不同保溫處理對(duì)泡沫箱運(yùn)輸甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)的影響

張美雪,李長(zhǎng)春,孫 斐,徐欣欣,傅茂潤(rùn),韓 聰*

1.齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 濟(jì)南 250353;2.山東尚春農(nóng)業(yè)科技有限公司,山東 濟(jì)南 250300;3.山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院,山東 濰坊 261061

甜櫻桃又稱大櫻桃,為薔薇科李屬櫻桃亞屬植物,是落葉果樹(shù)中成熟較早的樹(shù)種之一,素有“早春第一果的美稱”[1]。甜櫻桃果實(shí)色澤鮮艷,口感香甜,富含多種營(yíng)養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì),如有機(jī)酸、維生素、酚類化合物和黃酮類化合物,不僅具有良好的抗氧化性能,還能預(yù)防心血管、腫瘤等其他氧化應(yīng)激有關(guān)的疾病[2],頗受消費(fèi)者喜愛(ài)。櫻桃生產(chǎn)具有地域性和季節(jié)性,采摘期多在溫度較高的5～7月,為滿足其他地區(qū)人們鮮食櫻桃的需求,櫻桃很大一部分要進(jìn)入流通環(huán)節(jié)通過(guò)電商渠道銷往全國(guó)各地。但由于櫻桃本身皮薄多汁,常溫運(yùn)輸必會(huì)影響櫻桃品質(zhì),出現(xiàn)褐變、軟化、腐爛的現(xiàn)象,極大限制后期流通和銷售,降低商品價(jià)值[3-4]。櫻桃是非呼吸躍變型果實(shí),溫度是影響其貨架期的關(guān)鍵因素。適宜的低溫會(huì)顯著降低櫻桃的呼吸速率和乙烯生成,減少櫻桃品質(zhì)劣變的發(fā)生,進(jìn)而延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期,因此從櫻桃采收后到銷售的整個(gè)流通過(guò)程中保持低溫是十分必要的。

近年來(lái),我國(guó)生鮮電商市場(chǎng)一直處于快速發(fā)展時(shí)期,但由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品的特殊性,現(xiàn)階段冷鏈物流供應(yīng)鏈還無(wú)法滿足生鮮電商高速發(fā)展的要求[5]。與國(guó)外的一些國(guó)家相比,我國(guó)目前甜櫻桃產(chǎn)業(yè)尚未形成全程冷鏈物流通模式,所使用的冷鏈運(yùn)輸以及儲(chǔ)存設(shè)備也相對(duì)落后,常溫運(yùn)輸、未預(yù)冷冷鏈運(yùn)輸、預(yù)冷后保冷常溫運(yùn)輸?shù)痊F(xiàn)象普遍[6]。因此,在當(dāng)前生鮮電商物流模式下,如何通過(guò)有效控溫措施盡可能延長(zhǎng)甜櫻桃的銷售半徑,是產(chǎn)業(yè)面對(duì)和亟需解決的問(wèn)題。

本文以新鮮采摘的“先鋒”櫻桃為實(shí)驗(yàn)材料,研究了三種不同采后商品化處理方式(預(yù)冷、冰袋、預(yù)冷+加冰袋)對(duì)甜櫻桃果實(shí)的可溶性固形物、呼吸強(qiáng)度、好果率、果實(shí)硬度等品質(zhì)指標(biāo)的影響,為甜櫻桃在生鮮物流配送過(guò)程中的品質(zhì)保持及保鮮技術(shù)研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

供試甜櫻桃產(chǎn)自濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)五峰鎮(zhèn)紙坊村,品種為“先鋒”,果實(shí)當(dāng)日采摘后立即運(yùn)往齊魯工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室。

次氯酸鈉,購(gòu)于天津市郁峰化工;多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性檢測(cè)試劑盒,購(gòu)于蘇州科銘生物技術(shù)有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

WZY-1溫度自記儀,北京天建華儀科技發(fā)展有限公司;YGA2100氣體分析儀,北京陽(yáng)光億事達(dá)科技有限公司;PAL-1手持式折光儀,日本Atago公司;TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀,美國(guó)FTC公司;V-1100D紫外分光光度計(jì),上海美譜達(dá)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

挑選大小均一、果皮顏色均勻、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械傷、成熟度一致的果實(shí)作為試驗(yàn)原料。將挑選出的櫻桃果體積分?jǐn)?shù)為0.02%的次氯酸鈉溶液浸泡2 min消毒后徹底自然晾干。隨后,將所有果實(shí)隨機(jī)分為4組,依次為對(duì)照組、冰袋組、預(yù)冷組、預(yù)冷+冰袋組。

1)對(duì)照組:將清洗、晾干的櫻桃直接放入泡沫箱中,泡沫箱最下部墊有兩層吸水紙,每箱櫻桃重2.5 kg。在放入櫻桃的同時(shí),也將溫度自記儀分別放入櫻桃的下層和上層,設(shè)定每隔20 min測(cè)定一次溫度。將櫻桃放好后,在最上部再墊2層吸水紙和充氣式塑料襯墊,以防止運(yùn)輸過(guò)程中由于顛簸造成櫻桃的機(jī)械損傷。最后,用紙箱將泡沫箱打包,用于快遞運(yùn)輸。

2)預(yù)冷組:采用冷水預(yù)冷,將挑選的果實(shí)放入2～4 ℃裝有冷水的塑料框中,浸泡20 min后取出、瀝水,然后直接放入泡沫箱中。櫻桃裝箱、溫度記錄、包裝過(guò)程與對(duì)照組完全一致。

3)冰袋組:將清洗、晾干的櫻桃放入泡沫箱后,在櫻桃上部的兩層吸水紙上放置-20 ℃的冰袋300 g,其余處理過(guò)程與對(duì)照組完全相同。

4)預(yù)冷+冰袋組:將預(yù)冷組和冰袋組的處理方法結(jié)合,將挑選的果實(shí)放入2～4 ℃裝有冷水的塑料框中,浸泡20 min后取出、瀝水,然后直接放入泡沫箱中。在櫻桃放置好后在兩層吸水紙上放置-20 ℃的冰袋300 g,其余過(guò)程與對(duì)照組完全相同。

每個(gè)處理組設(shè)置6個(gè)平行,共24箱櫻桃,處理完當(dāng)天從濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)發(fā)送快遞到南京市玄武區(qū)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)?？爝f次日下午到達(dá),實(shí)驗(yàn)人員取到快遞后第2 d一早打開(kāi)取出溫度計(jì)(裝箱到開(kāi)箱共40 h)。對(duì)于每個(gè)處理組,其中3箱立即進(jìn)行取樣和相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定,另外3箱則放置在25 ℃的恒溫箱中繼續(xù)存放1 d,然后再取樣和測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1)溫度的測(cè)定

通過(guò)溫度自記儀數(shù)據(jù)讀取軟件記錄數(shù)據(jù),并用于溫度變化曲線的繪制。

2)好果率的測(cè)定

參考田竹希等[7]的方法進(jìn)行測(cè)定,好的櫻桃果實(shí)應(yīng)該是沒(méi)有機(jī)械損傷、不軟爛、無(wú)腐壞斑點(diǎn),仍然具有商品性和可食用性。隨機(jī)抽取一定數(shù)量的櫻桃果實(shí),記錄櫻桃總果數(shù)和好果數(shù),重復(fù)測(cè)定3次,取其平均值。按下面公式計(jì)算好果率:

好果率=(好果數(shù)÷總果數(shù))×100%。

3)可溶性固形物(TSS)含量的測(cè)定

隨機(jī)取5個(gè)櫻桃果實(shí)研磨成漿后,用3層紗布過(guò)濾漿液,用PAL-1手持式折光儀測(cè)定可溶性固形物含量,每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定3次,取其平均值。

4)呼吸強(qiáng)度的測(cè)定

先將500 g果實(shí)放在密閉的干燥器中靜置1 h,然后用氣體分析儀測(cè)定密閉環(huán)境中CO2含量,從而推算出CO2的釋放速率即為呼吸速率。重復(fù)測(cè)定3次,取其平均值。

5)櫻桃果實(shí)硬度的測(cè)定

櫻桃果實(shí)去皮硬度(kg/cm2)采用硬度計(jì)測(cè)定。每顆櫻桃取相同位置測(cè)定對(duì)稱的2個(gè)點(diǎn),共測(cè)定12個(gè)點(diǎn)取平均值[7]。

6)多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性的測(cè)定

參考前人研究方法[8],PG活性采用DNS比色法測(cè)定,以40 ℃、pH 6.0條件下,每mg樣品蛋白質(zhì)每小時(shí)分解果膠酸產(chǎn)生1 mg半乳糖醛酸為一個(gè)酶活力單位。重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行處理,采用Origin 2017進(jìn)行圖表繪制,采用SAS?9.1進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用單因素方差分析(one-way ANOVA)進(jìn)行差異性分析,采用最小顯著性差異法(LSD)進(jìn)行多重比較,差異顯著性水平取P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)運(yùn)輸過(guò)程中溫度的影響

采后貯運(yùn)過(guò)程中的溫度控制對(duì)于保持櫻桃品質(zhì)至關(guān)重要。本研究為更好地了解不同處理方式下櫻桃的溫度變化規(guī)律,通過(guò)溫度自記儀持續(xù)記錄了整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中泡沫箱的上下層溫度。如圖1所示,對(duì)照組溫度一直在26 ℃以上,并在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中溫度始終高于其他3個(gè)組。冰袋組在運(yùn)輸前期溫度持續(xù)下降,且上層溫度明顯低于下層溫度,這可能是由于上層離冰袋更近造成的,在8 h后達(dá)到最低值18 ℃左右且上下層溫度趨于一致,隨后溫度快速上升,在28 h后趨于穩(wěn)定。預(yù)冷組初始溫度較低,但在運(yùn)輸前期溫度快速上升,在6 h后達(dá)到22 ℃左右并超過(guò)冰袋組,說(shuō)明目前市面上采用的泡沫箱保溫效果較差。預(yù)冷+冰袋組前20 h上層溫度一直低于下層溫度,之后上下層溫度趨于一致,在整個(gè)物流過(guò)程中溫度升高較慢且一直低于其它三組。這些結(jié)果表明,預(yù)冷+冰袋處理的保溫效果最好,冰袋和預(yù)冷處理雖然能在一定程度上控制溫度,但保溫效果有限。

圖1 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)運(yùn)輸過(guò)程中溫度的影響

2.2 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)好果率的影響

好果率可以是反映果實(shí)商品性和食用價(jià)值的重要指標(biāo)。由圖2可知,經(jīng)過(guò)不同處理方式的甜櫻桃果實(shí)運(yùn)輸后的好果率有所差異。與對(duì)照組相比,三種處理方式都不同程度的提高了好果率,開(kāi)箱時(shí)好果率均高于80%,開(kāi)箱后存放1 d好果率均高于60%。物流40 h后,預(yù)冷+冰袋組好果率最高,為92.5%,冰袋組次之,預(yù)冷組稍低于冰袋組,對(duì)照組最低,為74.4%;繼續(xù)存放1 d后,預(yù)冷+冰袋組好果率仍在80%左右,冰袋和預(yù)冷組均低于預(yù)冷+冰袋組且無(wú)明顯差別,對(duì)照組好果率最低,只有50%左右。這說(shuō)明,預(yù)冷+冰袋處理的對(duì)于果實(shí)品質(zhì)的維持效果最好,能基本保證2～3 d的櫻桃品質(zhì)。

圖2 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)好果率的影響

2.3 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)可溶性固形物的影響

可溶性固形物(TSS)是衡量果實(shí)成熟的重要指標(biāo)[9],其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化可反應(yīng)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的變化。由圖3可知,物流前4組甜櫻桃TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)顯著性差異,在物流40 h后和開(kāi)箱1 d后,可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有不同程度的下降:物流40 h后,對(duì)照組、預(yù)冷組和冰袋組可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)顯著性差異,而預(yù)冷+冰袋組TSS損失最小,仍高于對(duì)照組和預(yù)冷組;開(kāi)箱1 d后,對(duì)照組、冰袋組和預(yù)冷組之間TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)都在16.0%左右且無(wú)顯著性差異,而預(yù)冷+冰袋組TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.6%,顯著高于其他三個(gè)組(P<0.05)?？傮w而言,櫻桃的TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)在短時(shí)間內(nèi)變化不大,預(yù)冷+冰袋處理能較好地抑制TSS的下降。

圖3 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)可溶性固形物的影響

2.4 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸強(qiáng)度是衡量果實(shí)采后呼吸作用強(qiáng)弱的關(guān)鍵指標(biāo),能反映果實(shí)的生理代謝強(qiáng)弱和耐藏性[10]。由圖4可知,物流前經(jīng)過(guò)預(yù)冷處理的果實(shí)(預(yù)冷組和預(yù)冷+冰袋組)呼吸強(qiáng)度大幅度降低,明顯低于未經(jīng)過(guò)預(yù)冷處理的對(duì)照組和冰袋組。物流40 h后,4組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度較之前都有不同程度的上升,對(duì)照組、冰袋組和預(yù)冷組的呼吸強(qiáng)度差別不大,而預(yù)冷+冰袋組則明顯低于這3個(gè)組。開(kāi)箱1 d后,對(duì)照組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度仍在上升,這可能是由于腐爛造成的。與之相比,冰袋組和預(yù)冷組的呼吸強(qiáng)度有所下降,這可能與貯藏溫度低于物流結(jié)束時(shí)的溫度有關(guān)。預(yù)冷+冰袋組的呼吸強(qiáng)度雖然有所上升,但仍低于其他3個(gè)組。這些結(jié)果表明,預(yù)冷+冰袋處理抑制櫻桃呼吸作用的效果最好,其呼吸強(qiáng)度一直處于較低水平。

圖4 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響

2.5 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)硬度的影響

果實(shí)軟化直接表現(xiàn)為硬度下降,果實(shí)的硬度變化會(huì)直接影響其食用口感和商品性。由圖5可知,物流40 h后,對(duì)照組的硬度下降幅度最大,而3個(gè)處理組櫻桃的硬度無(wú)顯著差異,這可能是由于高溫加速了櫻桃軟化造成的。開(kāi)箱1 d后,對(duì)照組硬度繼續(xù)大幅下降,冰袋組和預(yù)冷組的硬度也出現(xiàn)較大下降,但都高于對(duì)照組。在整個(gè)過(guò)程中,預(yù)冷+冰袋組硬度值均保持在較高水平,這說(shuō)明預(yù)冷+冰袋處理方式能更好的延緩櫻桃果實(shí)采摘后硬度的下降,更利于櫻桃果實(shí)的運(yùn)輸、貯藏。

圖5 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)硬度的影響

2.6 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)PG活性的影響

PG是果膠降解的主導(dǎo)酶[11],可促進(jìn)果膠降解,與許多果實(shí)如蘋(píng)果[12]、桃[13]、藍(lán)莓[14]等的軟化過(guò)程關(guān)系密切。如圖6所示,物流40 h后,對(duì)照組PG活性最高,上升最明顯,這也與櫻桃果實(shí)硬度下降的現(xiàn)象相一致。與之相比,經(jīng)過(guò)保溫處理的3個(gè)處理組甜櫻桃的PG活性均低于對(duì)照組,說(shuō)明低溫能抑制PG的上升,進(jìn)而延緩果實(shí)的軟化過(guò)程;開(kāi)箱1 d后,對(duì)照組、冰袋組和預(yù)冷組PG活性無(wú)顯著性差異,均高于預(yù)冷+冰袋組。由此可見(jiàn),預(yù)冷+冰袋處理對(duì)PG活性的抑制效果最好,使PG始終保持在較低活性,進(jìn)而更好的保持櫻桃果實(shí)的硬度。

圖6 不同處理對(duì)櫻桃果實(shí)PG活性的影響

3 結(jié)論

甜櫻桃采摘后,通過(guò)快遞的方式運(yùn)送到消費(fèi)者手中是目前商家采用的主要配送方式。但采摘后櫻桃果實(shí)的生理代謝旺盛,呼吸強(qiáng)度較高,如果物流過(guò)程中溫度太高,果實(shí)很容易發(fā)生軟化和腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象,商品性和食用性都很難保證。低溫可以抑制櫻桃的呼吸作用,降低櫻桃果實(shí)的生理代謝速率。因此,盡可能的維持貯運(yùn)過(guò)程的低溫環(huán)境,對(duì)于保持良好的櫻桃品質(zhì)、延長(zhǎng)櫻桃的存放時(shí)間至關(guān)重要[15]。本研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照相比,采用冰袋、預(yù)冷和預(yù)冷+冰袋的處理方式都能不同程度的提高櫻桃的好果率。其中,預(yù)冷+冰袋的處理方式最佳,在40 h物流后仍能將櫻桃的好果率保持在90%以上,開(kāi)箱后存放1 d,好果率能保持在80%左右。此外,預(yù)冷+冰袋處理還能明顯降低櫻桃的呼吸速率和PG活性,維持較高的硬度和TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù),這些效果可能與其能維持物流期間的較低溫度有關(guān)。