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防雾膜对低温贮藏樱桃的保鲜效果研究

2014-07-25鲁晓翔陈绍慧李江阔李春媛

食品工业科技 2014年20期
关键词:防雾气调保鲜膜

刘 璐,鲁晓翔,*,陈绍慧,李江阔,李春媛

(1.天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134;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)

甜樱桃(Sweet cherry)又称大樱桃,其色泽鲜艳,香味浓郁,且营养价值丰富。据报道[1],樱桃富含维生素B、维生素C、维生素E等维生素和Ca、K、Fe等元素,其含铁量居水果之首。此外,樱桃果实性温味甘,有调气活血、平肝保健之效。但是,樱桃皮薄多汁,采后极易发生失水软化、真菌性病害及腐烂变质[2],这严重制约了樱桃产业的发展。因此,研究樱桃采后保鲜技术具有重要现实意义。目前,气调贮藏对樱桃保鲜效果较为明显[3-4],其中自发性气调贮藏(modified atmosphere packaging,MAP)以成本低、操作方便的特点,被广泛应用[5-6]。

MAP包装技术是利用果蔬自身的呼吸作用和塑料薄膜选择性渗透气体的特性进行气体调节,形成高CO2、低O2的气调环境,从而达到抑制果蔬呼吸作用和延缓衰老[7]。与其他核果相比,樱桃具有较强的CO2忍耐力[8]。纪淑娟等[9]研究发现,MAP包装樱桃能降低果肉褐变率,抑制CAT活性下降和LOX活性上升,延缓果实衰老,保持良好品质。

但在目前的实验及生产中发现,采用樱桃气调包装袋的表面容易出现结露现象,引起袋内湿度变化,从而滋养病菌,引起腐败变质加剧。因此,本实验采用具有预防结露性能的保鲜膜对樱桃进行包装,研究不同厚度防雾性能保鲜膜对樱桃贮藏品质的影响,以期完善樱桃MAP保鲜技术,为实际生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

樱桃 2013年6月中旬采自河北省山海关区石河镇毛家沟村,品种为“砂蜜豆”;选取成熟度、颜色、果粒大小均匀一致、无机械损伤、无病虫害的樱桃,采后当天运回国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津,以下简称保鲜中心),供实验用;氢氧化钠、草酸、冰乙酸、三氯乙酸 天津市江天化工技术有限公司;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、邻苯二酚、无水乙醇 天津市光复精细化工研究所;聚乙烯吡咯烷酮、二硫代苏糖醇 天津博美科生物技术有限公司;以上试剂 均为分析纯;防雾性能保鲜膜(以下简称防雾膜) 保鲜中心研制;

冷库 保鲜中心,库内温度为(-0.5±0.5)℃;916 Ti-Touch电位滴定仪 瑞士万通中国有限公司;TU-1810系列紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;PAL-1便携式手持折光仪 日本ATAGO爱宕公司;SIGMA 3-30K高速离心机 德国SIGMA实验室离心机公司。

1.2 实验方法

将选取的樱桃预冷处理24h,然后分别用微孔袋(20μm)、40μm与50μm防雾膜包装;将保鲜膜裁制成30cm×25cm的保鲜袋。每袋内装入1kg樱桃,封口后放入冷库(-0.5±0.5)℃贮藏。各组依次表示为CK、F40、F50。

贮藏期间每隔10d测定一次指标。均匀取样,每个指标重复测定三次。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 腐烂率 参照李鹏霞[10]的方法,采用统计法。腐烂级别:0级,无腐烂;1级,0~1/3面积腐烂;2级,1/3~2/3面积腐烂;3级,2/3~3/3面积腐烂。

1.3.2 果梗新鲜指数 参照王春生[11]的方法,采用统计法。果梗新鲜指数分级:0级,2/3~3/3面积枯梗。1级,1/3~2/3面积枯梗;2级,小于1/3面积枯梗,3级,果梗全绿。

1.3.3 可滴定酸(TA)含量测定 采用NaOH滴定法,916 Ti-Touch电位滴定仪滴定。

1.3.4 pH的测定 采用916 Ti-Touch电位滴定仪的pH测定程序进行测定。

1.3.5 可溶性固形物(TSS)采用PAL-1糖度仪测定均匀取样,去核打浆,均匀搅拌,纱布过滤得滤液,用手持糖度仪测定滤液的可溶性固形物含量,记录测量值。每个处理测试重复10次,去掉最大最小值后其余结果取平均值。

1.3.6 维生素C测定 参照李军[12]方法,采用钼蓝比色法测定。

1.3.7 CAT测定 采用紫外吸收法[13]。称取樱桃冻样3g于预冷的研钵中,加入10mL预冷后的pH7.5、0.05mol/L的磷酸缓冲液(内含0.005mol/L二硫苏糖醇和2%PVP),在冰浴中研磨成匀浆,于4℃下10000r/min离心20min,取0.2mL粗酶液,加入1mL 0.02mol/L H2O22mL蒸馏水后,立即在240nm处测定2min内样品的吸光度变化。

式中:X—酶的比活力,0.01△A·g-1FW·min-1;△A—反应时间内吸光度的变化;D—稀释倍数即提取的总酶液为反应系统内酶液体积的倍数;t—反应时间,min;W—称取果肉质量,g。

1.3.8 PPO测定 采用儿茶酚比色法[14]。称取樱桃冻样5g于预冷的研钵中,加入适量0.05mol/L pH7.8磷酸缓冲液(总用量10mL),冰浴研磨成匀浆,在4℃下10000r/min离心10min。取2mL上清酶液,加入2mL pH7.8磷酸缓冲液,1.0mL 0.1mol/L儿茶酚,然后置于37℃水浴恒温器保温10min迅速放入冰浴中,立即加入2mL 20%三氯乙酸终止反应,于420nm处测其吸光度值,以磷酸缓冲液代替酶液作为对照调零。PPO活性计算公式同1.3.7的CAT酶比活力计算公式。

1.3.9 数据处理 实验数据采用Excel软件处理,利用SPSS 16.0软件进行数据的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 防雾膜包装对樱桃腐烂率的影响

图1 防雾膜包装对樱桃腐烂率的影响Fig.1 Effect of anti-fog film packaging on decay rate of cherry

图1表明,各组樱桃的腐烂率随贮藏期的延长而增加。贮藏10d时各组腐烂率都较低,无差异;从贮藏20d开始,CK的腐烂率始终高于处理组,并在贮藏40d时开始急剧上升,50d时CK腐烂率达12.22%,是处理组的1.83倍;70d CK腐烂率明显高于处理组,其值已达16.67%,是F40的1.5倍,是F50的2.3倍,差异极显著(p<0.01);可见,处理组可有效降低樱桃腐烂率,而此时F40的腐烂率又极显著(p<0.01)高于F50腐烂率(7.78%)。因此,50μm的防雾膜包装处理能够更好地保持樱桃的品质。

2.2 防雾膜包装对樱桃果梗新鲜指数的影响

图2 防雾膜包装对樱桃果梗新鲜指数的影响Fig.2 Effect of anti-fog film packaging on stem fresh index of cherry

如图2所示,樱桃果梗新鲜指数随贮藏时间的延长而下降。贮藏前期,CK与处理组均下降缓慢,无明显差异;贮藏40d时,CK的果梗新鲜指数急剧下降,而处理组在贮藏60d时才大幅度下降,可见处理组延缓了果梗新鲜指数的下降速度;贮藏后期,果梗新鲜指数的高低顺序依次为F50>F40>CK,贮藏70d时,F50的果梗新鲜率为78.89%,高出F403.33%,CK 8.89%。可见,防雾膜包装能有效保持樱桃果梗新鲜度,且50μm防雾膜的效果最佳。膜厚度影响包装袋内CO2的浓度,同种材料时,膜厚度越大透气性越小[15],50μm防雾膜包装袋内相对其他组的CO2含量大,故其对樱桃果梗新鲜度保鲜效果更佳。陈科伟[16]在综述中指出气调包装即提高CO2含量降低O2含量,是果蔬护绿的技术手段之一。

2.3 防雾膜包装对樱桃可溶性固形物(TSS)含量的影响

可溶性固形物是衡量果实品质的重要指标之一。由图3可见,贮藏期间各组TSS含量有局部上升,但整体呈下降的趋势,这可能是果实自身贮藏性物质的消耗导致TSS含量短时的上升,但又因果实呼吸作用的持续进行,贮藏物质消耗量大于生产量又使其含量下降所致[17]。贮藏前期,CK和F50无显著差异(p>0.05);从贮藏30d开始至贮藏后期,处理组的TSS含量始终极显著(p<0.01)高于CK,且F50的TSS始终高于F40的值。贮藏30d时,F40、F50的值分别为13.53%、13.64%,极显著(p<0.01)高于CK(12.8%);贮藏70d时,各组TSS含量高低顺序为F50(13.81%)>F40(12.33%)>CK(11.55%)。可见,防雾膜包装处理能保持樱桃较高的TSS含量,且50μm的防雾膜包装处理效果最优。

图3 防雾膜包装对樱桃可溶性固形物含量的影响Fig.3 Effect of anti-fog film packaging on TSS content of cherry

2.4 防雾膜包装对樱桃可滴定酸(TA)含量的影响

图4 防雾膜包装对樱桃可滴定酸含量的影响Fig.4 Effect of anti-fog film packaging on TA content of cherry

从图4可以看出,贮藏期樱桃可滴定酸呈先升后降的趋势,可能是由于体内物质代谢的作用,但随着呼吸作用的持续进行,不断消耗营养物质最终导致TA后期呈下降趋势。贮藏20d,CK的TA值略高于处理组,与处理组F50差异不显著(p>0.05);在第30d,CK的TA值略低于处理组(p>0.05);在第70d,CK、F40、F50的TA含量高低依次为CK(0.34%)<F40(0.37%)<F50(0.50%),F50的TA含量是CK的1.44倍,是F40的1.34倍,且差异显著(p<0.01)。可知,防雾膜包装处理樱桃能够有效保持较高可滴定酸含量,且50μm的防雾膜包装效果最佳。

2.5 防雾膜包装对樱桃pH的影响

图5 防雾膜包装对樱桃pH的影响Fig.5 Effect of anti-fog film packaging on pH of cherry

如图5所示,樱桃果实pH随贮藏时间的延长而增大。贮藏前40d,整体来看各组间差异不显著(p>0.05);从40d之后,CK组pH急剧上升,而60d后处理组的pH始终极显著(p<0.01)低于CK组pH值,可见,防雾膜包装处理樱桃能够抑制pH的上升;贮藏50d时,F50的pH(3.8875)极显著(p<0.01)低于F40(4.0075),说明厚度50μm的防雾膜抑制pH上升的效果更佳,这可能是由于自发气调形成的气体环境提高了果实细胞内H+、HCO-浓度的原因[18]。

2.6 防雾膜包装对樱桃维生素C含量的影响

图6 防雾膜包装对樱桃维生素C含量的影响Fig.6 Effect of anti-fog film packaging on VCcontent of cherry

从图6可看出,VC含量在贮藏期间呈下降趋势。贮藏前20d,CK的VC含量显著低于处理组,贮藏20d时,CK的VC含量(31.40mg/100g)明显低于处理组F40(37.65mg/100g)、F50(38.02mg/100g),差异极显著(p<0.01);贮藏后期,VC含量大小顺序为F50>F40>CK,70d时,F50VC含量为F40的1.05倍(p>0.05),是CK的1.25倍,且差异极显著(p<0.01)。可见,防雾膜包装贮藏处理樱桃能延缓VC的损失,其中50μm防雾膜包装樱桃能够最好的保持VC含量。

2.7 防雾膜包装对樱桃CAT活性的影响

图7 防雾膜包装对樱桃CAT活性的影响Fig.7 Effect of anti-fog film packaging on CAT activity of cherry

如图7结果所示,CAT活性整体呈下降趋势,处理组在贮藏前期有上升趋势,中后期呈下降趋势。CAT活性上升可能是由于低温环境促使樱桃自身抗氧化加强,但后期可能由于果实品质的下降导致CAT活性的下降。贮藏期间CAT活性高低顺序为CK<F40<F50,第70d时,CK的CAT活性极显著(p<0.01)低于处理组,可知MAP能保持果实较高的抗氧化能力,且第70d时CAT活性F40<F50,但差异不显著。综上可知,50μm防雾膜包装处理能抑制樱桃CAT活性下降,保持较高的抗氧化能力。

2.8 防雾膜包装对樱桃PPO活性的影响

多酚氧化酶(PPO)活性高低是决定果蔬褐变程度的重要因素之一[19]。PPO活性随着果蔬的衰老而升高,常被用作反映果蔬衰老的指标之一。

图8所示,各组PPO活性变化趋势均呈“降升降升”的变化趋势。CK的PPO活性在30d时达最小值,之后不断上升;而处理组则在第50d才达到最小值。可见,防雾膜包装可延缓PPO活性最小值的出现,从而延缓果实衰老。贮藏70d时,CK的PPO活性是F40的1.25倍,是F50的1.58倍;且在70d时,F40PPO活性(2.82 0.01△A·g-1FW·min-1)>F50(2.23 0.01△A·g-1FW·min-1)(p<0.01)。可知,50μm的防雾膜包装处理樱桃能够更有效地抑制PPO活性上升,延缓果实衰老。

图8 防雾膜包装对樱桃PPO活性的影响Fig.8 Effect of anti-fog film packaging on PPO activity of cherry

3 结论与讨论

MPA是通过包装材料自身性能结合果蔬呼吸作用而实现调节包装内部气体环境,延长保质期的目的[20-21]。不同种类果蔬对O2、CO2的耐受力存在差别,故为了较好的发挥气调保鲜的优势,应根据果蔬自身特点选取适宜的包装材料。研究表明[22],与其他核果相比,樱桃具有较强的CO2耐受力。微孔袋是由聚乙烯膜通过物理手段制成的,其表面带有均匀小孔,透气性较大,使袋内形成高O2低CO2的环境[23]。本实验所用防雾膜是添加了亲水基团的表面活性剂制成的聚乙烯膜,其透气性远低于普通微孔袋。本实验结果表明,与微孔袋相比,防雾膜包装樱桃,显著降低了果实腐烂率,这是由于防雾膜中添加的防雾剂减少了袋内表面的结露,避免了水珠滴落到果实表面而使病菌滋生的条件;同时,在贮藏过程中,防雾膜袋内部形成了较高的CO2环境,也有助于抑制微生物生长[24-25]。此外,本实验结果还表明,防雾膜袋包装能够延缓可滴定酸的转化和VC的损失,保持较高的果梗新鲜度,延缓可溶性固形物下降和pH的上升,抑制CAT活性下降与PPO活性上升。实验结果表明,50μm的防雾保鲜膜能够使樱桃达到较好的保鲜效果。

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