保鲜剂结合低压静电场处理对红梅杏贮藏品质的影响及其相关性分析

杨亚丽 - 刘慧燕 - 杨文丽 - 张浩宇 -姜 昌 方海田 - 张光弟 -

(1. 宁夏食品微生物应用技术与安全控制重点实验室，宁夏 银川 750021；2. 宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021；3. 宁夏红梅杏科技发展有限公司，宁夏 固原 756000)

红梅杏(PrunusarmeniacaL.)又名新疆杏，通常采用山杏做为砧木嫁接繁殖，具有耐寒、耐旱、耐贫瘠等特性[1]。作为南部山区脱贫优势品种，因其产地位置独特，造就了红梅杏果实早熟、色泽鲜红、核肉不粘等特性，深受广大群众和客商的喜爱[2]。当前红梅杏以销售鲜果为主，鲜果销售期仅为5～7 d，贮藏保鲜等环节严重制约着红梅杏产业的发展，成为当前和今后一个时期亟待解决的问题[3]。

SO2类保鲜剂可延缓果实生理衰老，防止食品褐变[4]，但SO2类保鲜剂使用过量，会使食物中SO2残留量超标，对人体产生伤害。近年来，SO2类保鲜剂常用于葡萄采后贮藏保鲜，是普遍使用的一种防腐保鲜剂。佟继旭等[5]研究表明，SO2类保鲜剂能够有效维持葡萄营养品质和风味，降低采后呼吸速率。低温贮藏是果实采后贮藏保鲜最常用的方法之一[6]，但在低温贮藏时易产生冷害，是限制贮藏效果的主要因素。白国荣等[7]研究发现，冰温能够有效降低新疆吊干杏果的腐烂率，减少丙二醛积累，有效提高贮藏品质，延长贮藏期。Luo等[8]研究表明，1-MCP结合低温贮藏能够有效抑制小白杏果实呼吸强度和乙烯释放量的上升及果实软化相关酶等的活性。郭东起等[9]研究发现，蜂胶提取物可保持杏果实的感官评价。低压静电场(LVEF)是一种新型的果蔬保鲜技术，李金娜等[10]研究表明，LVEF处理有效提高了枣果实贮藏品质，延长了果实后熟。李海波等[11]发现，在低压静电场作用下，能够有效降低舟山杨梅总酸的消解和总糖的消耗，对腐烂指数、失重率、硬度等的降低得到明显抑制。

杏果为典型的呼吸跃变型果实，对乙烯极为敏感，乙烯处理可促进其衰老，而1-甲基环丙烯(1-MCP)是一种新型乙烯受体抑制剂，具有延缓果实采后成熟衰老，减轻冷害和提高抗病性等诸多作用。SO2类保鲜剂可延缓果实生理衰老，LVEF技术是一种新型果蔬静态保鲜方法，但这两种方法结合起来在红梅杏贮藏保鲜中的应用鲜有报道。试验拟以红梅杏为试材，探究0.5 μL/L的1-MCP处理杏果后，缓释型SO2保鲜剂结合低温LVEF处理对红梅杏贮藏品质和低温冷害程度的影响，并进一步分析SO2保鲜剂的残留安全及由于保鲜剂应用带来的果实品质变化之间的相关性，为红梅杏的采后保鲜贮藏提供科学理论依据和有效的技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

红梅杏：于2019年7月15日采自宁夏固原市原州区，宁夏红梅杏科技发展有限公司；

氢氧化钠：分析纯，新光化工试剂厂；

酚酞：指示剂，天津市大茂化学试剂厂；

草酸、2，6-二氯酚靛酚钠：分析纯，天津市化学试剂一厂；

蒽酮：分析纯，安徽酷尔生物工程有限公司。

1.1.2 主要仪器

硬度计：GY-2型，德国Gerhardt公司；

数显糖度计：PAL-3型，广州市爱宕科学仪器有限公司；

实验室超纯水器：UPT型，深圳市广川环保科技有限公司；

电子天平：FB224型，北京佳源兴业科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 采后处理 杏果实运回后立即装入300 L塑料容器内，将浓度为0.5 μL/L的1-MCP放入烧杯置于密闭的塑料容器，用塑料膜封口，再通过滴管将所需的水量加入烧杯(形成高CO2低O2的环境)，处理时间8～12 h(温度18～25 ℃)，处理结束后迅速筛选无晒伤，无病虫害，大小一致底色明显可见浅黄—果顶微绿的杏果实，立刻装入市售针刺PE保鲜袋(厚度0.02 mm)，每袋装(1.0±0.1) kg的杏果。对照(CK)组及py1、py2、py3处理组分别加入0，1/2，1，2片绿达牌缓释型二氧化硫保鲜剂(1/2片剂和1片剂用面巾纸包，2片剂为商业出售PE膜包装)，保鲜剂包好用针头扎10个小孔，放入对应设计计量，扎口(扎口时保鲜袋内留有空气)装入蓝色周转箱，入低温低压静电保鲜库，每隔10 d取样测定，每个处理重复3次。

1.2.2 理化指标的测定

(1) VC含量：参照文献[12]。

(2) 总酸含量(TA)：参照文献[13]。

(3) 可性固形物含量(TSS)：采用数显糖度计测定，取25 g切碎混合样放入纱布包裹后放入压蒜器中压取滤液滴入数显糖度计，摇匀，直接读数。

(4) 硬度：参照文献[14]并稍作修改(将探针用橡皮固定以进入果肉3 mm为标准，将插头插入杏果实轴对称的3个部位并记录数值)。

1.2.3 果肉褐变率和褐变指数的分析 参照文献[15]并稍修改：每次测定时随机取20个杏果实进行分级。共分4级，0级，果肉切面无褐变；1级，0<果肉切面褐变面积≤1/4；2级，1/4<果肉切面褐变面积≤2/4；3级，2/4<果肉切面褐变面积≤3/4；4级，3/4<果肉切面褐变面积<1。果肉褐变率和褐变指数分别按式(1)、(2)计算：

(1)

(2)

式中：

R——果肉褐变率，%；

A1——果肉褐变果数；

A2——处理样品果数；

C——褐变指数；

m1——褐变级别；

m2——相应级别果实数；

m3——最高级别；

m4——总果数。

1.2.4 冷害指数 参照文献[16]并稍作修改，冷害程度共分5级，0级(未发生)；1级(冷害面积≤25%)；2级(25%≤冷害面积≤50%)；3级(50%≤冷害面积≤75%)；4级(75%≤冷害面积≤100%)。冷害指数按式(3)计算：

(3)

式中：

P——冷害指数，%；

B1——冷害级数；

B2——相应果数；

B3——每种处理的总数。

1.2.5 感官及口感评价 红梅杏的感官评价，根据红梅杏的整体可接受程度，包括颜色、失水、变软、褐变、腐烂程度及风味进行打分。口感评价通过每人选择4～5个红梅杏，品尝其味道，根据红梅杏的脆度、甜度、是否有异味等因素对其进行口感的整体打分，满分10分。评测小组由10名本专业人员组成，去掉最高分和最低分得到平均值即为最终得分，杏果实感观及口感评价标准为：9分以上(极佳)；7～9分(很好)；5～7分(较好)，销售受限；3～5分(较差)，食用受限；1分(极差)，无法食用[17]。

1.2.6 SO2残留量的测定 按GB 5009.34—2016《食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定》执行。

1.3 数据分析

利用Excel 2003进行数据整理，Origin 8.5进行制图，SPSS 20数据处理软件进行相关性分析。

2 结果分析

2.1 对杏果实硬度和VC含量的影响

基于前期对1-MCP+壳聚糖浓度筛选的结果[18]，采用0.5 μL/L的1-MCP滴灌熏蒸处理杏果12 h后，用不同浓度的缓释型SO2保鲜剂处理，测定了低温LVEF处理对不同贮藏期杏果实硬度和VC含量的影响(图1)。结果发现，随着贮藏时间的增加，各处理的硬度呈先上升后下降的趋势，贮藏10 d时，py2处理硬度达到最大，其值为3.73 kg/cm2，随后缓慢下降。贮藏50 d时，py2处理硬度值与第10天相比下降了17%，贮藏50 d内，对照组的硬度始终低于3个处理组，说明低温LVEF协同1-MCP结合缓释型SO2保鲜剂能很好地维持杏果实的质地。贮藏30 d后，py2处理的杏果实硬度下降速率较其他处理组缓慢，说明py2处理对杏果实的贮藏保鲜效果有很好的保持作用。

由图1(b)可知，随着贮藏时间的延长，VC含量呈不断下降的趋势，对照组下降速率最快，py3下降缓慢，且处理组VC的含量均高于对照组。贮藏50 d，py3和py2处理的VC含量最高，py1次之，对照组最低，其值分别为5.76，5.55，5.03，3.19 mg/100 g，较测定初期分别下降了29.84%，32.40%，38.73%，61.15%，其中，py1下降最快，py3下降最慢，与对照组相比，py3处理与对照组差异显著(P<0.05)。由此可得，py3处理能够有效抑制杏果实中VC含量的下降。

2.2 对杏果实总酸和总糖的影响

从图2(a)可知，随着贮藏时间的增加，对照组和py1处理的总酸含量呈先下降后上升再下降的趋势。贮藏10 d后，py1和py2处理总酸含量下降缓慢，贮藏第10天时，py2处理显著高于对照组(P<0.05)。贮藏30 d时，py3处理高于对照组16%；贮藏10，40，50 d时，py2处理的总酸含量分别高于对照处理21.67%，14.56%，19.6%，说明py2处理能有效延缓贮藏后期总酸含量的降低。

图1 不同处理对杏果实硬度和VC含量的影响Figure 1 Effects of different treatments on apricot fruit hardness and VC content

由图2(b)可知，不同处理杏果实总糖含量均高于对照组，随着贮藏时间的延长，呈先增加后降低再增加再降低的趋势，杏果实在贮藏初期的总糖含量为10.15%，贮藏10 d时，各处理杏果实的总糖含量达到了最大值，且CK、py1、py2和py3的值分别为10.82%，11.13%，11.26%，11.68%。贮藏30 d，py1的含糖量最低(为9.55%)，而py3处理的含糖量最高(为10.68%)，二者相差10.58%。说明缓释型SO2保鲜剂协同低温LVEF结合1-MCP处理对延缓果实总糖含量的降低有一定的作用。

图2 不同处理对杏果实总酸和总糖含量的影响Figure 2 Effect of different treatments on total acid and total sugar content of apricot fruits

2.3 对杏果实感官品质的影响

从图3可以看出，各处理的感官及口感均随贮藏时间的延长呈下降趋势，下降速度依次为：对照组>py1处理>py3处理>py2处理。对照处理在第10天时感官和口感迅速下降，贮藏20 d时由于其水分流失，甜味变淡，杏果实特有的风味消失，使口感和感官分别比贮藏初期下降了44%，42%，销售受限，贮藏30 d后食用受限。py3处理在贮藏20 d时杏果实品质较好，贮藏30 d时由于该组杏果实褐变率逐渐增加，使得感官和口感下降速度快，同时杏果实甜味变淡，特有的风味消失，贮藏40 d后销售受限。而py2处理的杏果实在贮藏前40 d，始终具有很好的感官和口感，相比对照组，至少延长杏果实贮藏期10 d。说明不同处理均能提高杏果实贮藏期的感官品质。

2.4 对杏果实褐变率和褐变指数的影响

红梅杏经过1-MCP和不同浓度的缓释型SO2保鲜剂处理，在低温LVEF条件下，果肉褐变情况如图4所示。随着贮藏时间的延长和缓释型SO2保鲜剂浓度的增加，果肉褐变率和褐变指数都升高，褐变程度都在加重，对照组的褐变率明显高于处理，且py2处理的褐变率与对照组差异显著(P<0.05)，贮藏0～10 d时各处理的褐变率和褐变指数均为0，贮藏10 d时对照组的褐变率为4.8%，而处理未出现褐变。贮藏30 d时对照处理褐变率超过10%，分别是py2、py2和py3处理的1.37，2.35，1.65倍。贮藏50 d时对照组和处理的褐变率均超过了10%，对照组的果肉褐变指数为25.5，py2和py3处理分别比对照组降低22%和62%，py3处理的褐变指数最小，且py3处理片剂的褐变指数显著低于对照组(P<0.05)。

图3 不处理对杏果实口感和感官评价的影响Figure 3 Effect of untreated on apricot fruit taste and sensory evaluation

图4 不同处理对杏果实果肉褐变的影响Figure 4 Effect of different treatments on browning of apricot fruit pulp

2.5 对SO2残留量和冷害指数的影响

经不同缓释速度的SO2保鲜剂处理杏果实，各处理组在贮藏期间内果肉中SO2残留含量均<22.5 mg/kg，符合GB 5009.34—2016《食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定》中规定的限量标准(≤50 mg/kg)，整个贮藏期内各处理均能测出二氧化硫的残留，检出率为100%，超标率为0。由图5可知，由于不同缓释剂的用量和释放速度不同，使杏果实SO2残留量也不相同，贮藏前15 d各处理的残留量均快速增长，分别达到了12.34，12.65，12.86 mg/kg，随后10～50 d，py1、py2和py3处理呈先增加后降低、先增加后降低再增加和先降低后增加再降低再增加的趋势，说明低温LEVF处理能够有效抑制SO2的释放速率。贮藏20 d时，py1和py2处理达到了最大，分别为13.55，15.76 mg/kg，且py2处理是py3处理的1.30倍。贮藏50 d时，py3和py2处理显著高于py1处理，且差异显著(P<0.05)，分别是py1处理的2.31倍和3.83倍，而py2和py3处理差异不显著。

如图5(b)所示，随着贮藏时间的延长，果实冷害症状不断加重，贮藏20 d，对照组杏果实出现冷害症状，而缓释型SO2保鲜剂结合LEVF处理的杏果实冷害症状较对照组晚出现10 d。贮藏50 d，py1、py2和py3处理组的冷害指数分别为0.18，0.16，0.13，分别较对照组降低了52.63%，57.89%，65.79%，二者之间差异极显著(P<0.01)，说明低温LEVF处理杏果实可以显著抑制冷害症状出现的时间和冷害程度。

图5 不同处理对杏果实SO2残留量和冷害指数的影响Figure 5 Effects of different treatments on SO2 residue and chilling injury index of apricot fruits

表1 杏果实各指标间的相关分析†Table 1 Correlation analysis of various indexes of apricot fruits

† *. 在置信度(双测)为0.05时，相关性是显著的，**. 在置信度(双测)为0.01时，相关性是显著的。

2.6 各指标影响的相关性分析

如表1所示，冷害指数与褐变指数呈正显著相关，与褐变率呈正相关，与总糖、总酸、硬度、VC、感官和口感评价、SO2残留量呈负相关；褐变指数与褐变率呈正相关，与总酸、VC、硬度、感官评价呈负相关，与口感评价和二氧化硫呈负相关；褐变率与总酸、感官评价、口感评价呈负极显著相关(0.991～1.000)，与VC、硬度呈负相关；总酸与VC、感官评价、口感评价呈极显著正相关(0.928～0.989)；VC与感官评价、口感评价呈极显著正相关；硬度与感官评价呈极显著正相关，感官评价与口感评价呈极显著正相关；总酸与褐变率、VC与总酸，感官评价与褐变率、总酸、VC、硬度呈极显著正相关(0.986～0.990)；口感评价与褐变率呈极显著负相关；口感评价与总酸、VC、和感官评价呈极显著正相关；其中二氧化硫与褐变指数、褐变率呈负相关，与总酸、硬度呈正相关，与总糖、口感评价相关性小(相关系数为0.062～0.010)，与感官评价、VC相关性小(相关系数为0.047～0.064)。

3 结论

试验选择了0.5 μL/L的1-MCP滴灌熏蒸处理杏果，探究缓释型SO2保鲜剂结合低温[(0.0±0.8) ℃]低压(200 mV)静电场处理对杏果实贮藏品质的影响。结果表明：整个贮藏期间处理组的褐变率明显低于对照组，其中py3处理的褐变指数最小。贮藏50 d时,对照组的褐变指数是py3处理的2.58倍。贮藏40 d时,py2处理的硬度显著高于对照组，是对照组的1.38倍。贮藏30 d时,py3处理的总糖明显高于py1处理，是py1处理的1.12倍。贮藏40 d时，py2和py3处理VC含量显著高于对照组，分别是对照组的1.56和1.50倍。说明缓释型SO2保鲜剂结合低温低压静电场处理均能不同程度地提高杏果实的贮藏品质，其中py2处理的保鲜效果较好，可以有效延缓总酸的消耗和总糖的降解，使杏果实在贮藏期间保持良好的品质。在低温低压静电场处理条件下，3种处理的杏果实SO2残留量均在GB 5009.34—2016《食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定》规定的SO2残留允许值(≤50 mg/kg)范围内，且不同程度地延长了红梅杏的贮藏期和降低低温冷害程度，说明缓释型SO2保鲜剂结合低温低压静电场处理值得在红梅杏贮藏保鲜方面进行推广。