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室温下不同电商包装对荔枝保鲜效果的比较

2022-07-29巫梅婷陈于陇戚英伟王玲刘海罗政罗宇冬

现代食品科技 2022年7期
关键词:类黄酮纸箱保鲜

巫梅婷,陈于陇,戚英伟,王玲,刘海,罗政,罗宇冬

(1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,农业农村部功能食品重点实验室,广东省农产品加工重点实验室,广东广州 510610)

(2.广东海洋大学食品科技学院,广东湛江 524088)

荔枝,原产于东南亚的无患子科热带、亚热带水果。果皮色泽红润,果肉透嫩,风味、口感上佳,已远销欧美市场[1]。但荔枝采后其内部的生理状态活跃,从而导致活性氧代谢失衡,生物膜系统受损;果皮脱水、褐变,致使货架期较短,销售市场受限[2]。荔枝褐变会降低外观品质,影响消费者的购买欲望[3]。在生产运输中为了解决这一问题,通常采用泡沫箱加冰包装、气调包装、低温运输、冷链运输等方式缓解。但在我国,冷链基础服务设施薄弱,具备全程冷链运输能力的物流企业稀少,成本较高,因而,荔枝的运输销售完全依赖冷链系统是难以实现的[4]。

目前,农产品的运送使电商物流已成为主流,大多使用的是常温运输[5]。荔枝的常温短途贮运采用最多的方法是采后预冷,泡沫箱加冰包装[6]。但泡沫箱降解回收处理困难,如生产上大量应用,将对环境造成污染[7]。具有可循环利用且环保的瓦楞纸箱引起了研究者的注意,李金丽等[8,9]在常温下使用保鲜纸箱对油桃、樱桃进行贮藏,发现与普通纸箱相比,保鲜纸箱能延长果实保鲜期,保持果实品质,具有较好的保鲜效果。为了使纸箱具有更好的保鲜性能,有研究者使用百里香精油、丁香精油加聚乙烯醇在纸箱内部进行涂布处理,发现体积为4%百里香精油处理组具有较好的抑菌性能和保鲜效果;此外,丁香精油精油浓度的增加使纸箱抑菌率增强,可有效抑制灰霉、黑曲霉、交链孢菌等霉菌的生长,水蜜桃腐烂率降低[10,11]。

“仙进奉”属于迟熟的荔枝品种,具有果色鲜红、肉质滑嫩、营养丰富、耐贮藏等特点[12]。仙进奉在广东省增城新塘镇种植较多,因其众多优势现已引进我国荔枝迟熟产区广西桂平市[13]。就已有文献来看,鲜少有荔枝“仙进奉”品种的保鲜研究。本研究将在室温下探究该品种在泡沫箱及新型保鲜纸箱在加冰、吸水棉的情况下的保鲜效果影响,以期在荔枝的保鲜电商物流运输中提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料处理

荔枝“仙进奉”为试验材料,购于广州市增城区,当天运回实验室(广州蚕业与农产品加工研究所)。

摘除枝叶及次果,选择大小均匀的果实。将荔枝采用聚乙烯醇薄膜保鲜袋(62×64 cm,厚度0.02 mm)包装,每一袋约1.5 kg,后轻放入于底部放冰袋(500 g),上层铺吸水棉(27 g)的泡沫箱及新型保鲜纸箱(专利号:ZL 2020 2 2270253.4)中,置于室温,于0、1、2、3 d 取样。将随机抽取的颗荔枝果皮和果肉分开处理,果肉汁液用来测定相关品质指标;荔枝果皮撕碎混合均匀,液氮速冻后打碎成粉状,然后贮存于超低温冰箱-80 ℃中,用于后期相关指标的测定。

1.2 仪器与设备

JJ1000 电子秤,常熟市双杰测试仪器厂;Millipore Elix 纯水仪,德国Merck Millipore 公司;四位磁力搅拌水浴锅,常州澳华仪器有限公司;BioTek 多功能酶标仪,广州吉源生物科技有限公司;JW-1042 低速离心机,安徽嘉文仪器装备有限公司。

1.3 测试指标及方法

1.3.1 TSS 和TA 含量测定

在数显糖度计检测镜面凹槽处挤压滴加荔枝果肉汁液5~7 滴,按下start 读取并记录数据即得TSS 值。在此基础上吸取200 μL 汁液,稀释50 倍,测定并记录,得到荔枝的TA 值。重复4 次。

1.3.2 可溶性蛋白含量测定

参考曹建康等[14]的方法(G-250 法),并稍加修改。吸取200 μL样品上清液,加入1 mL考马斯亮蓝G-250溶液,混匀,静置2 min 后于波长595 nm 处测定吸光值。其以蛋白质质量为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线,得线性回归方程为:y=0.0048x+0.6612,R2=0.99;结果以mg/g 表示。

1.3.3 维生素C 含量测定

参考曹建康等[14]的方法(分光光度计法),并稍作修改。标准曲线制作:取6 只离心管编号,各加入1 mL 无水乙醇、0.5 mL 0.4%磷酸乙醇溶液、1 mL 5 g/L BP-乙醇、0.5 mL 0.3 g/L FeCl3-乙醇,再分别加入2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4 mL 50 g/L TCA 溶液,最后对应加入0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL 抗坏血酸标准液,充分混匀,30 ℃静置60 min,于波长534 nm 处测定吸光度值。标准曲线方程:y=0.2369x+0.3247,R2=0.99。取2 g 果粉于离心管加入10 mL 50 g/L TCA 溶液,混合,提取10 min 后,4 ℃、8000 r/min 离心5 min,收集滤液。取1 mL 样品提取液于离心管,加入1 mL 50 g/L TCA 溶液,按制作标曲的方法加入其他成分,进行反应,于534 nm 波长处测定吸光度值,重复3 次。

1.3.4 类黄酮含量测定

参考曹建康等[14]的方法,并稍作修改。标准曲线制作:取6 只离心管编号,分别加入1 mg/mL 的芦丁溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL,再对应加入0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4 mL 的1%盐酸甲醇溶液,充分混匀,于波长325 nm 处测定吸光值。得标准曲线方程:y=11.811x+0.1557,R2=0.99。以1%盐酸甲醇溶液作空白,滤液于325 nm 处测定吸光度值,结果mg/g表示每克(鲜重)果蔬组织的类黄酮含量。

1.3.5 多酚氧化酶和过氧化酶活性测定

参考谢玉花等[15]的方法,并作适当修改。取0.5 g果皮粉于10 mL 离心管中,加2.5 mL 提取缓冲液,摇荡混匀,于4 ℃、12000 r/min 离心20 min,收集上清液即为酶提取液。以蒸馏水为参比,在反应15 s 时开始记录反应体系在波长420、470 nm 处吸光值作为初始值,每隔1 min 记录一次,连续测定,至少获5个点数据。重复3 次。

1.3.6 丙二醛含量测定

参考Chen 等[16]的方法,并稍作修改。取1 mL 上清液,加入1 mL 0.67% TBA 于5 mL 离心管中,充分混合后在沸水浴中煮沸15 min,冷却后于4 ℃、10000 r/min 离心10 min。然后在450、532 和600 nm 处测定上清液吸光值。

1.4 数据处理及分析

采用Origin 2018 绘图及SPSS Statistics 25 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 电商包装对TSS 和TA 的影响

可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)是影响荔枝果实风味的重要因素,贮藏过程中,影响TSS 和TA 的关键因素为果实衰老,其含量会下降[17]。由图1a 可见,荔枝两种包装的可溶性固形物含量随贮藏时间延长呈缓慢下降趋势,除第3 d 泡沫箱包装的略有回升之外,贮藏结束时保鲜纸箱和泡沫箱的TSS 含量分别是18.15、19.05 °Brix。在整个贮藏过程中,TSS的变化与灵武长枣的总体变化趋势类似[18]。TA 在贮藏期间作为呼吸底物,被不断消耗[19]。由图1b 可知,在贮藏期间保鲜纸箱中果实的TA 含量维持稳定,而泡沫箱果实在1 d 时其含量略有下降,后又逐渐上升,由0.56 升至0.67%,但两种包装处理间无显著性差异。

研究表明,常温下泡沫箱加冰,箱内温度在19 h 后降至最低后升高,O2含量下降,CO2含量上升[20]。1 d时,箱内荔枝的温度降低,呼吸速率减小,能量消耗减少,延缓了TSS、TA 及以下可溶性蛋白质、维生素C 的下降。2 d 时,箱内温度上升,荔枝生理代谢加快,两种包装中荔枝的TSS、可溶性蛋白质含量开始下降。熊金梁等[21]、王英[22]等探究典型电商包装运输微环境对猕猴桃贮藏品质的影响,与其研究结论类似。

2.2 电商包装对可溶性蛋白质的影响

可溶性蛋白质是果实品质和营养的重要指标之一,参与多种生理生化代谢过程。如图2 所示,在28~29 ℃条件下,泡沫箱包装荔枝的可溶性蛋白质含量先迅速上升,由0 d 的5.82 mg/g 升到1 d 的6.52 mg/g,达到最大值,随后又不断下降;保鲜纸箱包装的果实其可溶性蛋白质含量呈缓慢下降的趋势。研究发现,不同种类、不同品种、不同贮藏条件的采后苹果在衰老过程中蛋白质变化有差异,可能伴随相同或相似蛋白的产生或积累,还伴随着有相关蛋白质的降解,逐渐降解消失的蛋白质会逐渐失去活性,其生物学功能逐渐结束[23]。而本研究中可溶性蛋白含量升高可能是产生了可溶性相同或相似蛋白质的积累。果实中蛋白质的保留程度越高,表明保鲜效果越好。在1 d 时,箱内微环境温度在较低水平,荔枝的生理代谢减慢,可溶性蛋白质的消耗减少,两种包装的荔枝可溶性蛋白质含量保持较好。2 d 时,保鲜纸箱及泡沫箱的含量分别为3.51、4.03 mg/g。随温度上升,2 d 后其含量开始下降。

2.3 电商包装对维生素C 含量的影响

维生素C 又称抗坏血酸,作为重要营养素,具有抗氧化、抗衰老的作用。研究发现,黄瓜采后初期0~2 d 抗坏血酸氧化酶酶活性升高,2~4 d 又缓慢下降,抗坏血酸含量上升。其因生长条件变化,抗坏血酸氧化酶平衡发生变化,但黄瓜经自身调整建立了新的生理活动机制,在一定程度上抑制了抗坏血酸酶酶活性[24]。由图3 可知,保鲜纸箱包装的果实维生素C 含量先上升后缓慢下降,泡沫箱包装的则在1 d 内维持稳定,1 d 后缓慢上升然后下降。出现此现象原因在于荔枝采后生长环境发生变化,为适应新环境自身建立了新的生理活动,从而抑制了抗坏血酸酶活性,使维生素C 含量升高。总体来看,两种包装的荔枝维生素C的含量都能维持较高水平,且两者间无显著性差异。猕猴桃在4±1 ℃的条件下,6 d 时有90 mg/100 g 的维生素C 含量,表明较小的温度变化有效延缓维生素C含量的下降[25]。贮藏结束时,保鲜纸箱及泡沫箱的含量分别为7.47、7.43 mg/100 g。

2.4 电商包装对类黄酮含量的影响

植物组织中的类黄酮类是植物次生代谢产物,与果实品质、风味、衰老等密切相关。研究表明,草莓因树种的不同,其类黄酮含量变化有差异,且低温环境可延缓花青苷的合成速率,使底物向合成酚类物质和类黄酮发展,保持较高的类黄酮含量[26]。贮藏过程中,保鲜纸箱及泡沫箱果实的类黄酮含量均呈先上升后下降的变化趋势,在1 d 时达到峰值(0.061、0.056 mg/g)。2 d 时两者含量分别下降至0.052、0.046 mg/g,与普通泡沫箱比较,保鲜纸箱能保持较高的类黄酮含量。表明箱中的低温、高湿微环境有效减少了果皮脂膜的损害,缓解了酚类氧化而导致的果皮褐变。同时,荔枝果实处在湿度较高的环境中,可有效抑制果皮失水[27]。两种包装处理间在2 d 时具有显著性差异(p<0.05)。

2.5 电商包装对PPO、POD 活性的影响

多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)是果蔬衰老、组织酶促褐变的重要酶类[28]。由图5b 所示,保鲜纸箱及泡沫箱中的果实PPO 活性呈先下降后上升的趋势。新型保鲜纸箱及普通泡沫箱在19 h 内PPO酶活性均减小。荔枝因呼吸作用开始积累CO2,微环境中的气体组成占比发生变化,且适量的CO2可抑制PPO 酶的活性变化。因而2 d 时,两种包装的荔枝PPO活性均缓慢上升。但随着箱内CO2积累过多,温度上升,PPO 酶活性便急剧增大。

过氧化物酶时导致果蔬酶促褐变的一个重要因素,能够催化过氧化物对酚类物质的氧化导致褐变产生。图5a 中,两种包装在0~2 d 时泡沫箱中荔枝的POD 酶活性曲折下降,达到最低值5.03 U/g FW,2 d后上升。至2 d 时,保鲜纸箱果实POD 活性急剧上升至6.93 U/g FW,继而下降;而泡沫箱中POD 活性降至5.03 U/g FW,随后缓慢上升。低温、控制失水可以降低酶的活性,由于包装材料的保温性能差异性,保鲜纸箱的保温性能较差,箱内低温环境持续时间较短,果实失水较多,酶活性高峰提前出现。有研究表明,番茄10 d 内在不同的预冷温度下,其POD 的变化呈先下降后急剧上升的趋势[29]。同时,研究表明荔枝在不同的加冰量下,24 h 内POD 活性下降,24 h 后其活性缓慢增大[30],均与本研究泡沫箱中POD 的变化一致。保鲜纸箱因为袋内荔枝的呼吸作用使微环境中的O2减少,CO2含量上升,在后期抑制了POD 酶的活性,因而在3 d 时出现下降趋势。

2.6 电商包装对丙二醛含量的影响

丙二醛(MDA)含量可作为脂质过氧化指标,MDA 的积累会对果实细胞造成不同程度的伤害[31]。如图6 所示,在贮藏期间,包装为保鲜纸箱的果实MDA 含量下降,至2 d 后上升。泡沫箱果实中的MDA含量呈缓慢下降的趋势。在1 d 及2 d 时,泡沫箱、保鲜纸箱的MDA 含量分别为0.08、0.05 μmol/g 和0.07、0.04 μmol/g,保鲜纸箱的MDA 积累量少于泡沫箱。由此可知,保鲜纸箱作为电商包装方式减少了MDA含量的积累,减少荔枝果实细胞膜的损害,延缓衰老。

3 结论

在本研究中新型保鲜纸箱在2 d 时能保持较高的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、类黄酮含量,抑制PPO 酶活性的增加,且MDA 积累量在2 d 时达到最低值,有效保护了荔枝果皮脂膜的完整性,维持果实品质。在短途物流运输中,如做简约经济的包装处理,新型保鲜纸箱可替代普通泡沫箱作为电商物流包装材料使用,具有广泛的应用价值。为弥补新型保鲜纸箱的贮藏缺陷,也可结合采后预冷、涂膜等方式提高生鲜果蔬的保鲜效果。此外,新型保鲜纸箱与普通泡沫箱相比较,其隔热保温性能、保湿性能较差,对生鲜果蔬保鲜效果产生一定的影响。因而,如何提高新型保鲜纸箱的隔热、保湿性能,延缓箱中生鲜果蔬的品质变化,将是今后新型保鲜纸箱的研究方向。

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