宁夏大学刘敦华研究员等:采后1-甲基环丙烯与自发气调处理对冰温贮藏火柿软化及相关生理变化的影响

2022-12-02作者:来源:食品科学杂志责任编辑:食品界 字体A+AA-

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火柿(Diospyros kaki L. Huoshi)是我国主栽柿品种之一,富含多种营养成分,具有降压、抗脂质过氧化、抗肿瘤、免疫调节等保健作用,深受消费者喜爱。火柿属典型呼吸跃变型果实,产量大且收获时节集中,在收获后会发生明显的软化,在其软化后更容易受到机械损伤并发生腐烂,这很大程度上限制了柿果的长途运输及其货架期,因此探究贮藏技术对火柿采后贮藏过程中软化及贮藏品质的影响尤为重要。

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宁夏大学食品与葡萄酒学院的马 琴、刘敦华*和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的李江阔*等在冰温(-0.5±0.3)℃条件下利用1-甲基环丙烯(1-MCP)和气调贮藏(MA)单独及联合处理保留萼片和去除萼片火柿,从柿果在贮藏过程中环境中气体含量、生理指标和营养指标等变化的角度探讨1-MCP、MA及协同处理(1-MCP+MA)对有、无萼片的火柿在贮藏过程中软化的影响,为采后柿果的贮藏保鲜技术提供理论参考。

1、不同处理对火柿冰温贮藏期间硬度的影响

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如图1A、B所示,在冰温贮藏条件下,火柿果皮硬度随贮藏时间的延长整体呈下降趋势,且在贮藏期第15天后对照组硬度基本均小于其他处理组,下降幅度最大。至冰温贮藏期结束,有萼片和无萼片柿果皮硬度均为1-MCP+MA>1-MCP>MA>对照,其中除有萼片对照组硬度高于无萼片对照组以外,其他无萼片各处理组硬度均高于有萼片处理组。

如图1C、D所示,至冰温贮藏期结束,有萼片火柿果肉硬度除1-MCP+MA对比初始硬度无明显变化外,1-MCP、MA和对照组均有所下降,其果肉硬度为1-MCP+MA>1-MCP>MA>对照(图1C);无萼片火柿果肉硬度1-MCP处理组对比初始硬度增高14.1%,1-MCP+MA处理组对比初始硬度无明显变化,其果肉硬度为1-MCP>1-MCP+MA>MA>对照(图1D),且无萼片柿果实果肉硬度各处理组均显著大于有萼片柿果实(P<0.05)。

硬度是果实软化的直观表现,通过其可评估贮藏条件的适宜程度,综上说明,去除萼片处理对比保留萼片可有效延缓火柿硬度的下降,1-MCP+MA联合处理在维持柿果硬度方面效果更佳,进而有效保护柿果组织的完整性。

2、不同处理对火柿冰温贮藏期间细胞壁降解相关酶活力的影响

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如图2A~D所示,火柿冰温贮藏至第45天时,有、无萼片火柿对照组CX、PG活力均高于其他处理组,无萼片各处理组CX、PG活力略低于有萼片组,说明当贮藏45 d时,1-MCP、MA及1-MCP+MA处理均对火柿CX、PG活力起到抑制作用,且结合去萼片处理效果更佳。从贮藏期的第45天至结束,有萼片对照组CX、PG活力急剧下降,贮藏期结束时对比其他处理组最低;而无萼片对照组CX、PG活力缓慢下降,至贮藏期结束时仍高于其他处理组,说明1-MCP、MA及1-MCP+MA在贮藏中后期均能抑制CX、PG活力,且结合去萼处理对CX、PG活力的抑制作用优于保留萼片处理,其中尤其以无萼片1-MCP处理组效果最佳。

如图2E、F所示,在冰温贮藏过程中,至第60天时,1-MCP+MA处理组β-Gal活力显著大于其他各处理组(P<0.05),有萼片MA处理组β-Gal活力低于对照组,有萼片处理对比去萼片处理抑制效果显著,说明有萼片结合MA处理更能抑制β-Gal活力。

3、不同处理对火柿冰温贮藏期间箱内气体成分组成的影响

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如图3A、B所示,在冰温条件下,随着贮藏时间的延长,经MA和1-MCP+MA处理的有、无萼片柿果在冰温贮藏过程中环境内CO2体积分数均呈上升趋势。贮藏结束时,有萼片MA处理组柿果贮藏环境内CO2体积分数为2.9%,有萼片1-MCP+MA处理组柿果贮藏环境内CO2体积分数为2.3%,整个贮藏期间上升速率为MA>1-MCP+MA;无萼片MA处理组柿果贮藏环境内CO2体积分数为2.3%,无萼片1-MCP+MA处理组柿果贮藏环境内CO2体积分数为2.4%,整个贮藏期间的上升速率为1-MCP+MA>MA;其他处理的柿果在冰温贮藏过程中CO2体积分数无明显变化。对比有萼片处理结果,无萼片处理箱体内的CO2体积分数整体较低,表明萼片的保留增强了柿果的呼吸作用,且MA处理通过箱内气体交换能够维持高CO2、低O2平衡,使MA结合保留萼片、冰温贮藏处理对维持贮藏环境中一定CO2水平效果显著。

如图3C、D所示,随着贮藏时间的延长,有萼片火柿的O2体积分数下降速率MA>1-MCP+MA,至贮藏期结束,MA组O2体积分数显著低于其他处理组(P<0.05);去萼片结合MA、1-MCP+MA处理组箱内O2体积分数下降速率无明显差异;有、无萼片1-MCP和对照组均无明显变化。由此可知,有萼片时,MA处理对于贮藏环境中O2体积分数的降低最有效果。

4、不同处理对火柿冰温贮藏期间呼吸强度和乙烯生成速率的影响

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如图4A、B所示,经不同处理火柿的呼吸强度变化趋势基本一致,均为前15 d下降,之后上升,至第30天时达到呼吸峰值后再下降,第45天后再次上升。有、无萼片柿果在贮藏第30天时均出现首次呼吸高峰,具有典型的跃变型果实呼吸特征,其中有、无萼片对照组呼吸强度峰值均最高,且有萼片对照组呼吸强度峰值高于无萼片对照组;处理组在首次呼吸高峰时的呼吸强度峰值均维持在较低水平,说明1-MCP、MA、1-MCP+MA在冰温贮藏前期均可抑制火柿呼吸强度,且1-MCP和1-MCP+MA处理显著低于对照(P<0.05),抑制呼吸作用效果显著。至第60天时,有萼片和无萼片火柿呼吸强度均为MA>1-MCP+MA>对照>1-MCP,且有萼片组1-MCP处理组呼吸强度为最低,说明有萼片组1-MCP处理在贮藏后期抑制柿果呼吸强度效果最好。
如图4C、D所示,有、无萼片火柿在第15天时均达到乙烯释放高峰,其中MA>1-MCP+MA>对照>1-MCP。有萼片各处理组中除1-MCP+MA外,其他处理均出现不同强度的二次乙烯释放高峰;而无萼片各处理组在贮藏30 d后不再出现乙烯释放高峰。此外,在第15天火柿达到乙烯释放高峰时,在有、无萼片的样品中MA处理组均高于其他处理组,且无萼片MA处理样品明显高于有萼片MA处理样品,推测是因为贮藏环境内高CO2体积分数使得乙烯生成速率短暂升高,萼片可进行呼吸作用,保留萼片结合MA处理使得箱内CO2体积分数较高,而高CO2体积分数可抑制乙烯释放,进而使无萼片MA处理组在达到乙烯释放高峰时的峰值显著高于其他处理组(P<0.05)。
综上说明1-MCP结合去萼片、冰温贮藏可较好地抑制火柿的乙烯生成速率,降低贮藏环境内乙烯生成速率,从而延缓火柿的成熟软化进程。

5、不同处理对火柿冰温贮藏期间VC、总酚、总黄酮水平的影响

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如图5A、B所示,在冰温贮藏过程中,至第60天时,有萼片和无萼片处理柿果VC含量均为1-MCP+MA>1-MCP>MA>对照,且1-MCP+MA、1-MCP处理组VC含量均显著高于对照;但对比初始VC含量,有萼片柿果各处理组略有降低,而无萼片柿果各处理组均有所增加。说明1-MCP、MA、1-MCP+MA处理均可减少火柿VC的损失,其中1-MCP+MA、1-MCP处理效果最佳,结合去萼片处理,能促进火柿VC含量增加,阻止自由基的积累,延缓柿果衰老。
如图5C、D所示,在冰温贮藏至第60天时,各处理组总酚质量分数均有所降低,但处理组的总酚质量分数均高于对照组,其中去萼片的1-MCP+MA处理组下降幅度最小,显著高于对照组(P<0.05),说明该处理能在贮藏中后期有效阻止火柿总酚质量分数的降低,控制果肉褐变的发生,保持火柿营养品质。
如图5E、F所示,在冰温贮藏过程中,至第60天时,柿果总黄酮质量分数均有所下降,但各处理组的总黄酮质量分数均显著高于对照(P<0.05),其中有萼片柿果1-MCP+MA>1-MCP>MA>对照,无萼片柿果1-MCP>MA>1-MCP+MA>对照,说明1-MCP、MA、1-MCP+MA处理均可减少火柿总黄酮质量分数的降低。
综上,至冰温贮藏结束,有、无萼片对照组VC、总酚、总黄酮质量分数总为最低,说明1-MCP、MA、1-MCP+MA处理在贮藏中后期均能降低火柿中VC、总酚、总黄酮质量分数的损耗,尤其以1-MCP+MA效果最佳。

6、不同条件处理火柿冰温贮藏期间品质指标的PCA结果

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如图6A所示,共提取2 个主成分(PC)(特征值>1),其中R2X累计方差贡献为0.589,能反映火柿贮藏期间品质变化。为更加直观表现不同指标在不同PC下的表现以及与不同处理方式之间的相关性绘制Biplot双标图,以火柿在冰温贮藏期间不同处理方式下的不同品质指标变化为分析对象,对其进行相关性分析,不同处理方式样品的位置越接近,表示其具有更相近的贮藏品质;不同指标与处理方式的位置越接近,表示其相关性越高。
如图6B所示,保留萼片处理与去萼片之间有较明显的区域分布差异,其中尤其以去萼片结合1-MCP+MA、MA处理样品的位置与有萼片各处理样品的位置距离最远,说明去萼片结合1-MCP+MA、MA处理对比对照所引起的贮藏品质变化效果明显。结合各指标在图中的位置可知,去萼片处理与柿果VC含量、果肉硬度、O2体积分数、CO2体积分数、乙烯生成速率、总黄酮质量分数及CX、PG活力的相关性更高,而保留萼片处理与柿果呼吸强度、果皮硬度、总酚质量分数、β-Gal活力的相关性更高。


结 论

本实验研究1-MCP、MA、1-MCP+MA处理对有、无萼片火柿采后冰温贮藏期间软化及相关生理指标的影响。结果发现,1-MCP、MA及1-MCP+MA均可不同程度降低火柿软化速度,而去除萼片预处理有效延缓了火柿二次乙烯生成高峰的出现,且联合1-MCP显著延缓果肉硬度下降,抑制CX、PG活力,降低呼吸强度、乙烯生成速率以及总黄酮含量的下降,从而延缓了火柿软化进程,提高了贮藏品质。

本文《采后1-甲基环丙烯与自发气调处理对冰温贮藏火柿软化及相关生理变化的影响》来源于《食品科学》2022年43卷17期231-239页,作者:马琴,冯娟,田建文,刘军,李冬冬,张园园,刘敦华,李江阔。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210716-190。点击 https://www.spkx.net.cn/article/2022/1002-6630/2022-43-17-026.html 即可查看文章相关信息。