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箱式气调贮藏对南果梨生理品质变化的影响

2015-10-31郭丹郝义韩英群

食品研究与开发 2015年16期
关键词:南果梨箱式果柄

郭丹,郝义,韩英群

(辽宁省果树科学研究所,辽宁营口115009)

箱式气调贮藏对南果梨生理品质变化的影响

郭丹,郝义*,韩英群

(辽宁省果树科学研究所,辽宁营口115009)

为研究箱式气调对南果梨贮藏期的影响,采用两种气调箱处理南果梨果实,定期测定果实贮藏期间品质生理指标变化。结果表明:箱式气调能调节贮藏期间南果梨果实气体成分,降低贮藏过程中果实多酚氧化酶和过氧化物酶活性并推迟活性高峰,减少果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸的下降,降低果实固酸比,延缓果实失重、腐烂和果皮褐变现象的出现,显著降低果实失重率、腐烂率、果皮褐变指数和果柄干枯指数,气调箱透气孔数目2个贮藏效果好于3个。

南果梨;箱式气调;保鲜;生理品质

南果梨是我国秋子梨系统中的优良品种,充分成熟时果实色泽鲜艳、香气浓郁、肉质细腻、甜酸多汁、风味极佳,是辽宁鞍山、海城、辽阳东部低山丘陵区的特产水果,已有一百多年栽培历史。南果梨在常温下易后熟衰老,贮藏期短,低温、高湿以及适宜的气体组成能够降低其呼吸强度和后熟衰老过程,提高果实贮藏品质,延长南果梨的贮藏期。目前对南果梨贮藏保鲜的研究大多为保鲜剂处理,如1-MCP熏蒸保鲜、涂膜保鲜、钙处理等,对南果梨气调贮藏的研究则鲜见报道。

箱式气调保鲜技术是继气调库和塑料薄膜自发气调方式后开发出的第三种气调方式,采用箱式气调保鲜箱贮藏果实,改变果实贮藏气体条件的同时,灵活方便、造价低廉,适合果实整个贮运、销售过程[1]。该技术可改善蓝莓、杨梅、樱桃等易腐难贮水果贮藏期间果实品质,延缓果实衰老进程,延长果实贮藏期[2-4],但尚未见在南果梨上的应用报道。本试验研究气调保鲜箱结合低温贮藏对南果梨生理及品质变化影响,为南果梨的箱式气调保鲜技术提供研究基础。

1材料与方法

1.1材料与处理

塑料气调保鲜箱(规格为50.5 cm×32.5 cm×30 cm)由国家农产品保鲜工程技术研究中心提供,可通过调节箱体上气孔的透气性及数目实现改变保鲜箱内气体组分的目的。供试的南果梨于2012年9月29日采自海城市马风镇,选择成熟度及大小一致、无病虫害及机械损伤的果实,采收当天运回辽宁省果树科学研究所贮藏冷库,室温下预熟7 d后再次挑选装入气调保鲜箱内,(0±0.5)℃下敞口预冷24 h后密封,于(0±0.5)℃、相对湿度90%~95%的冷库内贮藏。设定气调保鲜箱箱体上透气气孔为2个、3个2个处理,以内衬0.04 mm厚PE保鲜膜的塑料箱贮藏为对照,依次记为处理Ⅰ、处理Ⅱ、CK。贮藏期间每14 d随机取果一次进行分析测定,每个处理重复测定3次。

1.2测定内容及方法

箱内气体成分(采用G100二氧化碳分析仪);多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性分别采用邻苯二酚比色法和用愈创木酚比色法测定,以每分钟反应体系吸光度值读数变化增加0.01所需的酶量为1个活性单位,单位为U/(min·mg);果实硬度采用GY-1型手持硬度计测定;可溶性固形物含量(TSS)用PAL-1型数显测糖仪测定;可滴定酸含量用NaOH滴定法测定(以苹果酸计)[5-6];固酸比=(可溶性固形物含量/可滴定酸含量)×100%;测定果实初始重量和每次测定时果实重量,计算果实失重率;调查果实腐烂情况,计算果实腐烂率;果皮褐变指数、果柄干枯指数:参考纪淑娟[7]的方法。

所有数据均采用Excel 2003处理,采用DPS软件进行差异显著性分析。

2结果与分析

2.1箱式气调对南果梨贮藏期间气体成分的影响

处理Ⅰ(上)、处理Ⅱ(下)果实贮藏期间气调箱内气体浓度变化见图1。

图1 处理Ⅰ(上)、处理Ⅱ(下)贮藏期间气调箱内气体浓度变化Fig.1Gas concentration changes in modified atmosphere storage for treatmentⅠand treatmentⅡ

由图1可知,南果梨果实贮藏初期(14 d内)气调箱内O2浓度迅速下降,CO2浓度迅速上升,之后保持相对稳定,贮藏后期O2浓度略有上升,CO2浓度稍有下降。贮藏14 d时,处理Ⅰ气调箱O2浓度降为12.0%,CO2浓度升至5.9%,贮藏98 d时,O2浓度降至最低,为9.6%,CO2浓度达到最高,为7.8%,贮藏期间O2浓度维持在9.6%~13.9%,CO2浓度维持在5.2%~7.8%。处理Ⅱ气调箱内气体浓度变化较处理Ⅰ小,贮藏14 d时,O2浓度降为14.6%,CO2浓度升至4.7%,贮藏70 d时,O2浓度降至最低,为12.9%,CO2浓度达到最高,为6.3%,贮藏期间O2浓度维持在12.9%~15.2%,CO2浓度维持在4.4%~6.3%。

2.2箱式气调对南果梨贮藏期间生理变化的影响

南果梨贮藏期间果实PPO和POD活性变化见图2和图3。

图2 气调贮藏期间南果梨果实PPO活性变化Fig.2Changes in PPO activity of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

图3 气调贮藏期间南果梨果实POD活性变化Fig.3Changes in POD activity of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

由图可知,南果梨果实贮藏期间PPO和POD活性均出现两次活性高峰,处理Ⅰ、处理Ⅱ和CK果实P PO活性第一次高峰分别出现于贮藏98、84、56 d,活性分别为13.0、14.0、20.2 U/(min·mg),处理Ⅰ、处理Ⅱ果实第二次PPO活性高峰出现于贮藏168 d,PPO活性分别为15.5 U/(min·mg)和16.9 U/(min·mg),对照果实PPO活性于贮藏140 d达到最大,为31.1 U/(min·mg)。

处理Ⅰ、处理Ⅱ和CK果实第一次POD活性高峰分别出现于贮藏70、56 d和42 d,活性分别为6.3、7.2、8.9U/(min·mg),经小幅度下降后出现第二次活性高峰,处理Ⅰ、处理Ⅱ果实第二次POD活性高峰出现于贮藏168d,活性分别为7.9U/(min·mg)和11.7U/(min·mg),对照果实则出现于贮藏154d,活性为21.8U/(min·mg)。

由试验结果可知,箱式气调保鲜能推迟PPO和POD活性高峰的出现,降低PPO和POD活性峰值,显著抑制贮藏后期果实PPO和POD活性,处理间差异不显著。

2.3箱式气调对南果梨贮藏期间果实品质变化的影响

南果梨贮藏期间果实硬度和可溶性固形物含量变化见图4和图5。

图4 气调贮藏期间南果梨果实硬度变化Fig.4Changes in firmness of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

图5 气调贮藏期间南果梨果实可溶性固形物含量变化Fig.5Changes in soluble solid content of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

由图4可知,南果梨果实贮藏期间果实硬度不断降低,贮藏结束时,对照果实硬度由入贮时的9.99 kg/cm2降至7.74 kg/cm2,下降22.5%,处理Ⅰ果实硬度下降至9.04 kg/cm2,下降9.5%,处理Ⅱ果实硬度降为8.56 kg/cm2,下降14.3%,三者达显著性差异。由试验结果可知,气调贮藏能延缓贮藏期间南果梨果实硬度下降,处理Ⅰ效果好于处理Ⅱ。

由图5可知,南果梨果实可溶性固形物含量贮藏期间呈现先升高后下降的变化趋势。入贮时南果梨果实可溶性固形物含量为14.25%,处理Ⅰ、处理Ⅱ、CK果实可溶性固形物含量分别于贮藏70、56、42 d时达到最高,含量分别为14.78%、14.72%、14.89%;贮藏结束时,各处理果实可溶性固形物含量分别降为13.89%、13.77%、13.52%,对照果实可溶性固形物显著低于处理果实,处理Ⅰ果实可溶性固形物含量高于处理Ⅱ,无显著差异。箱式气调贮藏减缓了南果梨果实贮藏期间可溶性固形物的合成与分解,推迟了果实可溶性固形物高峰的到来,减少贮藏后期果实可溶性固形物的降低。

南果梨贮藏期间果实可滴定酸含量和固酸比变化见图6和图7。

图6 气调贮藏期间南果梨果实可滴定酸含量变化Fig.6Changes in titratable acid content of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

图7 气调贮藏期间南果梨果实固酸比变化Fig.7Changes in solid acid ratio of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

由图6可知,各处理果实贮藏期间可滴定酸含量不断降低,贮藏结束时,处理Ⅰ、处理Ⅱ、CK果实可滴定酸含量分别由入贮时的0.66%降低为0.51%、0.49%、0.45%,分别降低了22.1%、25.6%、32.0%。气调贮藏能延缓果实可滴定酸含量的降低,处理Ⅰ效果好于处理Ⅱ。

由图7可知,南果梨果实贮藏期间固酸比呈不断升高的变化趋势。贮藏结束时各处理果实固酸比由21.6%升至27.0%~30.1%,对照果实固酸比显著高于处理果实,处理间果实固酸比差异不显著,处理Ⅱ固酸比高于处理Ⅰ。

2.4箱式气调对南果梨贮藏期间果皮褐变指数、果柄干枯指数、腐烂率和失重率的影响

南果梨箱式气调贮藏期间果皮褐变指数、果柄保鲜指数、腐烂率和失重率的变化见表1。

由表1可知,处理和对照果实贮藏期间均出现失重、腐烂、果皮褐变、果柄干枯等品质劣变现象。对照的南果梨果实贮藏14 d果实开始失重,处理Ⅰ、处理Ⅱ果实分别于贮藏70 d和56 d时出现失重,贮藏结束时处理Ⅰ、处理Ⅱ和对照果实失重率分别为0.25%、0.34%和1.1%;南果梨果实贮藏期间腐烂现象不严重,处理Ⅰ、处理Ⅱ和CK果实分别于贮藏140、112 d和70 d时出现果实腐烂现象,贮藏结束时腐烂率分别1.8%、3.3%和8.5%;对照果实贮藏42 d时果皮开始褐变,褐变指数为3.3%,贮藏结束时褐变指数为24.0%,处理Ⅰ果实果皮褐变指数由贮藏98 d时的2.8%贮藏结束时上升至6.7%,处理Ⅱ果实果皮褐变指数贮藏70 d开始出现,为3.3%,贮藏结束时上升至13.0%;因采摘后的南果梨在室温下经过7 d预熟,入贮时果柄即出现轻微干枯现象,贮藏结束时处理Ⅰ、处理Ⅱ和CK果实的果柄干枯指数分别由12.5%上升至58.3%、68.0%和82.2%;由试验结果可知,气调保鲜能延缓南果梨果实失重、腐烂和果皮褐变现象的出现,显著降低南果梨果实贮藏期间果实失重率、腐烂率、果皮褐变指数和果柄干枯指数,处理Ⅰ效果好于处理Ⅱ。

表1 气调贮藏期间南果梨失重率、腐烂率、果皮褐变指数和果柄干枯指数变化Table 1Changes in rot rate,weight loss rate,index of per carp color and carp podium stalk of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

3讨论与结论

梨是典型的呼吸跃变型果实,不耐贮藏,气调贮藏能通过降低环境O2浓度或升高CO2浓度达到延长贮藏期、提高贮藏品质的目的,冯晓元等[8]对南果梨在不同浓度O2(2%~10%)与CO2(2%~15%)的气体条件下的生理生化反应进行了研究,结果表明,O2浓度越低或CO2浓度越高果实绿色指数越大,在货架期内果实进入呼吸高峰时间越晚,果实硬度越高,货架期越长;于天颖等[9]研究指出,MA包装贮藏能加重南果梨果实褐变度,但能显著提高南果梨果实货架期间果实硬度。本试验采用的塑料气调箱在贮藏14 d内使南果梨贮藏环境中的O2浓度下降,CO2浓度上升并保持相对稳定,形成了有利于南果梨贮藏的气体环境,对提高果实品质至关重要。

果品组织褐变是南果梨贮藏后期最易发生的生理病害之一,PPO和POD活性直接影响着果实的褐变及其程度,本试验中,气调箱抑制南果梨果实PPO和POD活性,推迟活性高峰,延缓果实褐变发生,这与杨卫东等[10]、师晓娜等[11]对南果梨不同处理后PPO和POD活性变化的研究结果一致。水分和营养流失,风味劣变、感官质量下降是果实贮藏期间果实衰老的必然结果,采用塑料气调箱贮藏的南果梨果实,果实硬度、固形物、可滴定酸等营养成分降低缓慢,果实失重、腐烂和果皮褐变现象较轻且出现较晚,提高了南果梨的果实品质和感官质量。本试验证明了箱式气调贮藏可提高南果梨生理品质,但本试验只测定了气调箱内O2和CO2浓度,气调箱对南果梨贮藏期间呼吸强度、乙烯释放量及相关酶活性的变化是今后需要研究分析的内容,与保鲜剂结合处理,筛选出提高南果梨贮藏品质的综合保鲜技术也是今后研究的方向。

[1]李春媛,李志文,朱志强,等.箱式气调保鲜技术在果蔬贮藏中的应用研究进展[J].天津农业科学,2013,19(9):48-52

[2]孟宪军,姜爱丽,胡文忠,等.箱式气调贮藏对采后蓝莓生理生化变化的影响[J].食品工业科技,2011,32(9):379-383

[3]朱麟,张平,凌建刚,等.箱式气调对杨梅保鲜效果影响[J].北方园艺,2010(4):186-187

[4]王珊珊,朱志强,农绍庄,等.樱桃冰温塑料箱式气调保鲜的效果[J].果树学报,2010,27(5):843-847

[5]曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京:中国轻工业出版社,2007:46-49,101-105

[6]郝建军,刘延吉.植物生理学实验技术[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2001:101-103

[7]纪淑娟,曲一彬,李江阔,等.壳聚糖复合涂膜保鲜剂对南果梨的保鲜作用[J].沈阳农业大学学报,2007,38(2):153-156

[8]冯晓元,田勇,王和福,等.不同浓度O2与CO2对南果梨采后生理的影响[J].中国果品研究,1996(3):6-8

[9]于天颖,蔡忠杰,郭升民,等.‘南果梨’采后衰老机理与保鲜技术研究进展[J].北方果树,2010(5):1-3

[10]杨卫东,李江阔,张平,等.1-MCP处理对贮前预熟南果梨货架期间果实衰老的影响[J].华北农学报,2010,25(2):164-167

[11]师晓娜,李江阔,赵丽芹,等.不同膜包装中CO2因素对南果梨保鲜效果的影响[J].北方园艺,2009(4):223-225

Effects of Placstic Box Modified Atmosphere Storage on Physiology and Quality of the Nanguo Pear

GUO Dan,HAO Yi*,HAN Ying-qun
(Liaoning Institute of Pomology,Yingkou 115009,Liaoning,China)

In order to study the effect of modified atmosphere storage to Nanguo pear,two kinds of modified atmosphere placstic box were used and the changes about physiology and quality were measured regularly.The results showed that:the gas content can be changed,the PPO and POD activity can be declined and delayed,the firmness,the soluble solid,the total acid content and the solid acid ratio can be declined,the phenomenon of weight loss,rot and browning were delayed,the weight loss rate,the rot rate and the index of pericarp color and carpopodium stalk were declined evidently during storage.The atmosphere controlled case with 2 holes open was better than with 3 holes open.

Nanguo pear;placstic box modified atmosphere;preservation;physiology and quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.16.038

2014-06-10

辽宁省果树产业技术体系“采后无害化贮藏及商品化处理技术”岗位(LNGSCYTX-13/14-9)

郭丹(1984—),女(汉),助理研究员,硕士,从事果品贮藏保鲜研究工作。

郝义(1969—),男(汉),研究员,硕士。

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