采收成熟度对刺梨果实贮藏品质的影响 朱 通1,徐 俐1,2,*,刘涵玉1,莫 妮1,沈佳奇1 (1.贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州 贵阳 550025; 2.贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室,贵州 贵阳 550025)
摘 要:为了延长刺梨鲜果的贮藏期,分别以盛花后85(七成熟)、95 d(八成熟)及105 d(九成熟)的‘贵农五号’刺梨鲜果为试材,经保鲜膜包装,于(1±0.5)℃、相对湿度80%~85%条件下贮藏105 d,定期观察刺梨鲜果品质变化。结果表明:七成熟果实贮藏过程中硬度保持在较高水平,还原糖和VC含量在贮藏后期下降最快,感官品质较差;八成熟果实硬度下降缓慢,质量损失率和腐烂率较低,VC、总糖和还原糖含量损失较少,呼吸速率受到抑制,未出现早衰现象,保持了果实的正常品质和风味;九成熟刺梨果实贮藏期间成熟衰老过程较快,硬度下降、膜透性上升、质量损失和腐烂率较高。不同处理间过氧化物酶除第15及45天外,活性变化无显著差异 关键词:刺梨;成熟度;贮藏;品质
Effect of Harvest Maturity on Quality of Rosa roxburghii Tratt during Storage
ZHU Tong1, XU Li1,2,*, LIU Han-yu1, MO Ni1, SHEN Jia-qi1 (1. School of Liquor and Food Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China; 2. Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store and Processing of Guizhou Province, Guiyang 550025, China)
Abstract: To prolong the shelf life of Rosa roxburghii Tratt, the fruits with different degrees of maturity, 70%, 80% and 90%, harvested at 85, 95 and 105 days after anthesis, respectively, were wrapped with a cling film and stored at (1 ± 0.5) ℃ Key words: Rosa roxburghii Tratt; maturity; storage; quality 中图分类号:TS255.3 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)22-0330-06 doi:10.7506/spkx1002-6630-201422064 刺梨(Rosa roxburghii Tratt)是原产我国的常年生灌木,主要分布于西南地区的贵州、四川、云南等省,以贵州分布最多、产量最大,果实富含VC(1100~3000 mg/100 g)及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)[1]。目前,全省剌梨的种植面积约7 000公顷,鲜果产量达1.76万t/a[2]。当前贵州省内推广种植的‘贵农五号’[3]与‘贵农七号’刺梨果实,是主要的鲜食品种。刺梨成熟时期主要集中在八月上旬至九月下旬[4],此时气温和空气湿度相对较高,采后不耐贮藏,常温条件下易腐烂变质,贮藏期和货架期偏短。因此,保持贮藏期间刺梨果实品质,延长贮藏期已成为实现果实经济效益和提高竞争力的核心内容。 刺梨鲜果耐藏性受品种、采收成熟度等多方面因素影响。国内外对于刺梨鲜果贮藏的研究较少,牟君富等曾对刺梨鲜果的贮藏开展过一系列系统研究[5-7],但关于采收成熟度对刺梨鲜果品质和贮藏效果的研究鲜见报道。本实验以贵州龙里等地种植的主栽品种‘贵农五号’刺梨为试材,在保鲜膜密封包装条件下,探讨不同采收成熟度果实在贮藏期间品质及保鲜效果变化,旨在为刺梨鲜果的保鲜提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 刺梨鲜果为5a生‘贵农五号’优良无性系,种植于贵州省龙里县十里刺梨沟刺梨种植区。于2013年8月8日开始每隔10 d,以盛花后85(七成熟)、95 d(八成熟)及105 d(九成熟)的刺梨鲜果为试材。挑选大小一致、无病虫害和机械损伤的果实采摘,采后运回贵州大学酿酒与食品工程学院果蔬贮藏保鲜实验室,在(1±0.5)℃冷库中预冷24 h。 乙二酸 重庆川江化学试剂厂;聚乙烯吡咯烷酮 北京索莱宝科技有限公司;愈创木酚 天津市光复精细化工研究所;双氧水 天津富宇精细化工有限公司;邻苯二酚 北京化工厂;钼酸铵、蒽酮、3,5-二硝基水杨酸 国药集团化学试剂有限公司,以上试剂均为分析纯。 1.2 仪器与设备 TGL20M台式高速冷冻离心机 长沙迈佳森仪器设备有限公司;XMTD-204型数显恒温水浴锅 上海梅香仪器有限公司;TU-1810PC紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;AE100S电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司;PAL-1型手持式折光仪 广州市爱宕科学仪器有限公司;FHM-1果实硬度计 日本竹村电机制作所;DDS-307电导率仪 上海科学仪器股份有限公司。 1.3 方法 1.3.1 刺梨处理 试验设置3 个处理:A1为七成熟刺梨,A2为八成熟刺梨,A3为九成熟刺梨。将预冷后的果实取出分层装入塑料筐中,并用由国家农产品保鲜工程中心提供的0.068 mm厚果蔬专用保鲜膜封装。每个处理4 kg,在(1±0.5)℃、相对湿度80%~85%的冷库中贮藏,每隔15 d取样一次,每次处理取10 个果实,重复3 次,每次取样时换气5 min,擦干保鲜膜内壁及塑料筐附着水分。 1.3.2 测定指标 1.3.2.1 营养指标 总糖含量测定:蒽酮比色法;还原糖含量测定:3,5-二硝基水杨酸法;可溶性固形物含量测定:手持式折光仪;可滴定酸含量测定:酸碱滴定法;以上指标的测定均参照曹建康等[8]的方法。VC含量测定:钼蓝比色法[9]。 1.3.2.2 品质指标 质量损失率的测定[10]见式(1): (1) 腐烂率的测定[11]见式(2): (2) 腐烂级别:按果实表面腐烂程度分为6 级。0级:无发霉腐烂;1级:有小褐点病斑,无明显腐烂面积;2级:腐烂面积占果实表面积<1/4;3级:腐烂面积占果实表面积(1/4~1/3);4级:腐烂面积占果实表面积(1/3~1/2);5级:腐烂面积占果实表面积>1/2。 果实硬度:果实硬度计测定,测头直径5 mm,长10 mm;果实细胞膜透性:电导率仪测定;以上指标的测定均参照曹建康等[8]的方法。 1.3.2.3 生理及酶活性指标 呼吸强度测定:静置法;丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量测定:硫代巴比妥酸法;过氧化物酶(peroxidase,POD)与多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性测定:比色法;以上指标的测定均参照曹建康等[8]的方法。 1.4 数据处理 Excel 2010软件对实验数据进行制图,用统计分析软件SPSS(Version 19.0)对实验数据进行邓肯氏多重极差检验。 2 结果与分析 2.1 刺梨鲜果贮藏期间营养成分变化 由表1可以看出,不同成熟度刺梨果实贮藏中的总糖含量变化不同,七成熟的刺梨在贮藏前期总糖含量缓慢上升,贮藏15~30 d内比八、九成熟高,而后随着贮藏时间延长而逐渐下降;八成熟的刺梨则一直呈缓慢下降趋势,从总体上看在整个贮藏过程中其含量变化介于七、九成熟果实之间;九成熟的刺梨除在贮藏前及贮藏后期(60~90 d外)其含量均低于七、八成熟果实;贮藏15d时不同处理间差异显著(P<0.05)。 表 1 贮藏期间刺梨果实营养成分变化 Table 1 Changes in nutrient contents of R. roxburghii with different maturities during storage %
注:同行不同字母表示显著差异(P<0.05,n=3)。
另外,3 种成熟度的刺梨贮藏期间还原糖含量均呈逐步下降趋势,营养品质逐渐下降;贮藏15 d及105 d时不同处理间差异显著(P<0.05)。可溶性固形物含量方面,七成熟果实的变化呈缓慢上升(0~60 d),又逐渐下降(75~105 d)的变化;八成熟果实除在贮藏60 d时有下降外,其变化较为缓慢,贮藏105 d后其含量减少为贮藏前的57.7%;九成熟果实贮藏15~60 d内变化较为平缓,但90 d后其含量呈下降趋势;贮藏0、60 d及90 d时不同处理间差异显著
图 1 不同成熟度刺梨贮藏期间可滴定酸含量变化 Fig.1 Changes of titritable acid content in R. roxburghii with different maturities during storage
图 2 不同成熟度刺梨贮藏期间VC含量变化 Fig.2 Changes in vitamin C content in R. roxburghii with different maturities during storage 由图1可知,贮藏前期(0~15 d)不同成熟度果实酸含量均呈下降趋势,贮藏15~60 d其含量均逐渐上升,60 d后又逐渐下降,七成熟果实可滴定酸含量贮藏前期(0~60 d)较低,八成熟果实的可滴定酸含量随着贮藏时间延长呈下降趋势,九成熟果实可滴定酸含量贮藏前期(0~60 d)最高,贮藏第30天时九成熟果实的可滴定酸含量显著高于其他两种成熟度(P<0.05),贮藏45、60、105 d时不同成熟度之间可滴定酸含量差异显著 由图2可以看出,贮藏期间不同处理的刺梨果实VC含量总体呈下降趋势,七成熟刺梨果实在整个贮藏过程中(除90 d外)VC含量最低,下降也最快,贮藏第0、45天时其含量显著低于其他两种成熟度果实的VC含量 2.2 刺梨鲜果贮藏期间腐烂率和质量损失率变化
图 3 不同成熟度刺梨贮藏期间腐烂率变化 Fig.3 Changes in decay incidence of R. roxburghii with different maturities during storage 由图3可知,随着贮藏时间的延长腐烂率逐渐上升。七、八、九成熟果实贮藏90 d后腐烂率分别是贮藏15 d时的4.14、3.7 倍和4.36 倍,贮藏105 d时3 种成熟度的果实腐烂率达到42%、49%和54%。
图 4 不同成熟度刺梨贮藏期间质量损失率变化 Fig.4 Changes in weight loss rate of R. roxburghii with different maturities during storage 由图4可知,七成熟果实贮藏15 d时质量损失率最大,这是由于成熟度低的果实生理代谢作用旺盛,会消耗较多底物,因此质量损失率较高[12],随后变化趋于平缓,105 d后质量损失率最小;八成熟果实质量损失率呈先降低而后缓慢上升又降低的变化趋势;九成熟果实贮藏15~90 d内质量损失率一直呈上升趋势,90 d后开始下降,60~105 d内其质量损失率显著高于其他2 个不同处理(P<0.05)。
图 5 不同成熟度刺梨贮藏期间果实硬度变化 Fig.5 Changes in flesh firmness of R. roxburghii with different maturities during storage 硬度是衡量果实品质的重要指标之一。果实贮藏期间,硬度的降低主要是由一系列细胞壁分解酶,纤维素酶、聚半乳糖醛酸酶的作用引起[13]。由图5可以看出,随着贮藏期的延长,各处理间刺梨果实硬度均下降,与前人对草莓、桃等果实的研究结果相似[14-15]。七成熟果实贮藏0~45 d内果实硬度有缓慢上升,45 d后开始下降,贮藏90 d时果实硬度显著高于其他处理果实(P<0.05);八成熟果实整个贮藏期间硬度变化较为平缓,贮藏105 d后果实硬度仍保持原来的96.48%;九成熟果实除第45天外果实硬度均维持在较低水平。
图 6 不同成熟度刺梨贮藏期间果实细胞膜透性变化 Fig.6 Changes in cell membrane permeability of R. roxburghii with different maturities during storage 细胞膜透性的大小可以利用果实组织的相对电导率来衡量,相对电导率越高,说明细胞膜完整性受破坏的程度越高[16]。图6表明,随着贮藏时间的延长,刺梨果实组织的相对电导率呈现不断上升态势。七成熟果实细胞膜透性上升的速度最慢,贮藏75 d膜透性显著低于其他成熟度(P<0.05);九成熟果实的膜透性在贮藏期间较高,除60 d外,八成熟和九成熟果实的细胞膜透性差异不显著(P>0.05)。在同样贮藏条件下,七成熟果实细胞成熟衰老的速度最慢,九成熟果实细胞成熟衰老的速度最快。 2.3 贮藏期间果实生理指标及酶活性变化
图 7 不同成熟度刺梨贮藏期间呼吸强度变化 Fig.7 Changes in respiration intensity of R. roxburghii with different maturities during storage 由图7可以看出,贮藏0~60 d果实的呼吸强度上升缓慢,75 d达到呼吸高峰,之后逐渐下降,属于呼吸跃变型果实,这与之前牟君富[17]的研究结果一致。贮藏75~90 d时七成熟呼吸高峰值最低,八成熟及九成熟果实呼吸强度较高。成熟度越高的果实贮藏过程中呼吸代谢也较为旺盛,对果实内糖、有机酸等有机养分消耗也较大。刺梨果实的呼吸强度变化在在0.01水平(双侧)与还原糖(r=-0.443**)、总糖(r=-0.461**)及可滴定酸(r=-0.397**)的变化呈极显著负相关关系,表明贮藏期间抑制果实呼吸作用可以一定程度延缓营养成分损失,将果实代谢维持在一个较低水平。
图 8 不同成熟度刺梨贮藏期间MDA含量变化 Fig.8 Changes in MDA content of R. roxburghii with different maturities during storage MDA是反映植物膜脂过氧化程度的重要指标[18]。且对质膜有毒害作用,是细胞衰老的标志[19]。由图8可知,不同成熟度的刺梨果实MDA含量变化均呈现上升趋势,贮藏前期(15~30 d)八成熟果实MDA含量略微高于其他两组,而在贮藏后期(90~105 d)九成熟果实含量高于其他组。从整体上看,除第15、90天外不同成熟度刺梨MDA含量变化无显著差异(P>0.05)。 POD在植物体内有两方面的作用,一方面与植物正常的形态发生和形态建成有关,另一方面与植物对环境的抗逆性有关,是植物保护酶系的重要保护酶之一[20]。由图9所示,采后刺梨果实POD活性变化呈现先降低后升高再下降的趋势,不同成熟度果实贮藏0~15 d内POD活性均下降,七成熟果实POD活性在贮藏前期(15~60 d)一直维持在较低水平;八成熟果实POD活性在贮藏后期(60~75 d)在较低水平;九成熟果实活性变化介于两者之间。贮藏105 d后POD活性分别为贮藏前的36.74%(七成熟)、80.7%(八成熟)、71.39%(九成熟)。除第15、45天外,不同处理间刺梨果实POD活性无显著差异(P>0.05)。
图 9 不同成熟度刺梨贮藏期间POD活性变化 Fig.9 Changes in POD activity of R. roxburghii with different maturities during storage
图 10 不同成熟度刺梨贮藏期间PPO活性变化 Fig.10 Changes in PPO activity of R. roxburghii with different maturities during storage PPO是一类广泛存在于植物体内会引起果实褐变的含铜金属酶,能够催化多酚类物质氧化成为醌[21]。由图10可知,七成熟刺梨果实PPO活性贮藏前期(0~60 d)逐渐升高,从第60天起开始下降;八成熟果实PPO活性变化呈下降的趋势,除第45、90天外的略微升高;九成熟果实变化呈波动下降的过程。贮藏105 d后PPO活性分别为贮藏前的67.88%(七成熟)、34.3%(八成熟)、86.45%(九成熟)。除第45天外,不同处理果实PPO活性变化存在显著差异(P<0.05)。 3 讨论与结论 品种和采收成熟度是保持果实品质和延长贮藏期的重要因素[22],与此同时果实贮藏时的成熟度也受贮藏方法的影响[23]。之前的研究表明,果实采收过早会导致贮藏过程中果实营养品质较差,而采收过晚则会加速果实的成熟衰老进程[24]。果实的采收成熟度较低则对环境的抗逆性较强,对环境条件影响的敏感性也强;而采收成熟度较高的果实,对环境的适应能力降低,对环境条件影响的敏感程度也降低,生理稳定性较强[23]。 由于贮藏期间可滴定酸作为呼吸底物被消耗,也有部分转化为糖类,因此可滴定酸和可溶性固形物含量的变化呈相反趋势。作为独立的生命体,刺梨果实贮藏过程中没有来自母体的养分供给,但仍需进行生理代谢,主要依靠来次于果胶及纤维素类的分解来增加糖类成分。果实成熟度与可滴定酸及可溶性固形物含量呈正比,成熟度低的果实总糖及可溶性糖含量较低,感官品质也较高成熟度果实差。 抗坏血酸氧化酶(ascorbate oxidase,AAO)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)分别在O2和H2O2的参与下将VC氧化成不稳定的单脱氢抗坏血酸并进而形成脱氢抗坏血酸[25]。贮藏0~75 d时,刺梨果实VC含量变化较为平缓,维持在一个较为恒定水平,表明刺梨果实在贮藏过程中后熟阶段积累的VC很少被氧化,75 d后开始下降,成熟度低的果实含量较低,下降速度也较快,这与何照范[26]、牟君富[27]等的研究结果基本一致。安华明等[28]认为,刺梨果实在连续合成VC的同时,由于氧化分解酶(AAO、APX)只在果实发育前阶段的较短时期内具有活性,因而VC极少氧化分解,这是刺梨果实能够积累高水平VC的原因之一。 通过对不同采收成熟度刺梨果实贮藏期间生理及营养指标变化的测定,结果表明:七成熟果实由于采摘成熟度较低,贮藏过程中不易腐烂,具体表现为硬度增加、果肉发脆、贮藏前期质量损失率较高总糖、还原糖、VC含量下降明显;MDA维持较高水平,贮藏后期风味较差。八成熟的刺梨贮藏期间代谢强度较低,果实硬度缓慢下降,质量损失率和腐烂率相对较低;总糖、还原糖、VC损失较少;PPO活性低;保持了果实正常的品质和风味,未出现早衰及果实劣变现象,其商品价值最高。九成熟果实成熟度最高,乙烯代谢旺盛,耐藏性降低,成熟衰老过程较快,具体表现为:还原糖、可溶性固形物和VC含量最高;但成熟衰老较快,硬度下降、膜透性上升,质量损失和腐烂率严重。因此,‘贵农五号’刺梨果实贮藏的适宜采收成熟度应选择八成熟的果实较适宜。 参考文献: [1] 何照范, 牛爱珍, 向显衡, 等. 刺梨果实营养及其维生素C含量变化的研究[J]. 园艺学报, 1984, 11(4): 271-273. [2] 殷建强, 陈婷, 谭万友, 等. 浅议贵州刺梨产业发展中科技创新与技术推广的措施对策[J]. 贵州林业科技, 2012, 40(4): 57-60. [3] 樊卫国, 向显衡, 安华明, 等. 刺梨新品种‘贵农五号’[J]. 园艺学报, 2011, 38(8): 1609-1610. [4] 牟君富, 雷基祥, 谭书明, 等. 刺梨果实最适采收期的研究[J]. 贵州农学院学报, 1995, 14(4): 50-56. [5] 牟君富, 王绍美. 刺梨鲜果贮藏初探[J]. 贵州农业科学, 1981, 9(5): 26-28. [6] 牟君富, 王绍美. 刺梨鲜果贮藏研究[Ⅱ][J]. 贵州农学院学报, 1982, 1(1): 95-101. [7] 牟君富, 李淑久. 刺梨果实冷冻贮藏保鲜及取汁技术研究[J]. 中国野生植物资源, 2012, 31(3): 63-66. [8] 曹建康, 姜微波, 赵玉梅. 果蔬采后生理生化实验指导[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2007: 22-155. [9] 王鸿飞, 绍兴锋. 果品蔬菜贮藏与加工实验指导[M]. 北京: 科学出版社, 2012: 35-37. [10] 刁春英, 高秀瑞, 张玲. 蜂胶提取物对草莓室温保鲜效果的研究[J]. 食品科技, 2013, 38(1): 248-256. [11] 邰晓亮. 不同贮藏条件对蟠桃采后生理及贮藏效果影响的研究[D]. 石河子: 石河子大学, 2010: 21. [12] 陈祖钺, 王如福, 祁寿椿, 等. 鲜枣贮藏的初步研究Ⅰ品种耐藏性、成熟度和温度对保鲜效果的影响[J]. 山西农业大学学报, 1983, 3(2): 48-53. [13] COSTA F, PEACE C P, STELLA S, et al. QTL dynamics for fruit firmness and softening around an ethylene-dependent polygalacturonase gene in apple (Malus domestica Borkh.)[J]. Journal of Experimental Botany, 2010, 61(11): 3029-3039. [14] 李莹, 任艳青, 闫化学, 等. 成熟度和贮藏温度对草莓贮藏期间果实品质的影响[J]. 食品工业科技, 2013, 34(4): 335-340. [15] 胡留申, 董晓颖, 李培怀, 等. 桃果实成熟前后细胞壁成分和降解酶活性的变化及其与果实硬度的关系[J]. 植物生理学通讯, 2007, 43(5): 837-841. [16] 柯玉清, 张长峰. 钙对果实采后生理作用及其机理研究进展[J]. 保鲜与加工, 2005(5): 8-10. [17] 牟君富. 刺梨果实生理变化与加工适应性的研究[J]. 农业工程学报, 1985, 3(1): 66-76. [18] 廖小芳, 周步进, 杨健, 等. 红麻细胞质雄性不育系与保持系苗期耐冷生理研究[J]. 中国农业大学学报, 2012, 17(3): 49-56. [19] 宫长荣, 陈江华, 汪耀富. 烘烤中的膜脂过氧化作用及其对烟叶内在质量的影响[J]. 中国烟草学报, 1999, 5(3): 11-16. [20] 蒋选利, 李振岐, 康振生. 过氧化物酶与植物抗病性研究进展[J]. 西北农林科技大学学报, 2001, 20(6): 124-129. [21] 赵伶俐, 范崇辉, 葛红, 等. 植物多酚氧化酶及其活性特征的研究进展[J]. 西北林学院学报, 2005, 20(3): 156-159. [22] STANLEY J, PRAKASH R, MARSHALL R, et al. Effect of harvest maturity and cold storage on correlations between fruit properties during ripening of apricot (Prunus armeniaca)[J]. Postharvest Biology and Technology, 2013, 82(3): 39-50. [23] 庄虚之. 论果实的贮藏成熟度[J]. 河北农业大学学报, 1985, 8(1): 18-24. [24] 高豪杰, 贾志伟, 李雯, 等. 不同采收成熟度、不同品种的芒果果实对1-MCP处理的反应[J]. 食品科学, 2013, 34(2): 293-297. [25] 刘明. 刺梨果实中AsA氧化分解和再生过程的生理基础[D]. 贵阳: 贵州大学, 2009: 8-9. [26] 何照范, 牛爱珍, 向显衡, 等. 刺梨果实营养及其维生素C含量变化的研究[J]. 园艺学报, 1984(4): 271-273. [27] 牟君富, 王绍美, 朱庆刚. 60Co-γ射线在刺梨果实贮藏保鲜上的应用[J]. 贵州农业科学, 1984, 12(4): 61-62. [28] 安华明, 陈力耕, 樊卫国, 等. 刺梨果实中维生素C积累与相关酶活性的关系[J]. 植物生理与分子生物学学报, 2005(4): 431-436. 收稿日期:2014-05-13 基金项目:贵州省科技攻关项目(黔科合重大专项字[2013]6006-2号) 作者简介:朱通(1990—),男,硕士研究生,研究方向为果蔬贮藏与加工。E-mail:oliver9023@gmail.com *通信作者:徐俐(1963—),女,教授,硕士,研究方向为食品贮藏与加工。E-mail:gzdxxuli@tom.com |
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