魔芋葡甘聚糖涂膜對采后西番蓮果實品質影響

郭 欣1,2,陳洪彬

(1.漳州職業技術學院食品工程學院,福建漳州 363000;2.農產品深加工及安全福建省高校應用技術工程中心,福建漳州 363000;3.泉州師范學院海洋與食品學院,福建泉州 362000)

西番蓮又稱百香果、雞蛋果,原產地巴西。西番蓮果實成熟于6～8月高溫季節,以鮮食為主。由于果實呼吸作用強,易失水,乙烯應答快,西番蓮采收后在室溫條件下貯藏7～10 d即可發生果實皺縮、腐爛、果肉液化并出現異味等腐敗變質現象[1-3]。為了保持新鮮西番蓮果實的品質,加強對西番蓮采后保鮮技術的研究顯得十分重要。目前國內外研究較多的果蔬保鮮方法主要集中在低溫貯藏、熱處理和CaCl2處理、化學保鮮劑處理及氣調貯藏等,這些方法雖然可達到良好的保鮮效果,但也存在成本較高,操作復雜,化學試劑易殘留等不足。

涂膜保鮮技術是果蔬保鮮中常用的一種方法,通過在果實表面形成阻隔膜限制果實內外氣體交換,創造一個高CO2低O2環境,抑制果實水分蒸騰及呼吸作用[4],有效地保持果實外觀品質,減緩果蔬組織和結構衰老。魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,KGM)是魔芋塊莖中的一種天然高分子多糖類化合物,其黏度高,并具有良好的成膜性和持水性[5-6]。作為一種天然保鮮劑,KGM無毒無味、可被生物降解,是果蔬涂膜保鮮技術研究中的重要原材料之一[7],具有廣闊的應用前景和發展潛力。彭述輝等[8]研究表明,魔芋葡甘聚糖復配膜可降低常溫貯藏芒果腐爛率與失水率,保持較高的果實硬度、VC和可滴定酸含量,有效延緩芒果的后熟進程。王華林等[9]將魔芋精粉可食用膜應用于櫻桃常溫保鮮試驗中,發現經該膜保鮮過的櫻桃感官及各項理化指標均優于空白對照。龔軍等[10]研究發現,0.8%魔芋精粉與0.2%黃原膠混合成的可食用膜可有效延長香蕉常溫貯藏保存期4～5 d。王衍鵬等[11]采用0.1%、0.5%和1.0%濃度的魔芋葡甘聚糖涂膜處理“寧海白”枇杷,結果表明0.5%濃度處理可有效減緩枇杷可溶性固形物、可滴定酸和VC含量的下降速度,保鮮效果最佳。

本研究使用0.5%、1.0%和1.5% KGM溶液處理西番蓮,研究其對西番蓮果實貯藏品質的影響,篩選出適合西番蓮常溫貯藏的KGM濃度,為KGM應用于西番蓮果實保鮮提供生產指導。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

西番蓮 品種為“福建百香果1號”,采自福建省漳州市長泰縣巖溪鎮果園,采收當天直接運至實驗室,挑選八成熟、大小均一、無蟲害、無機械損傷的優質果實進行試驗;魔芋葡甘聚糖 西安百川生物科技有限公司;NaOH、HCl、酒石酸銅 分析純,國藥集團化學試劑有限公司。

JA2782N電子天平 上海精密儀器儀表有限公司;GXH-3051H型果蔬呼吸測定儀 北京均方理化科技研究所;WYT-1型手持折光儀 杭州托普儀器有限公司;LFP-800T型多功能粉碎機 寧波江南儀器廠;SP60型手持色差儀 美國愛色麗公司;EZTestEZ-S型質構儀 深圳市三恩時科技有限公司;UV2002型紫外分光光度儀 日本島津公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 西番蓮的預處理 將西番蓮分為四組,其中三組分別浸泡在0.5%、1.0%和1.5% KGM處理液中5 min,另外一組西番蓮浸泡在蒸餾水中5 min(CK),撈出晾干。將4組處理西番蓮裝入0.3 mm保鮮袋中,置于28 ℃恒溫箱中貯藏,每3 d取樣。取樣時將西番蓮整果用于測定皺縮指數、失重率和果皮色差指標,隨后果皮和果肉分離,果肉用于測定各項營養品質指標。

1.2.2 測定指標和方法

1.2.2.1 皺縮指數和失重率 皺縮指數:參考Pesis等[12]的方法,計算公式如下:

失重率:采用稱重法[13]。計算公式如下:

式中:M1表示西番蓮果實貯藏前重量,g;M2表示西番蓮果實貯藏后重量(M2),g。

1.2.2.2 果皮色差 參照Pongener等[14]方法。測定果實赤道面3個點的L*、a*、b*值。

1.2.2.3 可滴定酸和可溶性糖 分別采用酸堿滴定法[15]和蒽酮比色法[16]。

1.2.2.4 可溶性固形物(TSS)參照曹建康[17]等的方法,單位為%。

1.3 數據處理

所有指標測定數據均重復3次,采用Excel 2017進行數據處理和繪圖,SPSS 22.0分析軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實皺縮指數和失重率的影響

圖1 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實皺縮指數和失重率影響Fig.1 Effects of different concentration of KGM coatingon the shrinkage index and weight loss rate of passion fruits

西番蓮果皮產生的呼吸作用和蒸騰作用導致其易失水而發生皺縮軟化,不僅使果實商品重量減輕,更重要的是擾亂果實代謝機能,使果實的耐貯性以及抗病性降低[18-20]。從圖1a可知,西番蓮在貯藏期間皺縮指數均呈上升趨勢。貯藏前3 d,各組間差異不顯著(P>0.05)。貯藏第3 d開始,對照組皺縮指數上升較快,在貯藏12 d時果皮已經出現腐爛,而同期涂膜組的皺縮指數僅為2左右,顯著低于對照(P<0.05)。說明KGM涂膜較好地抑制了果實的皺縮,維持其在貯藏期間的外觀品質,其中1.0%KGM涂膜抑制效果最佳,其次是1.5%。由圖1(b)可知,西番蓮在貯藏期間失重率不斷增加,其中對照組增幅最大。而KGM涂膜組增幅較為平緩,在貯藏第18 d時,均顯著低于對照(P<0.05),分別為對照的48.6%、36.5%和43.1%。結果表明,不同濃度KGM涂膜均能夠有效地減小西番蓮果實質量損失,其中1.0% KGM涂膜效果要略優于0.5%和1.5%。

圖2 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實色澤的影響Fig.2 Effects of different concentration ofKGM coating on color of passion fruits

2.2 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實色差的影響

色差值可真實反映果實色澤,是采后果實外觀品質的重要指標之一[21]。圖2a顯示,西番蓮果皮L*值均呈先上升后快速下降趨勢。貯藏前12 d,不同濃度KGM涂膜組之間L*值差異不顯著(P>0.05),而在貯藏第15 d時,1.0% KGM涂膜組顯著高于其它三組處理(P<0.05)。由圖2b可知,4組西番蓮果皮的a*值均逐漸上升,表明隨著貯藏時間的增加,果皮顏色日益轉變成紫紅色。1.0% KGM涂膜組a*值要顯著高于對照和其它濃度處理組(P<0.05)。由圖2c可知,西番蓮采收貯藏當天的b*值為18.74。貯藏期間,4組西番蓮果皮的b*值均逐漸下降。1.0% KGM涂膜組的b*值一直顯著高于對照組(P<0.05),且效果要優于其它兩個濃度。以上結果表明,1.0% KGM涂膜能夠較好地維持西番蓮果實的色澤。

2.3 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可滴定酸和可溶性糖的影響

西番蓮果肉中豐富的可溶性糖和可滴定酸是果實重要的風味物質,也是果實鮮食品質的重要評價指標[22-24]。如圖3a所示,各組果實可滴定酸含量隨著貯藏時間延長而逐漸減少,其中對照組下降幅度最大,貯藏至第12 d時可滴定酸含量僅為貯藏開始的66%。KGM涂膜則顯著效減緩果實可滴定酸含量的下降(P<0.05),其中0.5%和1.0% KGM涂膜對維持西番蓮常溫貨架期可滴定酸含量的效果較好。

圖3b表明,所有處理組西番蓮可溶性糖含量在貯藏前6 d內有所增加,這是由于果實在成熟過程中果肉中不溶的多糖轉化為可溶性糖。貯藏6 d后,隨著果實呼吸作用加強,可溶性糖作為基質被消耗,含量逐漸下降。KGM涂膜組在貯藏時間內有效減緩了可溶性糖含量的下降,其中1.0% KGM涂膜效果最佳,在貯藏第12和第15 d時可溶性糖含量分別比同時期對照高出46.8%和60.6%,差異顯著(P<0.05),這可能是因為KGM在西番蓮表面形成了一層膜,抑制了西番蓮果實的呼吸作用,從而延緩可溶性糖降解。

圖3 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可滴定酸和可溶性糖的影響Fig.3 Effects of different concentration of KGM coatingon titratable acid and soluble sugar of passion fruits

2.4 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可溶性固形物(TSS)的影響

西番蓮果肉中TSS包括可溶性糖、有機酸、維生素和礦物質等,可以衡量果實成熟情況[25]。從圖4可以看出,由于果實自身的呼吸消耗,貯藏過程中TSS含量逐漸下降。貯藏前6 d,對照及涂膜組間TSS含量差異并不顯著(P>0.05)。從第6 d起,對照組TSS含量迅速下降,而涂膜組下降則較為平緩,至貯藏結束時TSS含量均顯著高于對照(P<0.05)。其中,1.0% KGM涂膜TSS含量始終維持在最高水平。由此說明,1.0% KGM涂膜可有效抑制西番蓮果實TSS分解。

圖4 不同濃度KGM涂膜對西番蓮果實可溶性固形物的影響Fig.4 Effects of different concentration ofKGM coating on TSS of passion fruits

3 結論

常溫25 ℃貯藏條件下,KGM涂膜可減少西番蓮果實水分蒸發,延緩果實皺縮指數和失重率的上升;維持較高的外果皮L*、a*、b*值,有效減緩西番蓮果實采后外果皮色澤轉變,提高果實采后外觀品質與貯藏品質。同時,KGM涂膜可有效抑制西番蓮果實可溶性糖、可滴定酸和可溶性固形物(TSS)的降解,維持西番蓮果實的風味及營養品質。其中,濃度為1%的KGM涂膜處理保鮮效果最佳,或可開發為西番蓮常溫貯藏的保鮮方法,為KGM應用于西番蓮果實保鮮提供生產指導。