不同SO2伤害 对红地球葡萄货架期品质的影响

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(1.大连工业大学食品学院,辽宁大连 116034;2.国家农产品保鲜工程技术研究中心,天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384)

“红地球”葡萄属欧亚种,因其个大、果皮鲜红深受广大消费者的青睐。据统计,“红地球”葡萄栽培量约占鲜食葡萄的1/4,在我国葡萄贮藏产业占据着巨大的份额。结合生产实际调查,科研人员一直认为“红地球”葡萄属SO2敏感型品种[1],故使用SO2类保鲜剂剂量稍有不适就会在贮藏后期产生保鲜剂伤害,即果实表面有漂白现象发生[2],不仅影响了果实的商品价值还会影响消费者的食用安全[3]。SO2伤害问题已经成为了制约葡萄特别是“红地球”葡萄发展的重要因素,如何控制保鲜剂使用量而又抑制后期腐烂是“红地球”葡萄贮藏过程中需要解决的主要问题。为此,国内外也对此进行了大量研究。研究主要集中在SO2伤害的阈值、伤害的机理、代谢机理、不同葡萄对SO2的敏感性、受到伤害后的恢复能力、表观症状、影响伤害的因素以及减小伤害的技术上[4]。而对于受SO2伤害的果实在货架期内品质变化,讨论较少。本文在以上研究成果的基础上,对不同伤害程度的果实有关指标在货架期内的品质变化做了讨论,以期为“红地球”葡萄的贮藏保鲜提供参考。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

PE保鲜袋、红地球7+1型保鲜剂(有效成分焦亚硫酸钠盐,含量大于90%) 国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津);所用化学试剂 均为分析纯,天津统一江天科技有限公司;“红地球”葡萄 供试的“红地球”葡萄于2012年9月27日采自河北省张家口市,采收后置于内衬PE保鲜膜的塑料筐内,当天运回国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。挑选色泽度相近,无病虫害、无霉变的果实0℃下预冷24h。以5kg/袋,放于内衬PE袋的塑料筐中,并在果实表面放入红地球7+1型专用保鲜剂,扎口。于-1～0℃中的保鲜冷库内贮藏。当贮藏至165d时,剪取部分果粒(保留果蒂)为检测样备用。将果实二氧化硫伤害分为5个等级,表面没有漂白现象的为0级,漂白面积小于25%果实面积的为1级伤害,漂白面积在25%～50%的为2级,漂白面积在50%～75%的为3级,漂白面积大于75%的为4级,每一级伤害选择果实2kg。区分后置于室温18～20℃环境下塑料筐中,未密封。

TA .XT .Plus物性测试仪 英国Stable micro system公司;PAL-1 便携式手持折光仪 日本 ATAGO 爱宕公司;AUW220D型电子分析天平 日本岛津公司。

1.2测定方法

整个货架期进行了3d,分别测定了货架期开始和货架期3d后的二氧化硫残留、可滴定酸含量、可溶固形物含量、失重率以及果肉质地特性参数。

1.2.1 二氧化硫残留的测定 用打浆机榨取“红地球”葡萄果实汁液,称取10g左右,放入500mL蒸馏瓶中,加入250mL水和10mL稀盐酸(1+1),吸取25mL乙酸铅至碘量瓶中,然后连接蒸馏装置,至碘量瓶中蒸馏液约为200mL时,使冷凝管下端离开液面,再蒸馏1min,用少量水冲洗插入乙酸铅溶液的装置部分,取出碘量瓶,依次加入10mL浓盐酸和1mL淀粉指示液,用碘液滴定至变蓝且在30s内不褪色,同时做空白实验,每组做三个重复[5]。

1.2.2 可溶性固形物(TSS)含量的测定 PAL-1便携式手持折光仪测定。将葡萄果实去皮后,放入打浆机中匀浆后,匀浆液用3层纱布过滤后测定,做3次重复实验,取其平均值。

1.2.3 可滴定酸(TA)含量的测定 GB/T12456-2008 法测定[6]。

1.2.4 失重率的测定 采用称重法,测定不同伤害级数的失重率,计算公式:

1.2.5 果肉质地分析 将红地球果实放置于质构仪测试平板上,然后采用直径为75mm的圆柱形探头P/75对去皮葡萄进行TPA 测试。测试参数如下:测前速度1mm/s,测试速度1mm/s,测后上行速度1mm/s,葡萄果肉受压变形为30%,两次压缩停顿时间为5s,触发力为5g。由质地特征曲线得到葡萄贮藏期间果肉状况变化的质地参数:硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性和回复性。每种伤害级数下的葡萄果实平行做20次,结果取其平均值。

1.3数据处理方法

图表的绘制采用Excel软件,数据的差异显著性分析使用DPS 7.05软件,运用邓肯式新复极差法(Duncan’s multiple range test)进行统计处理。

2 结果与分析

2.1不同伤害级数的葡萄货架期内可滴定酸含量的变化

由图1所示,对贮藏期和货架期不同伤害程度果实的TA含量检测发现,无漂白现象的果实的TA含量低于有明显漂白伤害现象的果实,除3级伤害外,各级伤害果实的TA含量随伤害级数的增加而增加。贮藏165d时,除1级与3级之间差异不显著(p>0.05)外,各级间差异显著(p<0.05)。货架期3d后,各级果实的TA含量均有所增加,但增加量很小,随着级数的增加,TA含量也增高,0级与各级之间差异极显著(p<0.01),1级与3级之间和2级与4级之间差异不显著。

图1 不同伤害级数的葡萄货架期内可滴定酸含量的变化 Fig.1 Changes in TA content of different injure degrees during shelf period

2.2不同伤害级数的葡萄货架期内可溶性固形物含量的变化

如图2所示,果实经165d贮藏后,TSS含量呈现下降趋势,且各级伤害下降的幅度不同。对货架期前后果实检测发现,0级TSS含量最高,而3级伤害的TSS含量最低,除4级果实外,随着级数的增加TSS含量有降低的趋势。货架0d时,除1级和2级之间外,其它各级果实TSS含量极显著性差异(p<0.01)。货架期3d后,TSS含量有所增加,且各级之间差异极显著(p<0.01)。

图2 不同伤害级数的葡萄货架期内 可溶性固形物含量的变化 Fig.2 Changes in TSS content of different injure degrees during shelf period

2.3不同伤害级数的葡萄货架期内果肉硬度的变化

如图3所示,165d时(货架0d)果实硬度较初值有所下降,且各级伤害果实的硬度值随着伤害程度的增加呈下降趋势,但差异不明显,4级伤害降幅最大。货架期3d后,各级伤害硬度值均有所下降,硬度0级与2级和2级与4级间差异显著,其中,0级下降最为明显,3级降幅最小,而4级伤害的果实硬度值仍为最小。

图3 不同伤害级数的葡萄货架期内果肉硬度的变化 Fig.3 Changes of different injure degrees on firmness during shelf period

2.4不同伤害级数的葡萄货架期内果肉凝聚性的变化

如图4显示,伤害对果肉凝聚性有较大的影响,表现为随伤害程度的加剧,凝聚性总体呈下降趋势。其中,0级果实凝聚性最大,而4级果实则凝聚性最小。货架期0d时,0级与1、3、4级差异性显著(p<0.05),而0级与2级和1级与2、3、4级相比较差异不显著(p>0.05)。而货架期3d后,0级和2级凝聚性增加非常小,而其它各级略有上升,且各级之间差异不显著。

图4 不同伤害级数的葡萄货架期内果肉凝聚性的变化 Fig.4 Changes of different injure degrees on cohesiveness during shelf period

2.5不同伤害级数的葡萄货架期内果肉弹性的变化

图5所示,货架期0d时,果肉弹性较入贮前有所增加,可见,此时的果实硬度已经降低,表现为柔软性增加,软化加剧,此外,随着伤害程度的提高,各级果实弹性值呈降低趋势,4级伤害果实与0、1级果实差异性显著(p<0.05),其它各级间差异不显著。货架期3d后,果肉弹性均有所增加,其中,4级伤害增加最多,0级次之,其它各级增长较小,各级之间差异不显著。

图5 不同伤害级数的葡萄货架期内果肉弹性的变化 Fig.5 Changes of different injure degrees on springiness during shelf period

2.6不同伤害级数的葡萄货架期内果肉回复性的变化

贮藏165d时,果肉回复性较入贮前有所增加,与弹性值具有相似的规律,此时的果实柔软性增加,软化加剧。图6所示,货架期前后,随着伤害程度的增加,回复性值都呈降低趋势,其中未显示伤害现象的果实与明显有伤害现象(1～4级)的果实的回复性值相差较大,明显有伤害现象(1～4级)的果实之间回复值相差较小些,货架期0d时,1～4级之间果实回复性差异不显著。货架3d后,各级伤害的果肉回复性均有所下降,除2级外,1、3、4级之间差异不显著。

图6 不同伤害级数的葡萄货架期内果肉回复性的变化 Fig.6 Changes of different injure degrees on resilience during shelf period

2.7不同伤害级数的葡萄货架期内果肉咀嚼性的变化

如图7所示,贮藏165d时,果实的咀嚼性有所下降。货架3d后,果实咀嚼性进一步降低,表现为果肉柔软,失去红地球果肉特有的硬果肉特性。货架期前后,各级伤害的果实的咀嚼性无显著性差异,4级伤害咀嚼性最小。货架0d时,未显示伤害现象的果实与明显有伤害现象(1～4级)的果实的咀嚼性相差较大,其中明显伤害现象的果实中,2级>1级>3级>4级;货架期3d后,咀嚼性均有所下降,但下降幅度不同,明显漂白现象的果实中,2级>3级>1级>4级。

图7 不同伤害级数的葡萄货架期内果肉咀嚼性的变化 Fig.7 Changes of different injure degrees on chewiness during shelf period

2.8不同伤害级数的葡萄货架期内SO2残留量的变化

由图8可知,在贮藏至165d时,果实中的SO2残留量随着伤害级数的增加呈显著上升趋势,各伤害级数的果实之间SO2残留量差异显著(p<0.05),除2级和3级间外,其余差异极显著(p<0.01)。其中,3级伤害以下虽然也有SO2残留,但含量较低(小于FDA的安全标准:10mg/kg),而4级伤害SO2残留最多,达44.26mg/kg。在货架期3d后,各级SO2残留量均有不同程度增加,增加量分别为0.07、0.87、0.47、0.68和4.22mg/kg,趋势与货架前相同。

图8 不同伤害级数的葡萄货架期内SO2残留量的变化 Fig.8 Changes in sulfur dioxide residue of different injure degrees during shelf period

2.9不同伤害级数的葡萄货架期内失重率的变化

贮藏165d后,失重率0.5%,失重率非常小,这是由于贮藏期间低温环境和采用保鲜膜包装所致。经观察,货架期3d后,本实验样品果实,果粒果蒂部分特别是伤害(漂白)后果肉有明显的失水皱缩现象,且随着货架期的延长皱缩现象越明显,由图9所示,各级果实的均有较大的失重率,随着伤害级数的增加,失重率也呈增加趋势,且除0级与1级失重率差异不显著外,其它各级伤害果实间差异性极显著(p<0.01)。

图9 不同伤害级数的葡萄货架期内失重率的变化 Fig.9 Changes in weightlessness rate of different injure degrees during shelf period

3 讨论

3.1SO2伤害对葡萄果实味觉的影响

在本研究中,货架期前后的检测中均表明,受SO2伤害的果实可滴定酸含量均高于未伤害的果实。同时,表现出伤害越严重,酸化的程度越高的趋势。这与孔秋莲等[7]研究结果相似,SO2超量处理会使葡萄汁液酸化,含酸量增加,另外,也会使缓冲容量减小,降低了细胞抵抗外来酸碱的能力,从而导致了更大程度的酸化。而可溶性固形物(TSS)是果实中所有溶解于水的化合物的总称。本实验研究发现,可溶固形物含量随着伤害级数的增加,表现出降低的趋势,但4级伤害却并不是最小,结合保鲜剂残留情况和失水率看来,可能原因是过多保鲜剂残留到果实内部,生成了如盐类等物质,引起了TSS的增大,也可能是4级伤害的果实失水大,导致TSS增大,具体原因还需进一步研究。

3.2SO2伤害对葡萄果实质地的影响

果实硬度、凝聚性、弹性、回复性和咀嚼性均为评价果肉品质的重要指标,一定程度上均能反映果实贮期品质的好坏,目前已有科研人员通过硬度值对果实的好果率进行了预测[8]。本实验表明,货架期3d后,各级伤害的果实硬度、弹性以及咀嚼性均有不同程度降低的趋势。可见,SO2伤害导致了果实内部细胞组织结构损伤,细胞组织结合力降低,对于外力的抵抗力也随之减弱,表现为柔韧性增加,并且这种变化在常温下会加剧。而由于SO2伤害果实内部组织,导致果肉在受到外界压力作用后的回弹能力也减小,故货架期3d后,果实的回复性有降低的趋势,且咀嚼性也变差。

3.3SO2伤害对葡萄果实SO2残留和失重率的影响

许多研究结果表明SO2从浆果表面进入比较困难,只能从果实表面机械损伤、角质膜、细微裂口和轻度木栓化的皮孔进入[9-10]。从色泽来看,部分果实漂白表皮与未伤害果实部分表皮差别十分明显,有十分鲜明的分界线圈痕迹,也有部分果实伤害后分界线不明显,伤害部分果实表皮褪色泛白或变为粉红色。从伤害部位来看,主要发生在果粒与果蒂的连接处,从果蒂处向果实臀位发展,直至全部表皮,另外,也表现在表皮受到外机械伤害后围绕伤害部位为圆中心进行扩散伤害。果粒伤害后,随着时间的延长伴有漂白区表皮皱缩下陷的现象,部分伤害严重的果实还伴有轻度刺鼻的气味。在本实验中,随着伤害程度的增加,果肉中的残留含量也增加,这与感官现象一致。货架期3d时,各级伤害的SO2残留均较0d时有所增加,这可能与SO2伤害的“中温效应”有关[11],即温度升高加速了伤害进程。

果蔬的失水与其品质变化有着密切的关系,通常失水率大于5%可表现出明显的失水状态,如皱缩、萎蔫、失色或褐变等。本实验研究结果也表明,货架期内果实的伤害程度越高,失重率也越大,分析原因为SO2伤害会损伤果实表皮及果肉细胞,使得细胞膜通透性增大,从而造成失水过快。

4 结论

4.1红地球果实贮藏165d时,随伤害程度的增加,不同伤害程度果实的TA含量及SO2残留含量呈增加趋势,而TSS含量变化则相反。果实质地方面,均表现为随伤害程度的增加而降低的趋势。常温货架期3d以后,TA含量、TSS含量、SO2残留量、失重率以及凝聚性和弹性均有所增大,而果实硬度、回复性和咀嚼性都有所降低。

4.2贮藏165d时,差异性分析表明,除咀嚼性外,各级伤害的差异性达到了显著水平。而货架期3d以后,差异性分析表明,除凝聚性、弹性和咀嚼性外,不同伤害程度的果实之间差异明显。

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