采后贮运保鲜
集贤 王泽彬 高元惠 侯双迪 朱志强 张业尼 李灿婴 葛永红 陈存坤 贾晓昱
摘要:为探究不同ClO2处理方式和浓度对冷藏条件下‘克瑞森无核’葡萄贮藏品质的影响,以‘克瑞森无核’葡萄为试材,分别采用二氧化氯缓释剂(0.20 g/kgClO2和0.32 g/kgClO2)处理和浸泡(0.06 g/LClO2)处理果穗,探究不同二氧化氯处理方式在冷藏条件下对葡萄贮藏品质的影响。结果表明:二氧氯缓释剂处理能够较好地抑制贮藏期间葡萄果实的腐烂率、呼吸强度和乙烯生成速率的升高,从而减缓衰老,同时还能有效保持果实的可溶性固形物含量和硬度;较好地抑制贮藏中后期多酚氧化酶(PPO)活性的上升和贮藏期间过氧化物酶(POD)活性的上升,在贮藏初期就能提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,提高果实的抗氧化能力和抗病性;而浸泡处理对果实VC含量的保持有较好的效果。通过主成分分析得到综合得分从大到小的处理依次为处理2(0.32 g/kg)、处理1(0.20 g/kg)、处理3(0.06 g/L)和CK,进一步说明0.32 g/kg ClO2缓释剂处理的保鲜效果最好,更有利于维持贮藏期间果实品质和提高果实抗病性。
关键词:二氧化氯;葡萄;保鲜;贮藏品质
‘克瑞森无核’葡萄是美国加利福尼亚州戴维斯农学院果树遗传和育种研究室通过‘皇帝’与‘C33-199’杂交,于1988年选育的具有优良特性的欧亚种晚熟无核葡萄,于2008年前后引入我国四川西昌试种成功,因其无核、优质、晚熟的鲜食葡萄特性深受消费者的喜爱,其果肉质地脆硬、果穗紧密,但供应期短,采后易发生掉粒、失水、腐烂、褐变等问题,导致商品性下降,造成经济损失,为了满足消费市场的需求,需要采用更加有效且方便的保鲜手段。
ClO2于2004年正式被批准为果蔬杀菌剂,是高效广谱、性能优良的食品保鲜剂,在果蔬保鲜上优势显著。二氧化氯的应用范围广泛,其作为一种安全高效的强氧化剂被广泛应用于生产生活环境、水、食品行业等的消毒,近年来,越来越多被应用于水果和蔬菜等食品的消毒和保鲜。其抗菌机理是基于二氧化氯的氧化性能高效杀灭细菌、真菌、病毒等各种微生物,且安全无残留,有效降低采后果蔬的自然发病率,维持采后品质,在小白菜、樱桃、冬枣、番茄等果蔬上具有较好的保鲜效果。
本研究以‘克瑞森无核’葡萄为试材,分别使用固态ClO2缓释剂和ClO2溶液浸泡对葡萄果穗进行处理,以探究不同ClO2处理方式和浓度对冷藏条件下‘克瑞森无核’葡萄贮藏品质的影响,为丰富ClO2在葡萄保鲜领域的应用提供理论依据,为新型绿色安全的保鲜技术提供理论支持。
1.材料与方法
‘克瑞森无核’葡萄采自天津市滨海新区汉沽茶淀镇,采收时挑选成熟度一致、无病害、无机械损伤、采收前未使用化学杀菌剂的果实为试验材料。聚乙烯(PE)膜,厚度0.03 mm,规格为650 mm×650 mm,国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。
将ClO2有效含量为10%±1%的片剂配制成为0.20 g/kg ClO2(处理1)、0.32 g/kg ClO2(处理2)缓释剂及0.06 g/L ClO2溶液(处理3),备用。每份称取2.5 kg葡萄,放入PE保鲜膜中,然后置于塑料小筐中,敞口预冷24 h后进行不同处理。CK:不使用任何保鲜剂;处理1和处理2:分别将已配制好的0.20 g/kg、0.32 g/kg ClO2缓释剂放入袋中;处理3:将葡萄于0.06 g/L ClO2溶液中浸泡1 min后立即捞出并置于报纸上阴干后装袋。所有处理扎口后放入冷库(-1.0~0 ℃)中贮藏,分别于贮藏的10、20、30、40、50 d进行调查并测定各指标,每个处理3个重复。
2.结果与分析
2.1 不同ClO2处理对‘克瑞森无核’葡萄腐烂率的影响
腐烂率可以用来反映葡萄的保鲜效果。由图1可知,整个贮藏期间,‘克瑞森无核’葡萄的腐烂率随贮藏时间的延长而升高,贮藏20~40 d,各处理组果实开始陆续出现腐烂,对照组腐烂率最高,其次为处理3,且在贮藏结束(50 d)时两组果实的腐烂率均显著升高。而处理1和处理2在贮藏末期(50 d)的腐烂率仅为1.77%和1.23%。处理3在贮藏末期腐烂率高可能是由于浸泡处理后,浆果表面有水分残留,为微生物生存提供了适宜的高湿环境,加剧了腐烂现象的出现。
2.2 不同ClO2处理对‘克瑞森无核’葡萄可溶性固形物含量的影响
由图2可以看出,在贮藏前期可溶性固形物含量有所上升,这可能与淀粉转化为可溶性糖有关,之后下降可能是糖酸被葡萄的呼吸作用消耗所致。贮藏20~40 d时,与其他处理组相比,对照组果实的TSS含量明显较低,说明二氧化氯处理可以保持冷藏条件下葡萄果实较高的TSS含量。贮藏末期(50 d)TSS含量由高到低依次为处理1、处理3、CK、处理2。
2.3不同ClO2处理对克瑞森无核葡萄可滴定酸含量的影响
在葡萄贮藏保鲜过程中,果实中的有机酸被转化,造成可滴定酸(TA)含量下降。由图3可知,贮藏期间各处理组葡萄果实的可滴定酸含量呈现波动下降趋势。贮藏末期(50 d)时,可滴定酸含量由高到低依次为处理2、处理3、CK和处理1。
2.4 不同ClO2处理对克瑞森无核葡萄VC含量的影响
葡萄果实富含维生素C(VC),其含量可以用来衡量果实的营养价值。由图4可知,贮藏期间,各处理组果实中VC含量总体呈下降趋势。贮藏0~10 d,果实的VC含量下降明显,这可能与呼吸作用增强,消耗了有机营养物质有关。随后,各处理果实的VC含量波动下降。贮藏结束(50 d)时,VC含量由大到小排序为处理3>处理1>处理2>对照。可以看出,处理3和处理1对克瑞森无核葡萄果实VC含量的保持有较好的效果。
2.5 不同ClO2处理对克瑞森无核葡萄果实硬度的影响
硬度是衡量鲜果品质和贮藏特性的重要指标,它可以体现果实品质的优劣,能够直观反映出果实的软化程度。由图5可知,各处理组果实硬度随着贮藏时间的延长而下降。贮藏10 d之后,CK下降最明显,二氧化氯处理均显著高于对照。贮藏末期(50 d),果实硬度由高到低依次为处理2、处理1、处理3、CK。处理2对‘克瑞森无核’葡萄果实硬度的保持效果最好。
2.6 不同ClO2处理对克瑞森无核葡萄呼吸强度和乙烯生成速率的影响
呼吸强度和乙烯生成速率是评价果蔬新陈代谢快慢的重要指标,也是判断农产品贮藏潜力的重要依据。由图6A可知,各处理组葡萄果实的呼吸强度在0~10 d呈急速上升趋势,可能是刚采摘的葡萄为了适应新环境加强了代谢的缘故,处理3和CK组果实的呼吸强度显著高于处理1和处理2;贮藏20 d时,各处理组果实呼吸强度出现大幅降低,这可能是葡萄果实逐渐适应低温环境而降低代谢,呼吸减弱。贮藏20 d后,除处理1外,其他组的果实呼吸强度逐渐增强,贮藏末期CK已升至最高,其次是处理3,处理1和处理2在整个贮藏期间均较低,且在贮藏初期就能抑制果实呼吸强度的升高,在贮藏中后期(20~50 d)较平稳。贮藏后期由于处理3和CK组出现了腐烂果,造成它们的呼吸强度出现大幅升高。因此,ClO2缓释剂处理对‘克瑞森无核’葡萄的呼吸代谢有一定的抑制作用,利于延缓葡萄的衰老。
由图6B所示,乙烯生产速率和呼吸强度的走势相似,在贮藏初期(0~10 d),葡萄的乙烯生成速率急剧上升,而处理1和处理2组果实的乙烯生成速率较低,整个贮藏期间各处理组果实的乙烯生成速率均呈波动上升的趋势,CK的乙烯生成速率(40 d除外)在整个贮藏期间均高于二氧化氯处理。处理1和处理2在贮藏前期就能很好地抑制乙烯生成速率,且在整个贮藏期间(40 d除外)乙烯生成速率处于较低水平。
2.7 不同ClO2处理对‘克瑞森无核’葡萄PPO、POD和PAL活性的影响
由图7A可以看出,在贮藏初期(0~10 d),各组葡萄的PPO活性均明显上升,二氧化氯处理的PPO活性均高于CK,随后逐渐下降,贮藏20~30 d时,二氧化氯各处理组均呈明显下降趋势,而CK稍有上升。在贮藏末期(50 d),PPO活性由高到低依次为CK、处理3、处理1、处理2。由图7B可知,在整个贮藏期间,CK和处理3果实的POD活性呈先上升后下降趋势,而处理1和处理2则呈下降趋势。在贮藏末期(50 d),POD 活性由高到低依次为CK、处理3、处理1和处理2,说明处理2和处理1能较好地抑制‘克瑞森无核’葡萄果实的POD活性。苯丙氨酸解氨酶是植物中催化苯丙烷类代谢途径的关键酶和限速酶,它在植物的次生代谢和抗病代谢中具有重要作用。由图7C可以看出,各处理果实PAL活性在贮藏初期(0~10 d)下降明显,随后趋于平缓,处理1和处理2始终显著高于CK和处理3,说明二氧化氯缓释剂处理在贮藏初期就可抑制PAL活性的降低,并在整个贮藏期保持较高水平,而处理2的PAL活性在40 d和50 d时高于其他各处理,分别比CK高17.45%和15.42%。
2.8‘克瑞森无核’葡萄贮藏效果综合评分
利用‘克瑞森无核’葡萄贮藏期间测定的腐烂率、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、VC含量、呼吸强度、乙烯生成速率、PPO活性、POD活性、PAL活性进行数据分析,主成分特征值及贡献率见表1。由表1可知,拟合出4个主成分,累计贡献率为88.018 4%,说明这4个主成分可以充分反映原始数据的基本信息。主成分1、主成分2、主成分3和主成分4所对应的因子得分分别为FAC1、FAC2、FAC3、FAC4,以不同主成分下对应的特征值为权数,将不同贮藏时间相应因子得分和权数相乘得到该主成分得分(F1、F2、F3、F4),再依据4个主成分得分计算得到相关性综合得分F为:
F=(F1×49.7333+F2×18.9886+F3×11.7103+F4×7.5862)/88.0184
综合得分越高,说明葡萄的保鲜效果越好。由表2可知,处理2的综合得分最高,说明处理2更有利于‘克瑞森无核’葡萄的贮藏保鲜。
3.结论
通过对‘克瑞森无核’葡萄进行不同二氧化氯处理,发现二氧化氯缓释剂处理不仅能够较好地抑制贮藏期间葡萄果实的腐烂率、呼吸强度和乙烯生成速率的上升,延缓衰老,还能有效保持果实的可溶性固形物含量和硬度;同时,能够较好地抑制贮藏中后期PPO活性的上升,保持贮藏期间葡萄果实较低的POD活性,在贮藏初期提高PAL活性,增强果实的抗氧化能力和抗病性;而0.06 g/LClO2溶液浸泡处理对葡萄果实VC含量的保持有较好的效果。本研究选用了2个浓度的二氧化氯缓释剂处理和二氧化氯浸泡处理,其中缓释剂处理对‘克瑞森无核’葡萄有较好的保鲜效果,这可能与缓释剂能够稳定、持续地释放二氧化氯气体来起到保鲜作用有关,而浸泡处理只是在最初发挥了保鲜抑菌功能,持久性不强,而且如果在浸泡后有少许残留液体会造成贮藏的环境相对湿度升高,对葡萄保鲜造成影响。虽然在试验中缓释剂处理的2个浓度保鲜效果总体差别不大,但在不同浓度二氧化氯缓释剂处理时也需注意使用浓度。
本试验研究了不同二氧化氯处理方式在冷藏条件下对‘克瑞森无核’葡萄贮藏效果的影响,得到二氧化氯缓释剂处理能够较好地抑制贮藏期间果实的腐烂率、呼吸强度和乙烯生成速率的升高,有效保持果实的可溶性固形物含量和硬度,对衰老、抗病相关酶具有调控作用。通过对葡萄的品质指标、生理指标、硬度、相关酶进行综合评价可以得到综合得分从高到低依次为处理2(0.32 g/kg ClO2)、处理 1(0.20 g/kg ClO2)、处理3(0.06 g/L ClO2)和CK,其中处理2的综合得分最高,因此,其对维持贮藏期‘克瑞森无核’葡萄果实品质和提高果实抗病性有更好的效果。