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      崇明金瓜貯藏保鮮技術(shù)研究進展

      2020-12-19 22:59:40劉晨霞喬勇進陳冰潔
      農(nóng)產(chǎn)品加工 2020年5期
      關(guān)鍵詞:金瓜崇明果蔬

      劉晨霞,喬勇進,王 曉,陳冰潔,張 怡

      (上海市農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海 201403)

      0 引言

      崇明金瓜采收高峰期為6月下旬至8月上旬,正值上海高溫多雨的季節(jié),采收后生理代謝極為旺盛,營養(yǎng)損耗大,失重率較高,導(dǎo)致瓜皮木栓化,瓜絲干癟,食用品質(zhì)下降嚴重;常溫下金瓜貯存多采用室內(nèi)堆藏或架藏的方式,貯藏期雖較長,但極易腐爛,爛瓜率嚴重的可達70%~100%,損失較大,因此金瓜的貯藏保鮮一直是瓜類蔬菜貯藏保鮮研究的難點和重點。

      1 崇明金瓜營養(yǎng)價值與食療功效

      崇明金瓜自然成絲,瓜絲色澤金黃、脆如海蟄、味美爽口,享有“植物海蜇”之美稱,含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、維生素、有機酸、纖維素、礦物質(zhì)元素等成分,以及人體必需的腺嘌呤、瓜氨酸、天冬氨酸、精氨酸等多種氨基酸[7]。崇明金瓜含有其他瓜類所沒有的葫蘆巴堿,具有調(diào)節(jié)人體新陳代謝的功能;還含有一種丙醇二酸的物質(zhì),可抑制糖類轉(zhuǎn)化為脂肪,阻止體內(nèi)脂肪堆積,有減肥和預(yù)防冠心病的功效,是一種天然的減肥產(chǎn)品[8];金瓜性涼味甘,具有補中益氣、消炎止痛、積食傷中的作用;金瓜種子中含有極為豐富的不飽和脂肪酸,對前列腺增生具有一定的療效;經(jīng)常食用金瓜對高血壓、冠心病、肥胖癥、糖尿病等有較好的輔助療效,還有抗癌作用,是一種食療兼?zhèn)涞氖卟?,因此金瓜還有“天然健康食品”和“天然減肥美容食品”的美譽[9]。

      2 影響金瓜貯藏保鮮的因素

      2.1 品種

      金瓜品種與其耐藏性之間有著緊密的聯(lián)系,不同品種的金瓜耐貯藏的差異很大。上海崇明特種蔬菜研發(fā)中心篩選的 CM05,CM28,CM29,CM30,CM33,大優(yōu),M1-1,M1-2,XJ,CQ,HN01,HN02,SD02等13份優(yōu)良耐貯種質(zhì)資源材料,在瓜肉耐貯品質(zhì)等方面具有明顯優(yōu)勢。

      2.2 溫度

      溫度是影響金瓜采后品質(zhì)和耐貯性的重要因素之一。崇明金瓜果實外形較大、質(zhì)量也大,貯藏時占用面積較大,常溫堆藏和架藏是最簡便、實惠的貯藏方式,但金瓜爛果率較高,調(diào)查發(fā)現(xiàn)自然溫度條件下,貯藏1周開始腐爛,爛瓜率為2%~5%,40 d后進入腐爛高發(fā)期,爛瓜率會達到40%,失去食用和商品價值。傳統(tǒng)的貯藏保鮮研究表明,金瓜在10~13℃下為宜,當環(huán)境氣溫較高時,白天關(guān)門窗遮陽,夜晚開門窗通風換氣;環(huán)境氣溫較低時,要關(guān)閉門窗,注意防寒保暖,室溫應(yīng)保持在0℃以上[10]。

      2.3 環(huán)境相對濕度

      環(huán)境相對濕度是指同一溫度和氣壓下,環(huán)境空氣的干濕程度,對金瓜保鮮貯藏有十分重要的意義,良好的貯藏環(huán)境相對濕度可以降低金瓜減重速率,保持金瓜品質(zhì)。常溫條件下,崇明金瓜貯藏的適宜環(huán)境相對濕度為50%~70%,濕度過高,病菌微生物滋生嚴重;濕度過低,瓜絲損耗大,干耗嚴重。

      2.4 環(huán)境清潔度

      貯藏環(huán)境的清潔度是影響金瓜品質(zhì)的重要因素之一。保持良好的清潔環(huán)境能夠使貯藏金瓜表皮保持整潔,減少甚至扼殺病菌的滋生,降低金瓜損耗和腐爛,為金瓜的出庫和銷售提供基礎(chǔ)保障。

      3 崇明金瓜采后主要問題

      金瓜采后品質(zhì)主要由果實外觀和瓜絲性狀2個方面決定。果實外觀主要是果形、單果質(zhì)量和瓜皮顏色;瓜絲性狀主要包括成絲率、果肉厚度、瓜絲色澤、脆度和瓜絲粗度[11]。瓜絲的顏色、脆度、粗細是決定瓜絲品質(zhì)的重要指標,成絲率、果肉厚度、單果質(zhì)量是決定金瓜絲加工業(yè)市場化應(yīng)用的重要因子[11]。

      初中和高中是兩個不同層次的學習階段,所以不管是知識的容量,還是知識的難度上都有著很大的不同,所以在教學目標以及對學生的要求上也存在著巨大的不同,需要教師結(jié)合具體的教學實際來開展地理教學。但是,在實際教學中,由于初高中地理教學的相對獨立性,導(dǎo)致初高中地理知識銜接不上的問題也漸漸顯現(xiàn)出來,導(dǎo)致學生學習跟不上,學習成績下滑嚴重。因此,地理教師在教學過程中都要注意到銜接教學的問題,制訂正確的教學目標,不斷優(yōu)化地理教學的過程。

      3.1 失水減重

      金瓜單果質(zhì)量是決定金瓜品質(zhì)的重要因素之一。金瓜采后貯藏期間,由于脫離母體營養(yǎng)物質(zhì)供給缺失,但維持自身生命活動的生理代謝仍在繼續(xù)(如呼吸作用),營養(yǎng)物質(zhì)不斷損耗,果實水解酶活性增強,不斷失水減重,貯藏后期由于金瓜外表皮進一步木栓化阻止水分散失,以及氣溫逐漸下降引起蒸發(fā)量減少而失重率逐漸降低,但細胞內(nèi)淀粉粒仍被降解,瓜絲自然分離,但失水過多后導(dǎo)致瓜絲干癟,食用價值降低。

      3.2 瓜絲軟化

      金瓜的果肉層是由圓形或多面形的瓜絲鑲嵌排列環(huán)繞而成,每縷瓜絲是由中央維管束及周圍3~5層薄壁細胞組成,薄壁細胞高度液泡化,瓜絲間有較狹小的細胞將瓜絲分隔[12-13]。金瓜采后貯藏期間,由于自身生理代謝、貯藏環(huán)境和病害微生物侵染導(dǎo)致瓜絲代謝紊亂、營養(yǎng)損耗嚴重、細胞壁原果膠水解使瓜絲脆性發(fā)生變化,淀粉粒降解無法正常進行,在鹽漬、蒸煮后瓜絲軟化不能分離,品質(zhì)下降,難以達到市場需求。

      3.3 瓜皮皺縮

      瓜皮色澤與厚度是金瓜重要的品質(zhì)指標之一,也是影響其貯運特性和抗病能力的重要因素。細胞壁使金瓜組織保持一定的形狀和彈性,是果實質(zhì)地發(fā)生變化的主要原因。植物細胞壁主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和果膠質(zhì)所組成,在果實的成熟衰老過程中,細胞壁組分的降解同細胞壁水解酶的活性增加密切相關(guān)[14-15]。金瓜采后貯藏前期生命活動仍未停止,淀粉被淀粉酶水解,為其呼吸躍變提供能源,致使金瓜果實逐漸軟化;隨著貯藏時間的延長,纖維素酶和PG作用引起纖維素、果膠物質(zhì)等細胞壁組分降解,導(dǎo)致金瓜軟化速率加快,金瓜逐漸衰老,貯藏后期瓜皮皺縮,嚴重影響其商品性。

      3.4 褐變發(fā)芽

      瓜皮和瓜絲色澤是決定金瓜外觀品質(zhì)和商品價值的重要因素。金瓜有機物質(zhì)(可溶性碳水化合物、糖、酸等)作為呼吸基質(zhì)逐漸被消耗,果實不斷衰老,細胞內(nèi)自由基動態(tài)平衡遭到破壞,大量自由基積累,造成細胞質(zhì)膜系統(tǒng)損傷,引發(fā)細胞質(zhì)膜上不飽和脂肪酸的脂質(zhì)過氧化,O-2,H2O2,OH-等活性氧自由基含量增加,導(dǎo)致酶促反應(yīng)發(fā)生,膜脂過氧化程度加深,MDA含量增加,膜質(zhì)發(fā)生滲透,細胞膜系統(tǒng)損傷嚴重;瓜絲中酚類、單寧、色族等物質(zhì)在氧化酶的作用下被氧化產(chǎn)生有色物質(zhì),導(dǎo)致瓜絲、瓜皮組織褐變;金瓜中過氧化物防御系統(tǒng)中的SOD,CAT和POD等重要抗氧化酶活性下降,瓜絲出現(xiàn)衰老、綿化,嚴重影響金瓜的外觀品質(zhì)和食用品質(zhì)。

      3.5 病菌微生物侵染

      病菌微生物具有個體小、繁殖快、活性高、范圍廣等特點,一旦入侵果蔬組織就會侵染、定植在宿主中,并利用宿主的營養(yǎng)物質(zhì)迅速萌發(fā)使其他宿主感染,不僅會導(dǎo)致大量果蔬數(shù)量和質(zhì)量顯著降低,產(chǎn)品無法銷售或降低其價值,而且在世界范圍內(nèi)造成巨大經(jīng)濟損失。因此,有效抑制或殺死采后果蔬病菌微生物已經(jīng)成為諸多果蔬采后貯藏保鮮技術(shù)的關(guān)鍵[16]。崇明金瓜采后貯藏期間發(fā)生的腐爛病主要是由茄病鐮刀菌(Fusarium solani)、瓜類炭疽?。–olletotrichum lagenarium)、銳尖鐮刀菌(Fusarium acuminatium)、串珠鐮刀菌(Fusarium moniliforme) 青霉?。≒enicillium sp) 等病原菌侵染引起的濕腐病、炭疽病、青霉病和紅腐病,導(dǎo)致果實極易腐爛,爛果率嚴重的高達70%~100%,嚴重影響金瓜品質(zhì),更影響農(nóng)民種植金瓜的積極性和他們的經(jīng)濟收益[17]。

      4 崇明金瓜的貯藏保鮮技術(shù)

      隨著崇明金瓜種植面積的不斷擴大,人們消費觀念的改變,消費者安全意識的提高,保持較高的營養(yǎng)品質(zhì),提高金瓜的保鮮效果,延長市場銷售期,已經(jīng)有許多保鮮方法和措施在金瓜貯藏保鮮中得到了應(yīng)用。

      4.1 傳統(tǒng)貯藏方法

      4.1.1 堆藏

      室內(nèi)堆藏是將金瓜直接堆放在庫房或普通房屋內(nèi)。堆放前地面上先鋪一層草片或稻草,上面堆放金瓜,擺瓜的方向一般要求和田間生長時的狀態(tài)相同,高度以5~6個瓜高為好,并要適當留出通道,以便檢查;也可采用裝筐堆藏,每筐不宜裝得太滿,以利通風和避免擠壓,然后按“品”字形堆碼。但由于金瓜采摘其正逢上海6月的梅雨季和7月的高溫季,田間熱較高,金瓜大量堆藏熱量驅(qū)散速率較低,嚴重影響金瓜貯藏時間和貯藏品質(zhì);堆藏倉儲容量小,堆壓對容易造成瓜皮有機械損傷,不利于貯藏。

      4.1.2 架藏

      架藏是傳統(tǒng)金瓜貯藏的方式之一,即貯藏室內(nèi)用木、竹或角鐵搭成分層貯藏架,鋪上草包或蘆簾,將瓜按田間生長狀態(tài)單層斜放在架上,這種方法透風散熱效果比堆藏好,倉位容量也比堆藏大,觀測、檢測比較方便,目前多采用此方法貯藏金瓜。但由于貯藏環(huán)境溫濕度變化較大,對金瓜營養(yǎng)品質(zhì)和商品品質(zhì)影響較大,貯藏期較短,不能延長至“元旦”到“春節(jié)”上市;木架、竹架承重能力有限,放置不當時架子棱角易導(dǎo)致瓜皮機械損傷,金瓜的易腐爛性和對腐爛病原體的易感性,使得許多病原菌會通過傷口侵染金瓜,病健金瓜一旦接觸,導(dǎo)致大量金瓜腐爛。

      4.2 物理保鮮技術(shù)

      4.2.1 低溫貯藏

      溫度是影響采后金瓜風味和質(zhì)量至關(guān)重要因素之一。低溫貯藏指在0℃或略高于果蔬冰點的適宜低溫環(huán)境條件下對果蔬進行保鮮貯藏的方法,具有安全、效果好、可操作性強等優(yōu)點[18],作為一種廣泛使用的果蔬采后保鮮技術(shù),是延長新鮮農(nóng)產(chǎn)品儲存的有效途徑,可以降低果蔬的呼吸作用等生理代謝速率,有利于營養(yǎng)物質(zhì)的保持,降低微生物和病蟲害的侵染速率,減少離體果蔬的水分消耗,抑制代謝酶的活性,保持農(nóng)產(chǎn)品固有的風味和質(zhì)地等[19-20]。因此,適宜的貯藏溫度在很大程度上能夠有效保持金瓜品質(zhì),延長貯藏期。葉年玉等人[10]研究表明,金瓜在貯藏期間環(huán)境相對濕度保持50%~70%,溫度以10~13℃為宜,溫濕度過高或過低對金瓜的品質(zhì)和病害發(fā)生都有一定的影響。

      4.2.2 冷激處理

      果蔬生產(chǎn)中存在明顯的季節(jié)性區(qū)域特征,因此預(yù)處理對于延長貯藏期是非常重要的[21]。冷激處理(Cold shock treatment,CST) 是指將果蔬置于低溫條件下進行短時間處理,從而提高自身抗逆性的一種物理處理方法,這種技術(shù)對果蔬保鮮作用的研究始于上世紀70年代末。Ogata K等人[22]通過研究發(fā)現(xiàn),采用0℃冰水混合物短時處理杏和番茄果實,可保持果實的品質(zhì),延長其貯藏期,并首次將這種低溫逆境效應(yīng)稱為“冷激效應(yīng)”。王小英等人[23]采用0℃冷空氣處理金瓜3 h后于室溫條件下貯藏,研究發(fā)現(xiàn)冷激處理對金瓜有一定的防腐保鮮效果,且其失重率較低,貯藏3個月后失重率為5.1%。

      4.2.3 氣調(diào)保鮮

      氣調(diào)貯藏是當今國際上對果蔬保鮮貯藏的常用技術(shù)之一,也被認為是一種安全有效、環(huán)保無污染的保鮮貯藏技術(shù),包括自發(fā)氣調(diào)包裝和人工氣調(diào),適當?shù)腛2,CO2,N2濃度,以及合適的低溫,可降低果蔬的呼吸強度和乙烯生物合成量,阻礙和延緩酶的活性,減緩產(chǎn)品品質(zhì)的腐敗,降低部分營養(yǎng)物質(zhì)的分解,讓果蔬處于合適的微環(huán)境中,水分及氣體內(nèi)外交換更為合理,可顯著延長果蔬的貯藏期[24-25]。有研究顯示,使用低濃度氧氣和高濃度二氧化碳氣體可以減少西葫蘆、南瓜冷害的發(fā)生[26-27]。

      李云飛等人[28]利用氣調(diào)貯藏試驗系統(tǒng)對金瓜保鮮進行了初步研究,結(jié)果表明在溫度7~8℃,氣體濃度為3%O2+8%~10%CO2的環(huán)境中貯藏金瓜,氣調(diào)保鮮效果不如同溫度下的自然冷藏保鮮效果;且與低溫低濕比較,在試驗范圍內(nèi),低O2高CO2對茄病鐮刀菌和炭疽病菌的抑制作用不明顯。目前,關(guān)于氣調(diào)貯藏金瓜的試驗研究較少,可能是因為氣調(diào)保鮮儀器設(shè)備成本及維護費較高,后期二氧化碳氣體花銷較大,不宜廣泛普及,不適用于瓜類等較大體積的果品貯藏。

      4.2.4 涂膜生物保鮮

      涂膜保鮮技術(shù)是在果蔬表層涂上一層由天然糖類、脂類等高分子物質(zhì),通過其形成的可食用涂膜來保鮮果蔬的方法,因具有安全、環(huán)保、無毒、營養(yǎng)保健等多種功能特性而受到廣泛關(guān)注,目前諸多的多糖,如淀粉、明膠、纖維素、支鏈淀粉、殼聚糖、海藻酸鈉及其衍生物等涂膜材料[29]已在冷凍肉、橘子、雙孢蘑菇、獼猴桃、棗、鮮切蘋果、白蘿卜、臍橙、龍眼等肉類、果蔬、食用菌上得到廣泛的應(yīng)用。王小英等人[30]以崇明金瓜為試驗材料,采用0.5%海藻酸鈉、0.5%蔗糖酯、0.5%苯甲酸鈉、0.05%對羥基苯甲酸乙酯、1.0%檸檬酸進行復(fù)合涂抹處理,發(fā)現(xiàn)0.5%海藻酸鈉+0.5%蔗糖酯+0.5%苯甲酸鈉組成的復(fù)合涂抹劑對崇明金瓜防腐保鮮效果最好,常溫貯藏3個月后無一腐爛,但金瓜失重率達到9.7%。

      4.3 化學保鮮技術(shù)

      化學保鮮技術(shù),一般是果蔬采后保鮮的重要手段,具有保質(zhì)護色、防腐殺菌、延緩果蔬衰老等效果,因簡單快捷、價廉高效被廣泛推廣使用。迄今為止,化學保鮮劑主要分為吸附型保鮮劑、浸泡型保鮮劑和熏蒸保鮮劑三大類。采用50%Bacs WP 500倍液浸泡金瓜20 min后在常溫條件下貯藏,發(fā)現(xiàn)50%Bacs WP 500倍液浸泡金瓜在貯藏100 d時開始發(fā)生腐爛,240 d時爛瓜率達到60%,而對照組金瓜240 d時爛瓜率達到80%。

      4.4 生物保鮮技術(shù)

      生物貯藏保鮮技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種具有綠色、環(huán)保、節(jié)能、高效,以及處理目標明確、貯藏環(huán)境小、貯藏條件易控制、處理費用低等特點,能夠帶來很大的經(jīng)濟效益、社會效益和發(fā)展前景的貯藏保鮮技術(shù),越來越受到人們的青睞[31]。但是,植物生長調(diào)節(jié)劑、中草藥提取物、酶制劑等保鮮技術(shù)在崇明金瓜的保鮮應(yīng)用還未有報道和研究,這也為未來金瓜的保鮮貯運技術(shù)提供了研究方向。

      4.5 其他保鮮技術(shù)

      目前,高壓靜電、減壓貯藏、基因工程等保鮮技術(shù)在金瓜的研究應(yīng)用中鮮有報道,金瓜的保鮮貯藏技術(shù)雖已取得了一些進展,但仍存在效果不穩(wěn)定、推廣范圍小、使用不便捷和成本較高等問題,且僅進行單一的保鮮技術(shù)并不能全面解決金瓜貯藏期間存在的問題,還有待探究復(fù)合保鮮方式或前處理,以及研究新型的經(jīng)濟、節(jié)約、高效、無污染的保鮮貯藏技術(shù)應(yīng)用于金瓜是貯藏保鮮中,以期達到更好的保鮮效果。

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