析
實驗數據采用SPSS 17.0軟件進行方差分析和檢驗,并利用Duncan多重式比較,進行差異顯著性分析,p<0.05表示差異顯著,p<0.01表示差異極顯著。
2.1 不同處理對無核白葡萄冷藏及貨架期間失重率的影響
從圖1可以看出,葡萄在冷藏期間失重率緩慢增加,常溫貨架期2d后失重率急劇上升,且經處理的葡萄果實失重率均低于對照果實,與李志文等[14]研究結果一致。貨架期結束時,對照果實的失重率分別是1-MCP處理、ClO2處理和1-MCP結合ClO2處理果實失重率的1.45、1.22、1.51倍,差異顯著(p<0.05)。各處理果穗失重率的大小排序為:1-MCP結合ClO2<1-MCP<ClO2,但彼此之間差異不顯著。說明1-MCP、ClO2、1-MCP結合ClO2均對延緩葡萄冷藏運輸及貨架期間果穗的失水有明顯作用。

圖1 不同處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期間失重率的影響Fig.1 Effect of different treatments on weight loss rate of white seedless grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.2 不同處理對無核白葡萄冷藏及貨架期間落粒率的影響
葡萄在貯藏過程中,隨著時間的延長,由于營養物質不斷損失,造成葡萄果粒脫落。由圖2可知,在葡萄冷藏及貨架期間,各處理均能抑制葡萄果實落粒率的增加。貨架期結束時,1-MCP、ClO2、1-MCP結合ClO2處理的果實落粒率分別為3.16%、3.58%、3.26%,其中1-MCP、1-MCP結合ClO2處理的果實落粒率均明顯低于ClO2處理。對照處理的果實落粒率為6.24%,較冷藏9d時的1.60%上升幅度很大,與其他處理相比差異均極顯著(p<0.01)。

圖2 不同處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期間落粒率的影響Fig.2 Effect of different treatments on berry drop rate of in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.3 不同處理對無核白葡萄冷藏及貨架期間腐爛率的影響
葡萄在貯藏期間果實和果梗受到霉菌的侵染,造成腐爛變質。李江闊等[15]研究發現:在整個冰溫貯藏期間,1-MCP、ClO2和1-MCP+ClO2處理均在很大程度上減輕了葡萄果實落粒和腐爛現象的發生,較好地保持了葡萄貯藏期間的品質。從圖3中可看出,冷藏期間,葡萄果實腐爛率的呈現緩慢上升的趨勢,轉移至室溫后則迅速上升。1-MCP和ClO2處理均明顯降低了果實的腐爛率。冷藏9d后,對照果實的腐爛率分別高于1-MCP、ClO2、1-MCP結合ClO2處理1.57%、1.65%、1.95%,差異極顯著(p<0.01)。

圖3 不同處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期間腐爛率的影響Fig.3 Effect of different treatments on decay rate of in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.4 不同處理對無核白葡萄冷藏及貨架期間果梗褐變指數的影響
低溫貯藏3d后,各種處理的葡萄果梗均出現輕微褐變現象,1-MCP和ClO2處理的果梗褐變指數均低于對照,1-MCP處理的果梗褐變程度最輕微。貯藏9d時,對照處理的葡萄果梗褐變指數上升到3.05%,1-MCP結合ClO2處理的葡萄果梗褐變指數為1.62%,與對照相比差異極顯著(p<0.01),且低于1-MCP處理和ClO2處理的1.95%和2.77%(圖4)。由此可知,1-MCP能夠很好的抑制葡萄的果梗褐變,具有保綠的作用,結合ClO2處理能更好地減輕葡萄的果梗褐變程度,使葡萄果實在冷藏及貨架期過程中維持良好的品質狀態。

圖4 不同處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期間果梗褐變指數的影響Fig.4 Effect of different treatments on stem browning index of in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and
2.5 不同處理對無核白葡萄冷藏及貨架期間可溶性固形物含量的影響
可溶性固形物是指細胞液內所含的一些可溶性的氨基酸、維生素、礦物質、糖類等,其中以糖類為主,是評價果實品質的重要指標之一。喬建軍等[16]研究說明用ClO2保鮮劑處理葡萄有利于保持葡萄的含糖量。由圖5可見,隨著貯藏時間的延長,對照和處理葡萄果實可溶性固形物含量整體呈下降趨勢。貯藏前果實可溶性固形物含量為19.6%,貨架期結束后,1-MCP、ClO2、1-MCP結合ClO2處理的果實可溶性固形物含量分別下降為18.47%、18.38%、19.02%,均高于對照處理的17.30%,各處理之間的差異極顯著(p<0.01)。說明1-MCP和ClO2處理均能有效抑制葡萄可溶性固形物含量的下降。

圖5 不同處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effect of different treatments on TSS content in seedless table grape in model condition of cold-chain transportation and shelf-life
2.6 不同處理對無核白葡萄冷藏及貨架期間可滴定酸含量的影響
在貯藏過程中,葡萄果實中的有機酸通過生理代謝轉化成其他物質,造成可滴定酸含量呈下降的趨勢。由圖6可見,本實驗結果說明,貯藏期間,各處理與對照組的葡萄果實中可滴定酸含量均降低??傻味ㄋ岷坑傻椭粮叩捻樞蛞来螢椋簩φ眨綜lO2>1-MCP結合ClO2>1-MCP處理,但各處理間沒有顯著性差異。這一結果與馮敘橋等[17]在用1-MCP結合ClO2對冰溫貯藏玫瑰香葡萄進行處理的實驗結論中略有不同,可能是處理方法不同引起的。

圖6 不同處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期間可滴定酸含量的影響Fig.6 Effect of different treatments on TA content in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.7 不同處理對無核白葡萄冷藏及貨架期間VC含量的影響
韓璐等[18]在研究1-MCP處理對無花果貯藏品質及采后生理的影響時發現:VC含量關系無花果的營養品質,同時也是影響貯藏性的主要因素之一。在整個貯藏期的同一貯藏時間,不同濃度1-MCP處理與對照組VC含量均呈下降趨勢,各處理與對照組之間達到差異顯著水平。由圖7可知,本實驗中不同保鮮處理的葡萄果實VC含量也均呈下降趨勢,且處理果實的VC含量始終高于對照。貨架期結束時,1-MCP、ClO2、1-MCP結合ClO2處理果實VC含量分別比對照高出0.420、0.299、0.443mg/100g,此時1-MCP、1-MCP結合ClO2處理的VC含量與對照組差異極顯著(p<0.01),且1-MCP結合ClO2處理高于1-MCP和ClO2分別單獨處理。

圖7 不同處理對無核白葡萄短期冷藏及貨架期間VC含量的影響Fig.7 Effect of different treatments on Vc content in seedless table grape in model condition of Short-term cold storage and shelf-life
本實驗結果表明:1μL/L 1-MCP、10μL/L ClO2與 1μL/L 1-MCP結合10μL/L ClO2處理均能有效減少葡萄貯藏期間的失重、脫粒、腐爛,延緩可溶性固形物、可滴定酸、VC含量的下降。貨架期6d,1-MCP結合ClO2處理葡萄的腐爛率僅為0.49%,失重率、落粒率和果梗褐變指數分別比對照低3.80%、2.98%和9.68%,可溶性固形物含量、可滴定酸含量和VC含量分別高于對照1.72%、0.03%和0.443mg/100g FW。
1-MCP能夠有效地保持“無核白”葡萄果梗的綠色,ClO2處理明顯抑制果實的腐爛率,1-MCP結合ClO2處理,兩者作用相互補充,能更有效地保持葡萄冷藏及貨架期間的品質,減輕果粒脫落,抑制腐爛。
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Effect of 1-MCP and ClO2treatments on quality of white seedless grape during short-term cold storage and shelf-life
LAN Jie,LI Xue-wen*,YANG Ting-ting,LI Xiao-bo
(College of Food science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)
‘White seedless grape’of xinjiang was used as test material to study the effect of the treatment with 1-MCP and ClO2on quality during short-term cold storage and shelf-life.The fresh-keeping effect of treatment with 1-MCP and ClO2during simulation of cold chain and shelf-life was researched to provide a theoretical basis for maintaining the quality of cold chain transportation of seedless grapes.The qualties of fruit treated after 9-day storage at 0℃,RH 90%~95%and 6-day shelf-life at room temperature were investigated. The results showed that fruit treated with 1μL/L 1-MCP,10μL/L ClO2and 1μL/L 1-MCP plus 10μL/L ClO2could decrease weight loss,berry drop,decay,alleviate the decline of total soluble solids(SSC),titratable acidity(TA)and VCcontent.After 6d shelf-life,the weight loss rates,berry drop and stems browning index of fruits treated with 1-MCP combined with ClO2were 3.80%,2.98%and 9.68%respectively lower than that of control,decay rates were 0.58%.TSS,TA and VCwere 1.72%,0.03%and 0.443mg/100g FW respectively higher than that of control.
white seedless grape;short-term cold storage;shelf-life;1-MCP;ClO2
TS255.3
A
1002-0306(2014)14-0347-04
10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.068
2013-12-04 *通訊聯系人
蘭杰(1988-),女,碩士研究生,研究方向:農產品貯藏與加工。
“十二五”農村領域國家科技計劃課題(2011BAD27B01)。