不同贮藏温度对草莓呼吸强度及品质的影响

2015-09-01 06:45贾丽娥阚朝勃段小明1上海海洋大学食品学院上海01306北京市农林科学院蔬菜研究中心国家蔬菜工程技术研究中心农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室农业部都市农业北方重点实验室北京100097
制冷学报 2015年5期
关键词:糖酸电导率草莓

严 灿 刘 升 贾丽娥 阚朝勃 段小明 王 达(1上海海洋大学食品学院 上海 01306;北京市农林科学院蔬菜研究中心国家蔬菜工程技术研究中心农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室农业部都市农业(北方)重点实验室 北京 100097)

不同贮藏温度对草莓呼吸强度及品质的影响

严 灿1,2刘 升1,2贾丽娥2阚朝勃2段小明2王 达2
(1上海海洋大学食品学院上海201306;2北京市农林科学院蔬菜研究中心国家蔬菜工程技术研究中心农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室农业部都市农业(北方)重点实验室北京100097)

本文研究了不同贮藏温度(0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃)对草莓呼吸强度、感官评价、失重率、硬度、相对电导率、糖酸比、维生素C和色差的影响。研究表明:贮藏温度越高,草莓呼吸越旺盛,货架寿命越短,草莓30℃条件下的呼吸强度是0℃条件下的13.97倍;草莓在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃条件下贮藏的商品寿命分别为9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h。随着贮藏温度的升高,草莓的失重率、相对电导率和呼吸强度迅速升高,而草莓的感官评价、硬度、糖酸比、维生素C含量、L*、hue值逐渐降低;贮藏在0℃的草莓品质保持最好,贮藏9 d后的感官评价、失重率、硬度、相对电导率、糖酸比、Vc含量、L*和hue值分别为5.4、3.18%、11.13 N、39.05%、12.48、22.01 mg/100 g、37.84、32.81。

果蔬贮藏与加工;草莓;贮藏温度;呼吸强度;品质

草莓为浆果类果实,果色鲜红,柔软多汁,酸甜可口,所含的热量较低,富含碳水化合物、膳食纤维、维生素和微量元素等人体必需的营养物质,同时具有清暑解热、生津止渴、利尿止泻等功效,有很高的营养价值和食疗作用,深受人们喜爱[1-2]。

草莓含水量高(90%~95%),组织娇嫩,果皮较薄,采后呼吸旺盛,易受机械损伤和微生物侵染而腐败变质,常温下仅能放置1~2 d[3]。温度是影响草莓采后寿命最重要的因素,温度越高,呼吸作用加剧,货架期越短[4]。因此,采后处理是草莓生产不可或缺的技术环节。目前,国内外学者主要集中于草莓20℃以下贮藏的研究,缺乏不同贮藏温度对草莓品质及呼吸强度影响的研究[5-6]。而草莓上市的季节主要集中于夏季,采收和集货温度往往高于20℃;同时我国产地预冷设施缺乏,冷链物流体系不完善,草莓通常采用常温流通,极大的损害草莓的品质。因此,本文研究了不同贮藏温度(0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃)下草莓的商品寿命及其对草莓品质的影响,为草莓的贮藏保鲜及流通提供理论依据,推动我国草莓冷链物流的发展。

1 材料与方法

1.1实验材料

草莓品种“红颜99”,2015年1月15日采收于北京市房山区,采收后立即运输到北京市农林科学院蔬菜研究中心。

1.2仪器与设备

KOITO-PCLH冷库(日本小糸公司);Thermo D-37520高速冷冻离心机(塞维斯科技(北京)有限公司);岛津UV-1800紫外可见分光光度计(岛津国际贸易有限公司);HW.SY11-K恒温水浴锅(北京市长风仪器仪表公司);UWA-K-015型电子秤(北京华瑞京科商贸中心);GXH-3051红外线分析器(北京均方理化科技研究所);PR-100折射仪(日本ATAGO公司);GY-4数显硬度计(浙江托普仪器有限公司);DDSJ-308A电导率仪(上海雷磁仪器厂);CR400色差仪(日本Konica Minolta公司)。

1.3实验方法

挑选九成熟,大小均一,无病虫害及机械伤的草莓,采用塑料盒(170 mm×150 mm×79 mm)包装,每盒装12个草莓。分装后分别放入不同温度的冷库内。每个处理三个重复。

1.4测试指标方法

1)失重率(%)=(初始质量-调查时质量)/初始质量×100%;2)硬度:GY-4数显硬度计进行测定;3)Vc含量:钼蓝比色法[7];4)糖酸比 =可溶性固形物/可滴定酸,可溶性固形物采用数显折射仪测定,可滴定酸采用酸碱滴定法进行测定;5)相对电导率:采用电导率仪进行测定[8];6)呼吸强度:采用红外CO2呼吸测定仪测定;7)色差:根据Holcrof D M等[9]采用的方法进行测定;8)感官评价:感官评价标准参考Cantwell M I[10]的评价方法,并结合具体情况而定。感官评分为1~9分,9分为刚采收时的新鲜果实,7分为好,5分为草莓商品性界限,3分为不能销售但可食用,1分为不能食用,其中6分为草莓的销售界限。感官评分考虑色泽、光泽度、水渍斑和干缩程度,感官评分由专业3人打分,取其平均值。

表1 草莓的感官评价标准Tab.1 Standard of strawberry sensory evaluation

2 结果与分析

2.1贮藏温度对草莓呼吸强度的影响

呼吸强度是反映果蔬贮藏性能的一个重要指标[11]。温度是影响呼吸强度的一个重要因素,温度越高,呼吸强度越大。如图1所示,在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃贮藏条件下,草莓的呼吸强度分别为23.71 mgCO2/(kg.h),38.17 mgCO2/ (kg.h),72.57 mgCO2/(kg.h),133.41 mgCO2/(kg. h),168.4 mgCO2/(kg.h),250.25 mgCO2/(kg.h),331.12 mgCO2/(kg.h)。方差分析表明,温度对草莓呼吸强度影响极显著(p<0.01)。30℃条件下草莓的呼吸强度为0℃条件下草莓呼吸强度的13.97倍。呼吸作用所产生的呼吸热使草莓品温上升,加速品质劣化,同时产生水,导致质量损失率增加,货架期缩短。因此,低温有效抑制了草莓呼吸强度的上升,延长草莓的贮藏期。

图1 贮藏温度对草莓呼吸强度的影响Fig.1 Effect of different storage temperature on respiration rate intensity of strawberry

2.2贮藏温度和时间对草莓感官评价的影响

如图2所示,随着贮藏温度的升高,草莓的感官评价逐渐降低。30℃条件下,贮藏8 h后,草莓即出现明显的水渍斑,感官评分降至5.60,货架期仅为8 h;25℃、20℃下,草莓在贮藏2 d、3 d后,果实颜色暗淡,出现凹陷,感官评价分别降至4.03、5.65;15℃、10℃下,贮藏5 d、6 d后,草莓表面出现明显的水渍斑,花萼萎焉,感官评价分别降至5.20、4.76;5℃下,草莓贮藏7 d后,果实表面出现水渍斑,颜色暗淡,感官评价降至5.80,失去商品性;0℃条件下,草莓贮藏9 d后,出现明显的水渍斑,感官评价降至5.60。温度是影响草莓采后商品寿命和质量最重要的因素,因此,草莓采后1 h需预冷到接近适宜的贮藏温度,才能更好的保证产品的商品品质。

图2 贮藏温度和时间对草莓感官评价的影响Fig.2 Effect of different storage temperature and timeon sensory evaluation of strawberry

2.3贮藏温度和时间对草莓失重率的影响

失重率是衡量草莓果实新鲜度的主要指标之一。如图3所示,随着贮藏温度的上升和贮藏时间的增加,草莓的失重率逐渐升高。0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃贮藏条件下,草莓销售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)对应的失重率分别为3.18%,5.81%,7.65%,7.79%,13.34%,2.40%。贮藏中的质量损失主要是由于采后新陈代谢和蒸腾作用引起的营养物质和水分损失,高温会加速草莓的新陈代谢和蒸腾作用,加剧草莓营养物质及水分的损失[6]。低温可以有效延缓草莓的代谢及蒸腾作用,延长货架期。

图3 贮藏温度和时间对草莓失重率的影响Fig.3 Effect of different storage temperature and time on weight loss of strawberry

2.4贮藏温度和时间对草莓硬度的影响

图4 贮藏温度和时间对草莓硬度的影响Fig.4 Effect of different storage temperature and time on firmness of strawberry

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草莓采后果实表皮组织和细胞壁退化及贮藏期间淀粉和细胞壁物质的降解[12]。如图4所示,随着贮藏温度的上升和贮藏时间的增加,草莓果实的硬度逐渐下降。温度越高,果实的硬度下降越快。在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃贮藏条件下,草莓销售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)对应的硬度分别为11.13 N,12.53 N,10.67 N,10.73 N,10.87 N,12.00 N。草莓在30℃条件下,贮藏8 h后硬度下降了20%,而0℃条件下贮藏1 d后草莓硬度仍仅下降1.3%。低温能有效抑制草莓表皮组织和细胞壁的退化,减缓淀粉和细胞壁物质的降解,保持草莓的硬度。

2.5贮藏温度和时间对草莓相对电导率的影响

相对电导率反映了果实细胞膜的渗透率和成熟衰老程度[13]。果蔬组织在后熟衰老过程中,细胞质膜功能活性降低,膜通透性增加,出现细胞内电解质外渗,相对电导率升高[14]。随着草莓果实采后衰老,果肉细胞膜的完整性会受到破坏,使得细胞膜渗透性逐渐增大,组织间的电导率增加。如图5所示,随着贮藏温度的上升和贮藏时间的增加,果实的相对电导率逐渐增大。0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃贮藏条件下,草莓销售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)对应的相对电导率分别为39.05%,38.23%,38.38%,40.54%,37.12%,36.61%,29.59%。高温条件下,草莓果实组织细胞膜的完整性更易受到破坏,导致细胞膜透性增大,相对电导率增大。因此低温可以减缓草莓相对电导率的增加,维持细胞膜的完整性,延缓草莓果实的衰老。

图5 贮藏温度和时间对草莓相对电导率的影响Fig.5 Effect of different storage temperature and time on relative electrical conductivity of strawberry

2.6贮藏温度和时间对草莓糖酸比的影响

糖酸比直接影响到草莓果实的风味和商品价值,是形成草莓产品商品性的重要指标之一[15]。一般来说,草莓的糖酸比随贮存时间延长而下降。如图6所示,0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃贮藏条件下,草莓销售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)对应的糖酸比分别为12.48、12.10、12.11、11.75、13.60、13.49、13.80。温度越高,草莓的呼吸强度越高,消耗的呼吸底物(糖类、有机酸等)越迅速,果实的糖酸比下降就越迅速,高温会加速草莓的衰老,导致草莓风味的丧失。因此,低温能有效延缓草莓的后熟衰老过程,抑制草莓糖酸比的降低,维持果实的口感与风味。

2.7贮藏温度和时间对草莓Vc含量的影响

草莓中维生素C含量丰富,是重要的营养成分之一;但是维生素C极不稳定,极易受外界条件影响而发生不可逆降解。如图7所示,随着贮藏温度的上升和贮藏时间的增加,草莓的Vc含量逐渐下降。0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃贮藏条件下,草莓销售界限(9 d、7 d、6 d、5 d、3 d、2 d、8 h)对应的Vc含量分别为22.02 mg/100 g、27.81 mg/100、21.01 mg/100 g、24.10 mg/100 g、23.06 mg/100 g、31.61 mg/100 g、43.32 mg/100 g。温度越高,草莓果实的Vc含量下降越迅速,30℃条件下,草莓贮藏8 h 后Vc含量仅保持54.37%,而0℃条件下,草莓贮藏1 d后Vc含量仍保持了94.16%,因此,低温能有效抑制草莓Vc含量的下降,维持草莓的营养品质。

图6 贮藏温度和时间对草莓糖酸比的影响Fig.6 Effect of different storage temperature and time on sugar-acid ratio of strawberry

图7 贮藏温度和时间对草莓Vc含量的影响Fig.7 Effect of different storage temperature and time on Vc content of strawberry

2.8贮藏温度和时间对草莓色差的影响

L*值表示草莓果实的亮度,L*值的下降是果实贮藏过程中衰老的表现[16]。如图8(a)所示,草莓的亮度(L*)随着贮藏温度和时间的增加而降低,温度越高,草莓的L*值下降越快,高温加速草莓褐变的反应速率,导致草莓色泽暗淡,L*值迅速降低。hue值表示的是草莓果实的色调角,在0°~90°色调角范围内,随着角度的减小,颜色依次从黄色(90°)、橙黄色、橙红色、红色到紫红色(0°)过渡。如图8(b)所示,草莓果实随着贮藏温度的升高和贮藏时间的增加,色调角总体呈下降趋势,温度越高,色调角下降越快,这一结果与 Shin Y等[17]的研究结果一致。因此,低温能够有效保持草莓果实的亮度和色泽。

图8 贮藏温度和时间对草莓色差的影响Fig.8 Effect of different storage temperature and time on color difference of strawberry

3 结论

温度是影响草莓保鲜的重要因素。不同温度对草莓的呼吸强度影响显著,温度越高,草莓的呼吸强度越大,30℃条件下草莓的呼吸强度是0℃条件下呼吸强度的13.97倍。同时,温度越高,草莓的品质及营养成分下降越迅速;30℃条件下,草莓的品质迅速下降,商品寿命仅8 h;因此,草莓采后1 h内需快速预冷到接近适宜的贮藏温度,从而更好的保证草莓的商品品质。

低温可有效延缓草莓组织衰老,保持新鲜品质。0℃贮藏条件下,草莓的感官、硬度及营养成分下降缓慢,贮藏9 d后,草莓的感官评价、失重率、硬度、相对电导率、糖酸比、Vc、L*和 hue值分别为 5.4、3.18%、11.13 N、39.05%、12.48、22.02 mg/100 g、37.84、32.81。各项指标均优于5~30℃条件下贮藏的草莓。综上所述,草莓在0℃条件下的贮藏效果最好。

本文受北京市农林科学院科技创新能力建设专项项目(KJCX20140205)资助。(The project was supported by the Science and Technology Innovation Special Construction of Beijing Academy of Agriculture and Forestry Science(No.KJCX20140205).)

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About the corresponding author

Liu Sheng,male,professor of engineering,graduate adviser,Beijing Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,+86 13501005166,E-mail:liusheng@ nercv.org.Research fields:cold chain equipment and technology of agriculture products and refrigeration engineering.

Effect of Different Storage Temperature on Respiration Rate and Quality of Strawberry

Yan Can1,2Liu Sheng1,2Jia Li'e2Kan Zhaobo2Duan Xiaoming2Wang Da2
(1.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai,201306,China;2.Beijing Vegetable Research Center Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,National Engineering Research Center for Vegetables,Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China),Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Urban Agriculture(North),Ministry of Agriculture,Beijing,100097,China)

The effects of different storage temperature(0,5,10,15,20,25 and 30℃)on respiration rate and storage quality of strawberry in terms of quality attributes such as sensory evaluation,weight loss,firmness,relative conductivity,sugar-acid ratio,Vitamin C content and color difference were studied.The results showed that the higher the storage temperature was,the higher the respiration rate and the shorter the shelf life of strawberry.Respiration rate of strawberry stored at 30℃ was about 13.97 times as high as that of strawberry stored at 0℃.The shelf life of strawberry were 9 d,7 d,5 d,4 d,3 d,2 d and 8 h at 0,5,10,15,20,25 and 30℃,respectively.With the storage temperature increasing,the sensory evaluation,firmness,sugar-acid ratio,Vitamin C content,L*and hue value of strawberry decreased gradually,while the weight loss,relative conductivity and respiration rate of strawberry increased.Compared with the quality of strawberry stored at other temperatures,the quality of strawberry stored at 0℃ was the best.After 9 days storage,its sensory evaluation,weight loss,firmness,relative conductivity,sugar-acid ratio,Vitamin C content,L*and hue value were 5.4,3.18%,11.13 N,39.05%,12.48,22.01 mg/100 g,37.84,32.81,respectively.

storage and processing of fruits and vegetables;strawberry;storage temperature;respiration rate;quality

TS255.3

A

0253-4339(2015)05-0037-06

10.3969/j.issn.0253-4339.2015.05.037

“十二五”国家科技支撑计划重点项目(2013BAD19B01& 2015BAD19B02)。(The project was supported by the National Key Technology R&D Program in the 12th Five Year Plan of China(No. 2013BAD19B01&No.2015BAD19B02).)

2015年2月8日

简介

刘升,男,教授级高级工程师,硕士生导师,北京市农林科学院蔬菜研究中心,13501005166,E-mail:liusheng@nercv.org。研究方向:农产品冷链物流装备和技术及制冷工程。

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