不同气调贮藏条件对早酥梨采后生理品质的影响

姚 尧,张爱琳,2,钱卉苹,李月圆,闫师杰,2,*

(1.天津农学院食品科学与生物工程学院,天津 300384; 2.天津市农副产品深加工技术工程中心,天津 300384; 3.新疆乌鲁木齐市食品药品监督管理局,新疆乌鲁木齐 830000; 4.山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷 030801)

早酥梨(Pyrusbretchneidericv.Zaosu)是一种新选育的品种,属于蔷薇科梨亚科梨属植物。我国早酥梨多呈卵圆形,果皮套袋为黄绿色,不套袋为绿色,果面光滑、果点小,果肉嫩白细腻、石细胞少、果心小、汁甜酥脆爽口[1-2]。

由于早酥梨的成熟期在八月中旬,正值高温,在该环境下贮藏造成果皮黄化、肉质变软,采后果实寿命明显缩短,严重影响早酥梨商品经济效益和生产效益[3]。适宜的气调贮藏条件能够有效调节梨果的季节性问题,使梨果保持良好的品质,延长货架期。早酥梨属于呼吸跃变型果实,为降低其采后呼吸代谢速率,减少自身营养物质的消耗,创造低温和适宜的O2和CO2组合贮藏条件尤为重要[4-5]。刘颖等[6]指出,低温气调贮藏可提高环境相对湿度,有效抑制呼吸作用和蒸发作用,减少乙烯和微生物作用的不良影响。据Beaudry[7]研究所得,低氧条件能减少呼吸过程电子的传递,抑制三磷酸腺苷(ATP)的产生,从而降低了梨果代谢速率[8-9]。

本实验探究9种不同气调环境贮藏条件对早酥梨采后果实贮藏期生理品质的影响,旨在探索出有效防止早酥梨黄化软化,延长其贮藏时间的气调环境,为早酥梨采后贮藏提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

早酥梨 于2015年9月21日上午采摘于甘肃省白银市景泰县条山集团果园,避免选取机械损伤、病虫害的果实,选取7～8成熟度、大小均匀的果实;瓦楞纸板 BC瓦楞,规格41 cm×29 cm×32 cm,甘肃新盛达纸箱包装有限公司;水果包装纸 规格80 cm×110 cm,厚度0.03～0.04 mm,成都谢氏纸业有限公司;乐扣盒 PP材质,容量4500 mL,上海乐扣五金有限公司;氢氧化钠 分析纯,天津市津科精细化工研究所;酚酞指示剂 天津市江天化工技术有限公司;微孔膜 70 cm×70 cm,国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。

气调柜及冷库控制系统 意大利Isolcell公司;NIMOS-VSA型制氮机、LECA型检测器 意大利Isolcell公司;YP10002型电子天平 上海越平科学仪器有限公司;CA-10型呼吸测定仪 美国Sable systems公司;SMY-2000型色差仪 北京盛名扬科技开发有限公司;GC-14C型气相色谱仪 日本岛津公司;PAL-1型数显式糖度仪 日本爱拓ATAGO公司;TA. XT. Plus型质构仪 英国Stable Micro System公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理方法 将供试早酥梨放入10 ℃冷库中进行预冷,并进行温湿度调控,使用微孔膜控制环境相对湿度(RH)在90%～95%范围。冷库温度每天降低1 ℃,直至冷库温度降到0 ℃为止。将微孔膜打孔(保证箱子或膜内外气体组分差异不大)后,分别将供试样品整箱放置到不同参数的气调柜中,开始气调处理,各个气调处理温湿度及气体条件如表1。每隔60 d取样一次,挑拣分装去除病变果、腐烂果,剩下每个处理约180个的梨果,将其置于室内常温环境,待样果温度基本达到环境温度后开始测量呼吸强度、乙烯释放量、色差、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸、好果率等相关指标,以确定最佳的处理方式和气调组分。

表1 样品处理方法缩略名称Table 1 The thumbnail name of experimental treatment method

1.2.2 测定项目及方法

1.2.2.1 呼吸强度的测定 每个处理选定24个梨果,随机选取12个梨果分为3组(每组4个),常温下置于乐扣盒中密闭1 h后抽取1 mL气体,另置空白组,盒内无梨果,每盒抽取3针。使用CO2分析仪测定1 mL针管中CO2峰面积;设置参数为:N2为载气,流速为450 mL·min-1,单位为:mgCO2·kg-1·h-1,计算公式为:

式中:Q为呼吸强度(mg CO2·kg-1·h-1);F为气体流速(mL·min-1);c为CO2浓度(μL·L-1);W为被测果实重量(g);T为测定时温度(℃)。

1.2.2.2 乙烯释放速率的测定 按1.2.2.1方法进行梨果处理后,每个处理抽取9针气体测定乙烯释放速率。气相色谱检测条件设置:FID氢离子火焰检测器,柱箱温度为120 ℃,进样口温度为250 ℃,检测器温度为300 ℃,N2压力为600 kPa。重复3次,单位为μL·kg-1·h-1。

1.2.2.3 色差的测定 选定24个用于测定色差的梨果,沿赤道部位双面标记固定面积测定色差,测定L*值(亮度),结果取平均值。

1.2.2.4 硬度的测定 随机取每种处理15个梨果,沿赤道部位双面测定,测定前将果皮削去约1 cm2。设置测定条件为:选择TPA法,测试深度为10 mm,测试速度为2 mm/s,P/2探头。果实硬度以每平方厘米面积上所承受的压力以重量表示,单位以kg·cm-2计。

1.2.2.5 可溶性固形物含量的测定 用测硬度后的梨果,随机将15个果分成3组,去除果皮和果心后压汁,并用尼龙布过滤,搅拌均匀后,滴于数显式糖度仪测量槽内,测量值以%计。

1.2.2.6 可滴定酸含量的测定 使用GB/T 12456-2008中酸碱中和滴定法[10],按1.2.2.5的方法榨取汁液后取10 mL转移至100 mL容量瓶中定容后静置,每个处理设置3个平行。依次从100 mL溶液中吸取20 mL于一个锥形瓶中,使用浓度为0.1 mol/L NaOH(aq)标准溶液稀释10倍后滴定。记录滴定液消耗量,计算梨果肉中可滴定酸含量,可滴定酸中以苹果酸为主,折算系数为0.067[11],可滴定酸含量以质量分数X(g/kg)计,计算公式如下:

式中:c为氢氧化钠标准滴定溶液浓度(mol·L-1);V1为滴定时消耗氢氧化钠溶液的体积(mL);V2为空白消耗氢氧化钠溶液体积(mL);K为酸的折算系数(苹果酸:0.067);F为样品稀释倍数;m为样品质量(g)。

1.2.2.7 好果率的测定 好果率就是具有就是具有商品价值和食用价值(即表面未腐烂、失水不严重、未变形)的果个数占总果数的百分数,统计气调贮藏末期好果率,单位以%表示。

1.2.3 统计分析与数据处理 实验数据统计分析采用Excel 2003统计软件,结果用平均值±标准误差(SE)表示。使用SPSS12.0软件进行显著性及相关分析,Sigmaplot 12.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同气调处理对早酥梨呼吸强度的影响

由表2可知,早酥梨属于呼吸跃变型果实。处理7、8、9及CK组呼吸强度随贮藏时间的延长出现先上升再下降后上升的趋势,且贮藏末期呼吸强度达到最高;处理1的呼吸高峰在120 d;处理2、3、4、5的呼吸高峰在180 d,且处理3呼吸强度为13.12 mg CO2·kg-1·h-1,显著低于其它3组(p<0.05)。总体来看,处理2、3、4、5呼吸强度变化趋势大致相同,从处理7、8、9及CK组中可以看出,贮藏末期呼吸强度显著增强(p<0.05),CK组的呼吸强度显著高于其他处理(p<0.05),且是初始值的2.68倍。在240 d贮藏期中,贮藏末期处理3的呼吸强度(3.65 mg CO2·kg-1·h-1)最低,显著低于其它各组,且与初始值无显著性差异(p<0.05);处理6的呼吸高峰值(7.69 mg CO2·kg-1·h-1)显著低于处理3(p<0.05),但贮藏末期呼吸强度却显著高于处理3(p<0.05)。因此,合适的气调处理可有效降低早酥梨呼吸作用,推迟呼吸跃变到达的时间,且处理3、6效果较好。

表2 不同气调处理对早酥梨呼吸强度的影响(mg CO2·kg-1·h-1)Table 2 The change of different CA storage on “Zaosu” pear respiration intensity(mg CO2·kg-1·h-1)

2.2 不同气调处理对早酥梨乙烯释放速率的影响

果实乙烯含量增加时,会促进果实有机物的转化,加速果实成熟[12-13],果实损伤也会引起乙烯释放量的增加[14]。由表3可知,贮藏初期,早酥梨乙烯释放速率为3.01 μL·kg-1·h-1。CK和处理1在120 d时乙烯释放速率达到高峰,其中CK显著高于处理1(p<0.05),为6.02 μL·kg-1·h-1;在贮藏末期,形成第二次乙烯高峰,分别是5.63 μL·kg-1·h-1和6.02 μL·kg-1·h-1。处理7、8、9在贮藏期60 d时出现了乙烯高峰,且在贮藏期60 d处理7显著高于其他处理(p<0.05);贮藏期120 d时,CK的乙烯释放速率是处理7的3.33倍。总体来看,在240 d的贮藏期中,贮藏末期处理2、3的乙烯释放速率显著低于其它各组(p<0.05),且乙烯释放速率高峰出现相比于其他处理较晚,因此,适宜的气调处理可显著性降低早酥梨贮藏过程中的乙烯释放速率,且处理2、3表现更为明显。

表3 不同气调处理对早酥梨乙烯释放速率的影响(μL·kg-1·h-1)Table 3 The change of different CA storage on “Zaosu” pear ethylene production rate(μL·kg-1·h-1)

2.3 不同气调处理对早酥梨L*值的影响

L*值表示果皮光泽亮度,L*值越大果实表面亮度越高,减轻早酥梨果皮黄化是气调贮藏的主要目标之一。由表4可知,在240 d贮藏期的0、60 d各个处理之间的L*值没有显著性差异(p>0.05);各个处理的L*值大致呈缓慢上升趋势,且贮藏末期的L*值显著高于贮藏初期(p<0.05);在贮藏末期,处理3、4、5、8的L*值显著低于CK组(p<0.05),且处理3的L*值(68.53)较低与最低的处理8的L*值(66.47)没有显著性差异(p>0.05),处理1、2、6、7、9的L*值也低于CK组,但与CK组没有显著性差异(p>0.05)。贮藏期内CK的L*值变化较大,240 d贮藏期时比初始值升高了10.95;贮藏末期处理3、4、5差异不显著(p>0.05),在240 d贮藏期中,处理8的L*值低于同一贮藏时间的各处理。总体来看,处理3可以较好地保持果实的L*值,从而保持果实良好的外观品质。

表4 不同气调处理对早酥梨L*值的影响Table 4 The change of different CA storage on “Zaosu” pear L* value

2.4 不同气调处理对早酥梨贮藏期果实硬度的影响

果实硬度是果实商品性的重要衡量指标之一,是果实外观品质的一个重要指标,与采后贮藏特性有密切关系。由表5可以看出,在240 d的贮藏期间,随着贮藏时间的延长,各个处理梨果的硬度都逐渐下降,其中CK组下降最多、差异性显著(p<0.05),处理6下降最少、差异性不显著(p>0.05)。贮藏240 d后,CK组硬度为6.10 kg·cm-2,显著低于各个处理组(p<0.05);处理6在240 d的贮藏后与0 d的差异性不显著(p>0.05);处理2、3在贮藏240 d后其硬度值也保持较好,且处理3的硬度值与处理6之间无显著性差异(p>0.05)。总体来说,240 d贮藏期具有很强的代表性,相比而言,气调处理2、3、6的果实都硬度较高,说明这些处理方式可有效保持果实品质,且处理6更有利于保持早酥梨硬度。

表5 不同气调处理对早酥梨贮藏期果实硬度的影响(kg·cm-2)Table 5 The change of different CA storage on “Zaosu” pear hardness(kg·cm-2)

2.5 不同气调处理对早酥梨贮藏期可溶性固形物含量的影响

通常来讲,贮藏前期果实内的一部分淀粉会转化成可溶性固形物,贮藏期果实呼吸作用会消耗一部分可溶性固形物来提供能量,就有了可溶性固形物含量先上升后下降的趋势。由表6可知,在整个贮藏期,各个处理的可溶性固形物含量呈现先上升后下降的趋势,这与2.1中呼吸强度的趋势大致相同;贮藏期60 d时,处理3的可溶性固形物含量达到最大值12.45%,与贮藏第180、240 d差异性显著(p<0.05),贮藏期60 d后,处理3可溶性固形物含量呈下降趋势,但与贮藏期0 d差异性均不显著(p>0.05);处理2在贮藏期120 d时达到最大值11.9%,且与处理3无显著差异(p<0.05)。在贮藏末期中,处理2、3、6的可溶性固形物含量最高，之间的差异不显著(p>0.05),但均显著高(p<0.05)于CK组。总体来看,由于贮藏时间间隔过长,部分处理贮藏前期上升不明显,贮藏期间,各气调处理可溶性固形物含量均大于CK组,这表明气调处理可有效保持早酥梨可溶性固形物含量,其中处理2、3、6效果明显。

表6 不同气调处理对早酥梨贮藏期可溶性固形物含量的影响(%)Table 6 The change of different CA storage on “Zaosu” pear soluble solid content(%)

2.6 不同气调处理对早酥梨贮藏期可滴定酸含量的影响

一般情况下,梨果在幼果时期有机酸含量相对较少,随后逐渐增加,在成熟前期含量达到高峰,在成熟后期由于梨果的呼吸作用增强,有机酸被消耗,所以可滴定酸含量又会有所减少[5]。由表7可知,可滴定酸含量变化大致呈先上升后下降、再上升再下降的趋势,曲线图大致呈“M”型;除在贮藏期第120、240 d不同处理间有显著性差异外,其他同一贮藏期不同处理间都无显著性差异;贮藏末期,除处理2、6外,其他各个处理的可滴定酸含量都不高于贮藏期初期,且贮藏末期处理2、6之间没有显著性差异(p>0.05);在整个贮藏期内,处理6的可滴定酸含量始终大于其他各处理,且在整个240 d贮藏期间没有显著性差异(p>0.05);在贮藏期180 d内处理6可滴定酸含量呈现缓慢上升趋势,贮藏末期开始下降。总体来说,在贮藏末期,可滴定酸含量最高的是处理6,达到0.18%，比初始值高0.04%,其次是处理2,达到0.17%比初始值高0.03%;贮藏第240 d所有的处理中,处理2、6虽与处理1、3、5、8之间无显著性差异(p<0.05),但可滴定酸含量高于其他处理,保持在较高水平,因此,处理2、6为在保持早酥梨贮藏过程中可滴定酸含量的处理中是较优的处理。

表7 不同气调处理对早酥梨贮藏期可滴定酸含量的影响(%)Table 7 The change of different CA storage on “Zaosu” pear titratable acid content(%)

2.7 不同气调处理对早酥梨贮藏期好果率的影响

好果率就是符合商品果标准的果个数占总果数的百分比,好果率是判断贮藏条件是否适宜的有力数据。如图1所示,240 d贮藏末期中处理3、6好果率表现较佳,依次为84.3%、81.6%;其中处理3和处理6之间差异不显著。因此,在好果率这一指标上处理3、6表现较好。

图1 不同气调处理对早酥梨贮藏期好果率的影响Fig.1 The change of different CA storage on the rate of “Zaosu” pear注：不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。

3 讨论与结论

3.1本实验的部分处理(即处理1、2、3)与钱卉苹等[15]发表的论文中所选用的气调组合一致,其所选用供试样品采摘于2014年9月26日,其没有测定好果率这一指标,得到最佳组合为氧气3%～4%和二氧化碳1%～2%(即处理2)。本实验所选用供试样品采摘于2015年9月21日,在不考虑好果率这一指标时,处理2、3、6表现较好,在好果率这一指标上处理3、6表现较好。虽采摘果园一致,但每年降水量、日照、温度等非人工控制因素对果实品质也有部分影响;因此,可能会出现较优处理条件不一致的情况。

3.2从结果与分析中可知:处理3、6可有效降低早酥梨的呼吸作用,推迟呼吸跃变到达的时间;处理2、3可显著性降低早酥梨贮藏过程中的乙烯释放速率(p<0.05);处理3可以较好的保持果实的L*值;处理6可更加有效保持早酥梨贮藏过程中的硬度;处理2、3、6可有效保持早酥梨可溶性固形物含量;处理2、6为在保持早酥梨贮藏过程中可滴定酸含量的处理中是较优的处理;在好果率这一指标上处理3、6表现较好。

3.3综合分析,处理2可显著性降低早酥梨乙烯释放速率、保持可溶性固形物含量(p<0.05);处理3在降低早酥梨呼吸作用、乙烯释放速率,保持其L*值、可溶性固形物含量、好果率方面表现较优;处理6可显著性降低早酥梨呼吸作用、保持其硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸、好果率。因此,在整个贮藏期间,所有的处理中,处理2、3、6均可以使早酥梨保持较高的生理及外观品质,且处理3(5%～6% O2+1%～2% CO2)和处理6(5%～6% O2+3%～4% CO2)表现更为优秀。

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