不同結合方法對鳳凰水蜜桃采后保鮮品質的研究

2014-04-29 00:00:00趙心語崔志寬李陽李建龍李卉剛成誠陳奕兆何正岳潘斌羅斌

天津農業科學 2014年5期

摘要：為尋找一種既有效又適合推廣應用，而且符合食品安全的水蜜桃保鮮方法，以鳳凰水蜜桃為試驗材料，研究分析了在冷藏條件（1±0.5） ℃下結合氣調，分別用姜汁浸泡和超聲波+姜汁浸泡對鳳凰水蜜桃的保鮮效果。結果表明：從整體保鮮效果上來說，超聲波+姜汁復合組保鮮效果最佳且顯著好于對照組，與姜汁處理組差異不顯著（P > 0.05）；姜汁處理組能夠有效地抑制呼吸強度，降低可溶性糖含量和提高MDA含量，超聲波+姜汁處理組對于抑制采后桃果實SSC的下降、電導率和PPO酶活性效果顯著，并能有效推遲呼吸高峰從第15天至第25天；低溫（1±0.5） ℃貯藏有效地抑制了冷害和褐變發生，冷藏溫度適宜。總之，從經濟、有效、安全指標綜合考慮，采后低溫（1±0.5） ℃+姜汁處理貯藏可以作為一種綠色有效的保鮮措施進行推廣應用。

關鍵詞：水蜜桃；低溫保鮮；超聲波保鮮；采后生理

中圖分類號：S609+.3 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.012

鳳凰水蜜桃美味營養，是鮮食桃中的佳品，深受市場歡迎。由于其薄皮多汁，且屬于呼吸躍變型的果實，果實采摘在高濕高溫的炎熱天氣，果實放置于常溫環境下易軟化，一般在3～5 d即腐爛變質，雖然低溫可有效延長貨架期，但果實食用品質會顯著下降，從而嚴重影響其商品價值及經濟效益。考慮到延長其貨架期的現實意義[1]，需要深化對水蜜桃儲藏保鮮的研究。目前已有關于水蜜桃保鮮的報道，主要采用物理[2]、化學[3]、生物[4-7]等方法。普通冷藏是目前鳳凰水蜜桃采后保鮮的主要方法。經驗表明，低溫可以顯著解決桃子保鮮期過短的問題[8]。孟雪雁和岑濤[9]發現“大久保”和“明星桃”若溫度降至5 ℃，則果實出現冷害癥狀[10-11]，正常后熟溫度是8 ℃。汪沂等[12] 認為1 ℃貯藏“北京33 號”的效果明顯。姜汁常在肉類保鮮中出現[13-16]，果蔬保鮮報道罕見；氣調包裝[17]（Modified atmosphere packaging，MAP）因其成本低、環保和易操作，在前期試驗中有明顯的保鮮優勢和效果。諸多單一保鮮方法中有一些可在一定程度上延長水蜜桃保鮮期且效果較好，但一般存在保鮮成本偏高，不適合工廠化或散戶使用的特點。

在2010年和2011年的試驗中，發現低溫下應用氣調、涂膜[3]處理果實后，個別指標會有明顯效果，但總體存在不均衡現象，為進一步探究果實低溫貯藏的最適溫度和保鮮機理，本研究設計了低溫條件下采用氣調、超聲波、姜汁交叉結合方式處理果實，為水蜜桃的果實采后保鮮提供技術參考和理論依據，尋找一種可廣泛應用在散戶和工廠規模生產的、環保經濟、有效可行的保鮮方法。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

鳳凰水蜜桃采摘自江蘇省張家港市鳳凰鎮，品種是‘白花’。

生姜從南京金潤發超市購得，去皮勻漿，然后以1∶30（g∶mL）的比例加入蒸餾水，浸提4 h，用雙層紗布過濾獲得澄清的生姜汁待用。

1.2 試驗儀器

主要儀器包括：超聲波清洗儀、顯微鏡、恒溫冷藏冰箱、水浴鍋、電子天平、GY-3型水果硬度儀、無菌操作臺、DDS-11A型電導率儀、756MC型紫外可見分光光度計、VBR-18型手持折光儀、TGLl650-WS臺式高速離心機。

1.3 試驗設計與處理方法

本試驗采用低溫冷藏下農藝與物理方法來處理水蜜桃。采收時間相同，個體均勻，成熟度八成。采取隨機分組設計，每個處理組18個果實，每個處理重復3次；測定時間為30 d，分別于0，5，10，15，20，25，30 d測定各項指標。

果實采摘后立即運回實驗室，清潔果實的表面，散去田間熱，分組備用。分別用姜汁浸果、超聲波清洗（將水蜜桃放于超聲波清洗儀中清洗，40 ℃水處理10 min，頻率為25 Hz）+姜汁處理果實后自然晾干，以不做處理的水蜜桃為對照（CK），保鮮袋包裝后于冷藏（1±0.5） ℃下貯藏。

1.4 測定指標和方法

1.4.1 失重率失重率定義為（W1-W2）/ W1×100%。其中W1表示處理前的每個果實的質量，W2為每次測定時果實的質量。

1.4.2 硬度利用GY-3型硬度計測定果實硬度，在每個果實中間最大橫徑處去皮，取3個點測定硬度，取其平均值[12] 。

1.4.3 可溶性固形物采用手持阿貝折光儀測定[11] 。

1.4.4 相對電導率果實細胞膜透性的測定采用DDS-11A型電導率儀測定，取果肉3 g置純水中，靜止1 h后測定初始電導率λ1，煮沸后冷卻至室溫測定煮沸后電導率λ2，每組處理測定3次，取平均值。相對電導率=（λ1-純水電導率）/（λ2-純水電導率）×100%[11] 。

1.4.5 呼吸強度水蜜桃呼吸強度的測定采用靜置法[18] 。

1.4.6 丙二醛含量測定用三氯乙酸（TCA）提取后加硫代巴比妥酸（TBA）煮沸測定[19] 。

1.4.7 多分氧化酶活性測定多酚氧化酶含量的測定采用鄰苯二酚法測定，以0.01 mol L-1 的鄰苯二酚作為反應底物，測定其反應體系在單位時間內產物的A410 nm的增加值。加入1 mL酶提取液，反應體系總體積為3 mL。酶活性以每min光密度變化0.001為一個單位U[20]。

1.5 數據處理與分析

本試驗在進行數據處理時把部分生理指標的變化量換算成相關生理指標變化率以表示其變化，消除兩次重復試驗的起始值不同帶來的差異，即某生理指標變化率=（某生理指標24 h后的值-某生理指標的初始值）/某生理指標的初始值×100%。

試驗數據用Excel和SPSS軟件進行統計處理后應用ANOVA鄧肯氏進行多重差異分析。

2 結果與分析

2.1 不同組合處理對桃果實失重率變化的影響

果皮皺縮品質下降的主因是失水，控制失水率常用的有效方法是套袋處理，也可以用保鮮劑處理[20]。在內環境里水作為生理機理各反應的溶劑，失水過多會嚴重影響代謝的正常進行，所以果實保鮮的首要條件就是先控制其失重率[21]。各處理組失水率變化情況見圖1，由圖l可知，在處理后15～20 d時復合處理組失重率變化平緩，從失重率變化曲線可看出，B處理組效果最好，其次是A處理組，且均優于對照組。在處理第30天，經姜汁及超聲波結合姜汁綜合方法處理的桃果實失重率分別為0.573%和0.373%，而對照組果實失重率為0.617%。整體看，在一定程度上處理組抑制了失重率變化，但不同處理在（1±0.5） ℃冷藏時不存在顯著性差異（P>0.05）。

2.2 不同組合處理對桃果實硬度變化的影響

硬度的主要變化表現在其質地和耐貯性。對于水蜜桃來說，一定程度的軟化可以提升桃果實的口感，但當軟化發生完全時，也伴隨著呼吸高峰和腐爛變質加劇的出現，所以硬度在一定范圍內下降不會使桃果實變質腐爛，也不會出現大幅度生理指標的變化[19]。由圖2知，處理后的桃果實硬度均優于對照組。隨貯藏時間增加，桃果實的硬度呈現下降趨勢。在貯藏的第30天，桃果實硬度經姜汁和超聲波結合姜汁復合方法處理后分別下降29%和23%，而對照組的果實硬度下降了43%。數據顯示綜合處理中的超聲波處理相對較好地保持了桃果實硬度，但3組之間不存在顯著差異（P>0.05）。在整個貯藏期，CK組和A組果實硬度呈上升趨勢，分別始于第15 天與第25 天，但沒有保持平穩上升態勢，說明屬正常軟化，不是冷害發生的癥狀；超聲波+姜汁處理的果實硬度則呈下降趨勢，當冷藏處理至第30天時，果實硬度是2.94 kg·cm-2。說明鳳凰水蜜桃在（1±0.5） ℃冷藏條件下貯藏果實可正常后熟軟化。

2.3 不同組合處理對桃果實可溶性固形物變化程度的影響

初始桃果實中簡單物質的消耗是由自身代謝引起的，所以可溶性固形物含量呈下降趨勢。由圖3可知，處理組果實SSC優于對照組，并且處理組與對照組之間有明顯差異（P > 0.05）；保存5 d后，A處理組可溶性固形物含量下降明顯，B處理組先上升后下降，存在有小幅度的上升，說明貯藏期可溶性固形物含量并不單單表現出上升或下降的趨勢[22]。超聲波+姜汁處理組的SSC在第10天后變化幅度較小，單一處理組的SSC則呈現緩慢下降。從試驗所得數據分析，3組都有著抑制可溶性固形物的效果，其中抑制效果最顯著的為B處理組。完整冷藏保鮮期間，超聲波+姜汁是最有效抑制桃果實SSC下降的處理組，但各處理組之間不存在顯著性差異（P > 0.05）。

2.4 不同組合處理對桃果實細胞膜透性變化程度的影響

由圖4知，在整個儲藏期間果實的細胞膜透性是逐漸增加的。一系列腐敗變質過程使電解質由細胞內外滲，進而導致果實細胞浸提液電導率增大。因此，電導率一定程度上反映果實的軟化、腐爛程度，判斷果實細胞膜受損程度即可測量果實細胞浸提液的電導率。桃果實各不同處理組的相對電導率如圖4所示。因為果實細胞不同程度的損傷，所以試驗初始電導率值均不為零，分析曲線可知在整個貯藏過程中兩處理組的相對電導率都低于對照組，處理組與對照組之間有顯著差異（P > 0.05），第30天時處理組的相對電導率分別為27.74%、21.42%，對照組為36.31%，雖然兩處理組之間差異不明顯，相比較而言效果最好的為復合處理組。對照組的相對電導率與兩處理組存在明顯性差異且高于兩處理組，說明處理后有效抑制了細胞膜的損傷。因此，低溫下兩處理方法能減少自由基傷害，保護細胞膜的完整性，抑制脂氧化作用及細胞膜崩潰，進而降低相對電導率維持了果實的細胞膜透性。

2.5 不同組合處理對桃果實呼吸強度變化程度的影響

有效地抑制呼吸強度是保鮮成功與否的一項重要指標。水蜜桃不耐貯藏的重要生理原因[22]可能是桃采后直到腐爛會出現兩次呼吸高峰。由圖5知，復合處理組的水蜜桃呼吸強度顯著（P<0.05）低于對照且復合處理組效果最好；復合處理和姜汁處理下的呼吸速率均值并沒有顯著性差異（P>0.05）；復合處理組將呼吸高峰推遲到第25天，對照組和姜汁處理下的果實呼吸高峰分別出現在第

15天和第20天，且對照組的呼吸值達到66.33 mL·（kg·h）-1。表明對推遲水蜜桃采后呼吸高峰和降低呼吸速率具有明顯效果的是復合處理組和姜汁處理組，主要原因是果實在低溫貯藏條件下整體代謝的減弱導致呼吸強度隨之降低，故能有效減緩果實軟化及腐爛。

2.6不同組合處理對桃果實丙二醛（MDA）含量變化程度的影響

MDA含量越高，說明膜脂過氧化的程度越嚴重，丙二醛（MDA）是膜質過氧化的重要產物，當MDA大量積累時，造成膜系統嚴重損傷[23]。由圖6可知，在貯藏的第30天經姜汁及復合方法處理的果實MDA含量分別增加173%和85%。對照組果實的MDA含量為3.14 μmol·L-1，高于初始值319%。在低溫貯藏過程中，MDA含量呈上升趨勢，抑制貯藏過程中膜脂過氧化，降低丙二醛的生成的有效方法是復合處理，超聲波+姜汁和姜汁處理組均與對照組存在顯著性差異（P<0.05）。處理組各時期MDA的含量均低于對照組。

2.7 不同組合處理對桃果實多酚氧化酶（PPO）變化程度的影響

酚類物質含量、PPO酶活性和O2三大條件[24]使果實貯藏期間內部因素改變，導致組織發生不

同程度地褐變。通過調控促進或抑制衰老的因素來影響桃果實的褐變，故PPO酶活性的抑制可在一定程度上抑制桃果實褐變來延長果實保存期[21]。各處理組桃果實PPO酶活性如圖7，姜汁處理后，PPO酶活性有所下降，但與對照組相比仍然存在顯著性差異（P<0.05），說明各處理在抑制PPO活性方面有一定效果。不同處理放置3 d后，果實內的PPO酶均表現出一定活性，表明各組桃果實存在潛在的褐變風險，果實內的PPO酶含量變化不規則且呈上升趨勢，極大值則呈下降趨勢。其中，PPO酶活性為199 U·g-1，超聲波+姜汁處理組對于抑制PPO活性有明顯的效果，顯著低于對照組；姜汁浸果處理組的效果尚可，雖低于對照組，但不及復合處理組。

3 結論與討論

研究結果表明，本試驗中各組失重率和硬度保持較好且無顯著性差異，故利用果實套袋的氣調貯藏可有效維持桃果實表面氣體濃度比例在有利的范圍之內。這種方法操作簡便、成本低，有著很好的商業化前景，同時可以與低溫處理有效結合。

（1）在（1±0.5） ℃冷藏條件下，姜汁浸果處理及超聲波+姜汁處理的水蜜桃檢測指標均好于對照組，且保鮮作用效果明顯，均適用于鳳凰水蜜桃的貯藏保鮮。

（2）整體比較而言，在低溫（1±0.5） ℃貯藏下超聲波+姜汁處理整體并未明顯好于姜汁處理，姜汁處理效果顯著表現在抑制糖含量降低、呼吸強度和MDA含量幾方面，后者有效推遲呼吸高峰至第25天，抑制了桃果實SSC的下降，在保護膜的完整性和PPO酶活性上也有很好的作用，并有效延緩了果實的軟化和腐爛。考慮到操作既簡單有效又經濟省時，低溫姜汁處理更具有推廣價值。

（3）在整個貯藏期間，對照果實硬度雖有上升但整體呈現下降趨勢，貯藏至第30天時，3組果實硬度分別為2.68，2.94，2.17 kg·cm-2，沒有顯著差異。說明鳳凰水蜜桃在低溫（1±0.5） ℃貯藏中果實可正常后熟軟化，沒有冷害癥狀發生，是適宜其保鮮的冷藏溫度。

（4）在本試驗后期2個處理組都抑制了果實多酚氧化酶活性，減少了褐變和冷害的發生，另外還有效抑制總糖的降低，并延緩呼吸高峰的出現，在第30天還能保持水蜜桃的一定風味。

（5）姜汁和超聲波+姜汁處理可在水果及農作物保鮮中應用，二者使用安全方便。不會對當地的環境造成污染，對人、畜無害，與其他常規保鮮方法相比，符合安全要求且操作簡便，適宜在綠色無公害農業中推廣應用。

由重復試驗知，（1±0.5） ℃是鳳凰水蜜桃冷藏保鮮的有效溫度。本著節能經濟的原則，在今后研究中可進一步設置溫度梯度試驗并驗證其最佳低溫貯藏溫度。很多保鮮方面的研究是基于冷藏基礎進行的，但如果不同品種的桃果實選擇不當低溫處理，且敏感性和耐受能力差異不夠明確，桃果實就會出現冷害現象[25]。克服冷害是敏感果實在低溫貯藏保鮮中降低損失的重點，不同品種桃果實的冷害預防及發生都是復雜的生理生化過程。

保持果實原有風味品質是低溫貯藏的另一個重要問題，此次試驗在一定程度上優化了低溫貯藏方法，維持了含糖量。但隨著貯藏的時間延長，糖酸比逐漸增加，果實風味變淡。在桃低溫貯藏中，有機酸含量劇烈下降致使糖酸比上升，進而喪失了果實的原有風味，故保持可滴定酸含量，減緩采后酸度下降應作為解決桃貯藏品質的關鍵，但還需作進一步探究。

本試驗的創新之處體現在結合了氣調、超聲波、姜汁幾種在水蜜桃保鮮低溫條件下少見應用的物理與農藝方法，針對冷藏貯存條件下果實最適溫度和貯藏品質進行研究。其中，姜汁浸果后套袋放置低溫環境貯藏操作比其他方法更為簡便、環保，在此基礎上的操作可為鳳凰水蜜桃工廠化生產保鮮產品、提高食品安全生態標準提供技術支持。

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