孫思勝,張曉娟*,張崗,李光輝,張賀慶,張化閣
1. 許昌學(xué)院食品與藥學(xué)院/河南省食品安全生物標(biāo)識快檢技術(shù)重點實驗室(許昌 461000);2. 軍事科學(xué)院軍需工程技術(shù)研究所(北京 1000104);3. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院/陜西省秦嶺中草藥應(yīng)用開發(fā)工程技術(shù)研究中心(咸陽 712046);4. 舞鋼市沁豐園林業(yè)專業(yè)合作社(平頂山 462500)
“夏黑”葡萄為葡萄科(Vitaceace)葡萄屬(VitisL.)的歐美雜交三倍體品種。因“夏黑”成熟時果皮呈現(xiàn)艷麗誘人的紫黑色,具有濃郁的草莓香味,肉質(zhì)肥厚,甜酸可口,品質(zhì)極佳,無核等特點而深受消費者的喜愛[1-3]。由于葡萄鮮嫩多汁、水分含量高,采摘過程中易受機械損傷,且在河南地區(qū)采收季節(jié)多為高溫多濕的盛夏,蒸騰作用相對較強,代謝旺盛,是較難貯運的果品,貯藏期間的主要問題是硬度降低、水分流失、干梗、掉粒、容易受病原菌的侵染而腐爛等,導(dǎo)致其貯藏周期縮短,嚴(yán)重影響了鮮食葡萄的商品價值,造成很大的經(jīng)濟損失[3-4]。
近年來國內(nèi)外有關(guān)葡萄的保鮮措施主要包括化學(xué)保鮮劑(二氧化硫防腐劑、二氧化氯殺菌劑、1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)保鮮劑、采前化學(xué)保鮮劑處理)、低溫冷藏、涂膜保鮮、氣調(diào)貯藏等技術(shù)[5]。雖然二氧化硫?qū)Ρ3制咸压麑嵠焚|(zhì)具有較好效果,但其易對果實造成一定的漂白傷害,并且殘留在果實中的二氧化硫會危害人體健康[6]。低溫貯藏保鮮技術(shù)可以延長果蔬的貯藏期,保持果實較好的品質(zhì)和風(fēng)味;但經(jīng)低溫中長期貯藏后,果實的品質(zhì)和風(fēng)味會有較大的改變[7];因此開發(fā)一種安全有效的葡萄保鮮劑尤為必要。
殼聚糖(CTS)是一種天然可食性高分子多糖,具有無毒、安全、無異味、易成膜等特點;經(jīng)CTS涂膜處理后,在果實表面會形成一層無色透明的半透膜,既能防止果實水分散失,降低果實的失水率,又能有效阻止微生物的入侵,抑制果實的呼吸強度,一定程度上可以減少果實的腐爛,從而延長果實的貯藏時間[8-11]。此外,中草藥本身具有較強的殺菌抑菌和抗氧化作用[12-16]。肉桂為樟科植物肉桂(Cinnamomum cassiaPresl)的干燥樹皮,肉桂浸提液也具有抑菌和保鮮效果[15-17]。丁香為桃金娘科植物丁香(Eugeniacaryophyllata Thunb.)的干燥花蕾,丁香提取物無任何化學(xué)殘留和毒副作用,且對多種致病菌或霉菌都有明顯的抑菌效果[17-21]。
丁香和肉桂提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理在“夏黑”葡萄保鮮方面的研究鮮有報道。因此,研究不同濃度的肉桂和丁香兩者配伍的提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理對“夏黑”葡萄貯藏品質(zhì)的影響,為開發(fā)天然果品保鮮劑提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。
“夏黑”葡萄,舞鋼市沁豐園林業(yè)專業(yè)合作社;肉桂、丁香,河南省許昌市胖東來醫(yī)藥超市,產(chǎn)地均為廣西;殼聚糖,河南金誠生物科技公司;草酸,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;抗壞血酸、氫氧化鈉、石英砂,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;2, 6-二氯靛酚鈉,上海源葉生物科技有限公司;所有化學(xué)試劑均為分析純。
YP30002電子分析天平,上海精密儀器儀表有限公司;TGL-16M臺式高速冷凍離心機,湘儀離心機儀器有限公司;TMS-PRO物性分析儀,北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;HH-4電熱恒溫水浴鍋,上海比朗儀器有限公司;冷庫,江蘇泰州市霍普制冷設(shè)備有限公司。
“夏黑”葡萄采摘后立即運回實驗室。先用清水清洗3~4遍,自然晾干后,選取成熟度(完熟)一致、無腐爛、無病無蟲害侵襲、無機械傷的果穗做為試驗材料。
先稱取9 g肉桂+15 g丁香放入盛有3 L的自來水的鍋中浸泡30 min后,在電磁爐下加熱沸騰,然后小火開始熬制,等到熬制10 min后將已經(jīng)溶解好的殼聚糖45 g放入鍋中,混合均勻,然后過濾,將這種濃度涂膜液記為C1。同樣的方法分別稱取15 g肉桂+30 g丁香,21 g肉桂+45 g丁香,27 g肉桂+60 g丁香,33 g肉桂+75 g丁香,同時加入殼聚糖45 g從而制成了另外4種濃度的涂膜液,分別記成C2、C3、C4和C5,放凉后備用。
每組選取30穗“夏黑”葡萄,將選取的樣品葡萄浸泡在涂膜液中靜置10~15 min,浸泡完畢后取出,自然狀態(tài)下晾干,包裝樣品葡萄采用PE保鮮袋(35 cm×25 cm×0.01 mm)包裝(不扎口),低溫貯藏于
對照組葡萄用燒開后放凉的蒸餾水處理,同樣需要浸泡10~15 min,晾干后用同等規(guī)格的保鮮袋包裝,低溫貯藏于0~4 ℃冷庫中;記為CK。定期觀察葡萄果實腐爛情況,每7 d取樣測定一次相關(guān)的指標(biāo)。
1.3.1 腐爛率的計算
1.3.2 果實硬度的測定
根據(jù)孫思勝等[18]的方法加以改進,在葡萄果實赤道附近分別取相對面的2個點,用小刀去除部分果皮后,使用TMS-PRO物性分析儀測定果實硬度,取其平均值。
1.3.3 可溶性固形物含量的測定
使用手持糖度計法測定葡萄果實中可溶性固形物的含量[19]。
1.3.4 VC含量的測定
使用2, 6-二氯靛酚鈉法測定葡萄果實中VC的含量[22]。
1.3.5 “夏黑”葡萄貯藏期間感官品質(zhì)評價
感官品質(zhì)評分標(biāo)準(zhǔn):由10名同學(xué)定期對貯藏期間的“夏黑”葡萄感官品質(zhì)進行評價,主要針對葡萄的色澤、氣味、滋味和質(zhì)地這4個方面進行評價打分。評分標(biāo)準(zhǔn)見表1[10]。
表1 “夏黑”葡萄感官品質(zhì)評分標(biāo)準(zhǔn) 單位:分
以上所有試驗設(shè)6次重復(fù),所得數(shù)據(jù)為6次重復(fù)平均值,試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行統(tǒng)計分析,利用SPSS 13.0軟件進行差異顯著性分析分析。p<0.05表示差異顯著。
試驗結(jié)果表明(表2),隨著貯藏時間的延長,采后“夏黑”葡萄果實的腐爛率逐漸上升。在葡萄采后貯藏的0~7 d,每個處理組和對照組均未見葡萄果實腐爛;在貯藏第14天時,對照組和C1處理組葡萄果實開始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象,腐爛率分別為6%和0.4%,而其他處理組未發(fā)生腐爛現(xiàn)象。在貯藏第28天時,對照組葡萄的腐爛率顯著高于其他各處理組(p<0.05);其中對照組的腐爛率最高為27%,C3的腐爛率最低為2%,而C4處理組的葡萄未見腐爛(貯藏第35天時才出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象)。在貯藏35~77 d期間,對照組的葡萄的腐爛率顯著高于其他各肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理組(p<0.05)。經(jīng)過多重比較結(jié)果可知,肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理可以有效的抑制采后“夏黑”葡萄的腐爛率升高,在一定的貯藏時間內(nèi),以C4處理對果實腐爛率抑制效果較好。
表2 肉桂復(fù)合丁香處理對采后“夏黑”葡萄腐爛率的影響
果實硬度是評價葡萄采后貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[23]。從圖1可以看出,隨著貯藏時間的延長,采后“夏黑”葡萄果實的硬度總體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。在整個貯藏期間,對照組葡萄果實硬度下降速度最快,硬度最低。在貯藏7~77 d期間,C4處理組的葡萄果實硬度均顯著高于對照組(p<0.05)。在貯藏第28天時,C4處理組的葡萄果實硬度為0.9 kg·m-2,而對照的果實硬度僅為0.78 kg·m-2;其他C1、C2、C3和C5處理組的果實硬度分別為0.87,0.83,0.83和0.83 kg·m-2,均高于對照組。故肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理可以有效地抑制葡萄果實軟化進程,保持其硬度,延長其貯藏期。
圖1 肉桂復(fù)合丁香處理對采后“夏黑”葡萄果實硬度的影響
可溶性固形物(TSS)的含量是衡量果實成熟度和耐貯性及評價果實內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖2可以看出,隨著貯藏時間的延長,“夏黑”葡萄果實的可溶性固形物含量總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在貯藏第35天時,C1、C2、C3和C4處理組的可溶性固形物含量顯著高于對照組(p<0.05),對照組葡萄果實的可溶性固形物含量為16.6%,而C1、C2、C3和C4處理組的分別為18.2%,17.4%,17.4%和18%,C5處理組的為17%??梢姡夤饛?fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理可延緩采后“夏黑”葡萄果實可溶性固形物含量的下降。
圖2 肉桂復(fù)合丁香處理對采后“夏黑”葡萄果實可溶性固形物(TSS)含量的影響
維生素C是果蔬的重要營養(yǎng)物質(zhì),是評價葡萄果實貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)。試驗結(jié)果(圖3)表明,隨著貯藏時間的延長,對照組和肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理組的“夏黑”葡萄果實維生素C含量總體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。在貯藏7~77 d期間,肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組的葡萄維生素C含量始終顯著高于對照組(p<0.05)。在貯藏第35天時,對照組葡萄果實的維生素C含量為0.52 mg/100 g,而C1、C2、C3、C4和C5處理組的分別為0.78,0.87,0.78,0.8和0.78 mg/100 g??梢姡谝欢ㄙA藏時間內(nèi),肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理可有效延緩“夏黑”葡萄果實VC含量的下降。
由表3可見,“夏黑”葡萄的綜合感官評分隨著貯藏時間的不斷延長而逐漸降低,這表明其果實的感官品質(zhì)是在不斷下降(圖1)。在貯藏的0~21 d期間,肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各個處理組葡萄的綜合感官評分降低趨勢基本一致,無明顯差異,說明肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜各處理組葡萄的感官品質(zhì)在這段期間變化不大,葡萄保存完好;而對照組葡萄的感官評分則下降很快,在貯藏第21天時,其感官評分為58,明顯低于各個處理組,而C1、C2、C3、C4和C5處理組的感官評分分別為78,78,79,82和77。在貯藏21 d后,隨著貯藏時間的延長,葡萄的感官品質(zhì)變化較大,使其綜合感官評分差異明顯;其中C4處理組的綜合感官評分的下降趨勢明顯低于C1、C2、C3和C5處理組及對照組(統(tǒng)計結(jié)果),在貯藏第35天時,C4處理組的綜合感官評分為70,而對照組、C1、C2、C3和 C5處理組的分別為33,40,57,61和6;在貯藏49 d后,C1處理組和對照組的葡萄果實基本完全腐爛。說明在一定的貯藏時間內(nèi),肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理均可以有效的維持“夏黑”葡萄果實的感官品質(zhì),其中以C4處理對“夏黑”果實感官品質(zhì)保持效果較好。
圖3 肉桂復(fù)合丁香處理對采后”夏黑”葡萄VC含量的影響
表3 肉桂復(fù)合丁香處理對采后“夏黑”葡萄果實感官品質(zhì)的影響
試驗以肉桂和丁香的水提物為原料結(jié)合殼聚糖涂膜處理“夏黑”葡萄,通過測定不同濃度的肉桂和丁香兩者配伍的提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理對“夏黑”葡萄貯藏品質(zhì)指標(biāo)的變化篩選出保鮮涂膜液的最佳濃度。結(jié)果表明,肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜處理對采后“夏黑”葡萄果實的腐爛率的上升具有一定抑制作用,在一定程度上延緩了VC含量、可溶性固形物含量以及果實硬度的下降速度,保持了果實的感官品質(zhì)。其中,以肉桂復(fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜的C4((9 g肉桂+20 g丁香+1.5%殼聚糖)/L)對采后“夏黑”葡萄果實的貯藏品質(zhì)保持最佳??梢娨欢舛鹊娜夤饛?fù)合丁香提取物結(jié)合殼聚糖涂膜劑有望開發(fā)成為“夏黑”葡萄復(fù)配保鮮劑。