固载ClO2保鲜剂对米良和贵长猕猴桃的保鲜效果

龙明秀,孙小岚,谭书明

(1.贵州省现代农业发展研究所,贵州贵阳 550006;2.贵州省农业科技信息研究所,贵州贵阳 550006;3.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳 550025)

固载ClO2保鲜剂对米良和贵长猕猴桃的保鲜效果

龙明秀1,孙小岚2,谭书明3,*

(1.贵州省现代农业发展研究所,贵州贵阳 550006;2.贵州省农业科技信息研究所,贵州贵阳 550006;3.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳 550025)

为延长米良和贵长猕猴桃的保鲜期,降低其腐烂率,减少猕猴桃产后损失,本研究采用固载ClO2保鲜剂对猕猴桃进行处理,并于2 ℃条件下贮藏,定期测定其生理生化指标。结果表明:固载ClO2保鲜剂能有效延长猕猴桃的贮藏期。各保鲜剂用量处理的猕猴桃保鲜效果均高于对照组,猕猴桃的软果率、可溶性固形物、霉果率、呼吸强度,以及硬度的下降速率均得到有效降低。其中米良以 22 g固载ClO2保鲜剂处理的保鲜效果最好;贵长以5.5 g固载ClO2保鲜剂处理的保鲜效果最好。但对其色差影响显著,建议作为加工用果的保鲜手段。

固载二氧化氯,猕猴桃,保鲜

近几年,猕猴桃种植在我国发展迅速,2009年我国猕猴桃种植面积和产量已超过新西兰、意大利等发达国家跃居世界第一位,种植面积达70000 hm2,年产量46.7万t[1-2]。贵州省是我国猕猴桃主要产地之一。2009年贵州省猕猴桃种植面积达5600 hm2,占我国猕猴桃种植面积的7.5%,年产量达1.3万t,占我国总产量的1.9%[3-4]。全省主要猕猴桃栽培品种有贵长、米良、秦美等,其中贵长猕猴桃栽培面积较大,品质和产量都属上乘。

猕猴桃种植基地正在不断扩大,产量也逐年增加,但缺乏有效的贮藏保鲜技术,猕猴桃大量腐烂,造成巨大的经济损失,也严重制约猕猴桃生产的进一步发展。因此,研究猕猴桃贮藏保鲜技术具有重要意义。

有研究表明,ClO2应用于果蔬保鲜领域能起到良好的作用[5-9],近年来气体ClO2的研究及应用也取得了突破性成果,将会为果蔬加工带来巨大的影响[10]。据报道,固体ClO2保鲜剂能显著延缓夏黑葡萄的衰老氧化进程[11]。1-MCP结合不同浓度ClO2处理能有效保持桃果实的质地[12]。Warunee Chomkitichai 等[13]的研究显示,ClO2熏蒸处理能减少引起膜损伤的自由基的产生,因而可能成为有效缓解龙眼贮藏期褐变的有效手段。同时,ClO2处理还能减少马铃薯果实乙烯的产生,通过某种机制降低乙烯生物合成相关基因的表达[14]。ClO2在猕猴桃保鲜上的研究也取得了一定的进展。田红炎等[15-16]研究显示,采前ClO2处理能有效杀灭猕猴桃果实表面的有害微生物,显著延缓硬度下降,降低呼吸速率及乙烯生成速率,降低腐烂率等;此外,ClO2处理能明显降低机械损伤果实的呼吸速率,显著降低了果实的腐烂率。邓雷[17]、王亚萍[18]将ClO2分别应用于‘秦美’、‘徐香’猕猴桃上均取得良好的保鲜效果。而ClO2应用于贵长及米良猕猴桃的研究较少,为延长米良和贵长猕猴桃的保鲜期,降低其腐烂率,实验针对贵州主要栽种品种米良和贵长,在2 ℃时利用固载ClO2保鲜剂对两个品种的猕猴桃贮藏特性进行了研究,以期为猕猴桃的贮藏保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

米良及贵长猕猴桃 2013年10月13日采摘于修文县猕猴桃基地。每个品种取20个果测定其可溶性固形物含量,米良猕猴桃品种可溶性固形物含量为6%左右成熟度适当,贵长猕猴桃品种可溶性固形物含量为14%左右成熟度适当。采摘成熟度适当的新鲜猕猴桃,当天运回实验室挑选出大小、成熟度较为一致的果实进行处理。固载ClO2保鲜剂 自制,按亚氯酸钠∶酒石酸∶氯化钙∶活性炭为3∶1∶0.5∶1的比例混合均匀制成[19]。其他试剂均为分析纯。

GXH-3010D型红外线CO2浓度测定仪 伊孚森生物技术(中国)有限公司;TES-135物色分析仪 泰仕电子工业股份有限公司;RHB32糖度计 石家庄泰斯特仪器设备有限公司;HLN200里氏硬度计 莱州市恒仪实验仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料处理 因每个品种对ClO2的耐受能力不同,米良果皮较厚,柔毛较长,固载ClO2保鲜剂用量较大;而贵长果皮较薄,柔毛很少,不耐ClO2,保鲜剂用量较小。米良做5个用量处理,固载ClO2总质量分别为5.5、11、16.5、22、27.5 g;贵长做3个用量处理,分别为5.5、11、16.5 g。各处理用果60个,将固载ClO2保鲜剂放入装有猕猴桃的纸箱中,并做对照(无固载ClO2),2 ℃贮藏。每20 d测一次果实生理生化指标,当腐烂率大于40%时结束实验。

1.2.2 软果率测定 采用分级法,依照果实软化程度分为3级,Ⅰ级果果实未软化;Ⅱ级果果实出现轻微软化,软化面积不超过整果三分之一;Ⅲ级果果实软化明显,软化面积超过整果三分之一。

软果率(%)=(Ⅲ级软果数/剩余果数)×100

1.2.3 果实硬度测定 取3个猕猴桃果实,利用FHM-5型果实硬度计,每个果实沿赤道测3次,取平均值。

1.2.4 可溶性固形物含量测定 利用RHB32手持糖度计测定,用果3个,做3次重复[20]。

1.2.5 霉果率测定 统计出现发霉腐烂的果实个数。

霉果率(%)=(腐烂发霉果实个数/总果实个数)×100[21]

1.2.6 呼吸强度测定 取0.5 kg左右猕猴桃果实,密闭于干燥器中,用GXH-3010D型红外线CO2浓度测定仪分别测定30 min前后的CO2浓度起始值和终止值,重复两次,取平均值。计算公式如下:

式中,ΔA%为干燥器内CO2的浓度增加值(%),V为干燥器体积(L),t为测定环境温度(℃),W为猕猴桃质量,h为测定呼吸强度时间。

1.2.7 色差测定 各处理取3个猕猴桃果实,利用TES-135物色分析仪测定,每果沿果实赤道部位测3次,取平均值。计算公式如下:

1.3 数据分析

利用SPSS13.0软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 软果率

由图1可知,不同用量固载ClO2保鲜剂处理的2个品种在2 ℃贮藏时的软果率均呈上升趋势,米良比贵长耐储性低,贮藏时间较短,软化较快。当腐烂率>40%结束实验,贮藏期结束,米良贮藏期为80 d而贵长为100 d。米良在前20 d软果率上升很快,贵长在前20 d的软果率上升较慢,40 d时上升较快。其中,米良以 22 g固载ClO2处理的效果最好,贵长以5.5 g固载ClO2处理的效果最好,在结束贮藏时,米良和贵长的软果率分别为35%和40%,均低于对照57%和65%的软果率。说明固载ClO2保鲜剂的处理能有效降低猕猴桃软果率。

图1 固载ClO2处理的米良(A)和贵长(B)猕猴桃在2 ℃下的软果率变化Fig.1 The change of soft fruit rate of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.2 硬度

如图2所示,与对照相比,固载ClO2处理的两种猕猴桃硬度下降均较缓慢,米良在前20 d硬度下降较快,20～40 d时下降较慢;贵长在前20 d硬度下降较慢,而20～40 d时硬度下降最快,这与软果率的下降规律一致。结束贮藏时,固载ClO2处理的硬度均高于对照组,米良以27.5 g处理的效果最好(22 g处理的米良60 d时硬度最大),贵长以5.5 g处理的效果最好,结束贮藏时的硬度分别为0.500 kg/cm2与0.376 kg/cm2,高于对照(0.233 kg/cm2与0.251 kg/cm2),说明固载ClO2保鲜剂对猕猴桃硬度的保持有一定的效果。

图2 固载ClO2处理的米良(A)和贵长(B)猕猴桃在2 ℃下的果实硬度变化Fig.2 The firmness change of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.3 可溶性固形物

如图3所示,2个品种的猕猴桃可溶性固形物变化有明显的区别,米良采后可溶性固形物含量较低,为5.67%,而贵长采后可溶性固形物含量很高,为14%,由此可以看出,贵长口感和品质较米良要好,更受消费者喜爱。米良一般作为加工用果,贵长因其良好的品质,鲜售较多。米良采后可溶性固形物含量较低,但贮藏期间上升较快,幅度较大,贮藏80 d时可溶性固形物含量为13%～16%;贵长采后可溶性固形物含量很高,所以贮藏期间可溶性固形物含量变化相对较小,贮藏100 d时上升为16%～18%。固载ClO2处理组别可溶性固形物含量均低于对照(15.07%和17.7%)。

图3 固载ClO2处理的米良(A)和贵长(B)猕猴桃在2 ℃下的可溶性固形物变化Fig.3 The change of soluble solids content of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.4 霉果率

2个品种猕猴桃在2 ℃贮藏时霉果率有极大的差别,由图4可知,对照的霉果率明显高于固载ClO2保鲜剂的处理,米良以16.5 g固载ClO2处理组的猕猴桃霉果率最低(12%),说明适宜浓度的固载ClO2保鲜剂处理对猕猴桃的发霉有一定的抑制作用;而贵长猕猴桃在贮藏期间不易发霉,对照和固载ClO2保鲜剂处理组均无长霉现象。由此可以看出,和贵长相比,米良的耐贮性较低,这与软果率结果一致。许多研究表明,二氧化氯有很强的杀菌作用,能显著降低果蔬的腐败率[17,23-24]。

图4 固载ClO2处理的米良猕猴桃在2 ℃下的霉果率变化Fig.4 The change of rotting rate of miliang kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.5 呼吸强度

如图5所示,米良猕猴桃呼吸强度随贮藏时间逐渐上升,上升速率平稳,与其软果率的下降速率基本一致,在60 d时为呼吸最高峰,80 d时降低。贵长呼吸强度在40 d时呼吸强度达到最高,果实的乙烯生成量达到最大,其软果率下降也达到最快,60 d时呼吸强度降低,其软果率下降速率也降低,80 d时又出现升高。固载ClO2保鲜剂处理的呼吸强度均小于对照组,说明固载ClO2保鲜剂处理能抑制猕猴桃的呼吸作用,这与其他报道中的研究结果一致。许萍等的实验结果也表明二氧化氯处理能降低夏黑葡萄的呼吸强度[11]。

图5 固载ClO2处理的米良(A)和贵长(B)猕猴桃在2 ℃下的呼吸强度变化Fig.5 The change of respiratory rate of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.6 色差

由图6可知,猕猴桃2 ℃贮藏时色差值随时间不断下降,两个品种的对照处理色差值变化均小于固载ClO2保鲜剂处理组。固载ClO2保鲜剂处理可能会对猕猴桃表皮有一定的漂白作用,因为二氧化氯的强氧化作用使叶绿素氧化褪色。米良在前20 d时色差值变化还不明显,40 d后下降显著,各用量处理组随着用量的增加其色差变化逐渐增加。贵长在贮藏期间色差值均平稳下降,各用量处理组随着用量的增加其色差变化逐渐增加。总体来说,固载ClO2保鲜剂对贵长猕猴桃色差的影响要低于对米良色差的影响。贵长猕猴桃色差的下降值(4.78～6.38)要稍低于米良色差的下降值(4.05～7.43)。

图6 固载ClO2处理的米良(A)和贵长(B)猕猴桃在2 ℃下的果实色差变化Fig.6 The change of colorimetric values of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

3 结论

2 ℃贮藏时,米良及贵长2个品种的猕猴桃各生理指标变化不同,米良软果率、可溶性固形物含量上升及硬度下降较快,贵长较慢。米良比贵长的耐储性低,贮藏时间短,米良贮藏期为80 d而贵长为100 d。米良在贮藏期间的发霉现象较严重,而贵长不易长霉。米良在60 d时达呼吸最高峰,贵长呼吸强度在40 d时呼吸强度较高。固载ClO2保鲜剂对贵长猕猴桃色差的影响要低于对米良色差的影响。

2 ℃贮藏时固载ClO2保鲜剂各用量处理的保鲜效果均高于对照组,均能有效降低猕猴桃的软果率、可溶性固形物、霉果率、呼吸强度,硬度下降速率,而由于贮藏时间较长对猕猴桃色差值影响也较大,因此最好将固载ClO2保鲜剂用作加工用果的保鲜手段。其中米良以 22 g固载ClO2处理的保鲜效果最好;贵长以5.5 g固载ClO2处理的保鲜效果最好。

[1]韩世明,周赛霞,宋满珍等.猕猴桃产业的市场现状及发展对策[J].黑龙江农业科学,2011(2):101-106.

[2]李会芳,张亚军.浅析我国猕猴桃产业发展前景及对策[J].安徽农学通报,2011,17(11):100-101.

[3]黄伟,万明长,乔荣.贵州猕猴桃产业发展现状与对策[J].贵州省农业科学,2012,40(4):184-186.

[4]修文县农业局.修文县猕猴桃精品特色农业发展动向[EB/OL].[2010-02-10].http://2010jiuban.agri.gov.cn/dfxxlb/gzxxlb/t20100210_1431353. htm.

[5]Du J,Han Y,Linton R H. Efficacy of chlorine dioxide gas in reducing Escherichia coli O157∶H7 on apple surfaces[J]. Food Microbiology,2003,20:583-591.

[6]Fu M R,Du J H. The application of chlorine dioxide in food fresh-keeping[J]. Food and Fermentation Industries,2004,20(8):113-116.

[7]牛瑞雪,惠伟,李彩香，等.二氧化氯对“秦美”猕猴桃保鲜及贮藏品质的影响[J].食品工业科技,2009,30(1):289-292.

[8]郭倩,凌霞芬,周昌艳，等.利用稳定态二氧化氯进行双孢蘑菇保鲜研究[J].食用菌,1999(3):36-37.

[9]杨玉红,陈银霞.稳定态二氧化氯在食品保鲜中的应用研究[J].食品工程,2009(8):125-127.

[10]耿鹏飞,高贵田,薛敏，等.气体二氧化氯在果蔬杀菌保鲜方面的研究与应用[J].食品工业科技,2014,35(06):387-391.

[11]许萍,乔勇进,周慧娟，等.固体二氧化氯保鲜剂对夏黑葡萄保鲜效果的影响[J].食品科学,2012,33(10):282-286.

[12]李江阔,郭兴月,张鹏，等.1-MCP结合二氧化氯对桃果实质地的影响[J].食品科技,2014,39(1):31-36.

[13]Warunee Chomkitichai W,Athiwat Chumyam A,Pornchai Rachtanapun P,et al. Reduction of reactive oxygen species production and membrane damage during storage of ‘Daw’ longan fruit by chlorine dioxide[J]. Scientia Horticulturae,2014,170:143-149.

[14]Qin Guo,Bin Wu,Xinyuan Peng,et al.Effects of chlorine dioxide treatment on respiration rate and ethylene synthesis of postharvest tomato fruit[J]. Postharvest Biology and Technology,2014,93:9-14.

[15]田红炎,祝庆刚,饶景萍.采前二氧化氯处理对‘海沃德’猕猴桃的防腐保鲜效果[J].植物生理学报,2011,47(12):1167-1172.

[16]田红炎,饶景萍.二氧化氯处理对机械损伤猕猴桃果实的防腐保鲜效果[J].食品科学,2012,33(18):298-302.

[17]邓雷,韩志峰,牟文良,王庆国.二氧化氯固体缓释剂对货架期内‘秦美’猕猴桃品质的影响[J].农学学报,2012,2(06):68-71.

[18]王亚萍,郭叶,费学谦.二氧化氯处理对“徐香”猕猴桃贮藏品质的影响[J].西北林学院学报,2012,29(3):151-154.

[19]龙明秀,谭书明. 固载二氧化氯猕猴桃保鲜剂的研制及其应用[J].贵州农业科学,2013,(4)41:130-133.

[20]蔡楠,谢晶.弱光照射及保鲜剂对芦笋冷藏品质的影响[J].上海水产大学学报,2008,17(4):476-480.

[21]曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬生理生化实验指导[M].北京:中国轻工业出版社,2007.

[22]潘明哲,王静.固体ClO2及其在食品工业中的应用[J].食品与发酵工业,2005,31(2):97-100.

[23]曾柏全,邓子牛,熊兴耀，等.二氧化氯对藤稔葡萄保鲜及贮藏品质的影响[J].经济林研究,2007,25(1):49-51.

[24]Mahovic M J,Tenney J D,Bartz J A. Applications of chlorine dioxide gas for control of bacterial soft rot in tomatoes[J]. Plant Disease,2007,91(10):1316-1320.

Effect of solid chlorine dioxide treatment on preservation of “Miliang” and “Guichang” Kiwifruits

LONG Ming-xiu1，SUN Xiao-lan2，TAN Shu-ming3，*

(1.Guizhou Institute of Integrated Agriculture Development,Guiyang 550006,China;2.Guizhou Institute of Agricultural Science and Technology Information,Guiyang 550006,China;3.College of Life Sciences,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

In order to prolong the preservation period,reducing rotting rate and production loss of “Miliang” and “Guichang” kiwifruits,the solid chlorine dioxide treatment were used and the kiwi fruits were stored under 2 ℃. Physiologic and biochemical index were investigated regularly. The results showed that:solid chlorine dioxide could effectively prolong the preservation time of kiwifruits. Each group of different amount of solid chlorine dioxide treatment were more effective than control group. The soft rate,soluble solids content,rotting rate and respiratory rate,decreasinge rate of the hardness were reduced. The preservation effect of “Miliang” kiwifruit which treated by 22 g solid chlorine dioxide was the best and “Guichang” kiwifruit which was treated by 5.5 g solid chlorine dioxide was the best. But the colorimetric value changed significantly,so the solid chlorine dioxide treatment should be used for processing.

solid chlorine dioxide;kiwi fruit;preservation

2014-12-15

龙明秀(1987-)，女，硕士，研究实习员，从事食品贮藏与加工的研究工作，E-mail:692825923@qq.com。

*通讯作者:谭书明(1964-)，男，硕士，教授，从事农产品加工与贮藏研究，E-mail:tshuming2003@yahoo.com。

猕猴桃专用固体保鲜剂研发及应用[黔科合NY[(2014)3011]；贵州现代农业研究创新能力建设，黔科合院所创能[2012(4002)]；贵州省农产品辐照加工技术开放性研发平台建设，黔科合条X[2014]4001号。

TS255.3

A

1002-0306(2015)21-0327-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.059