不同浓度1-MCP处理对树莓贮藏保鲜效果的影响

2023-09-28 07:01董成虎刘宗玉董凤祥郑璞帆窦泓喆
保鲜与加工 2023年9期
关键词:类黄酮树莓总酚

董成虎,任 洁,邓 勇,刘宗玉,董凤祥,郑璞帆,窦泓喆,张 娜,

(1.天津市农业科学院农产品保鲜与加工技术研究所(国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)),农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室,天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384;2.天津农学院食品科学与生物工程学院,天津 300392;3.新疆新康农业发展有限公司,新疆 乌鲁木齐830057;4.天津海吉星农产品物流有限公司,天津 301600;5.中国林业科学研究院林业研究所,北京100091;6.东北农业大学园艺园林学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

树莓又名覆盆子,是一种珍贵的药食同源性水果[1],其营养丰富,富含多酚类化合物、VC、花青素等活性物质,被誉为“生命之果”,不仅具有很强的抗炎和抗氧化性,而且在治疗癌症方面具有积极作用,深受消费者喜爱[2-4]。但树莓皮薄,在采后贮藏过程中,货架期短,易软化腐烂变质。因此,寻找一种便捷高效的树莓保鲜技术以延长货架期具有重要意义。

目前,国内外树莓保鲜技术主要分为物理保鲜[5]、化学保鲜[6]和生物保鲜[7]三大类。化学保鲜剂1-甲基环丙烯(1-MCP)可以抑制乙烯的合成,延缓果实衰老。已有研究表明,1-MCP 处理可以增强果实抗氧化性,提高多酚氧化酶活性[8],维持较高的总酚和类黄酮含量[9],现已广泛应用于猕猴桃[10]、梨[11]、蓝莓[12]等果实的保鲜中,但有关1-MCP 对树莓贮藏保鲜效果影响的研究较少,故本试验以树莓为研究对象,采用不同质量浓度(1.07、2.14、3.21 mg/m3)的1-MCP处理20 h,筛选出适宜的1-MCP浓度,旨在为树莓采后保鲜技术提供参考借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

选用7~8 成熟、无机械损伤、无病虫害的“伊瑞卡”树莓果实作为试验材料,果实采自于北京市通州区于家务村,当天运至国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。

氢氧化钠(分析纯):天津江天化工技术有限公司;酚酞(分析纯):天津市天新精细化工开发中心;甲醇(分析纯)、盐酸(分析纯):天津市风船化学试剂科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

AR2140电子天平:奥豪斯仪器(上海)有限公司;HR/T20M 数显恒温水浴锅:湖南赫西仪器装备有限公司;UV-5500PC紫外可见分光光度计:上海元析仪器有限公司;DW-WG13 超低温冷冻储存箱:中科美菱低温科技有限责任公司;PLA-1手持折射仪:日本ATAGO公司。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

挑选无虫害、机械损伤的树莓果实,置于浆果盒内,每盒125 g,共63 盒。分装好的果实置于(1±0.4)℃的预冷库中预冷12 h,然后将树莓分别放置在1-MCP质量浓度为1.07、2.14、3.21 mg/m3的密闭空间内处理20 h,同时以未进行处理为对照(CK)。之后每3盒装入1个0.05 mm聚乙烯(PE)保鲜袋内,并用封口绳扎紧放入(0±0.5)℃冰温库中。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 感官评价

具体评价标准如表1所示。

表1 树莓感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of raspberry

1.2.2.2 腐烂率

1.2.2.3 可溶性固形物(TSS)含量

随机选取5 个树莓果实匀浆,纱布过滤后采用PLA-1手持折射仪测量可溶性固形物含量,重复3次。

1.2.2.4 可滴定酸(TA)含量

采用曹建康等[13]的方法进行测定。取10.0 g 树莓果实匀浆,纱布过滤后,转移至50 mL 容量瓶中并用蒸馏水定容,随后取5 mL混合溶液放入锥形瓶中,加两滴酚酞,用0.01 mol/L 氢氧化钠溶液滴定,记录消耗氢氧化钠的体积,重复3次。

1.2.2.5 总酚、类黄酮及花青素含量

参考曹建康等[13]的方法进行测定。称取2.0 g 样品,加盐酸-甲醇溶液研磨,过滤,将滤液于280、325、600、530 nm处测定吸光度值,重复3次。

1.2.3 数据处理

所有试验数据均采用Origin 2021 软件和SPSS 19.0软件分析处理,P<0.05为显著性差异。

2 结果与分析

2.1 不同浓度1-MCP处理对树莓感官品质的影响

如图1 所示:贮藏4 d 后,CK 组树莓果实的感官品质评分下降;贮藏8 d 后,1.07 mg/m31-MCP 处理组和3.21 mg/m31-MCP 处理组感官评分明显下降;2.14 mg/m31-MCP 处理组感官评分在8~16 d 内始终高于另外3组,但各1-MCP 处理组之间差异不显著。结果表明,1.07 mg/m3和2.14 mg/m3的1-MCP 处理可以在一定程上延缓冷藏期间树莓感官品质的下降。

图1 不同浓度1-MCP处理对树莓感官品质的影响Fig.1 Effects of different concentrations of 1-MCP treatment on sensory quality of raspberry

2.2 不同浓度1-MCP处理对树莓腐烂率的影响

腐烂率是判断果蔬贮藏效果最直观的指标之一。由图2 可以看出,在整个贮藏期间,树莓的腐烂率呈现逐渐上升趋势。1-MCP处理组的果实腐烂率始终低于CK组,1.07 mg/m31-MCP处理组贮藏8 d后和2.14 mg/m31-MCP处理组贮藏4 d 后与CK 组均呈显著性差异(P<0.05),贮藏结束时,两处理组的果实腐烂率仅为15.73%和7.75%,而高浓度3.21 mg/m31-MCP 处理组仅在16 d 时与CK 组之间存在显著性差异(P<0.05),腐烂率为19.59%。上述结果表明,使用低浓度1-MCP 处理可以降低树莓的腐烂率,且2.14 mg/m31-MCP处理的效果最好。

图2 不同浓度1-MCP处理对树莓腐烂率的影响Fig.2 Effects of different concentrations of 1-MCP treatment on the decay rate of raspberry

2.3 不同浓度1-MCP 处理对树莓可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物是判断树莓成熟度的指标。如图3 所示,在整个贮藏期间,无论是对照组还是1-MCP处理组,树莓果实的可溶性固形物含量均呈现先上升后下降的趋势,且均在贮藏第8天时达到峰值。贮藏期间,各1-MCP 处理组树莓的可溶性固形物含量始终显著高于CK组(P<0.05)。至贮藏结束时,各组果实可溶性固形物含量排序为:3.21 mg/m31-MCP>2.14 mg/m31-MCP>1.07 mg/m31-MCP>CK。结果表明,1-MCP处理抑制了可溶性固形物含量的降低,延缓了树莓果实的衰老。

图3 不同浓度1-MCP处理对树莓可溶性固形物含量的影响Fig.3 Effects of different concentrations of 1-MCP treatment on the soluble solids contents of raspberry

2.4 不同浓度1-MCP处理对树莓可滴定酸含量的影响

可滴定酸能反映树莓的口感与风味。由图4 可以看出,在整个贮藏期间,树莓的可滴定酸含量呈先升高后降低的趋势,在贮藏第4天达到峰值,并且贮藏期间1-MCP处理组的果实可滴定酸含量始终高于CK组。贮藏4 d时,1.07 mg/m31-MCP处理组与CK组之间呈现显著性差异(P<0.05);而2.14 mg/m31-MCP处理组和3.21 mg/m31-MCP 处理组在贮藏8 d 时与CK组之间呈显著性差异(P<0.05);贮藏12 d时,1-MCP处理组之间无显著性差异;贮藏结束时,1.07 mg/m31-MCP处理组的可滴定酸含量最高,较初始值仅下降了0.46个百分点。结果表明,1-MCP处理对于抑制树莓可滴定酸含量的下降有一定的效果,且1.07 mg/m31-MCP处理的效果最好。

图4 不同浓度1-MCP处理对树莓可滴定酸含量的影响Fig.4 Effects of different concentrations of 1-MCP treatment on the titratable acid content of raspberry

2.5 不同浓度1-MCP 处理对树莓总酚、类黄酮与花青素含量的影响

总酚含量与树莓褐变有关。如图5所示,在整个贮藏期间,树莓总酚含量呈现先上升后下降的趋势。贮藏4~8 d,1.07 mg/m31-MCP 处理组和2.14 mg/m31-MCP 处理组均显著高于3.21 mg/m31-MCP 处理组和CK组(P<0.05);贮藏8~12 d,CK组和1-MCP处理组果实的总酚含量均显著升高(P<0.05);12 d以后,所有组果实的总酚含量显著下降(P<0.05);贮藏结束时,1.07、2.14、3.21 mg/m31-MCP 处理分别比CK 高4.09%、2.65%、1.57%。结果表明,1-MCP处理可有效延缓树莓总酚含量的下降,且1.07 mg/m31-MCP处理的效果最好。

图5 不同浓度1-MCP处理对树莓总酚含量的影响Fig.5 Effects of different concentrations of 1-MCP treatment on the content of total phenol in raspberry

类黄酮含量与树莓的抗氧化能力相关。如图6所示,在整个贮藏期间,树莓类黄酮含量呈现先上升后下降的趋势。1-MCP处理组在贮藏0~8 d显著上升,贮藏8 d时,1.07、2.14、3.21 mg/m31-MCP处理组的类黄酮含量分别是CK组的1.30倍、1.20倍和1.17倍。贮藏结束时,1.07 mg/m31-MCP处理组果实的类黄酮含量显著高于其他3组(P<0.05),而2.14 mg/m31-MCP处理组与3.21 mg/m31-MCP处理组之间无显著性差异,但均显著高于CK组(P<0.05)。结果表明,1-MCP处理均能延缓类黄酮含量的下降,且低浓度效果最好。这与刘月芹等[14]在香菇和田苗苗[15]在蓝莓采后保鲜上的研究结果一致。

图6 不同浓度1-MCP处理对树莓类黄酮含量的影响Fig.6 Effects of different concentrations of 1-MCP treatment on the content of flavonoids in raspberry

由图7 可以看出,在贮藏期间,树莓花青素含量整体呈现先上升后下降的趋势。在贮藏前8 天,除1.07 mg/m31-MCP处理组外,其余各处理组均显著高于CK 组(P<0.05);而在贮藏12~16 d 时,1-MCP 处理组显著低于CK 组(P<0.05);贮藏结束时,1.07、2.14、3.21 mg/m31-MCP处理组花青素含量分别较CK组低54.53、102.38、46.39µg/g。结果表明,1-MCP 处理可促进贮藏前期(0~4 d)树莓花青素含量的积累,而贮藏后期花青素含量较低。Hossain等[16]使用1-MCP处理荔枝也同样保持了较高的总酚和类黄酮含量以及较低的花青素含量,与本研究结果一致。但1-MCP处理对不同果实花青素含量的积累并不相同。Zhang等[17]使用1-MCP与热空气联合处理可促进油桃花青素的积累,而Xu 等[18]使用1-MCP 处理李子却抑制了李子花青素的积累。本研究发现,贮藏前期1-MCP处理促进了树莓花青素的积累,后期降低了花青素的含量。因此推测1-MCP对花青素的影响取决于果实的种类。

图7 不同浓度1-MCP处理对树莓花青素含量的影响Fig.7 Effects of different concentrations of 1-MCP treatment on the content of anthocyanins in raspberry

3 讨论

树莓果实在采后会快速变软,感官品质和腐烂率可以直观地体现树莓的商品价值。在本研究中,随着贮藏时间的延长,树莓果实的感官品质逐渐下降,而腐烂率逐渐上升,低浓度(2.14 mg/m3)1-MCP处理可以阻断乙烯的生成,因此有效地延缓了感官品质的下降,抑制了腐烂率的升高,延长树莓的贮藏时间,该结果与罗冬兰等[19]和杨玲辉等[20]使用1-MCP处理显著降低李子果实腐烂率的结果一致。

树莓在采后贮藏过程中,可溶性固形物和可滴定酸含量变化是影响树莓口感的关键,水分的流失以及呼吸强度的升高都会引起树莓果实可溶性固形物和可滴定酸含量的变化。本研究中,树莓果实的可溶性固形物含量先上升后下降,在第8天时达到高峰,这可能是由于呼吸作用的增强导致多糖和淀粉转化为单糖,使得贮藏前期可溶性固形物含量增加,而贮藏后期呼吸作用又消耗了可溶性固形物,使其含量降低。1-MCP处理可延缓贮藏期间树莓果实可溶性固形物和可滴定酸含量的下降,抑制多糖和淀粉的分解。Lü等[21]也发现了类似结果,使用1µL/L 1-MCP处理小白杏,对其可溶性固形物的保持效果最好。Rahman等[22]发现,使用低压50 kPa和1.0µL/L 1-MCP复合处理可以减缓苹果可溶性固形物含量的下降,更好地维持苹果外观。同样也有研究表明,香芹酚附载硅藻土缓释处理可以抑制树莓可滴定酸的分解[23],不同浓度大蒜提取液可抑制树莓可滴定酸含量的降低[24]。

酚类物质和类黄酮与果实的褐变及抗氧化性有关。在贮藏过程中,树莓的总酚和类黄酮含量先上升后下降,这是因为贮藏前期果实乙烯的生成使得总酚和类黄酮含量升高,而贮藏后期其含量的下降与果实褐变以及自由基的清除有关[25-26]。1-MCP 处理延缓了树莓总酚和类黄酮含量的下降,1.07 mg/m31-MCP处理的效果最好,这与高芳等[27]采用0.8µL/L 1-MCP结合0.02 mm PE膜保鲜李果实的研究结果一致。而本研究中花青素含量整体呈现先上升后下降的趋势,贮藏前期1-MCP处理促进了树莓果实花青素的积累,贮藏后期维持了较低的花青素含量。有研究表明,花青素对氧气敏感,氧气会加速花青素的降解[29],但花青素含量的变化也取决于果实的种类。

4 结论

通过采用1.07、2.14、3.21 mg/m31-MCP处理树莓发现,不同质量浓度1-MCP处理均有效延长了树莓的货架期,其中,1.07 mg/m31-MCP处理可延缓可滴定酸的分解,抑制总酚和类黄酮含量的下降,促进树莓贮藏前期花青素的积累;2.14 mg/m31-MCP处理可降低果实的腐烂率,对果实感官品质的维持效果最好;3个处理浓度均保持了较高的可溶性固形物含量。该研究结果为1-MCP处理在树莓贮藏保鲜中的实际应用提供了理论参考。

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