蓝莓(Vaccinium spp.)具有很好的营养价值和经济效益[1-2],人类对蓝莓品种的种植研究已经超过了100年的历史,专家学者已经培育出多个品种,例如高丛蓝莓、矮丛蓝莓、兔眼蓝莓等,现如今,蓝莓的种植已经不再受限于地域,在我国的东北、华北、华南以及墨西哥南部地区、美国的热带地区都有种植[3-5]。蓝莓含有丰富的营养物质,具有美白皮肤[6]、保护视力[7]、延缓衰老[8]、抗击癌症[9-10]、保护心脏[11]等众多保健作用,还可以抗菌消炎[12],缓解头疼脑热、咽喉肿痛等[13]。然而,由于蓝莓在高温多雨季节采收,且采收期较为集中,因此如何延缓蓝莓的劣变、保持其好果率对蓝莓产业的发展至关重要。
微环境气调贮藏基于自发气调包装(micro-environmental modified atmosphere packaging,mMAP)技术,是指果蔬自身呼吸代谢调节贮藏环境的氧气和二氧化碳比例,减少果蔬自身有机物的消耗,进而维持较好的果蔬营养品质的一种技术[14-15]。李天元等[16]以“伯克利”蓝莓为试材,研究不同贮藏微环境气体调控对蓝莓果实的保鲜效果,结果表明,贮藏微环境气体调控对于维持蓝莓好果率、硬度以及可滴定酸含量,抑制蓝莓的呼吸强度方面效果显著(P<0.05);张平等[17]对蓝莓进行了箱式气调的研究,认为贮藏蓝莓适宜的气体浓度为：CO2 10%～12%,O2 6%～9%,可比现有其他贮藏方法延长保鲜期30～40 d,但实验所用气调箱体积过大,不便于随身携带、销售,随着电商的快速发展,小型、便携的包装方式逐渐被人们所认可。
目前国内外关于不同气体微环境对冰温贮藏下蓝莓品质影响的研究较少,本课题组研制了一种便携式塑料气调箱用于贮藏蓝莓,研究3种不同微环境气调(mMAP1、mMAP2、mMAP3)对蓝莓贮后货架期间果实品质的影响,并运用主成分分析法进行综合评价,为蓝莓产业的发展提供理论性指导。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
“莱克西”蓝莓,贵州麻江,采收时挑选大小均匀、无病虫害、无机械损伤的蓝莓果实,经顺丰生鲜从贵州空运至天津,物流时间为1 d。气调箱(规格：28 cm×22 cm×12 cm,内置2个篮筐,气调箱配套气调元件),宁波国嘉农产品保鲜包装技术有限公司,专利号201510165101.9。表1为蓝莓果实在(-0.5±0.3) ℃下按照操作规程入贮1周后,配备3种气调元件的气调箱内气体参考参数。
表1 配备不同气调元件的气调箱内气体含量变化范围
Table 1 Variation of gas content in air-conditioning box
equipped with different air-conditioning components
气调元件O2含量/%CO2含量/%115～201～4213～184～8310～158～12
PAL-1便携式手持折光仪,日本爱宕公司;916 Ti-Touch电位滴定仪,瑞士万通中国有限公司;Synergy H1多功能微孔板检测仪,美国Biotek Instrument公司;Check Point Ⅱ便携式残氧仪,丹麦Dansensor公司;F-900乙烯测定仪,美国Felix公司;FHT-05水果硬度计,广州兰泰仪器有限公司公司;SPME Fiber固相微萃取手柄和50/30 μm PDMS/CAR/DVB固相微萃取纤维头,美国Supleco公司;气相色谱-质谱联用仪,美国Thermo公司。
1.2 实验方法
蓝莓到达实验室后装入配套的篮筐内,每箱蓝莓质量为2.4 kg,然后粘贴具有不同气体调节能力的气调元件(mMAP1、mMAP2、mMAP3),以不粘贴气调元件为对照,以上蓝莓均于0 ℃预冷24 h后放入冰温库[(-0.5±0.3)℃]贮藏,然后在贮藏至20、40、60 d时将其放入模拟家庭冰箱[(4.0±1.0)℃]中进行货架实验,分别在第20、(20+7)、(20+14)、40、(40+7)、(40+14)、60、(60+7)和(60+14)天时取样,进行指标的测定。
1.3 测定指标及方法
箱内气体成分监测：实验当天上午从冷库取出蓝莓,先利用气体成分测定仪测定箱体内O2和CO2气体含量,3次重复;好果率测定：每个处理随机选取(400.0±1.0)g的蓝莓果实,将腐烂的果实挑出进行称重。好果率计算如公式(1)所示：
(1)
式中：X,好果率,%;m0,调查时好果质量,g;m,调查时总果质量,g。
果霜覆盖指数：各处理随机取50个果实进行果霜覆盖观察,根据覆盖面积进行打分,分为4级。0级：无果霜;1级：果霜覆盖面积为0～1/3;2级：果霜覆盖面积为1/3～2/3;3级：果霜覆盖面积为2/3～全果;4级：覆盖全果,果霜较厚。果霜覆盖指数计算如公式(2)所示：
果霜覆盖指数
(2)
硬度测定：采用FHT-05水果硬度计,用直径为3.5 mm的圆柱形探头进行硬度测试,每个处理随机测定10次,结果取平均值;可溶性固形物测定:参考颜廷才等[18]的方法,取100 g蓝莓打浆,均匀搅拌,纱布过滤得滤液,用PAL-1数字手持折光仪测定滤液的可溶性固形物含量,记录测量值。每个处理测试重复6次,取平均值;可滴定酸含量测定:采用自动电位滴定仪[19],取20 g蓝莓匀浆液,精确至0.001 g,以蒸馏水定容至250 mL,80 ℃水浴30 min,冷却至常温后使用脱脂棉过滤,取滤液20 mL和蒸馏水40 mL,采用自动电位滴定仪进行滴定,每个处理重复测定3 次,结果取平均值;维生素C含量测定:采用钼蓝比色法[20],准确称取20 g样品匀浆液,精确至0.001 g,立即加入草酸-EDTA溶液(防止氧化),定容至100 mL,过滤。吸取10 mL上清液于50 mL的容量瓶中,加人1.0 mL的偏磷酸-醋酸溶液,5%的硫酸2.0 mL,摇匀后,加入4.0 mL的钼酸铵溶液,以蒸馏水定容至50 mL,15 min后在波长705 nm下测定吸光度;花色苷含量测定:采用pH示差法[21],将蓝莓鲜果打浆,共称取5 g,研磨后放入100 mL的容量瓶中,用60%的乙醇酸性溶液(含有体积分数0.2%的盐酸)定容至100 mL,摇匀,60 ℃水浴超声浸提30 min,取出放置至室温后,过滤备用。各取样液1 mL,分别加入试管中,其中1个试管中加入pH为1.0的盐酸-氯化钠缓冲液9 mL,另一试管中加入pH为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲液9 mL,摇匀,放置10 min,用紫外可见分光光度计分别以510和710 nm为吸收波长测定其吸光度,以1.00 mL 溶剂加入等量的缓冲溶剂作空白;挥发性成分采用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)和GC-MS联用法测定[22],选用100 μm PDMS萃取头;气相色谱条件：HP-INNOWAX色谱柱(30 m×20.25 mm×0.25 μm);程序升温：40 ℃保留2 min,然后以3 ℃/min升至140 ℃保留0 min,再以8 ℃/min 升至210 ℃保留5 min。传输线温度为250 ℃。载气为He,流速1 mL/min,不分流。质谱条件：连接杆温度280 ℃,电离方式为EI,离子源温度200 ℃,质量扫描范围(m/z)：35～350。通过检索NIST/WILEY标准谱库进行定性分析,用峰面积归一法测算各挥发性成分的相对含量。
1.4 数据处理
实验中所有数据通过 Excel 2010 软件作图,SPSS 25.0邓肯式新复极差法进行显著性分析和主成分分析。
2 结果与分析
2.1 不同微环境气调箱内气体成分的变化
图1为气调箱内O2和CO2含量的变化情况,从图1中可以看出,不同处理箱内气体成分存在显著性差异(P<0.05)。在20、40、60 d贮后货架14 d期间,各组气调箱内O2呈现先下降后上升的趋势,CO2呈现先上升后下降的趋势。
a-O2含量;b-CO2含量
图1 箱内气体成分测定
Fig.1 Gas composition in the box during shelf-life
从整体来看,mMAP1处理O2含量维持在11.6%～18.2%,CO2含量维持在2.3%～9.1%;mMAP2处理O2含量维持在8.8%～15.9%,CO2含量维持在4.5%～14.0%;mMAP3处理O2含量维持在1.5%～13.5%,CO2含量维持在8.8%～21.2%。
2.2 不同微环境气调方式对蓝莓品质的影响
2.2.1 mMAP对贮后货架蓝莓果实感官效果的影响
图2为贮藏20、40和60 d后进行模拟家庭冰箱货架的各组蓝莓果实感官图片,各组蓝莓果实在贮藏20 d贮后货架期间表观差距不大;各组蓝莓果实在贮藏40 d贮后货架期间,货架(40+7)d时未经过处理的 CK组蓝莓果实表面果霜覆盖面积明显下降,出现生霉腐烂现象,货架(40+7)d时,mMAP1组和mMAP2组处理的表面果霜覆盖率与贮藏20 d时相比也有了很大程度地下降,并且表面均出现皱缩,并且出现了部分腐烂的情况。而mMAP3组则保持了较好的果霜覆盖率,并且在硬度上也要优于其他3组;在贮藏60 d贮后货架期间,各组蓝莓果实都出现了明显的皱缩、软化、生霉腐烂等品质下降现象,货架(60+14) d时,CK组蓝莓果实表面果霜已经严重脱落,并且生霉腐烂的现象愈发严重,mMAP处理组的蓝莓表面果霜覆盖率与20 d时相比也有了很大程度的下降,果实逐渐皱缩软化,并且出现了部分生霉腐烂的情况,其中观感维持效果最好的是mMAP3处理组。
由图3-a所示,在20～(60+14)d期间,各组的蓝莓果实好果率总体呈下降趋势。在20～(20+14)d,各组之间的好果率差距不大,货架(20+14)d时,CK组蓝莓果实的好果率,从20 d的94.96%下降至91.90%;在40～(40+14)d期间,3个处理组蓝莓果实好果率均显著(P<0.05)高于CK组,货架(40+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的好果率分别为86.02%、89.99%、91.58%和92.92%;在60～(60+14)d,各组蓝莓果实品质有了大幅度的下降,货架(60+14)d时,CK组、mMAP 1组、mMAP 2组和mMAP 3组的好果率分别为72.89%、77.85%、80.76%和83.42%,其中mMAP3处理组的好果率维持效果最佳,且较其他3组效果显著(P<0.05)。
由图3-b可以看出,在20～(20+14)d期间,各组蓝莓的果霜覆盖指数均呈下降趋势,且处理组均高于CK组,但下降趋势较小;在40～(40+14)d期间,各组蓝莓果实果霜覆盖指数下降速度逐渐加快,货架(40+14)d时,CK组、mMAP 1组、mMAP 2组和mMAP 3组的果霜覆盖指数分别为0.775、0.845、0.855和0.865;在60～(60+14)d期间,各组蓝莓的果霜均出现比较明显的下降,货架(60+14)d,CK组、mMAP 1组、mMAP 2组和mMAP 3组的果霜覆盖指数分别为0.655、0.730、0.790和0.805,较0 d时分别下降了33.84%、26.26%、20.20%和18.69%。在整体贮后货架期间,mMAP处理能够有效地维持蓝莓果霜覆盖程度,其中mMAP3处理果霜覆盖程度均高于其他处理组。
图2 不同处理蓝莓感官照片
Fig.2 Appearance of blueberries under different treatment during shelf-life
a-好果率;b-果霜覆盖指数
图3 mMAP对蓝莓贮后货架期好果率和果霜覆盖指数的影响
Fig.3 Effects of mMAP on soft fruit rate and fruit cream
index of blueberries during shelf-life
2.2.2 mMAP对贮后货架蓝莓果实硬度的影响
硬度作为衡量蓝莓果实品质的重要指标[23],其变化可以体现出蓝莓果实的品质变化情况。如图4所示,随着时间的延长,各组贮后货架期的蓝莓果实硬度均呈下降的趋势。在贮藏20 d贮后货架期间,其中CK组蓝莓果实硬度下降程度较大,从20 d的3.46 kgf下降到了3.15 kgf,mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组蓝莓硬度则得到了较好地维持,在货架(20+14) d时硬度分别为3.45、3.58和3.70 kgf;在贮藏40 d贮后货架期间,各组蓝莓果实的硬度下降趋势较为平缓;在贮藏60 d贮后货架期间,各组果实硬度有了大幅度的下降,货架(60+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的硬度分别为2.88、3.09、3.24和3.51 kgf。上述结果表明,mMAP 处理对维持蓝莓果实硬度具有良好的效果,其中效果最佳的是mMAP3处理。
图4 mMAP对蓝莓果实硬度的影响
Fig.4 Effect of mMAP on the firmness of blueberries
2.2.3 mMAP对贮后货架蓝莓果实营养品质的影响
由图5-a可以看出,随着贮后货架时间的延长,蓝莓果实中的可溶性固形物含量基本呈下降的趋势,在20 d贮后货架期间,CK和mMAP1组蓝莓可溶性固形物含量下降较快,从0 d的12.82%分别下降到了11.30%和11.53%,而mMAP2组和mMAP3组仅下降到11.87%和11.98%;在40 d贮后货架期间,各组蓝莓的可溶性固形物均出现明显的下降;在60 d贮后货架期间,各组蓝莓果实的可溶性固形物均出现大幅下降,在货架(60+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的可溶性固形物分别下降至10.63%、10.98%、11.17%和11.32%,因此可以看出,mMAP处理可以使蓝莓果实的可溶性固形物含量下降趋势得到延缓,效果最好的处理是mMAP3处理。
由图5-b可以看出,类似于可溶性固形物含量的变化,蓝莓贮后货架期间可滴定酸含量的变化也呈现下降的趋势。在20 d贮后货架期间,CK和mMAP1组蓝莓可滴定酸含量下降较快,在货架(20+14)d时分别从0 d的1.06%下降至0.79%和0.83%,而mMAP2组和mMAP3组仅下降到0.87%和0.91%;在40 d贮后货架至60 d贮后货架期间,各组蓝莓的可滴定酸均出现明显的下降;货架(60+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的可滴定酸含量分别为0.73%、0.76%、0.80%和0.82%,这表明不同的微环境气调方式均能够对维持蓝莓果实的酸度具有很好的维持效果,且mMAP3处理效果最佳。
由图5-c可以看出,果实中维生素C含量随着货架时间的增加而逐渐降低。在20 d贮后货架期间,CK组和mMAP1组的维生素C含量下降速度较快,从0 d的74.82 mg/100 g下降至(20+14)d的52.33和55.66 mg/100 g,mMAP2组和mMAP3组维生素C含量均保持较高水平,在货架(20+14)d时分别为59.83和62.32 mg/100 g;在40 d贮后货架期间,各组蓝莓果实的维生素C含量下降趋势加剧,至货架(40+14)d时,mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的维生素C含量分别为45.66、48.16和50.66 mg/100 g,均高于CK组的42.33 mg/100 g;在60 d贮后货架期间,各组蓝莓果实的维生素C含量继续下降,货架(60+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的维生素C含量分别35.67、40.67、43.16和47.32 mg/100 g。整体来看,在20～60 d贮后货架期间,mMAP3处理组的下降速率低于其他3组,与另外3组维生素C含量变化差异显著(P<0.05)。
由图5-d可以看出,花色苷的含量变化则与上述指标呈现不同的趋势,在20 d贮后货架期间,随着时间的增加,花色苷的含量总体呈上升的趋势;在40 d贮后货架期间,花色苷的含量总体呈缓慢下降的趋势;在60 d贮后货架期间,总体呈比较平稳的趋势,货架(60+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的花色苷含量分别为52.70、56.69、58.95和63.39 mg/100 g。上述结果表明mMAP处理可以使蓝莓果实中花色苷含量保持在一个较高水平,其中效果最佳的处理是mMAP 3处理,且与其他3组相比变化差异显著(P<0.05)。
a-可溶性固形物含量;b-可滴定酸含量;c-维生素C含量;d-花色苷含量
图5 mMAP对蓝莓可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和花色苷含量的影响
Fig.5 Effects of mMAP on the content of total soluble solid,titratable acid,vitamin C and anthocyanin of blueberries
2.2.4 mMAP对蓝莓果实生理指标的影响
由图6-a可以看出,蓝莓果实的呼吸强度在20～60 d贮后货架期间总体呈上升的趋势,在贮后货架期间,各组蓝莓果实的呼吸强度逐渐增大,至货架(60+7)d时各组的呼吸强度均达到最大值,其中CK组在货架(60+7)d时呼吸强度达到了125.24 mg CO2/(kg·h),mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组分别为114.83、107.65和94.67 mg CO2/(kg·h);在货架(60+14)d时,各组蓝莓的呼吸强度较(60+7)d有所下降,但下降程度不大。上述结果说明mMAP处理可以抑制蓝莓果实呼吸强度在贮藏期的上升趋势,mMAP3处理效果最好,与其他处理组差异显著(P<0.05)。
由图6-b可以看出,在20 d贮后货架期间,随着贮藏时间的增加,各组蓝莓果实的乙烯生成速率逐渐增大,但增加幅度较小,货架(20+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的乙烯生成速率分别为0.893、0.699、0.653和0.541 μL/(kg·h);在40 d贮后货架期间,各组蓝莓果的乙烯生成速率在(40+14)d时有了大幅度的增加,此时CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的乙烯生成速率分别为2.982、1.871、1.448和1.268 μL/(kg·h);在60 d贮后货架期间,各组蓝莓果实的乙烯生成速率呈现先上升后稳定的趋势,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的乙烯生成速率在(60+7)d时达到最大值,分别为3.243、2.824、2.506和1.813 μL/(kg·h)。从上述结果看出3种mMAP处理对蓝莓果实的乙烯生成速率有一定的调控效果,其中mMAP3处理的效果最佳,在货架(60+7)d时效果最为显著(P<0.05)。
a-呼吸强度;b-乙烯生成速率
图6 mMAP对蓝莓呼吸强度和乙烯生成速率的影响
Fig.6 Effects of mMAP on respiration intensity and
ethylene production rate of blueberries
2.3 主成分分析(principal component analysis,PCA)法综合评价不同贮藏及货架时间的蓝莓品质
利用PCA对实验所测指标进行深入探讨能够使品质指标评价变得更为恰当而全面[24-25]。将贮藏20 d、货架(20+7)d、货架(20+14)d、贮藏40 d、货架(40+7)d、货架(40+14)d、贮藏60 d、货架(60+7)d和货架(60+14)d所测得的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量、花色苷含量、呼吸强度、乙烯生成速率、硬度和色差ΔE等8个指标进行PCA,自动拟合出2个主成分。从表2中可以看出,2个主成分的累计贡献率为90.04%,可以反映主要的数据信息。将因子得分与对应特征值带入公式(3),主成分得分计算如公式(3)所示：
(3)
通过主成分得分计算相关性综合得分F,计算如公式(4)所示：
F=(F1×78.12+F2×11.91)/90.04
(4)
由此计算出贮藏20 d至货架(60+14)d期间各处理方式与蓝莓品质指标综合相关性的相对程度。得分越高,排名越高,说明该种处理方式的果实品质越好;反之则越差。
表2 不同贮藏和货架时间蓝莓品质主成分的
特征值及贡献率
Table 2 Eigenvalues and contribution rates of the
principal components of blueberries
主成分特征值贡献率/%累计贡献率/%16.2578.1278.1220.9511.9190.04
由表3可以得出,不同贮藏和货架时间蓝莓品质综合得分由高到低依次为贮藏20 d、贮藏40 d、货架(20+7)d、货架(20+14)d、贮藏60 d、货架(40+7)d、货架(60+7)d、货架(40+14)d和货架(60+14)d,说明从蓝莓品质指标来看,贮藏20 d的蓝莓品质最佳,(60+14)d的蓝莓品质最差,并且根据最终F值可以看出,货架(20+7)d与贮藏40 d、货架(60+7)d与货架(40+14)d的分值差距较小,说明货架(20+7)d与贮藏40 d、货架(60+7)d与货架(40+14)d的蓝莓品质相似,结果可以为蓝莓产业的销售提供理论性指导。
表3 不同贮藏和货架时间蓝莓品质主成分得分表
Table 3 Principal component scoring table of blueberry
quality for different storage and shelf days
时间/d处理FAC1FAC2F1F2FF平均排名20CK0.49-1.391.23 -1.36 0.89 mMAP10.96-0.742.39 -0.73 1.98 mMAP21.36-0.363.39 -0.35 2.90 mMAP31.810.094.53 0.08 3.94 2.42120+7CK-0.06-1.10-0.14 -1.08-0.26mMAP10.45-0.411.12-0.400.92mMAP20.93-0.052.32-0.052.01mMAP31.390.393.470.383.061.433
续表3
时间/d处理FAC1FAC2F1F2FF平均排名20+14CK-0.560.31-1.410.30-1.18mMAP10.071.230.181.200.31mMAP20.601.781.511.741.54mMAP31.022.152.562.102.500.79440CK0.02-1.130.06-1.11-0.10mMAP10.44-0.651.11-0.630.88mMAP20.93-0.072.33-0.072.01mMAP31.370.133.420.132.981.44240+7CK-0.72-1.42-1.79-1.38-1.73mMAP1-0.18-1.26-0.45-1.23-0.55mMAP20.23-0.100.57-0.980.36mMAP30.71-0.761.78-0.741.45-0.12640+14CK-1.60-1.15-4.00-1.12-3.61mMAP1-0.91-1.20-2.27-1.17-2.13mMAP2-0.43-1.08-1.08-1.05-1.07mMAP30.08-0.820.20-0.800.07-1.69860CK-0.68-0.31-1.71-0.30-1.53mMAP1-0.14-0.17-0.35-0.17-0.33mMAP20.440.361.100.351.00mMAP30.950.702.380.692.150.33560+7CK-1.650.95-4.140.93-3.47mMAP1-1.061.14-2.651.11-2.15mMAP2-0.391.33-0.971.30-0.67mMAP30.141.780.341.740.53-1.44760+14CK-2.440.37-6.100.36-5.24mMAP1-1.700.58-4.250.57-3.61mMAP2-1.250.75-3.140.73-2.63mMAP3-0.611.02-1.530.99-1.19-3.179
3 讨论
影响蓝莓在贮藏过程中品质下降的关键因素除机械损伤以外,环境贮藏条件也十分重要,目前大多数保鲜方法是在低温贮藏的基础上进行改进与发展。ALSMAIRAT等[26]利用不同比例浓度的O2和CO2对9个品种的蓝莓进行了8周的低温(0 ℃)贮藏实验,结果表明随着CO2浓度的增加,蓝莓果实的品质得到了显著提升。GIUGGIOLI等[27]研究发现淀粉薄膜配合自发气调包装共同使用有助于控制蓝莓果实收获后理化性质的变化,而且还可以提升食品包装行业的环境可持续性。杜方等[28]用低温方法贮藏蓝莓,发现冷藏过程可延缓维生素C、可滴定酸含量的下降,花色苷的含量在贮藏30 d内可下降缓慢,但是从45 d后花色苷含量下降,到60 d时下降幅度增大,而本研究中花色苷含量变化较为稳定,这表明微环境气体调控结合低温贮藏相比单独使用低温贮藏能够对花色苷含量起到更好的维持作用。YAN等[29]对“园篮”蓝莓进行0～60 d的0 ℃低温贮藏实验及0～8 d的25 ℃常温货架实验,结果表明随着时间的增加,冷藏可以有效地维持蓝莓的硬度、酸度以及可溶性固形物含量。
本实验通过3种微环境气调(mMAP1、mMAP2、mMAP3)对蓝莓进行处理,探究微环境气调对蓝莓果实品质的影响。其中mMAP1处理O2含量维持在11.6%～18.2%,CO2含量维持在2.3%～9.1%;mMAP2处理O2含量维持在8.8%～15.9%,CO2含量维持在4.5%～14.0%;mMAP3处理O2含量维持在1.5%～13.5%,CO2含量维持在8.8%～21.2%。从蓝莓果实感官效果上来看,与CK组相比,mMAP处理均可维持更高水平的好果率、果霜覆盖指数和硬度,并且能够抑制果皮颜色变化,其中mMAP3组的蓝莓品质维持效果最好,且较其他3组效果显著(P<0.05);从营养指标来看,在货架期间,mMAP处理均可维持很好的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量和花色苷含量,货架(60+14)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的可溶性固形物分别为10.63%、10.98%、11.17%和11.32%,可滴定酸含量分别为0.73%、0.76%、0.80%和0.82%,维生素C含量分别为35.67、40.67、43.16和47.32 mg/100 g,花色苷含量分别为52.70、56.69、58.95和63.39 mg/100 g,可以看出在经过长时间货架放置后,mMAP3组的蓝莓果实仍然具有很高的营养价值;在生理指标方面,mMAP处理可以抑制呼吸强度和乙烯生成速率地上升,货架(60+7)d时,CK组、mMAP1组、mMAP2组和mMAP3组的呼吸强度达到最大值,分别为125.24、114.83、107.65 mg和94.67 mg CO2/(kg·h),此时乙烯生成速率分别为3.243、2.824、2.506和1.813 μL/(kg·h),mMAP3抑制呼吸速率和乙烯生成速率最佳。
根据贮藏的各类品质指标对不同贮藏及货架时间的蓝莓品质进行PCA法综合评价,结果表明综合得分由高到低依次为20、40、(20+7)、(20+14)、60、(40+7)、(60+7)、(40+14)和(60+14)d,说明从蓝莓品质指标来看,20 d的蓝莓品质最佳,(60+14)d的蓝莓品质最差,并且根据最终F值可以看出,(20+7)与40 d、(60+7)与(40+14)d的分值差距较小,说明(20+7)与40 d、(60+7)与(40+14)d的蓝莓品质相似。
4 结论
通过蓝莓各项指标数据及多元变量统计分析结果来看,3种微环境气调处理均能够延缓蓝莓果实在模拟家庭货架期的品质下降,其中箱内O2含量维持在1.5%～13.5%,CO2含量维持在8.8%～21.2%的mMAP3处理组对蓝莓品质维持效果最佳。根据贮藏的各类品质指标对不同贮藏及货架时间的蓝莓品质进行PCA法综合评价,结果表明20 d的蓝莓品质最佳,(60+14)d的蓝莓品质最差,并且(20+7)与40 d、(60+7)与(40+14)d的分值差距较小,说明(20+7)与40 d、(60+7)与(40+14)d的蓝莓品质相似,该结果可以为蓝莓产业的市场发展提供理论性指导。
[1] HOWARD L R,PRIOR R L,LIYANAGE R,et al.Processing and storage effect on berry polyphenols:Challenges and implications for bioactive properties[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2012,60(27):6 678-6 693.
[2] DONG X Y,YANG Y L.A novel approach to enhance blueberry quality during storage using cold plasma at atmospheric air pressure[J].Food and Bioprocess Technology,2019,12(8):1 409-1 421.
[3] 李斌,谢旭,孙希云,等.国内外蓝莓加工技术与功能性成分研究进展[J].食品科学技术学报,2019,37(5):16-22.
LI B,XIE X,SUN X Y,et al.Research progress on blueberry processing technology and functional components in domestic and abroad[J].Journal of Food Science and Technology,2019,37(5):16-22.
[4] 李丽敏,赵春雷,郝庆升.中外蓝莓产业比较研究[J].中国农学通报,2010,26(23):354-359.
LI L M,ZAHO C L,HAO Q S.Comparative study on the blueberry industry of China and foreign countries[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2010,26(23):354-359.
[5] SHARIF I,ADEWALE P,DALLI S,et al.Microwave pretreatment and optimization of osmotic dehydration of wild blueberries using response surface methodology[J].Food Chemistry,2018,269:300-310.
[6] 韩鹏祥,张蓓,冯叙桥,等.蓝莓的营养保健功能及其开发利用[J].食品工业科技,2015,36(6):370-375;379.
HAN P X,ZHANG B,FENG X Q,et al.Nutritional and health functions of blueberry and its development and utilization[J].Science and Technology of Food Industry,2015,36(6):370-375;379.
[7] NADULSKI R,MAS
OWSKI A,MAZUREK A,et al.Vitamin C and lutein content of northern highbush blueberry(Vaccinium corymbosum L.) juice processed using freezing and thawing[J].Journal of Food Measurement and Characterization,2019,13(4):2 521-2 528.
[8] GRANT A,FISHER R,MILLER G,et al.The effects of blueberry and strawberry serum metabolites on age-related oxidative and inflammatory signaling in vitro[J].Food and Function,2019(12):7 707-7 713
[9] 李红侠,方雪梅,徐礼生,等.蓝莓冻果花色素苷的提取及抗癌活性的研究[J].中国食品添加剂,2017(2):87-92.
LI H X,FANG X M,XU L S,et al.Study on extraction and anticancer activities of anthocyanins from frozen blueberry[J].China Food Additives,2017(2):87-92.
[10] SEZER E D,OKTAY L M,KARADADA
E,et al.Assessing anticancer potential of blueberry flavonoids,quercetin,kaempferol,and gentisic acid,through oxidative stress and apoptosis parameters on HCT-116 cells[J].Journal of Medicinal Food,2019,22(11):1 118-1 126.
[11] NETO C C.Cranberry and blueberry:Evidence for protective effects against cancer and vascular diseases[J].Molecular Nutrition & Food Research,2007,51(6):652-664.
[12] S
NIA N,SARA S,MANUELA M,et al.Blueberry anthocyanins in health promotion:A metabolic overview[J].Journal of Functional Foods,2013,5(4):1 518-1 528.
[13] 李殿鑫,戴远威,陈伟,等.蓝莓的营养价值及保健功能研究进展[J].农产品加工,2018(4):69-70;74.
LI D X,DAI Y W,CHEN W,et al.Research progress on nutritional value and health function of blueberry[J].Farm Products Processing,2018(4):69-70;74.
[14] 王维海,李源钊,吴先辉,等.气调包装微环境对樱桃品质的影响[J].热带生物学报,2018,9(1):101-108.
WANG W H,LI Y Z,WU X H,et al.Influence of modified atmosphere packaging on the quality of cherry[J].Journal of Tropical Biology,2018,9(1):101-108.
[15] 张鹏,朱文月,李江阔,等.微环境气体调控在果蔬保鲜中的研究进展[J].包装工程,2020,41(1):1-10.
ZHANG P,ZHU W Y,LI J K,et al.Research progress of microenvironment gas regulation in preservation of fruits and vegetables[J].Packaging Engineering,2020,41(1):1-10.
[16] 李天元,张鹏,李江阔,等.贮藏微环境气体调控对蓝莓冷藏期果实品质及挥发性物质的影响[J].食品与发酵工业,2016,42(8):226-234.
LI T Y,ZHANG P,LI J K,et al.Effect of storage microenvironment gas regulation on blue-berry quality and volatile substances during cold storage[J].Food and Fermenustries,2016,42(8):226-234.
[17] 张平,李江阔,张鹏,等.蓝莓塑料箱式气调保鲜技术研究[J].保鲜与加工,2010,10(3):9-11.
ZHANG P,LI J K,ZHANG P,et al.Study on plastic box modified atmosphere storage of blueberry[J].Storage and Process,2010,10(3):9-11.
[18] 颜廷才,刘振通,李江阔,等.箱式气调结合1-MCP对软枣猕猴桃冷藏期品质及风味物质的影响[J].食品科学,2016,37(20):253-260.
YAN T C,LIU Z T,LI J K,et al.Effect of box-type modified atmosphere packaging combined with 1-MCP on quality and flavor compounds of actinidia arguta during cold storage[J].Food Science,2016,37(20):253-260.
[19] 李文生,冯晓元,王宝刚,等.应用自动电位滴定仪测定水果中的可滴定酸[J].食品科学,2009,30(4):247-249.
LI W S,FENG X Y,WANG B G,et al.Study on determination of titratable acidity in fruits using automatic potentiometric titrator[J].Food Science,2009,30(4):247-249.
[20] 李玉红.钼蓝比色法测定水果中还原型维生素C[J].天津化工,2002(1):31-32.
LI Y H.Determination of reduced vitamin C in fruits by molybdenum blue colorimetry[J].Tianjin Chemical Industry,2002(1):31-32.
[21] 曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬采后生理生化试验指导[M].北京:中国轻工业出版社,2007:44-46.
CAO J K,JIANG W B,ZHAO Y M.Guide of Post-Harvest Physiology and Biochemistry Test of Fruits and Vegetables[M].Beijing:China Light Industry Press,2007:44-46.
[22] 薛友林,董立超,张鹏,等.电子鼻结合GC-MS分析不同处理蓝莓货架期间果实的挥发性成分[J].食品工业科技,2020,41(19):297-303;320.
XUE Y L,DONG L C,ZHANG P,et al.Analysis of the volatile components of blueberry fruits with different treatments during shelf life by GC-MS combined with electronic nose[J].Science and Technology of Food Industry,2020,41(19):297-303;320.
[23] 孙文丽,郜海燕,韩延超,等.EPE减振包装对蓝莓贮藏品质的影响[J].中国食品学报,2020,20(10):232-239.
SUN W L,GAO H Y,HAN Y C,e t al.Effects of EPE vibration-damping packaging on the storage quality of blueberry[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology,2020,20(10):232-239.
[24] 刘丙花,王开芳,王小芳,等.基于主成分分析的蓝莓果实质地品质评价[J].核农学报,2019,33(5):927-935.
LIU B H,WANG K F,WANG X F,et al.Evaluation of fruit texture quality of blueberry based on principal component analysis[J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2019,33(5):927-935.
[25] 刘虹丽,张鹏,李春媛,等.贮运微环境气调对蓝莓货架品质及香气成分的影响[J].保鲜与加工,2017,17(2):38-46.
LIU H L,ZHANG P,LI C Y,et al.Effects of storage and transportation microenvironment on the shelf quality and aroma components of blueberry[J].Storage and Process,2017,17(2):38-46.
[26] ALSMAIRAT N,CONTRERAS C,HANCOCK J,et al.Use of combinations of commercially relevant O2 and CO2 partial pressures to evaluate the sensitivity of nine highbush blueberry fruit cultivars to controlled atmospheres[J].Hort Science,2011,46:74-79.
[27] GIUGGIOLI R,GIRGENTI V,PEANO C.Qualitative performance and consumer acceptability of starch films for the blueberry modifi atmosphere packaging storage[J].Food Technology,2017,67(2):129-136.
[28] 杜方,孙雪皎,周倩.冷藏蓝莓果实主要营养成分变化的研究[J].辽宁农业职业技术学院学报,2019,21(4):12-15.
DU F,SUN X J,ZHOU Q.Changes of main nutritional components in frozen blueberry fruits[J].Journal of Liaoning Agricultural Technical College,2019,21(4):12-15.
[29] YAN X X,YAN J,PAN S Y,et al.Changes of the aroma composition and other quality traits of blueberry ‘garden blue’ during the cold storage and subsequent shelf life[J].Foods(Basel,Switzerland),2020,9(9):1-12.