不同SO2傷害 對紅地球葡萄貨架期品質的影響

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(1.大連工業大學食品學院,遼寧大連 116034;2.國家農產品保鮮工程技術研究中心,天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室,天津 300384)

“紅地球”葡萄屬歐亞種,因其個大、果皮鮮紅深受廣大消費者的青睞。據統計,“紅地球”葡萄栽培量約占鮮食葡萄的1/4,在我國葡萄貯藏產業占據著巨大的份額。結合生產實際調查,科研人員一直認為“紅地球”葡萄屬SO2敏感型品種[1],故使用SO2類保鮮劑劑量稍有不適就會在貯藏后期產生保鮮劑傷害,即果實表面有漂白現象發生[2],不僅影響了果實的商品價值還會影響消費者的食用安全[3]。SO2傷害問題已經成為了制約葡萄特別是“紅地球”葡萄發展的重要因素,如何控制保鮮劑使用量而又抑制后期腐爛是“紅地球”葡萄貯藏過程中需要解決的主要問題。為此,國內外也對此進行了大量研究。研究主要集中在SO2傷害的閾值、傷害的機理、代謝機理、不同葡萄對SO2的敏感性、受到傷害后的恢復能力、表觀癥狀、影響傷害的因素以及減小傷害的技術上[4]。而對于受SO2傷害的果實在貨架期內品質變化,討論較少。本文在以上研究成果的基礎上,對不同傷害程度的果實有關指標在貨架期內的品質變化做了討論,以期為“紅地球”葡萄的貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

PE保鮮袋、紅地球7+1型保鮮劑(有效成分焦亞硫酸鈉鹽,含量大于90%) 國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津);所用化學試劑 均為分析純,天津統一江天科技有限公司;“紅地球”葡萄 供試的“紅地球”葡萄于2012年9月27日采自河北省張家口市,采收后置于內襯PE保鮮膜的塑料筐內,當天運回國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)。挑選色澤度相近,無病蟲害、無霉變的果實0℃下預冷24h。以5kg/袋,放于內襯PE袋的塑料筐中,并在果實表面放入紅地球7+1型專用保鮮劑,扎口。于-1～0℃中的保鮮冷庫內貯藏。當貯藏至165d時,剪取部分果粒(保留果蒂)為檢測樣備用。將果實二氧化硫傷害分為5個等級,表面沒有漂白現象的為0級,漂白面積小于25%果實面積的為1級傷害,漂白面積在25%～50%的為2級,漂白面積在50%～75%的為3級,漂白面積大于75%的為4級,每一級傷害選擇果實2kg。區分后置于室溫18～20℃環境下塑料筐中,未密封。

TA .XT .Plus物性測試儀 英國Stable micro system公司;PAL-1 便攜式手持折光儀 日本 ATAGO 愛宕公司;AUW220D型電子分析天平 日本島津公司。

1.2測定方法

整個貨架期進行了3d,分別測定了貨架期開始和貨架期3d后的二氧化硫殘留、可滴定酸含量、可溶固形物含量、失重率以及果肉質地特性參數。

1.2.1 二氧化硫殘留的測定 用打漿機榨取“紅地球”葡萄果實汁液,稱取10g左右,放入500mL蒸餾瓶中,加入250mL水和10mL稀鹽酸(1+1),吸取25mL乙酸鉛至碘量瓶中,然后連接蒸餾裝置,至碘量瓶中蒸餾液約為200mL時,使冷凝管下端離開液面,再蒸餾1min,用少量水沖洗插入乙酸鉛溶液的裝置部分,取出碘量瓶,依次加入10mL濃鹽酸和1mL淀粉指示液,用碘液滴定至變藍且在30s內不褪色,同時做空白實驗,每組做三個重復[5]。

1.2.2 可溶性固形物(TSS)含量的測定 PAL-1便攜式手持折光儀測定。將葡萄果實去皮后,放入打漿機中勻漿后,勻漿液用3層紗布過濾后測定,做3次重復實驗,取其平均值。

1.2.3 可滴定酸(TA)含量的測定 GB/T12456-2008 法測定[6]。

1.2.4 失重率的測定 采用稱重法,測定不同傷害級數的失重率,計算公式:

1.2.5 果肉質地分析 將紅地球果實放置于質構儀測試平板上,然后采用直徑為75mm的圓柱形探頭P/75對去皮葡萄進行TPA 測試。測試參數如下:測前速度1mm/s,測試速度1mm/s,測后上行速度1mm/s,葡萄果肉受壓變形為30%,兩次壓縮停頓時間為5s,觸發力為5g。由質地特征曲線得到葡萄貯藏期間果肉狀況變化的質地參數:硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復性。每種傷害級數下的葡萄果實平行做20次,結果取其平均值。

1.3數據處理方法

圖表的繪制采用Excel軟件,數據的差異顯著性分析使用DPS 7.05軟件,運用鄧肯式新復極差法(Duncan’s multiple range test)進行統計處理。

2 結果與分析

2.1不同傷害級數的葡萄貨架期內可滴定酸含量的變化

由圖1所示,對貯藏期和貨架期不同傷害程度果實的TA含量檢測發現,無漂白現象的果實的TA含量低于有明顯漂白傷害現象的果實,除3級傷害外,各級傷害果實的TA含量隨傷害級數的增加而增加。貯藏165d時,除1級與3級之間差異不顯著(p>0.05)外,各級間差異顯著(p<0.05)。貨架期3d后,各級果實的TA含量均有所增加,但增加量很小,隨著級數的增加,TA含量也增高,0級與各級之間差異極顯著(p<0.01),1級與3級之間和2級與4級之間差異不顯著。

圖1 不同傷害級數的葡萄貨架期內可滴定酸含量的變化 Fig.1 Changes in TA content of different injure degrees during shelf period

2.2不同傷害級數的葡萄貨架期內可溶性固形物含量的變化

如圖2所示,果實經165d貯藏后,TSS含量呈現下降趨勢,且各級傷害下降的幅度不同。對貨架期前后果實檢測發現,0級TSS含量最高,而3級傷害的TSS含量最低,除4級果實外,隨著級數的增加TSS含量有降低的趨勢。貨架0d時,除1級和2級之間外,其它各級果實TSS含量極顯著性差異(p<0.01)。貨架期3d后,TSS含量有所增加,且各級之間差異極顯著(p<0.01)。

圖2 不同傷害級數的葡萄貨架期內 可溶性固形物含量的變化 Fig.2 Changes in TSS content of different injure degrees during shelf period

2.3不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉硬度的變化

如圖3所示,165d時(貨架0d)果實硬度較初值有所下降,且各級傷害果實的硬度值隨著傷害程度的增加呈下降趨勢,但差異不明顯,4級傷害降幅最大。貨架期3d后,各級傷害硬度值均有所下降,硬度0級與2級和2級與4級間差異顯著,其中,0級下降最為明顯,3級降幅最小,而4級傷害的果實硬度值仍為最小。

圖3 不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉硬度的變化 Fig.3 Changes of different injure degrees on firmness during shelf period

2.4不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉凝聚性的變化

如圖4顯示,傷害對果肉凝聚性有較大的影響,表現為隨傷害程度的加劇,凝聚性總體呈下降趨勢。其中,0級果實凝聚性最大,而4級果實則凝聚性最小。貨架期0d時,0級與1、3、4級差異性顯著(p<0.05),而0級與2級和1級與2、3、4級相比較差異不顯著(p>0.05)。而貨架期3d后,0級和2級凝聚性增加非常小,而其它各級略有上升,且各級之間差異不顯著。

圖4 不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉凝聚性的變化 Fig.4 Changes of different injure degrees on cohesiveness during shelf period

2.5不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉彈性的變化

圖5所示,貨架期0d時,果肉彈性較入貯前有所增加,可見,此時的果實硬度已經降低,表現為柔軟性增加,軟化加劇,此外,隨著傷害程度的提高,各級果實彈性值呈降低趨勢,4級傷害果實與0、1級果實差異性顯著(p<0.05),其它各級間差異不顯著。貨架期3d后,果肉彈性均有所增加,其中,4級傷害增加最多,0級次之,其它各級增長較小,各級之間差異不顯著。

圖5 不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉彈性的變化 Fig.5 Changes of different injure degrees on springiness during shelf period

2.6不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉回復性的變化

貯藏165d時,果肉回復性較入貯前有所增加,與彈性值具有相似的規律,此時的果實柔軟性增加,軟化加劇。圖6所示,貨架期前后,隨著傷害程度的增加,回復性值都呈降低趨勢,其中未顯示傷害現象的果實與明顯有傷害現象(1～4級)的果實的回復性值相差較大,明顯有傷害現象(1～4級)的果實之間回復值相差較小些,貨架期0d時,1～4級之間果實回復性差異不顯著。貨架3d后,各級傷害的果肉回復性均有所下降,除2級外,1、3、4級之間差異不顯著。

圖6 不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉回復性的變化 Fig.6 Changes of different injure degrees on resilience during shelf period

2.7不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉咀嚼性的變化

如圖7所示,貯藏165d時,果實的咀嚼性有所下降。貨架3d后,果實咀嚼性進一步降低,表現為果肉柔軟,失去紅地球果肉特有的硬果肉特性。貨架期前后,各級傷害的果實的咀嚼性無顯著性差異,4級傷害咀嚼性最小。貨架0d時,未顯示傷害現象的果實與明顯有傷害現象(1～4級)的果實的咀嚼性相差較大,其中明顯傷害現象的果實中,2級>1級>3級>4級;貨架期3d后,咀嚼性均有所下降,但下降幅度不同,明顯漂白現象的果實中,2級>3級>1級>4級。

圖7 不同傷害級數的葡萄貨架期內果肉咀嚼性的變化 Fig.7 Changes of different injure degrees on chewiness during shelf period

2.8不同傷害級數的葡萄貨架期內SO2殘留量的變化

由圖8可知,在貯藏至165d時,果實中的SO2殘留量隨著傷害級數的增加呈顯著上升趨勢,各傷害級數的果實之間SO2殘留量差異顯著(p<0.05),除2級和3級間外,其余差異極顯著(p<0.01)。其中,3級傷害以下雖然也有SO2殘留,但含量較低(小于FDA的安全標準:10mg/kg),而4級傷害SO2殘留最多,達44.26mg/kg。在貨架期3d后,各級SO2殘留量均有不同程度增加,增加量分別為0.07、0.87、0.47、0.68和4.22mg/kg,趨勢與貨架前相同。

圖8 不同傷害級數的葡萄貨架期內SO2殘留量的變化 Fig.8 Changes in sulfur dioxide residue of different injure degrees during shelf period

2.9不同傷害級數的葡萄貨架期內失重率的變化

貯藏165d后,失重率0.5%,失重率非常小,這是由于貯藏期間低溫環境和采用保鮮膜包裝所致。經觀察,貨架期3d后,本實驗樣品果實,果粒果蒂部分特別是傷害(漂白)后果肉有明顯的失水皺縮現象,且隨著貨架期的延長皺縮現象越明顯,由圖9所示,各級果實的均有較大的失重率,隨著傷害級數的增加,失重率也呈增加趨勢,且除0級與1級失重率差異不顯著外,其它各級傷害果實間差異性極顯著(p<0.01)。

圖9 不同傷害級數的葡萄貨架期內失重率的變化 Fig.9 Changes in weightlessness rate of different injure degrees during shelf period

3 討論

3.1SO2傷害對葡萄果實味覺的影響

在本研究中,貨架期前后的檢測中均表明,受SO2傷害的果實可滴定酸含量均高于未傷害的果實。同時,表現出傷害越嚴重,酸化的程度越高的趨勢。這與孔秋蓮等[7]研究結果相似,SO2超量處理會使葡萄汁液酸化,含酸量增加,另外,也會使緩沖容量減小,降低了細胞抵抗外來酸堿的能力,從而導致了更大程度的酸化。而可溶性固形物(TSS)是果實中所有溶解于水的化合物的總稱。本實驗研究發現,可溶固形物含量隨著傷害級數的增加,表現出降低的趨勢,但4級傷害卻并不是最小,結合保鮮劑殘留情況和失水率看來,可能原因是過多保鮮劑殘留到果實內部,生成了如鹽類等物質,引起了TSS的增大,也可能是4級傷害的果實失水大,導致TSS增大,具體原因還需進一步研究。

3.2SO2傷害對葡萄果實質地的影響

果實硬度、凝聚性、彈性、回復性和咀嚼性均為評價果肉品質的重要指標,一定程度上均能反映果實貯期品質的好壞,目前已有科研人員通過硬度值對果實的好果率進行了預測[8]。本實驗表明,貨架期3d后,各級傷害的果實硬度、彈性以及咀嚼性均有不同程度降低的趨勢。可見,SO2傷害導致了果實內部細胞組織結構損傷,細胞組織結合力降低,對于外力的抵抗力也隨之減弱,表現為柔韌性增加,并且這種變化在常溫下會加劇。而由于SO2傷害果實內部組織,導致果肉在受到外界壓力作用后的回彈能力也減小,故貨架期3d后,果實的回復性有降低的趨勢,且咀嚼性也變差。

3.3SO2傷害對葡萄果實SO2殘留和失重率的影響

許多研究結果表明SO2從漿果表面進入比較困難,只能從果實表面機械損傷、角質膜、細微裂口和輕度木栓化的皮孔進入[9-10]。從色澤來看,部分果實漂白表皮與未傷害果實部分表皮差別十分明顯,有十分鮮明的分界線圈痕跡,也有部分果實傷害后分界線不明顯,傷害部分果實表皮褪色泛白或變為粉紅色。從傷害部位來看,主要發生在果粒與果蒂的連接處,從果蒂處向果實臀位發展,直至全部表皮,另外,也表現在表皮受到外機械傷害后圍繞傷害部位為圓中心進行擴散傷害。果粒傷害后,隨著時間的延長伴有漂白區表皮皺縮下陷的現象,部分傷害嚴重的果實還伴有輕度刺鼻的氣味。在本實驗中,隨著傷害程度的增加,果肉中的殘留含量也增加,這與感官現象一致。貨架期3d時,各級傷害的SO2殘留均較0d時有所增加,這可能與SO2傷害的“中溫效應”有關[11],即溫度升高加速了傷害進程。

果蔬的失水與其品質變化有著密切的關系,通常失水率大于5%可表現出明顯的失水狀態,如皺縮、萎蔫、失色或褐變等。本實驗研究結果也表明,貨架期內果實的傷害程度越高,失重率也越大,分析原因為SO2傷害會損傷果實表皮及果肉細胞,使得細胞膜通透性增大,從而造成失水過快。

4 結論

4.1紅地球果實貯藏165d時,隨傷害程度的增加,不同傷害程度果實的TA含量及SO2殘留含量呈增加趨勢,而TSS含量變化則相反。果實質地方面,均表現為隨傷害程度的增加而降低的趨勢。常溫貨架期3d以后,TA含量、TSS含量、SO2殘留量、失重率以及凝聚性和彈性均有所增大,而果實硬度、回復性和咀嚼性都有所降低。

4.2貯藏165d時,差異性分析表明,除咀嚼性外,各級傷害的差異性達到了顯著水平。而貨架期3d以后,差異性分析表明,除凝聚性、彈性和咀嚼性外,不同傷害程度的果實之間差異明顯。

[1]張華云.葡萄采后保鮮技術及機理研究[D].北京：中國農業大學，2002.

[2]Hanna M. Mustonen. The efficiency of range of sulfur dioxide generating quality of Calmeria Table grapes[J]. Australian Journal of Eeperimental Agriculture, 1992,32:389-393.

[3]Gunnison A F. Sulfite Hypersensitivity, a Critical Review [J].CRC Critical Rev in Toxicol, 1987, 17: 185-214.

[4]田金強,張子德,陳志周.紅提葡萄貯藏保鮮過程中SO2傷害的防止技術研究[J].食品科學,2006,27(1):250-253.

[5]李文生,馮曉元,郭振忠,等.水果中SO2殘留調查與衛生限量范圍的討論[J].北方園藝,2008(3): 47-48.

[6]中國國家標準化管理委員會. GB/T 12456-2008 食品中總酸的測定[S]. 北京: 中國標準出版社, 2008.

[7]孔秋蓮, 修德仁, 胡文玉, 等. SO2傷害與葡萄汁液含酸量、pH、緩沖容量的關系[ J]. 保鮮與加工, 2001(3): 13-15.

[8]李志文，張平，張昆明,等.1-MCP 結合冰溫貯藏對葡萄果實質地的影響[J].農業機械學報，2011，42(7):176-181.

[9]葛毅強，譚敦炎，張維一,等. SO2對鮮食葡萄采后熏蒸處理的組織解剖研究[J].西北植物學報, 1997, 17(4)：516-521.

[10]孔秋蓮.葡萄采后貯藏中SO2傷害機制及調控措施研究[D].沈陽：沈陽農業大學，1999.

[11]北京農業大學.果品貯藏加工學[M].北京: 農業出版社, 1990.