不同贮藏温度对蓝莓果实贮藏特性的影响
2020-07-27张伟龙黄晗达杨静慧王芝学
张伟龙 ,黄晗达 ,杨静慧 ,*,王芝学 ,张 超 ,李 冰
(1.天津农学院园艺园林学院,天津 300384;2.天津市农科院林果研究所,天津 300384;3.天狮学院,天津 301700;4.天津市农科院资源环境研究所,天津 300384)
蓝莓因其果实色泽亮丽、富含多种营养和生物活性物质被称为“浆果之王”,被联合国粮食及农业组织列为人类五大健康食品之一[1-2]。但是,蓝莓采收后极易腐烂变质,在22 ℃条件下放置3~7 d 便会腐烂[3-4],因此不耐贮藏的特性严重制约了蓝莓产业的健康发展[5-7]。蓝莓采后的呼吸作用及病源真菌的侵染是造成腐烂的主要原因[8-9]。天津市蓟州区近些年蓝莓栽培面积迅速扩大,目前生产面积已经达到了333.33hm2,主要为设施栽培。大量鲜果的集中上市,造成了果品积压、果实腐烂等现象。低温贮藏是现阶段生产实践中最常见、最方便的贮藏形式。Nunes 等[8]研究发现,低温下果实的呼吸代谢速率明显减缓,能最大限度延长蓝莓的贮藏期。魏文平等[10]认为,蓝莓在冰温(-1±0.3)℃条件下能延长果实的贮藏时间。王丹等[11]认为,蓝莓果实的冰点在-3.6~-2.3 ℃。刘波[12]认为,蓝莓果实采后潜在的贮藏能力与蓝莓的品种也有关系。然而关于不同温度与不同蓝莓品种间耐贮性动态变化差异的研究尚未报道。因此本文以天津主栽8 个蓝莓品种为试材,比较了在不同温度条件下不同蓝莓品种间耐贮性的动态变化,以期为天津地区蓝莓贮藏保鲜提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料与试剂
供试蓝莓品种蓝丰(Bluecrop)、蓝金(Bluegold)、伯克利(Berkeley)、布里吉塔(Brigitta)、瑞卡(Reka)、北陆(Northland)、奥尼尔(O’Neal)、莱克西(Legacy),于2017 年4 月底至5 月初在蓟州区马伸桥蓝莓基地采收。选择成熟度一致、完全着色、大小均匀、无机械损伤的果实。
蔗糖(分析纯),购于天津市红岩化学试剂厂;无水乙醇(色谱纯),购于天津市津科精细化工研究所;浓硫酸(分析纯)、乙酸乙酯(分析纯),购于天津市北方天医化学试剂厂;蒽酮(分析纯),购于上海润捷化学试剂有限公司。
1.1.2 仪器与设备
XT plus 物性硬度测试仪,PAL-1 型手持式糖度计,FA1104N 型电子天平,SCIENTZ-192 型高通量组织研磨机,PE lambda35 紫外分光光度计。
1.2 方法
1.2.1 处理方法
采下果实放入一次性透明塑料水果PET 保鲜盒(10.5 cm×10.5 cm×4.5 cm,厚 0.25 mm,盒盖上有 4 个大小为1 cm×2 cm 的通气孔)中,每盒果实125 g,置于便携式冰盒当中,3 h 内运回实验室,贮藏于天津农学院控温冷库中,设置温度分别为 10、4、0、-1 ℃,相对湿度为85%~90%。好果率、硬度、可溶性固形物、可溶性糖含量等指标于采收当天测定,失重率于采后第2 天测定,其余各指标每7 d 测定1 次。好果率与硬度是判断果实耐贮性的重要指标[13],综合考虑各指标变化,10 ℃和4 ℃好果率下降至20%左右停止试验,0 ℃和-1 ℃硬度下降至原来50%左右时停止试验。根据预试验,10 ℃贮藏 14 d、4 ℃贮藏 21 d、0 ℃和-1 ℃贮藏70 d 停止试验。
1.2.2 测定项目与方法
1.2.2.1 好果率
好果率为未发生变化的果实(无腐烂、霉变、干瘪、皱缩的果实)占总果实数的比率。
好果率(%)=好果数量/调查果实总数×100
1.2.2.2 硬度
使用硬度计测定。每个蓝莓品种选取30 个蓝莓果实,每个样品测试3 次,取平均值。
1.2.2.3 失重率
参照谢国芳等[14]的方法测定。
失重率(%)=(初始质量-贮藏后质量)/初始质量×100
1.2.2.4 可溶性固形物含量
使用手持折光仪测定。蓝莓中取样果肉组织10 g,研磨成浆,4 000 r/min 离心10 min,取上清液,采用手持折光仪测定,重复3 次,结果取平均值。
1.2.2.5 可溶性糖含量
采用蒽酮法[15]测定。使用紫外分光光度计测定在波长630 nm 处的吸光度值。重复3 次,结果取平均值。
1.2.2.6 隶属函数综合分析
隶属函数综合分析参照夏凯丽等[16]的方法。
隶属函数计算公式:
A:Uij=Xij-Xjmin/Xjmax-Xjmin(正相关)
B:Uij=1-(Xij-Xjmin/Xjmax-Xjmin)(负相关)
式中:Xij表示i种类j指标的品质隶属函数值,Xjmax和Xjmin分别表示各种类中指标的最大和最小测定值。
各研究指标与蓝莓贮藏品质呈正比的用A 式,呈反比的用B 式。好果率与贮藏特性呈正相关,采用A 式计算;其余指标都与贮藏特性呈负相关,采用B式计算。考虑到好果率为蓝莓商品价值的最关键因素,赋予权重200%,其余权重都设定为100%。
1.2.3 数据处理
采用Excel 2007 软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同贮藏温度对蓝莓果实好果率的影响
好果率是判断果实耐贮性的重要指标,不同温度对贮藏效果的影响不同[13,17]。如图1 所示,相同时间内蓝莓好果率随贮藏温度的下降明显提高。10 ℃贮藏至14 d 时布里吉塔好果率最高,其余品种好果率均低于80.00%,伯克利为最低(23.33%);4 ℃贮藏至7 d时,只有布里吉塔好果率是100%,贮藏至21 d 时,布里吉塔好果率明显高于其他7 个品种;0 ℃贮藏至21 d 时,8 个蓝莓品种好果率除瑞卡、奥尼尔外均为100%,贮藏至70 d 时,除伯克利外,其余品种好果率均在60%以上,最高为布里吉塔(93.67%);-1 ℃贮藏至21 d 时,8 个蓝莓品种好果率均保持在100%,贮藏至70 d 时,均保持在80%以上,布里吉塔(95.67%)最高,伯克利(81.33%)最低。低温状态下蓝莓呼吸速率下降[8],并能延缓蓝莓衰老和维持果实新鲜度[14]。因此,-1 ℃下蓝莓的果实品质仍可以得到一定的维持,贮藏期被极大延长。
2.2 不同贮藏温度对蓝莓果实硬度的影响
如图2 所示,在 10 ℃贮藏至 14 d 时,蓝莓果实硬度明显下降,除布里吉塔外,其余品种均低于400 g,硬度较初值下降最多的是伯克利(83.37%),最少的是布里吉塔(43.75%);4 ℃贮藏至 21 d 时,8 个品种蓝莓果实硬度较初值下降最多的为伯克利(81.70%)、最少的为布里吉塔(54.37%);0 ℃贮藏至70 d 时,硬度均保持在300 g 以上,其中蓝丰和布里吉塔硬度在600 g 以上,较初值下降最多的是伯克利(57.67%),最少的是布里吉塔(38.08%);-1 ℃贮藏至70 d 时,硬度均保持在400 g 以上,较初值下降最多的是瑞卡(48.89%),最少的是布里吉塔(20.69%)。说明低温能减缓蓝莓果实硬度的下降。
2.3 不同贮藏温度对蓝莓果实失重率的影响
如图3 所示,在相同时间下,贮藏温度与蓝莓果实失重率成正比。10 ℃条件下贮藏14 d 时,伯克利、北陆、蓝丰失重率均大于20%,布里吉塔失重率最小仅为13.37%;4 ℃贮藏至21 d 时,伯克利失重率最大(35.66%),布里吉塔最小(21.74%);在 0 ℃和-1 ℃贮藏至第2 天时,8 个品种失重率均为0。在0 ℃贮藏至7 d 时,蓝丰(0.77%)、北陆(0.75%)、莱克西(0.64%)、布里吉塔(0.45%)失重率均未超过1%,贮藏至70 d时,失重率最大的为伯克利(17.72%),最小的为布里吉塔(9.67%);-1 ℃贮藏至14 d 时,只有伯克利(1.21%)和瑞卡(1.01%)失重率超过1%,贮藏至21 d时,仅有伯克利失重率超过2%,贮藏至70 d 时,伯克利失重率最大(10.14%),其余均未超过10%,失重率最小的品种为布里吉塔(4.98%)。
2.4 不同贮藏温度对蓝莓果实可溶性固形物含量的影响
可溶性固形物主要包括单糖、多糖、酸、维生素、矿物质等,它是果实内在品质、成熟度的重要指标。如图 4 所示,10 ℃和4 ℃贮藏条件下,8 个品种的可溶性固形物含量均随时间延长而下降,10 ℃贮藏至第14 天时,伯克利可溶性固形物含量较初值下降了36.56%,为最大,而布里吉塔的最小(10.40%);4 ℃贮藏至21 d 时,北陆较初值下降了35.58%,为最大,而莱克西的最小(13.78%)。随着贮藏温度的降低,蓝莓果实可溶性固形物含量较初始值下降速度减缓[18]。0 ℃贮藏至7 d 时,所有品种蓝莓果实可溶性固形物含量较初值均增加,贮藏至14 d 时瑞卡较初值增加率最大(11.38%),贮藏至70 d 时,伯克利较初值下降了61.71%,为最大,布里吉塔的最小(4.67%)。在-1 ℃贮藏至70 d 时,8 个蓝莓品种可溶性固形物含量均下降,奥尼尔较初值下降了26.91%,为最大,瑞卡最小(1.82%)。低温条件下,贮藏前中期蓝莓果实可溶性固形物含量上升可能是由于果实生理代谢及呼吸作用能源不足,果实细胞壁内的原果胶转化为可溶性碳水化合物,而后期由于呼吸作用的持续消耗,导致含量降低[19]。结果说明,低温贮藏可以减缓蓝莓可溶性固形物的消耗。
2.5 不同贮藏温度对蓝莓果实可溶性糖含量的影响
如图5 所示,不同贮藏温度条件下8 个品种蓝莓果实的可溶性糖含量,均随贮藏时间的延长而下降。10 ℃贮藏第14 天时,不同品种可溶性糖含量较初值下降率在18.49%~58.49%范围内,蓝金下降率最大;4 ℃贮藏至 21 d 时,奥尼尔下降率最大(67.89%),蓝金下降率最小(35.57%);0 ℃贮藏至21 d 时下降率最大的是瑞卡(20.22%),最小的是布里吉塔(4.43%),贮藏至70 d 时,下降率最大的是蓝金(42.17%),最小的是布里吉塔(25.13%);-1 ℃贮藏至21 d 时下降率最大的是瑞卡(19.36%),最小的是布里吉塔(1.26%),贮藏至70 d 时,下降率最大的是伯克利(38.86%),最小的是北陆(14.12%)。因此,低温可以减缓蓝莓果实可溶性糖的消耗。
2.6 不同温度下蓝莓果实综合隶属函数分析
由于不同品种蓝莓测定的各指标间变化差异较大,可能会错误扩大或缩小某一个性状与品种品质的相关性,因此采用模糊数学中隶属函数的方法,对各品种的各个指标求其隶属值并累加,消除因绝对值大小造成贡献值的差异[19]。试验中可溶性固形物、可溶性糖含量都采用与鲜果含量相比下降的百分比。由表1~4 可知,10 ℃贮藏至 14 d 时,果实平均隶属函数值最高的是蓝金,其次是布里吉塔、莱克西、北陆、蓝丰、瑞卡、奥尼尔、伯克利;4 ℃贮藏至21 d 时果实平均隶属函数值最高的是布里吉塔,其次是蓝金、瑞卡、莱克西、蓝丰、奥尼尔、北陆、伯克利;0 ℃贮藏至 70 d 时果实平均隶属函数值最高的是布里吉塔,其次是蓝金、北陆、蓝丰、奥尼尔、莱克西、瑞卡、伯克利;-1 ℃贮藏至70 d 时果实平均隶属函数值最高的是布里吉塔,其次是蓝金、北陆、莱克西、蓝丰、瑞卡、奥尼尔、伯克利。
3 讨论与结论
(1)试验所选蓝莓品种中5 个为北高丛品种(蓝丰、蓝金、伯克利、布里吉塔、瑞卡)、2 个南高丛品种(奥尼尔、莱克西)、1 个半高丛品种(北陆),从不同贮藏温度的不同品种蓝莓的耐贮性来看,布里吉塔、蓝金、莱克西耐贮性较强,伯克利耐贮性较差,说明蓝莓的耐贮性与南北品种并无直接关系,这与贺艳[20]的研究一致。但结合这8 个品种蓝莓的结果习性来看,奥尼尔、伯克利为早熟品种,北陆、瑞卡为早中熟品种,莱克西、蓝丰、蓝金为中晚熟品种,布里吉塔为晚熟品种。在试验中,布里吉塔的耐贮性最强,蓝丰次之,奥尼尔较差,伯克利最差,说明成熟期的先后与果实耐贮性存在一定的关系。因此,在蓝莓的贮藏保鲜中考虑选择晚熟品种。考虑早熟、晚熟品种蓝莓价格差异大,因此促成栽培可选择早熟品种奥尼尔、伯克利,露地栽培可选择晚熟品种布里吉塔、蓝金、莱克西。
表1 10 ℃贮藏14 d 不同品种蓝莓果实综合隶属函数分析Table 1 Analysis of the comprehensive membership function of different varieties of blueberry fruits stored at 10 ℃for 14 days
表2 4 ℃贮藏21 d 不同品种蓝莓果实综合隶属函数分析Table 2 Analysis of the comprehensive membership function of different varieties of blueberry fruits stored at 4 ℃for 21 days
表3 0 ℃贮藏70 d 不同品种蓝莓果实综合隶属函数分析Table 3 Analysis of the comprehensive membership function of different varieties of blueberry fruits stored at 0 ℃for 70 days
表4 -1 ℃贮藏70 d 不同品种蓝莓果实综合隶属函数分析Table 4 Analysis of the comprehensive membership function of different varieties of blueberry fruits stored at-1 ℃for 70 days
(2)综合比较各指标变化,不同品种蓝莓均可在10 ℃条件下贮藏至 14 d、4 ℃条件下贮藏至 21 d、0 ℃和-1 ℃条件下均可贮藏至70 d。在-1~0 ℃贮藏条件下对不同品种蓝莓均可维持较好的果实商品性(好果率、失重率)和果实品质(硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量)。