不同贮藏方式对红香酥梨采后生理及品质的影响
2021-03-18杨志国王华瑞
张 茜,杨志国,张 微,王华瑞
(山西农业大学食品科学与工程学院,山西太原 030031)
红香酥梨是中国农业科学院以库尔勒香梨与鹅梨杂交育成的中晚熟型红皮梨品种,其果皮黄绿色,向阳面呈红色,肉质酥脆,香甜味浓,其抗寒、抗病、抗旱、耐涝、耐盐碱能力优于同类型酥梨。与国内外红色梨品种相比,色、香、味及贮运性均优于英国的红巴梨和我国的库尔勒香梨[1]。近年来,红香酥梨在山西、河北、陕西、山东等地的栽培面积及产量逐年增加,除了满足国内需求还远销国外,那么红香酥梨如何长期贮藏并保持品质以及冷链运输条件的细化探索就成了亟待解决的问题。
逐步降温技术可延缓南果梨[2]、桃[3-5]、猕猴桃[6]、草莓[7]等水果的品质劣变,但对于鸭梨[8]而言,需要结合具体情况做出分析。目前,国内应用各种包装材料[9-11]进行初步保鲜已经取得了很好的效果,而且成本低廉,便于推广。红香酥梨作为西洋梨的杂交品种在贮藏后期及货架期果皮容易转黄,果面出现褐斑[12],果心也会有褐变[13],在一定程度上影响了销售。目前,针对该类问题的研究主要集中在栽培[14-16]、病虫害防治[17]及采收期的控制[18]方面,而对梨果贮藏品质影响较大的冷链降温条件尚未有具体研究。本试验研究2 种降温方式以及在不同降温方式下PE 打孔保鲜袋对红香酥梨贮藏期间采后生理及贮藏品质的影响,以期探索更适宜的降温方式及低温贮藏条件,延长贮藏时间,提高贮藏品质,为红香酥梨产业可持续发展提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验用红香酥梨于2019 年8 月28 日采自山西省运城市盐湖区龙居镇南花村一管理良好的果园,当天10:00 前采收完立即运回山西省农业科学院农产品贮藏保鲜研究所。5 ℃预冷24 h 散去田间热,期间剔除畸形果、损伤果和软果,挑选颜色均匀、大小及形状相对一致的果实进行试验。
1.2 试验方法
预冷后,将果实均分为4 等份,分组为:0CKⅠ.裸果缓慢降温入库;0CKⅡ.裸果急速降温入库;0AⅠ.缓慢降温套PE 打孔袋;0AⅡ.急速降温套PE 打孔袋。0CKⅠ、0AⅠ先置于5 ℃冷库,以每2 d 降1 ℃的方式缓慢降温至0 ℃,整个降温过程共需10 d;0CKⅡ和0AⅡ直接进入0 ℃贮藏。试验中的PE 打孔袋采用0.015 mm 厚PE 袋,每个袋打12 个直径为1 cm 的孔。每个处理3 次重复,每个重复12.5 kg 样品果,套袋处理的先不扎口,冷藏24 h,待果温与库温一致后扎口。库内温度为(0±0.5)℃,湿度为90%,入库后定期取样测定红香酥梨的硬度、失质量率、可溶性固形物和可滴定酸含量、果皮色泽、乙烯释放速率、呼吸速率的变化,同时统计腐烂率、果心褐变指数。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 品质指标
1.3.1.1 果实硬度 于果实阴阳面赤道部各取一点测量,取其平均值为测量值。采用质构仪Texture Analyser XTplus(Stable Micro Systems,UK)进行穿刺试验,P/5 探头,速度1 mm/s,位移12 cm,触发力0.049 N。探头直径为8 mm,下压深度为10 mm。
1.3.1.2 失质量率 每个处理固定18 个果实测定其质量,重复3 次,取其平均值。
1.3.1.3 可溶性固形物SSC 和可滴定酸TA 采用数显型糖度——酸度一体机PAL-BX/ACID(Atago,Japan)测定。用蒸馏水校准,从果实阴阳面两侧中部取对称的2 块直径4 cm、薄厚一致的圆形果肉挤汁,分别测定后取平均值。
1.3.1.4 果皮色泽 于果皮阴面赤道部中央取一点测量。采用Minolta Chroma Meter CR-400(Minolta Konica,Japan)测量L*值、h°值、a*值和b*值。L*反映果皮的亮度,L*值从0~100 代表从黑色到白色;h°表示色调角,h°值从180°—90°—0°代表果皮颜色从绿色—黄色—红色的转变;a*值从负值到0 到正值代表果皮从绿色到蓝紫到红色的转变;b*值从负值到正值代表果皮从蓝色到黄橙色的转变。
1.3.2 生理指标 在贮藏条件下,每个重复随机取1 kg 左右果实,密封于玻璃罐中4 h,采用F-900 Portable Ethylene Analyzer(Felix,USA)测定乙烯释放率和呼吸强度。
1.3.3 调查指标
1.3.3.1 腐烂率 统计腐烂果的个数。结合感官鉴定及计数法统计,依据梨的质量标准,果实表面有发霉和斑点,有软烂、腐败的果实均为腐烂果。
1.3.3.2 果心褐变指数 根据果心褐变程度将过分褐变分为4 级(表1)。
表1 果心褐变程度分级
1.4 数据分析
试验结果采用Microsoft Excel 2007 版软件进行整理,计算标准误差并制图。用SPSS 17.0 软件进行方差分析和显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同处理对红香酥梨贮期果实品质的影响
硬度是衡量果品贮藏品质的重要指标之一。从图1 可以看出,红香酥梨随着贮藏时间的延长果实硬度呈下降趋势,贮藏120 d 后各处理硬度下降幅度均增大。其中,裸果缓降温入库处理(0CKⅠ)硬度下降最明显;急速降温套PE 打孔袋(0AⅡ)与急速降温裸果入库处理(0CKⅡ)相比在贮藏前期硬度下降较快,到60 d 时硬度比0CKⅡ低0.18 kg/cm2,过后0AⅡ硬度下降速度减缓,90 d 时两者硬度大致相同,90 d 后0AⅡ硬度一直高于0CKⅡ;0AⅠ与0CKⅠ相比各阶段硬度均下降缓慢,但没有0AⅡ硬度高,0AⅠ和0AⅡ硬度差异小,未达到显著水平(P>0.05)。
从图2 可以看出,2 种裸果处理失质量率均明显高于套袋处理,到贮藏240 d 时裸果缓慢降温处理(0CKⅠ)的失质量率达6.08%,高出套袋缓降温处理(0AⅠ)2 倍多,说明套PE 打孔袋对于红香酥梨质量的保持起重要作用。而2 种缓降温处理的失质量率均较急速降温要高,但0AⅠ和0AⅡ差异未达到显著水平(P>0.05),0CKⅠ失质量最为严重。
梨中可溶性固形物主要为可溶性糖类,是最常用的呼吸底物[19],同时也是评判果实成熟度的主要指标之一。从图3 可以看出,各处理条件下红香酥梨果实可溶性固形物含量随贮藏时间的延长而上下波动,缓降温处理的0CKⅠ和0AⅠ较急速降温处理0CKⅡ和0AⅡ可溶性固形物波动程度小;同条件下套袋处理的可溶性固形物波动程度大于裸果处理。
红香酥梨果肉中的有机酸主要是苹果酸[20],它是核果类水果的主要呈味物质;同时,也是呼吸代谢的第一消耗物质[21]。从图4 可以看出,贮藏期间,红香酥梨的可滴定酸随时间变化不大,各处理间未发现显著差异。4 个处理的可滴定酸含量变化趋势相似:除0AⅡ保持不变外,其他3 个处理贮藏前30 d 可滴定酸含量均有所上升,上升幅度0CKⅡ>0CKⅠ>0AⅠ;30 d 后均缓慢下降,除0CKⅡ在180 d 达到最低外,其他处理至120 d 时达到最低,随后略有回升。
从图5~8 可以看出,总休来说在整个贮藏期内L*和a*呈上升趋势,h°和b*呈下降趋势。同时期h°值0AⅡ>0CKⅡ>0AⅠ>0CKⅠ,且急速降温的2 个处理0AⅡ和0CKⅡ的h°值显著高于缓慢降温,而缓慢降温的2 个处理0AⅠ和0CKⅠ在120 d之前h°值差异不显著(P>0.05);各处理间亮度L*值的比较,同时期0AⅠ最大,0CKⅡ最小,0CKⅠ的L*值在180 d 之前高于0AⅡ,180 d 之后略有下降小于0AⅡ;同时期a*值除了90、240 d 时0CKⅡ>0AⅠ外,其余时期都遵循0CKⅠ>0AⅠ>0CKⅡ>0AⅡ,0CKⅠ和0AⅠ除在240 d 差异显著外,其他时间都差异不显著(P>0.05);前期b*值遵循0AⅡ>0AⅠ>0CKⅠ>0CKⅡ,120 d 后0CKⅠ>0AⅠ,总体0AⅡ最大,0CKⅡ最小。
随着贮藏天数的延长,果皮亮度L*值逐渐升高,色调角h°逐渐下降,表明果皮颜色逐渐油腻变亮、底色由绿逐渐转黄,预示果实衰老。缓降温处理促进了鸭梨L*值、a*值的升高以及h°的降低,使果皮亮度增加、底色变黄;同条件下套PE 打孔袋处理促进了鸭梨L*值、h°值、b*值的升高和a*值的降低,但缓降温条件下套袋与否对h°值和a*值的改变差异不显著,可能是由于色泽测定未在梨果阳面进行的原因。
2.2 不同处理对红香酥梨贮期生理指标的影响
对大多数果实而言,乙烯释放量可作为判断贮藏期间果实完熟与衰老的标志[22]。由图9 可知,180 d之前缓降温入库处理的乙烯释放速率显著高于直接入库处理(P<0.05);4 个处理的乙烯释放速率均在90 d 达到峰值,90~120 d 均缓慢下降。乙烯释放速率峰值最高的0CKⅠ为1.09 μL/(kg·h),最低的0AⅡ为0.45 μL/(kg·h)。急速降温的2 个处理0CKⅡ和0AⅡ的乙烯释放速率在120 d 后缓慢上升,至240 d 时分别达到0.62 μL/(kg·h)和0.61 μL/(kg·h),均高出90 d 时的峰值水平;而缓慢降温的2 个处理0CKⅠ和0AⅠ虽然在180 d 呼吸高峰值分别比0CKⅡ和0AⅡ高出约1 倍,但之后下降明显,在210 d 时0AⅠ的乙烯释放速率已降至比其余4 个处理都低。
呼吸强度是衡量水果物质消耗的重要指标之一[22]。由图10 可知,本试验红香酥梨在低温条件下各处理均未发现明显的呼吸高峰。贮藏初期红香酥梨的呼吸强度仍然很大,随着时间的延长呼吸强度逐渐下降;2 种套袋处理的呼吸强度要高于2 种裸果处理,裸果急速降温处理(0CKⅡ)的呼吸强度最低。180 d 之前缓降温PE 打孔袋处理(0AⅠ)的呼吸强度高于急速降温PE 打孔袋处理(0AⅡ),180 d之后下降至低于0AⅡ,与0CKⅠ和0CKⅡ趋同。
整体来看,低温条件下整个贮藏期间红香酥梨的乙烯释放速率和呼吸强度一直处于较低水平。虽然未检测到明显的呼吸高峰,乙烯释放量仍出现峰值。缓降温处理前期乙烯释放速率高,峰值后下降明显,直至与急速降温处理(0AⅡ)趋同甚至更低(0AⅠ);套袋处理的呼吸强度要高于裸果处理,0AⅠ最高,180 d 后下降最明显,与0CKⅠ和0CKⅡ趋同。
红香酥梨属于呼吸跃变型水果,在常温贮藏有明显的呼吸高峰和乙烯高峰[22-23]。有研究显示,贮藏环境中的乙烯质量浓度与果实呼吸跃变时间呈对数关系[22];这里各处理果乙烯代谢高峰期释放量仅为0.47~1.09 μL/(kg·h),远低于其他梨冷藏试验[24-25]和红香酥梨常温贮藏中的乙烯代谢水平[18,23],因此认为,这是造成低温条件下未出现明显呼吸高峰的主要原因。
2.3 不同处理对红香酥梨贮期调查指标的影响
腐烂率高一直是红香酥梨贮藏后期的一个严重问题。从图11 可以看出,除120、180 d 的0CKⅡ和0AⅡ外,各处理腐烂率差异显著(P<0.05):2 种急速降温处理(0CKⅡ和0AⅡ)从贮藏30 d 就开始有腐烂果;而裸果缓降温处理(0CKⅠ)60 d 出现腐烂果,缓降温PE 打孔袋处理(0AⅠ)在120 d 时出现腐烂果。贮藏至210 d 时,0CKⅡ处理腐烂率最高,达到6.64%;0AⅡ、0CKⅠ、0AⅠ处理腐烂率分别是3.92%、2.85%和2.28%。缓降温PE 打孔袋处理(0AⅠ)的腐烂率显著低于其他3 个处理。
从图12 可以看出,各处理120 d 前均未发现果心褐变。裸果急速降温处理(0CKⅡ)的果心褐变指数显著高于其他3 个处理,缓降温PE 打孔袋处理(0AⅠ)果心褐变指数最低,在240 d 时27.78%;急速降温裸果处理(0CKⅠ)180 d 时果心褐变指数低于0AⅡ,后快速增长,在210 d 时超过了0AⅡ,达到25.56%。
本研究表明,缓降温处理显著降低了红香酥梨的腐烂率和果心褐变指数,同条件下套PE 打孔袋处理也可有效延缓梨果的腐烂和果心褐变。
3 结论与讨论
本试验以红香酥梨为试材,研究了不同降温方式和套PE 打孔袋对红香酥梨贮藏期生理及品质的影响。结果表明,低温贮藏条件下降温方式和套PE打孔袋对红香酥梨的硬度和可滴定酸含量没有显著影响;缓降温处理较急速降温处理对可溶性固形物含量的影响小,且贮藏前期乙烯释放速率较急速降温处理高,但会使果皮亮度增加、底色变黄。180 d之后缓降温套PE 打孔袋处理(0AⅠ)的乙烯释放速率下降至低于其他3 个处理;套PE 打孔袋处理可有效降低红香酥梨的失质量率,其贮藏前期(180 d)的呼吸强度较裸果处理高,180 d 后0AⅠ的呼吸强度下降至与其他处理趋同;缓降温和套PE 打孔袋都可有效降低红香酥梨的腐烂率和果心褐变指数。
采用低温套袋贮藏的果实失重率较裸果处理明显降低,这可能与袋内微环境相对稳定结合低温共同抑制了果实的呼吸作用,且与外界的气体交换减少,果实水分损失减少有关。
细胞膜的稳定性与果实褐变密切相关,膜结构的破坏是果实酶促褐变的前提。有研究表明,细胞膜结构的破坏程度与梨果心褐变呈正相关[26],而能量的缺乏可能导致膜破坏无法恢复,加重了褐变的发生[27]。本试验发现缓降温处理显著降低了红香酥梨的腐烂和果心褐变程度,与鞠志国等[28]的研究结果一致。
本试验中缓降温套PE 打孔袋处理(0AⅠ)虽然由于缓降温的关系使果皮变亮变黄,且在贮藏前期(180 d 前)其乙烯释放速率和呼吸强度也相对较高,但在贮藏后期(180 d 之后)乙烯和呼吸都降到了平均值及以下。0AⅠ处理对失质量率、腐烂率和果心褐变指数的降低更明显,在240 d 时与急速降温裸果处理(0CKⅡ)相比,0AⅠ处理的失质量率、腐烂率、果心褐变指数分别降低64%、66.7%和34.2%。缓降温套PE 打孔袋处理能有效降低红香酥梨的果心褐变及腐烂率,延长其长期贮存的果品品质。关于降温方式对红香酥梨果心褐变的影响机理有待进一步研究。