不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄貯藏品質(zhì)及保鮮效果的影響

紀(jì)海鵬，李超，高聰聰，董成虎，陳存坤，朱志強(qiáng)，關(guān)軍峰，張娜*，于晉澤*

1(國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津，300384)2(中國(guó)家電研究院，北京，100000)3(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，云南 昆明， 650000)4(河北省農(nóng)林科學(xué)院遺傳生理研究所，河北 石家莊，050000)

玫瑰香葡萄，甜中帶酸，玫瑰香味濃郁，深受人們的喜愛(ài)。因其果皮較薄、果汁含量較高導(dǎo)致貯藏時(shí)間較短[1]，給采后新鮮葡萄的貯運(yùn)和延長(zhǎng)售賣(mài)時(shí)間帶來(lái)困難,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失[2-3]。

目前，國(guó)際上葡萄商業(yè)化貯藏普遍采用向冷庫(kù)中通SO2的方式進(jìn)行葡萄保鮮，一般這種方法可使葡萄貯藏期在2～3個(gè)月[4]。傳統(tǒng)的玫瑰香葡萄保鮮方式為SO2化學(xué)保鮮劑，關(guān)筱歆等[5]采用冰溫和CT保鮮劑貯藏玫瑰香葡萄，降低了葡萄的MDA含量，減緩了果實(shí)的衰老。朱志強(qiáng)等[6]發(fā)現(xiàn)8 g CT2保鮮劑+1 g CT5保鮮劑處理對(duì)玫瑰香葡萄保鮮效果最好。劉麗青等[7]發(fā)現(xiàn)SO2保鮮劑不僅能夠延長(zhǎng)玫瑰香葡萄的貯藏時(shí)間，提高葡萄花色苷的含量。但化學(xué)保鮮劑釋放SO2濃度控制難度大，在貯藏過(guò)程中果梗容易出現(xiàn)褐變及果實(shí)表面有少量漂白現(xiàn)象，殘留的SO2會(huì)對(duì)食品安全造成隱患[8-17]。研究學(xué)者一直在探究確定葡萄貯藏中SO2最佳使用劑量，以防止使用SO2而引起的藥害[18-22]。探討減少或取代SO2制劑的綠色方法、技術(shù)和產(chǎn)品，研發(fā)新的葡萄保鮮模式是亟待解決的問(wèn)題。因此，本實(shí)驗(yàn)在SO2保鮮劑的基礎(chǔ)上結(jié)合了綠色的保鮮方式(1-MCP，O3、ClO2)的保鮮處理，不僅減少了對(duì)化學(xué)保鮮劑的使用，而且能更好地保證玫瑰香原有的風(fēng)味和色澤，減少玫瑰香葡萄的營(yíng)養(yǎng)損失。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試材料為充分成熟的玫瑰香葡萄，采自山東平度大澤山。內(nèi)襯PE保鮮袋包裝后放入筐內(nèi)(每筐重3.5 kg)，采用冷藏車(chē)(4 ℃，80%相對(duì)濕度) 于2018年9月10日運(yùn)至國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心后，打開(kāi)袋口放入溫度為-0.5～-0.2 ℃的條件下預(yù)冷16 h，預(yù)冷至0～-1 ℃后用保鮮劑進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)所用葡萄保鮮劑、PE保鮮袋均為國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心生產(chǎn)或研制。

主要試劑：NaOH、葡萄糖、酒石酸鉀鈉、鄰苯二酚、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇6000、Triton X-100、冰醋酸、無(wú)水醋酸鈉、乙二胺四乙酸(EDTA)、愈創(chuàng)木酚，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FA1004上皿電子天平，上海荊軻天平；PBI Dan-sensor殘氧儀，丹麥丹圣公司；TA- XT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)SMS 公司；TA- XT plus酸度計(jì)，北京金科利達(dá)電子科技有限公司；PAL-1手持式糖度計(jì)，日本ATAGO公司；DK-98-IIA電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；3-30K 高速冷凍離心機(jī)，德國(guó)Sigma 公司；UV-1780紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，島津儀器(蘇州)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將預(yù)冷好的玫瑰香葡萄隨機(jī)分成4組，每組200 kg，重新裝入內(nèi)襯20 μmP E袋 里后放入筐內(nèi)，分別用4種不同的方式 處理，然后扎口，放入(-0.5±0.5)℃冷庫(kù)中貯藏。4種處理分別如下：CT+O310.72 mg/m3、1 h；記作：CT +O3；CT+ClO232.16 mg/m3、1 h，記作：CT+ClO2；CT+1-MCP、24 h，記作：CT+1-MCP；對(duì)照組CT(CT2 10包+CT5 4包)。處理組中CT為CT2 5包+CT5 2包，比傳統(tǒng)使用方法藥量減少50%。

在玫瑰香葡萄保鮮處理之前進(jìn)行初值指標(biāo)測(cè)定，之后每隔15 d對(duì)每個(gè)處理的玫瑰香葡萄分別取樣測(cè)相關(guān)指標(biāo)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行3次生物學(xué)重復(fù)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5個(gè)周期(不含初值實(shí)驗(yàn))。每個(gè)周期的實(shí)驗(yàn)材料有新鮮樣品和凍樣(凍樣指用液氮冷凍后放冰箱備用的樣品)。

1.3.1 腐爛率、落粒率、漂白率

每次隨機(jī)取8 kg葡萄對(duì)腐爛率、落粒率、漂白率進(jìn)行觀測(cè)，如公式(1)～公式(3)所示：

(1)

(2)

(3)

1.3.2 呼吸強(qiáng)度

分別將4種處理的葡萄各取300 g左右于2 000 mL罐中，然后蓋上蓋子密封(蓋子需有小孔，用膠帶封住小孔方便測(cè)氣體)4 h后，用殘氧儀測(cè)罐中CO2和O2濃度,呼吸強(qiáng)度計(jì)算如公式(4)所示：

(4)

式中：Q,呼吸強(qiáng)度,mg CO2/(kg·h)；V,CO2百分含量;V1：瓶的體積；ρ,樣品的密度，g/cm3;m,樣品質(zhì)量，g；t,悶罐時(shí)間，h。

1.3.3 硬度

每個(gè)處理，分別從不同果穗上隨機(jī)取20粒，用物性測(cè)定儀測(cè)定[23]，單位以“N”表示，測(cè)取平均值。

1.3.4 果梗耐拉力

在整串葡萄的中部選取果粒形態(tài)大小均勻的果粒，用NK10指針式推拉力計(jì)測(cè)定果梗耐拉力，單位以“N”表示。4種處理分別選取15個(gè)果粒，并分別求取平均值。

1.3.5 可溶性固形物

每個(gè)處理分別需20粒葡萄，榨汁后經(jīng)紗布過(guò)濾，用手持式糖度計(jì)測(cè)定濾液中可溶性固形物含量，重復(fù)做3次，算出平均值，單位用“%”表示。每次測(cè)值前都應(yīng)用蒸餾水將糖度計(jì)調(diào)零。

1.3.6 可滴定酸

每個(gè)處理分別取30粒葡萄，打漿，用紗布過(guò)濾，分別取1.37 mL濾液3次，分別加入3個(gè)盛有30 mL蒸餾水的小瓶中，加蓋后搖勻。用酸度計(jì)對(duì)酒石酸進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)小瓶測(cè)1次，共測(cè)3次，取平均值，單位以“%”表示。

1.3.7 還原糖[23]

還原糖的測(cè)定：稱(chēng)取凍樣5 g于研缽中磨細(xì)，借助蒸餾水移入100 mL燒杯中于80 ℃水浴中加熱20 min，冷卻后用蒸餾水定容至200 mL，然后用脫脂棉過(guò)濾，將此樣品注入滴定管中，于250 mL三角瓶中，添加加斐林試劑A、B各5 mL后混入20 mL蒸餾水， 將樣品濾液預(yù)先滴加到A、B混合液中，加熱到沸騰1.5 min后，加入2滴次甲基藍(lán)指示劑，隔半分鐘繼續(xù)滴加樣品濾液，直至混合液呈磚紅色為止,計(jì)算如公式(5)所示：

(5)

式中：K，每毫升斐林試劑混合液相當(dāng)于葡萄糖克數(shù)；G，葡萄糖質(zhì)量，g；T，葡萄糖消耗的體積，mL；W，葡萄糖定容體積，mL；10，吸取斐林試劑A、B的總毫升數(shù)。

1.3.8 過(guò)氧化物酶(POD)活性

參考曹建康等[23]的方法測(cè)定，過(guò)氧化物酶活性每分鐘反應(yīng)體系在波長(zhǎng)470 nm出吸光度值讀數(shù)變化增加1所需的酶量為1個(gè)活性單位，U/g。

1.3.9 抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)活性

參考曹建康等[23]的方法測(cè)定，每克果蔬樣品(鮮重)在波長(zhǎng)290 nm處吸光度值降低0.01為1個(gè)酶活單位，U/g。

1.3.10 多酚氧化酶(PPO)活性

參考曹建康等[23]的方法測(cè)定，每克果蔬樣品(鮮重)每分鐘吸光度變化值1為1個(gè)活性單位，U/g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel 2016 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、繪圖；用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行LSD顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄呼吸強(qiáng)度的影響

在葡萄貯藏期間主要靠呼吸作用維持正常的生理代謝，是對(duì)其進(jìn)行采后生理研究的重要指標(biāo)。如圖1所示，玫瑰香葡萄4種處理在0～15 d時(shí)呼吸強(qiáng)度都有所升高，這個(gè)時(shí)期CT處理的化學(xué)保鮮劑在保鮮初期還沒(méi)有釋放出最佳的濃度抑制葡萄的呼吸作用，CT+O3、CT+ClO2、CT+1-MCP三種處理的化學(xué)保鮮劑與添加的O3、ClO2、1-MCP沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)結(jié)合來(lái)抑制葡萄的呼吸作用。15～45 d時(shí)，保鮮劑開(kāi)始發(fā)揮作用，開(kāi)始有效地抑制了葡萄的呼吸。由于葡萄屬于呼吸非躍變形果蔬，在第60天時(shí)果梗的衰老造成呼吸高峰。由圖1可看出，只添加化學(xué)保鮮劑的CT處理在達(dá)到呼吸高峰之前，也就是45 d時(shí)，呼吸強(qiáng)度最大，為7.24 mg CO2/(kg·h)，而化學(xué)保鮮劑結(jié)合ClO2的CT+ClO2處理在30～75 d最有效抑制了葡萄的呼吸強(qiáng)度，能更有效地對(duì)玫瑰香葡萄發(fā)揮保鮮作用。

圖1 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄呼吸強(qiáng)度的影響

2.2 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄硬度的影響

硬度是反應(yīng)葡萄在受外力的作用下，由彈性形變到被壓破，所承受力大小的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖2可以看出，4種玫瑰香葡萄的硬度均有所下降，其中CT+ClO2處理的玫瑰香葡萄硬度始終高于其他3種處理，在貯藏15 d時(shí)，已有明顯差異。貯藏處理后期CT處理的玫瑰香葡萄一直處于下降趨勢(shì)，CT+O3處理組一直處于較低水平，CT+1-MCP處理組在貯藏30 d后下降速度較快，雖然整體波動(dòng)起伏較大，貯藏75 d差異顯著(P<0.05)：CT+ClO2>CT+1-MCP>CT+O3>CT。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程，CT+ClO2較其他3種處理更好地維持了果實(shí)硬度。這可能是呼吸強(qiáng)度升高，代謝增強(qiáng)，固形物分解為可溶性固形物及果膠果膠降解導(dǎo)致的。CHEN等[24]發(fā)現(xiàn)草莓果實(shí)硬度與果膠降解酶蛋白和能量代謝蛋白有關(guān)，能量代謝蛋白和果膠代謝相關(guān)酶表達(dá)量越低，其硬度越高。張哲等[25]也發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，葡萄原果膠減少，可溶性果膠增加，導(dǎo)致果實(shí)變軟腐敗。

圖2 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄硬度的影響

2.3 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄果梗耐拉力的影響

果梗耐拉力是衡量葡萄果實(shí)與果梗連接強(qiáng)弱，葡萄是否容易脫粒的重要因素，是檢驗(yàn)葡萄果實(shí)衰老的一個(gè)重要指標(biāo)。圖3中整體均處于下降趨勢(shì)，CT+ClO2處理組先上升隨后在15 d時(shí)呈下降趨勢(shì)，CT組在貯藏期前30 d下降速度較快，隨后雖緩慢上升，但在貯藏75 d時(shí)拉力值最低為1.41 N，CT+1-MCP處理組在前30 d拉力保持較好，在30 d后下降速度較快，在貯藏75 d是拉力值為1.48 N，而CT+O3拉力值在貯藏期間一直保持較低水平，因此結(jié)果表明CT+O3、CT+1-MCP與CT處理組對(duì)保持葡萄拉力值效果并不理想，CT+ClO2處理的耐拉力高于其他處理，75 d時(shí)果梗耐拉力還較60 d時(shí)有所上升。由此可看出CT+ClO2處理能有效地減緩果實(shí)的衰老。

圖3 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄果梗耐拉力的影響

2.4 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄可溶性固形物的影響

由圖4可知4種處理玫瑰香可溶性固形物(total soluble solids，TSS)下降趨勢(shì)都較小，CT組在貯藏前45 d變化趨勢(shì)平緩，但在45 d后急劇下降，并不利于葡萄的長(zhǎng)期貯藏，在處理后期的45～75 d，CT+ClO2處理的TSS值，一直明顯高于其他處理組，差異顯著(P<0.05)。在75 d時(shí),CT+ClO2>CT+1-MCP>CT+O3>CT，說(shuō)明CT+ClO2處理有利于玫瑰香葡萄TSS值維持在較高水平。

圖4 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄TSS的影響

2.5 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄可滴定酸的影響

可滴定酸(titratable acid，TA)值對(duì)于玫瑰香葡萄的口感和風(fēng)味都有一定程度的影響。如圖5所示，4種處理都處于先下降后上升的趨勢(shì)，在60 d時(shí)都突然上升，可能由于化學(xué)保鮮劑SO2的釋放速率不穩(wěn)定所致，SO2釋放量的升高導(dǎo)致酒石酸含量上升。由于CT+1-MCP處理的個(gè)體差異原因，整體趨勢(shì)來(lái)看CT+1-MCP處理的TA值波動(dòng)較大。CT+ClO2處理在30 d后急劇下降，在60 d時(shí)達(dá)到最低值為0.47%，雖在 60 d后有上升趨勢(shì)，但TA值仍處于較低值效果并不理想。在第75天時(shí)，CT+O3的TA值較高于其他3種,但4種處理的TA值差異并不明顯。

圖5 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄TA的影響

2.6 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄還原糖含量的影響

由圖6可知，各種保鮮處理對(duì)于還原糖含量的影響并不大，整體還原糖含量呈上升趨勢(shì)，可能由于貯藏后期玫瑰香葡萄水分的下降或淀粉類(lèi)有機(jī)物物質(zhì)轉(zhuǎn)化成還原糖等因素有關(guān)，導(dǎo)致玫瑰香葡萄中還原糖含量的增加[26]，CT處理在貯藏前30 d還原糖含量上升最快，但在貯藏30 d后急劇下降，第75天達(dá)到最低值為15.5%，貯藏效果并不理想，而CT+O3和CT+1-MCP處理在30 d后差異不顯著(P>0.05)，在貯藏30～60 d時(shí)優(yōu)于CT+ClO2組，后期又稍微下降，說(shuō)明已處于衰老狀態(tài)。CT+ClO2組在15～60 d是一直處于下降趨勢(shì)，第60天達(dá)到最低值15.2%，隨后上升，第75天還原糖含量達(dá)到17.0%，因此CT+1-MCP在整個(gè)貯藏期間下降趨勢(shì)較緩，有利于保持還原糖含量。

圖6 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄還原糖含量的影響

2.7 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄POD活性的影響

圖7 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄POD 活性的影響

2.8 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄APX活性的影響

由圖8可知，第15天時(shí)，由于保鮮劑還沒(méi)有達(dá)到保鮮效果最好的濃度，4種處理的初期保鮮效果和差異并不明顯。30～60 d，CT+O3、CT+ClO2處理的APX活性變化趨勢(shì)較于其他2種處理平緩；在這段時(shí)間內(nèi),30 d時(shí),CT+ClO2>CT+1-MCP>CT>CT+O3；45 d時(shí)，CT+ClO2>CT+O3>CT+1-MCP>CT；60 d時(shí)，CT+ClO2>CT+O3>CT>CT+1-MCP，CT+ClO2處理的APX值高于其他3種處理。60～75 d，由于玫瑰香葡萄果實(shí)衰老，對(duì)葡萄中APX指標(biāo)影響比較明顯，4種處理的APX值都急劇下降，CT+O3處理的APX值在75 d時(shí)，顯著高于其他處理組(P<0.05)。綜合比較，于APX活性而言，CT+ClO2處理的保鮮效果好于其他3種，但在葡萄衰老期(75 d時(shí))，CT+O3處理的保鮮效果較優(yōu)于其他3種處理。

圖8 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄APX活性的影響

2.9 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄PPO活性的影響

PPO能夠催化酚類(lèi)物質(zhì)生成酮類(lèi)物質(zhì)，植物組織發(fā)生褐變與受到外界脅迫時(shí)，PPO活性都會(huì)升高，從而保護(hù)植物組織[29]。由圖9可知，到第15天時(shí)，4種處理的PPO活性都大幅降低，說(shuō)明保鮮處理對(duì)于葡萄起到了很好的保護(hù)作用，抑制了PPO的活性，30 d,CT+ClO2的PPO活性仍能很好地被抑制，CT+O3、CT+1-MCP、CT的PPO活性都有小幅升高。75 d時(shí)，CT處理的PPO活性明顯高于其他3種(P<0.05)，因CT處理只加了化學(xué)保鮮劑，并沒(méi)有結(jié)合其他保鮮方式，說(shuō)明化學(xué)保鮮劑對(duì)葡萄造成了傷害。結(jié)合其他保鮮方式，CT+O3、CT+ClO2、CT+1-MCP處理優(yōu)于CT處理。而CT+ClO2在75 d時(shí)，抑制PPO的活性最佳,說(shuō)明CT+ClO2處理添加的ClO2能更好地抑制化學(xué)保鮮劑對(duì)玫瑰香葡萄的傷害，并延緩其衰老。

圖9 不同保鮮處理對(duì)玫瑰香葡萄PPO活性的影響

3 結(jié)論

與傳統(tǒng)的CT保鮮劑相比，結(jié)果表明，3種復(fù)合保鮮方式能對(duì)玫瑰香葡萄的呼吸強(qiáng)度進(jìn)行有效的抑制，從而有效地延緩了玫瑰香葡萄的衰老。且傳統(tǒng)的CT保鮮劑與復(fù)合保鮮劑處理后玫瑰香葡萄的硬度，果梗耐拉力、可滴定酸和可溶性固形物含量等指標(biāo)沒(méi)有明顯差異。但CT+ClO2處理對(duì)于玫瑰香葡萄的硬度及PPO、POD、APX酶活控制CT+ClO2處理效果最好，更有效地延緩了玫瑰香葡萄的衰老并維持其品質(zhì)處于較高水平，并且通過(guò)對(duì)腐爛率、漂白率及落粒率調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)CT+ClO2處理要優(yōu)于其他3組。綜合比較，CT+ClO2處理在這4種保鮮處理中占很大優(yōu)勢(shì)，可在玫瑰香葡萄的保鮮貯藏中應(yīng)用，從而降低SO2類(lèi)化學(xué)保鮮劑的使用量。