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树上干杏10℃高CO2保鲜研究

2016-09-18张文涛李喜宏王威刘佳李敏张姣姣天津科技大学食品工程与生物技术学院天津300457天津食品安全低碳制造协同创新中心天津300457

食品研究与开发 2016年16期
关键词:气调保鲜硬度

张文涛,李喜宏,2,*,王威,刘佳,李敏,张姣姣(.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造协同创新中心,天津300457)

树上干杏10℃高CO2保鲜研究

张文涛1,李喜宏1,2,*,王威1,刘佳1,李敏1,张姣姣1
(1.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457;2.天津食品安全低碳制造协同创新中心,天津300457)

试验以新疆树上干杏为试材,研究10℃、3%O2条件下,3%、10%、20%和30%CO2处理的品质变化。结果表明:30d内,3%、10%、20%和30%CO2处理均有一定效应,其中,20%CO2处理的综合评价最佳,贮藏期末果实硬度、SSC、TA、VC含量和PG活性分别为1.52 kg/cm2、19.36%、0.73%、6.88 mg/g FW、260.08 μg/h·g FW。但是,10%CO2与20% CO2处理差异不显著(P>0.05)。30%CO2处理产生一定伤害,果实品质差。

树上干杏;保鲜;10℃;高CO2

新疆树上干杏风味独特、营养丰富,具有很高的经济价值[1-2],但杏的采收期、货架期短,软化腐烂,严重影响其商品率[3-4]。干制是树上干杏最主要的加工及贮藏方式,但较干果而言,鲜果的风味、色泽更佳,具有更高的营养价值和经济价值,故文章研究了树上干杏高CO2保鲜效果。

目前,鲜杏保鲜主要有低温、气调、减压、1-MCP处理等[5]技术,其中大部分都要在低温贮藏的基础上实现。这些技术虽然可以延长杏的贮藏时间,但其能耗大、成本高,在设施农业落后的大背景下,不符合产地的实际需求。因此,开发一种符合我国国情的常温或亚常温(20℃以下)节能保鲜技术具有重要意义。

本文以树上干杏为试材,研究了10℃下不同浓度CO2的保鲜效应,旨在开发一种亚常温节能保鲜技术,推动鲜杏外销增值及其产业化发展。结果表明,高CO2处理取得了一定的保鲜效应,具有潜在的应用前景。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

树上干杏:新兴际华伊犁农牧科技发展有限公司;乙酸、乙酸钠、氯化钠、无水乙醇、草酸、3,5-二硝基水杨酸(DNS)等:购于天津市北方天医化学试剂厂,均为分析纯;D-无水葡萄糖、抗坏血酸(VC)、2,6-二氯酚靛酚钠等:购于北京索莱宝科技有限公司,均为分析纯。

GY-3水果硬度计:浙江托普仪器有限公司;PAL-1手持折光仪:日本ATAGO株式会社;HP-200色差仪:上海汉谱光电科技有公司;CheckPoint便携气体分析仪:丹麦PBI Dansensor公司;CP114电子天平:西杰天平(北京)仪器有限公司;SY-2-6恒温水浴锅:天津市欧诺仪器仪表有限公司;5804R高速冷冻离心机:德国Eppendorf公司;UV-2550PC紫外-可见分光光度计:日本岛津公司。

1.2试验方法

1.2.1预冷与分级

树上干杏由新疆空运至天津,果实运抵研究室后及时放入0℃冷库预冷。预冷结束后在库内进行分级,挑选出的大小均一、无机械损伤、无病虫害侵染的果实,根据其颜色和硬度分为七、八、九、十4个成熟度。

1.2.2气调处理

以八成熟的树上干杏为试材进行贮藏试验,将杏装入打孔的0.03 mm厚PVC袋,袋子扎口,每袋果重500g。每5袋杏置于一个气调瓶中,气调处理后在10℃环境下贮藏,每隔5天取样检测杏的品质指标并重新气调,以标准气调(3%O2,3%CO2)为对照,具体气调参数如表1所示。

表1气调处理参数Table 1 Parameters of controlled atmosphere

1.2.3果实硬度的测定

随机选取10颗杏果,从贮藏环境取出后在室温下稳定半小时,在围绕果实的赤道部位,间隔等距离的三个位置,各削去一小块薄薄的果皮(厚约1 mm),GY-3型果实硬度计垂直于被测果实表面,压头均匀压入果肉内,读取表盘示数[6]。最终结果以平均值计,单位:kg/cm2。

1.2.4多聚半乳糖醛酸酶(PG)的测定

PG采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定[6],单位:μg/h·g FW。

1.2.5可溶性固形物(SSC)的测定

取5 g杏果肉于研钵中磨碎,使用PAL-1型手持折光仪测定离心(4 000 r/min,10 min)后的上清液[7]。取3个重复的平均值为最终结果,单位:%。

1.2.6可滴定酸(TA)的测定

采用碱滴定法测定[7],结果以苹果酸计,单位:%。

1.2.7抗坏血酸(VC)的测定

采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[7],单位:mg/g FW。

2 结果与分析

2.1CO2浓度对树上干杏硬度的影响

硬度是指果实抗压强度的大小,它直观反映了果实的品质变化[8],CO2浓度对树上干杏硬度的影响见图1。

图1 不同浓度CO2对树上干杏贮藏期间硬度的影响Fig.1 Effects of CO2with different concentrations on fruit firmness of‘Shushanggan'apricot during storage

通过图1可以看出,随贮藏时间延长,各处理杏果实硬度均显著下降(P<0.01),贮藏前期(10 d)下降速率相对较快,中后期相对较慢。至贮藏末期(30 d),对照组果实硬度由贮前的3.3 kg/cm2下降至1.37 kg/cm2,下降了58.5%。C1和C2处理的果实硬度分别比贮前下降了44.54%和53.94%,表明适量的CO2可延缓杏果实的软化,较好地保持果实的硬度。C3处理的杏果实硬度急剧下降,且果实有乙醇味,可能是由于气调瓶内CO2浓度过高,导致果实无氧呼吸,表现出CO2伤害症状。

2.2CO2浓度对树上干杏多聚半乳糖酵酸酶(PG)活性的影响

PG是导致果胶降解的关键酶,作为一种细胞壁结合蛋白,它可以催化果胶分子中的α-1,4-聚半乳糖醛酸裂解,从而降解果胶,引起细胞壁解体[9-10],CO2浓度对树上干杏PG活性的影响见图2。

由图2知,贮藏期间PG活性大体上呈“先升后降”的趋势,且CO2浓度越高PG活性越低。至贮藏末期,C1、C2和C3处理的PG活性分别低于对照组24.91%、39.67%和44.58%,显著抑制了PG活性(P<0.01)。PG活性低有利于保持果实的硬度,考虑到C3处理表现出CO2伤害症状,C1、C2处理效果较理想,这与果实硬度的变化趋势相一致。

图2 不同浓度CO2对树上干杏贮藏期间PG活性的影响Fig.2 Effects of CO2with different concentrations on PG of ‘Shushanggan'apricot during storage

2.3CO2浓度对树上干杏可溶性固形物含量(SSC)的影响

SSC是评价杏果实成熟度的重要指标,CO2浓度对树上干杏SSC含量的影响见图3。

图3 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间SSC含量的影响Fig.3 Effects of CO2with different concentrations on SSC of ‘Shushanggan'apricot during storage

如图3所示,C1、C2及对照组的SSC随贮藏时间的延长呈现“先升后降”的趋势,C3的SSC含量则持续降低。可能是在贮藏前期,大分子碳水化合物在相关酶的作用下降解为可溶性糖,增加糖含量,然而随着贮藏时间的延长,果实的呼吸作用消耗了大量糖类物质,造成可溶性固形物含量下降[11]。其中C1、C2处理抑制了贮藏前期SSC的积累,以及及贮藏中后期SSC的下降,C2处理的SSC在贮藏后期始终高于对照组,这一趋势与高CO2贮藏草莓的研究结果一致[12]。

2.4CO2浓度对树上干杏可滴定酸含量(TA)和固酸比的影响

酸度是量化果实采后风味变化的重要指标,CO2浓度对树上干杏TA含量和固酸比的影响分别见图4和图5。

图4 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间TA含量的影响Fig.4 Effects of CO2with different concentrations on TA of‘Shushanggan'apricot during storage

图5 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间固酸比的影响Fig.5 Effects of CO2with different concentrations on SSC/TA of‘Shushanggan'apricot during storage

如图4所示,各处理杏果实TA含量在贮藏期末均显著下降(P<0.01),贮藏中前期(20 d)下降速率相对较快,中后期相对较慢。CO2浓度越高,TA下降程度越大,表明高CO2处理不利于保持杏果实的TA水平。至贮藏末期,C1、C2的TA含量分别低于对照组5.91% 和8.41%,但差异不显著(P>0.05)。通过计算得出杏果实的固酸比[13](SSC/TA),C1、C2处理的固酸比均高于对照组(图5),结合感官评价发现该固酸比下杏果实的口感更佳。

2.5CO2浓度对树上干杏抗坏血酸(VC)的影响

VC含量是评价果实营养品质及贮藏效果的重要指标[14],CO2浓度对树上干杏VC含量的影响见图6。

图6 不同CO2浓度对树上干杏贮藏期间VC含量的影响Fig.6 Effects of CO2with different concentrations on VCof ‘Shushanggan'apricot during storage

由图6知,各处理的VC含量至贮藏期末均显著下降(P<0.01),对照组VC的快速下降期为贮藏5 d~15 d,而C1和C2处理组VC快速下降期为贮藏10 d~20 d,且从第10 d起至贮藏期末C1、C2的VC含量始终高于对照组。说明采用适量的CO2处理树上干杏,延迟了VC快速下降期的到来,抑制了贮藏期内VC的损失。

3 结论

本试验表明,在10℃条件下,不同浓度高CO2结合低O2处理对树上干杏采后品质具有不同的影响。10%CO2、20%CO2结合低O2气调处理可延缓贮藏期内树上干杏的硬度及VC含量下降速率,并抑制PG活性,虽加速了SSC和TA含量的下降速率,但较对照组无显著差异,且固酸比更高,高CO2低O2气调处理具有潜在的应用前景。30%的CO2结合低O2气调处理加速了树上干杏采后品质的下降,表明CO2处理浓度不宜过高。

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Research on High CO2Treatment with‘Shushanggan'Apricot at 10℃

ZHANG Wen-tao1,LI Xi-hong1,2,*,WANG Wei1,LIU Jia1,LI Min1,ZHANG Jiao-jiao1
(1.College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China;2.Tianjin Food Safety&Low Carbon Manufacturing Collaborative Innovation Center,Tianjin 300457,China)

Aim to realize the effects of treatments with 3%,10%,20%and 30%CO2on the quality changes,‘Shushanggan'apricots stored at 10℃were chosen as test material.Results showed that all these treatments had a certain effect during 30 days.Among them,treatment with 20%CO2had a best combined evaluation.The fruit firmness,content of SSC,TA and VCand the activity of PG was 1.52 kg/cm2,19.36%,0.73%,6.88 mg/g FW,260.08 μg/h·g FW,respectively.However,the difference between treatments with 10%and 20%CO2was not significant(P>0.05).Treatment with 30%CO2gave apricots some harmful influence,and the quality of apricots stored in this environment was poor.

‘Shushanggan'apricot;preservation;10℃;high CO2

2015-09-06

国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA101703);国家科技支撑计划(2015BAD16B00);天津市科技计划项目(14ZXCXNC00069;14RCHZNC00107;15YFYSNC00010);天津市科技型中小企业专项资金(周转资金)项目(13KQZZGX0632)

张文涛(1990—),男(汉),硕士,研究方向:农产品加工及贮藏。

李喜宏(1960—),男,教授,研究方向:农产品加工及贮藏。

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