氯化钙对冷冻蓝莓果实品质的影响

氯化钙对冷冻蓝莓果实品质的影响

蓝莓也被称为越橙色，是杜鹃科的一个小浆果果实。蓝莓果实呈深蓝色,被白霜,近圆形,其果肉细腻,种子极小,甜酸适口,并且有清爽宜人香气,为鲜食的水果佳品;蓝莓中富含VC、花青素、多酚、黄酮等多种抗氧化物,是具有抗氧化作用最强的水果之一。蓝莓果实的盛产期在高温季节,时间较为集中;蓝莓果实耐贮性差,采后在常温条件下放置4~6d即开始腐烂,加上果实在当季时大量涌入市场而造成严重的积压,因此果实采后易受病菌侵染或发生软化而腐烂变质,这严重制约了蓝莓产业的发展。目前关于蓝莓贮藏技术的研究主要围绕冷藏保鲜技术,针对蓝莓速冻加工的预处理研究及蓝莓速冻果在冻藏期的品质变化报道较少。果实采后浸钙处理可有效稳定果实色泽,且钙离子与果胶半乳糖醛酸自由羧基的残基之间形成的离子桥梁可加强细胞壁结构。浸钙处理在草莓、菠萝、冬枣、杨梅等部分果蔬上已经有较为详尽的研究报道,并且效果十分显著,但国内有关钙处理在果蔬冻藏方面的研究较少。包海蓉等研究得出温度越低果实品质越好,但由于食物在不同温度条件下的冻结率呈S型曲线,-18℃时93%的水分都会冻结成冰,-18℃可抑制微生物的繁殖,并降低各类化学反应及酶反应的速度,且此温度也较容易实现。因此本研究采用不同质量分数氯化钙溶液在蓝莓果实速冻前进行浸钙预处理,选用-18℃作为速冻蓝莓果实的贮藏温度,通过对蓝莓速冻果在冻藏期生理生化、主要营养成分等指标的分析,考察浸钙预处理对速冻蓝莓在冻藏期品质变化的影响,为蓝莓的速冻保鲜提供技术和理论依据。1材料和方法1.1蓝莓预处理实验用蓝莓品种为“蓝丰”,2013年7月采自辽宁省丹东市。采后当天运回,选取无病虫害、无机械伤、大小均匀、成熟度相对一致的蓝莓果实,并在0~1℃冷库中预冷24h。将预冷的蓝莓果实分别采用0.5%、1.0%、1.5%氯化钙溶液常温浸泡10min,对照(CK)用清水浸泡10min。处理后晾干,-25℃速冻后于-18℃条件下冻藏。每个处理重复3次。冻藏1、2、4、6个月时取出,放入4℃冰箱中复温4h后,测定各品质指标。1.2仪器和检测BSA224S电子天平赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;CT3-10k型质构仪(探头直径为8mm)美国Brookfield公司;CR-400色差仪日本ChromaMeter公司;TU-1810紫外-可见分光光度计北京普析通用有限公司;CR21G高速冷冻离心机美国Himac公司;WYT4手持数显糖度计浙江托普仪器有限公司。1.3指标测定1.3.1质量损失率的测量采用称重法测定。样本量为50个且随机选择。1.3.2蓝莓质构分析测定采用Brookfield-CT3-10k型质构仪(探头直径为8mm)进行质构分析测定,取各蓝莓果实赤道线上2个对称部位测定,取样量为10个果实。目标值4.0mm,触发点负载7g,速率0.5mm/s。1.3.3可溶性固形物tss的含量是测量的1.3.4道线上分布均匀的3个部位的立地条件利用CR-400色差计测定蓝莓果实赤道线上分布均匀的3个部位的L*(明亮度)、a*(红绿偏差)、b*(蓝黄偏差)值,取样量为10个果实。1.3.5可萃取酸含量测定采用GB/T12456—2008《食品中总酸的测定方法》,以柠檬酸计。取样量为50个果实。1.3.6测量中的cc含量参照GB/T5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》进行测定。取样量为50个果实。1.3.7通过测定颜色和总酚含量花色苷含量参照赵慧芳等的pH示差法。总酚含量参照Julkune-Titttor方法进行测定。取样量为50个果实。1.3.8多酚氧化酶ppo和氧化酶pod的活性PPO活性采用邻苯二酚比色法,POD活性采用愈创木酚氧化法。取样量均为50个果实。1.4不同处理对冻藏期间蓝莓质量损失率的影响利用Excel2003软件统计所有数据,计算均值并绘制图表。应用SPSS17.0、DPS7.05软件进行方差分析,利用Duncan新复极差法比较因素水平间的显著性(P<0.05)。由图1可知,随着冻藏时间的延长,果实质量损失率逐渐增大。对照组损失较为严重,自第1个月的8.43%增加到第6个月的16.11%,后者是前者的1.91倍;远大于处理组的质量损失率的变化。在为期6个月的冻藏期间,对照组与处理组质量损失率差异显著(P<0.05),但冻藏前期各处理组之间无显著性差异,冻藏后期1.5%氯化钙处理组质量损失率显著低于0.5%、1%处理组(P<0.05)。氯化钙处理可有效降低冻藏期蓝莓的质量损失率,保持果实的品质。原因可能是钙离子与果胶酸残基相结合,增加了果实细胞壁的稳定性,减少水分的流失。2.2氯化钙对蓝莓硬度的影响果实硬度是衡量果实成熟度和贮藏品质的重要指标之一,其在贮藏期间下降的主要原因是细胞壁物质的降解,其中变化最明显的是果胶物质的降解;且在冷冻、解冻过程中,由于冰晶体的机械损伤作用,果蔬的细胞壁、细胞膜等微观结构发生破裂,导致果实硬度下降。由图2可知,蓝莓果实在冻藏期间硬度逐渐下降,经过氯化钙处理的蓝莓果实在整个冻藏期间硬度均显著高于同期的对照果实(P<0.05),说明氯化钙处理有效延缓了蓝莓果实硬度的降低,很好地保持了果实的形状。各氯化钙处理组间差异不显著。2.3冻藏前期氯化钙处理对tss含量的影响评价果实品质的重要指标之一即TSS含量。由图3可知,随着冻藏期的不断延长,TSS含量均呈现缓慢下降的趋势。产生这一现象原因可能是在冻藏期间果实组织仍然进行呼吸代谢活动,使TSS含量不断被消耗而导致的。冻藏前期钙处理的TSS含量下降速度较对照组快,其中以质量分数为1%的氯化钙处理组较为显著。这可能由于TSS包括可溶性糖、可溶性果胶等可溶性物质;果实速冻过程中处理组与对照组呼吸作用变化基本相同,但处理组钙离子与果胶酸生成不溶于水的果胶酸钙,导致冻藏前期氯化钙处理组TSS含量下降相对较快。但在冻藏第1月后果实TSS含量下降缓慢,钙处理组TSS含量下降速度显著低于对照组(P<0.05),整个冻藏期间1.5%氯化钙处理组TSS含量下降速度相对较慢,但与其他处理组间差异不显著。2.4不同质量分数的蓝莓果实色度值表1表明,新鲜蓝莓果实在速冻后L*值下降,即果实亮度下降。原因可能是此时的蓝莓果实由于冻结过程形成冰晶而造成细胞损伤,使酶与底物接触而导致果实褐变发生。但冻藏期间,对照组与不同质量分数氯化钙处理组的果实亮度均保持稳定。此时,对照组与处理组间无显著性差异(P>0.05)。新鲜蓝莓果实在冻藏期a*、b*值变化均呈先上升后缓慢下降的趋势。在冻藏第1个月内a*、b*值呈上升趋势,表明此阶段果皮色泽开始向红色、黄色转变。在为期6个月的冻藏期间,蓝莓果实氯化钙处理组与对照组果实色泽变化差异不显著。2.5氯化钙处理对蓝莓可滴定酸含量的影响可滴定酸含量的高低是衡量果实采后风味保留程度的重要指标之一,适宜的酸含量有利于保持果实较好的口感和风味。由图4可知,在整个冻藏期间,蓝莓果实的可滴定酸含量呈下降趋势,这主要与其在冻藏期间仍作为呼吸基质而被逐渐消耗有关。经氯化钙处理过的果实可滴定酸含量在冻藏期间明显高于同期对照果实,1.5%质量分数氯化钙处理效果尤为明显,在冻藏第2、4个月时最为明显,分别高于同期对照组23%、32%,且与其他处理组差异显著(P<0.05)。蓝莓果实经氯化钙处理有利于减缓果实内有机酸含量的下降,从而延长了蓝莓的贮藏期。2.6氯化钙处理对实物中vc含量的影响图5表明,果实冻结期间,随着果实品质的下降,VC含量逐渐减少,冻藏期VC含量下降速度较快。其原因可能是VC在冻藏过程中发生氧化还原反应而使其含量下降;此外VC属于水溶性维生素,果实内部的冰晶在低温条件下仍会发生再结晶,随着冻藏时间的延长,再结晶的程度会逐步加深,对果实的细胞膜及细胞壁损伤也越大,果实复温后水分流失随之较大,从而造成VC的损失。经氯化钙处理过的果实VC含量较同期对照果实高。这说明氯化钙处理在冻藏期可以有效延缓蓝莓果实VC含量的下降,抑制其降解,冻藏前期1.5%氯化钙处理显著高于其他处理组(P<0.05),冻藏后期效果不明显。2.7不同处理对冻藏期间花色苷含量的影响果实组织中大量存在酚类和花色苷等植物次生代谢产物,它们与果蔬的色泽、品质等密切相关。由图6、7可知,随着冻藏期不断延长,花色苷和总酚含量均呈下降趋势。原因是总酚与花色苷均属于酚类物质,冻藏期内在PPO和POD作用下发生缓慢氧化,而导致两种酚类物质在冷冻贮藏期间含量不断减少。经过氯化钙处理过的果实在冻藏期间花色苷含量显著高于同期对照果实(P<0.05),其中经1.5%质量分数氯化钙处理的果实花色苷含量冻藏后期显著高于其他处理组(P<0.05)。经氯化钙处理的蓝莓果实冻藏后期总酚含量显著高于同期对照果实(P<0.05),其中质量分数为1.5%氯化钙处理的果实总酚含量下降幅度最小,各处理组间差异不显著。2.8不同质量分数氯化钙处理对冻藏期间pod、ppo活性的影响POD和PPO是参与褐变的主要酶类,酶促褐变即是在酚酶的催化作用下将其组织中的酚类物质通过生化反应转化成褐色的醌类及其聚合物而发生的褐变。从图8可见,快速冻结复温后POD活性明显高出新鲜样品,增加的幅度为64%。随着时间的不断延长,POD活性呈下降趋势,不同质量分数氯化钙处理在冻藏期POD活性变化趋势大致相同,冻藏前期对照组与处理组间差异不显著。由图9可知,冻藏期间PPO活性呈下降趋势,在冻藏前期PPO活性下降较快,冻藏后期氯化钙处理明显抑制了PPO活性(P<0.05),但各处理组间差异不显著。POD、PPO在冻藏第6个月时已接近失活状态。PPO活性变化规律与总酚变化相同,进一步得出总酚含量下降是由于细胞中的氧化酶催化底物氧化反应而引起的。3氯化钙对蓝莓果实品质的影响钙在延缓果蔬采后衰老方面的作用已有很多报道。有研究表明,果实中的果胶酸与钙离子可生成不溶于水的果胶酸钙,在细胞间形成共价键桥而维持组织的质地,抑制软化。采前或采后钙处理能明显提高果肉组织钙离子浓度,有效维持蓝莓的品质特性。本实验研究表明,经不同质量分数的氯化钙处理后进行速冻冻藏的蓝莓果实与对照果实相比,均能有效抑制冻藏期蓝莓果实的硬度和质量的下降,降低果实的软化程度;高哲等对冬枣的研究得到了相同的结果。氯化钙处理延缓了果实TSS和可滴定酸含量的下降,保持了果实的采后品质,这与魏宝东等对番茄的研究相一致。有研究表明,钙处理能降低PPO活