刺梨果实贮藏过程中品质变化

刺梨果实贮藏过程中品质变化

罗伊斯霍伊特罗伊斯是中国的长期灌木，主要分布在中国西南部的贵州省、四川省、云南省等省。贵州省是最常见的分布和产量最高的省份。它富含着vc（11000mg.100g）和超氧化物歧化酶（sod）。目前,全省剌梨的种植面积约7000公顷,鲜果产量达1.76万t/a。当前贵州省内推广种植的‘贵农五号’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,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,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材料和方法1.1刺梨果汁的采摘刺梨鲜果为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10d,以盛花后85(七成熟)、95d(八成熟)及105d(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24h。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、试剂与材料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果蔬涂膜的制备试验设置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0.068mm厚果蔬专用保鲜膜封装。每个处理4kg,在(1±0.5)℃、相对湿度80%~85%的冷库中贮藏,每隔15d取样一次,每次处理取10个果实,重复3次,每次取样时换气5min,擦干保鲜膜内壁及塑料筐附着水分。1.3.2测量指标1.3.2.测定指标的测定总糖含量测定: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的方法。VC含量测定:钼蓝比色法。1.3.2.腐烂率及硬度质量损失率的测定见式(1):腐烂率的测定见式(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5mm,长10mm;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的方法。1.3.2.抗氧化酶活性测定呼吸强度测定: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(polyphenoloxidase,PPO)活性测定:比色法;以上指标的测定均参照曹建康等的方法。1.4实验数据的统计与分析Excel2010软件对实验数据进行制图,用统计分析软件SPSS(Version19.0)对实验数据进行邓肯氏多重极差检验。2结果与分析2.1不同处理对九成熟果实营养品质和可溶性固形物含量的影响由表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15~30d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(60~90d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)。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15d及105d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(0~60d),又逐渐下降(75~105d)的变化;八成熟果实除在贮藏60d时有下降外,其变化较为缓慢,贮藏105d后其含量减少为贮藏前的57.7%;九成熟果实贮藏15~60d内变化较为平缓,但90d后其含量呈下降趋势;贮藏0、60d及90d时不同处理间差异显著(P<0.05)。由图1可知,贮藏前期(0~15d)不同成熟度果实酸含量均呈下降趋势,贮藏15~60d其含量均逐渐上升,60d后又逐渐下降,七成熟果实可滴定酸含量贮藏前期(0~60d)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(0~60d)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、105d时不同成熟度之间可滴定酸含量差异显著(P<0.05)。从可滴定酸含量的角度考虑,八成熟刺梨果实贮藏期间含量变化平稳未出现较大波动。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90d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(P<0.05);八成熟刺梨果实变化较为缓慢,介于七成熟与九成熟果实之间;九成熟果实在整个贮藏期间VC含量下降缓慢,从VC含量变化的角度考虑,适宜选择九成熟果实。2.2成熟果酒对刺梨果实品质的影响由图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90d后腐烂率分别是贮藏15d时的4.14、3.7倍和4.36倍,贮藏105d时3种成熟度的果实腐烂率达到42%、49%和54%。由图4可知,七成熟果实贮藏15d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,随后变化趋于平缓,105d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15~90d内质量损失率一直呈上升趋势,90d后开始下降,60~105d内其质量损失率显著高于其他2个不同处理(P<0.05)。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。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。七成熟果实贮藏0~45d内果实硬度有缓慢上升,45d后开始下降,贮藏90d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105d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。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。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75d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60d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不同采后刺梨果实mda和pod活性的变化由图7可以看出,贮藏0~60d果实的呼吸强度上升缓慢,75d达到呼吸高峰,之后逐渐下降,属于呼吸跃变型果实,这与之前牟君富的研究结果一致。贮藏75~90d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。MDA是反映植物膜脂过氧化程度的重要指标。且对质膜有毒害作用,是细胞衰老的标志。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(15~30d)八成熟果实MDA含量略微高于其他两组,而在贮藏后期(90~105d)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。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0~15d内POD活性均下降,七成熟果实POD活性在贮藏前期(15~60d)一直维持在较低水平;八成熟果实POD活性在贮藏后期(60~75d)在较低水平;九成熟果实活性变化介于两者之间。贮藏105d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)。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。由图10可知,七成熟刺梨果实PPO活性贮藏前期(0~60d)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105d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不同采收期对刺梨果实生理及营养指标的影响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,与此同时果实贮藏时的成熟度也受贮藏方法的影响。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。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。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(ascorbateoxidase,AAO)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase,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。贮藏0~75d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,75d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、牟君富等的研究结果基本一致。安华明等认为,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