1-MCP结合ClO2处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期品质的影响
2014-03-01李学文杨婷婷李晓波新疆农业大学食品科学与药学学院新疆乌鲁木齐830052
兰 杰,李学文,杨婷婷,李晓波(新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐830052)
1-MCP结合ClO2处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期品质的影响
兰 杰,李学文*,杨婷婷,李晓波
(新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐830052)
以新疆“无核白”葡萄为实验材料,采用1-MCP结合ClO2处理,研究其对无核白葡萄短期冷藏及货架期品质的影响,探讨模拟冷链及货架状态时1-MCP和ClO2处理对无核白葡萄的保鲜效果,为无核白葡萄的冷链运输提供理论依据。无核白葡萄经1-MCP和ClO2处理后,贮藏于冷库(0℃、90%~95%RH)中,9d后取出,放置在室温(22±2)℃条件下6d,测定其品质指标。结果表明:1μL/L 1-MCP、10μL/L ClO2与1μL/L 1-MCP结合10μL/L ClO2处理均能有效减少葡萄贮藏期间的失重、脱粒、腐烂,延缓可溶性固形物、可滴定酸、VC含量的下降。货架期6d,1-MCP结合ClO2处理葡萄的腐烂率仅为0.49%,失重率、落粒率和果梗褐变指数分别比对照低3.80%、2.98%和9.68%,可溶性固形物含量、可滴定酸含量和VC含量分别高于对照1.72%、0.03%和0.443mg/100g FW。
无核白葡萄,短期冷藏,货架期,1-MCP,ClO2
无核白葡萄是新疆名、特、优水果,果实晶莹碧透,皮薄肉脆,汁多味甜,品质十分优良,含有丰富的营养成分,深受广大消费者的喜爱,在新疆园艺作物中占主要地位。但无核白葡萄果柄细,果刷短,采后极易发生果柄断裂,果粒脱落,受病菌侵染而腐烂变质,给葡萄采后造成巨大经济损失,已成为阻碍无核白葡萄发展的关键技术难题。采用先进的保鲜技术,最大程度保持葡萄采后贮运及货架期的品质,降低腐烂,对新疆葡萄生产、贮藏、运输、销售具有深远意义。
1-甲基环丙烯(1-MCP)是近年来发现的一种新型的无毒“低量”高效的乙烯受体抑制剂,通过与乙烯作用受体结合来抑制乙烯的生理活动,进而实现对植物成熟和衰老的抑制作用[1-2]。1-MCP已成功的应用于库尔勒香梨[3]、无花果[4]、寿桃[5]、蟠桃[6]、香蕉、芒果、番木瓜[7]、草莓[8]、苹果[9]、葡萄[10]等果品上。ClO2具有消毒、杀菌、除臭的作用,其作用机理主要是它具有的强氧化性。ClO2用于果蔬采后贮藏保鲜,能够有效杀死或抑制微生物,延缓果蔬衰老与腐烂,对动植物机体不产生毒效且无气味残留[11]。目前1-MCP和ClO2对果蔬贮藏及货架期品质的保鲜效果已有相关报道,本实验以新疆无核白葡萄为材料,经1-MCP和ClO2处理,短期冷藏后,放置在室温条件下,研究其对无核白葡萄模拟冷链运输和货架期品质、落粒率的影响,以探讨1-MCP和ClO2处理对无核白葡萄的保鲜效果,以期为研发无核白葡萄的冷链运输保鲜技术提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
无核白葡萄 于2013年8月采自新疆吐鲁番现代农业科技示范园区成年葡萄园,成熟度一致,糖度为18%~22%、大小均匀(单果粒重约为2~3g)、无损伤、无病虫害;1-甲基环丙烯(1-MCP) 美国罗门哈斯公司中国办事处提供;ClO2(有效成分10%) 山东营养源食品科技公司。
AL204-IC型电子分析天平 梅特勒托利多仪器厂(上海有限公司);XMTD-4000型电热恒温水浴锅 北京市永光明医疗仪器厂;WYT-J型手持糖度计 成都豪创光电仪器有限公司。
1.2 材料处理
在前期实验的基础上,发现10μL/L ClO2(0.854g/m3ClO2粉剂)、1.0μL/L 1-MCP处理对保持葡萄采后贮藏品质,抑制腐烂具有良好的效果。因此,本论文选用浓度为10μL/L ClO2、1.0μL/L 1-MCP对葡萄进行处理。葡萄采后分选装箱(葡萄箱规格:37cm×13cm× 25.5cm,5kg葡萄),按处理剂量放入保鲜剂药包,迅速套上PE保鲜袋并扎口,处理结束后置于保鲜库(0℃、90%~95%RH)贮藏9d后,取出放置在室温(22±2)℃下6d。冷藏期间每隔3d取样进行相关指标的测定,货架期每隔2d取样进行相关指标的测定。
实验设定4个处理:1-MCP处理:每箱放入1包0.14g 1-MCP药包(即1-MCP气体浓度为1.0μL/L),常温下处理24h;ClO2处理:每箱放入1包0.012g ClO2药包(即ClO2气体浓度为10μL/L);1-MCP结合ClO2处理:将葡萄先用1-MCP(浓度为1.0μL/L)常温处理24h后,再将葡萄进行ClO2(浓度为10μL/L)处理。对照(CK):不进行任何处理。实验重复三次。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 失重率测定 采用称重法测定,每个处理测定5箱葡萄,按下式计算:失重率(%)=(贮前重量-贮后重量)/贮前重量×100,重复三次。
1.3.2 落粒率测定 每次统计5箱葡萄,将落粒果挑出并称重,按下式计算:落粒率(%)=落粒果重/总果重×100,重复三次。
1.3.3 腐烂率测定 将腐烂果挑选出并称重,每次统计5箱葡萄,按下式计算:腐烂率(%)=腐烂果重/总果重×100,重复三次。
1.3.4 果梗褐变指数测定 参考张华云等[12]的方法,将葡萄果梗褐变情况进行分级,果梗、穗轴部位均没有褐变为0级,果梗或穗轴的褐变面积不超过总面积的1/4为1级,果梗或穗轴的褐变面积占总面积的1/4~1/2为2级,果梗或穗轴的褐变面积占总面积的1/2~3/4为3级,果梗或穗轴的褐变面积超过总面积的3/4为4级。每次统计5串果穗,按下式计算果梗褐变指数。
果梗褐变指数(%)=∑(各级果穗数×褐变级数/总果穗数×最高级数)×100
1.3.5 可溶性固形物含量测定 随机取20个果粒,去皮研磨匀浆,采用WYT-J型手持糖度计测定,单位:%。
1.3.6 可滴定酸含量测定 采用酸碱中和滴定法[13],单位:%。
1.3.7 VC含量测定 采用2,6-二氯靛酚滴定法[13],单位:mg/100g FW。
1.4 数据处理与分析
实验数据采用SPSS 17.0软件进行方差分析和检验,并利用Duncan多重式比较,进行差异显著性分析,p<0.05表示差异显著,p<0.01表示差异极显著。
2 结果与讨论
2.1 不同处理对无核白葡萄冷藏及货架期间失重率的影响
从图1可以看出,葡萄在冷藏期间失重率缓慢增加,常温货架期2d后失重率急剧上升,且经处理的葡萄果实失重率均低于对照果实,与李志文等[14]研究结果一致。货架期结束时,对照果实的失重率分别是1-MCP处理、ClO2处理和1-MCP结合ClO2处理果实失重率的1.45、1.22、1.51倍,差异显著(p<0.05)。各处理果穗失重率的大小排序为:1-MCP结合ClO2<1-MCP<ClO2,但彼此之间差异不显著。说明1-MCP、ClO2、1-MCP结合ClO2均对延缓葡萄冷藏运输及货架期间果穗的失水有明显作用。
图1 不同处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期间失重率的影响Fig.1 Effect of different treatments on weight loss rate of white seedless grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.2 不同处理对无核白葡萄冷藏及货架期间落粒率的影响
葡萄在贮藏过程中,随着时间的延长,由于营养物质不断损失,造成葡萄果粒脱落。由图2可知,在葡萄冷藏及货架期间,各处理均能抑制葡萄果实落粒率的增加。货架期结束时,1-MCP、ClO2、1-MCP结合ClO2处理的果实落粒率分别为3.16%、3.58%、3.26%,其中1-MCP、1-MCP结合ClO2处理的果实落粒率均明显低于ClO2处理。对照处理的果实落粒率为6.24%,较冷藏9d时的1.60%上升幅度很大,与其他处理相比差异均极显著(p<0.01)。
图2 不同处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期间落粒率的影响Fig.2 Effect of different treatments on berry drop rate of in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.3 不同处理对无核白葡萄冷藏及货架期间腐烂率的影响
葡萄在贮藏期间果实和果梗受到霉菌的侵染,造成腐烂变质。李江阔等[15]研究发现:在整个冰温贮藏期间,1-MCP、ClO2和1-MCP+ClO2处理均在很大程度上减轻了葡萄果实落粒和腐烂现象的发生,较好地保持了葡萄贮藏期间的品质。从图3中可看出,冷藏期间,葡萄果实腐烂率的呈现缓慢上升的趋势,转移至室温后则迅速上升。1-MCP和ClO2处理均明显降低了果实的腐烂率。冷藏9d后,对照果实的腐烂率分别高于1-MCP、ClO2、1-MCP结合ClO2处理1.57%、1.65%、1.95%,差异极显著(p<0.01)。
图3 不同处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期间腐烂率的影响Fig.3 Effect of different treatments on decay rate of in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.4 不同处理对无核白葡萄冷藏及货架期间果梗褐变指数的影响
低温贮藏3d后,各种处理的葡萄果梗均出现轻微褐变现象,1-MCP和ClO2处理的果梗褐变指数均低于对照,1-MCP处理的果梗褐变程度最轻微。贮藏9d时,对照处理的葡萄果梗褐变指数上升到3.05%,1-MCP结合ClO2处理的葡萄果梗褐变指数为1.62%,与对照相比差异极显著(p<0.01),且低于1-MCP处理和ClO2处理的1.95%和2.77%(图4)。由此可知,1-MCP能够很好的抑制葡萄的果梗褐变,具有保绿的作用,结合ClO2处理能更好地减轻葡萄的果梗褐变程度,使葡萄果实在冷藏及货架期过程中维持良好的品质状态。
图4 不同处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期间果梗褐变指数的影响Fig.4 Effect of different treatments on stem browning index of in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and
2.5 不同处理对无核白葡萄冷藏及货架期间可溶性固形物含量的影响
可溶性固形物是指细胞液内所含的一些可溶性的氨基酸、维生素、矿物质、糖类等,其中以糖类为主,是评价果实品质的重要指标之一。乔建军等[16]研究说明用ClO2保鲜剂处理葡萄有利于保持葡萄的含糖量。由图5可见,随着贮藏时间的延长,对照和处理葡萄果实可溶性固形物含量整体呈下降趋势。贮藏前果实可溶性固形物含量为19.6%,货架期结束后,1-MCP、ClO2、1-MCP结合ClO2处理的果实可溶性固形物含量分别下降为18.47%、18.38%、19.02%,均高于对照处理的17.30%,各处理之间的差异极显著(p<0.01)。说明1-MCP和ClO2处理均能有效抑制葡萄可溶性固形物含量的下降。
图5 不同处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期可溶性固形物含量的影响Fig.5 Effect of different treatments on TSS content in seedless table grape in model condition of cold-chain transportation and shelf-life
2.6 不同处理对无核白葡萄冷藏及货架期间可滴定酸含量的影响
在贮藏过程中,葡萄果实中的有机酸通过生理代谢转化成其他物质,造成可滴定酸含量呈下降的趋势。由图6可见,本实验结果说明,贮藏期间,各处理与对照组的葡萄果实中可滴定酸含量均降低。可滴定酸含量由低至高的顺序依次为:对照>ClO2>1-MCP结合ClO2>1-MCP处理,但各处理间没有显著性差异。这一结果与冯叙桥等[17]在用1-MCP结合ClO2对冰温贮藏玫瑰香葡萄进行处理的实验结论中略有不同,可能是处理方法不同引起的。
图6 不同处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期间可滴定酸含量的影响Fig.6 Effect of different treatments on TA content in seedless table grape in model condition of short-term cold storage and shelf-life
2.7 不同处理对无核白葡萄冷藏及货架期间VC含量的影响
韩璐等[18]在研究1-MCP处理对无花果贮藏品质及采后生理的影响时发现:VC含量关系无花果的营养品质,同时也是影响贮藏性的主要因素之一。在整个贮藏期的同一贮藏时间,不同浓度1-MCP处理与对照组VC含量均呈下降趋势,各处理与对照组之间达到差异显著水平。由图7可知,本实验中不同保鲜处理的葡萄果实VC含量也均呈下降趋势,且处理果实的VC含量始终高于对照。货架期结束时,1-MCP、ClO2、1-MCP结合ClO2处理果实VC含量分别比对照高出0.420、0.299、0.443mg/100g,此时1-MCP、1-MCP结合ClO2处理的VC含量与对照组差异极显著(p<0.01),且1-MCP结合ClO2处理高于1-MCP和ClO2分别单独处理。
图7 不同处理对无核白葡萄短期冷藏及货架期间VC含量的影响Fig.7 Effect of different treatments on Vc content in seedless table grape in model condition of Short-term cold storage and shelf-life
3 结论
本实验结果表明:1μL/L 1-MCP、10μL/L ClO2与 1μL/L 1-MCP结合10μL/L ClO2处理均能有效减少葡萄贮藏期间的失重、脱粒、腐烂,延缓可溶性固形物、可滴定酸、VC含量的下降。货架期6d,1-MCP结合ClO2处理葡萄的腐烂率仅为0.49%,失重率、落粒率和果梗褐变指数分别比对照低3.80%、2.98%和9.68%,可溶性固形物含量、可滴定酸含量和VC含量分别高于对照1.72%、0.03%和0.443mg/100g FW。
1-MCP能够有效地保持“无核白”葡萄果梗的绿色,ClO2处理明显抑制果实的腐烂率,1-MCP结合ClO2处理,两者作用相互补充,能更有效地保持葡萄冷藏及货架期间的品质,减轻果粒脱落,抑制腐烂。
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Effect of 1-MCP and ClO2treatments on quality of white seedless grape during short-term cold storage and shelf-life
LAN Jie,LI Xue-wen*,YANG Ting-ting,LI Xiao-bo
(College of Food science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)
‘White seedless grape’of xinjiang was used as test material to study the effect of the treatment with 1-MCP and ClO2on quality during short-term cold storage and shelf-life.The fresh-keeping effect of treatment with 1-MCP and ClO2during simulation of cold chain and shelf-life was researched to provide a theoretical basis for maintaining the quality of cold chain transportation of seedless grapes.The qualties of fruit treated after 9-day storage at 0℃,RH 90%~95%and 6-day shelf-life at room temperature were investigated. The results showed that fruit treated with 1μL/L 1-MCP,10μL/L ClO2and 1μL/L 1-MCP plus 10μL/L ClO2could decrease weight loss,berry drop,decay,alleviate the decline of total soluble solids(SSC),titratable acidity(TA)and VCcontent.After 6d shelf-life,the weight loss rates,berry drop and stems browning index of fruits treated with 1-MCP combined with ClO2were 3.80%,2.98%and 9.68%respectively lower than that of control,decay rates were 0.58%.TSS,TA and VCwere 1.72%,0.03%and 0.443mg/100g FW respectively higher than that of control.
white seedless grape;short-term cold storage;shelf-life;1-MCP;ClO2
TS255.3
A
1002-0306(2014)14-0347-04
10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.068
2013-12-04 *通讯联系人
兰杰(1988-),女,硕士研究生,研究方向:农产品贮藏与加工。
“十二五”农村领域国家科技计划课题(2011BAD27B01)。