趙倩,張鵬,賈曉昱,李春媛,霍俊偉,李江闊,魏寶東
(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學 食品學院,沈陽 1108661;2.天津市農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工技術研究所,天津 300384;3.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術研究中心(天津)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點實驗室天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室,天津300384;4.東北農(nóng)業(yè)大學 a.園藝園林學院 b.寒地小漿果開發(fā)利用國家地方聯(lián)合工程研究中心,哈爾濱 150030)
藍靛果(Lonicera caeruleaL.)又稱黑瞎子果,其作為一種新興的商品性水果,具有豐富的野生資源,多生長于中國新疆、東北大小興安嶺以及俄羅斯和美洲北部等地區(qū),是一種特有的寒帶小型漿果[1-2]。藍靛果富含糖類、有機酸、礦物質(zhì),并且所含氨基酸含量較普通水果高,其中必需氨基酸占總量的40%左右,能夠調(diào)節(jié)人體機能,調(diào)節(jié)血壓[3]。藍靛果質(zhì)地較軟,不耐貯藏,嚴重制約了其進一步的開發(fā)利用。有研究發(fā)現(xiàn)過早采摘果實,會因其生長周期短、養(yǎng)分積累不足而造成感官和營養(yǎng)品質(zhì)下降。過晚采摘果實表面易發(fā)生褶皺脫水,更易發(fā)生機械損壞,不易貯存,因此適宜的采收期對藍靛果在貯藏期間外觀和內(nèi)在品質(zhì)的保持具有至關重要的作用。
國內(nèi)外關于采收期與果實品質(zhì)之間的聯(lián)系報道較多。曹森等[4]對“貴長”獼猴桃最適宜的采收期進行探究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)生長發(fā)育期130~140 d 的獼猴桃后熟品質(zhì)和酶活性最佳。劉鳴哲等[5]對3 個不同采收期鮮食棗常溫貨架期品質(zhì)進行了研究,結(jié)果表明半紅期是鮮食棗貨架期的最佳采收期,此時果實硬度、蛋白質(zhì)含量、總糖及黃酮含量均處于最高。張靜增等[6]對7個不同采收期“鴨梨”品質(zhì)和生理指標進行探究,結(jié)果表明長期貯藏、短期貯藏以及即時銷售分別對應盛花期162~169 d、176 d 和183 d 前后,此時是果實營養(yǎng)品質(zhì)最佳階段。Ribeiro 等[7]研究了3 個采收期的針葉櫻桃的貯藏效果,發(fā)現(xiàn)在盛花后18 d 綠色時期采收的保鮮效果更好,此時果實外觀及營養(yǎng)品質(zhì)(維生素C 和硬度)較好。Sun 等[8]對3 個不同采收期的檸檬進行了研究,發(fā)現(xiàn)采收期為綠色的檸檬貯藏時間更久,可達90 d 且后期品質(zhì)也保持較好。1–甲基環(huán)丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)作為果蔬的一種新型綠色化學保鮮劑,通過抑制乙烯與受體相結(jié)合,進而抑制果蔬的生理代謝,延長貯藏期。在蘋果[9]、梨[10]、獼猴桃[11]等方面均有廣泛應用。根據(jù)現(xiàn)有的研究,霍俊偉等[1]用1–MCP 對藍靛果貯藏品質(zhì)進行了研究,結(jié)果表明1–MCP 處理可以保持果實外觀和質(zhì)地,維持抗壞血酸、花色苷、呼吸強度、丙二醛等營養(yǎng)和生理品質(zhì),同時可提高果實總谷胱甘肽、還原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽等抗氧化能力。
目前,不同采收期對1–MCP 處理后藍靛果保鮮效果的研究鮮有報道。因此,本實驗通過采后用1–MCP 進行處理,并在此基礎上針對2 個不同采收期的藍靛果進行品質(zhì)和生理指標的研究,明確經(jīng)1–MCP 處理后的藍靛果的最佳采收期,以期為其保鮮研究給予一定技術參考。
1.1.1 材料
主要材料:藍靛果的品種為“藍精靈”,采自黑龍江省哈爾濱市藍靛果示范園,采收時挑選無機械傷或病害的果實,平均單果質(zhì)量為2.0 g。將藍靛果按2個采收時間采摘。采收期Ⅰ果實:于2021 年6 月16日采摘(果實發(fā)育期為開花后45 d),采摘時果實近成熟,果粒處于轉(zhuǎn)色期,大面積果體呈藍紫色,少部分略帶綠色,果肉飽滿、果霜大面積覆蓋、味微酸澀。采收期Ⅱ果實:于2021 年6 月21 日采摘(果實發(fā)育期為開花后50 d),采摘時果實成熟,顏色大部分呈藍紫色,果肉飽滿、果霜大面積覆蓋、味酸澀略甜。1–MCP 便攜包,國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術研究中心(天津);小籃(長×寬×高為17.5 cm×10 cm×11 cm)、保鮮箱(箱體規(guī)格為28 cm×22 cm×12 cm),寧波國嘉農(nóng)產(chǎn)品保鮮包裝技術有限公司。
1.1.2 設備
主要設備:精準溫控庫,國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術研究中心(天津);Synergy H1 全功能微孔板檢測儀酶標儀,美國伯騰儀器有限公司;916 型電位滴定儀,瑞士萬通中國有限公司;PAL–1 便攜式手持折光儀,日本愛宕公司;DDS–307A 型電導率儀,上海儀電科學儀器儀表有限公司;Sigma3–30K 型高速離心機,德國SIGMA 離心機有限公司;島津2010 氣相色譜儀,美國Finnigan 公司;Check PiontⅡ便攜式殘氧儀,丹麥Dansensor 公司;TA.XT.Plus 物性儀,英國SMS 公司。
1.2.1 處理方法
如圖1 所示,藍靛果用小籃采摘后放入側(cè)面帶孔的保鮮箱中(每個處理3 個平行,每個平行1 箱果實,每箱可放2 籃,每籃果實凈質(zhì)量為1.0 kg 左右)。采摘過程中嚴格挑選無機械損傷、無病害的藍靛果果實,經(jīng)過產(chǎn)地預冷后用冷鏈物流車運送,物流時間為5 d,在(?0.5±0.3)℃開蓋預冷24 h 后分裝處理。本實驗分為2 次處理:于6 月16 日將采摘的藍靛果置于保鮮箱中,加入1 袋用蒸餾水浸濕后的1–MCP 便攜包(理論環(huán)境濃度為1 μL/L)立即放入箱體中部后,將蓋子蓋上,記作采收期Ⅰ;于6 月21 日將采摘的藍靛果置于保鮮箱中,加入 1 袋用蒸餾水浸濕后的1–MCP 便攜包(理論環(huán)境濃度為1 μL/L)立即放入箱體中部后,將蓋子蓋上,記作采收期Ⅱ。將以上2組處理果實均置于溫度為(?0.5±0.3)℃及相對濕度為85%~95%條件下存放,每隔15 d 檢測果實的各項品質(zhì)指標,測定周期為75 d。
圖1 藍靛果在處理及貯藏過程中所用載體Fig.1 Carriers used in the treatment and storage of Lonicera caerulea L.
1.2.2 測定指標與方法
好果率=(好果實數(shù)/總果實數(shù))×100%;風味指數(shù)=[∑(風味級別×該級別果數(shù))/(風味最高級別×調(diào)查總果數(shù))]×100%;果霜覆蓋指數(shù)=∑(果霜級別×該級別果數(shù))/(果霜最高級別×調(diào)查總果數(shù))×100%。以上感官指標評定參考李江闊等[12]方法??偡訁⒖几A址颖壬╗13];黃酮參考NaNO2–Al(NO3)3法[14];抗壞血酸參考鉬藍比色法[15];花色苷參考pH 示差法[16];可溶性固形物采用手持折光儀測定;可滴定酸(Titratable Acid,TA)采用自動電位滴定儀進行滴定[17];可溶性蛋白參照曹建康等[18]方法;硬度用TA.XT.Plus TextureAnalyser 物性儀測定[12];呼吸強度參考靜置法[19];乙烯生成速率參考張鵬等[20]方法;丙二醛參考硫代巴比妥酸法[18];相對電導率用DDS–307A 型電導儀測定。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
所有數(shù)據(jù)進行3 次重復測定,用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理與分析;差異性用DPS 7.5 軟件分析,P<0.05表示差異顯著;主成分分析用SPSS 23.0 軟件。
感官品質(zhì)是用來衡量果實食用價值及商品價值的最直觀方法。藍靛果感官品質(zhì)主要體現(xiàn)在好果率、果霜覆蓋指數(shù)和風味指數(shù)方面。從圖2 和表1 可以看到果實在貯藏末期的感官狀態(tài)。在貯藏75 d 時,采收期Ⅱ組大多果粒出現(xiàn)白色霉斑、發(fā)紅、軟化甚至流汁現(xiàn)象,果霜覆蓋面積嚴重減少;而采收期Ⅰ組出現(xiàn)果霜覆蓋面積減少,但并未出現(xiàn)明顯腐爛發(fā)霉現(xiàn)象,仍可保持較好的感官品質(zhì)。通過表1 可知,在貯藏75 d時采收期Ⅰ組在好果率、風味指數(shù)以及果霜覆蓋面積等方面顯著好于采收期Ⅱ組(P<0.05)。
表1 不同采收期對1–MCP 處理后藍靛果好果率、風味指數(shù)以及果霜覆蓋指數(shù)的影響Tab.1 Effects of different harvest periods on the good fruit rate, flavor index and frost coverage index of Lonicera caerulea L.after 1-MCP treatment
圖2 不同采收期藍靛果貯藏后期感官照片F(xiàn)ig.2 Sensory photographs of Lonicera caerulea L.of different harvest periods at the end of storage
2.2.1 對藍靛果抗壞血酸、花色苷、總酚及黃酮含量的影響
由圖3a 可見,VC含量變化趨勢為不斷下降。貯藏45 d 時2 組之間VC含量差異較小,其他貯藏期間采收期Ⅰ組含量顯著高于采收期Ⅱ組(P<0.05),貯藏75 d 時,采收期Ⅰ組VC含量為1.40 mg/ g,是采收期Ⅱ組的1.75 倍。說明適當提前采收未完全成熟的果實可獲得較成熟期更高的VC含量,這與崔建潮等[21]對“新梨7 號”梨果實研究的結(jié)果一致。
圖3 不同采收期對1–MCP 處理后藍靛果營養(yǎng)品質(zhì)含量的影響Fig.3 Effects of different harvest periods on nutritional quality content of Lonicera caerulea L.after 1-MCP treatment
由圖3b 可見,花色苷含量變化趨勢為不斷下降。采收期Ⅰ組在整個貯藏過程中花色苷含量始終高于采收期Ⅱ組,并在15~75 d 時達到顯著差異水平(P<0.05)。貯藏75 d 時,含量分別為2.12 mg/g 和2.03 mg/g,采收期Ⅰ組是采收期Ⅱ組的1.04 倍。說明采收期可影響果實中花色苷含量的變化,采收期早的花色苷含量損失更小。謝躍杰等[22]的研究發(fā)現(xiàn)不同成熟度的藍莓在貯藏末期花色苷含量不同,這與本研究結(jié)果相似。
由圖3c 可見,總酚含量變化趨勢為先升高后降低。貯藏0~30 d 總酚含量上升,30 d 時含量達到最高,隨即逐漸降低。與采收期Ⅱ組相比,采收期Ⅰ組在0~75 d內(nèi)總酚含量一直處于最高狀態(tài),并在15~75 d 有顯著差異(P<0.05),其中在75 d 時含量為19.05 mg/g,是采收期Ⅱ組的1.02 倍。說明適當提前采收期可更好地保留果實中的總酚含量。這與張志剛等[23]對杏果實的研究結(jié)果一致。
黃酮類化合物是天然有機的抗氧化劑。由圖3d 可見,黃酮含量變化趨勢為先升高后降低,并在整個貯藏過程中采收期Ⅰ組顯著高于采收期Ⅱ組(P<0.05)。貯藏30 d 時2 組果實黃酮含量達到最高狀態(tài),分別為19.40、17.74 mg/kg,30 d 后含量下降,在貯藏末期75 d時,兩組黃酮含量分別降為1.56、1.43 mg/kg,采收期Ⅰ組是采收期Ⅱ組的1.09 倍。說明適當提前采收期的果實抗氧化性能更好,較采收晚的果實更能延長營養(yǎng)物質(zhì)的保留時間。這與劉艷秋等[24]對酸櫻桃的研究結(jié)果相近。
2.2.2 對藍靛果可溶性固形物、可滴定酸、可溶性蛋白和硬度的影響
采收期不同時藍靛果果實之間的內(nèi)在品質(zhì)指標存在差異。伴隨貯藏時間的延長,藍靛果中的可溶性固形物、可滴定酸、可溶性蛋白以及硬度變化趨勢如表2 所示??扇苄怨绦挝镔|(zhì)量分數(shù)呈小幅度先升高后降低趨勢,采收期Ⅱ組的含量在整個貯藏期內(nèi)高于采收期Ⅰ組的,并在 75 d 時較采收期Ⅰ組的高0.32%。2 個采收期的果實可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)始終維持在10%~14%,均保留了較高的含量。可滴定酸質(zhì)量分數(shù)整體呈下降趨勢,其中采收期Ⅰ組質(zhì)量分數(shù)始終處于最高狀態(tài),并在貯藏75 d 時達到顯著差異水平(P<0.05)。采收期Ⅰ組可滴定酸質(zhì)量分數(shù)是采收期Ⅱ組的1.09 倍??扇苄缘鞍踪|(zhì)量分數(shù)呈先升高后降低趨勢,在貯藏15 d 時含量最高,后可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)逐漸被消耗,但采收期Ⅰ組始終顯著高于采收期Ⅱ組(P<0.05),在75 d 時采收期Ⅰ組為采收期Ⅱ組的1.13 倍。硬度變化處于不斷下降趨勢,2 組之間變化差異較小,但在整個貯藏期內(nèi)采收期Ⅰ組的硬度一直高于采收期Ⅱ組的。綜上可知,采收期Ⅰ果實營養(yǎng)物質(zhì)和品質(zhì)保留更好。
表2 不同采收期對1–MCP 處理后藍靛果可溶性固形物、可滴定酸、可溶性蛋白和硬度的影響Tab.2 Effects of different harvest periods on soluble solids, titratable acid, soluble protein and hardness of Lonicera caerulea L.after 1-MCP treatment
2.3.1 對藍靛果呼吸強度和乙烯生成速率的影響
由圖4a 可見,在整個貯藏期內(nèi),呼吸強度整體處于不斷上升趨勢。與采收期Ⅱ組相比,采收期Ⅰ組呼吸強度始終處于最低,在貯藏30~75 d 時達到顯著差異水平(P<0.05)。在75 d 時采收期Ⅰ、采收期Ⅱ組呼吸強度分別為202.79、213.25 mg/(kg·h),可以看到采收期Ⅱ組果實呼吸強度是采收期Ⅰ組的1.05 倍。說明適當提前采收期的果實保持較低的呼吸強度,晚采的果實呼吸更旺盛,更易引起果實衰老。王志華等[25]對塞外紅蘋果的研究表明,成熟度低的呼吸強度更低,這與本實驗結(jié)果相似。
圖4 不同采收期對1?MCP 處理后藍靛果生理指標的影響Fig.4 Effects of different harvest periods on physical indexes of Lonicera caerulea L.after 1-MCP treatment
由圖4b 可以看出,隨著貯藏期的延長,藍靛果中乙烯生成速率處于不斷上升趨勢。貯藏0~30 d 時,采收期Ⅰ組和采收期Ⅱ組之間差異較??;貯藏45~75 d時,2 組之間達到顯著差異水平(P<0.05),其中在第75天時,采收期Ⅱ組乙烯生成速率為25.88 μL/(kg·h),是采收期Ⅰ組的1.11 倍。說明適當提前采收期,果實的乙烯生成速率更低,對果實品質(zhì)的保持效果更佳。曹森等[11]對紅陽獼猴桃的研究結(jié)果表明,成熟度不同可影響果實乙烯的變化,這與本實驗結(jié)果一致。
2.3.2 對藍靛果丙二醛和相對電導率的影響
丙二醛可反映膜結(jié)構(gòu)的受損程度。由圖5a 可知,丙二醛質(zhì)量摩爾濃度處于不斷上升狀態(tài)。采收期Ⅱ組在整個貯藏過程中的質(zhì)量摩爾濃度始終顯著高于采收期Ⅰ組的(P<0.05),貯藏末期采收期Ⅰ組和采收期Ⅱ組丙二醛的質(zhì)量摩爾濃度分別為 77.19 μmol/g 和91.98 μmol/g,采收期Ⅰ組是采收期Ⅱ組的1.19 倍。說明適當提前采收期,果實更不易引起膜脂過氧化,可延緩果實衰老程度,而采摘晚的果實的丙二醛質(zhì)量摩爾濃度始終積累較高。這與趙晨霞等[26]對西洋梨的研究中丙二醛的變化趨勢一致。
圖5 不同采收期對1?MCP 處理后藍靛果衰老指標的影響Fig.5 Effects of different harvest periods on senescence indexes of Lonicera caerulea L.after 1-MCP treatment
由圖5b 可知,在整個貯藏期內(nèi),相對電導率處于不斷上升趨勢。在貯藏0~15 d 時2 組之間差異不明顯;在30~75 d 時,采收期Ⅰ組的相對電導率始終顯著低于采收期Ⅱ組的(P<0.05),其中在第75 天時采收期Ⅱ組膜透性為48.49%,是采收期Ⅰ組的1.11 倍。說明適當提前采收期可更好地維持果實貯藏后期細胞膜的完整性,保持果實品質(zhì)。這與金怡等[27]對“紅心”番石榴的研究結(jié)果相近。
利用藍靛果貯藏期間的所有營養(yǎng)指標作為不同緯度PCA 分析,自動擬合成2 個主成分,進行SPSS打分,見表3—4。相關性綜合得分(F):因子1、因子2 相對應的特征值與對應的因子得分相乘,因此通過F=(F1×58.076+F2×24.507)/82.583 計算出貯藏期間2 種處理方式與藍靛果品質(zhì)指標的相關性。綜合得分表示藍靛果品質(zhì)高低,綜合得分越高,品質(zhì)越佳。由表3—4 可知,采收期Ⅱ組的綜合得分小于采收期Ⅰ組的。綜上所述,采收期Ⅰ的藍靛果貯藏效果更佳。
表3 藍靛果貯藏期間主成分特征值及貢獻率Tab.3 Characteristic values and contribution rates of principal components of Lonicera caerulea L.during the storage period
表4 藍靛果貯藏期間主成分得分Tab.4 Principal component score of the Lonicera caerulea L. during the storage period
目前,有關1–MCP 對不同采收期的果實貯藏品質(zhì)的研究較多。張鵬等[28]對不同成熟度的富士蘋果貨架品質(zhì)進行了研究,結(jié)果表明無論成熟度大或小,1–MCP 均可以延緩可溶性固形物、可滴定酸以及質(zhì)地貨架等品質(zhì)降低,其中對低成熟度蘋果營養(yǎng)物質(zhì)含量的保持更好。侯佳迪等[29]對不同成熟度“霞暉8 號”桃果實貯藏品質(zhì)和生理生化特性進行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)1–MCP 處理均能抑制不同成熟度果實的生理變化,保持其品質(zhì),其中成熟度低的效果更佳。Harris等[30]研究發(fā)現(xiàn),1–MCP 在處理香蕉時可保持較長的處理效應,其中對綠熟香蕉的處理效果更好。Shoffe等[31]研究發(fā)現(xiàn),1–MCP 對不同采收期“蜜脆”蘋果貯藏品質(zhì)有一定作用,可維持果實硬度和營養(yǎng)品質(zhì)。因此本實驗在霍俊偉等[1]用1–MCP 處理藍靛果相較未處理果實,更能保持外觀和內(nèi)在品質(zhì)的基礎上對不同采收期進行探究。
由于藍靛果易軟化流汁,發(fā)生機械損傷,因此適宜的采收期對果實采后貯藏性能和商品性的保持起著關鍵作用。本實驗中采收期Ⅰ組的果實好果率、風味指數(shù)以及果霜覆蓋指數(shù)均好于采收期Ⅱ組的,說明晚采收的果實更易出現(xiàn)流汁、軟化、果霜覆蓋面積減少甚至腐爛發(fā)霉現(xiàn)象,而適當提前采收期的果實感官品質(zhì)更佳。同時,采收早的果實的VC、花色苷、總酚、黃酮、可滴定酸、可溶性蛋白含量在貯藏末期較采收晚的高,可更大程度地維持藍靛果中的營養(yǎng)物質(zhì),減少流失。硬度可反映果實的耐貯性,果實的生長發(fā)育過程中其硬度隨著貯藏時間和采收成熟度的變化而逐漸降低。在整個貯藏期內(nèi)采收期Ⅰ組的硬度更高,說明采收早的果實更耐貯藏。不同采收期的果實呼吸強度和乙烯生成速率變化趨勢一致,均呈不斷升高趨勢,采收期Ⅰ組低于采收期Ⅱ組。同時果實中相對電導率和丙二醛含量也呈上升趨勢,采收期Ⅰ組的果實在貯藏后期的相對電導率上升速率較采收期Ⅱ組的慢,并且效果顯著。采收早的果實的丙二醛含量積累更低,說明適當提前采收期可減緩果實衰老進程。因此實驗結(jié)果說明藍靛果的貯藏品質(zhì)會因采收期的不同而產(chǎn)生差異,這與耿陽等[32]研究采收成熟度對“京滄1 號”棗貯藏品質(zhì)及抗氧化活性的影響的結(jié)果相符。
綜上所述,基于1–MCP 處理后的藍靛果的不同采收期對其品質(zhì)的影響研究結(jié)果,不僅可以判斷果實的最佳品質(zhì),也可對藍靛果的售出與加工利用提供參考依據(jù)。
采收期Ⅰ組更有利于提高1–MCP 處理后藍靛果的保鮮效果,能夠保持一定的可滴定酸、抗壞血酸、花色苷、可溶性蛋白、總酚和黃酮的積累,延緩果實軟化及生理代謝,使果實感官品質(zhì)處于最佳。因此,綜合各指標以及對所有營養(yǎng)指標進行SPSS 打分結(jié)果可知,采收期Ⅰ(果實開花后45 d)為藍靛果最佳采收期,此時果實品質(zhì)最佳,商品價值最高。