不同保鲜纸对枇杷货架期品质及生理特性的影响

曹 森,马 超,巴良杰,吉 宁,王 瑞,*,江 盼,谭国霞

(1.贵阳学院,贵州贵阳 550005; 2.贵州省果品加工工程技术研究中心,贵州贵阳 550005)

枇杷(EriobotryajaponicaLindl.)属于蔷薇科枇杷属植物,因其果形似琵琶而得名,是中国南方特有的珍稀水果[1]。其果肉酸甜可口,具有丰富的营养,还有止咳润肺、健胃清热等保健功效[2-3]。但由于枇杷往往采收于初夏,高温高湿,果实代谢旺盛,并且枇杷皮薄多汁,从而导致采后枇杷衰老进程较快,易长霉、褐变甚至腐烂等现象[4-5]。果实货架期短,保鲜效果差,限制了枇杷产业健康快速的发展。

近年来,高效、绿色的杀菌剂越来越受人们的重视。纳他霉素(natamycin,Nata)属于一种广谱、安全、高效的新型生物防腐剂,能够有效抑制酵母菌和霉菌的生长[6-7]。He等[6]研究了纳他霉素对番茄灰霉病有很强的抑制作用。ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)是一种安全高效的白色链球菌的代谢产物,对革兰氏阳性菌和阴性菌有较好的抑制效果[8-9]。Jia等[8]报道了ε-聚赖氨酸可以改变太平洋白虾的微生物组成,延缓了其品质的恶化。二氧化氯(Chlorine dioxide,ClO2)为无毒、无害的高效杀菌剂,对细菌、真菌均具有良好的抑制作用[10]。徐呈祥等[11]二氧化氯处理对贡柑采后贮藏品质的影响表明,不同浓度ClO2溶液果处理均可不同程度地维持较好的贮藏品质。目前,果蔬采后贮藏使用杀菌保鲜剂的方式主要以浸渍为主,但大规模处理果实会导致浸渍不均一,并且浸渍后的果实表面水分大,不利于贮藏,且关于利用保鲜纸对果蔬保鲜的相关报道也较少。本试验选3种保鲜剂(纳他霉素、ε-聚赖氨酸和二氧化氯)制成保鲜纸来研究其对枇杷果实的保鲜效果,以期为延长枇杷货架期,保持枇杷货架期品质,提供更为简单、安全、高效的保鲜技术,同时也为枇杷保鲜技术提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

枇杷(大五星) 采摘自贵州省开阳县实验基地;二氧化氯(有效成分含量10%) 北京华龙星宇科技发展有限公司;ε-聚赖氨酸(有效成分含量≥98%)和纳他霉素(有效成分含量50%) 浙江新银象生物工程有限公司。

YC-2层析实验冷柜 北京博医康实验仪器有限公司；Check PiontⅡ便携式残氧仪 丹麦Dansensor公司;TGL-16A台式高速冷冻离心机 长沙平凡仪器仪表有限公司;PAL-1型迷你数显折射计 日本ATAGO公司;UV-2550紫外分光光度计、GC-14气相色谱仪 日本Shimazhu公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 2019年5月24日上午于贵州省开阳县实验基地选择八到九成熟的枇杷立刻运至实验室,挑选无机械损伤、无病虫害、颜色一致的枇杷分装于衬有PE 20 μm 保鲜膜的周转筐内,分装后的枇杷果实分4组摆放在温度为(20±0.5) ℃的层析冷柜中,每组处理30 kg预冷 12 h 后，向3组果筐放入3种不同的保鲜纸(ε-聚赖氨酸、纳他霉素及二氧化氯用蒸馏水分别配至500 mg/L的溶液,然后将保鲜纸置于溶液中浸泡5 min,自然晾干),另一组放入不经过处理的保鲜纸作为对照组(CK),然后立即扎袋在(20±0. 5) ℃进行枇杷货架期贮藏。贮藏期间,每隔3 d对不同组的枇杷鲜果进行指标分析检测,共测定12 d。

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 腐烂率 腐烂率采用计数法测定,每次实验对所有果实进行测定,测定公式如下:

1.2.2.2 失重率 失重率采用称重法来测定,每次实验对所有果实进行测定,测定公式如下:

式中,M1为果实的初始质量,M2为果实贮藏期间的质量。

1.2.2.3 丙二醛(MDA)含量 丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法进行测定[12]。

1.2.2.4 VC含量 VC含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法进行测定[13]。

1.2.2.5 可滴定酸含量 可滴定酸含量根据GB/T 12456报道的方法来测定。

1.2.2.6 可溶性固形物含量 可溶性固形物含量采用迷你数显折射仪来测定。

1.2.2.7 呼吸强度和乙烯生成速率 呼吸强度采用静置法进行测定[14],称取质量为(300±5) g枇杷果实置于室温下(20±0.5) ℃的密闭容器中3 h,然后测定二氧化碳的浓度。乙烯生成速率采用气相色谱仪程序升温法的来测定[15]。

1.2.2.8 多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)的测定 果实中多酚氧化酶及过氧化物酶均采用曹建康等[16]报道的方法。其中多酚氧化酶采用邻苯二酚比色法;过氧化物酶采用比色法来测定。

1.3 数据处理

采用OriginPro 2017软件进行数理统计分析,采用SPSS 19.0软件的Duncan氏新复极差法进行数据差异显著性分析(P<0.05为差异显著,P>0.05为差异不显著)。

2 结果与分析

2.1 枇杷货架期腐烂率和失重率的变化

腐烂率能够直观反映果实货架期间品质变化的情况,失重率可以反映果实的衰老状况。图1(A)说明,在货架期前3 d内,CK组的枇杷腐烂率开始上升,而处理组变化缓慢。在货架期前6 d内,处理组的枇杷腐烂率没有显著差异(P>0.05)。在货架期9 d时,不同组的枇杷腐烂率大小顺序为:CK组>ε-聚赖氨酸组>纳他霉素组>二氧化氯组。在货架期12 d时,CK组、ε-聚赖氨酸组、纳他霉素组和二氧化氯组的枇杷腐烂率分别为27.45%、22.56%、18.76%、14.62%,由此看出,二氧化氯组降低枇杷腐烂率的效果相对最好。

图1(B)说明,枇杷失重率在整个货架期呈现上升的趋势,并且CK组失重率一直高于处理组。在货架期12 d时,CK组、ε-聚赖氨酸组、纳他霉素组和二氧化氯组的枇杷失重率分别为6.93%、6.25%、4.87%、4.21%,其中CK组和ε-聚赖氨酸组的失重率超过了5%,说明已经失去了商品价值[17],而二氧化氯组的失重率相对最低,保鲜效果相对最好。张彪等[18]研究表明气体二氧化氯明显降低了番茄樱桃的腐烂率和失重率。而本文二氧化氯保鲜纸也能够较好地抑制枇杷的腐烂率和失重率的上升。

图1 不同保鲜纸处理组的枇杷腐烂率和失重率变化Fig.1 Changes of different preservative paper on decay rate and weight loss rate of loquat fruits

2.2 枇杷货架期丙二醛含量的变化

丙二醛(MDA)含量变化能够反映枇杷果实衰老程度,它是枇杷果实膜脂过氧化作用的重要产物。图2表明,在整个货架期间,枇杷果实的丙二醛含量呈现上升的趋势,这与尚艳双等[19]研究枇杷保鲜期间MDA含量变化一致。从货架期3 d开始至货架期12 d,CK组的果实MDA含量一致高于其他处理组。在货架期9 d时,枇杷MDA含量大小顺序为:CK组>ε-聚赖氨酸组>纳他霉素组>二氧化氯组。在货架期12 d时,ε-聚赖氨酸组、纳他霉素组、二氧化氯组的MDA含量分别比CK组低6.22%、14.52%、21.99%,并且纳他霉素组及二氧化氯组与CK均有显著差异(P<0.05),但ε-聚赖氨酸组与CK组无显著差异(P>0.05)。说明纳他霉素组及二氧化氯组均能够更好地降低枇杷果实的MDA含量,其中二氧化氯组作用效果更好,这与枇杷货架期腐烂率研究结果一致。

图2 不同保鲜纸处理组的枇杷丙二醛含量变化Fig.2 Changes of different preservative paper on MDA content of loquat fruits

2.3 枇杷货架期VC含量的变化

维生素C(VC)含量变化反映枇杷果实贮藏期间营养成分的代谢状况。图3表明,不同处理的枇杷果实在整个货架期均呈现不同程度的下降趋势。从货架期开始,CK组的枇杷VC含量开始快速下降,而处理组的缓慢下降。并且从货架期3 d开始至货架期12 d内,CK组的枇杷VC含量一直低于其他处理组。在货架期9 d时,CK组、ε-聚赖氨酸组、纳他霉素组和二氧化氯组的枇杷VC含量分别为3.87、4.47、4.92、5.34 mg·100 g-1。在货架期12 d时,纳他霉素组及二氧化氯组与CK均有显著差异(P<0.05),但两组间无显著差异(P>0.05)。因此,纳他霉素组及二氧化氯组均能较好地抑制枇杷果实VC含量的下降。徐冬颖等[20]研究纳他霉素处理鲜切双孢菇也说明能够维持其VC含量。张彪等[18]也说明二氧化氯可以维持樱桃番茄的VC含量。

图3 不同保鲜纸处理的枇杷VC含量变化Fig.3 Changes of different preservative paper on VC content of loquat fruits

2.4 枇杷货架期可滴定酸含量和可溶性固形物含量的变化

可滴定酸含量及可溶性固形物含量的变化影响货架期间枇杷的口感。图4表明,不同组枇杷果实的可滴定酸含量及可溶性固形物含量均呈现不同程度的下降趋势。

图4(A)表明,在货架期前3 d,不同组的枇杷果实可滴定酸含量无显著差异(P>0.05)。从货架期3 d开始,CK组的枇杷可滴定酸含量开始快速下降,而其他组可滴定酸含量下降的缓慢。从货架期6 d开始至货架期12 d,CK组枇杷可滴定酸含量一直低于其他处理组。在货架期12 d,CK组、ε-聚赖氨酸组、纳他霉素组和二氧化氯组的枇杷可滴定酸含量分别为0.35%、0.39%、0.42%、0.47%。

图4(B)表明,从货架期开始至货架期9 d,不同组的枇杷可溶性固形物含量无显著差异(P>0.05)。在货架期9 d时,枇杷可溶性固形物含量大小顺序为:二氧化氯组>纳他霉素组>ε-聚赖氨酸组>CK组。在货架期12 d时,二氧化氯组的枇杷果实可溶性固形物含量显著高于其他处理组(P<0.05)。

图4 不同保鲜纸处理组的枇杷可滴定酸含量(A) 和可溶性固形物含量(B)变化Fig.4 Changes of different preservative paper on titratable acid content(A)and total soluble solids content(B)of loquat fruits

综上看出,不同的保鲜纸处理均能够延缓果实的可滴定酸含量和可溶性固形物含量,其中二氧化氯组作用效果更好。

2.5 枇杷货架期呼吸强度和乙烯生成速率的变化

呼吸强度能够反应果实的衰老状况,乙烯又是调控果实衰老的重要因子[21]。图5显示,枇杷果实的呼吸强度和乙烯生成速率均随货架期的贮藏时间呈现下降的趋势。

图5 不同保鲜纸处理组的枇杷呼吸强度(A) 和乙烯生成速率(B)变化Fig.5 Changes of different preservative paper on respiratory intensity(A)and ethylene production rate(B)of loquat fruits

图5(A)表明,从货架期开始至货架期6 d时,纳他霉素组和二氧化氯组的呼吸强度均低于其他处理组。在货架期9 d时,枇杷呼吸强度大小关系为CK组>纳他霉素组>ε-聚赖氨酸组>二氧化氯组。在货架期12 d时,不同组间的枇杷呼吸强度均无显著差异(P>0.05),只是二氧化氯组的呼吸强度处于最低。

图5(B)在货架期12 d时,CK组、ε-聚赖氨酸组、纳他霉素组和二氧化氯组的枇杷乙烯生成速率分别为0.47、0.43、0.42、0.38 μL·kg-1·h-1,并且不同组间的枇杷乙烯生成速率均无显著差异(P>0.05),只有二氧化氯组的枇杷乙烯生成速率从货架期3 d开始至货架期12 d,一直低于其他处理组。

综上看出,二氧化氯组能够较好地降低枇杷果实的呼吸强度和乙烯生成速率。这与张晓军等[22]研究二氧化氯能够降低哈密瓜的呼吸强度和乙烯生成速率作用效果一致。

2.6 枇杷货架期PPO活性和POD活性的变化

多酚氧化酶(PPO)能催化多酚类氧化成醌类化合物,从而导致果蔬发生褐变[23],而过氧化物酶(POD)活性是果实衰老的重要指标[24]。图6表明,枇杷果实PPO及POD活性在整个货架期均呈现上升的趋势。

图6 不同保鲜纸处理组的枇杷PPO 活性(A)和POD活性(B)变化Fig.6 Changes of different preservative paper on PPO activity(A)and POD activity(B)of loquat fruits

图6(A)显示,在整个货架期间,CK组的枇杷果实PPO活性均高于其他处理组,在货架期12 d,ε-聚赖氨酸组、纳他霉素组、二氧化氯组的PPO活性分别比CK组低4.47%、6.93%、8.72%。从货架期6 d开始至货架期12 d,二氧化氯组的枇杷果实PPO活性均低于其他处理组。

图6(B)显示,在货架期9 d时,枇杷POD大小关系为CK组>ε-聚赖氨酸组>纳他霉素组>二氧化氯组。在货架期12 d时,二氧化氯组与CK有显著差异(P<0.05),但ε-聚赖氨酸组及纳他霉素组与CK组均无显著差异(P>0.05)。

综上看出,二氧化氯组保鲜纸能够更好地抑制枇杷果实的PPO活性及POD活性上升。

3 结论

通过不同保鲜纸对枇杷果实货架品质的作用效果研究发现,不同保鲜纸均能推迟枇杷果实货架期间的生理代谢,延缓衰老进程,可较好地保持枇杷果实的货架品质。通过比较,采用二氧化氯型保鲜纸对其货架期保鲜效果最好,能够更好地推迟枇杷果实腐烂率及失重率的上升,抑制枇杷果实VC含量、可滴定酸含量及可溶性固形物含量的下降,降低枇杷果实的呼吸强度和乙烯生成速率,并可较好地抑制果实的PPO和POD活性。其中,在货架期12 d时,CK组、纳他霉素、ε-聚赖氨酸、二氧化氯的枇杷腐烂率分别为27.45%、22.56%、18.76%、14.62%,失重率分别为6.93%、6.25%、4.87%、4.21%。因此,二氧化氯型保鲜纸对果蔬保鲜具有巨大潜力,这为枇杷的采后保鲜提供了新思路,值得推广应用。