不同树莓品种冻藏品质变化及适宜冻藏品种筛选
2014-07-25孟宪军孙希云尚宏丽李玉翠宋建新
刘 畅,孟宪军,孙希云,李 斌,尚宏丽,李玉翠,宋建新
(沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳 110161)
树莓(Rubus corchorifolius Linn.f.)属蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus)木本植物[1],果实口感独特,味道酸甜可口,香气馥郁宜人。树莓中富含具有抗衰老活性的花青素和具有抗心血管病作用的咖啡酸、水杨酸、黄酮等物质,能够促进对其他营养物质的吸收和消化,起到改善新陈代谢,增强抵抗力的作用,被成为“生命之果”[2-3]。树莓主要分布在北半球温带与寒带,少量分布在热带、亚热带和南半球。
我国对树莓的研究处在起步阶段,很有发展潜力。由于树莓果皮极薄,组织娇嫩,结构易碎且呼吸速率高,故是一种极易腐败的农产品,在贮藏运输过程中易受机械损伤和微生物浸染而腐烂变质,在常温下贮藏1~2d即失去商品价值[5-7],树莓贮藏保鲜问题是世界性难题。
食品速冻是近年来快速兴起的一种方法,水果速冻后可长期贮藏,并能较大程度地保持果蔬原有的色泽、风味和维生素,食用方便,调节了果蔬市场淡旺季,是大家认可的食品保鲜方法[8-9]。原料的优劣是影响速冻树莓品质的最重要因素,树莓的品种和质量直接影响速冻后的树莓质量。一般适合速冻的水果应具备突出风味及色泽、质地坚实、耐贮性好、成熟度适当等特性。实际生产中,应选择具有良好加工适应性的品种进行速冻加工[10]。本研究利用辽宁地区丰富的树莓品种资源,观察冻藏前后树莓果皮细胞结构以及细胞膜渗透率、汁液流失率的变化,通过硬度、可溶性固形物、总酚及花色苷含量的变化来研究贮藏品质变化,筛选出适合加工成速冻树莓的树莓品种。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
新鲜树莓 课题组于2013年7月4日在沈阳农大树莓资源圃采集树莓夏季成熟的6个品种有米克、美国22号、胜利、早红、Nova、Creston,于8月中旬于沈阳市东陵区祝家镇大常王寨村采摘的菲尔杜德,于9月中旬于沈阳市东陵区祝家镇大常王寨村采摘的海尔特兹,树莓果实新鲜饱满,大小均匀,九成熟,果面呈深红色或红色,无机械损伤和真菌感染。采后立即放入装有冰瓶的泡沫箱,当天抵本实验室进行处理;盐酸、甲醇 国药集团化学制剂有限公司;去离子水 实验室自制;氯化矢车菊素标准品、一水合没食子酸标准品 Sigma公司。
UV1600紫外—可见分光光度计 北京瑞利仪器有限公司;电子分析天平 北京赛多利斯仪器有限公司;CT3质构分析仪 Brookfield;DDS-307A电导率仪 上海仪电科学仪器股份有限公司;HH-6数显恒温水浴锅 国华电器有限公司;CX21生物显微镜 奥林巴斯。
1.2 速冻工艺流程
原料→挑选→清洗→去蒂→预冷→速冻→冻藏。
原料要求新鲜、无腐烂、无虫蛀、无破损,成熟度一致的果实,并摘去果柄。用水清洗干净,沥干后直接置单体速冻机中于-25℃流动冷空气冻结,冻结后在-18℃冻藏。在前30d每隔10d测定一次相关指标,30~120d每隔30d测定一次相关指标。
1.3 测试方法
1.3.1 光学显微镜观察 用刀片切取1mm左右薄厚的成熟果肉,置于载玻片上,再加盖玻片,制成临时装片,在40倍镜下观察。
1.3.2 果皮细胞膜透性变化测定[11]通过测定果蔬组织外渗液的电导率,可以了解果蔬细胞膜通透性变化,反映果蔬抗逆性强弱或受到伤害的程度,一般利用相对电导率表示细胞膜渗透率。准确称取2.000g树莓果肉放在盛有20mL去离子水的大试管中,浸泡1h,用电导仪测定组织电导率,记作K0,然后将试管放入沸水浴中煮沸15min,待冷却至室温后测定提取液电导率K1。每个样品重复三次,取平均值。
1.3.3 硬度的测定 用质构仪测定树莓果实的硬度,每个样品重复三次,取平均值。
1.3.4 可溶性固形物(TSS)含量的测定 采用数显糖度仪直接测定[12],每个样品重复三次,取平均值。
1.3.5 总酚含量的测定[13]准确称取树莓1.000g,捣碎置于烧杯中,加入1%HCl甲醇溶液10mL,置于32℃温箱中浸渍4h,过滤,定容至250mL,用1cm比色皿在紫外分光光度计上于280nm下进行总酚的测定。标准曲线方程为y=51.964x+0.0213。计算总酚的含量,每个样品重复三次,取平均值。
1.3.6 花色苷含量的测定[13]准确称取树莓1.000g,捣碎置于烧杯中,加入1%HCl甲醇溶液10mL,置于32℃温箱中浸渍4h,过滤,定容至250mL,用1cm比色皿在紫外分光光度计上于600、530nm下进行花色苷的测定。标准曲线方程为y=45.906x。计算花色苷的含量,每个样品重复三次,取平均值。
1.3.7 汁液流失率测定[14]取冻结后不同树莓品种果肉,分别称重,单位为g,在室温下自然解冻,让汁液自然流出,完全解冻后用滤纸吸干,然后分别称重,单位为g,计算汁液流失率,每个样品做3个重复,取平均值。
1.4 数据处理
应用Microsoft Office Excel 2007和Spss 17.0计算平均值及标准偏差并作图。
2 结果与分析
2.1 树莓果皮冻藏前后细胞微观结构变化
实验通过对8个品种树莓鲜果的果皮以及速冻果的果皮结构进行显微镜观察,发现鲜果树莓果皮细胞结构未破坏,细胞膨胀,细胞壁与细胞膜完整,且细胞膜紧贴细胞壁,容易区分出单个细胞,细胞之间连接紧密;速冻后的树莓果皮细胞,细胞膜萎缩,胞内失水,细胞膜与细胞壁分离,单个细胞之间间隙增大,有破损细胞存在。造成这种现象是因为树莓在冷冻过程中细胞内形成冰晶体,将细胞刺破,造成了细胞的破损。
2.2 不同品种树莓冻藏后细胞完整度
细胞破裂易造成汁液流失,从而导致营养物质的流失。比较8个品种速冻前和速冻后细胞壁的微观结构,按照完整细胞度将8个品种分为3个等级。
由表1可知,速冻冻藏后,米克、美国22号和胜利细胞壁、细胞膜基本保持完整,依旧可以保持原来的细胞结构,容易区分出来单个细胞,认为速冻贮藏对这三个品种影响不大;Nova、Creston在冻藏后,一部分保持完整的细胞结构,只能分辨出少部分单个细胞,认为速冻冻藏对这两个品种有不良影响;而早红、菲尔杜德与海尔特兹冻藏后,细胞膜与细胞壁分离严重,基本无法分辨出单个细胞结构,细胞破裂,认为速冻对这三个品种的结构影响很大。
表1 不同品种树莓冻藏后细胞完整度Table 1 The drgree of intact cells of different raspberry cultivars after frozen
2.3 不同品种树莓在冻藏过程中细胞膜渗透率的变化
细胞受到伤害后细胞膜结构受损,细胞膜失去选择透过性,所以细胞膜透性增大,造成水分的流失,细胞内各种水溶性物质将有不同程度的外渗,导致营养物质的流失增大。由图1可以看出,树莓冻藏后,细胞膜渗透率均变大,说明速冻后,树莓的细胞膜渗透性均变大。米克和美国22号的细胞膜渗透率变化较小,说明这两个品种在冻藏后细胞膜透性的变化较小;胜利、Nova和Creston细胞膜渗透率相差较大;早红、菲尔杜德与海尔特兹的细胞膜渗透率变化最大,说明冻藏后细胞膜透性变化最大。这与表1种细胞膜结构的变化基本吻合。
图1 不同品种树莓速冻前后细胞膜渗透率的变化Fig.1 The changes of cell membrane permeability of different raspberry cultivars before and after frozen
2.4 不同品种树莓在冻藏过程中硬度的变化
果实硬度是衡量果实贮藏品质的重要指标之一。在果实成熟、衰老过程中,果实硬度逐渐降低。通过测定果实硬度可以了解果实的软化程度,从而确定果实的品质变化特点。由图2可知,树莓经过冻藏在常温下解冻2h后,果实的硬度均下降。其中米克、美国22号、胜利的硬度变化率分别为42.27%、42.43%、41.36%,为硬度变化最小的三个品种,可以进行冻藏;早红、Nova、Creston、菲尔杜德、海尔特兹的硬度变化率分别为53.06%、49.28%、50.85%、59.26%、55.71%,可以看出菲尔杜德的硬度变化最大,不适宜作为冻藏品种。
图2 不同品种树莓鲜果和解冻后硬度的变化Fig.2 The changes of firmness of different raspberry cultivars before and after frozen
2.5 不同品种树莓在冻藏过程中可溶性固形物含量(TSS)的变化
可溶性固形物(TSS)是衡量果蔬品质的重要指标,贮藏期间可溶性固形物含量的多少,可以反映出树莓的品质和风味变化。通过该指标可大致了解果蔬贮藏过程中的变化。由图3可以看出,随贮藏时间的延长,TSS含量的曲线十分平稳,整体呈缓慢下降的趋势,说明冻藏过程对可溶性固形物含量的影响不大。冻藏前在8个品种中米克的可溶性固形物含量最高,为9.64%;美国22号、早红、胜利、Creston的可溶性固形物含量也较高,在8%左右;菲尔杜德的可溶性固形物含量最低,为5.63%,品种间差异较明显。冻藏后可溶性固形物含量略有下降,米克下降到9.28%;费尔杜德下降到2.99%。
图3 不同品种树莓在冻藏过程中TSS含量的变化Fig.3 The changes of TSS content of different raspberry cultivars during frozen storage
2.6 不同品种树莓在冻藏过程中总酚含量的变化
果蔬组织中存在的总酚物质与果蔬的色泽发育、品质和风味形成、成熟衰老过程、组织褐变等作用密切相关,对果蔬的贮藏性能、果蔬的营养价值都有重要的影响。从图4可见,8个品种的树莓随冻藏时间的延长,总酚含量呈下降趋势。树莓鲜果米克的总酚含量最高,Creston的总酚含量最低。冻藏的前30d总酚含量下降较快,30~120d后,总酚含量下降较平稳。冻藏120d时,米克、美国22号、胜利、早红、Nova、Creston、菲尔杜德、海尔特兹速冻树莓的总酚损失率分别为41.05%、39.83%、40.7%、58.06%、49.08%、45.85%、57.84%、51.84%。米克、美国22号和胜利的总酚损失率最小,可以进行冻藏处理;早红、菲尔杜德和海尔特兹的总酚损失率都比较大,在50%以上,不适合进行冻藏处理。
图4 不同品种树莓在冻藏过程中总酚含量的变化Fig.4 The changes of total phenolics content of different raspberry cultivars during frozen storage
2.7 不同品种树莓在冻藏过程中花色苷含量的变化
速冻后的树莓果实应保持良好的色泽,花色苷与果实的颜色有着重要的联系。从图5可见,速冻后,花色苷含量呈下降趋势,贮藏前30d,花色苷下降较快,30~120d下降平稳。树莓鲜果美国22号的花色苷含量最高,菲尔杜德花色苷含量最低。冻藏120d时,米克、美国22号、Creston的花色苷损失率分别为34.01%、31.87%、34.85%,美国22号花色苷损失率最小,胜利、早红速冻树莓的花色苷损失率分别为38.71%、37.68%,略大一些,Nova、菲尔杜德、海尔特兹的花色苷损失率分别为45.33%、46.89%、45.1%,不适宜冻藏处理。
图5 不同品种树莓在冻藏过程中花色苷含量的变化Fig.5 The changes of anthocyanins content of different raspberry cultivars during frozen storage
2.8 不同品种树莓在冻藏过程中汁液流失率的变化
由图6可知,随冻藏时间的延长,8个品种速冻树莓的汁液流失率呈明显上升趋势,说明冻藏时间越长,汁液流失率越大。流出的汁液中一般含有可溶性维生素以及可溶性色素等营养物质,这也可以作为总酚、花色苷含量减少的一个依据。所以冻藏时间越长,汁液流失率越大,营养成分流失越多,冻藏效果越不好。从图6中可以看出,冻藏10d时,8个品种的汁液流失率相差不大,都在20%~30%之间。随着冻藏时间的延长,不同品种树莓的汁液流失率间的差异越来越大,冻藏120d时,米克、美国22号、胜利的汁液流失率分别为51.33%、52.64%、53.11%,相对变化较小,比较适宜冻藏;菲尔杜德的汁液流失率高达69.86%,不适宜冻藏。
图6 不同品种树莓在冻藏过程中汁液流失率的变化Fig.6 The changes of drip loss of different raspberry cultivars during frozen storage
3 结论
速冻是19世纪30年代起源于美国的一种食品保鲜方法。水果经过速冻加工既可保持原有的色、味、鲜,又易于贮藏,而且不受季节的限制,所以速冻水果蔬菜具有良好的国际市场。由于树莓不耐常温储存,冰温保鲜也只能维持7~8d,并且营养指标损失严重,本实验通过对8个品种树莓进行冻藏并进行营养指标检测,实验表明,树莓果实在冻藏120d时仍能较完整的保存树莓的营养品质,保持率基本能达到50%左右,是一种较好的贮藏方法;通过对8个品种冻藏后营养指标变化的比较,认为适宜冻藏的树莓品种有美国22号、米克、胜利。树莓冻藏过程中营养成分的变化及适宜冻藏树莓品种的研究对柔软型水果树莓的长期贮藏,进而用于制作各类树莓加工制品提供理论参考,具有重要的意义。
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