不同溫度和成熟度對杏貯藏期腐爛率和品質的影響

劉玉芳,張志剛,李長城,李 宏,程 平,楊 璐

(1.新疆開放大學,烏魯木齊 830049;2.新疆林業科學院造林治沙研究所,烏魯木齊 830092;3.新疆塔里木河流域胡楊林生態系統國家定位觀測研究站,烏魯木齊 834014;4.新疆林業學校,烏魯木齊 830011;5.新疆林業科學院,烏魯木齊 830092)

0 引 言

【研究意義】杏為薔薇科李屬植物,起源于中國,是我國最早栽培的果樹之一[1]。杏果實飽滿、酸甜可口,富含碳水化合物、蛋白質及多種礦物質元素,且具有較高的營養和藥用價值[2]。杏屬于呼吸躍變形果實,其采收期多高溫、易達到呼吸高峰,造成果實軟化、褐變、品質下降。新疆是我國最大的杏原料產地,因其獨特的氣候資源造就了高品質的杏果實。鮮食杏的銷售與貯藏過程中容易出現損傷、腐爛、品質下降嚴重[3]。杏果實的采收成熟度及貯藏方式是影響腐爛率及品質的重要因素,成熟度能夠直接影響果實外在品質(色澤及亮度等)及內在品質(香氣濃度、糖酸含量等)。【前人研究進展】貯藏方式決定貯藏時間與腐爛率的高低,果實各營養指標的變化規律[4-5]。有研究分析了4個成熟度之間的品質變化規律,建立了小白杏成熟度評價模型[3]。崔寬波等[6]研究了近冰點貯藏對小白杏品質和抗氧化能力的影響,結果表明近冰點貯藏可以延長貯藏期,提高貯藏品質。胡花麗等[7]以北寨紅為試材,研究了不同貯藏溫度及成熟度對杏果實貯藏品質的影響,結果表明北寨紅適宜貯藏溫度為5℃,且高成熟度貯藏效果理想。劉幫迪等[8]以蜜杏為試材,分析了近冰點溫度(-2.22±0.2)℃和0℃下杏果實的貨架品質,近冰點溫度不僅能夠延長貯藏時間,而且可以保證貨架品質。【本研究切入點】張繼明等[5]研究了不同溫度梯度對樹上干杏的品質影響,結果表明0℃時能夠有效抑制樹上干杏的腐爛,綜合品質最佳。需研究在常溫和冷藏條件下,小白杏、油光大白杏最適采收期,提高果品品質,降低腐爛率。【擬解決的關鍵問題】以新疆市場價值較高的小白杏和油光大白杏為試材,采收3個成熟度果實并進行不同溫度貯藏,研究各成熟度在不同貯藏條件下果實品質變化,分析不同成熟度在不同貯藏條件下貯藏天數與果實品質間的配比關系,以及腐爛率的變化。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2020年6～7月在新疆林業科學院國家重點林木良種基地進行,研究區位于阿克蘇溫宿縣境內的新疆林業科學院國家重點林木良種基地,總面積80 hm2,海拔1 103.8 m,地下水位深度達到2.8～3.3 m,大陸性干旱荒漠氣候,晝夜溫差大;春季持續較短,多有大風降溫天氣,常出現倒春寒現象,夏季炎熱干燥。

杏品種為10～12年生的杏園,樹勢良好,無病蟲害的杏品種小白杏和油光大白杏為研究對象,株行距5 m×5 m。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

于2019年6月中旬至7月中旬采摘無機械傷、無病蟲害的小白杏和油光大白杏2個品種的果實,根據轉黃率[9]將果實劃3個成熟度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)進行分裝,小白杏成熟度Ⅰ的顏色為30%<綠色<50%,成熟度Ⅱ的顏色為10%<綠色<30%,成熟度Ⅲ為綠色<10%;油光大白杏成熟度Ⅰ的顏色為綠色<10%,呈淺黃色,成熟度Ⅱ為全部黃色,成熟度Ⅲ為深黃色。每個果實套泡沫網罩分裝,并迅速運回新疆林業科學院測試中心測定。表1

表1 2個杏品種采摘時間

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 果實腐爛率

每個品種的每個成熟度選取100粒果實,分別于常溫(25℃)貯藏每天觀察1次,低溫(4℃)貯藏5 d觀察1次。果實出現菌斑、發霉等現象記做腐爛果實,至果實腐爛率超過80%后終止試驗。

1.2.2.2 果實各指標成分

根據 GB/T5009.3-2016,使用烘干減重法進行測量[10]。采用質構儀 TMS-PRO(美國,FTC)進行質構剖 面分析(TPA)測試[11];利用手持折光儀測定可溶性固形物(SSC)[12];采用酸堿滴定法測定可滴定酸(TA)含量[13];紫外分光光度法測定總酚、果膠含量;采用蒽酮硫酸法測定總糖[14];根據國標GB/T 5513-2008測定還原糖[15];參照劉斌方法測定 VC 含量[16];參照王明霞測定纖維含量[17]。

1.2.2.3 綜合評級

綜合評價為腐爛率、果實硬度、可滴定酸、總糖、可溶性固形物、果膠、纖維并賦予不同權重,分別為20%、15%、15%、15%、10%、8%、7%。采用相對值綜合比較法:相對值=實際量化值/最大值,然后分別賦予性狀綜合評價權重并求和,構成決策評價指標數[18,19]。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel2020進行數據分析與圖表制作, 使用SPSS 22.0軟件進行方差及相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同成熟度杏果實的特征變化

研究表明,隨著小白杏果實的成熟,硬度、TA、SSC逐漸降低,且各成熟度間存在顯著差異;含水量無顯著性差異變化;總糖含量逐漸增加且3個成熟度差異顯著;成熟度Ⅱ總酚、VC、果膠含量較高,氣味較優;而纖維含量,成熟度Ⅲ最高為0.63%。油光大白杏隨著果實成熟,硬度、含水量、TA、總酚、SSC均成下降趨勢,其中含水量、TA無顯著變化,其他指標3個成熟度間存在顯著性差異;總糖、VC含量逐漸上升,且差異變化顯著;而纖維含量成熟度Ⅰ最高為0.81%。小白杏和油光大白杏在不同采收期采收的3個成熟度果實9個指標特征中分別有8個和6個指標存在顯著差異。表2

表2 同品種不同成熟度果實特征差異

2.2 不同貯藏條件下各成熟度果實品質變化

2.2.1 不同貯藏條件對小白杏不同成熟度果實品質影響

研究表明,小白杏常溫貯藏下的果實硬度下降速度明顯大于冷藏條件,成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在常溫貯藏下達到最低值0.32%、0.33%、0.67%;冷藏條件下成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ前15 d下降速度較快,后期下降緩慢,40 d達到最低值分別為0.71%、0.555、0.49%;SSC含量常溫條件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ持續上升,峰值分別為21.1%、27.6%、25.17%,冷藏條件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ基本保持平穩,分別為15.83%、18.25%、19.67%;果膠含量常溫條件下3個成熟度迅速上升逐漸趨于平穩,峰值為4.67%、4.63%、4.54%,冷藏條件下Ⅲ成熟度較為穩定;常溫條件下,TA含量成熟度Ⅱ、Ⅲ下降速度較快,成熟度Ⅰ下降緩慢,最低值分別為0.48%、0.47%、0.78%,冷藏條件下成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ前15 d下降趨勢明顯,之后有小幅波動,并趨于穩定0.78%、0.48%、0.47%。總糖常溫條件下成熟度Ⅰ有小幅增長至5 d,成熟度Ⅱ、Ⅲ增長不明顯,之后均呈下降趨勢,冷藏條件下成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ有小幅上升后,均下降至10.02%、11.28%、12.96%。纖維含量2個貯藏條件下的不同成熟度果實變化較為一致,均呈緩慢上升趨勢。小白杏各指標變化常溫貯藏下較為迅速,冷藏條件下較為平緩。圖1

圖1 小白杏常溫與冷藏條件下果實特征變化

2.2.2 不同貯藏條件對油光大白杏不同成熟度果實品質影響

研究表明,不同貯藏條件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ果實硬度均迅速下降,常溫成熟度Ⅱ、Ⅲ 10 d降到低峰0.42%、0.41%,成熟度Ⅰ15 d降到低峰0.46%,冷藏條件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 30 d降到低峰0.36%、0.36%、0.21%;SSC含量成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ果實在常溫與冷藏條件下變化幅度較小;果膠含量成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在常溫及冷藏條件均呈上升趨勢,常溫峰值為0.82%、1.07%、0.94,冷藏峰值為1.77%、1.95%、2.06%;TA含量常溫條件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ呈下降趨勢且幅較大,冷藏條件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ逐漸持續下降至2.64%、1.48%、2.63%;總糖含量常溫條件成熟度Ⅰ上升15 d達到峰值16.1%,成熟度Ⅱ、Ⅲ迅速下降10 d達到最低13.04%、15.85%,冷藏條件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ變化趨勢為下降-上升-下降,波動較小;纖維含量常溫及冷藏條件下均呈上升趨勢,峰值依次為0.47%、0.64%、0.74%、0.73%、0.64%、0.63%。圖2

圖2 油光大白杏常溫與冷藏條件下果實特征變化

2.3 不同貯藏條件下果實腐爛率

2.3.1 小白杏腐爛率變化

研究表明,常溫(25±2)℃貯藏過程中,小白杏成熟度Ⅲ第6 d出現腐爛,腐爛速度成熟度Ⅲ>成熟度Ⅱ>成熟度Ⅰ,第18 d 3種成熟度腐爛率均達到100%;低溫(4℃)條件下小白杏成熟度Ⅲ最先出現腐爛,第60 d腐爛率僅為5%,第140 d腐爛率為40%,腐爛速度成熟度Ⅲ>成熟度Ⅱ>成熟度Ⅰ,3種成熟度均出現腐爛現象。成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ冷藏條件下出現腐爛時間比常溫貯藏條件下推遲了131、131、54 d。圖3

圖3 小白杏腐爛率變化

2.3.2 油光大白杏腐爛率變化

研究表明,2種貯藏條件腐爛速度均為成熟度Ⅲ>成熟度Ⅱ>成熟度Ⅰ。常溫條件,油光大白杏3個成熟度第2 d均出現腐爛,第6 d均達到100%腐爛率;冷藏條件下,油光大白杏成熟度Ⅲ最早出現腐爛現象,第30 d腐爛率僅為5%,第45 d 3個成熟度均出現腐爛,105 d成熟度Ⅲ腐爛率達到90%。圖4

圖4 油光大白杏腐爛率變化

2.4 常溫條件下腐爛率與各成熟度果實品質相關性

研究表明,小白杏腐爛率與3個成熟度的果實硬度均成負顯著相關(P<0.05),與果膠均成正顯著相關,與纖維無顯著相關性;成熟度Ⅱ、成熟度Ⅲ腐爛率與SSC成正顯著相關,與TA成負顯著相關;油光大白杏腐爛率與3個成熟度的硬度、TA成負相關、與果膠成正相關,成熟度Ⅱ腐爛率與SSC、果膠、總糖相關性極顯著(P<0.01),成熟度Ⅲ與硬度、SSC、纖維相關性極顯著。表3

表3 腐爛率與果實指標關系變化

2.5 不同貯藏條件下不同成熟度果實品質評價

研究表明,常溫條件下小白杏成熟度Ⅱ、油光大白杏成熟度Ⅰ表現較優;小白杏成熟度Ⅰ、油光大白杏成熟度Ⅲ最差。在常溫貯藏條件下,小白杏達到成熟度Ⅱ、油光大白杏達到成熟度Ⅰ時適合采收,可增加貯藏后的最優經濟性狀。冷藏條件下,小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ表現均優,而小白杏Ⅰ、油光大白杏成熟度Ⅱ表現最差,與常溫貯藏結果不同。小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ采收后適合冷藏。表4,5

表4 常溫條件下不同成熟度果實經濟性狀評價指數

3 討 論

3.1成熟度與果實貯藏品質緊密相關,適宜的采收成熟度對提高果實的耐貯性和采后商品價值起著至關重要作用,過早或過晚采收均會對果實品質和耐貯性造成一定的影響[20,21],果實的采收期直接影響果品質量及貯藏壽命[22,23],試驗根據果實“轉黃率”采收小白杏、油光大白杏3個成熟度果實進行分析,同品種不同成熟度果實指標存在差異;常溫貯藏、冷藏條件下隨著時間增加果實硬度均成下降趨勢,下降至1.0 kg/cm2以下,最低達0.21 kg/cm2,果實硬度下降嚴重影響杏的運輸及貯藏;常溫貯藏期遠低于冷藏條件。

3.2同品種不同成熟度出現腐爛現象時間不同,成熟度越低貯藏時間越長,低溫貯藏腐爛率遠低于常溫貯藏,采收成熟度及貯藏溫度是影響果實腐爛率的重要因素。成熟度低果實雖然適用于采后貯藏和運輸過程,但是較低成熟度對杏果實的感官食用品質產生一定的負面影響[24],常溫貯藏小白杏成熟度Ⅱ、油光大白杏成熟度Ⅰ表現較優,冷藏條件下小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ表現較優;冷藏條件下果實決策評價指數均大于0.8,而常溫貯藏小白杏成熟度Ⅱ決策評價指數小于0.8,冷藏有利于保證果實的品質。

4 結 論

常溫貯藏運輸下,適宜采收小白杏成熟度Ⅱ,其果實經濟性狀決策評價指數為0.75,排序第一;油光大白杏適宜采收成熟度Ⅰ果實,其果實經濟性狀決策評價指數為0.8,排序第一。冷藏運輸適宜情境下,適宜采收小白杏成熟度Ⅲ,其果實經濟性狀決策評價指數為0.81,排序第一;油光大白杏適宜采收成熟度Ⅲ果實,其果實經濟性狀決策評價指數為0.85,排序第一。