嚴 燦 劉 升 賈麗娥 闞朝勃 段小明 王 達(1上海海洋大學食品學院 上海 01306;北京市農林科學院蔬菜研究中心國家蔬菜工程技術研究中心農業部華北地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室農業部都市農業(北方)重點實驗室 北京 100097)
不同貯藏溫度對草莓呼吸強度及品質的影響
嚴 燦1,2劉 升1,2賈麗娥2闞朝勃2段小明2王 達2
(1上海海洋大學食品學院上海201306;2北京市農林科學院蔬菜研究中心國家蔬菜工程技術研究中心農業部華北地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室農業部都市農業(北方)重點實驗室北京100097)
本文研究了不同貯藏溫度(0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃)對草莓呼吸強度、感官評價、失重率、硬度、相對電導率、糖酸比、維生素C和色差的影響。研究表明:貯藏溫度越高,草莓呼吸越旺盛,貨架壽命越短,草莓30℃條件下的呼吸強度是0℃條件下的13.97倍;草莓在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃條件下貯藏的商品壽命分別為9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h。隨著貯藏溫度的升高,草莓的失重率、相對電導率和呼吸強度迅速升高,而草莓的感官評價、硬度、糖酸比、維生素C含量、L*、hue值逐漸降低;貯藏在0℃的草莓品質保持最好,貯藏9 d后的感官評價、失重率、硬度、相對電導率、糖酸比、Vc含量、L*和hue值分別為5.4、3.18%、11.13 N、39.05%、12.48、22.01 mg/100 g、37.84、32.81。
果蔬貯藏與加工;草莓;貯藏溫度;呼吸強度;品質
草莓為漿果類果實,果色鮮紅,柔軟多汁,酸甜可口,所含的熱量較低,富含碳水化合物、膳食纖維、維生素和微量元素等人體必需的營養物質,同時具有清暑解熱、生津止渴、利尿止瀉等功效,有很高的營養價值和食療作用,深受人們喜愛[1-2]。
草莓含水量高(90%~95%),組織嬌嫩,果皮較薄,采后呼吸旺盛,易受機械損傷和微生物侵染而腐敗變質,常溫下僅能放置1~2 d[3]。溫度是影響草莓采后壽命最重要的因素,溫度越高,呼吸作用加劇,貨架期越短[4]。因此,采后處理是草莓生產不可或缺的技術環節。目前,國內外學者主要集中于草莓20℃以下貯藏的研究,缺乏不同貯藏溫度對草莓品質及呼吸強度影響的研究[5-6]。而草莓上市的季節主要集中于夏季,采收和集貨溫度往往高于20℃;同時我國產地預冷設施缺乏,冷鏈物流體系不完善,草莓通常采用常溫流通,極大的損害草莓的品質。因此,本文研究了不同貯藏溫度(0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃)下草莓的商品壽命及其對草莓品質的影響,為草莓的貯藏保鮮及流通提供理論依據,推動我國草莓冷鏈物流的發展。
1.1實驗材料
草莓品種“紅顏99”,2015年1月15日采收于北京市房山區,采收后立即運輸到北京市農林科學院蔬菜研究中心。
1.2儀器與設備
KOITO-PCLH冷庫(日本小糸公司);Thermo D-37520高速冷凍離心機(塞維斯科技(北京)有限公司);島津UV-1800紫外可見分光光度計(島津國際貿易有限公司);HW.SY11-K恒溫水浴鍋(北京市長風儀器儀表公司);UWA-K-015型電子秤(北京華瑞京科商貿中心);GXH-3051紅外線分析器(北京均方理化科技研究所);PR-100折射儀(日本ATAGO公司);GY-4數顯硬度計(浙江托普儀器有限公司);DDSJ-308A電導率儀(上海雷磁儀器廠);CR400色差儀(日本Konica Minolta公司)。
1.3實驗方法
挑選九成熟,大小均一,無病蟲害及機械傷的草莓,采用塑料盒(170 mm×150 mm×79 mm)包裝,每盒裝12個草莓。分裝后分別放入不同溫度的冷庫內。每個處理三個重復。
1.4測試指標方法
1)失重率(%)=(初始質量-調查時質量)/初始質量×100%;2)硬度:GY-4數顯硬度計進行測定;3)Vc含量:鉬藍比色法[7];4)糖酸比 =可溶性固形物/可滴定酸,可溶性固形物采用數顯折射儀測定,可滴定酸采用酸堿滴定法進行測定;5)相對電導率:采用電導率儀進行測定[8];6)呼吸強度:采用紅外CO2呼吸測定儀測定;7)色差:根據Holcrof D M等[9]采用的方法進行測定;8)感官評價:感官評價標準參考Cantwell M I[10]的評價方法,并結合具體情況而定。感官評分為1~9分,9分為剛采收時的新鮮果實,7分為好,5分為草莓商品性界限,3分為不能銷售但可食用,1分為不能食用,其中6分為草莓的銷售界限。感官評分考慮色澤、光澤度、水漬斑和干縮程度,感官評分由專業3人打分,取其平均值。

表1 草莓的感官評價標準Tab.1 Standard of strawberry sensory evaluation
2.1貯藏溫度對草莓呼吸強度的影響
呼吸強度是反映果蔬貯藏性能的一個重要指標[11]。溫度是影響呼吸強度的一個重要因素,溫度越高,呼吸強度越大。如圖1所示,在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃貯藏條件下,草莓的呼吸強度分別為23.71 mgCO2/(kg.h),38.17 mgCO2/ (kg.h),72.57 mgCO2/(kg.h),133.41 mgCO2/(kg. h),168.4 mgCO2/(kg.h),250.25 mgCO2/(kg.h),331.12 mgCO2/(kg.h)。方差分析表明,溫度對草莓呼吸強度影響極顯著(p<0.01)。30℃條件下草莓的呼吸強度為0℃條件下草莓呼吸強度的13.97倍。呼吸作用所產生的呼吸熱使草莓品溫上升,加速品質劣化,同時產生水,導致質量損失率增加,貨架期縮短。因此,低溫有效抑制了草莓呼吸強度的上升,延長草莓的貯藏期。

圖1 貯藏溫度對草莓呼吸強度的影響Fig.1 Effect of different storage temperature on respiration rate intensity of strawberry
2.2貯藏溫度和時間對草莓感官評價的影響
如圖2所示,隨著貯藏溫度的升高,草莓的感官評價逐漸降低。30℃條件下,貯藏8 h后,草莓即出現明顯的水漬斑,感官評分降至5.60,貨架期僅為8 h;25℃、20℃下,草莓在貯藏2 d、3 d后,果實顏色暗淡,出現凹陷,感官評價分別降至4.03、5.65;15℃、10℃下,貯藏5 d、6 d后,草莓表面出現明顯的水漬斑,花萼萎焉,感官評價分別降至5.20、4.76;5℃下,草莓貯藏7 d后,果實表面出現水漬斑,顏色暗淡,感官評價降至5.80,失去商品性;0℃條件下,草莓貯藏9 d后,出現明顯的水漬斑,感官評價降至5.60。溫度是影響草莓采后商品壽命和質量最重要的因素,因此,草莓采后1 h需預冷到接近適宜的貯藏溫度,才能更好的保證產品的商品品質。

圖2 貯藏溫度和時間對草莓感官評價的影響Fig.2 Effect of different storage temperature and timeon sensory evaluation of strawberry
2.3貯藏溫度和時間對草莓失重率的影響
失重率是衡量草莓果實新鮮度的主要指標之一。如圖3所示,隨著貯藏溫度的上升和貯藏時間的增加,草莓的失重率逐漸升高。0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃貯藏條件下,草莓銷售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)對應的失重率分別為3.18%,5.81%,7.65%,7.79%,13.34%,2.40%。貯藏中的質量損失主要是由于采后新陳代謝和蒸騰作用引起的營養物質和水分損失,高溫會加速草莓的新陳代謝和蒸騰作用,加劇草莓營養物質及水分的損失[6]。低溫可以有效延緩草莓的代謝及蒸騰作用,延長貨架期。

圖3 貯藏溫度和時間對草莓失重率的影響Fig.3 Effect of different storage temperature and time on weight loss of strawberry
2.4貯藏溫度和時間對草莓硬度的影響

圖4 貯藏溫度和時間對草莓硬度的影響Fig.4 Effect of different storage temperature and time on firmness of strawberry
硬度是衡量果實成熟度和貯藏品質的重要指標之一,其在貯藏期間下降的主要原因是草莓采后果實表皮組織和細胞壁退化及貯藏期間淀粉和細胞壁物質的降解[12]。如圖4所示,隨著貯藏溫度的上升和貯藏時間的增加,草莓果實的硬度逐漸下降。溫度越高,果實的硬度下降越快。在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃貯藏條件下,草莓銷售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)對應的硬度分別為11.13 N,12.53 N,10.67 N,10.73 N,10.87 N,12.00 N。草莓在30℃條件下,貯藏8 h后硬度下降了20%,而0℃條件下貯藏1 d后草莓硬度仍僅下降1.3%。低溫能有效抑制草莓表皮組織和細胞壁的退化,減緩淀粉和細胞壁物質的降解,保持草莓的硬度。
2.5貯藏溫度和時間對草莓相對電導率的影響
相對電導率反映了果實細胞膜的滲透率和成熟衰老程度[13]。果蔬組織在后熟衰老過程中,細胞質膜功能活性降低,膜通透性增加,出現細胞內電解質外滲,相對電導率升高[14]。隨著草莓果實采后衰老,果肉細胞膜的完整性會受到破壞,使得細胞膜滲透性逐漸增大,組織間的電導率增加。如圖5所示,隨著貯藏溫度的上升和貯藏時間的增加,果實的相對電導率逐漸增大。0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃貯藏條件下,草莓銷售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)對應的相對電導率分別為39.05%,38.23%,38.38%,40.54%,37.12%,36.61%,29.59%。高溫條件下,草莓果實組織細胞膜的完整性更易受到破壞,導致細胞膜透性增大,相對電導率增大。因此低溫可以減緩草莓相對電導率的增加,維持細胞膜的完整性,延緩草莓果實的衰老。

圖5 貯藏溫度和時間對草莓相對電導率的影響Fig.5 Effect of different storage temperature and time on relative electrical conductivity of strawberry
2.6貯藏溫度和時間對草莓糖酸比的影響
糖酸比直接影響到草莓果實的風味和商品價值,是形成草莓產品商品性的重要指標之一[15]。一般來說,草莓的糖酸比隨貯存時間延長而下降。如圖6所示,0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃貯藏條件下,草莓銷售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)對應的糖酸比分別為12.48、12.10、12.11、11.75、13.60、13.49、13.80。溫度越高,草莓的呼吸強度越高,消耗的呼吸底物(糖類、有機酸等)越迅速,果實的糖酸比下降就越迅速,高溫會加速草莓的衰老,導致草莓風味的喪失。因此,低溫能有效延緩草莓的后熟衰老過程,抑制草莓糖酸比的降低,維持果實的口感與風味。
2.7貯藏溫度和時間對草莓Vc含量的影響
草莓中維生素C含量豐富,是重要的營養成分之一;但是維生素C極不穩定,極易受外界條件影響而發生不可逆降解。如圖7所示,隨著貯藏溫度的上升和貯藏時間的增加,草莓的Vc含量逐漸下降。0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃貯藏條件下,草莓銷售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)對應的Vc含量分別為22.02 mg/100 g、27.81 mg/100、21.01 mg/100 g、24.10 mg/100 g、23.06 mg/100 g、31.61 mg/100 g、43.32 mg/100 g。溫度越高,草莓果實的Vc含量下降越迅速,30℃條件下,草莓貯藏8 h 后Vc含量僅保持54.37%,而0℃條件下,草莓貯藏1 d后Vc含量仍保持了94.16%,因此,低溫能有效抑制草莓Vc含量的下降,維持草莓的營養品質。

圖6 貯藏溫度和時間對草莓糖酸比的影響Fig.6 Effect of different storage temperature and time on sugar-acid ratio of strawberry

圖7 貯藏溫度和時間對草莓Vc含量的影響Fig.7 Effect of different storage temperature and time on Vc content of strawberry
2.8貯藏溫度和時間對草莓色差的影響
L*值表示草莓果實的亮度,L*值的下降是果實貯藏過程中衰老的表現[16]。如圖8(a)所示,草莓的亮度(L*)隨著貯藏溫度和時間的增加而降低,溫度越高,草莓的L*值下降越快,高溫加速草莓褐變的反應速率,導致草莓色澤暗淡,L*值迅速降低。hue值表示的是草莓果實的色調角,在0°~90°色調角范圍內,隨著角度的減小,顏色依次從黃色(90°)、橙黃色、橙紅色、紅色到紫紅色(0°)過渡。如圖8(b)所示,草莓果實隨著貯藏溫度的升高和貯藏時間的增加,色調角總體呈下降趨勢,溫度越高,色調角下降越快,這一結果與 Shin Y等[17]的研究結果一致。因此,低溫能夠有效保持草莓果實的亮度和色澤。

圖8 貯藏溫度和時間對草莓色差的影響Fig.8 Effect of different storage temperature and time on color difference of strawberry
溫度是影響草莓保鮮的重要因素。不同溫度對草莓的呼吸強度影響顯著,溫度越高,草莓的呼吸強度越大,30℃條件下草莓的呼吸強度是0℃條件下呼吸強度的13.97倍。同時,溫度越高,草莓的品質及營養成分下降越迅速;30℃條件下,草莓的品質迅速下降,商品壽命僅8 h;因此,草莓采后1 h內需快速預冷到接近適宜的貯藏溫度,從而更好的保證草莓的商品品質。
低溫可有效延緩草莓組織衰老,保持新鮮品質。0℃貯藏條件下,草莓的感官、硬度及營養成分下降緩慢,貯藏9 d后,草莓的感官評價、失重率、硬度、相對電導率、糖酸比、Vc、L*和 hue值分別為 5.4、3.18%、11.13 N、39.05%、12.48、22.02 mg/100 g、37.84、32.81。各項指標均優于5~30℃條件下貯藏的草莓。綜上所述,草莓在0℃條件下的貯藏效果最好。
本文受北京市農林科學院科技創新能力建設專項項目(KJCX20140205)資助。(The project was supported by the Science and Technology Innovation Special Construction of Beijing Academy of Agriculture and Forestry Science(No.KJCX20140205).)
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About the corresponding author
Liu Sheng,male,professor of engineering,graduate adviser,Beijing Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,+86 13501005166,E-mail:liusheng@ nercv.org.Research fields:cold chain equipment and technology of agriculture products and refrigeration engineering.
Effect of Different Storage Temperature on Respiration Rate and Quality of Strawberry
Yan Can1,2Liu Sheng1,2Jia Li'e2Kan Zhaobo2Duan Xiaoming2Wang Da2
(1.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai,201306,China;2.Beijing Vegetable Research Center Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,National Engineering Research Center for Vegetables,Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China),Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Urban Agriculture(North),Ministry of Agriculture,Beijing,100097,China)
The effects of different storage temperature(0,5,10,15,20,25 and 30℃)on respiration rate and storage quality of strawberry in terms of quality attributes such as sensory evaluation,weight loss,firmness,relative conductivity,sugar-acid ratio,Vitamin C content and color difference were studied.The results showed that the higher the storage temperature was,the higher the respiration rate and the shorter the shelf life of strawberry.Respiration rate of strawberry stored at 30℃ was about 13.97 times as high as that of strawberry stored at 0℃.The shelf life of strawberry were 9 d,7 d,5 d,4 d,3 d,2 d and 8 h at 0,5,10,15,20,25 and 30℃,respectively.With the storage temperature increasing,the sensory evaluation,firmness,sugar-acid ratio,Vitamin C content,L*and hue value of strawberry decreased gradually,while the weight loss,relative conductivity and respiration rate of strawberry increased.Compared with the quality of strawberry stored at other temperatures,the quality of strawberry stored at 0℃ was the best.After 9 days storage,its sensory evaluation,weight loss,firmness,relative conductivity,sugar-acid ratio,Vitamin C content,L*and hue value were 5.4,3.18%,11.13 N,39.05%,12.48,22.01 mg/100 g,37.84,32.81,respectively.
storage and processing of fruits and vegetables;strawberry;storage temperature;respiration rate;quality
TS255.3
A
0253-4339(2015)05-0037-06
10.3969/j.issn.0253-4339.2015.05.037
“十二五”國家科技支撐計劃重點項目(2013BAD19B01& 2015BAD19B02)。(The project was supported by the National Key Technology R&D Program in the 12th Five Year Plan of China(No. 2013BAD19B01&No.2015BAD19B02).)
2015年2月8日
簡介
劉升,男,教授級高級工程師,碩士生導師,北京市農林科學院蔬菜研究中心,13501005166,E-mail:liusheng@nercv.org。研究方向:農產品冷鏈物流裝備和技術及制冷工程。