1-甲基环丙烯处理并冷藏后模拟运输对玛瑙红樱桃货架品质的影响

吉宁1,张妮1,陶秋运2,曹森1,巴良杰1,王瑞1*

1(贵阳学院 食品与制药工程学院/贵州省果品加工技术研究中心,贵州 贵阳,550005) 2(贵州多彩田园农业开发有限公司,贵州 开阳,550300)

摘 要 为探索经不同初始添加量1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理并冷藏后模拟运输对玛瑙红樱桃货架期品质的影响,以玛瑙红樱桃鲜果为试材,将其经不同初始添加量1-MCP熏蒸2 h[0.5、1.5 μL/L,环境温度(25±2) ℃]后转移到(1±0.5) ℃库内贮藏7 d。出库后使用泡沫箱包装,放入生物冰袋,于35 ℃下以100 km/h的振摇速度模拟运输,并分别于24、48 h后开箱,放于4 ℃冷藏柜内进行货架实验,每2 d测定1次相关指标,总货架时间6 d。结果表明,随着模拟运输时间的延长,箱内温度逐渐升高,1.5 μL/L添加量的1-MCP处理后模拟运输48 h,在货架2、4 d时能维持较低的腐烂率(分别为8.61%和8.94%),相比于对照组,1-MCP处理能降低果实的呼吸速率,减少果实货架期的腐烂率,延缓货架期间果实硬度、可滴定酸含量、果柄叶绿素含量的下降,其中,初始添加量为1.5 μL/L的1-MCP处理后模拟运输48 h,果实货架期综合品质表现最好。

关键词 玛瑙红樱桃;1-甲基环丙烯;模拟运输;货架;品质

‘玛瑙红’樱桃(Prunus pseudocerasu L.) 为贵州省纳雍县发现的变异种[1],属中国樱桃品系,色泽深红,果实椭圆,形如玛瑙,酸甜适中,风味佳,口感好,深受广大消费者喜爱。2011年通过贵州省品种审定委员会审定并定名,被称为“中国南方樱桃之王”[2-3],现已大量引种到贵州其他地区[4-5]。樱桃采后由于高蒸腾速率,常常会导致生理紊乱而易受真菌感染[6],而‘玛瑙红’樱桃由于皮薄,在采摘24 h后,常温下就易发生失水、干梗、褐变、腐烂等现象,运输过程中损耗量超过1/3以上[7],现阶段采后问题严重制约了‘玛瑙红’樱桃的销售半径及物流货运。

1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一种能在果蔬采后阻断内源性乙烯合成的小分子化合物,能够抑制或延缓果蔬采后的生理变化[8-9]。1-MCP 处理可以延长甜樱桃的贮藏寿命,其中,以1~2 μL/L添加量处理最佳[10-11]。低温能抑制果实的呼吸作用及其他生理代谢活性,从而延缓果实的衰老,延长贮藏期。研究表明,樱桃适宜贮藏在-1~2 ℃[12],而通过低温驯化能够显著保持樱桃的贮藏品质[13]。现阶段,在果蔬模拟运输方面的研究中,主要从时长[14]、振动频率[15]、包装[16-17]以及使用臭茉莉酸甲酯[20]、1-MCP[21-22]等处理方式对果蔬的品质进行探讨。在时长方面,通过对芒果进行不同时间的模拟运输,发现时长小于24 h的芒果损伤最小[14];使用适宜浓度的臭氧对模拟运输前的水晶葡萄进行处理,开箱后发现运输24 h的果实品质最好[18];在使用1-MCP对蓝莓和猕猴桃鲜果进行处理后模拟运输,发现处理组果实在货架期的品质明显提升[21-22];而在包装内产生体积分数为3%的CO2时,能较好地保持西兰花运输过程中的品质[19]

目前,对于中国品系樱桃采后贮藏相关报道较少,本研究首先通过1-MCP进行熏蒸处理,贮藏于低温环境下,出库后进行模拟运输,并研究运输后果实的货架期品质变化。通过探索最佳工艺,以期为‘玛瑙红’樱桃销售终端延长销售缓冲期,以及为延长果实的电商物流货运期提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

中国樱桃(品种:玛瑙红),于2021年4月29日9∶00~12∶00采自贵州省开阳县南江乡龙广村樱桃基地(经度:106°58′3″,纬度:26°57′35″);涤纶树脂(polyethylene terephthalate,PET)贝壳盒(内尺寸:长130 mm,宽115 mm,高35 mm,型号GLT-125B2),青岛高力特工贸有限公司,邮政4号泡沫箱(内尺寸:长300 mm,宽180 mm,高147 mm,壁厚20 mm,密度0.966 g/cm3),深圳市恒利源包装制品有限公司,塑料镂空周转框(内尺寸:长585 mm,宽395 mm,高240 mm), 深圳市中超塑胶有限公司;生物冰袋(注水量:200 mL),温州名远包装有限公司;1-MCP,美国陶氏益农公司;福林酚、氢氧化钠、乙醇、愈创木酚、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸、乙酸钠等试剂,均为分析纯,成都金山化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

精准控温保鲜库[±0.3 ℃、相对湿度(90±5)%,国家农产品保鲜工程技术研究中心监制];HK-PK105-2型实验室模拟运输震动台,东莞市华凯检测设备科技有限公司;TA.XT.Plus物性测定仪,英国Stable Micro Systems公司;U-2550型紫外可见分光光度计,日本Shimazhu公司;PHS-25型数显酸度计,上海虹益仪器仪表有限公司;PAL-1型迷你数显折射计,日本ATAGO公司;RC-5温度记录仪,江苏省精创电气股份有限公司;A11型分析用研磨机,德国IKA公司;Delta Trak 11036型中心电子温度计,美国DeltaTRAK公司;Casarte-LC-162E型冷藏展示柜,青岛海尔股份有限公司;CheckPoint II O2型残氧仪,丹麦PBI-Dansensor公司。

1.3 实验方法

1.3.1 处理方法

采摘时选取大小一致、果形端正、色泽均匀、无机械伤、无病虫害、成熟度相对一致[可溶性固形物含量13%~14%(质量分数),单颗重:(3.61±0.48) g;横径:(17.09±1.39) mm;纵径:(19.18±1.21) mm;果体通红)]的果实,于2 h内运到实验室,使用风扇除去田间热[散热2 h,果心温度降到(20±2) ℃],散热后将果实分为3份转移到3个体积相同的高阻隔聚乙烯(polyethene,PE)塑料薄膜帐子内(厚度0.04 mm,体积1 m3/个),按初始添加量为0.5、1.5 μL/L 1-MCP 对其中2个帐子中的果实熏蒸2 h,另外一个作为对照,不处理。熏蒸完毕后,将果实转移到(10±0.5) ℃库内12 h,后再次将其转入(1±0.5) ℃库内贮藏7 d。7 d后,保持在低温环境下,将果实分装于PET贝壳盒内,每盒樱桃重(115±5) g,分装完毕后将果实和蓄冷剂放入泡沫箱。具体为:每箱装入6盒果实和3个生物冰袋(袋内注入200 mL水,-18 ℃ 冰冻48 h),然后用封口胶封口。将装好的果实固定于模拟运输机上,并以100 km/h的速度分别模拟运输24 h和48 h,室内温度使用空调和热风机维持在(35±2)℃;模拟运输期间,使用9个温度记录仪,其中6个平均分成3组随机放于不同处理后48 h开箱组的泡沫箱内,剩余3个放于室内,进行温度变化记录,仪器设置为每5 min记录1次实时温度,取平均值作图;模拟运输完毕后,从泡沫箱内取出贝壳盒,放于4 ℃冷藏柜内进行货架实验。

实验分为0.5 μL/L 1-MCP处理后模拟运输24 h、48 h组,分别命名为YF24和YF48,1.5 μL/L 1-MCP处理后模拟运输24 h、48 h组,分别命名为GM24和GM48,未处理模拟运输24 h、48 h组,分别命名为CK24和CK48,每个处理组24箱(24 h组12箱,48 h组12箱),共计72箱;货架实验中每2 d进行1次相关指标测定,每箱为1个重复单位,重复3次,总货架时间为6 d。

1.3.2 指标测定方法

1.3.2.1 腐烂率

将果实表面出现霉菌、流水、凹陷、开裂、褐斑的果实判定为已腐烂,腐烂颗粒数除以每个重复总颗粒数即为腐烂率,计算如公式(1)所示:

腐烂率

(1)

1.3.2.2 呼吸速率的测定

参照ZHANG等[23]报道的静置法进行测定,略有改动。将1 kg玛瑙红樱桃密封在2.5 L塑料罐中,于25 ℃环境下放置2 h,使用残氧仪测定罐中CO2浓度,呼吸速率以每千克鲜果每小时增加的CO2量进行表示。

1.3.2.3 硬度的测定

使用穿刺法测定果实硬度,每个重复单元中随机取10粒樱桃好果,总共30粒,果子横向放置在质构仪上,测定过程中所有果柄朝向一致,采用P/2 N探头对其进行穿刺测试,测试参数如下:穿刺深度为5 mm,测前速度2 mm/s,测中速度1 mm/s,测后速度1 mm/s,触发力5.0 g。

1.3.2.4 可溶性固形物和可滴定酸含量的测定

每个重复单元中随机取10粒好果,去柄去籽后果皮和果肉一同打浆,转入10 mL离心管,于8 000 r/min离心10 min,取上清液,使用数显折射计测定可溶性固形物含量,自动电位滴定仪测定可滴定酸含量,重复3次。

1.3.2.5 花色苷和多酚含量的测定

花色苷参照MOYER等[24]报道的pH示差法进行测定,略有改动。精确称取样品(果皮和果肉)2.0 g,于乙醇缓冲液中研磨,离心后定容,然后测定520、700 nm处的吸光值。

多酚参照MOYER等[24]报道福林酚法进行测定,略有改动。精确称取样品(果皮和果肉)1.0 g,于乙醇溶液中进行研磨,离心后取上清液加入福林酚,在755 nm处测定吸光值。

1.3.2.6 果柄叶绿素测定方法

参照KOU等[25]报道的直接浸提法进行测定,略有改动。精确称取样品1.0 g,研磨后加入二甲基亚砜/丙酮溶液,60 ℃恒温浴中避光提取2 h,离心后将上清液分别在645、663 nm处测定吸光值。

1.3.2.7 多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性的测定

参照ZHANG等[23]报道的方法进行测定,略有改动。精确称取样品(果皮和果肉)2.0 g,研磨离心后取上清液,加入含有邻苯二酚的缓冲液(磷酸氢二钠-柠檬酸)中,在30 ℃恒温水浴中反应5 min,410 nm处读取吸光值,以每分钟增加0.01个吸光值定义为1个酶活性单位(U/min)。

1.3.2.8 过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的测定

参照JANG等[26]报道的愈创木酚比色法进行测定,略有改动。精确称取样品(果皮和果肉)2.0 g,加入缓冲液研磨后离心,取上清液加入愈创木酚后于475 nm处测定吸光度值,以每分钟增加0.01个吸光值定义为1个酶活性单位(U/min)。

1.3.2.9 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性

参照ZHANG等[27]报道的氮蓝四唑还原法进行测定,略有修改。精确称取样品(果皮和果肉)2.0 g,加入缓冲液研磨后离心,取上清液加入氮蓝四唑溶液后,于4 000 lx日光灯下反应20 min,在560 nm处测定吸光值,以抑制氮蓝四唑光化还原的50%为1个酶活性单位(以U/g FW表示)。

1.4 数据统计分析

以平均值±标准偏差表示结果;采用OriginLab 9.0对数据进行作图,SPSS 19.0对数据进行Duncan氏新复极差法进行数据差异显著性分析(P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著,P>0.05为差异不显著)。

2 结果与分析

2.1 模拟运输过程中泡沫箱内外温度对比

由图1可知,模拟运输期间,随着生物冰袋内的冷量逐渐消耗,箱内温度逐渐升高,到24 h时,温度上升到18.0 ℃,到48 h时,箱内温度已达到30.5 ℃,快接近箱外温度,此时,生物冰袋已几乎全部融化。

图1 泡沫箱内外温度
Fig.1 The foam box inside and outside temperature

2.2 贮藏期、模拟运输期及货架期果实腐烂率的变化

腐烂率能直观地反映货架期的品质与商品性。由图2可知,在整个实验期间,果实的腐烂率均呈上升趋势,贮藏第7天时,各处理组的腐烂率均较低,且各组之间差异不显著(P>0.05)。模拟运输后GM24的腐烂最低,其次为GM48,且与其余各组间差异显著(P<0.05),此时,腐烂率最高的为CK48。货架2 d时,GM48的腐烂率最低,CK48的腐烂率仍然最,其次为CK24。货架第4天,CK24的腐烂率上升到最高,而GM48的腐烂率仍保持最低,其次为YF48,且两者与其余各组之间差异显著(P<0.05)。货架第6天,GM48和YF48腐烂率最低,两者之间差异不显著(P>0.05),此时,CK24的腐烂率最高,其次为YF24和GM24。说明在模拟运输期间,1.5 μL/L添加量的1-MCP处理在整个实验期间能维持果实较低的腐烂率,其中,以模拟运输48 h效果最好。

图2 贮藏期、模拟运输期及货架期果实腐烂率变化
Fig.2 Changes of rot rate in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.3 贮藏期、模拟运输期及货架期果实呼吸速率的变化

呼吸作用是果实采后的生理现象,通过测定果实的呼吸速率,能间接地反映模拟运输期间果实的品质变化。由图3可知,贮藏期间,各处理组的呼吸速率变化较平缓,使用1-MCP处理后的果实,呼吸速率要低于未处理组,且浓度越高,呼吸速率越低,说明在贮藏期间,1-MCP能延缓果实的呼吸速率。贮藏7 d后,各组呼吸速率呈现先上升后下降的趋势,货架0 d时,模拟运输48 h的呼吸速率均低于模拟运输24 h各组,此时,GM48和YF48呼吸速率最低, CK24、YF24的呼吸速率最高。货架2 d时,GM48和YF48呼吸速率仍然最低,且两者差异不显著(P>0.05),此时,模拟运输48 h组出现了呼吸高峰;而模拟运输24 h组呼吸速率继续上升,在货架第4天时,才出现呼吸高峰;货架4 d以后,所有处理组呼吸速率均呈下降趋势。在货架第6天时,CK48的呼吸速率最高,且与其余各组间差异显著(P<0.05),而GM48的呼吸速率最低,且也与其余各组之间差异显著(P<0.05)。随着模拟运输的时间延长,在果实的呼吸作用下,密闭泡沫箱内的CO2浓度也逐渐升高,高浓度的CO2可能间接地延缓了果实的衰老进程,从而使果实的呼吸速率在货架期间也低于模拟运输24 h组,而1-MCP可能增强了这种延缓作用。

图3 贮藏期、模拟运输期及货架期果实呼吸速率的变化
Fig.3 Changes of respiration rate in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.4 贮藏期、模拟运输期及货架期果实硬度的变化

硬度的高低能间接地反映果实采后的品质。由图4可知,贮藏7 d中,果实的硬度变化较小,且各组之间差异不显著(P>0.05)。模拟运输期间,各组果实的硬度呈上升趋势,模拟运输24 h组上升幅度高于模拟运输48 h组,从图4中还可以看出,在此期间,1-MCP对果实的硬度并无影响,而模拟运输时长对果实的硬度影响较大,且24 h组与48 h组之间差异明显(P<0.05)。从货架期开始,果实硬度逐渐下降;货架2 d时,CK24和CK48的硬度最低,两者差异不显著(P>0.05),货架第4天时,YF24的硬度最高,且与其余各组之间差异显著(P<0.05),货架第6天时,CK24、YF24硬度小于其余各组,且差异显著(P<0.05)。

图4 贮藏期、模拟运输期及货架期果实硬度的变化
Fig.4 Changes of hardness in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.5 贮藏期、模拟运输期及货架期果实可溶性固形物含量的变化

可溶性固形物含量能直观地反映货架期间果实的口感变化。由图5可以看出,贮藏7 d后,与采摘时相比,CK组和YF组果实的可溶性固形物含量上升,两者之间差异不显著(P>0.05),而GM组可溶性固形物含量呈下降趋势,且与CK组差异显著(P<0.05)。模拟运输期间,YF与GM组之间可溶性性固形物含量差异不显著(P>0.05),YF24含量低于CK组,且差异显著(P<0.05),而其余各组之间与CK组之间差异不显著(P>0.05);货架2 d时,GM48组含量下降,且与GM24组差异显著(P<0.05),而YF24组与YF48组之间差异不显著(P>0.05);货架第6天时,GM48组的可溶性固形物含量最低,且与CK24、CK48、GM24之间差异显著(P<0.05)。相对而言,1-MCP处理模拟运输48 h的果实,模拟运输期间,果实可溶性固形物含量均有上升,但货架期间,含量均呈下降趋势,其中,以1.5 μL/L 1-MCP处理的果实下降较为明显。

图5 贮藏期、模拟运输期及货架期果实可溶性 固形物含量的变化
Fig.5 Changes of soluble solids content in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.6 贮藏期、模拟运输期及货架期果实可滴定酸含量的变化

可滴定酸与可溶性固形物一样,均能直观地反映货架期间果实的口感变化。由图6可知,整个实验期间,各组可滴定酸含量均呈下降趋势,GM组的可滴定酸始终高于CK和YF组,且均差异显著(P<0.05)。贮藏7 d之后,CK组含量高于YF组,且差异显著(P<0.05);模拟运输期间,CK48组含量最低,与CK24组差异不显著(P>0.05),但与YF24和YF48组差异显著(P<0.05);货架4 d时,GM48组可滴定酸含量高于GM24组,差异显著(P<0.05),YF48组含量高于YF24、CK24和CK48组,且差异显著(P<0.05),而YF24、CK24和CK48之间差异不显著(P>0.05);货架第6天,GM组可滴定酸含量仍然最高,但GM24与GM48组之间差异不显著(P>0.05),YF24与YF48之间差异也不显著(P>0.05)。由此可见,使用较高浓度的1-MCP处理(GM组)后,在整个实验期间,可滴定酸含量均高于较低浓度组(YF)和未处理组(CK),而低浓度处理组(YF)可滴定酸含量在货架期间与未使用1-MCP处理组(CK)含量相近,由此说明,较高浓度的1-MCP处理能维持果实较高的可滴定酸含量。

图6 贮藏期、模拟运输期及货架期果实 可滴定酸含量的变化
Fig.6 Changes of titratable acidity content in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.7 贮藏期、模拟运输期及货架期果实花色苷含量的变化

花色苷具有保护视力、抗癌、抗炎、抗衰老等活性[24]。由图7可知,各处理组在不同的实验阶段,花色苷含量均有不同程度的上升。贮藏期间,各组果实花色苷含量均呈上升趋势,GM组含量高于CK和YF组,且差异显著(P<0.05),而CK与YF组之间差异不显著(P>0.05);模拟运输期间,各组花色苷含量继续呈上升趋势,其中,GM48组急剧上升,含量最高,而其余各组上升较缓慢;货架2 d时,GM48组花色苷含量开始下降,其余各组仍缓慢上升,但GM48组花色苷仍然高于其余各组,且差异显著(P<0.05);货架第6天时,YF24和GM24组急剧上升,此时,GM24含量最高,与其余各组之间差异显著(P<0.05),而GM48和YF48继续下降。由此可见,较长时间的模拟运输和较高浓度的1-MCP处理,在模拟运输期间能较快地提升果实花色苷含量,而1-MCP处理模拟运输24 h的果实能在货架后期较快的提升果实的花色苷含量。总体而言,1-MCP处理后能在整个实验期间提升果实花色苷的含量。

图7 贮藏期、模拟运输期及货架期果实花色苷含量的变化
Fig.7 Changes of anthocyanins content in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.8 贮藏期、模拟运输期及货架期果实多酚含量的变化

果实中的多酚具有抗氧化、抗癌、预防血栓等功效,能反映实验期间果实的营养品质变化。由图8可知,贮藏到第7天时,与采摘时相比,各组果实多酚含量变化较小。模拟运输期间,各组多酚含量均呈上升趋势,其中,GM48上升幅度最大,含量最高,且与其余各组之间差异显著(P<0.05);货架2 d时,GM48组多酚含量开始下降,但其含量仍高于其余各组,且差异显著(P<0.05),而其余各组继续上升,其中,YF48和CK48上升幅度较大,而CK24、YF24和GM24上升幅度较小;货架第4天时,模拟运输48 h组多酚含量均下降,而模拟运输24 h组仍继续上升;货架第6天时,各组均呈下降趋势。由此可见,果实在模拟运输期和货架早期多酚含量比采摘时均不同程度的增加,其中,模拟时间越长、1-MCP处理浓度越大,对多酚含量的影响也越大。

图8 贮藏期、模拟运输期及货架期果实多酚含量的变化
Fig.8 Changes of polyphenols content in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.9 贮藏期、模拟运输期及货架期果柄叶绿素含量的变化

贮藏及货架期间,果实果柄易出现褐变、干梗等现象,导致果实整体上给予消费者一种不新鲜感,且果柄褐变及衰老期间还会加快乙烯的释放,从而加速果实的衰老,因此,测量果实果柄叶绿素的含量,不仅能从表观上评价果实的品质,还能判断各处理工艺的差异。由图9可知,在整个实验期间,各处理果实的果柄叶绿素含量均呈下降趋势,1-MCP处理组(YF、GM)含量始终高于CK组。贮藏期间,YF与GM组之间果柄叶绿素含量差异不显著(P>0.05),货架4、6 d时,1-MCP各处理组之间差异均不显著(P>0.05)。由此说明较低浓度的1-MCP处理能有效地延缓果实叶绿素的降解,增加果实的表观品质及减少果柄乙烯的释放。

图9 贮藏期、模拟运输期及货架期果柄叶绿素含量的变化
Fig.9 Changes of fruit stalk chlorophylls content in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.10 贮藏期、模拟运输期及货架期果实PPO活性的变化

PPO能将果实细胞内的多酚氧化为醌类化合物,而醌类化合物的聚集常表现为褐色或棕色,果实在贮藏过程中出现的褐变现象常与多酚氧化酶的活性大小相关。由图10可知,在整个实验期间,各处理组果实的PPO活性均呈上升趋势。贮藏7 d,各组之间的PPO活性差异不显著(P>0.05);货架2 d,各组果实PPO活性差异也不显著(P>0.05);货架4 d时,CK24和CK48组的PPO活性最高,两者之间差异不显著(P>0.05);货架第6天时,CK24和CK48组的PPO活性仍然最高,且与其余各组之间差异显著(P<0.05),而YF48、GM24和GM48的活性最低,三者之间差异不显著(P>0.05)。从整个实验期间PPO活性的变化可以看出,使用1-MCP处理均能在货架期间延缓PPO活性上升,处理浓度越高,效果越显著,而低浓度处理的果实,模拟运输时间越长,延缓效果越明显。

图10 贮藏期、模拟运输期及货架期果实PPO活性的变化
Fig.10 Changes of PPO activity in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.11 贮藏期、模拟运输期及货架期果实POD活性变化

POD与果蔬抗病、抗氧化、抗逆等生理过程密切相关,常作为评判果蔬采后衰老进程的指标之一。由图11可知,整个实验期间,各处理组果实的POD活性均呈下降趋势。贮藏到第7天时,各组之间差异不显著(P>0.05);模拟运输期间,CK48组的POD活性急剧下降,与其余各组之间差异显著(P<0.05),此时,YF24和CK24的活性最高,两者之间差异不显著(P>0.05);货架2 d时,YF24组POD活性最高,其次为GM24组,两者均与其余各组之间差异显著(P<0.05);货架第6天,CK48组的活性最低,与其余各组之间差异显著(P<0.05)。由此可见,1-MCP处理能较好的维持果实的POD活性,其中,以低浓度1-MCP处理模拟运输24 h在货架期间效果最好。

图11 贮藏期、模拟运输期及货架期果实POD活性的变化
Fig.11 Changes of POD activity in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

2.12 贮藏期、模拟运输期及货架期果实SOD活性变化

SOD能清除细胞内的超氧自由基,其活性的高低能反映果实采后的衰老进程。由图12可知,各处理组果实SOD活性均呈现贮藏期间下降,模拟运输和货架期间上升的趋势。贮藏期间,各处理组之间果实SOD活性差异不显著(P>0.05);模拟运输期间,CK48组活性最低;货架2 d时,CK48组活性仍然最低,而其余各组之间差异不显著(P>0.05);货架第4天,GM48组果实SOD活性最高,但与CK24组差异不显著(P>0.05);贮藏到第6天,YF48果实SOD活性最低,但与CK24组差异不显著(P>0.05)。由此可见,1-MCP处理的果实在货架期能较好地维持SOD活性。

图12 贮藏期、模拟运输期及货架期果实SOD活性的变化
Fig.12 Changes of SOD activity in fruits during storage, simulated transportation and shelf life

3 结论

由于玛瑙红樱桃皮薄、含水量高,采后极易腐烂变质,且成熟期较为集中,若采摘不及时,将导致大量落果,损失增加。而现阶段,电商物流的新起,给鲜果的远销提供了一定的便利,但物流运输过程中由于颠簸、劣质包装及微环境的改变等因素,常常会加快果实腐烂、果梗褐变。

本研究通过采摘后对果实进行1-MCP处理,存放于(1±0.5) ℃的保鲜库内贮藏7 d,出库后模拟运输不同时间,开箱进行货架实验,探索不同处理对果实货架期的影响。整个实验期间,随着模拟运输时间的延长,密闭的泡沫箱内CO2浓度和温度持续升高,放入相同蓄冷剂的情况下,1-MCP处理能有效地降低果实货架期的腐烂率,且处理的浓度越高,效果越显著。在进入货架期后,出现了呼吸高峰现象,但研究后发现,货架期呼吸高峰的出现与是否使用1-MCP处理并无关联,而是与模拟运输时长相关,时间越长,越早出现呼吸高峰,但使用1-MCP处理后,能明显的降低果实货架期的呼吸速率,浓度越高,模拟运输时间越长,效果越显著;同样地,果实货架期的硬度也与模拟运输时长相关,模拟运输时间越短,越有利于保持果实货架期间硬度。果实果柄在衰老、褐变过程中会产生乙烯[28-29],加快果实的衰老,而通过本研究发现,低浓度的1-MCP处理就能维持果柄叶绿素含量,从而减少果柄乙烯释放对果实的影响,这与前人的研究结果相似[30-31]。1-MCP同样对果实可滴定酸含量影响较大,在整个实验期间1-MCP处理组均能维持可滴定酸含量在较高水平。

从低温贮藏期间进入模拟振荡期,温度逐渐升高,促进了果实内花色苷和多酚合成酶的活性[32],导致模拟振荡期间果实的花色苷和多酚含量均逐渐增加,加之光照是花色苷形成的诱导因子[33],果实货架期间一直处于光照下,果实内花色苷的含量也持续上升;但随着货架期的延长,果实逐渐衰老,货架后期果实多酚含量也逐渐下降;GM48组果实花色苷含量先急剧上升,后又急剧下降,可能是由于1-MCP阻断乙烯受体之后,导致合成花色苷相关的酶含量和活性急剧上升,从而使果实内花色苷含量达到合成高峰,特别是高浓度处理、长时间模拟运输(GM48)的果实,这种现象尤其明显,但随着货架期的延长,果实也在逐渐衰老,花色苷的含量也从高峰期逐渐下降,低浓度处理、长时间模拟运输(YF48)也有同样的变化趋势,而短时间模拟运输(GM24、YF24)的果实,在货架后期花色苷含量才开始急剧上升,所以,推测1-MCP对冷藏后的果实花色苷的合成具有一定的影响,且处理浓度也是其影响因素之一,但目前导致这一结果的机理尚不清楚,需进一步的深入的研究。

综上,使用1-MCP处理后,能降低果实货架期间的腐烂率,延缓果实的呼吸速率,维持可滴定酸、花色苷和果梗叶绿素含量,延缓PPO活性上升,减缓POD、SOD活性下降,且使用浓度越高,效果越显著。其中,以使用1.5 μL/L添加量的1-MCP处理,贮藏7 d后模拟运输48 h,果实货架期的综合品质表现最好。

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Effect of simulated transportation with the treatment of 1-methylcyclopropene

JI Ning1,ZHANG Ni1,TAO Qiuyun2,CAO Sen1,BA Liangjie1,WANG Rui1*

1(School of Food and Pharmaceutical Engineering, Guiyang College/Guizhou Engineering Research Center for Fruit Processing, Guiyang 550005, China)2(Guizhou colorful Tianyuan Agricultural Development Company with Limited Liability, Kaiyang 550300, China)

ABSTRACT To explore the effect of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on the shelf-life quality of agate red cherry, fresh fruit of agate red cherry was used as test material for the treatment and refrigeration. They were fumigated with 1-MCP at different initial addition for 2 h [0.5, 1.5 μL/L, ambient temperature (25±2) ℃] and then transferred to (1±0.5) ℃ storage for 7 d. Upon the ex-warehouse, they were packed in foam boxes and put into biological ice bags, which were simulated to transport at 35 ℃ and shake at a speed of 100 km/h. Afterwards, opened the box for 24 h and 48 h respectively, and conducted the shelf experiment in the refrigerated cabinet of 4 ℃. Relevant indicators were measured every 2 d and the total shelf life was 6 d. The results showed that the longer the simulated transportation, the gradually higher the temperature in the box. After the treatment of 1-MCP at the concentration of 1.5 μL/L, the simulated transportation could reach 48 h and maintained a lower rate of rot on the goods shelf for 2 d and 4 d (8.61% and 8.94% respectively). Compared to the contrast group, the treatment of 1-MCP could diminish the breathing rate of fruits, decrease the rot rate of fruits and postpone the fruit hardness during the shelf life, and lower the content of titrable acids and fruit stalk chlorophyll. Among them, 1-MCP with an initial addition level of 1.5 μL/L showed the best comprehensive fruit quality during shelf life after simulated transportation for 48 h.

Key words agate red cherry; 1-methylcyclopropene; simulated transportation; shelf-life; quality

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.029135

引用格式:吉宁,张妮,陶秋运,等.1-甲基环丙烯处理并冷藏后模拟运输对玛瑙红樱桃货架品质的影响[J].食品与发酵工业,2022,48(20):152-160.JI Ning,ZHANG Ni,TAO Qiuyun, et al.Effect of simulated transportation with the treatment of 1-methylcyclopropene[J].Food and Fermentation Industries,2022,48(20):152-160.

第一作者:硕士,副教授(王瑞教授为通信作者,E-mail:wangrui060729@126.com)

基金项目:贵州省优秀青年科技人才计划(黔科合平台人才[2019]5644);贵阳市科技计划项目(筑科合同[2021]3-21号);贵阳市财政支持贵阳学院学科建设与研究生教育项目(2021-xk14)

收稿日期:2021-08-24,改回时间:2021-10-12