复合处理方式延长脆红李常温货架期的研究

2019-03-25张炜吴正云罗力罗爱民张文学

食品研究与开发 2019年7期

张炜，吴正云，*，罗力，罗爱民，张文学

（1.四川大学轻纺与食品学院，四川成都610065；2.古蔺力苑农业科技开发有限责任公司，四川泸州646500）

脆红李（Prunus salicina cv.′Cuihongli′）属蔷薇科李属，是一种晚熟品种。脆红李果实的采收期一般在7、8月份，采后极易软化、受损伤或者遭到微生物侵染而腐败，常温下保质期只有10 d左右。低温能够减缓果实采后生理代谢，是目前李子最常见的贮藏保鲜方法[1]；气调贮藏利用聚乙烯、聚氯乙烯、保鲜袋等结合乙烯脱除剂、保鲜剂等包装处理来进行保鲜[2]；减压贮藏是在冷藏的基础上降低气压，相比气调贮藏明显地延长了贮藏寿命，在安哥诺李、杏李均有应用报道[3]；1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一种乙烯抑制剂，通过与乙烯受体不逆的结合抑制乙烯生成，延缓果实后熟衰老[4-5]。刘新社等[6]发现，室温下采用1.0 μL/L 1-MCP处理美国杏李12 h可抑制其乙烯释放率和呼吸速率，保持贮藏品质；杜刚等[7]认为，魔芋精粉、海藻酸钠、抗坏血酸复合涂膜液能较好抑制李子常温贮藏过程中褐变率和腐烂率；植物提取物涂膜保鲜对李子保鲜也有积极作用，马李一等[8]以漂白紫胶、甘油、蔗糖脂为涂膜液，甘草、金竹提取液为中草药杀菌剂涂膜处理青脆李，发现不同组合涂膜处理均能降低常温下李子呼吸强度，减少水分损失。目前尚无针对脆红李果实保藏的研究报道。由于不同品种李果实生理特性的差异，探索低成本、高效、环保和针对性强的脆红李保鲜技术十分必要。此外，目前多数研究文献都是针对李果实低温贮藏，为研究脆红李果实常温贮藏下品质特性变化以及筛选出其在贮藏过程中的关键不稳定指标，本试验通过对复合处理后脆红李常温贮藏条件下品质进行研究，以期找到更合适的复合处理配方，延长脆红李货架期。

1 材料与方法

1.1 材料

脆红李：四川省成都市武侯区某水果店，挑选大小一致、色泽相当、无病虫害的新鲜脆红李果实用于试验；丁香、甘草：四川省成都市武侯区华安堂药业零售连锁有限公司；壳聚糖（相对分子质量100 000，脱乙酰度≥90%）：成都市科龙试剂厂；3.3%1-MCP粉剂：武汉远成共创科技有限公司。

1.2 仪器

JY20002型电子天平：上海舜宇恒平科学仪器有限公司；GY-3型果实硬度计：乐清市爱德堡仪器有限公司；WS101型手持糖度计：上海聚亮光学仪器有限公司；SpectraMax-90酶标仪：美谷分子仪器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 脆红李保鲜复合处理

基于前期预试验结果，采用均匀试验设计U12（1210）[9]，设置12个试验组和1个空白对照组（control check，CK），见表1。按文献[10]配制各试验组浓度的1-MCP，熏蒸处理24 h后取出，再根据文献[11]方法制备浓度为1.0 mg/mL的丁香、甘草提取液，准确称取各试验组所需的壳聚糖，用1%冰乙酸溶解后，按比例加入丁香、甘草提取液，再加蒸馏水至所需浓度，混匀备用。将脆红李果实置于上述复合保鲜液中浸泡5 min，取出晾干，分别装入0.03 mm厚的打孔聚乙烯（PE）薄膜袋内，孔径5 mm，孔数20个，置于25℃下保藏。另设一个空白对照组，置于同样条件下保藏13 d。每个处理200个果实，每隔3 d测定脆红李质量并取样，每个处理组取10个果实，用于各指标测定。

表1 均匀试验设计表Table 1 Uniform test design

1.3.2 测定方法

硬度使用硬度计测定；

可溶性固形物含量使用手持糖度计测定；

丙二醛含量采用硫代巴比妥酸显色法测定；

失重率、质量保留率计算如下：

1.3.3 货架期品质变化模型

根据文献[12-13]，采用零级动力学模型拟合脆红李质量保留率：

式中：QW为t时刻脆红李果实质量保留率，%；kW为质量保留率变化速率常数；QW0为脆红李果实质量保留率初始值，%。

采用一级反应模型拟合脆红李的硬度变化：

式中：QH为t时刻脆红李果实硬度值，kg/cm2；kH为硬度变化速率常数；QH0为脆红李果实硬度初始值，kg/cm2。

1.4 数据分析

逐步回归分析采用SAS 9.3软件进行；货架期品质变化模型中参数的估计采用Matlab 7.1软件进行。

2 结果与分析

2.1 复合处理对脆红李常温贮藏条件下失重率的影响

复合处理对脆红李常温贮藏条件下失重率的影响见表2。

表2 复合处理对脆红李常温贮藏条件下失重率的影响Table 2 Effect of compound treatment on weight loss rate of P.salicina cv.′Cuihongli′under room temperature storage

常温下脆红李果实在整个贮藏过程中，除6号试验组失重率增速和空白对照组差距不大以外，其余各试验组失重率的增加速度均小于空白对照组。在贮藏第13天，2、3、12号试验组失重率分别为3.48%、4.42%、5.10%，明显低于空白对照组失重率14.86%，说明通过1-MCP熏蒸，丁香、甘草提取物、壳聚糖涂膜复合处理能明显抑制脆红李在贮藏过程中质量损失。

2.2 复合处理对脆红李常温贮藏条件下硬度和可溶性固形物的影响

复合处理对脆红李常温贮藏条件下硬度和可溶性固形物的影响见表3。

表3 复合处理对脆红李常温贮藏条件下硬度和可溶性固形物的影响Table 3 Effect of composite treatment on hardness and soluble solids of P.salicina cv.′Cuihongli′at room temperature storage

常温下脆红李果实随着贮藏时间延长，硬度呈下降趋势。在贮藏第13天，8、10、11号试验组硬度最大，分别为3.61、3.78、3.60 kg/cm2，明显高于空白对照组硬度2.19 kg/cm2。

果蔬样品中可溶性物质主要是可溶性糖含量能直接反映果蔬成熟程度和品质状况。一般地，在果蔬成熟过程中，可溶性固形物含量逐渐增加，但是在衰老过程中可能出现下降[14]。由表3可以看出，由于李果实的后熟作用其可溶性固形物含量在第0～10天上升，在第10天～13天变化不大。在贮藏第13天，4、8、12号试验组可溶性固形物含量分别为14.51%、14.53%、15.29%，高于空白对照组可溶性固形物含量13.76%。

2.3 复合处理对脆红李常温贮藏条件下丙二醛含量的影响

复合处理对脆红李常温贮藏条件下丙二醛的影响见表4。

表4 复合处理对脆红李常温贮藏条件下丙二醛含量的影响Table 4 Effect of compound treatment on the malondialdehyde content of P.salicina cv.′Cuihongli′under room temperature storage

脆红李果实中丙二醛含量与脂质过氧化程度呈显著正相关，能够反应李果实细胞膜完整度及新鲜程度。由表4可见，贮藏过程中，脆红李果实丙二醛含量呈上升趋势。经过熏蒸、涂膜复合处理后各试验组丙二醛含量均明显低于对照组。在贮藏第13天，5、6、8 号试验组丙二醛含量分别为 0.82、0.86、0.83 μmol/100 gmf，低于空白对照组丙二醛含量 1.58 μmol/100 gmf。

2.4 复合处理后脆红李常温贮藏条件下的质量保留率和硬度动态变化

2、3、12号试验组脆红李常温贮藏条件下质量保留率和硬度变化见图1。

根据以上试验结果，认为硬度和失重为脆红李果实在常温贮藏过程中关键的不稳定因素，选择这两个因素进行进一步分析和货架期预测研究。为方便研究，采用质量保留率来表征脆红李果实在贮藏过程中的失重。综合来看，分析结果显示，2、3、12处理组脆红李质量保留率和硬度的下降速率明显低于空白对照组（图1）。对贮藏13 d后脆红李果实质量保留率和硬度进行二次多项式均匀设计回归分析，得到回归方程：

图1 采用组合条件2、3、12处理后脆红李果实质量保留率和硬度的动态变化Fig.1 Dynamic change of weight retention rate and hardness of P.salicina cv.′Cuihongli′treated with combination conditions 2，3 and 12

式中，Yw为脆红李果实质量保留率，%；YH为脆红李果实硬度，kg/cm2；A1为 1-MCP，μL/L；A2为丁香提取液，%；A3为甘草提取液，%；A4为壳聚糖，%。

硬度的衰减和水分的损失是果蔬组织生物化学反应和物理反应的综合结果。由Yw，脆红李在贮藏期间的质量保留率与丁香、甘草提取液添加有关，这可能是由于丁香、甘草提取液降低了李果实中酶的活力，从而降低了李果实呼吸作用，李凤梅等[15]选择具有抑菌作用的丁香提取液和壳聚糖复配对草莓进行处理，发现能显著降低草莓的呼吸强度、减少水分损失；由YH，脆红李硬度与1-MCP、丁香、甘草提取液、壳聚糖的添加都有关，这可能是由于1-MCP与乙烯竞争受体，抑制李果实的呼吸作用，保持了果实硬度[16]，且壳聚糖结合丁香、甘草提取液在李果实表面形成一层保护膜，使果实内部形成一个低O2、高CO2的环境，降低了李果实的生理活动，延缓其硬度下降，减少了果实营养成分损耗，阻止了病原菌侵染。曹建康等[7]采用壳聚糖结合1-MCP对“牛心”李果实进行处理可以有效保持低温贮藏后货架期李果实的硬度，这与本研究复合处理后脆红李常温贮藏条件下货架期研究结果相似。而各试验组保鲜效果不同可能是由于不同配方各组分用量不同造成的。

2.5 复合处理后脆红李常温贮藏条件下货架期研究

以不同品质终点计算的脆红李常温货架期见表5。

表5 以不同品质终点计算的脆红李常温货架期Table 5 P.salicina cv.′Cuihongli′at room temperature shelf life calculated with different quality endpoints

试验数据的拟合结果显示，脆红李果实货架期硬度变化符合一级反应模型，重量保留率变化符合零级反应模型。以质量保留率下降5%为品质终点时[17]，计算脆红李货架期，得到2、3、12号试验组货架期分别为19、16、15 d，而空白对照组仅为 5 d；以硬度下降 30%为品质终点时[11]，计算脆红李货架期，得到2、3、12号试验组货架期分别为17、19、21 d，而空白对照组仅为13 d。说明通过2、3、12号试验组处理能有效延缓脆红李果实在常温下质量和硬度下降，从而延长脆红李的货架期。