氯化钙复合保鲜垫纸对蓝莓采后贮藏品质的影响
2022-06-01叶素丹黄涵年
阙 斐,叶素丹,黄涵年
(浙江经贸职业技术学院应用工程学院,浙江 杭州 310018)
蓝莓为杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium spp.)植物的果实,富含维生素、黄酮类化合物、花青素等活性成分,口感酸甜,是深受消费市场欢迎的水果[1]。“蓝美1 号”鲜食蓝莓是浙江蓝美技术有限公司开发的龙头产品,不仅在浙江诸暨等地有较大规模的种植,还通过产业扶贫模式推广到了四川、贵州等欠发达地区。蓝莓在浙江、四川等地的成熟时间为5—6月,此时温度高、湿度大,蓝莓鲜果皮薄多汁,采后易受机械损伤,容易被微生物侵染[2],同时,由于产地冷链条件落后,在采摘后3~6 d 就会迅速腐败。因此,如何进行采后保鲜已成为产品销售的一个瓶颈。
目前,蓝莓主要的保鲜技术有物理和化学保鲜方法,应用较多的是低温保鲜、气调保鲜、1-MCP 处理、壳聚糖结合植物精油涂膜保鲜等[3-7]。此外,低温等离子体、高压电场、生物拮抗等新型保鲜技术也逐渐开始应用,且保鲜效果良好[8-10]。但是这些方法大多都需要较适宜的低温条件,设备、材料成本也较高,目前还难以在欠发达地区推广。氯化钙是一种物美价廉的保鲜剂,很多学者报道了氯化钙处理对果蔬的保鲜效果,这可能因为钙是细胞分裂和果实生长发育的重要营养元素,且钙离子能维持细胞壁的稳定性[11-13]。本文模拟5—6 月的温度与湿度条件,采用不同浓度氯化钙处理过的复合保鲜垫纸保鲜“蓝美1 号”鲜果,通过对蓝莓果实生理、营养等指标的分析,探究保鲜垫纸的保鲜效果,为开发一种廉价、实用的蓝莓保鲜方式奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料与试剂
蓝莓(蓝美1 号),2021 年5 月24 日采自浙江蓝美科技股份有限公司王家井采摘园;一次性透明聚乙烯蓝莓盒(9.1 cm×9.1 cm×3.7 cm);保鲜垫纸(240 mm×275 mm,按照蓝莓盒的大小进行裁剪,达到能够覆盖底部和侧边的效果),日本新广濑商事株式会社;氯化钙为食品级,其他试剂均为分析纯。
1.1.2 仪器与设备
PAL-1 型水果糖度计测糖仪,日本爱宕株式会社;GY-3 型硬度计,上海精密仪器仪表有限公司;T6 型紫外-可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;GDWX-50L 恒温恒湿试验箱,厦门群隆仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 处理方法
保鲜垫纸分别用1%、0.5%氯化钙溶液浸泡6 h,然后自然晾干,制作成复合保鲜垫纸,并垫到聚乙烯蓝莓保鲜盒中,覆盖底部和侧边。
将当天采收的蓝莓果实随机分成3 组,用聚乙烯蓝莓保鲜盒进行分装,每盒125 g,分别为1%、0.5%氯化钙垫纸组,未垫保鲜垫纸为对照组,置于恒温恒湿试验箱中,设置温度为28 ℃,相对湿度为75%。分别于0、2、4、6 d 进行各项指标测定,每项指标重复3 次。
1.2.2 测定项目与方法
1.2.2.1 腐烂率和失重率
腐烂率参考孙文丽等[14]的方法,将发生出汁、腐烂或霉变的蓝莓视为烂果,计算公式为:
式中:W0为蓝莓果实初始质量,g;Wt为蓝莓贮藏天数为t 时的质量,g。
1.2.2.2 硬度
使用果实硬度计测定,单位为kg·cm-2。
1.2.2.3 可溶性固形物含量
使用手持数显糖度计进行测定,单位为%。
1.2.2.4 VC 含量
参考付晓伟等[15]的方法,有一定改动。称取5.00 g蓝莓于研钵中,加入5 mL 1%HCl,匀浆,转移到25 mL 容量瓶中,稀释至刻度,并在4 500 r·min-1下离心25 min,上清液备用。准确配制1.0~10.0 μg·mL-1的VC 标准工作液,取工作液、蓝莓提取液各0.1 mL,放入盛有0.2 mL 10%HCl 的10 mL 容量瓶中,稀释至刻度后摇匀。以蒸馏水为空白,在243 nm 处测定吸光值。通过查标准曲线(y=0.048 1x-0.012,R2=0.999 1,其中y 为吸光度,x 为VC 浓度)计算出蓝莓样品的VC 含量,结果用μg·g-1表示。
1.2.2.5 花色苷含量
参考张莉会等[16]的方法。取5 g 样品,加入5 mL水、20 mL 70%pH 3.0 的酸性乙醇溶液,在40 ℃下水浴2 h,提取至提取液无色,过滤后备用。取2 mL 提取液于25 mL 比色管中,用pH 1.0 缓冲液(0.2 mol·L-1KCl-0.2 mol·L-1HCl)稀释至10 mL 刻度线处,另取2 mL 提取液于25 mL 比色管中,用pH 4.5 缓冲液(1 mol·L-1NaAC-1 mol·L-1HCl-H2O)稀释至10 mL刻度线处,在510 nm 处测量吸光度值。以蒸馏水为对照,单位为mg·g-1,计算公式如下:
式中:A0为被测样品溶液分别在pH 1.0 时510 nm 处的吸光值;A1为被测样品溶液分别在pH 4.5 时510 nm处的吸光值;V 为被测样品提取液总体积,mL;DF 为稀释倍数;M 为矢车菊-3-葡萄糖苷的相对分子质量(484.82 g·mol-1);ε 为矢车菊-3-葡萄糖苷在510 nm处的摩尔消光系数(24 825 L·mol-1·cm-1);m 为称取的样品质量,g。
1.2.3 数据处理
采用SPSS 软件进行显著性分析,采用OriginLab软件进行绘图,各项指标均重复测定3 次,试验结果以xˉ±s 表示。
2 结果与分析
2.1 复合保鲜垫纸对蓝莓腐烂率的影响
腐烂率是判断果实贮藏品质最直观的指标之一。由于本试验模拟的是5—6 月高温高湿的天气,因此随着贮藏时间的延长,蓝莓的腐烂率显著上升(图1)。在整个6 d 的贮藏过程中,1%氯化钙保鲜垫纸组的腐烂率显著低于对照组(P<0.05),0.5%氯化钙保鲜垫纸组的腐烂率略低于对照组,二者间差异不显著。贮藏6 d 时,对照组蓝莓的腐烂率达到了79.82%,此时0.5%氯化钙保鲜垫纸组的腐烂率为76.37%,1%氯化钙保鲜垫纸组的腐烂率为66.59%。结果表明,氯化钙保鲜垫纸能有效降低蓝莓的腐烂率,保持果实品质,延长货架期,且1%氯化钙保鲜垫纸效果较好。
图1 不同复合保鲜垫纸对蓝莓腐烂率的影响Fig.1 Effect of different compound preservation paper on the rotting rate of blueberries
2.2 复合保鲜垫纸对蓝莓失重率的影响
果实在贮藏期间的失重主要是由蒸腾和呼吸作用引起的。随着贮藏时间延长,果实会逐步失去水分、萎蔫、光泽度下降,因此失重率是判断果实保鲜效果的一个重要指标[17]。如图2 所示,整个贮藏过程中,蓝莓的失重率逐步上升,氯化钙保鲜垫纸组的失重率始终低于对照组。其中,1%氯化钙保鲜垫纸组的失重率显著低于对照组(P<0.05)。贮藏6 d 时,1%氯化钙保鲜垫纸组、0.5%氯化钙保鲜垫纸组、对照组的失重率分别为10.22%、11.57%、12.24%。因此,1%氯化钙保鲜垫纸有较好的保鲜效果。
图2 不同复合保鲜垫纸对蓝莓失重率的影响Fig.2 Effects of different compound preservation paper on weight loss rate of blueberries
2.3 复合保鲜垫纸对蓝莓硬度的影响
果实硬度也是衡量蓝莓果实品质的重要指标,可直观地反映果实的软化程度[18]。如图3 所示,整个贮藏过程中,蓝莓果实硬度显著下降。0~4 d 时,1%氯化钙保鲜垫纸组、0.5%保鲜垫纸组的硬度稍高于对照组,但各组间差异不显著。贮藏6 d 时,1%氯化钙保鲜垫纸组的硬度为0.58 kg·cm-2,显著高于对照组及0.5%氯化钙保鲜垫纸组(P<0.05)。说明1%氯化钙保鲜垫纸对果实硬度的保持有较好效果,这可能是由于钙离子与果胶结合,能维持细胞壁的稳定性,降低细胞膜的流动性和通透性[19],同时垫纸的多孔性与吸水性可以保持蓝莓干燥,维持蓝莓的硬度。
图3 不同复合保鲜垫纸对蓝莓硬度的影响Fig.3 Effect of different compound preservation paper on hardness of blueberries
2.4 复合保鲜垫纸对蓝莓可溶性固形物含量的影响
可溶性固形物主要是指可溶性糖类,是构成果实风味的重要物质,也是反映果实内在品质、成熟度的重要指标[20]。如图4 所示,贮藏过程中,蓝莓的可溶性固形物含量呈现先升后降的变化趋势,这可能是由于在贮藏过程中,内部分解产生的有机酸被果实呼吸作用大量消耗,从而转化为单糖[21],因此,贮藏0~4 d时,蓝莓果实的可溶性固形物含量上升。随着贮藏时间增加,单糖由于呼吸作用被不断消耗[22],4~6 d 时可溶性固形物含量下降。贮藏6 d 时,1%氯化钙保鲜垫纸组、0.5%氯化钙保鲜垫纸组、对照组可溶性固形物含量分别为8.75%、7.63%、6.72%。因此,1%氯化钙保鲜垫纸有较好的保鲜效果。
图4 不同复合保鲜垫纸对蓝莓可溶性固形物含量的影响Fig.4 Effect of different compound preservation paper on soluble solid content of blueberries
2.5 复合保鲜垫纸对蓝莓VC 含量的影响
VC 不仅是蓝莓中重要的营养成分,也是衡量其新鲜程度的一个重要指标。如图5 所示,随着贮藏时间的延长,果实VC 含量快速下降,说明VC 在贮藏过程中快速地被分解。整个贮藏过程中,0~2 d 时,氯化钙保鲜垫纸组VC 含量略高于对照组,但差异不显著。从第4 天开始,氯化钙保鲜垫纸处理组的VC 含量均显著高于对照组(P<0.05),贮藏6 d 时,1%氯化钙保鲜垫纸组、0.5%氯化钙保鲜垫纸组、对照组VC 含量分别为8.66、5.17、3.36 μg·g-1。因此,氯化钙保鲜垫纸处理有较好的保鲜效果。
图5 不同复合保鲜垫纸对蓝莓VC 含量的影响Fig.5 Effect of different compound preservation paper on VC content of blueberries
2.6 复合保鲜垫纸对蓝莓花色苷含量的影响
花色苷是蓝莓中天然的水溶性色素类物质,含量较高,是其主要的功能性成分[23]。由图6 可知,随着贮藏时间的延长,蓝莓中花色苷含量逐渐下降,氯化钙保鲜垫纸处理组蓝莓的花色苷含量均高于对照组。第4 天时,氯化钙保鲜垫纸组的花色苷含量显著高于对照组(P<0.05)。贮藏6 d 时,1%氯化钙保鲜垫纸组、0.5%氯化钙保鲜垫纸组、对照组的花色苷含量分别为1.92、1.78、1.51 mg·g-1。因此,氯化钙保鲜垫纸有较好的保鲜效果。
图6 不同复合保鲜垫纸对蓝莓花青素含量的影响Fig.6 Effect of different compound preservation paper on anthocyanin content of blueberries
3 讨论
贮藏温度是影响蓝莓采后品质最重要的因素,大部分能够取得较为明显保鲜效果的研究都是将贮藏温度设置在0~5 ℃[14,18]。由于四川和贵州的部分产业扶贫地区缺少能够控制温度的预冷库、冷库,考虑到企业的实际诉求,迫切需要研究典型气候下廉价有效的保鲜方式,延长果实保鲜期。因此本试验将贮藏温度设置为28 ℃,相对湿度75%,模拟了5—6 月蓝莓采摘期的典型气候。
本试验选用1%、0.5%氯化钙处理保鲜垫纸,主要参考了袁芳等[24]和韩斯等[25]的研究,并开展了预试验。钙元素能够通过降低细胞膜的流动性和通透性,抑制多聚半乳糖醛酸酶活性,进而抑制果实软化,保持果实质膜结构的完整性,并维持细胞壁的结构[26-27]。大部分的钙处理保鲜方式都是浸泡,如张礼良等[18]和韩絮舟等[19]的报道,但采用浸泡进行采后处理,在实际操作中易出现难以彻底干燥,反而导致果实腐败的情况。浙江泊姿生物科技有限公司代理的果蔬保鲜纸是用保鲜垫纸与保鲜剂复合而成,价格昂贵,效果较好。已有保鲜纸发明专利(一种果蔬保鲜用纸[28]、一种紫苏叶保鲜纸袋的制备及其应用[29])将氯化钙作为主要成分之一。本试验将使用氯化钙处理的保鲜垫纸垫在保鲜盒底部,并覆盖其侧边,从6 d 的试验结果来看,1%氯化钙处理的保鲜垫纸有较好的效果。本试验的结果可能是由于钙离子在贮藏过程中,通过蓝莓表面渗出的汁液进入到蓝莓果皮细胞,降低了细胞膜的通透性,从而增加了果实的硬度。同时,由于保鲜垫纸能够较快地吸收水分,保持底部蓝莓的干燥,抑制了微生物的生长,减少了病菌相互感染侵害,从而延缓了整盒蓝莓的腐烂。但是钙元素保鲜机理复杂,其作用可能与果实的呼吸类型以及基因调控等都有关系[25],因此还需进一步深入的研究。
4 结论
本研究结果表明,蓝莓果实在模拟采摘期高温高湿条件下贮藏6 d,其品质迅速下降,氯化钙保鲜垫纸处理能够较为明显地降低果实腐烂率、失重率,保持果实硬度,延缓可溶性固形物、VC、花色苷含量的降低,特别是1%氯化钙保鲜垫纸处理组的保鲜效果大部分显著强于对照组,有效保持了果实品质,延长了其货架期。本试验结果为蓝莓保鲜提供了一种廉价、实用的方法。