不同处理方式对厚皮甜瓜贮藏品质的影响
2015-11-04张润光张有林刘水英陕西理工学院生物科学与工程学院陕西汉中7300陕西师范大学食品工程与营养科学学院陕西西安709
党 娅,张润光,张有林,*,刘水英(.陕西理工学院生物科学与工程学院,陕西汉中7300;.陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安709)
不同处理方式对厚皮甜瓜贮藏品质的影响
党娅1,张润光2,张有林2,*,刘水英1
(1.陕西理工学院生物科学与工程学院,陕西汉中723001;2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710119)
以‘千玉1号’厚皮甜瓜为试材,采用噻苯咪唑(TBZ)熏蒸、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)、1-甲基环丙烯(1-MCP)结合气调贮藏等处理方法,研究了不同处理方式下厚皮甜瓜贮藏期间果实品质的变化。结果表明,厚皮甜瓜经TBZ熏蒸后置于贮藏环境中,放入Na2S2O5和1-MCP,在气体成分5%O2+7%CO2+88%N2、温度(1.0±0.5)℃、相对湿度85%~90%条件下贮藏,能延缓果实可溶性固形物含量和可滴定酸含量下降,减少水分散失,抑制相对电导率上升,有效地保存总糖含量和原果胶含量,降低果实腐烂损失,使果实硬度保持在较高水平。经该处理后贮藏50 d,甜瓜商品果率91%,果实外观新鲜,感官品质良好,保鲜效果理想。
厚皮甜瓜,采后生理,贮藏品质
厚皮甜瓜(Cucumis meloL.)属于葫芦科(Cutrbitaceae)甜瓜属(Cucumis)的一个甜瓜品种,为藤蔓一年生草本植物,在世界各地均有种植,种植面积大,产量高[1]。厚皮甜瓜果形较大、含糖量高、汁多味甜、营养丰富、品质佳而被视为高档瓜果。但因其含水量高、生理代谢旺盛、产期集中、易受病原菌侵染而腐烂,往往给生产经营者带来巨大的经济损失[2]。
近年来,有关厚皮甜瓜贮藏保鲜的研究报道日益增多,但技术尚不成熟,未能在生产中大量推广应用[3]。国内果农长期采用窖藏和堆藏等简易方式贮藏厚皮甜瓜,贮量少,贮期短,贮后果实质量差,商品价值低[4]。李萍等[5]研究发现,低温贮藏“86-1”厚皮甜瓜可明显抑制果实的呼吸强度、乙烯生成速率和发病率,但果实的可溶性固形物下降速率和糖酸物质消耗略快,果实硬度保持与细胞膜完整性欠佳。王文生等[6]以新疆“金凤凰”厚皮甜瓜为试材进行气调贮藏实验,结果表明,在6℃条件下,气调贮藏能显著降低厚皮甜瓜的呼吸强度和失重率,抑制果肉硬度、可溶性固形物和还原糖含量的下降,减轻果实的腐烂程度,但贮后果实风味受到影响。卞生珍等[7]采用虫胶处理甜瓜,甜瓜经虫胶涂膜后水分散失减少,果实乙烯释放量和呼吸强度降低,但此法有可能会阻塞果实表面气孔,致使果腔内CO2和乙醇浓度增大,引起果肉风味异常,不能食用。上述机械冷藏、气调贮藏和涂膜保鲜等技术虽然在一定程度上延长了厚皮甜瓜的贮藏期,但贮后果实品质尚不够理想,难以满足市场需要。因此为了延长厚皮甜瓜贮藏期,提高贮后果实品质,本研究借鉴前人的有益研究成果[8-9],采用几种适合瓜类的保鲜方法复合对厚皮甜瓜进行贮藏实验,通过对比分析贮藏期间不同处理方式下厚皮甜瓜的部分生理指标的变化,确定最佳贮藏条件,旨在为厚皮甜瓜贮运保鲜技术提供理论依据和技术参考。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
厚皮甜瓜品种为“千玉1号”,耐贮运性好,采自陕西省西安市阎良区英武甜瓜种植专业合作社,单果重约400 g,果实九成熟,带梗采摘,无机械伤,无病虫害,采摘当天运至陕西师范大学食品保藏实验冷库,于(2.0±0.5)℃下预冷48 h;1-MCP(保鲜王)商品粉剂、果蔬保鲜噻苯咪唑烟熏粉剂(TBZ) 由西安鲜诺生物科技有限公司提供;Na2S2O5由天津市恒兴化学试剂制造有限公司提供;其他试剂均为分析纯;塑料袋材质为无毒聚乙烯(PE),厚度0.04 mm。
NZL-3玻璃钢装配式冷库西安北冰洋制冷设备有限公司;KJW-1气调温湿度集中控制柜、CS-2气水混合加湿器、1SKG气调箱(长×宽×高=120 cm× 83 cm×100 cm)西安钟华电器厂保鲜技术研究所;OXYCARB-3便携式CO2/O2分析仪意大利意索尔公司;TU-1810紫外-可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司;DDS-11AT数字电导率仪上海雷磁仪器厂;GY-3硬度计浙江托普仪器有限公司。
1.2甜瓜的不同贮藏
厚皮甜瓜经预冷后进行不同处理,具体方法如下:
对照(CK):将厚皮甜瓜放入泡沫箱(无盖)中,外套塑料袋(袋上打4个孔,孔径8~10 mm),扎口密封,(1.0±0.5)℃入库贮藏。
处理1(单独TBZ熏蒸):使用质量分数4.5%的TBZ粉剂,按5 g/m3的用量将甜瓜在密闭容器中熏蒸3 h,然后将其放入泡沫箱(无盖)内,外套塑料袋(袋上打4个孔,孔径8~10 mm),扎紧袋口,(1.0±0.5)℃入库贮藏。
处理2(单独Na2S2O5):将Na2S2O5粉末装入小纸袋(5 cm×4 cm)内,每袋装2 g,外套塑料小袋(6 cm×5 cm,袋上扎10个针眼),然后将其放入已经装有厚皮甜瓜的泡沫箱(无盖)内,按2 g/kg甜瓜的用量使用,外套塑料袋(袋上打4个孔,孔径8~10 mm),扎紧袋口,(1.0±0.5)℃入库贮藏。
处理3(单独1-MCP):采用湿放法,即用棉花包裹少量1-MCP,包好后放入50 mL烧杯内,倒入5 mL蒸馏水,使棉花浸润,再将烧杯放入已经装有厚皮甜瓜的泡沫箱(无盖)内,按5 mg/kg甜瓜的用量使用,外套塑料袋(袋上打4个孔,孔径8~10 mm),扎紧袋口,(1.0±0.5)℃入库贮藏。
处理4(单独气调):将厚皮甜瓜放入泡沫箱(无盖)中,连同泡沫箱一起置于气调箱中(可自动配气,箱体体积为1 m3),抽去空气,按气体配比5%O2+7% CO2+88%N2进行充气处理,充气后箱体密封,(1.0± 0.5)℃入库贮藏。贮期通过气体分析仪检测气体成分,同时每隔5 d换气1次,换气后重新配气至原有气体浓度。气调箱底部装有小型加湿器,可自动加湿来控制箱内相对湿度。
处理5(TBZ熏蒸+Na2S2O5+1-MCP+气调):使用质量分数4.5%的TBZ粉剂,按5 g/m3的用量将厚皮甜瓜在密闭容器中熏蒸3 h,然后将其放入泡沫箱(无盖)中,再连同泡沫箱一起置于气调箱中。按照处理2和处理3的方法及用量,分别将Na2S2O5和1-MCP(浓度为0.1 g/m3)放入气调箱内,加盖配气、密封,在气体配比5%O2+7%CO2+88%N2条件下(1.0±0.5)℃入库贮藏,气调操作方式同处理4。
上述处理选择的试剂用量、处理时间和气体浓度等条件均由前期预实验的结果确定。每处理20 kg,重复3次。所有处理的贮藏温度为(1.0±0.5)℃,相对湿度为85%~90%。贮藏期间每隔10 d随机取样,测定各项指标。
1.3指标的测定
1.3.1可溶性固形物含量的测定采用手持折光仪测定。
1.3.2可滴定酸含量的测定采用酸碱滴定法测定[10]。1.3.3水分含量的测定采用称重法测定[11]。
1.3.4相对电导率的测定采用电导率仪测定[12]。
1.3.5总糖含量的测定采用斐林试剂比色法测定[13]。
1.3.6原果胶含量的测定采用咔唑比色法测定[14]。
1.3.7果实硬度的测定采用GY-3型硬度计测定(测头底部圆形,直径为3.5 mm),测定时手握硬度计,使硬度计测头垂直于被测甜瓜表面(带皮甜瓜的赤道部位),在均匀力的作用下将测头压入果实内,硬度计指针开始旋转,当压到测头刻度时(压入10 mm)停止,此时硬度计指针所显示的刻度值即为被测甜瓜的硬度。
1.3.8商品果的确定果型正常,无腐烂、畸形、异味、冷害、冻害、病虫害,果实表面光滑有光泽,果皮颜色介于乳白至黄色之间,果实褐变面积≤5%,果实硬度≥9.5 kg·cm-2,具有甜瓜特有香气且无异味。按下式计算腐烂指数和商品果率:
1.4数据处理
实验采用完全随机设计,实验结果为测定3次数据的平均值±标准差,数据采用DPS处理系统进行方差分析,多重比较采用Duncan新复极差测验,显著水平取p<0.05(差异显著)或0.01(差异极显著),文中所有数值均从处理之日算起。
2 结果与分析
2.1不同处理方式对厚皮甜瓜贮期可溶性固形物含量的影响
果蔬中的可溶性固形物含量直接反映果蔬的成熟程度和品质状况,可作为判断果品适时采收和耐贮藏性的参考指标。从图1可知,随着贮藏时间的推移,各处理甜瓜可溶性固形物含量经历了先升后降的过程。贮藏期前10 d,可溶性固形物含量均有不同程度的增加,这可能是贮藏初期果实中的纤维素、淀粉、果胶等物质转化为可溶性物质的结果。贮藏10 d后可溶性固形物含量逐渐下降,这可能是呼吸作用和其他生理活动消耗部分养分,导致可溶性固形物不断自溶和消耗的结果。贮藏至50 d时,处理4和处理5的可溶性固形物含量较高,两者之间差异不显著(p>0.05),但它们与其他处理之间差异显著(p<0.05),说明厚皮甜瓜在处理4(单独气调)和处理5(TBZ熏蒸+Na2S2O5+1-MCP+气调)的条件下贮藏,可溶性固形物能得到很好的保存,这与王良艳等[15]的研究结果相似。
图1 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期可溶性固形物含量变化Fig.1 Changes of soluble solids content of Cucumis melon L. under different treatments during storage
图2 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期可滴定酸含量变化Fig.2 Changes of titratable acidity content of Cucumis melon L. under different treatments during storage
2.2不同处理方式对厚皮甜瓜贮期可滴定酸含量的影响
果蔬中的酸类物质主要是柠檬酸、苹果酸等有机酸,这些有机酸对果蔬的口感、风味、贮藏性能等均有一定影响。从图2看出,在整个贮藏过程中,处理5(TBZ熏蒸+Na2S2O5+1-MCP+气调)能较好地延缓果实中可滴定酸含量的降低,贮藏结束时,处理5的可滴定酸含量显著高于其他处理(p<0.05),这可能是因为该处理通过多种方式复合有效地抑制了厚皮甜瓜中有机酸成分的降解,对保持果实的优良风味具有重要作用。
2.3不同处理方式对厚皮甜瓜贮期水分含量的影响
果蔬中含有大量的水分,它是维持果蔬生命活动和新鲜品质的基础。从图3看出,厚皮甜瓜贮藏期间各处理条件下水分含量变化不大,整体变化趋势比较平缓。贮藏至50 d时,经处理5(TBZ熏蒸+Na2S2O5+ 1-MCP+气调)处理的甜瓜,其水分含量从最初的94.56%降低至92.61%,下降幅度最小,且与其他处理之间差异显著(p<0.05),表明厚皮甜瓜在该处理下贮藏,水分损失最少,果实新鲜度保持较好。
图3 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期水分含量变化Fig.3 Changes of water content of Cucumis melon L.under different treatments during storage
图4 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期相对电导率变化Fig.4 Changes of relative conductance rate of Cucumis melon L. under different treatments during storage
2.4不同处理方式对厚皮甜瓜贮期相对电导率的影响
相对电导率大小反映植物细胞膜结构的完整性,相对电导率增大表示细胞膜损伤加剧,组织衰老加速[16]。一般来说,随着贮藏时间的延长,果蔬组织相对电导率逐渐上升,贮藏时间越长,相对电导率越高。由图4可知,处理5(TBZ熏蒸+Na2S2O5+1-MCP+气调)可以明显减缓甜瓜组织相对电导率的上升速率,贮藏至50 d时,处理5条件下果实的相对电导率最低,且与其他处理之间差异极显著(p<0.01)。因此,处理5有利于延缓厚皮甜瓜的后熟衰老进程,使其贮藏期得以延长。
2.5不同处理方式对厚皮甜瓜贮期总糖含量的影响
果蔬中的糖主要包括单糖、双糖、多糖等,它是果蔬甜味的主要来源,也是重要的贮藏物质之一。果蔬采后生理代谢过程中,含糖量不断变化,可将其作为衡量果蔬贮藏品质的一个重要指标。由图5可知,贮藏至50 d时,处理4(单独气调)和处理5(TBZ熏蒸+ Na2S2O5+1-MCP+气调)条件下甜瓜的总糖含量较高,分别为9.11%和9.04%,两者之间差异不显著(p>0.05),而这两个处理与其他处理之间差异显著(p<0.05),所以处理4和处理5可以抑制厚皮甜瓜生理代谢物质消耗,有效地保存果实糖分,维持果实优良风味。
图5 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期总糖含量变化Fig.5 Changes of total sugar content of Cucumis melon L. under different treatments during storage
2.6不同处理方式对厚皮甜瓜贮期原果胶含量的影响
原果胶是一种非水溶性的物质,存在于植物未成熟的果实中,常与纤维素结合,使果实显得坚实脆硬。随着果实不断成熟,原果胶在原果胶酶的作用下酯化度和聚合度变小,逐渐分解成为果胶,使细胞之间失去粘连作用,形成松弛组织,引起果实软化[16]。从图6可以看出,处理5(TBZ熏蒸+Na2S2O5+1-MCP+气调)贮藏条件下甜瓜的原果胶含量变化明显低于其他处理,贮藏至50 d时,处理3、处理4、处理5的甜瓜原果胶含量保持较好,三者之间差异不显著(p>0.05),而它们与其他处理间差异显著(p<0.05),表明这三个处理对防止厚皮甜瓜软化具有很好的作用。这与陈存坤等[17]对新疆厚皮甜瓜研究的结果比较相近。
图6 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期原果胶含量变化Fig.6 Changes of protopectin content of Cucumis melon L. under different treatments during storage
2.7不同处理方式对厚皮甜瓜贮期果实硬度的影响
贮藏期间果实硬度变化是判断果肉质地、衡量耐贮性的重要指标,通常随着果实成熟衰老的进行,硬度持续降低,果实逐渐软化。由表1可以看出,贮藏期间厚皮甜瓜果实硬度呈下降趋势。贮藏结束时,处理5(TBZ熏蒸+Na2S2O5+1-MCP+气调)的硬度最高,由最初的17.11 kg/cm2下降到13.63 kg/cm2,该处理与处理4差异不显著(p>0.05),但与其他处理间差异显著(p<0.05)。对照处理贮后果实软化严重,基本丧失商品价值。总体来看,处理5最利于减缓果胶分解,延迟果实成熟,维持果实硬度。
表1 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期果实硬度变化Table 1 Changes of fruit firmness of Cucumis melon L.under different treatments during storage
2.8不同处理方式对厚皮甜瓜贮期商品果率的影响
噻苯咪唑(TBZ)可有效抑制果蔬采后有害霉菌生长,控制腐败发生[18],被广泛应用于果蔬贮运保鲜中。本实验采用TBZ熏蒸结合气调等多因素复合处理贮藏厚皮甜瓜,获得了较好的防腐保鲜效果。不同处理条件下厚皮甜瓜贮藏期间商品果率变化情况见表2。由表2看出,整个贮藏过程中,处理5(TBZ熏蒸+ Na2S2O5+1-MCP+气调)的厚皮甜瓜商品果率始终保持最高。贮藏至50 d时,处理5的商品果率仍达91%,明显优于其他处理(p<0.05),这可能是由于复合处理中TBZ熏蒸有效地抑制了厚皮甜瓜腐烂病菌的生长繁殖,降低了果实的腐烂损失,从而提高了商品果率。
表2 不同处理方式下厚皮甜瓜贮期商品果率的变化Table 2 Changes of commodity rate of Cucumis melon L.under different treatments during storage
3 结论
厚皮甜瓜经质量分数为4.5%的TBZ粉剂,按5 g/m3的用量熏蒸3 h后置于贮藏环境中,分别放入Na2S2O5(用量为2 g/kg甜瓜)和1-MCP(浓度为0.1 g/m3),再在贮藏温度(1.0±0.5)℃、相对湿度85%~90%和气体配比5%O2+7%CO2+88%N2条件下贮藏,结果发现,TBZ熏蒸+Na2S2O5+1-MCP+气调复合处理能明显延缓厚皮甜瓜可溶性固形物含量和可滴定酸含量下降,防止果实失重,抑制果肉相对电导率上升,并可有效地保持果实总糖含量及原果胶含量,维持果实硬度,防止发生软化,极大的提高了商品果率。贮藏50 d后,商品果率91%,果皮鲜嫩,果肉脆甜,风味优良,口感俱佳,保鲜效果理想。
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Effect of different treatments on storage quality of thick shin Cucumis melon L.during storage
DANG Ya1,ZHANG Run-guang2,ZHANG You-lin2,*,LIU Shui-ying1
(1.School of Biological Science and Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,China;2.College of Food Engineering and Nutritional Science,Shaanxi Normal University,Xi’an 710119,China)
Using“Qianyu No.1”thick shin Cucumis melo L.as material,the storage quality changes of the fruit treated by thiabendazole(TBZ),sodium metabisulfite(Na2S2O5),1-methylcyclopropene(1-MCP)combined with CA(Controlled Atmosphere)storage were investigated.The results showed that the thick skin Cucumis melo L. was put in the storage environment after fumigated by TBZ,meanwhile the Na2S2O5and 1-MCP were applied,then it was stored under the conditions of temperature(1.0±0.5)℃,relative humidity 85%~90%and gas component 5%O2+7%CO2+88%N2.The decline of soluble solids and titratable acidity were slowed down,the loss of water content was decreased,the rise of the relative conductance rate was inhibited,the total sugar content and protopectin content were maintained,the rotten loss was reduced,and the firmness was kept at a high level.After 50 days of storage,the commodity rate of Cucumis melo L.could reach 91%,the freshkeeping effect was ideal with fresh appearance and great sensory quality.
thick skin Cucumis melo L.;postharvest physiology;storage quality
TS205.9
A
1002-0306(2015)18-0332-05
10.13386/j.issn1002-0306.2015.18.058
2014-12-19
党娅(1976-),女,硕士,讲师,主要从事生物资源开发应用方面的研究,E-mail:dangya@snut.edu.cn。
西安市农业应用技术研究项目(NC10017)。