天津综合试验站

黄建全 陈存坤 张鹤 张娜 王丹 胡忠惠 兰璞

 

  摘  要：本实验将玫瑰香葡萄置于-0.5℃±0.5℃环境下贮藏，采用化学保鲜剂和其他新型保鲜方式结合的处理方式，研究新型绿色保鲜方式对玫瑰香品质的影响，以期筛选出玫瑰香最佳的新型安全保鲜技术。结果表明在整个贮藏过程中，随贮藏时间的延长，CT +O3、CT+ClO2和CT+1-MCP三种处理的保鲜效果整体优于CT处理。且CT+ClO2处理玫瑰香葡萄的呼吸强度明显弱于其它三种，硬度、耐拉力等指标能较好的维持在一定范围，硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量的下降趋势减缓；抑制了PPO活性的增加及POD、APX活性的降低。综合分析，CT+ClO2处理效果下的玫瑰香葡萄保鲜效果最佳。

 

  关键词：玫瑰香葡萄；保鲜；贮藏品质；二氧化硫；二氧化氯

 

  玫瑰香葡萄，原名Muscat Hamburg，源于英国，在我国引进种植食用已有80多年历史，主要在我国北方一些地区种植。其甜中带酸，玫瑰香味浓郁，深受人们的喜爱，所以在我国的栽种面积也逐年扩大。因其果皮较薄、果汁含量较高导致贮藏时间较短，给各种病菌创造了良好的生长繁殖环境，普遍发生烂果、果实脱落、果梗变色等现象，这给采后新鲜葡萄的贮运和延长售卖时间带来困难,造成很大的经济损失。据统计，我国每年因为采摘、装袋、运输、贮藏等过程的保鲜措施不完善造成的葡萄腐烂率约占总产量27%左右。对玫瑰香葡萄采后产业来说，合适的贮藏保鲜技术十分重要。

 

  SO2 类保鲜剂可延长果蔬的货架期，保持其贮藏品质，目前应用了一系列保鲜方式对果蔬进行保鲜，但对于灰霉病菌的生长和繁殖，SO2熏蒸处理有很明显的效果[5-7]，但SO2浓度控制不当又会引起葡萄的伤害造成漂白现象。目前，国际上葡萄商业化贮藏普遍采用将制取SO2的装置或装有SO2的钢瓶置于冷库外，再将一定浓度的SO2通入冷库中，一段时间后，清除冷库中的SO2。在贮藏期间，一周左右处理一次，一般这种方法可使葡萄保持良好的品质在2-3个月左右。

 

  国内在玫瑰香葡萄生产上普遍使用SO2类固体缓释剂处理结合冷库贮藏以达到贮藏的目的，但化学保鲜剂释放SO2的速率不稳定，持续时间不易确定，浓度控制难度大，对不同品种的葡萄造成不同的伤害，使葡萄风味变差，有SO2气味，降低葡萄的外观和食用品质，玫瑰香葡萄对SO2有较强的敏感性，在贮藏过程中果梗容易出现褐变及果实表面有少量漂白现象，严重时漂白斑点可腐烂，残留的SO2还会对食品安全造成隐患。研究发现，目前SO2制剂是控制玫瑰香葡萄贮运过程中微生物病原体侵染最好的方法。各国研究学者一直在探究确定葡萄贮藏中SO2最佳使用剂量，以防止使用SO2而引起的药害。探讨减少或取代SO2制剂的无毒害保鲜剂的方法、技术和产品，将这些保鲜技术综合应用，研发新的葡萄保鲜模式是亟待解决的问题。本实验结合了绿色的保鲜方式的保鲜处理，减少了对化学保鲜剂的使用，能更好的保证玫瑰香原有的风味和色泽，减少玫瑰香葡萄的损失。

 

  1 材料与方法

 

  1.1 材料与试剂

 

  供试材料为充分成熟的玫瑰香葡萄，采自山东平度大泽山。内衬PE保鲜袋包装后放入筐内（每筐重3.5kg），采用冷藏车运至国家农产品保鲜工程技术研究中心后，打开袋口放入温度为-0.5～-0.2℃的条件下预冷，预冷至0℃~-1℃后用保鲜剂进行处理。实验所用葡萄保鲜剂、PE保鲜袋均为国家农产品保鲜工程技术研究中心生产或研制。

 

  1.2 仪器与设备

 

  FA1004上皿电子天平，上海荆轲天平；PBI Dansensor 残氧仪，丹麦丹圣公司；TA- XT plus质构仪，英国SMS 公司；TA- XT plus酸度计，北京金科利达电子科技有限公司；PAL-1手持式糖度计，日本ATAGO公司；DK-98-IIA电热恒温水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司；3-30K 高速冷冻离心机，德国Sigma 公司；UV-1780紫外可见分光光度计，岛津仪器（苏州）有限公司

 

  1.3 方法

 

  将预冷好的玫瑰香葡萄随机分成四组，重新装入内衬20μmPE袋里后放入筐内，分别用四种不同的方式处理，然后扎口，放入-0.5℃±0.5℃冷库中贮藏。四种处理分别如下：CT +O3 10.72 mg/m3 1h，记作：CT +O3；CT+ClO2 32.16 mg/m3，间隔10.72 mg/m3 1h，记作：CT+ClO2；CT+1-MCP 24h，记作：CT+1-MCP；CT。（注：CT为CT2 5包+CT5 2包，比传统使用方法药量减少50%）

 

  在玫瑰香葡萄保鲜处理之前进行初值指标测定，之后每隔15天对每个处理的玫瑰香葡萄分别取样测相关指标，实验进行五个周期（不含初值实验）。每个周期的实验材料有新鲜样品和冻样（冻样指用液氮冷冻后放冰箱备用的样品）。

 

  1.3.1 腐烂率、落粒率、漂白率

 

  腐烂率%=（腐烂果实质量/果实总质量）×100

 

  落粒率%=（落粒果实质量/果实总质量）×100

 

  漂白率%=（漂白果实质量/果实总质量）×100

 

  1.3.2  呼吸强度

 

  分别将四种处理的葡萄各取300g左右于2000mL罐中，然后盖上盖子密封（盖子需有小孔，用胶带封住小孔方便测气体）4小时后，用残氧仪测罐中CO2和O2浓度。

 

  计算公式：Q=V×(V1-mρ)×14.29/(m×t)  

 

  式中：Q：呼吸强度（单位：CO2 mg/kg.h-1）；V：二氧化碳百分含量

 

  V1：瓶的体积；ρ：样品的密度，g/cm3

 

  m：样品质量，g；t：闷罐时间，h

 

  1.3.3 硬度

 

  每个处理，分别从不同果穗上随机取20粒，用物性测定仪测定，单位以“kg.cm2”表示，测其硬度，测值取平均。

 

  1.3.4 果梗耐拉力

 

  在整串葡萄的中部选取果粒形态大小均匀的果粒，用NK10指针式推拉力计测定果梗耐拉力，单位以“N”表示。四种处理分别选取15个果粒，并分别求取平均值。

 

  1.3.5 可溶性固形物

    

  每个处理分别需20粒葡萄，榨汁后经纱布过滤，用手持式糖度计测定滤液中可溶性固形物含量，反复做三次，算出平均值，单位用“%”表示。（注：每次测值前都应用蒸馏水将糖度计调零）

 

  1.3.6 可滴定酸

 

  每个处理分别取30粒葡萄，打浆，用纱布过滤，分别取1.37mL滤液3次，分别加入3个盛有30mL蒸馏水的小瓶中，加盖后摇匀。用酸度计对酒石酸进行测定，每个小瓶测一次，共测三次，取平均值，单位以“%”表示。            

 

  1.3.7 还原糖

   

  还原糖的测定：称取冻样5克于研钵中磨细，借助蒸馏水移入100mL烧杯中于80℃水浴中加热20min，冷却后用蒸馏水定容至200mL，然后用脱脂棉过滤，将此样品注入滴定管中。        

   

  于250mL三角瓶中，添加加斐林试剂A、B各5mL后混入20mL蒸馏水， 将样品滤液预先滴加到A、B混合液中，加热到沸腾1.5分钟后，加入二滴次甲基蓝指示剂，隔半分钟继续滴加样品滤液，直至混合液呈砖红色为止。

 

  计算公式：K=G×T/(W×10)(单位“%”)                   

 

  式中：K:每毫升斐林试剂混合液相当于葡萄糖克数；G:葡萄糖称量    

 

  T:葡萄糖标准滴定时消耗的毫升数；W：葡萄糖定容的毫升数

 

  10：吸取斐林试剂A、B的总毫升数

 

  1.3.8 过氧化物酶（POD）活性

 

  参考曹建康[27]等的方法测定。

 

  1.3.9 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性

 

  参考曹建康等的方法测定。

 

  1.4 多酚氧化酶(PPO)活性

 

  参考曹建康等的方法测定。

 

  1.5 数据处理

 

  采用Microsoft Office Excel 2016 进行统计、绘图；用SPSS 18.0 软件进行显著性分析。

 

  2 结果与分析

 

  2.1 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄呼吸强度的影响

 

 

    在葡萄贮藏期间主要靠呼吸作用维持正常的生理代谢，是对其进行采后生理研究的重要指标。如图1所示，玫瑰香葡萄四种处理在0-15d时呼吸强度都有所升高，这个时期CT处理的化学保鲜剂在保鲜初期还没有释放出最佳的浓度抑制葡萄的呼吸作用，CT+O3、CT+ClO2、CT+1-MCP三种处理的化学保鲜剂与添加的O3、ClO2、1-MCP没有达到最优结合来抑制葡萄的呼吸作用。到15-45d时，保鲜剂开始发挥其作用，开始有效的抑制了葡萄的呼吸。由于葡萄属于呼吸非跃变形果蔬，在第60d时果梗的衰老，造成呼吸高峰。由图可看出，只添加化学保鲜剂的CT处理在达到呼吸高峰之前，也就是45d时，呼吸强度最大为7.24mg CO2/（kg.h），而化学保鲜剂结合ClO2的CT+ClO2处理在30-75d中最有效的抑制了葡萄的呼吸强度，其能更有效的对玫瑰香葡萄发挥保鲜作用。

 

  2.2 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄硬度的影响

 

  硬度是反应葡萄在受外力的作用下，由弹性形变到被压破，所承受力大小的一个重要指标。由图2可以看出，四种玫瑰香葡萄的硬度均有所下降，其中CT+ClO2处理的玫瑰香葡萄硬度始终高于其他三种处理，在贮藏15d时，已有明显差异。贮藏处理后期CT处理的玫瑰香葡萄一直处于下降趋势，CT+O3处理组一直处于较低水平，CT+1-MCP处理组在贮藏30d天后下降速度较快，虽然整体波动起伏较大，贮藏75d差异显著（p<0.05）：CT+ClO2>CT+1-MCP>CT+O3>CT。整个试验过程，CT+ClO2较其他三种处理更好的维持了果实硬度。

 

 

  2.3 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄果梗耐拉力的影响

 

  果梗耐拉力是衡量葡萄果实与果梗连接强弱，葡萄是否容易脱粒的重要因素，是检验葡萄果实衰老的一个重要指标。图3中整体均处于下降趋势，CT+ClO2处理组先上升随后在15d时呈下降趋势，CT组在贮藏期前30d下降速度较快，随后虽缓慢上升，但在贮藏75d时拉力值最低为1.41N，CT+1-MCP处理组在前30d拉力保持较好，在30d天后下降速度较快，在贮藏75d是拉力值为1.48N，而CT+O3拉力值在贮藏期间一直保持较低水平，因此结果表明CT+O3、CT+1-MCP与CT处理组对保持葡萄拉力值效果并不理想，CT+ClO2处理的耐拉力高于其他处理，75d时果梗耐拉力还较60d时有所上升。由此可看出CT+ClO2处理能有效的减缓果实的衰老。

 

 

  2.4 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄TSS的影响

 

 

  由图4可知四种处理玫瑰香TSS下降趋势都较小，CT组在贮藏前45d变化趋势平缓，但在45d后急剧下降，并不利于葡萄的长期贮藏，在处理后期的45-75d，CT+ClO2处理的TSS值，一直明显高于其他处理组，差异显著（p<0.05）。在75d时,CT+ClO2＞CT+1-MCP＞CT+O3＞CT，说明CT+ClO2处理有利于玫瑰香葡萄TSS值维持在较高水平范围内。

 

  2.5 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄TA的影响

    

  TA值对于玫瑰香葡萄的口感和风味都有一定程度的影响。如图5所示，四种处理都处于先下降后上升的趋势，在60d时都突然上升，可能由于化学保鲜剂SO2的释放速率不稳定所致，SO2释放量的升高导致酒石酸含量上升。由于CT+1-MCP处理的个体差异原因，整体趋势来看CT+1-MCP处理的TA值波动较大。CT+ClO2处理在30d后急剧下降，在60d时达到最低值为0.47%，虽在60d后有上升趋势，但TA值仍处于较低值效果并不理想。在第75d时，CT+O3的TA值较高于其他三种,但四种处理的TA值差异并不明显。

 

 

  2.6 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄还原糖含量的影响

 

 

  由图6可知，各种保鲜处理对于还原糖含量的影响并不大，整体还原糖含量呈上升趋势，可能由于贮藏后期玫瑰香葡萄水分的下降或淀粉类有机物物质转化成还原糖等因素有关，导致玫瑰香葡萄中还原糖含量的增加，CT处理在贮藏前30d还原糖含量上升最快，但在贮藏30d后急剧下降，在第75d是达到最低为15.5%，贮藏效果并不理想，而CT+O3和CT+1-MCP处理在30d后差异不显著(p>0.05)，在贮藏30-60d时优于CT+ClO2组，后期又稍微下降，说明已处于衰老状态。CT+ClO2组在15-60d是一直处于下降趋势，在第60d是达到最低值15.2%，随后上升在第75d还原糖含量达到17.0%，因此CT+1-MCP在整个贮藏期间下降趋势较缓，有利于保持还原糖含量。

 

  2.7 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄POD活性的影响

    

  POD是玫瑰香葡萄中H2O2的主要清除酶之一，可将H2O2降解为H2O和O2。在果蔬的生长发育和衰老等过程中POD活性不断变化，由于外界一些原因其会做出一定反应。由图7可以看出，各个处理的POD值都处于不断上升的趋势，其中CT+ClO2和CT+1-MCP在15d时上升趋势明显大于CT+O3和CT。在30d~75d，CT+O3、CT+1-MCP、CT波动较大，CT+ClO2上升趋势较为平缓。贮藏后期45-75d，CT+ClO2处理的POD明显优于其他处理组(p<0.05)。75d时,CT+ClO2>CT+O3>CT+1-MCP>CT。由此可看出，在POD的发展趋势看，CT+ClO2处理方式最佳，延缓了玫瑰香葡萄的老化过程。

 

 

  2.8 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄APX活性的影响

    

  由图8可知，15d时，由于保鲜剂还没有达到保鲜效果最好的浓度，四种处理的初期保鲜效果和差异并不明显。30-60d这个时间段内，CT+O3、CT+ClO2处理的APX活性变化趋势较于其他两种处理平缓；在这段时间内,30d时,CT+ClO2>CT+1-MCP>CT>CT+O3；45d时，CT+ClO2>CT+O3>CT+1-MCP>CT；60d时，CT+ClO2>CT+O3>CT>CT+1-MCP，CT+ClO2处理的APX值高于其他三种处理。从60-75d，由于玫瑰香葡萄果实衰老，对葡萄中APX指标影响比较明显，四种处理的APX值都急剧下降，CT+O3的处理的APX值在75d时，显著高于其他处理组(p<0.05)。综合比较，于APX活性而言，CT+ClO2处理的保鲜效果好于其他三种，但在葡萄衰老期（75d时），CT+O3处理的保鲜效果较优于其他三种处理。

 

 

  2.9 不同保鲜处理对玫瑰香葡萄PPO活性的影响

 

 

  PPO能够催化酚类物质生成酮类物质，植物组织发生褐变与受到外界胁迫时，PPO活性都会升高，从而保护植物组织。由图9可知，到第15d时，四种处理的PPO活性都大幅降低，说明保鲜处理对于葡萄起到了很好的保护作用，抑制了PPO的活性，到30d,CT+ClO2的PPO活性仍能很好的被抑制，CT+O3、CT+1-MCP、CT的PPO活性都有小幅升高。到75d时，CT处理的PPO活性明显高于其他三种(p<0.05)，因CT处理只加了化学保鲜剂，并没有结合其他保鲜方式，说明化学保鲜剂对葡萄造成了伤害。结合其他保鲜方式的CT+O3、CT+ClO2、CT+1-MCP处理优于CT处理。而CT+ClO2在75d时，能最好的抑制PPO的活性,说明CT+ClO2处理添加的ClO2能更好的抑制化学保鲜剂对玫瑰香葡萄的伤害，并延缓了其衰老。

 

  2.10 腐烂调查

 

  表2可知，腐烂率抑制效果为：CT+ClO2>CT+1-MCP>CT+O3>CT；漂白率抑制效果为：CT+ClO2>CT+O3>CT+1-MCP>CT；落粒率抑制效果为：CT+1-MCP>CT>CT+ClO2>CT+O3。漂白率显示结合绿色保鲜方式的处理，能够有效抑制化学保鲜剂中SO2对葡萄的伤害。整体来讲CT+ClO2保鲜处理相对于其它处理方式略占优势.目前有研究发现，ClO2不仅可以杀死果蔬表面病原菌，还可以延长果蔬贮存时间，不降低果蔬贮藏品质[31-34]。

 

 

  3 讨  论

 

  结果表明四种保鲜方式能对玫瑰香葡萄的呼吸强度进行有效的抑制，延迟其呼吸高峰的出现并有效的降低呼吸峰值，从而有效的延缓了玫瑰香葡萄的衰老。四种保鲜方式将玫瑰香的硬度和果梗耐拉力控制在一定范围内；抑制了可滴定酸和可溶性固形物的降低，虽然四种处理的还原糖指标差异不明显，但能确定还原糖的含量的降低有效控制在一定范围；有效的抑制了PPO活性的增加及POD、APX活性的降低，在实验中POD活性还有明显的上升趋势。其中CT+ClO2处理的呼吸强度处于优势地位，对于玫瑰香葡萄的硬度、果梗耐拉力、可溶性固形物、可滴定酸CT+ClO2处理也均优于其他三种处理。对于PPO、POD、APX酶活控制CT+ClO2处理效果最好，更有效的延缓了玫瑰香葡萄的衰老并改善玫瑰香葡萄病害等问题。腐烂调查结果CT+ClO2处理亦是最好。ClO2具有较强的杀菌特点且效率高，产生的副产物较少。综合比较，CT+ClO2处理在这四种保鲜处理中占很大优势，可在玫瑰香葡萄的保鲜贮藏中应用，但这些保鲜措施只能针对玫瑰香葡萄表面的一些病菌进行消除，而内部的病菌病害并不能有效的控制，对于玫瑰香葡萄的保鲜并不能完全脱离SO2类化学保鲜剂，新型可持续的天然保鲜剂的研制还有待提高。