不同自发气调包装袋对毕节白萝卜的保鲜效果
2019-10-25吉宁王瑞余慧明
吉宁 王瑞 余慧明
摘要:为筛选适合于毕节白萝卜采后贮藏保鲜的自发气调包装袋,以微孔袋和不同厚度的聚乙烯(PE)保鲜袋为包装材料(微孔袋、PE20、PE30、PE40),研究在(1.0±0.3) ℃保鲜库冷藏120 d,通过对不同时期呼吸强度、腐烂率、丙二醛含量、槺心率、含水率、粗纤维含量、维生素C含量、硬度等指标进行测定,探讨贮藏期间白萝卜的生理及品质变化。结果表明,贮藏到120 d时,微孔袋内的白萝卜腐烂率仅有7.9%,分别比PE20、PE30、PE40保鲜袋低2.3%、6.8%和12.8%,而营养物质维生素C含量分别高出0.9%、23.6%和26.4%,硬度分别高出12.3%、12.9%和19.2%,粗纤维比PE40低18.9%,由此表明,微孔袋自发气调保鲜效果好于PE保鲜袋。
关键词:白萝卜;自发气调包装;低温;贮藏;微孔袋;PE保鲜袋
中图分类号: TS255.3 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2019)13-0213-04
贵州省毕节地区从20世纪80年代引种的丰翘一代和丰光一代白萝卜,在独特的气候条件下栽种呈现出须根少而短,表面光滑,萝卜从缨根部往下有1/3~1/2呈鲜绿状,鲜果质脆、汁多、味甜,民间均称其为“水果白萝卜”,且素有“萝卜胜水果”的美誉,是享誉贵州省内外的名特优地方农产品[1-2]。白萝卜内含多种营养物质,如粗纤维、芥子油苷具有助胃肠蠕动、抗癌、助消化等功效[3-6]。然而,毕节白萝卜由于含水量高,在贮藏过程中极易出现失水萎焉、腐烂和糠心,严重影响白萝卜的营养及食用价值。
自发气调包装是通过气调包装袋对CO2和O2具有不同的透性,从而自发调控袋内微环境中气体比率达到增强果蔬保鲜的目的[7]。由于其无毒、操作简单、效果好、成本低等特点,现已大量用于各种果蔬保鲜领域[8-11]。然而,不同果蔬的生理贮藏特征存在差异,部分果蔬能耐受较高的CO2浓度[12-14],部分果蔬易造成CO2伤害[15-17]。因此,只有选用适合的自发气调包装袋,才能有效延长果蔬的保质期。目前,自发气调包装已广泛应用于各种果蔬保鲜中,如核桃青果[18]、豇豆[19]、西洋梨[20]、西兰花[21]等,但在白萝卜保鲜方面尚未见报道,因此,本研究通过对比不同透性的自发气调保鲜袋对毕节白萝卜在(1.0±0.3) ℃贮藏过程中的生理特性,以期为毕节白萝卜高效无毒、成本低廉的保鲜途径提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料仪器及时间地点
1.1.1 试验原料 丰光一代白萝卜于2015年12月23日采自贵州省毕节市魏家屯村七星关区碧秀佳蔬菜种植专业合作社白萝卜种植基地。采挖当天就地选取无机械损伤、无病虫害、未抽薹、外观整齐、成熟度与大小相对一致的白萝卜,装车后由栽种基地运回实验室,预冷12 h。微孔袋、PE20袋、PE30袋、PE40袋均购于国家农产品保鲜工程技术研究中心,其中微孔袋厚度0.025 mm,O2渗透系数248 000 mL/(m2·d),CO2渗透系数256 000 mL/(m2·d),透湿率13.4 g/(m2·d);PE20袋厚度0.02 mm,O2渗透系数6 571 mL/(m2·d),CO2渗透系数21 880 mL/(m2·d),透湿率4.82 g/(m2·d);PE30袋厚度0.03 mm,O2渗透系数4 967 mL/(m2·d),CO2渗透系数16 267 mL/(m2·d),透湿率3.69 g/(m2·d);PE40袋厚度0.04 mm,O2渗透系数3 248 mL/(m2·d),CO2渗透系数11 528 mL/(m2·d),透湿率2.668 g/(m2·d)。碳酸氢钠、磷酸钠、氢氧化钠、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、2,6-二靛酚钠盐、乙酸、浓盐酸等试剂购自国药集团化学试剂有限公司,均为国产分析纯。
1.1.2 试验仪器 精准控温保鲜库[(-5~20)±0.3 ℃、(90±5)% 相对湿度]国家农产品保鲜工程技术研究中心监制;6 600 O2/CO2頂空分析仪,美国ILLINOIS公司生产;UV-2550型紫外可见分光光度计,日本适马住公司生产;TA.XT.Plus物性测定仪,英国Stable Micro Systems公司生产;PAL-1型迷你数显折射计,日本ATAGO公司生产;A11型分析用研磨机,德国IKA公司生产。
1.1.3 试验时间 于2015年12月23日实施0 d试验,2016年1月22日实施30 d试验,2016年2月21日实施60 d试验,2016年3月22日实施90 d试验,2016年4月21日实施120 d试验。
1.1.4 试验地点 试验于贵阳学院食品与制药工程学院下属的贵州省果品加工技术研究中心果蔬保鲜实验室实施。
1.2 试验方法
1.2.1 原料处理 试验选择4种不同的保鲜袋:微孔袋、PE20袋、PE30袋、PE40袋,留下缨部7~10 cm,削去根尖3~6 cm,每个处理3个平行,每个平行随机取样5.0~5.5 kg进行装袋,存放于(1.0±0.3) ℃保鲜库内,贮藏时间为120 d。期间,每隔30 d测定各袋内顶空气体并随机取样检测各项生理生化指标,贮藏期间相对湿度为85%~95%。
1.2.2 指标测定方法 顶空气体使用顶空分析仪进行测定;呼吸强度参照Sivakumar等的方法[22]进行测定;腐烂率和糠心率采用个数法进行分析[23],将3个平行的每袋5 kg(10~15个)分别进行计算,最后取平均值,公式为腐烂率(糠心率)=腐烂(糠心)个数/总个数×100%;丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法[24]进行测定;含水率按曹建康法[25]测定;粗纤维采用GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》测定;硬度测定:随机取3个白萝卜,去皮,横向放于质构仪上,采用P/2N探头对其进行穿刺测试,每个白萝卜上、中、下分别测试5个不同的点,测试参数为穿刺深度6 mm,测前速度3.0 mm/s,测中速度 2.0 mm/s,测后速度 3.0 mm/s,触发力5.0 g;脆度测定参照胡璇等报道的方法[26],略有改动,随机取3个白萝卜,去皮,将白萝卜切成 1 m3 小块,每次将4个小块放于质构仪上,采用P/100探头对其进行脆度测试,每个白萝卜重复测定5次,测试参数为测前速度2.0 mm/s,测中速度1.0 mm/s,测后速度 5.0 mm/s,形变量80%,触发力5.0 g;白萝卜脆度测定见图1。可溶性固形物含量采用数显折射计进行测定;维生素C含量参照GB/T 6195—1986《水果、蔬菜维生素C含量测定法》中2,6-二氯靛酚滴定法进行测定;总酚参照Moyer等报道的方法[27]测定。
1.3 数据处理
以平均值±标准差表示结果;采用Origin Lab 9.0对数据进行作图,SPSS 19.0对数据进行Duncan氏新复极差法数据差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 贮藏期间不同保鲜袋内顶空气体的变化
呼吸作用使贮藏环境中O2和CO2浓度发生变化。当O2浓度过低或CO2浓度过高时,都可能导致果蔬发生采后生理病害。因此,对贮藏环境中O2和CO2浓度的变化进行测量,结合果蔬各项生理指标,以期获取最佳贮藏O2和CO2浓度。从图2可以看出,整个贮藏期间微孔袋内的气体表现较稳定,均保持与外界相当,而PE袋在90 d以后袋内气体成分含量趋于稳定,其中PE30袋与PE40袋在整个贮藏期间,袋内气体含量差异不显著(P>0.05),整个贮藏期,与外界的气体交换能力强弱分别为微孔袋>PE20袋>PE30袋和PE40袋。
2.2 不同保鲜袋对白萝卜呼吸强度的影响
呼吸强度可以衡量果蔬呼吸作用的强弱,能反映果蔬在贮藏期间的生命活动状态。从图3可以看出,随着贮藏时间的延长,各组的呼吸强度逐渐增加。30 d后,微孔袋内贮藏的白萝卜呼吸强度均显著高于PE30袋和PE40袋(P<0.05),说明高浓度CO2能抑制白萝卜的呼吸,而PE20袋、PE30袋和PE40袋间整个贮藏期的呼吸强度差异均不显著(P>0.05)。
2.3 不同保鲜袋对白萝卜腐烂率的影响
腐烂率能直观地反映果蔬的贮藏效果。从图4可以看出,在贮藏前60 d,白萝卜均没有腐烂现象发生。60 d以后,萝卜开始腐烂,90 d时,各组之间白萝卜腐烂率差异不显著(P>0.05),到120 d,使用PE40袋贮藏的白萝卜腐烂率最高,可能是由于袋内持续的高CO2浓度,造成了CO2伤害,而使用微孔袋贮藏的白萝卜腐烂率最低,说明低CO2浓度环境更有利于白萝卜的贮藏保鲜。贮藏到120 d时,微孔袋内的白萝卜腐烂率仅为7.9%,分别比PE20、PE30、PE40保鲜袋低2.3%、6.8%、12.8%。
2.4 不同保鲜袋对白萝卜丙二醛含量的影响
丙二醛是膜脂过氧化作用的主要产物,能反映细胞膜脂过氧化的程度,从而反映果蔬细胞受到伤害的程度。从图5可以看出,随着贮藏时间的延长各组间的丙二醛含量均呈上升趋势,在贮藏前60 d,各组间的白萝卜丙二醛含量差异不显著(P>0.05),贮藏到90 d,PE40袋中白萝卜丙二醛含量最高,微孔袋和PE20袋客户丙二醛含量最低,对比图4可以看出,贮藏到90 d时,白萝卜丙二醛含量开始上升,腐烂率也相应上升,贮藏到120 d时,微孔袋丙二醛含量最低,腐烂率也最低。
2.5 不同保鲜袋对白萝卜糠心率的影响
白萝卜在贮藏后期容易出现糠心现象,糠心会导致白萝卜组织绵软,风味变淡,食用价值降低,因此,测定白萝卜的糠心率,能直接反映贮藏效果的好坏。对比图4和图6可以发现,白萝卜糠心率与腐烂率成对应关系,在贮藏前60 d,白萝卜均未有糠心,到90 d时,白萝卜糠心率骤然上升,其中以PE30袋和PE40袋的糠心率最高,两者之间差异不显著(P>0.05),贮藏到120 d,糠心率继续上升,仍然是PE30袋和PE40袋的糠心率最高。
2.6 不同保鲜袋对白萝卜含水率的影响
果蔬在贮藏期间会逐渐失水,出现萎蔫、皱缩,品质下降,商品价值降低,因此,测定果蔬含水率能直观反映果蔬品质。从图7可以看出,整个贮藏期间,各种袋子贮藏的白萝卜含水率差异均不显著(P>0.05),120 d时的含水率相对于0 d时的含水率,下降幅度极小,由此可见,使用保鲜袋均能有效保持白萝卜贮藏期间的含水量。
2.7 不同保鲜袋对白萝卜粗纤维含量的影响
粗纖维含量对贮藏期间果蔬品质变化有重要影响,随着贮藏时间的增加,纤维化程度往往增加,导致组织间隙变化,果蔬品质变劣。因此,测定其粗纤维含量,能直观反映产品保鲜效果的好坏。由图8可以看出,在贮藏前60 d,白萝卜粗纤维含量缓慢上升,微孔袋0 d与60 d时白萝卜粗纤维含量基本持平,且60 d时均显著低于其他组(P<0.05);从60 d以后,各组间的粗纤维含量急剧上升,到90 d时,各组间粗纤维含量差异不显著(P>0.05),但到120 d时,微孔袋和PE20袋的粗纤维含量要明显低于PE30袋和PE40袋(P<0.05)。其中微孔袋内粗纤维含量比PE40低18.9%。
2.8 不同保鲜袋对白萝卜硬度的影响
果实在衰老过程中硬度逐渐降低,通过测定果实的硬度,可以了解果实的衰老程度,从而确定果实的品质变化特点。从图9可以看出,整个贮藏期间,各组之间的白萝卜硬度呈下降趋势,在30、60 d时微孔袋组的硬度均比其他各组高,且差异显著(P<0.05);60 d后,各组间的硬度继续下降,到90 d后各组间的硬度差异不显著(P>0.05)。贮藏到120 d时,微孔袋内萝卜的硬度分别比PE20、PE30、PE40袋高出12.3%、12.9%、19.2%。
2.9 不同保鲜袋对白萝卜脆度的影响
脆度能反映贮藏期间白萝卜的品质好坏,对白萝卜的口感有着至关重要的作用。从图10可以看出,白萝卜在整个贮藏期间变化趋势跟硬度相似,均呈下降趋势,在30 d时,PE30袋白萝卜的脆度最低,而其余3组间的差异不显著(P>0.05),到90 d以后,微孔袋中白萝卜的脆度显著高于其余3组(P<0.05)。
2.10 不同保鲜袋对白萝卜可溶性固形物含量的影响
可溶性固形物不仅能反映果实的口感,还能表征其后熟程度,因此,测定可溶性固形物含量对果蔬贮藏过程中的品质评价具有重要意义。从图11可以看出,在30 d之前,各组贮藏的白萝卜可溶性固形物含量均略微上升,30 d以后,PE30袋和PE40袋中白萝卜可溶性固形物含量继续上升,而微孔袋和PE20袋可溶性固形物含量开始下降,从60 d以后,各组的可溶性固形物含量均下降,其中PE30袋和PE40袋在第90天时含量比微孔袋和PE20袋要高,PE30袋和PE40袋两者之间差异不显著(P>0.05),而与微孔袋和PE20袋差异显著(P<0.05),贮藏到120 d时,微孔袋中白萝卜的可溶性固形物含量最低,为5.42%,且与其余各组之间差异显著(P<0.05)。
2.11 不同保鲜袋对白萝卜维生素C含量的影响
维生素C是白萝卜的一项重要营养指标,其含量的高低直接反映贮藏效果。从图12可以看出,整个贮藏期间,白萝卜的维生素C含量均呈下降趋势,贮藏到30 d时,各组之间的维生素C含量差异不显著(P>0.05),贮藏60 d以后,微孔袋和PE20袋贮藏条件下维生素C含量始终高于PE30袋和PE40袋,且差异显著(P<0.05),而微孔袋和PE20之间袋在整个贮藏期间维生素C含量差异不显著(P>0.05)。贮藏到120 d时,微孔袋内的白萝卜维生素C含量分别比PE20、PE30、PE40高0.9%、23.6%、26.4%。
2.12 不同保鲜袋对白萝卜总酚含量的影响
果蔬总酚有较强的抗氧化能力,能降低胆固醇,减少动脉硬化,是白萝卜的重要营养物质。对比图12和图13可知,多酚含量与维生素C含量有相同的变化趋势。贮藏到 60 d 时,各组之间的差异均不显著,90 d以后,微孔袋和PE20袋总酚含量最高,与PE30袋和PE40袋差异显著(P<0.05)。
3 结论
本试验研究发现,使用PE30袋、PE40袋进行毕节白萝卜包装,其微环境内产生的CO2气体交换率较低,CO2体积分数升高,高浓度CO2对白萝卜造成了伤害,导致腐烂率、丙二醛含量相应升高。贮藏后期,粗纤维含量上升,抗氧化物质(维生素C、总酚)含量降低,同时,可溶性固形物含量逐渐升高,硬度和脆度下降,萝卜糠心率逐渐上升。相比于PE袋,微孔袋能有效地进行气体交换,避免了高浓度CO2对白萝卜造成伤害,从而保证了白萝卜的品质。4种保鲜袋都具有低透水性,能较好地保持白萝卜的含水量。综上,低温下微孔保鲜袋更适合于毕节白萝卜的长期贮藏保鲜。
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