箱式气调结合1-MCP对软枣猕猴桃冷藏期品质及风味物质的影响

2016-11-07 08:35颜廷才刘振通李江阔孙晓荣
食品科学 2016年20期
关键词:软枣气调乙烯

颜廷才,刘振通,李江阔,孙晓荣,张 鹏

(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁 沈阳 110866;2.国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津),天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384)

箱式气调结合1-MCP对软枣猕猴桃冷藏期品质及风味物质的影响

颜廷才1,刘振通1,李江阔2,*,孙晓荣1,张鹏2

(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁 沈阳 110866;2.国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津),天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384)

为了提高软枣猕猴桃在贮藏和销售中的商品性,采用箱式自发气调、1-甲基环丙烯(1-methyllcyclopropene,1-MCP)及气调结合1-MCP的3 种处理,研究其对‘长江一号’软枣猕猴桃冷藏期微环境气体成分、软果率和腐烂率、生理、营养品质及风味物质变化的影响。结果表明:在冷库(0±0.5)℃中,冷藏期软枣猕猴桃在塑料箱式气调处理中自发形成的贮藏条件为CO2:2.2%~3.1%、O2:17.7%~18.6%;气调结合1-MCP处理中自发形成的贮藏条件为CO2:2.2%~2.7%、O2:18.1%~18.6%。气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理均能抑制软果率和腐烂率的上升,延缓硬度和可滴定酸含量下降,保持良好的可溶性固形物和VC含量,降低果实的呼吸强度和乙烯生成速率,与对照相比,3 种处理均有显著性差异(P<0.05),且气调结合1-MCP处理保鲜效果最为明显,1-MCP处理其次,对照品质最差。软枣猕猴桃风味物质主要由醛类、醇类、烷烃类和酯类组成,果实中主要的风味物质是反式-2-己烯醛和己醛,二者相对含量在软枣猕猴桃贮藏期相对含量中占84%左右。随着冷藏期的延长,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的醛类、醇类和烷烃类相对含量均有不同程度的下降,酯类物质相对含量上升。

箱式气调;1-甲基环丙烯;软枣猕猴桃;品质;风味物质

软枣猕猴桃(Actinidia arguta (Sieb. & Zucc) Planch. ex Miq.)为猕猴桃科、猕猴桃属,又称奇异莓、藤瓜、猕猴梨和软枣子等[1]。软枣猕猴桃VC含量在日常水果中高居前列,富含多种矿物质、必需脂肪酸和膳食纤维等营养物质,又因其果实表面无毛、精致小巧和果皮可食用的性质[2-4],越来越受到市场的重视。但软枣猕猴桃为呼吸跃变型果实,贮藏和运输中极易软化,严重地影响了果实的外观、生理及营养品质,使商品性下降,制约了软枣猕猴桃产业的进一步发展。因此,为了满足软枣猕猴桃鲜食市场及其加工行业的品质要求,研究软枣猕猴桃贮藏保鲜技术已经是该领域亟待解决的内容。

塑料箱式气调是一种简单、无毒害和成本低的果蔬保鲜技术,是根据贮藏果蔬的生理特性和自身呼吸,并利用气调膜的透过性,来自发调节箱内CO2和O2的含量,使果蔬处于适宜的气体微环境中[5-7]。1-甲基环丙烯(1-methyllcyclopropene,1-MCP)作为近年来应用于果蔬保鲜研究较多的乙烯受体抑制剂,因其与乙烯受体的结合性强于乙烯,使乙烯受体复合物的无法形成,从而抑制或延缓果实的一系列生理生化过程[8-10]。目前,已有1-MCP对软枣猕猴桃的保鲜研究,剂量为1 μL/L的效果最好[11],但多为常温(20±2)℃货架期,本实验采取冷库(0±0.5)℃贮藏软枣猕猴桃探索其冷藏期的品质及风味物质变化,另外塑料箱式气调在甜樱桃[12]、苹果[13]、树莓[14]、蓝莓[15]等水果上已有研究,但鲜见箱式气调在软枣猕猴桃的保鲜研究,2 种方法协同处理软枣猕猴桃也鲜见研究报道。本实验以‘长江一号’软枣猕猴桃为试材,通过箱式气调、1-MCP及气调结合1-MCP 3 种处理,研究各处理对软枣猕猴桃贮藏的气体成分、贮藏品质及风味物质变化的影响,为气调保鲜软枣猕猴桃提供理论依据与技术支持。

1 材料与方法

1.1材料与试剂

软枣猕猴桃品种为‘长江一号’,2015年8月24日采自沈阳农业大学后山种植基地,成熟度为八成熟,采后装入含有通气口的塑料气调箱(不加气调元件)中,于当天运回国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)实验室,进行下一步处理。

塑料气调箱(长0.28 m×宽0.22 m×高0.12 m,体积为0.007 3 m3)前、后两个面各有3 个的通气口(长0.2 m×宽0.15 m,气孔间距0.15 m),配备气调元件,塑料气调箱内置两个的手提篮(每篮长0.20 m×宽0.12 m×高0.11 m,体积为0.002 6 m3)、1-MCP药包国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。

1.2仪器与设备

Check PiontⅡ便携式残氧仪 丹麦Dansensor公司;916Ti-Touch电位滴定仪 瑞士万通中国有限公司;PAL-1便携式手持折光仪 日本爱宕公司;3-30K高速冷冻离心机 德国Sigma公司;TA.XT.Plus物性仪 英国SMS公司;TU-1810紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;PC-420D数字型磁力加热搅拌装置美国Corning公司;DVB/CAR/PDMS固相微萃取萃取头(手动,50/30 μm,高度交联,灰色平头/SPME萃取头和固相微萃取手柄) 美国Supleco公司;Trace-DSQ-MS气相色谱-质谱联用仪 美国Finnigan公司。

1.3方法

1.3.1样品处理

在采收地选取果实大小均匀、无机械损伤、无病虫害的软枣猕猴桃装入含有通气口的塑料气调箱内,每箱约装2.4 kg果实。当天运回实验室后,随机取出3 箱果实测软枣猕猴桃0 d初值,其余放入温度为(0±0.5)℃冷库开盖预冷24 h。预冷结束后,分别对冷库内的塑料气调箱做4 种处理:

处理1:把塑料气调箱封盖,不做其他处理,保留其6 个通气口,作为对照,记作CK;处理2:将准备好的气调元件贴在箱前的通气口处,使气调元件的3 个气调膜能相应地覆盖住3 个通气口,箱后面做同样处理并封盖,作为气调处理,记作MAP;处理3:将6 个通气口用密闭膜暂时封闭,将1-MCP药包(剂量为1 μL/L)用纯净水浸湿后放入箱中封盖处理24 h后,将密闭膜全部撕开,作为1-MCP处理,记作1-MCP;处理4:在处理2不封盖的基础上,将准备好的1-MCP的药包(剂量为1 μL/L)用纯净水浸湿后放入箱中,立即封盖,作为气调结合1-MCP处理,记作MAP+1-MCP。

4 种处理均在冷库(0±0.5)℃低温贮藏,各处理在每次测定时均设有3 箱重复,每5 d在库中(0±0.5)℃测定一次气调箱中气体成分的变化,每15 d对软枣猕猴桃的外观、生理、营养品质及风味物质变化出库(20±2)℃测定,测定周期为60 d。

取样时,将各处理的3 箱重复果实从冷库(0±0.5)℃取出,置于实验室(20±2)℃ 3 h恢复室温后开箱盖,从3 箱果实中随机取150 个果实用于软果率及腐烂率的统计测定,剩余果实用于其他指标的测定。

1.3.2指标测定

1.3.2.1软果率、腐烂率的测定

固定3 人分别对取出的150 个果实进行软化果数和腐烂果数统计。软化果判断依据为果实局部明显软化、表皮褶皱、呈凹陷形态;腐烂果判断依据为局部病斑、腐化、呈发霉形态,软果率和腐烂率计算见公式(1)、(2):

1.3.2.2软枣猕猴桃果实贮藏品质的测定

硬度:采用英国TA.XT.Plus物性仪测定,将软枣猕猴桃平躺式置于测试平板上,利用P/2柱头(Φ=2 mm)对其进行穿刺测试,测前速率为5.0 mm/s,测试速率为2.0 mm/s,穿刺深度为6 mm,各处理重复测定10 次,取其平均值,单位为kg/cm2。

可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量:采用PAL-1便携式手持折光仪测定,将软枣猕猴桃榨汁后,经4 层纱布过滤,取滤液直接测定,每个处理重复测定10 次,取其平均值。

可滴定酸(titratable acid,TA)含量:采用自动电位滴定仪测定[16],将软枣猕猴桃打浆,取20 g匀浆液,精确至0.001 g,置于250 mL容量瓶中定容,水浴30 min(80 ℃),降至常温后脱脂棉过滤,取滤液20 mL和蒸馏水40 mL的比例进行测定,每个处理重复滴定3 次,取其平均值。

VC含量:参照钼蓝比色法[17],略有改动。将软枣猕猴桃打浆,取10 g匀浆液,精确至0.001 g,加入草酸-乙二胺四乙酸溶液,放入100 mL定容,过滤。吸取30 mL上清液于50 mL的容量瓶中,加入l mL的偏磷酸-醋酸溶液,5%的硫酸2 mL,摇匀后,加入4 mL的钼酸铵溶液,以蒸馏水定容至50 mL,15 min后在705 nm波长处测定吸光度,每个处理重复测定3 次,取其平均值。

1.3.2.3呼吸强度和乙烯生成速率的测定

呼吸强度:采用静置法[18]测定,每次测定重复3 次,取其平均值;乙烯生成速率:采用气相色谱程序升温法[19]测定。测定重复3 次,取其平均值。

1.3.2.4果实风味物质的测定

采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析和顶空固相微萃取(head space solid phase micorextraction,HS-SPME)联用法测定,各处理重复测定3 次。软枣猕猴桃去梗、打浆后离心(10 000 r/min,10 min),使用4 层纱布进行滤液,取8 mL上清液装进带有磁力转子的15 mL顶空瓶内,在水浴锅内(56 ℃)加热15 min,而后在顶空瓶加2.5 g NaCl拧紧瓶盖,置于磁力加热搅拌器上(转速为900 r/min),之后将固相微萃取头插入顶空瓶的顶空部分(离液面约1 cm处)于50 ℃吸附30 min后拔出萃取头,立即插入GC-MS进样口,于250 ℃解吸5 min。

色谱条件:HP-INNOWAX色谱柱(30 m×250 µm,0.25 µm);程序升温:40 ℃保留3 min,然后以4 ℃/min升至120 ℃,再以5 ℃/min升至210 ℃,保留5 min。传输线温度250 ℃。载气He,流速1 mL/min,不分流。

质谱条件:连接杆温度280 ℃,电离方式为电子电离源,离子源温度200 ℃,扫描范围35~350 u。

1.4数据处理

应用Excel 2003软件和SPSS 17.0软件对数据进行整理和分析。通过查阅文献及检索NIST/Wiley标准谱库,用峰面积归一法对软枣猕猴桃风味物质进行定性定量分析。

2 结果与分析

2.1不同处理对软枣猕猴桃微环境气体成分的影响

图1 不同处理对软枣猕猴桃微环境气体成分的影响Fig.1 Effects of different treatments on gaseous composition of Actinidia arguta

微环境气体成分的含量,影响着软枣猕猴桃贮藏中的代谢。如图1可知,在整个贮藏期间,除对照、1-MCP处理以外的另两种气调箱内CO2含量升高,O2含量下降。贮藏至10 d时,气调处理出现CO2高峰,峰值为2.7%,原因是果实采收时为八成熟果实,离开植株后产生后熟现象继续代谢活动;而气调结合1-MCP处理在15 d才出现CO2高峰,峰值为2.7%,原因是1-MCP的添加有利于延缓贮藏中出现的后熟代谢,推迟CO2高峰到来。贮藏30 d后CO2含量开始上升,O2含量开始下降;贮藏后期,箱式气调中CO2与O2含量保持相对稳定,平均值分别在3.0%、17.8%,至60 d,气调处理软枣猕猴桃的CO2含量达到3.1%,这与胡花丽等[20]探索出CO2含量在3%左右为猕猴桃最适宜贮藏条件结果一致,气调结合1-MCP处理CO2含量比气调处理降低了0.5%,说明1-MCP能够延缓果实衰老代谢。结果表明,在冷库(0±0.5)℃中,冷藏期软枣猕猴桃在塑料箱式气调处理中自发形成的贮藏条件为CO2:2.2%~3.1%、O2:17.7%~18.6%,气调结合1-MCP处理中自发形成的贮藏条件为CO2:2.2%~2.7%、O2:18.1%~18.6%,与对照和1-MCP处理(CO2:0%、O2:20.9%)相比,经过气调的处理组通过高CO2低O2的条件以达到延缓软枣猕猴桃的代谢效果,气调的基础上添加1-MCP能够有效地推迟果实成熟和衰老。

2.2不同处理对软枣猕猴桃软果率、腐烂率的影响

图2 不同处理对软枣猕猴桃软果率(A)和腐烂率(B)的影响Fig.2 Effects of different treatments on softening incidence (A) and decay incidence (B) of Actinidia arguta

从图2A可以看出,软枣猕猴桃的软果率在整个贮藏期间呈上升趋势。从贮藏开始至30 d,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理软枣猕猴桃转软幅度较小,均与对照处理有显著性差异(P<0.05);而在贮藏30 d后,气调处理转软幅度大增,与对照处理软果率相接近,原因可能是气调处理在贮藏前期能达到抑制转软作用,后期因果实开始衰败而效果不佳。贮藏至60 d时,1-MCP及气调结合1-MCP处理软枣猕猴桃软果率分别为35.50%、 27.47%,而对照、气调处理软枣猕猴桃软果率分别为73.40%、80.20%,对照、气调处理分别与剩余两组存在极显著差异(P<0.01),对照与气调处理间存在显著性差异(P<0.05)。综合来看,气调处理能够在前期明显抑制软果率上升,与1-MCP处理组相比,后期乏力;1-MCP及气调结合1-MCP在整个贮藏期间都能明显地抑制软果率上升,且气调结合1-MCP的处理效果最佳。

从图2B可以看出,随着贮藏时间的延长,软枣猕猴桃的腐烂率总体呈上升趋势。在贮藏前30 d,除对照外的3 种处理的腐烂率都处于相对较低水平,说明经处理的软枣猕猴桃在贮藏前期保鲜效果较好;贮藏30 d后,各处理腐烂率都上升相对较快,贮藏至60 d时,对照处理的腐烂率达到25.80%,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理软枣猕猴桃的腐烂率分别为17.80%、15.30%、13.63%,与对照处理相比,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理均具有显著性差异(P<0.05),且此三者处理之间也存在显著性差异(P<0.05)。根据数据可知,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理都能抑制软枣猕猴桃腐烂率的上升,且气调结合1-MCP作用效果更佳,其次是1-MCP处理、气调处理。

2.3不同处理对软枣猕猴桃贮藏品质的影响

2.3.1硬度

图3 不同处理对软枣猕猴桃硬度的影响Fig.3 Effects of different treatments on hardness of Actinidia arguta

果肉平均硬度能直接影响软枣猕猴桃的商品性。大洋洲的国家把出口猕猴桃的最低硬度规定为1.00 kg/cm2,因为下降过低很容易发生机械损伤。研究发现,当硬度达到0.50 kg/cm2时便是最适合的食用硬度[21]。由图3可以看出,在整个贮藏期间,软枣猕猴桃硬度呈下降趋势。从贮藏开始至15 d,1-MCP及气调结合1-MCP处理软枣猕猴桃的果肉平均硬度分别下降了4.64、2.21 kg/cm2,而对照与气调处理软枣猕猴桃的果肉平均硬度分别下降了7.47、6.94 kg/cm2,说明1-MCP的添加可以明显延缓软枣猕猴桃硬度的下降幅度。值得注意的是,对照处理贮藏15 d以后,果实硬度保持在0.30 kg/cm2左右;气调处理的软枣猕猴桃硬度在贮藏45 d后才达到0.50 kg/cm2左右保持稳定;而1-MCP及气调结合1-MCP处理的软枣猕猴桃硬度始终保持在较高值,贮藏至60 d时硬度分别为2.07、2.39 kg/cm2,通过数据比较可以得知,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理都有不同程度延缓果肉平均硬度下降的作用,其中气调结合1-MCP处理延缓下降的效果最为明显,其他处理依次为1-MCP处理、气调处理,均与对照具有显著性差异(P<0.05)。

2.3.2TSS含量

图4 不同处理对软枣猕猴桃TSS含量的影响Fig.4 Effects of different treatments on TSS content of Actinidia arguta

由图4可以看出,在贮藏前期,4 种处理软枣猕猴桃的TSS含量呈逐渐上升趋势,原因是软枣猕猴桃采收时不完全成熟,在贮藏期间开始后熟,软枣猕猴桃中淀粉转为可溶性糖的结果。根据数据显示,从TSS含量上升区间来看,对照组软枣猕猴桃TSS含量在第30天达到贮藏时期TSS最高含量,上升幅度为6.4%,而气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理同时在贮藏45 d达到TSS最高含量,分别上升了5.8%、5.2%、4.3%,说明对照组在贮藏期间成熟速度较快;从TSS含量下降区间来看,对照组软枣猕猴桃TSS含量在30 d后开始下降,下降幅度为4.9%,而气调、1-MCP及气调结合1-MCP从45 d后下降,分别下降了2.9%、2.1%、0.6%,说明对照组软枣猕猴桃代谢较旺,消耗TSS含量较多。通过比较可以得知,对照组果实TSS变化幅度较大,但气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理相对变化较小,能有效地保持果实TSS含量在成熟、衰老期的稳定,保持TSS含量稳定的处理依次是气调结合1-MCP>1-MCP>气调>对照。

2.3.3TA含量

图5 不同处理对软枣猕猴桃TA含量的影响Fig.5 Effects of different treatments on TA content of Actinidia arguta

从图5可以看出,在贮藏前15 d,各处理软枣猕猴桃的TA含量变化不大,原因是仍停留在采摘时的成熟度;另外,贮藏期整体呈下降趋势,原因是软枣猕猴桃成熟代谢过程中,以消耗果实TA为基础从而使果实更甜。从15 d开始,随着贮藏时间的延长,果实TA含量逐渐下降,贮藏至60 d时,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的软枣猕猴桃TA含量分别为0.81%、0.78%、0.87%,而对照处理软枣猕猴桃的TA含量为0.75%,四者之间都存在显著性差异(P<0.05),表明不经处理的对照TA含量下降最快,虽然气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理都能延缓TA含量的下降,但1-MCP对于延缓TA含量下降的效果相对较差。在延缓TA含量下降的过程中,气调及气调结合1-MCP处理的效果相对较好,且在气调基础上添加1-MCP的处理效果最佳。

2.3.4VC含量

图6 不同处理对软枣猕猴桃VC含量的影响Fig.6 Effects of different treatments on VC content of Actinidia arguta

从图6可以看出,软枣猕猴桃的VC含量在整个贮藏期间呈下降趋势,且对照处理软枣猕猴桃的VC含量下降得最快,说明箱式气调与1-MCP处理对VC含量的下降均有保护作用。在贮藏中期,对照处理果实的VC含量为110.00 mg/100 g左右,而气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理果实的VC含量分别在130.00、150.96、160.00 mg/100 g左右。在贮藏60 d时,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的软枣猕猴桃VC含量分别为101.77、114.00、133.93 mg/100 g,此时对照处理的VC含量仅为91.00 mg/100 g,对照、气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理之间互相存在着显著性差异(P<0.05)。通过对比可知,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理都对软枣猕猴桃VC含量的损失有良好的保护效果,且气调结合1-MCP处理效果优于1-MCP处理,气调处理其次。

2.4不同处理对软枣猕猴桃呼吸强度和乙烯生成速率的影响

图7 不同处理对软枣猕猴桃呼吸强度(A)和乙烯生成速率(B)的影响Fig.7 Effects of different treatments on respiration intensity (A) and ethylene production rate (B) of Actinidia arguta

表1 冷藏期各种处理软枣猕猴桃主要风味物质的相对含量Table1 Relative contents of main flavor substances in Actinidia arguta with different treatments during cold storage

从图7A可以看出,在整个贮藏期间,软枣猕猴桃生理代谢变化较大,呼吸强度呈跃变式增减。在贮藏前期,软枣猕猴桃的呼吸强度整体呈先上升后下降的趋势,且4 种处理同时在15 d出现呼吸高峰,原因是软枣猕猴桃在采收后随着贮藏时间的延长进入后熟期,呼吸较旺,又因果实逐渐成熟使呼吸强度下降。在贮藏后期,4 组处理均在45 d又出现一个呼吸高峰,与陈金印等[22]用1-MCP处理美味猕猴桃中探索出2 个呼吸高峰相应。对照处理45 d峰值比15 d出现的峰值高出6.43 mg CO2/(kg·h),原因是在45 d左右,软枣猕猴桃经历成熟期开始衰败,果实再一次呼吸加剧的结果。贮藏45 d时,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的软枣猕猴桃呼吸强度分别为94.01、80.73、78.80 mg CO2/(kg·h),而对照处理的软枣猕猴桃呼吸强度为105.60 mg CO2/(kg·h),4 种处理之间互相存在显著性差异(P<0.05)。通过比较发现,气调结合1-MCP处理软枣猕猴桃出现的呼吸高峰最小,1-MCP处理的呼吸高峰其次,而对照处理的软枣猕猴桃峰值最大,说明气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理都能有效地抑制软枣猕猴桃呼吸强度的升高,作用效果次序为气调结合1-MCP>1-MCP>气调>对照。

从图7B可以看出,软枣猕猴桃的乙烯生成速率同呼吸强度呈正相关,各处理均在第15、45天出现峰值,原因是软枣猕猴桃分别在后熟、衰老期释放大量乙烯。在贮藏至15 d时,对照处理的软枣猕猴桃乙烯峰值为22.40 μL/(kg·h),而气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的乙烯峰值分别为16.21、17.74、13.07 μL/(kg·h);不难看出,同样在贮藏45 d,对照处理的软枣猕猴桃乙烯峰值为20.00 μL/(kg·h),而气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的乙烯峰值分别为16.51、13.42、10.43 μL/(kg·h),各处理之间存在显著性差异(P<0.05)。比较发现,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理都能有效地抑制乙烯生成,减小乙烯峰值,且气调结合1-MCP处理作用效果最佳,1-MCP处理效果优于气调处理。

2.5不同处理对软枣猕猴桃冷藏期间风味物质的影响

在冷藏期0、30、60 d分别测定了各处理软枣猕猴桃的风味物质含量,所检测到的风味物质相对含量总和均占总峰面积的95.00%以上,选取相对含量不小于0.10%的醛类、醇类、酯类和酚类进行分析。由表1可以看出,软枣猕猴桃风味物质相对含量较高的有己醛、反式-2-己烯醛、正己醇、反式-2-己烯-1-醇、1,1-二乙基环丙烷、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。

从醛类化合物组分和含量来看,对照、气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理软枣猕猴桃冷藏期间的醛类化合物主要是己醛和反式-2-己烯醛两种物质,同郭芳丽等[23]在猕猴桃香气成分中探索的相对含量接近,两种物质相对含量之和占醛类化合物总相对含量的比重较大。与贮藏0 d初值相比较,贮藏30 d时,对照、气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的己醛相对含量都降低了,且对照处理降低最多,新鲜青草气味的反式-2-己烯醛[24]正好相反,30 d时4 种处理均比贮藏0 d初值相对含量要高;贮藏至60 d时,醛类化合物仅有己醛和反式-2-己烯醛,与贮藏0 d初值对比,4 种处理的己醛和反式-2-己烯醛相对含量整体来说都降低了。从醇类化合物组分和相对含量来看,贮藏0 d时,具有铃兰香气的芳樟醇[25]、具有丁香味的松油醇[26]都是相对含量较高的物质,两种物质0 d相对含量之和占醇类化合物0 d相对含量总和的55.88%。贮藏30 d时,对照处理的芳樟醇相对含量最低,其次是1-MCP处理,贮藏60 d时,对照、气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的芳樟醇相比贮藏0 d初值均下降,分别下降了1.13%、0.99%、1.11%、0.96%。松油醇在贮藏初期相对含量较高,30 d时松油醇相对含量高低次序为:1-MCP>气调结合1-MCP>气调>对照,随着贮藏时间的延长,60 d时仅能在1-MCP及气调结合1-MCP处理中检测到松油醇。另外,正己醇和反式-2-己烯-1-醇在贮藏0 d相对含量较低,其和仅占醇类化合物0 d相对含量总和的19.68%,但30、60 d时两物质相对含量之和分别占当时醇类化合物相对含量总和的59.40%、73.57%。从烷烃类化合物组分和相对含量来看,在贮藏0 d时,初值中检测到的主要物质是1,1-二乙基环丙烷,其相对含量为2.95%,但在其后的贮藏中均未检测出该物质。贮藏30 d时,气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的烷烃类化合物相对含量之和分别为1.13%、0.97%、1.40%,而对照组为2.67%;贮藏60 d时,对照处理烷烃类化合物相对含量比贮藏0 d初值降低了0.62%,而气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理比贮藏0 d烷烃类化合物相对含量降低1.92%、2.83%、2.98%。从酯类化合物组分和相对含量来看,对照处理酯类物质的组成变化较为复杂,在贮藏期间检测出4种化合物,气调处理检测出两种化合物,而1-MCP及气调结合1-MCP处理仅检测到2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。整个贮藏期间里,经气调、1-MCP及气调结合1-MCP处理的软枣猕猴桃酯类物质相对含量都呈升高趋势,且升高的幅度气调结合1-MCP>气调>1-MCP,而对照处理酯类化合物的相对含量呈下降趋势。

总的来说,软枣猕猴桃的风味物质主要由醛类、醇类、烷烃类和酯类4 类组成。其中,己醛和反式-2-己烯醛是主要风味物质,2 种物质在软枣猕猴桃贮藏期相对含量占84%左右。

3 讨论与结论

本实验研究了塑料箱式气调、1-MCP及塑料箱式气调结合1-MCP 3种方式对冷藏期软枣猕猴桃贮藏品质的影响,结果表明:对于软枣猕猴桃这种呼吸跃变型水果,塑料箱式气调有利于形成延缓果实呼吸强度和乙烯释放速率的微环境贮藏条件为CO2:2.2%~3.1%、O2:17.7%~18.6%;气调结合1-MCP处理中自发形成的贮藏条件为CO2:2.2%~2.7%、O2:18.1%~18.6%;另外,对于对照和无气调元件的1-MCP处理来说,其微环境气体成分CO2值始终为0%,O2值始终为20.9%。3 种处理均能抑制软果和腐烂现象的发生,有效延缓硬度和可滴定酸含量下降,维持了较好的营养品质,在软果率和腐烂率、硬度、VC含量、呼吸强度及乙烯生成速率均与对照处理有显著性差异(P<0.05),作用次序为气调结合1-MCP>1-MCP>气调>对照。箱式气调通过气调元件自发调节内部气体成分,使箱内达到高CO2和低O2的状态,来抑制果实的呼吸作用和乙烯的生物合成,降低其新陈代谢速率和品质的消耗,达到延缓果实的成熟与衰老的效果[13],所以其保鲜效果优于对照处理;而1-MCP是一种含双键的生理保鲜剂,优先与乙烯受体上的金属离子相结合,有效地阻碍乙烯信号传导,从而抑制或延缓果实采后的一系列生理生化过程[10],且生理保鲜剂的效果与物理方法相比,生理保鲜剂的效果更佳,所以1-MCP处理效果优于箱式气调处理;气调结合1-MCP处理的效果最佳,原因可能为两种方法协同处理,进一步影响果实的代谢过程,提高了果实的耐贮性,优化了软枣猕猴桃的保鲜效果。

另外,本实验对软枣猕猴桃风味物质变化的研究结果表明:软枣猕猴桃风味物质主要由醛类、醇类、烷烃类和酯类组成,果实中主要的风味物质是反式-2-己烯醛和己醛,二者相对含量在果实贮藏期相对含量中占84%左右。在果蔬贮藏代谢时,在醇脱氢酶作用下,醛类物质可以形成相应的醇类物质;萜烯类物质经无氧呼吸形成醇类物质;酯类物质可以通过上述各代谢生成的醇类与酰基-CoA酯化反应生成。随着果实的成熟,醇类和醛类物质相对含量下降,而酯类物质逐渐上升[27-28]。本实验中,反式-2-己烯醛先上升后下降,己醛先下降后上升,醛类物质总体下降;芳樟醇和松油醇等醇类物质相对含量下降,贮藏至60 d,仅1-MCP及气调结合1-MCP处理能检测到松油醇;烷烃类物质均有不同程度的下降;酯类物质相对含量上升,且1-MCP处理上升的最慢,气调处理其次,气调结合1-MCP上升最快。

综合来看,塑料箱式气调、1-MCP及箱式气调结合1-MCP处理软枣猕猴桃均能明显抑制果实软果率和腐烂率的上升(P<0.05),延缓生理、营养品质和风味物质的下降,通过比较,保鲜效果箱式气调结合1-MCP处理>1-MCP>气调,3 种处理对软枣猕猴桃都能起到明显保鲜效果。

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Effect of Box-Type Modified Atmosphere Packaging Combined with 1-MCP on Quality and Flavor Compounds of Actinidia arguta during Cold Storage

YAN Tingcai1, LIU Zhentong1, LI Jiangkuo2,*, SUN Xiaorong1, ZHANG Peng2
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2. Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products (Tianjin), Tianjin 300384, China)

In order to improve the marketability of hardy kiwifruit (Actinidia arguta) during storage and sale, the separate and combined effects of box-type modifi ed atmosphere packaging (MAP) and 1-methyllcyclopropene (1-MCP) treatment on gaseous components, percentages of softened fruits and decayed fruits, and physiology, nutritional quality and fl avor changes during cold storage of ‘Changjiang No. 1' hardy kiwifruit were investigated. The results showed that in refrigerator at (0 ± 0.5) ℃, the spontaneous atmosphere for hardy kiwifruits without 1-MCP treatment consisted of 2.2%-3.1% CO2and 17.7%-18.6% O2, while that for those with 1-MCP treatment was composed of 2.2%-2.7% CO2and 18.1%-18.6%. All three treatments inhibited the increase in decay incidence and softening incidence, slowed down the decrease in fruit fi rmness and titratable acid content, maintained higher contents of VC and soluble solids, and reduced respiration rate and ethylene production rate, indicating signifi cant differences compared with the control (P < 0.05). The combined treatment provided the best maintenance of hardy kiwifruit quality, followed by 1-MCP alone, and the quality of control fruits was the worst after storage. The main fl avor compounds in hardy kiwifruit were aldehydes, alcohols, and esters, which were dominated by trans-2-hexenal and hexanal, accounting for about 84% of the total fl avor compounds. With prolonged cold storage, aldehydes, alcohols and hydrocarbons in all the three treatment groups declined, whereas the relative content of esters increased.

box-type modifi ed atmosphere; 1-methyllcyclopropene; Actinidia arguta; quality; fl avor compounds

10.7506/spkx1002-6630-201620043

S663.4

A

1002-6630(2016)20-0253-08

颜廷才, 刘振通, 李江阔, 等. 箱式气调结合1-MCP对软枣猕猴桃冷藏期品质及风味物质的影响[J]. 食品科学, 2016, 37(20): 253-260. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201620043. http://www.spkx.net.cn

YAN Tingcai, LIU Zhentong, LI Jiangkuo, et al. Effect of box-type modified atmosphere packaging combined with 1-MCP on quality and flavor compounds of Actinidia arguta during cold storage[J]. Food Science, 2016, 37(20): 253-260. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201620043. http://www.spkx.net.cn

2016-01-25

天津市科技支撑重点项目(15ZCZDNC00140)

颜廷才(1977—),男,副教授,博士,研究方向为果品蔬菜深加工与活性物质提取。E-mail:55074513@qq.com

李江阔(1974—),男,副研究员,博士,研究方向为农产品安全与果蔬贮运保鲜新技术。E-mail:lijkuo@sina.com

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