不同优化处理对凤凰水蜜桃保鲜效果的对比研究

2012-04-29王亦佳,刚成诚,陈奕兆,李建龙1,高建刚2,钱伟东3,俞忠,王科峰

天津农业科学 2012年2期

关键词：姜汁

王亦佳,刚成诚,陈奕兆,李建龙1,高建刚2,钱伟东3,俞忠,王科峰

摘要：以江苏省张家港市凤凰镇的凤凰水蜜桃（Prunus persica)为试验材料，对比研究了姜（Zingiber officincde Roscoe）汁、冷激和罗伦隐球酵母（Cryptococcus laurentii）发酵液3种处理对桃果实保鲜效果的影响。试验采取直接浸果的方式，浸果时间和浸果液浓度由前两年的保鲜试验确定。果实处理后装入保鲜袋置于常温条件下（25 ℃），放置5 d后测量其失重率等8种生理指标。通过多年多指标的综合比较表明：经过不同处理后的水蜜桃各种指标都优于对照组，说明以上3种处理方法均起到了保鲜的作用；罗伦隐球酵母发酵液浸果处理在降低细胞膜透性、MDA含量和抑制PPO活性方面均优于其他处理，姜汁浸果处理在保持果实质量、抑制腐烂指数和呼吸强度方面较优，冷激处理效果相对较差，但仍具有一定保鲜效果。综合考虑，罗伦隐球酵母菌液浸果处理由于其操作复杂性，更适宜工厂化推广使用；姜汁浸果处理操作方便、原料易得，适宜在无大规模工厂化生产条件的广大果农中推广使用。

关键词：凤凰水蜜桃；常温保鲜；农艺方法；姜汁；冷激；生物拮抗菌

中图分类号：S662.1文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.02.012

Comparative Effects of Different Methods on Preservation of Fenghuang Juicy Peach Fruits

WANG Yi-jia1, GANG Cheng-cheng1, CHEN Yi-zhao1, LI Jian-long1, GAO Jian-gang2,QIAN Wei-dong3, YU Zhong3, WANG Ke-feng3

(1.College of Life Science, Nanjing University, Nanjing 210093, China; 2. Standing Committee of Zhangjiagang Municipal Party Committee, Zhangjiagang 215600, China; 3. Zhangjiagang City Bureau of Agriculture for Planting Station, Zhangjiagang 215600, China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ: In order to find out an effective way which fit the food safety policy and easy to be promoted, the Fenghuang juicy peach picked from Zhangjiagang City, Nanjing Province, were selected as the experiment material. The preservation effect was compared and analysed using ginger juice, cold shock and the suspensions of Cryptococcus laurentii. Treatment time and concentration was determined by previous experiments. After treatments, the fruits were packed with wrapping bag and stored at room temperature (25 ℃). 5 days later, 8 physiological and biochemical indexes of juicy peach fruits were measured. The results showed that indexes of treated groups were better than that of the control group. The C.laurentii was better in reducing the membrane permeability and MDA content and refraining the activity of PPO, and the ginger juice was more effective in maintaining the weight and slowing down rod index and respiratory rate. Cold shock also had some effects on juicy peach preservation. Due to feasibility, food safety and effectiveness, the ginger juice preservation method was suitable for popularization in fruit growers, and the C.laurentii method was fit for factory production application.

Key words: Fenghuang juicy peach; preservation at room temperature; agronomic method; ginger juice; cold shock; antagonist

水蜜桃营养丰富、美味多汁，是人们最为喜爱的水果之一。但由于其皮薄汁多，是呼吸跃变型果实，加上收获季节天气炎热，故极易腐烂变质，一般贮存3~5 d 就腐烂变质，因此研究水蜜桃果实的贮藏保鲜，对延长其货架期具有现实意义[1]。

江苏省张家港市凤凰镇水蜜桃有着100多年的栽培历史，是苏南最早种植水蜜桃的地区。凤凰镇水蜜桃种植，2002年被列入苏州市级标准化生产基地，2007年被列入苏州市现代农业科技示范园，并正式命名为张家港市凤凰镇凤凰水蜜桃种植示范园。示范园种植的“新白花”、“红花”两个品种于2002年获江苏省农林厅优质水果，2004年选送的“北京早蟠桃”获江苏省农林厅优质水果。2005年，“白花”、“红花”及“新白花”3个品种通过了中国绿色食品发展中心绿色食品认证。2007年，凤凰镇水蜜桃种植基地被列为苏州市现代农业科技示范园，正逐渐实现规范化、现代化生产[2]。

目前，有关水蜜桃保鲜的研究已有很多报道，大致可分为物理方法（如气调贮藏[3]）、化学方法（如涂膜处理[4-6]）、生物方法（如拮抗菌处理[7-10]）等。经过两年水蜜桃保鲜试验发现，农艺方法（如姜汁浸果）、冷激处理等都具有较好的保鲜效果，姜汁用于肉类保鲜的报道易见[11-14]，用于果蔬保鲜的报道较少，冷激处理用于水蜜桃保鲜的报道也较少见。

生姜(Z. officincde Roscoe)是姜科姜属多年生草本植物，性味辛温，生姜挥发油的单萜醛类中，紫苏醛、橙花醛和香味醛具有很强的抗真菌活性[15]，姜汁用于保鲜，既运用姜汁的杀菌功效，又不引起食品安全问题，且生姜易得、成本较低、姜汁制备简单易操作。罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)能在较干燥的果蔬表面生存，迅速利用营养进行繁殖[16]，且具有广谱抗性和较为稳定的防治效果[17]、无毒，作为保鲜剂使用，不引起食用安全性问题[18]。冷激处理，即使用0 ℃冰水混合物浸泡果实，有文献报道对黄桃有明显的保鲜效果[19]。

本试验采取直接浸果的方式，比较了3种不同方法——姜汁浸果处理、冷激处理和拮抗菌发酵液浸果处理对水蜜桃果实保鲜的效果，各方法的最佳浸果时间和浸果液浓度均由前两年的浓度、时间配比试验确定，力求寻求经济、可行、有效的生物防治方法。

1材料和方法

1.1材料

1.1.1供试材料试验用桃果实品种为白花，采于张家港凤凰镇，八成熟时采摘，选择色泽相近、大小相似、无机械损伤和病虫害的果实分组编号后置于0 ℃冷藏待用。

1.1.2姜汁浸果液的配制生姜购于南京金润发超市，去皮匀浆后1∶30（g∶mL）的比例加入蒸馏水，浸提4 h，双层纱布过滤得澄清的生姜汁待用。

1.1.3冷激处理浸果液的配制使用冰柜和食品级硅胶冰格制冰，食品级塑料桶浸果，注水约1 500 mL，加冰块至水温降至0 ℃，待用。

1.1.4拮抗菌浸果液的配制罗伦隐球酵母（Cryptococcus laurentii）购于中国农业微生物菌种保藏管理中心（ACCC）。活化后取一环活化菌液于100 mL牛肉膏蛋白胨液体培养基（水100 mL、葡萄糖2 g、蛋白胨1.5 g、牛肉膏0.05 g、氯化钠0.5 g）150 r·min-1、28 ℃摇床培养24 h。取24 h的发酵菌液50 mL，用1 500 mL无菌水稀释后待用。

1.2试验分组及处理

每组7个果实，分别置于以下溶液中浸果：（A）姜汁浸果处理组，浓度为1∶30姜汁浸果1 h；（B）冷激处理组，0 ℃的冰水混合物浸果10 min；（C）菌发酵液浸果处理组，罗伦隐球酵母发酵液浸果1 h；对照组不做任何处理。浸果结束后强制通风晾干、装袋，置于室温中保存，5 d后测量各组果实各生理指标，每次测量做3个重复，整个试验重复2次。

各组试剂浓度及浸果时间均由前两年进行的浓度、时间组合试验确定，选取每种浸果液的最佳浓度及最佳浸果时间进行综合性比较。

1.3生理指标测定方法

1.3.1失重率采用称质量法测定[20]，处理前将每个果实称质量，记为W1，每次测定时再次把果实称质量，记为W2。失重率=(W2-W1)/W1×100%。

1.3.2腐烂指数将果面的腐烂程度分为5级。0级：无腐烂；1级：果面出现1~3个小烂斑；2级：果面腐烂面积在1/4~1/2之间；3级：果面腐烂面积在1/2~3/4之间；4级：果面腐烂面积>3/4。然后按下面的公式计算腐烂指数：腐烂指数=[Σ(级数×对应腐烂果数量)]／该组果实总数[21]。

1.3.3果实硬度采用GY-2、GY-3硬度仪测定[20]。

1.3.4可溶性固形物含量采用手持折光仪测定[20]。

1.3.5呼吸强度采用静置法测定[20]

1.3.6相对电导率采用DDS-11A型电导率仪测定，相对电导率（%）=（初始电导率-纯水电导率）/（煮沸后的电导率-纯水电导率）×100%[20]。

1.3.7 丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥（TBA）法测定[20]。

1.3.8多酚氧化酶（PPO）活性采用邻苯二酚法测定[22]，以0. 01 mol·L-1的邻苯二酚作反应底物，测定其反应液在单位时间内产物的A410 nm的增加值。加入1 mL酶提取液，反应液总体积为3 mL 。酶活性以每min光密度变化0. 001为1 个单位。

1.4数据处理

本试验数据采用EXCEL2007进行数据运算，再用SPSS 18进行One-way ANOVA邓肯氏多重差异分析。

2结果与讨论

2.1不同优化处理对凤凰水蜜桃果实失重率的变化对比

果实失水造成果皮皱缩，导致品质下降，同时由于水是细胞内多种生化反应的溶剂或反应物，失水过多会造成其他正常的代谢无法进行，使得果实进一步衰老，故控制失重率是果实保鲜的第一步。套袋处理可以有效地控制失重率，其次是不同的保鲜剂处理控制。不同处理组桃果实失重率如图1所示。3个处理组的桃果实失重率均显著低于对照组（P<0.05），说明不同方法在控制桃果实失重率上均有一定的效果。其中姜汁浸果处理组的桃果实失重率最低（-0.473%），且与另两处理组均有显著性差异，说明此种处理在控制桃果实失重率上效果较为显著。而冷激处理组和菌发酵液浸果处理组间无显著性差异，说明这两种处理对桃果实失重率的控制程度相当。

2.2 不同优化处理对凤凰水蜜桃果实腐烂指数的变化对比

果实腐烂指数是根据果实表面的烂斑数换算得出，腐烂指数越高，说明果实腐烂程度越大。食用而言，腐烂程度达1级仍可以食用，但就商品出售而言，当腐烂程度达到1级，果实已需进行下架或折价处理，影响了果实的销售及经济效益。故在所有生理生化指标中，腐烂指数是最具经济意义的指标，也是果实保鲜最需控制的指标之一。不同处理组桃果实的腐烂指数如图2所示。3个处理组都与对照组具有显著性差异，说明都可以在一定程度上控制桃果实的腐烂；但3个处理组间无显著性差异，说明姜汁浸果处理、冷激处理和菌发酵液浸果处理3种方法在抑制桃果实腐烂方面效果差异不大。

2.3不同优化处理对凤凰水蜜桃果实硬度的变化对比

果实放置一段时间后硬度会降低，即细胞壁被酶水解，果实发生软化。软化的果实口感也发生了变化，就水蜜桃果实而言，软化后果实的品质也得到了提升，但软化一旦完全发生，即意味着果实呼吸高峰的到来和迅速腐烂变质的开始，故控制果实软化并非保持果实硬度不变，而是使果实硬度在一定范围内有所下降，但不造成腐烂和其他生理指标的大幅度变化[23]。不同处理组桃果实硬度如图3所示。3处理组的桃果实硬度均高于对照组，且均具有显著性差异，说明无论哪种处理，对于桃果实硬度的保持都具有较为显著的作用。菌发酵液处理组对桃果实的硬度最高（3.10 kg·cm-2），与另两组处理间具有显著性差异，说明此种处理在抑制桃果实软化方面最为有效。

2.4不同优化处理对凤凰水蜜桃果实可溶性固形物含量的变化对比

可溶性固形物含量是指果汁中能溶于水的糖、酸、维生素、矿物质等物质的含量，其中糖分是最为主要的成分。桃果实采后依靠自身积累的营养物质维持自身的生命活动，因而在贮藏期间可溶性固形物含量下降，但是由于淀粉酶将淀粉分解成糖，使可溶性固形物上升，因而可溶性固形物含量在贮藏期并不表现出单一的上升或下降趋势[24]。不同处理组桃果实可溶性固形物含量如图4所示。与对照组相比，不同处理组的可溶性固形物含量均有所上升。冷激处理组的含量最高，为10.92%，且与对照组具有显著性差异，说明此种处理在提高桃果实可溶性固形物上有较好效果。而另两处理组与对照组3组间均无显著性差异，说明姜汁浸果处理和菌发酵液浸果处理在控制桃果实可溶性固形物含量上效果不显著。

2.5不同优化处理对凤凰水蜜桃果实相对电导率的变化对比

水蜜桃果实在贮藏过程中，果实的软化、腐烂、霉变等过程均导致细胞膜受损，透性会增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致果实细胞浸提液的电导率增大。故测量果实细胞浸提液的电导率是判断果实细胞膜受损程度的重要指标，在一定程度上可反映果实的软化、腐烂程度。不同处理组桃果实相对电导率如图5所示，处理放置5 d后，电导率值均不为零，说明桃果实细胞均受到不同程度的损伤。3处理组的桃果实相对电导率均低于对照组，且与对照组具有显著性差异，说明处理组在抑制桃果实细胞膜损伤方面均有一定效果。其中，菌发酵液浸果处理组的桃果实相对电导率最低，为20.783%，与其他两处理组和对照组均具有显著性差异，说明菌液保鲜在保持桃果实细胞膜完整方面效果最佳。另两种处理虽具一定效果，但效果不及菌发酵液浸果处理显著。

2.6不同优化处理对凤凰水蜜桃果实呼吸强度的变化对比

呼吸是果蔬采收后生命活动的中心，与果蔬品质的变化、贮藏寿命、贮藏中的生理病变及果蔬的商品处理方法和贮藏保鲜方法都有密切的联系。桃属于呼吸跃变型果实，采后始终处于较高的呼吸强度，并迅速出现双呼吸高峰，这可能是桃不耐贮藏的重要生理原因[25]。不同处理组桃果实呼吸强度如图6所示。各处理组的桃果实呼吸强度均显著低于对照组，说明各处理组均能较好的抑制桃果实的呼吸，但冷激处理的效果欠佳。姜汁浸果处理组桃果实的呼吸强度最低（0.047mg·g-1·h-1），说明此处理较好地抑制了桃果实的呼吸作用，对长期贮藏有利。菌发酵液浸果处理组的效果也较优，呼吸强度为0.063 mg·g-1·h-1，与姜汁浸果处理组无显著性差异。

2.7不同优化处理对凤凰水蜜桃果实丙二醛（MDA）含量的变化对比

果实在衰老或腐烂过程中，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛(MDA)是膜质过氧化的重要产物，当MDA大量积累时，膜发生渗漏，膜透性上升，电解质外渗，细胞质相对电导率上升，造成细胞膜系统的严重损伤[26]，MDA含量越高，说明膜脂过氧化程度越严重。不同处理组桃果实MDA含量如图7所示，各组处理放置5 d后，桃果实MDA含量均不为零，即细胞膜脂均发生不同程度的过氧化。其中，菌发酵液浸果处理组桃果实的MDA含量最低，仅为0.075 μmol·L-1，显著低于对照组和其他处理组，说明此种处理可以有效抑制桃果实的膜脂过氧化过程。姜汁浸果处理效果其次。冷激处理效果不佳，虽低于对照组，但与对照组无显著性差异，说明此种处理在抑制膜脂过氧化方面效果甚微。

2.8不同优化处理对凤凰水蜜桃果实多酚氧化酶（PPO）活性的变化对比

水果贮藏期间由内部因素引起的组织褐变是酚类物质酶促氧化的结果，组织中酚类物质含量、PPO活性和O2的供应是组织产生褐变的三大先决条件[27]，褐变是在PPO作用下，以酚类底物消耗为基础的生化反应，是酚类物质氧化的直接结果。促使衰老的因素，可促进褐变；抑制衰老的因素可抑制桃果实的褐变，故抑制PPO活性可在一定程度上抑制桃果实褐变，延长果实保存期限[24]。不同处理组桃果实PPO活性如图8所示，不同处理放置5 d后，果实内的PPO均表现出一定活性，说明各处理组桃果实均有一定程度的褐变或褐变的潜在风险，但与对照组相比，各处理组的PPO活性仍处于较低水平，且与对照存在显著性差异，说明不同处理在抑制PPO活性方面有一定效果。其中，菌发酵液浸果处理组在抑制PPO活性上的效果最为显著，PPO活性为10.217 U·g-1，显著低于对照组和其他处理组；姜汁浸果处理组和冷激处理组的效果尚可，虽显著低于对照组，但不及菌发酵液浸果处理组。

总之，3种不同的处理——姜汁浸果处理、冷激处理、拮抗菌发酵液浸果处理，都能很好地保持果实质量和硬度，抑制果实腐烂，降低呼吸速率，维持细胞膜透性的稳定，同时抑制PPO活性的上升，且与对照组均存在显著性差异，说明不同处理方法均能起到一定的保鲜效果。经过前两年的保鲜试验得知，桃果实腐烂主要由外源真菌侵染引起，而姜汁挥发油的单萜醛类中，紫苏醛、橙花醛和香味醛具有很强的抗真菌活性[15]，故姜汁浸果是通过抑制桃果实表面真菌的生长从而达到保鲜果实的目的。姜汁浸果处理不仅保持了桃果实的质量（失重率仅为-0.473%），抑制果实采后呼吸强度（呼吸强度仅为0.047 mg-1·g·h-1），而且降低腐烂指数（常温贮藏5 d后腐烂指数仅为0.086），延长了果实的贮藏期，在盛夏时节常温贮藏可达一周以上，无褐斑和腐烂迹象，更为重要的，姜汁无食用安全性隐患，无环境污染，操作简便。20世纪70年代末，Ogatat 等[28]研究发现，用0 ℃ 的冰水短时处理冷敏感果实，有助于延缓果实的后熟，延长其贮藏寿命，并首次将这种逆境的低温效应称为“冷激效应”。水蜜桃也是一种冷敏性果实，0 ℃ 下贮藏易出现冷害，冷激处理对桃果实具有延缓后熟、延长保鲜期的效果。经过前两年的试验发现，冷激时间控制在10～30 min之间较好，时间过长易引起果实的冻伤，缩短保鲜期。冷激处理较好地保持果实的可溶性固形物含量，抑制了果实细胞膜透性的升高，在抑制果实腐烂上有一定效果，操作简便，无食用安全性隐患。罗伦隐球酵母能够迅速利用营养进行繁殖[16]，占据桃果实表面生存空间，使得其他菌类无生长空间，因此具有广谱抗性[17]，对于侵染桃果实的外源真菌具有拮抗作用。罗伦隐球酵母发酵液浸果，降低了细胞膜透性（常温贮藏5 d后果实相对电导率为20.783%），抑制MDA含量的上升（第5天桃果实MDA含量为0.075 μmol·L-1），抑制PPO活性的提高（桃果实PPO含量为10.217 U·g-1），具有良好抑菌保鲜效果，且无食用安全性问题[18]。相比之下，姜汁浸果处理和罗伦隐球酵母发酵液浸果处理对桃果实的保鲜效果较冷激处理更优，其中，姜汁处理操作更为简便、环保，是一种极具推广、开发潜力的保鲜方法。

3结论

（1）各优化处理组的水蜜桃各种指标都好于对照组，说明以上3种方法均起到了保鲜的作用，姜汁浸果处理、冷激处理和罗伦隐球酵母发酵液浸果处理均适用于张家港凤凰水蜜桃的贮藏保鲜。

（2）不同优化处理对凤凰水蜜桃的贮藏保鲜效果不同。姜汁浸果处理在保持果实重量、硬度、抑制呼吸强度方面优于罗伦隐球酵母菌发酵液和冷激处理；冷激处理在保持果实硬度和可溶性固形物含量方面具有一定效果，但不能很好地抑制果实的呼吸强度和MDA含量；罗伦隐球酵母发酵液浸果处理较好的控制了果实腐烂程度，保持了细胞膜透过性的相对稳定，同时抑制了MDA含量的上升和PPO活性的升高。

（3）姜汁浸果处理的操作简便，原料易得，处理成本低，且不会对当地的环境造成污染，适合在广大果农中推广使用；冷激处理效果一般，但简单易行，适宜居家使用；罗伦隐球酵母发酵液浸果处理效果较佳，但操作繁琐，处理成本较高，且需要大型操作设备，适合大规模工厂化推广。

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