不同贮藏温度对山楂果实品质的影响

2019-10-25 02:28刘榕晨史小柯杨明霞杨忠义2薇2
山西农业科学 2019年10期
关键词:丙二醛山楂黄酮

刘榕晨,史小柯,任 瑞,杨明霞,杨忠义2,3,,纪 薇2,3,

(1.山西农业大学农学院,山西太谷030801;2.果树种质创制和利用山西省重点实验室,山西太谷030800;3.农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室,山西太原030031;4.山西农业大学园艺学院,山西太谷030801;5.山西省农业科学院果树研究所,山西太谷030800)

山楂(Crataegus pinnatifida Bge.),又名山里红、红果等,是我国一种重要的果树资源,其种植历史超过3 000 a,山西省也是其主要分布区域之一[1-2]。山楂作为药食两用的功能性水果,果实中含有丰富的Vc、有机酸、糖类、黄酮类化合物以及多种矿物质元素,具有较高的营养价值[3-4]。山楂果实既可鲜食,又可加工成各种山楂制品[5]。山楂果实主要成分为红色素(花青素类色素)、酸类以及糖类等,可制成果汁、果酱、果干、山楂糕、果丹皮和山楂片等食品,产品附加值极高[6-8]。果实中的色素还广泛应用于日化产品,如口红、香料等[9]。张峻松等[10]利用现代生物技术从山楂果实中确认51 种成分,制备出天然山楂香料,可明显增强产品的香气。不仅如此,山楂果实的药用价值极高,可以消食健胃、止泻止咳,而且还有降压降脂、预防癌症、治疗冠心病的作用[10]。山楂相比其他水果,耐贮性良好,但山楂果肉在贮藏期间仍会出现营养物质严重流失,外观品质明显下降,在贮藏后期还易出现失水萎蔫、果肉软化褐变等现象,贮藏品质降低[11-12]。

山楂常见的贮藏方式有冷库贮藏、气调贮藏和简易贮藏等[13]。研究表明,传统山楂贮藏多为冷藏与气调相结合[14],通过制冷或自然冷源的方式,保持稳定的贮藏温度,减少温度变化,延缓果实衰老,通常用于山楂的大量贮藏[15-16]。目前,山楂的保鲜贮藏研究仍较为简单,对贮藏后果实的品质及以营养成分变化的研究报道并不多见[17-18]。

本试验利用不同贮藏温度对大金星山楂果实进行处理,通过测定其贮藏过程中果实品质(硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量等)指标,比较不同温度对山楂果实品质的影响,旨在探究较适宜的贮藏温度,以延长山楂的保鲜期、提高果实贮藏品质,为生产实践中山楂的贮藏保鲜提供一定的理论依据和参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试山楂品种为5 年生大金星采自山西省农业科学院果树研究所山楂种植资源圃(N37.34°,E112.49°,海拔846 m)。

1.2 试验方法

采收当日经冷藏运回,挑选成熟、无病虫害、无机械伤、大小均匀的果实为试材。将果实随机分成4 组,洗净,预冷后装入0.02 mm 厚的聚乙烯塑料袋中,分别置于0,4,10,25 ℃冷库中贮藏。每隔15 d随机抽取果实取样一次,测定其硬度、可溶性固形物、可滴定酸等生理指标[19]。

1.3 测定项目及方法

果实硬度使用GY-1 果实硬度计(牡丹江市机械研究所)测定[20];可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定[21];可溶性固形物含量使用SCM-1000 HM 数显糖度计(北京金科科仪科技有限公司)测定;Vc含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[22];丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测定[23];可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定[19];总黄酮含量采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠比色法测定[24]。

1.4 数据统计

采用SPSS21.0 软件进行显著性分析,采用Duncan 进行多重比较,采用Graphpad 制图。

2 结果与分析

2.1 不同温度处理对山楂果实形态的影响

从图1 可以看出,不同贮藏温度处理下,随着贮藏时间的变化山楂果实果皮发生了不同程度的变化。0 ℃处理的山楂果皮较为光滑,贮藏至75 d时,果皮稍有褶皱。4 ℃处理的山楂果实在贮藏至60 d 时,果皮出现大面积褶皱,变化明显;贮藏至75 d 时,发现整个果实果皮出现褶皱,失水严重。10 ℃处理的山楂果实果皮在贮藏30 d 已出现褶皱,相对其他温度处理褶皱现象出现得更早;随贮藏时间的延长,果皮表面变化越发明显,在贮藏至75 d时,整个果实褶皱。25 ℃处理的山楂果实果皮在贮藏45 d 时出现褶皱;贮藏至75 d 时,整个果实出现褶皱的现象。结果表明,不同贮藏温度会导致山楂果皮皱缩,对其外观品质造成极大的影响,且贮藏温度越高,影响越大。

2.2 不同温度处理对山楂果实硬度的影响

山楂果实硬度是衡量其贮藏寿命的重要指标之一[25]。如图2 所示,不同贮藏温度处理下贮藏期间山楂果实硬度呈下降趋势,且随着贮藏时间的延长,其降幅也有一定差异。果实贮藏30 d 时,0,4,10,25 ℃处理山楂果实硬度降幅分别为8%,10%,10%和12%。在贮藏45~75 d 时,0,4,10,25 ℃处理山楂果实硬度变化更大,贮藏至75 d 时,降幅分别为20%,25%,31%和37%,果实加快变软,且温度越高,变化越快。山楂果实硬度在贮藏15 d 时,0 ℃处理均显著高于25 ℃处理;在贮藏45 d 时,0 ℃处理显著 高于4,10,25 ℃处理,4 ℃处理显著高于10,25 ℃处理。在贮藏至60,75 d 时,各温度处理间均存在显著性差异。

试验表明,0 ℃贮藏对抑制山楂果肉硬度下降效果最为显著,25 ℃处理会加快山楂果实变软,且当山楂果肉开始变软时,软化速度会加快。

2.3 不同温度处理对山楂果实可滴定酸含量的影响

不同温度处理下山楂果实的可滴定酸含量随着贮藏时间的延长呈下降的趋势,贮藏75 d 时,0 ℃降幅最小,为30%;25 ℃降幅最大,为38%(图3)。贮藏0~15 d,各温度处理山楂果实可滴定酸含量各温度处理均无显著性差异;山楂果实贮藏30 d时,0 ℃处理显著高于25 ℃处理,其他温度处理无显著性差异;贮藏45 d 时,0 ℃处理显著高于其他温度处理;贮藏60 d 时,0 ℃处理显著高于10,25 ℃处理,10 ℃处理显著高于25 ℃处理;贮藏75 d 时,0 ℃处理显著高于其他温度处理,4 ℃处理显著高于25 ℃处理,4,25 ℃处理与10 ℃处理间无显著性差异。

2.4 不同温度处理对山楂果实可溶性固形物含量的影响

由图4 可知,山楂果实的可溶性固形物含量在贮藏期间呈先升后降的趋势。0 ℃处理下山楂果实的可溶性固形物含量在第45 d 达到最大值,为13.50%;4,10,25 ℃处理下的山楂果实可溶性固形物含量在第30 d 时达到最大值,分别为13.23%,12.90%,12.77%,且各温度处理间无显著性差异;之后,随山楂果实贮藏时间的延长,贮藏至75 d 时,0,4,10,25 ℃的可溶性固形物含量下降到最低,分别为11.90%,10.77%,10.63%和9.53%。山楂果实贮藏45~70 d 时,0 ℃处理的可溶性固形物含量均显著高于4 ℃处理;贮藏45 d 时,4 ℃处理显著高于10,25 ℃处理;贮藏60 d 时,4 ℃处理显著高于25 ℃处理,且贮藏45~60 d 时,10℃处理与25 ℃处理之间无显著性差异。结果表明,山楂贮藏前期糖分积累,可能其果实后熟导致的,且适当低温有利于山楂可溶性固形物含量的保持。

2.5 不同温度处理对山楂果实Vc 含量的影响

从图5 可以看出,各温度处理的山楂Vc 含量总体呈现下降趋势,且随贮藏时间的延长,Vc 含量下降较快。在贮藏期间,山楂Vc 含量在0,4,10,25 ℃温度处理下降幅依次是94%,87%,83%和89%,从高到低排序为0 ℃>25 ℃>4 ℃>10 ℃。贮藏至30 d 时,4,10 ℃处理的山楂果实Vc 含量显著高于0,25 ℃处理;在贮藏45 d 时,4 ℃处理显著高于0,25 ℃处理,25 ℃处理显著高于0 ℃处理;在贮藏60,75 d,0 ℃处理Vc 分别为0.08,0.04 mg/g,与其他各处理有显著性差异。山楂果实贮藏75 d 时,10 ℃处理显著高于其他处理,4,25 ℃处理显著高于0 ℃处理。结果表明,10 ℃处理下山楂果实Vc 含量流失最慢,其次是4 ℃,而0 ℃处理下山楂果实Vc 含量流失最快,可能是低温环境造成。

2.6 不同温度处理对山楂丙二醛含量的影响

丙二醛是膜脂过氧化最重要的产物之一,其含量高低可以直接判断植物组织细胞膜系统受损程度及植物的抗逆性[25],其含量越低,表明果实贮藏品质越好[26]。山楂果实随贮藏时间的延长,丙二醛含量呈上升趋势(图6)。在贮藏前期(0~30 d),山楂果实丙二醛含量上升较慢,其中,在在贮藏30 d时,0,4,10,25 ℃处理涨幅分别为14%,11%,9%和12%;贮藏后期(45~75 d)时,丙二醛含量上升较快,其中,在贮藏75 d 时,0,4,10,25 ℃处理涨幅分别为52%,61%,60%和87%。山楂果实贮藏15 d 时,4,25 ℃处理显著高于0 ℃处理;贮藏30~45 d 时,各温度处理的丙二醛含量无显著性差异;贮藏60 d时,25 ℃处理丙二醛含量显著高于0 ℃处理;贮藏75 d 时,25 ℃处理丙二醛含量显著高于其他处理,4,10 ℃处理间无显著性差异,但4,10 ℃处理显著高于0 ℃处理。结果表明,0 ℃贮藏山楂果实的丙二醛积累最少,说明适当的低温能有效抑制山楂果实中丙二醛含量的产生与积累。

2.7 不同温度处理对山楂可溶性蛋白含量的影响

由图7 可知,山楂果实的可溶性蛋白含量随着贮藏时间的变化呈下降趋势。山楂果实在贮藏期间,各温度处理的可溶性蛋白含量均无显著差异。其中,0 ℃贮藏的山楂可溶性蛋白含量下降最快,为63%,4 ℃下降最慢,为54%,下降速度从高到低排序为0 ℃>25 ℃>10 ℃>4 ℃。

2.8 不同温度处理对山楂总黄酮含量的影响

黄酮类物质是很好的抗氧化剂,但是一般在果实中含量比较低[27]。不同温度处理下的山楂果实总黄酮含量随着时间变化整体呈下降趋势(图8)。贮藏期间,山楂总黄酮含量在0,4,10,25 ℃处理下降幅分别为46%,48%,52%和53%,降幅从高到低排序为25 ℃>10 ℃>4 ℃>0 ℃。在贮藏15 d 时,0 ℃处理山楂果实总黄酮含量显著高于4,10,25 ℃处理,4,10 ℃处理显著高于25 ℃处理;贮藏30 d 时,0 ℃处理总黄酮含量显著高于25 ℃处理;贮藏45 d时,0,4 ℃处理总黄酮含量显著高于10,25 ℃处理;贮藏75 d 时,0,4 ℃处理总黄酮含量显著高于25 ℃处理。0 ℃处理的山楂果实总黄酮含量在不同贮藏时间下始终高于其他温度处理,而25 ℃处理的山楂总黄酮含量在不同贮藏时间下始终低于其他温度处理,这说明温度下降可能会抑制总黄酮的分解。

3 结论与讨论

果实品质及营养成分与其贮藏时间、贮藏环境密切相关[25],而贮藏温度是影响其果实品质关键因素之一,适当的温度调控可以有效延缓果实的衰老[12,28]。张哲等[17]对葡萄进行近冰温冷藏处理,研究发现,近冰温贮藏可以较好地保持果实色泽,维持较高的总酸和Vc 含量,提高葡萄果实品质。李超等[2]的研究结果表明,果实的衰老与温度有重要的关系,适宜的冰温能有效抑制果实的衰老,但温度过低则会造成果实的生理伤害。本试验中,大金星山楂在不同贮藏温度处理下,山楂果实硬度、可滴定酸、可溶性固形物、维生素C、丙二醛、可溶性蛋白和总黄酮含量均有不同程度的变化,其中,0 ℃处理山楂果实可以有效抑制果实硬度的降低、可滴定酸、可溶性固形物和总黄酮含量的下降以及丙二醛的积累,但同时造成了Vc 和可溶性蛋白大量流失。山楂果实硬度下降可能是由果实在采摘后蒸腾作用与呼吸作用持续进行、果实失水造成的。可滴定酸含量的下降可能是由呼吸作用导致的有机物分解造成的;可溶性固形物含量的变化可能与果实后熟现象或果实水分减少有关;果实中维生素C 含量与丙二醛含量的变化则可能与果实活性氧的不断积累有关,这与李超等[2]的研究结果较一致。王明[12]对大金星山楂的保鲜进行了研究,结果发现,冰温温度(-2,-0.5,1 ℃)可以有效延缓山楂果实的可滴定酸和维生素C 含量的变化,减缓营养流失,且能够抑制果肉中丙二醛的积累,从而降低生理伤害,其中,山楂果实在-0.5 ℃下贮藏硬度下降较缓慢、可滴定酸和维生素C 含量的损失较少,与本试验研究结果不完全一致,可能是由处理方式及温度不同造成的。因此,关于山楂贮藏保鲜的最适温度还有待调查。本试验中,不同温度处理的山楂可溶性蛋白含量均呈下降趋势,而袁启凤等[29]研究表明,火龙果紫红龙果实的可溶性蛋白质含量在25,5 ℃贮藏下变化趋势相反。这与本试验结果不一致,可能与果实物种不同有一定的关系。

本试验中,大金星山楂在0,4,10,25 ℃贮藏下的山楂果实硬度、可滴定酸、可溶性固形物、维生素C、丙二醛、可溶性蛋白和总黄酮含量均发生了变化。结果表明,适当的低温可有效有效保持果实形态和色泽,抑制山楂果实的衰老,更好地保存维持山楂的品质及营养成分。

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