低壓靜電場(chǎng)處理對(duì)愛媛橙常溫貯藏品質(zhì)的影響

何定芬，謝 超，史恬恬，李海波

(1.浙江國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江舟山 316021；2.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江舟山 316022)

愛媛橙是我國(guó)重要的地方經(jīng)濟(jì)作物品種之一，是近兩年爆紅的柑橘中的一個(gè)新品種，人稱“果凍橙（四川）”“紅美人（浙江）”，最早源自日本愛媛縣，為日本雜柑新品種[2]。目前主要在四川省（主要為愛媛38 號(hào)，為南香×西子香雜交育成，2007 年引入四川眉山、丹棱縣、蒲江縣等地）、浙江省（主要為愛媛28 號(hào)，為南香×天草雜交育成，2001 年引入浙江省象山縣）等地種植較多，愛媛橙其果肉呈橙黃色，果肉口感飽滿多汁，酸甜美味，皮質(zhì)很薄，食用方便，抗寒性強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)性好，因其風(fēng)味香郁且營(yíng)養(yǎng)充分，深受消費(fèi)者的喜愛，是極具潛力的早熟雜柑品種[3]。它還具備了橙子和柑橘的功效與作用，其果汁富含維生素C、維生素P，胡蘿卜素等營(yíng)養(yǎng)成分，它能增強(qiáng)人體免疫力，抑制致癌物質(zhì)的產(chǎn)生，減少外源性膽固醇的吸收，降血脂，對(duì)食欲不振，感冒發(fā)燒的病患有明顯的治療效果[4]。從其綜合經(jīng)濟(jì)狀況來看，果實(shí)的經(jīng)濟(jì)前景較好，但是由于柑橘經(jīng)采摘后，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)果實(shí)容易過多失水，抗逆抗病性一般，使其口感變差，果實(shí)采后儲(chǔ)藏性表現(xiàn)較差，易發(fā)生嚴(yán)重的青綠霉、炭疽病和砂皮病等[5-7]。而目前對(duì)愛媛橙常用保鮮技術(shù)一般以低溫保鮮為主，雖然可以有效延長(zhǎng)其貯藏時(shí)間，但存在果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值嚴(yán)重?fù)p失，貯藏成本高等問題，因而開發(fā)一種新型保鮮技術(shù)對(duì)愛媛橙的貯藏保鮮，對(duì)保持愛媛橙在銷售和貯藏期間的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的散失，延長(zhǎng)果實(shí)的最佳食用時(shí)長(zhǎng)，對(duì)提高其綜合成本收益和保鮮時(shí)長(zhǎng)，對(duì)未來果蔬行業(yè)的興旺具有遠(yuǎn)大的意義[8]。

低壓靜電場(chǎng)技術(shù)是一種新型保鮮技術(shù)，近年來在食品保鮮領(lǐng)域吸引了廣大學(xué)者的密切關(guān)注[9]。主要是利用空間放電可在冷藏庫內(nèi)形成負(fù)離子環(huán)境，避免了物料與放電板的直接接觸，延緩果蔬品質(zhì)劣變，使果蔬細(xì)胞的呼吸作用維持在最低的水平，抑制細(xì)胞的分裂速率，延緩微生物生長(zhǎng)以達(dá)到保鮮效果，其安全性較高[10-11]。在電場(chǎng)離子的作用下使水蒸氣聚集產(chǎn)生共鳴現(xiàn)象，使得水分子與酶結(jié)合，影響酶分子中心構(gòu)想從而影響酶活力甚至失活，能較好的保留食品原有的品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)[12-13]，這就使得低壓靜電場(chǎng)保鮮在果蔬貯藏領(lǐng)域提供了技術(shù)支持。

本研究以愛媛橙為原料，在室溫下采用低壓靜電場(chǎng)技術(shù)對(duì)愛媛橙進(jìn)行保鮮，通過對(duì)失重率、VC、可滴定酸、腐敗率、總糖、丙二醛等指標(biāo)的測(cè)定，與無低壓靜電場(chǎng)處理的愛媛橙做空白對(duì)照，分析愛媛橙在貯藏過程中的品質(zhì)變化，為愛媛橙的長(zhǎng)期貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

愛媛橙采自舟山市定海區(qū)東海農(nóng)場(chǎng)張師傅蜜桔專業(yè)合作社。

BX-2000 低壓靜電場(chǎng)發(fā)生器、放電板（鋁板），浙江馳力科技股份有限公司；恒溫水浴鍋、SGZ800 低溫高速離心機(jī)，美國(guó)貝克曼有限公司；U-5200 紫外分光光度計(jì)，日本日立有限公司；RA-250WE 手持式數(shù)字糖度計(jì)，日本京都電子工業(yè)株式會(huì)社；分析天平Mettler Toledo 公司。氫氧化鈉、酚酞指示劑、鹽酸、鄰苯二甲酸氫鈉、三氯乙酸、濃硫酸等，均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

樣品經(jīng)采摘后篩選出無病蟲害傷疤、果實(shí)橫徑均勻、成熟度均一的果實(shí)按實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分類標(biāo)記，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后放置于調(diào)設(shè)好的低壓靜電場(chǎng)中對(duì)愛媛橙品質(zhì)進(jìn)行分析。

對(duì)照組（CK）：未做任何處理，在常溫下對(duì)愛媛橙進(jìn)行貯藏。實(shí)驗(yàn)組（LVEF）：將樣品放入低壓靜電場(chǎng)（輸入電源220 V、輸出電流5 mA），在常溫下進(jìn)行保鮮研究。

1.2.2 可滴定酸（TA）含量的測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)對(duì)愛媛橙可滴定酸含量的檢測(cè)采用酸堿滴定法[14-15]。將愛媛橙去皮榨汁，準(zhǔn)確吸取25 mL 樣品試樣，加100 mL 蒸餾水，稀釋定容至250 mL，然后再75～80 ℃的水浴鍋中加熱0.5 h，冷卻后過濾，將濾液倒在容量瓶中備用。標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備：稱取氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)品2.0 g 加蒸餾水定容至500 mL 刻度的容量瓶中。準(zhǔn)確稱量鄰苯二甲酸氫鈉0.45 g，用移液管吸取25 mL 蒸餾水溶解，然后加1～2 滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色，30 s 不褪色為終點(diǎn)。記錄消耗的氫氧化鈉溶液的體積，重復(fù)3 次取平均值。

1.2.3 VC 含量的測(cè)定

采用碘量法進(jìn)行測(cè)定[16]。用淀粉作指示劑，然后用已知濃度的碘溶液進(jìn)行標(biāo)定，通過碘溶液體積和濃度計(jì)算VC 的含量。

1.2.4 失重率的測(cè)定失重率為果實(shí)貯藏前后的質(zhì)量差與貯藏前質(zhì)量的百分比。20 個(gè)果實(shí)單果編號(hào)測(cè)失重率，每隔10 d 取樣檢測(cè)1 次。重復(fù)3 次。

1.2.5 腐爛率的計(jì)算

腐爛率為腐爛果數(shù)與總果數(shù)的百分比。100 個(gè)果實(shí)用于測(cè)腐爛率，每隔20 d 取樣檢測(cè)1 次。重復(fù)3 次。

1.2.6 可溶性固形物（TSS）含量的測(cè)定

采用手持式折光儀進(jìn)行測(cè)定[17]。

1.2.7 丙二醛（MDA）含量的測(cè)定

采用TBA 法對(duì)愛媛橙中MDA 含量的測(cè)定[18]。

1.2.8 總糖含量的測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)采用蒽酮比色法測(cè)定總糖的含量[19]。將愛媛橙去皮榨汁后過濾，用移液管準(zhǔn)確吸取濾液5 g 放入50 mL 的容量瓶中，在水浴鍋中煮沸15～20 min 后進(jìn)行冷卻過濾，濾液收集在容量瓶中，定容至50 mL的容量瓶中，吸取已稀釋的提取液1 mL 于100 mL 的容量瓶中加入4.0 mL 的蒽酮試劑溶液，平行測(cè)定3份；在波長(zhǎng)620 nm 處下測(cè)吸光度(A)，并計(jì)算總糖含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

應(yīng)用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整理，Origin 8.0 軟件進(jìn)行繪圖。每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)3 次取其平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 低壓靜電處理對(duì)愛媛橙可滴定酸含量的變化

可滴定酸的含量是反映果實(shí)品質(zhì)的重要因素之一。水果可滴定酸的含量直接影響著果實(shí)的品質(zhì)，果實(shí)自身體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)被消耗分解導(dǎo)致可滴定酸含量隨著保鮮時(shí)間的延長(zhǎng)而降低[20]。由圖1 顯示對(duì)照組和經(jīng)低壓靜電處理的果實(shí)的可滴定酸含量一直隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，經(jīng)低壓靜電處理的愛媛橙和對(duì)照組相比無顯著差異，說明低壓靜電處理對(duì)愛媛橙可滴定酸含量的影響不大。

圖1 可滴定酸含量的變化Fig.1 Changes in total acid content

2.2 低壓靜電場(chǎng)處理對(duì)愛媛橙VC 含量的影響

VC 的含量是判斷水果品質(zhì)劣變的重要判斷因素之一。VC 一般在水果貯藏過程中逐漸被氧化消耗，導(dǎo)致其含量逐漸被分解減少，而良好的貯藏條件則會(huì)延緩水果VC 含量的降低[21-23]。因此，它常被作為水果品質(zhì)變化的一個(gè)重要指標(biāo)。在愛媛橙的貯藏期間，從整體趨勢(shì)來看呈下降趨勢(shì)，對(duì)照組VC 含量由最初的29.60 mg·100-1·g-1在30 d 時(shí)下降至23.80 mg·100-1·g-1，和實(shí)驗(yàn)組相比下降了15.85%。這表明，在30 d 的時(shí)候VC 的含量開始顯著下降，而在100 d 時(shí)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組VC 含量分別為19.72 mg·100-1·g-1和11.74 mg·100-1·g-1，2 組愛媛橙的VC 含量分別下降了33.20%和60.67%。實(shí)驗(yàn)組VC 含量與對(duì)照組含量呈顯著性差異。可見低壓靜電處理可以延緩VC 含量的降低。

圖2 VC 含量的變化Fig.2 Changes in vitamin C content

2.3 低壓靜電處理對(duì)愛媛橙TSS 含量的變化

由圖3 顯示，在整個(gè)貯藏期間，愛媛橙的可溶性固形物含量在30 d 時(shí)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)呈先上升的趨勢(shì)，在40 d 后又開始呈下降的趨勢(shì)。究其原因是因?yàn)樵谫A藏期間果實(shí)中多糖的水解，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累增多，可溶性固形物在保藏期間先達(dá)到一個(gè)最高值，隨后由于細(xì)胞生化作用導(dǎo)致TSS 含量緩慢下降[24-25]。經(jīng)低壓靜電處理的實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組的TSS 含量一直處于平穩(wěn)降低的走勢(shì)，在貯藏100 d 的實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組的可溶性固形物含量相差31.64%。這說明低壓靜電場(chǎng)處理大大降低了愛媛橙可溶性固形物含量降解速率。

圖3 可溶性固形物含量的變化Fig.3 Changes of soluble solids content

2.4 低壓靜電處理對(duì)愛媛橙腐爛率含量的變化

果實(shí)腐爛率是評(píng)價(jià)愛媛橙果實(shí)貯藏品質(zhì)最主要的表觀因素。愛媛橙在貯藏期間由于受到病原微生物的侵染或自身代謝等的因素會(huì)發(fā)生腐爛變質(zhì),使得愛媛橙失去商品價(jià)值[26]。愛媛橙在保鮮貯藏時(shí)間段腐爛率的變化，由圖4 可知腐爛率在40 d 的時(shí)候腐爛率開始急劇上升，而實(shí)驗(yàn)組在整個(gè)保鮮期間處在緩慢提升的走勢(shì)。對(duì)照組在100 d 的時(shí)候腐爛率為36.28%，實(shí)驗(yàn)組為9.27%，這說明愛媛橙經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理后使果實(shí)細(xì)胞活化，抑制了腐敗菌的繁殖，大幅度地延緩了愛媛橙的腐敗速度，提升了果實(shí)的商品價(jià)值。

圖4 腐爛率的變化Fig.4 Changes in decay rate

2.5 低壓靜電處理對(duì)愛媛橙失重率的變化

果實(shí)采后因蒸騰失水及有機(jī)物分解等因素使其含量持續(xù)的下降，甚至出現(xiàn)果皮皺縮，嚴(yán)重影響商品價(jià)值和外觀[27]。從圖5 可以看出，愛媛橙在貯藏前期的失重率持續(xù)上升，在30 d的時(shí)候差異明顯，經(jīng)過低壓靜電場(chǎng)處理的果實(shí)失重率均少于對(duì)照，在90 d 的時(shí)候?qū)φ战M相較于實(shí)驗(yàn)組失重率下降了81.21%。說明低壓靜電處理對(duì)于抑制果實(shí)采后蒸發(fā)失水具有一定的減緩效果，在貯藏后期，低壓靜電場(chǎng)處理組和對(duì)照組果實(shí)的失重率呈上升的趨勢(shì)。

圖5 失重率的變化Fig.5 Change of weightlessness rate

2.6 低壓靜電場(chǎng)處理對(duì)愛媛橙丙二醛（MDA）含量的變化

果實(shí)是由活性氧累積導(dǎo)致過氧化作用產(chǎn)生丙二醛，它還導(dǎo)致細(xì)胞膜分解發(fā)生生物氧化作用，細(xì)胞膜變性，細(xì)胞損傷使果實(shí)中的酶蛋白失活，使膜的透性增加，加劇膜的損傷。因此，丙二醛的含量直接反映了愛媛橙自身被氧化的程度，也可側(cè)面反應(yīng)出果實(shí)自身組織細(xì)胞抗氧化能力的大小。在果實(shí)成熟衰老和生化變化的研究中，MDA 是一個(gè)常用判斷標(biāo)準(zhǔn)[28]。由圖6可知，愛媛橙隨著保鮮時(shí)間的延長(zhǎng)，其果實(shí)內(nèi)MDA 含量漸漸增加。在整個(gè)保鮮時(shí)間段，在10 d 時(shí)經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理的MDA 與對(duì)照組存在顯著差異，而在貯藏后期經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理的愛媛橙含MDA 量均低于對(duì)照組，說明低壓靜電場(chǎng)處理能有效減輕了膜質(zhì)過氧化程度，從而抑制MDA 含量的增加，延緩果實(shí)的老化。

圖6 丙二醛含量的變化Fig.6 Changes of malondialdehyde content

2.7 低壓靜電場(chǎng)對(duì)愛媛橙總糖含量的影響

愛媛橙的含糖量是反映果實(shí)品質(zhì)和風(fēng)味的重要物質(zhì)。由圖7 可知，對(duì)照組相比于實(shí)驗(yàn)組總糖含量在20 d 時(shí)總糖含量呈迅速上升后又迅速下降，而經(jīng)低壓靜電處理組的果實(shí)一直處于平緩的趨勢(shì)。這是由于果實(shí)在貯藏初期呼吸代謝作用使糖量消耗嚴(yán)重導(dǎo)致總糖含量降低，之后隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，果實(shí)的含糖量隨著果實(shí)的成熟而逐漸增加，在果實(shí)完全成熟后,糖類作為呼吸底物被分解消耗，所以在貯藏后期含糖量持續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。結(jié)果表明低壓靜電場(chǎng)處理能減緩總糖含量的下降。

圖7 總糖含量的變化Fig.7 Changes in total sugar content

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)探討了低壓靜電處理對(duì)愛媛橙采后貯藏期間品質(zhì)的變化，結(jié)果表明：低壓靜電場(chǎng)處理的愛媛橙總酸含量影響不大，VC 含量實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的愛媛橙含量分別下降了33.20%和60.67%，這說明經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理后的愛媛橙很大程度地抑制了VC 含量的下降，TSS 含量的變化在整個(gè)貯藏期間，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組整體都顯示先緩慢升高再下降的趨勢(shì)，這是由于貯藏期間果實(shí)中由于多糖的水解作用導(dǎo)致了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累增多，然后又由于呼吸作用消耗導(dǎo)致了可溶性固形物含量逐漸降低。經(jīng)低壓靜電處理的果實(shí)的腐敗率與對(duì)照組相比降低了27.01%，失重率和MDA 含量經(jīng)低壓靜電處理在貯藏期間均低于對(duì)照組。經(jīng)上述各項(xiàng)理化指標(biāo)經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理在水分、VC 和腐爛率上有明顯的改觀，總糖含量較對(duì)照組一直處于平緩下降的趨勢(shì)，從上述結(jié)果表明經(jīng)低壓靜電場(chǎng)處理后，能很大程度地延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期并降低了愛媛橙貯藏期間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損耗，來滿足市場(chǎng)的供應(yīng)。這對(duì)愛媛橙等果蔬的保鮮提供了一種新的應(yīng)用前景和指導(dǎo)意義。

長(zhǎng)期以來,我國(guó)果蔬采后的腐損率高達(dá)25%～35%，造成經(jīng)濟(jì)損失超億元，這就反映了我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)比較薄弱，不僅嚴(yán)重影響果實(shí)的貨架期和品質(zhì)，并直接影響到消費(fèi)者在購買和果實(shí)銷售過程中由于一些致病菌、環(huán)境等其他因素導(dǎo)致果實(shí)的外觀品質(zhì)和風(fēng)味逐漸下降[29]。因此，急需開發(fā)一種新型保鮮技術(shù)以滿足市場(chǎng)的需求，本實(shí)驗(yàn)只模擬了低壓靜電技術(shù)在常溫下的保鮮，在之后的研究中可以添加低溫?cái)y帶低壓靜電場(chǎng)技術(shù)對(duì)愛媛橙貯藏期間的外觀品質(zhì)和其他果蔬貯藏保鮮進(jìn)行更深一步的研究。