可食涂膜处理对鲜切葡萄粒低温贮藏期间生理生化和品质的影响

可食涂膜处理对鲜切葡萄粒低温贮藏期间生理生化和品质的影响

红地球是近年来中国种植面积的最小类型。其色泽艳丽,外观诱人,果皮较薄,肉质肥厚,味甜爽口,品质极佳,耐运性好,商品价值高,受到人们的广泛青睐。但是,贮藏中容易发生微生物病害,如灰霉病、黑腐病、白腐病等;并且由于红地球葡萄特殊的理化性质对SO2极其敏感,少量的SO2就使葡萄受到伤害或出现漂白现象,从而加重果实的腐烂,同时人们逐渐认识到SO2残留的潜在危害。因此,传统的硫处理方法在红地球葡萄的贮藏保鲜上受到了一定的限制。红地球葡萄属浆果类穗状果实,果穗由果粒、穗轴和果梗组成,食用部分的果粒占总重量的95%左右,其余5%为穗轴和果梗是非食用部分。而非食用部分的果梗和穗轴是制约葡萄贮藏的主要部分,葡萄贮藏中的腐烂、掉粒和干枝无不与之密切相关。研究认为,红地球葡萄粒为非跃变型,果梗和穗轴为跃变型,而且果梗和穗轴的呼吸非常旺盛(其呼吸强度是果粒的10倍左右),旺盛的呼吸促进果梗和穗轴提早衰老;果梗和穗轴的蒸腾失水量占整个果穗的50%以上,导致干枝、干梗。针对以上葡萄贮藏保鲜中的问题,本试验对鲜切红地球葡萄粒进行可食性涂膜保鲜。这样能避免整穗葡萄贮藏难度,延长果粒贮藏寿命,方便消费者食用,节约冷库贮藏费用,减少城市垃圾,有利于环境保护。同时,可食性涂膜利用仿生理论,在果粒表面形成一层薄膜,类似于葡萄表面的蜡质层,可有效阻止水分散失和微生物侵染,并具有一定的气调作用。1材料和方法1.1苹果物采集试验用红地球葡萄于2003年10月18日采自西安市灞桥区果园,采收当天,在果园剪去病果和受伤果,装入塑料筐运回西北农林科技大学食品科学与工程学院实验室进行处理。1.2测试方法1.2.1新鲜切割和涂抹处理葡萄穗→挑选→剪切→分级→清洗→晾干→鲜切葡萄粒→涂膜→晾干→预冷→包装→冷藏。1.2.2可萃取的膜溶液的制备(1)壳聚糖可用于制备食物2.0%壳聚糖→加1.5%柠檬酸溶液→溶胀→加热溶解→加0.5%甘油→加0.1%苯甲酸钠→搅拌均匀→壳聚糖可食性膜液。(2)海藻酸钠可萃取自助膜溶液2.0%海藻酸钠→加水溶胀8h→搅拌溶解→加0.5%甘油→加0.1%苯甲酸钠→搅拌均匀→海藻酸钠可食性膜液。(3)羧甲基纤维可萃取膜液2.0%羧甲基纤维素→加水溶胀8h→搅拌溶解→加0.5%甘油→加0.1%苯甲酸钠→搅拌均匀→羧甲基纤维素可食性膜液。1.2.3羧甲基纤维素生食性膜液涂膜的制备本试验采用浸涂法,共设3组处理,每组处理设3次重复:处理1用壳聚糖可食性膜液涂膜处理;处理2用海藻酸钠可食性膜液涂膜处理;处理3用羧甲基纤维素可食性膜液涂膜处理;以不进行涂膜处理的鲜切葡萄粒为对照。采后当日进行鲜切处理,首先将葡萄粒从果穗上剪切下来(保留果垫),然后清洗、分级、自然晾干,进行不同的涂膜处理。每处理用果2.5kg,重复3次。膜要涂布均匀、完整,在自然气流下晾干,表面形成一层光亮、透明的保护膜。装入干净的PVC餐盒,再用保鲜膜包装,预冷后置-1~0℃的恒温库进行冷藏。1.3调查及测定指标试验每15d测定一次以下各项指标:呼吸强度、果粒的耐压力、可溶性固形物含量(SSC)、可滴定酸含量(TA)、失重率;试验的第75天检查褐变指数和好果率。呼吸强度采用气流法测定。果粒的耐压力测定:将葡萄果粒置两块玻璃板(10cm×10cm)之间,用GY-B型果实硬度计从上方施加压力,果粒被压破时所需的压力,即为葡萄果粒的耐压力。每次测定取1个果粒,重复8次,取平均值。SSC含量采用PR-101(0%~45%)型手持折光仪测定,重复6次,取平均值。TA含量采用酸碱滴定法。失重率计算:失重率=(处理时的果重-贮藏后的果重)/处理时的果重×100%。褐变指数采用感官分级法,各级指数规定如下:0级为葡萄果粒无褐变,果肉组织正常;1级为果垫周围有少量的褐变,但没有形成褐变色带;2级为果垫周围有明显的褐变,形成褐变色带,褐变面积小于1/5;3级为果垫周围有明显的褐变,其褐变面积小于1/3;4级为葡萄果粒褐变面积超过1/3。褐变指数=∑(褐变果数×褐变级值)总果数×最高褐变级值×100%=∑(褐变果数×褐变级值)总果数×最高褐变级值×100%好果率计算:好果率=好果粒数/果粒总数×100%商品率计算:商品率=(0级+1级)的未腐烂果数/总未腐烂果数2结果与分析2.1涂膜保鲜对葡萄呼吸强度的影响呼吸强度是衡量葡萄粒生命活动的重要指标,从呼吸强度的大小与变化可以看出葡萄粒在贮藏期间的营养物质消耗和衰老状况。从图1看出,葡萄粒属非呼吸跃变型果实,在整个贮藏过程中不出现呼吸跃变现象,在冷藏温度下表现为平稳下降趋势,这与梁丽雅等得出的试验结论一致。在贮藏期间各处理表现出相似的呼吸强度变化规律,即在贮藏初期(15d内),呼吸强度大幅度下降,以后的贮藏中呼吸强度变化趋于平稳。但不同处理间的呼吸强度下降幅度不同,对照组在贮藏的45d后呼吸强度才渐趋平稳,而涂膜处理组在贮藏的15d后呼吸强度就基本趋于平稳,并且与对照相比,其呼吸强度始终维持较低水平。涂膜处理均在不同程度上抑制了葡萄粒的呼吸强度,使呼吸强度提前30d降到较低水平。其中以壳聚糖可食性膜处理葡萄粒呼吸强度最低,并一直维持较低水平;海藻酸钠和羧甲基纤维素可食性膜处理的次之,在贮藏一个半月时,呼吸强度又出现上升趋势。2.2对葡萄耐压力的影响硬度是衡量葡萄品质的主要指标之一,耐压力是反映葡萄的硬度指标,耐压力越大,果实的硬度就越高。从图2看出,随着贮藏期的延长,葡萄粒逐渐衰老软化,耐压力呈现下降趋势。对照组耐压力下降最快,贮藏75d时,耐压力降低到4kg/cm2左右,果粒软绵,几乎失去了食用价值;而涂膜处理组耐压力下降均较对照组缓慢,其中处理1耐压力下降速度最为缓慢,贮藏75d时耐压力为6.87kg/cm2以上。葡萄粒贮藏期间,耐压力降低主要是营养成分的消耗和水分损失所引起。壳聚糖可食性膜一方面可有效地降低葡萄的呼吸强度,减少营养成分的消耗;另一方面涂膜后可抑制葡萄的水分蒸腾,保持较高的膨压。海藻酸钠可食性膜和羧甲基纤维素可食性膜在贮藏后期吸湿比较严重,降低了膜的保护性。2.3复合涂膜对葡萄ssc含量的影响由图3可以看出,在贮藏过程中,随着贮藏时间的延长,鲜切葡萄粒SSC含量都有不同程度的下降。在贮藏前15d,对照组SSC下降缓慢,而处理组下降幅度稍大;在15d以后,对照组下降幅度最大,处理组下降缓慢,尤其是处理1贮藏75d时SSC含量在14%左右。这是因为引起葡萄粒SSC含量变化的因素主要是果粒的呼吸作用和水分蒸腾作用,涂膜葡萄粒在整个贮藏过程中,水分蒸腾作用非常微弱,SSC含量的降低主要是由于呼吸消耗所引起;对照在贮藏初期由于水分蒸腾所产生的浓缩作用比较明显,因此SSC含量下降缓慢;但到贮藏后期引起SSC含量减少的因素主要是呼吸消耗,未涂膜葡萄粒有较强的呼吸作用,因此对照组SSC含量大幅度下降。涂膜处理能延缓SSC含量的下降,以壳聚糖可食性膜涂膜处理组SSC下降最为缓慢,海藻酸钠可食性膜处理组次之,羧甲基纤维素可食性膜的下降幅度相对较快。2.4不同处理对葡萄中ta含量的影响图4表明,涂膜处理组和对照组在保鲜过程中TA含量呈下降趋势。在贮藏45d时,各处理和对照没有明显的差别,在45~75d,处理1的TA含量变化很小,75d时,TA含量为0.326%,而对照和其他处理的下降幅度比较明显,在75d时,TA含量下降至0.29%以下。引起葡萄粒TA下降的主要因素为果粒的呼吸消耗,处理1的TA含量变化较小,意味着在贮存期间果实的营养消耗较少;而对照和其他处理的TA含量变化较大,说明葡萄粒在保鲜期间营养损耗较多。2.5涂膜保鲜对葡萄失重率的影响果实的失重包括水分和干物质两方面的损失,但蒸腾失水损耗是主要的因素,约占总失重的80%,因而失重率主要反映贮藏期间以水分为主要成分的变化。从图5可以看出,对照组葡萄的失重率非常严重,贮藏75d时失重率接近5%;涂膜处理组失重率均在3.6%以下,尤其是处理1,贮藏75d失重率仅为1.85%。果实失重后,会引起形态、结构、质地、颜色、光泽、风味等多方面的变化,失去了新鲜脆嫩质地,降低了果实的新鲜度。因此,鲜切葡萄粒用壳聚糖可食性膜处理,可很好地保持果粒的新鲜度。海藻酸钠可食性膜处理组次之,羧甲基纤维素可食性膜的失重比较严重。2.6不同处理对苹果外观和好果率的影响本试验在贮藏75d时分别对鲜切葡萄粒的褐变指数、腐烂率和商品率进行了综合评定。从图6可以看出,处理1在贮藏75d依然能保持良好的外观,褐变指数只有21.6%,其中0级果占52.6%,好果率达94.6%;处理2和处理3由于使用的被膜剂有较强的吸湿性,尤其在高湿条件下吸湿性更强,因此,在贮藏75d时,表面有沙质颗粒析出,影响外观,褐变指数分别为25.3%和27.8%,好果率分别为87.1%和82.5%;而对照的褐变指数为29.3%,好果率为70.8%,可见,壳聚糖可食性膜处理可显著减少腐烂,抑制褐变。3涂膜保鲜的保鲜效果3.1葡萄果穗保鲜的关键在于保持穗轴和果梗的新鲜,因为穗轴和果梗是葡萄穗中呼吸生理最活跃、失水最严重的部位。本试验对鲜切葡萄粒进行保鲜,降低了果粒和穗轴同贮的难度,获得比整穗葡萄贮藏更佳的效果,整穗葡萄贮藏到45d时,霉变非常严重,果粒的腐烂率明显高于鲜切葡萄粒;同时能提高贮藏葡萄的商品率,方便消费和减少城市垃圾,有利于环境保护等。3.2可食性膜在果品上的保鲜功能主要表现在两方面:一是涂膜保鲜,在果实表面形成薄膜为果实创造微气调环境,通过控制可食性膜的结构和组成来调节气体的透过率和透湿性,使呼吸强度处于最佳范围,并减少失水,同时可食性膜可作为乙烯吸收剂的载体,降低乙烯浓度;二是抑菌防腐保鲜,涂膜剂本身或者与抑菌物质复配,具有抑菌抗菌作用,可以抑制病原菌引起的产后病害,减少腐烂。3.3本试验结果表明,可食性膜处理能较好保持鲜切葡萄粒的新鲜度:降低呼吸强度、保持硬度、减少营养成分的消耗、抑制腐烂、减少褐变、改善外观,壳聚糖可食性膜处理的鲜切葡萄粒贮藏75d,商品率达到88.1%,较对照提高25.1%。海藻酸钠可食性膜和羧甲基纤维素可食性膜处理组在贮藏前期有较好的保鲜效果,但在贮藏后期由于吸水变潮,破坏了膜的结构,不仅不能起到保鲜作用,甚至会被微生物利用,成为它们的培养基,引起较多的腐烂。在以后的研究中