家庭贮藏条件下‘翠香’猕猴桃果实品质演变规律解析

李欣怡1,孙翔宇2,张文慧3,张敏1,彭雯1,张春玲1*,马婷婷1*

1(西北农林科技大学 食品学科与工程学院,陕西 杨凌,712100)2(西北农林科技大学 葡萄酒学院,陕西 杨凌,712100)3(安康市农业科学研究院,陕西 安康,725021)

摘 要 ‘翠香’猕猴桃采购时通常质地较硬,需经贮藏软化后方可食用,然而猕猴桃属于呼吸跃变型果实,易出现集中成熟现象,家庭贮藏期间猕猴桃果实品质演变不可控,易导致消费体验不佳,购买欲望降低。该研究基于理化特性、感官品质、香气特征等维度系统解析了‘翠香’猕猴桃在家庭贮藏条件下果实品质演变规律。就理化特性而言,家庭贮藏期间猕猴桃果实可滴定酸含量及硬度显著降低,总可溶性固形物含量、糖酸比和失重率呈显著上升趋势。基于上述指标的相关性,选用硬度指标建立零级动力学货架期预测模型,且该模型具有良好的精度和可靠性。同时,人工感官评价表明,除外观得分在贮藏期间持续降低外,其感官指标如色泽、香气、滋味、质地等得分显著上升,在第11天时达峰值,故‘翠香’猕猴桃人工感官总得分在采后家庭贮藏第11天时最高,此时最宜食用。采用气相色谱-质谱联用技术对猕猴桃香气特征进行评价,共检测出513种挥发性有机化合物,酯类物质含量在不同家庭贮藏阶段猕猴桃样品中均表现出最高的占比,萜类物质则在种类上表现出最高的占比。第1天和第7天的挥发性物质含量更丰富,香气更为复杂,醛类物质含量最高,具有突出的草本植物气息;第11天时酯类物质在总挥发性成分中的占比显著高于第1天和第7天,果香味和甜味更为馥郁。

关键词 ‘翠香’猕猴桃;家庭贮藏;理化特征;货架期;感官品质;香气

猕猴桃(Actinidia deliciosa)因具有独特的风味和丰富的营养深受消费者青睐,被称为“维C小炸弹”,是一种极具商业价值的水果[1]。‘翠香’(Actinidia deliciosa cv.‘Cuixiang’)是我国于2008年自主选育的美味系猕猴桃品种,作为当前综合性状最好的中早熟品种之一,因其果形美观、质地细腻、酸甜多汁深受广大消费者青睐,业已成为中国猕猴桃核心产区陕西省的主栽品种之一,在助农扶贫方面发挥了巨大的作用,具有极高的经济效益和社会价值[2-3]

作为一种典型的呼吸跃变型果实,在不同贮藏阶段猕猴桃果实会发生显著变化,适当成熟度下的猕猴桃果实香气浓郁、滋味可口,最宜食用。然而,猕猴桃在进入消费环节时,家庭贮藏期间果实品质可控性差,其在可食软化阶段后会快速进入过熟阶段,过度成熟的猕猴桃会产生酒精味和霉味等不良风味,降低消费者接受度[4-6]。当前,对于中华猕猴桃‘红实2号’,美味猕猴桃‘布鲁诺’、‘徐香’、‘海沃德’等品种贮藏期间果实品质的演变已有初步探究[6-9],然而,‘翠香’猕猴桃在家庭贮藏条件下果实品质演变规律仍不明晰。不同猕猴桃家庭贮藏特性不同,前述研究无法支撑‘翠香’猕猴桃的实际消费实践,故亟需解析‘翠香’猕猴桃在进入消费环节后家庭贮藏条件下果实品质的演变规律以合理指导消费食用。贮藏期间,猕猴桃硬度、失重率、总可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量、可滴定酸(titratable acidity,TA)含量、糖酸比(sugar-acid ratio,SAR)变化显著,是猕猴桃果实品质演变的关键指示参数[6,9-10];进入消费者家庭后,猕猴桃果实品质变化迅速,因此建立货架期动力学模型是预测猕猴桃最佳食用期的有效手段[11];对猕猴桃果实进行人工感官评价能够最大程度地反映果实在实际食用情况下带给消费者的真实感官体验[12];智能感官技术结合GC-MS可反映猕猴桃果实更明确的感官特征信息[7,13]

综上,本研究首先测定了‘翠香’猕猴桃家庭贮藏期间基本理化性质的变化,并基于理化指标的相关性建立货架期预测模型,进而以人工感官在整体上对‘翠香’猕猴桃贮藏期间的感官品质差异进行评价,并结合色度仪对果实色泽变化进行研究,采用GC-MS分析不同贮藏阶段猕猴桃气味特征。研究结果可为‘翠香’猕猴桃家庭贮藏研究补充数据,增强消费者对‘翠香’猕猴桃品种的了解,为指导消费者合理食用猕猴桃提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

已达商业成熟期的‘翠香’猕猴桃于2022年8月21日采自陕西猕果丰农业科技有限公司,共挑选大小均匀、表皮无瑕疵的果实255个,TSS含量约为7.5%,硬度为128 N;盐酸、氢氧化钠、酚酞(均为分析纯),上海源叶生物有限公司。

1.2 仪器与设备

JMS-50DX胶体磨,廊坊市廊通机械有限公司;GY-4-J果实硬度计,中国浙江拓普云公司;PAL-1数字式阿贝折射仪,日本东京ATAGO公司;CS-820色度仪,杭州彩谱科技有限公司;8890-7000D气相色谱质谱联用仪(GC-MS/MS),美国安捷伦公司;DB-5MS色谱柱,美国安捷伦公司;MM400球磨仪,德国Retsch公司;DVB/CWR/PDMS萃取头,美国安捷伦公司。

1.3 实验方法

1.3.1 猕猴桃样品准备

为避免取样过程对于其他‘翠香’猕猴桃样品产生影响,采摘后将每盒30个、共7盒猕猴桃单独分组包装。参考WANG等[4]的方法,模拟家庭贮藏条件将‘翠香’猕猴桃贮藏于(20±1) ℃、90%相对湿度的恒温培养箱中贮藏保存,每隔2 d在同一时间段内取样监控直至果实过熟为止。另取部分果肉匀浆用液氮速冻后贮藏于-80 ℃冰箱保存,用于后续GC-MS实验。

1.3.2 ‘翠香’猕猴桃理化指标的测定

1.3.2.1 硬度与失重率

将形状大小相同的‘翠香’猕猴桃,沿赤道部位切开,使用硬度计在每个果实上赤道周围随机取3个点进行果肉压力硬度检测,取其结果平均值作为压力硬度值,单位为牛顿(N)。

1.3.2.2 失重率

猕猴桃果实失重率的计算如公式(1)所示:

失重率

(1)

1.3.2.3 总可溶性固形物含量

取10个‘翠香’猕猴桃果实洗净、去皮、打浆、过胶体磨后得到猕猴桃匀浆,用于TSS含量测定。使用便携式数显折光仪测量TSS含量值,重复3次并记录数值,结果以百分比表示。

1.3.2.4 可滴定酸含量

参考兰天等[14]的方法,采用酸碱指示剂滴定法测定猕猴桃果实匀浆样品中的TA含量,单位为g/kg。

1.3.2.5 糖酸比

SAR采用公式(2)进行计算:

糖酸比

(2)

1.3.3 货架期预测模型的建立及验证

参考ZHANG等[11]的研究方法,建立零阶、一阶动力学模型以预测‘翠香’猕猴桃的货架期。零阶、一阶动力学预测模型如公式(3)、公式(4)所示:

At=A0-kt

(3)

At=A0e-kt

(4)

式中:A0为初始值;t表示贮藏时间,d;k表示系数。

相对误差按照公式(5)进行计算:

相对误差

(5)

式中:x1为实际测量值;x0为模型预测值。

1.3.4 ‘翠香’猕猴桃的感官特性分析

1.3.4.1 人工感官评价

人工感官评价参考ZHANG等[15]的方法并稍作修改。由20名经过训练的西北农林科技大学食品学院师生(10男,10女,年龄20~40周岁)组成感官品评小组,对不同成熟度的‘翠香’猕猴桃进行人工感官评价。每隔2 d选取形状大小基本一致的猕猴桃,等分切开后立即提供给20名感官品评员,感官品评员依据感官评估者使用表1对所描述的5个属性(色泽、外观、质地、滋味、香气)作出评分。问卷的所有内容均获得了西北农林科技大学伦理委员会的批准。

表1 ‘翠香’猕猴桃的感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standard of ‘Cuixiang’ kiwifruit

项目评价标准得分/分外观(20)果实饱满,表皮无皱缩,无腐烂及霉变现象19~20果实较饱满,表皮轻微皱缩,无腐烂及霉变现象16~18果实表皮严重皱缩,无腐烂及霉变现象12~15果实腐烂或霉变或出现水化斑点,腐烂、霉变或水化现象越严重,得分越低 0~11色泽(20)果实果肉呈鲜绿色,色泽明亮18~20果实果肉呈浅绿色,色泽较明亮15~17果实果肉呈黄绿色,色泽较淡12~14果实果肉呈暗绿色,色泽变暗沉 0~11香气(20)具有猕猴桃特有的浓郁果香,无草本植物气息,无酒精发酵的味道18~20果香较淡,有草本植物气息,无酒精味15~17果香较淡,草本植物气息浓郁,无酒精味12~14有不同程度的酒精味,酒精味越强烈,得分越低 0~11滋味(20)甜酸可口,无酸涩感及酒精味18~20甜酸适中,无酸涩感及酒精味15~17偏酸,有轻微涩口感12~14麻口感或酒精味强烈 0~11质地(20)猕猴桃软硬、弹性适中,口感细腻,咀嚼多汁18~20猕猴桃果实肉质偏软或过软,弹性较差,咀嚼多汁15~17果实肉质偏硬,弹性较差,咀嚼出汁少,咀嚼有轻微颗粒感12~14果实肉质地十分坚硬,弹性差,咀嚼有明显颗粒感 0~11

1.3.4.2 色泽变化分析

‘翠香’猕猴桃果实的颜色特征通过色度仪在全透射观察模式下进行测定。记录L*a*b*C*h°,其中L*表示亮暗(+为偏亮,-为偏暗),a*表示红绿(+为偏红,-为偏绿),b*表示黄蓝(+为偏黄,-为偏蓝),C*表示色饱和度,h°表示色度角。同时,根据公式(6)计算总色差(ΔE):

(6)

式中:为刚采摘即贮藏第1 天时果实的颜色特征测定值。

1.3.5 GC-MS检测猕猴桃香气

1.3.5.1 顶空固相微萃取法与气质联用法测定香气成分

参考LAN等[16]的描述,采用顶空固相微萃取法与气质联用法(head space solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HSSPME HS-SPME-GC-MS)对家庭贮藏期间猕猴桃的挥发性化合物(volatile organic compounds,VOC)进行分析。由武汉迈维生物技术有限公司(www.MetWare.cn)进行VOCs的提取、检测、鉴定和定量。

在3个生物重复中,从-80 ℃冰箱中称取0.50 g猕猴桃样品进行液氮研磨,涡旋混合均匀后置于顶空瓶中,加入饱和NaCl溶液和10 μL 50 μg/mL内标溶液(3-己酮)后于全自动HS-SPME进行样本萃取,以供GC-MS分析。在SPME分析时,顶空瓶需于60 ℃恒温下振荡5 min,随后将120 μm DVB/CWR/PDMS萃取头插入顶空瓶萃取15 min,于250 ℃下解析挥发性有机化合物5 min。使用装有30 m×0.25 mm×0.25 μm毛细管柱的气相色谱仪进行VOCs的定性和定量。以高纯度氦气为载气,气体流速为1.2 mL/min。程序升温:于40 ℃保持3.5 min,以10 ℃/min升至100 ℃,再以7 ℃/min 升至180 ℃,最后以25 ℃/min升至280 ℃,保持5 min。在70 eV的电子碰撞电离模式下记录MS,将四极质量检测器、离子源和传输线温度分别设定在150、230、280 ℃。

1.3.5.2 挥发性有机化合物的定性定量

定性分析:基于自建数据库,对猕猴桃果肉样品中的VOCs进行定性分析,具体方法参照YUAN等[17]的研究。

定量分析:采用MassHunter定量软件对质谱进行色谱峰的积分和校正工作,增强定量的准确性,并获得用于表示浓度的峰面积。之后,对峰面积进行归一化并结合内标物质含量进一步对样品中的VOCs进行定量,根据公式(7)计算猕猴桃样品中VOCs的含量[18]。并根据稳定同位素内标对定量数据进行标准化。

(7)

式中:mi为VOCs的含量;Ai为VOCs的峰面积;ms为内标物质的含量;As为内标物质的峰面积。

1.4 数据处理

Microsoft Excel 2019用于数据整理、分析和可视化。采用SPSS 20和Origin 2023进行方差分析、主成分分析及其可视化。GC-MS数据分析使用迈维云平台(https://cloud.metware.cn),并使用Visio 2021组装并导出图形。

2 结果与分析

2.1 贮藏过程中‘翠香’猕猴桃果实理化性质的变化

一般硬度的变化反映了果实的成熟度和品质,在果实品质评价中十分重要。如图1-a所示,‘翠香’猕猴桃在家庭贮藏期间硬度持续降低,贮藏第13天时,硬度由刚采摘时的128 N显著降至2 N,当猕猴桃果实硬度<4 N时被认为已达感官拒绝点,表明此时猕猴桃已彻底成熟(P<0.05)[7]。‘翠香’猕猴桃果实的失重率随着贮藏进行逐渐升高,在1~11 d内失重率迅速上升至3.24%,在第13天时增速减缓,但相较第11天仍显著增加。对于猕猴桃来说,皱缩是影响果实外观品质的重要因素,失水是果实皱缩形成的主要原因,较少的失重率也可能会引起表皮的皱缩,从而影响猕猴桃果实的外观品质[19]

a-硬度及失重率;b-TSS含量、TA含量和SAR
图1 ‘翠香’猕猴桃在贮藏期间的理化性质
Fig.1 Physicochemical properties of ‘Cuixiang’ kiwifruit during storage
注:不同小写字母表示不同贮藏时间点之间存在显著差异(P<0.05)(下同)。

与大多水果相似,猕猴桃果实的滋味主要由TSS、TA构成,同时,SAR也是决定果实口感的重要因素[8]。如图1-b所示,‘翠香’猕猴桃的TSS含量在贮藏过程中总体呈现先上升后降低的趋势,在第11天时猕猴桃的TSS含量达峰值17.40%,随后降低。这可能是由于此时猕猴桃已过熟,淀粉分解代谢促进可溶性糖的快速积累,在家庭贮藏后期直接作为底物促进乙醇发酵产生酒精味,从而导致TSS含量下降[20]。猕猴桃果实的TA在贮藏1~9 d内含量轻微上升,这可能是猕猴桃有机酸中的含量最多的柠檬酸和奎宁酸在净异化作用下含量增加的结果[4,9]。第9天后,猕猴桃果实的TA含量迅速降低,这可能是有机酸在呼吸作用和糖异生作用下产生消耗[21]。猕猴桃果实的SAR在贮藏过程中呈现出显著增大的趋势,在贮藏1~3 d时变化趋势较为平稳,3~11 d内迅速上升,这与TSS的大量积累有关,在11~13 d内增速减缓,这与TSS含量的降低以及TA的降解有关。SAR是反映果实成熟度的指标之一,SAR的逐渐增加表明在模拟家庭贮藏条件下猕猴桃果实臻于成熟[22]

2.2 ‘翠香’货架期模型的构建与验证

2.2.1 货架期模型的构建

为了更好地了解‘翠香’猕猴桃采后成熟过程中硬度、失重率、TSS含量、TA含量、SAR等理化指标之间的相关性,采用相关性分析进行了阐明,所得结果如图2所示,上述5种理化指标,除TA外,其余指标彼此之间均显著相关。‘翠香’在家庭贮藏末期果实过于软化,TSS含量降低,并且会产生酒精味导致质量下降,已不适合食用[20]。因此,有必要对‘翠香’货架期进行预测以期有效指导其合理家庭贮藏。由相关性分析结果可得,硬度、失重率、TSS含量、SAR均有着与其余指标较强的相关性,被认为是影响猕猴桃质地和货架期动力学预测模型的关键因素,故选取上述4种指标建立零级和一级动力学模型进行拟合,得到kR2,如表2所示。结果显示,4种理化指标的零级动力学R2均大于一级动力学模型R2,这表明零级动力学模型较一级动力学模型具有更强的预测精度。因此,本试验选用零级动力学模型对‘翠香’猕猴桃家庭贮藏期间硬度、失重率、TSS含量及SAR的变化进行拟合,并进一步获得猕猴桃货架期预测模型。

图2 ‘翠香’猕猴桃家庭贮藏期间理化特性的相关性分析
Fig.2 Correlation analysis of physicochemical characteristics during post-ripening of ‘Cuixiang’ kiwifruit
注:*表示差异显著P<0.05。

表2 硬度、失重、TSS及SAR变化动力学模型参数
Table 2 Parameters of the kinetic model for hardness, weight loss, TSS, and SAR variation

指标零级一级KR2kR2硬度10.541 00.991 20.272 00.879 1失重率-0.281 20.949 1-0.166 20.759 1TSS含量-0.903 10.924 5-0.078 20.884 8SAR-0.982 90.965 4-0.085 90.957 6

基于硬度的猕猴桃货架期预测模型如公式(8)所示,其中SL为货架期(shelf life):

(8)

基于失重率的猕猴桃货架期预测模型如公式(9)所示:

(9)

基于TSS含量的猕猴桃货架期预测模型如公式(10)所示:

(10)

基于SAR的猕猴桃货架期预测模型如公式(11)所示:

(11)

以‘翠香’猕猴桃的品质指标为临界值,确定猕猴桃的货架期。在20 ℃条件下,当硬度<4 N时猕猴桃被认为已达感官拒绝点,无法继续贮藏[11],故选用硬度<4 N作为贮藏结束的标志。在本研究中,当硬度<4 N时,‘翠香’猕猴桃的失重率、TSS含量、SAR的阈值分别约为3%、16%、17%(图1)。综上,以硬度、失重率、TSS含量、SAR的阈值代入公式(8)~公式(11)计算‘翠香’猕猴桃的货架期,结果可得,在20 ℃条件下以上述4种指标建模所得的货架期分别为12、11、10、10 d。

2.2.2 货架期模型的验证

预测的货架寿命和实际的货架寿命必须进行比较,以确定前者的可靠性。选取硬度、失重率、TSS含量、SAR建立的动力学模型所得货架期分别为12、11、10、10 d,而本试验所得实际货架期为13 d,通过公式(5)可得4种动力学模型的相对误差分别为8.33%、18.18%、30%、30%。因此,对‘翠香’猕猴桃而言,选用硬度建立的货架期动力学模型较失重、TSS、SAR精度更高,故后续仅对硬度进行模型验证。

根据公式(5),采用零级反应模型在预测货架寿命12 d内计算验证‘翠香’猕猴桃的预测质量指标,结果如表3所示,相对误差为3.80%~9.91%,均小于10%,故硬度预测模型具有较好的预测精度和可靠性,可用于‘翠香’猕猴桃的货架期评估,为指导消费者科学食用‘翠香’猕猴桃提供理论依据。

表3 货架期预测模型的验证
Table 3 Validation of the shelf-life prediction model

指标贮藏时间/d预测值/d实际值/d相对误差/%硬度1117.51128.058.97396.43100.093.80575.3580.677.07754.2658.587.96933.1835.727.661112.1013.309.91

2.3 贮藏过程中‘翠香’猕猴桃果实感官品质的变化

人工感官评价技术即用人的感官对食品等的感官属性进行评判的研究方法,方法直观、手段简便、实用性强,目前已广泛应用于各类果蔬、调味品、饮料等食品的感官品质评价[23-24]。图3-a显示了‘翠香’猕猴桃在家庭贮藏条件下的感官评分变化。对于外观,‘翠香’猕猴桃在家庭贮藏期间外观评分逐渐降低,贮藏后期虽未出现腐烂霉变现象,但在第11~13天时表皮皱缩,这可能是因为家庭贮藏后期猕猴桃果实细胞老化加速水分丧失从而导致了较高的失重率以及表皮皱缩现象的出现。在色泽方面,感官评分随贮藏时间延长逐渐升高,在第11天时达到峰值后降低。如图3-c~图3-e所示,家庭贮藏第1~3天内‘翠香’猕猴桃a*值最小,b*L*值和C*值最大,果肉呈黄绿色,色泽明亮,饱和度高;第5~9天内,随着贮藏时间延长,a*值在负值范围内略有增大,表明猕猴桃有轻微褪绿的趋势,b*值显著降低,黄色明显淡去,猕猴桃果肉整体由黄绿色向翠绿色转换,L*值和C*值虽显著降低,但色泽仍较亮,饱和度较高;第11~13天,a*值显著上升,b*值继续降低,猕猴桃果肉呈深绿色,L*C*显著降低,色泽变暗,ΔE值较1 d显著增大,色泽变化明显。就滋味而言,家庭贮藏第1~5天内口感酸涩麻口,得分均低于11分,随着贮藏时间延长果实滋味明显变甜,酸味减少,得分逐渐升高,在第11天时酸甜适口性最好,达到均衡,此时得分最高为19.13分,第11天过后猕猴桃滋味评分稍有降低。同色泽和滋味评分变化一致,香气和质地评分都随着家庭贮藏时间延长逐渐升高,在第11天达峰值后降低。

a-人工感官评价单项得分;b-人工感官评价总分;c-a*b*;d-L*C*;e-h°、ΔE
图3 ‘翠香’猕猴桃家庭贮藏期间人工感官评价及色泽变化
Fig.3 Artificial sensory evaluation and color changes of ‘Cuixiang’ kiwifruit during home storage

上述5种感官属性的总分如图3-b所示,感官总分随着家庭贮藏时间延长整体呈上升趋势,第11天时最高为92.19分,此时猕猴桃除外观外各方面的感官属性已达最佳状态,是最宜食用的“进食窗口期”。对于‘翠香’猕猴桃来说,除外观外,色泽、香气、滋味、质地和总评分均在第11天时达到最高(图3-a),这表明在(20±1) ℃、90%相对湿度下贮藏第11天时猕猴桃果肉色泽鲜亮、香气馥郁、滋味酸甜可口、质地软硬适中,是‘翠香’猕猴桃的最佳食用窗口期。XIONG等[25]也观察到‘龙城2号’软枣猕猴桃采后贮藏期间其外观、香气、滋味、质地及总分的变化呈先上升后下降的趋势。此外,由图3-b可得,猕猴桃的整体评分在第13天稍有降低,果肉颜色虽为鲜绿色但色泽却不如第11天明亮、猕猴桃特有果香味虽馥郁却掺杂淡淡不良气味、质地进一步变软失去弹性,滋味相较第11天呈现轻微酒精味,这可能是因为此时的猕猴桃已进入过熟阶段,虽能进食,却已过最佳食用期,故感官总分降低。

2.4 GC-MS分析不同品种猕猴桃的香气特征

为明确‘翠香’猕猴桃在常温贮藏过程中挥发性化合物的具体变化,参考课题组前述对‘翠香’家庭贮藏期间质地变化的研究[26],采用了HS-SPME/GC-MS对3个不同贮藏阶段(第1天、第7天、第11天)猕猴桃果肉中VOC的变化进行研究。3组混合样品的总离子流图和组内相关性分析如图4-a和图4-b所示,结果表明每组的3个平行样品具有良好的稳定性和数据重现性。为分析样本鉴定结果的可信度和整体化合物差异,对9个样品进行主成分分析,结果如图4-c所示,PC1与PC2共解释了样本中总方差的94.55%,随着贮藏时间由1 d到11 d推进,样本组沿着PC1从左向右分布,具有很好的分离效果,说明家庭贮藏期间‘翠香’果实的VOCs发生了显著变化。‘翠香’贮藏第1、7、11天的总VOCs含量如图4-d所示,就挥发性含量而言,贮藏1 d‘翠香’猕猴桃挥发性物质总含量最高为264.38 mg/L,其次是7 d(208.02 mg/L),11 d时含量最低为201.05 mg/L,然而三者的总VOCs含量在统计学上无显著差异(P>0.05),这表明‘翠香’猕猴桃在不同家庭贮藏阶段果肉香气特征的变化主要归因于具体VOC的种类和含量的变化。

a-混合样本的TIC;b-组内相关分析;c-不同家庭贮藏时期‘翠香’猕猴桃果肉样品主成分分析得分图;d-总挥发性物质含量
图4 基于GC-MS的挥发性化合物表征及分析
Fig.4 Characterization and analysis of volatile compounds based on GC-MS

如图5-a所示,在‘翠香’猕猴桃中共鉴定出513种挥发性化合物,其中萜类104种、酯类88种、杂环化合物79种、酮49种、醇47种、烃类44种、醛38种、芳烃25种、酸13种、胺9种、硫/氮化合物8种、酚5种、其他3种及卤代烃1种。就不同类型VOCs而言,种类最多的为萜类化合物,占比高达20.27%。其次为酯类及杂环化合物,占比分别为17.15%、15.4%。

a-VOCs种类组成;b-不同类型VOCs含量;c-第1天不同类型VOCs含量占比;d-第7天不同类型VOCs含量占比;e-第11天不同类型VOCs含量占比
图5 家庭贮藏时期‘翠香’猕猴桃果肉样品VOC种类、含量、占比情况
Fig.5 Species, contents, and percentages of VOC in ‘Cuixiang’ kiwifruit pulp samples during home storage
注:显著性差异用‘*’表示(P<0.05)。

不同家庭贮藏时期‘翠香’猕猴桃样品中不同类型VOCs的含量如图5-b所示,在所有类别的VOCs中,仅有卤代烃、胺、酮、醛、烃类的含量发生显著变化,其中卤代烃含量上升,其余种类物质含量降低。对于剩下含量未发生显著性变化的类别物质而言,除芳烃含量上升,其余均降低,其中包括酸,这表明家庭贮藏期间伴随着酸类物质的降解。

由图5-c~图5-e可知,从不同类挥发性物质的浓度占比来看,萜类、酯类、杂环类化合物是‘翠香’猕猴桃果实检出挥发性物质中含量最多的三类化合物,对‘翠香’猕猴桃香气贡献较大。其中,酯类的占比最高,在家庭贮藏1、7、11 d内分别占17.44%、17.19%、17.76%,酯类是猕猴桃鲜果中最丰富的挥发性有机化合物,是猕猴桃果香和甜香的主要来源[13];其次为萜类化合物,分别占比16.30%、17.16%、17.49%,同时,萜类也是检测出VOCs种类最多的物质,萜类物质被认为可以为食品提供花香、草本植物气息以及柑橘气息[27],萜类物质的含量在贮藏过程中持续下降(图5-b),表明花香及草本植物气息的丧失贯穿‘翠香’猕猴桃的家庭贮藏进程;占比第三的为杂环类化合物,占比依次为16.28%、17.11%、17.35%,随后为酮类(11.38%~13.47%),醇类(12.62%~12.88%),醛类(8.34%~9.32%),烃类(5.24%~5.50%),其余类型VOCs含量在总VOCs含量中的占比均小于3.00%。其中,呈草本植物气息的醛类物质在猕猴桃果实贮藏期间减少,与WAN等[28]

所得未成熟猕猴桃有一种生青的味道,随着成熟醛类物质减少,草本植物气息被果香味掩盖的研究结果一致,这表明‘翠香’猕猴桃在家庭贮藏期间草本植物气息会逐渐消散,果味逐渐浓郁。

3 结论

本试验以‘翠香’为研究对象,基于理化指标、货架期模型、人工感官评价联合GC-MS解析了猕猴桃在家庭贮藏条件下果实品质的演变规律。随着家庭贮藏时间延长,‘翠香’猕猴桃硬度不断降低、失重率逐渐上升,总体呈上升趋势的TSS含量及总体呈下降趋势的TA含量导致了‘翠香’猕猴桃的SAR不断增大。基于硬度建立的货架期模型具有较好的预测精度及准确性。从感官品质来看,质地、色泽、滋味、香气变化一致,得分均在家庭贮藏11 d升至峰值后降低,而外观得分稍有不同,其变化整体呈现下降趋势,感官总得分在家庭贮藏11 d后达峰值,表明此时‘翠香’猕猴桃进入最佳食用窗口期。利用GC-MS对猕猴桃果肉中的香气成分进行分析,就挥发性化合物而言,萜类物质检出类别最多,酯类物质的浓度最高。家庭贮藏1 d和7 d的‘翠香’猕猴桃拥有更高的挥发性物质浓度,以及较高的醛类物质含量,这使得其草本植物气息更为突出;贮藏11 d果实拥有最高占比的酯类物质,故其果香味和甜味更为浓郁。

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Analysis of ‘Cuixiang’ kiwifruit fruit quality evolution under home storage conditions

LI Xinyi1, SUN Xiangyu2, ZHANG Wenhui3, ZHANG Min1, PENG Wen1, ZHANG Chunling1*, MA Tingting1*

1(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)2(College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)3(Ankang Municipality Agricultural Science Research Institute, Ankang 725021, China)

ABSTRACT ‘Cuixiang’ kiwifruit are usually hard when purchased and need to be stored to soften before they can be eaten.However, kiwifruit are respiratory leaps that are prone to concentrated ripening, and the uncontrollable evolution of kiwifruit fruit quality during home storage can lead to a poor consumer experience and a reduced desire to buy.In this paper, the evolution of fruit quality of ‘Cuixiang’ kiwifruit under home storage conditions was systematically analyzed based on the dimensions of physicochemical characteristics, organoleptic quality, and aroma characteristics.In terms of physicochemical characteristics, titratable acid content and hardness of kiwifruit decreased significantly during home storage, while the content of total soluble solids, sugar-acid ratio, and weight loss tended to increase significantly.Based on the correlation of the above indexes, hardness was chosen to establish a zero-level kinetic shelf-life prediction model, and the model had good accuracy and reliability.Meanwhile, the artificial sensory evaluation showed that, except for the appearance score, which continued to decrease during the storage period, the scores of other sensory indexes, such as color, aroma, taste, texture, etc., increased significantly and peaked on the 11th day.Therefore, the total artificial sensory scores of ‘Cuixiang’ kiwifruit were the highest on the 11th day of home storage, which was the most suitable for consumption at this time.Gas chromatography-mass spectrometry was used to evaluate the aroma profile of kiwifruit, and a total of 513 volatile organic compounds were detected, with ester concentrations accounting for the highest percentage of kiwifruit samples at different stages of home storage, and terpenes showing the highest percentage of species.On the 1st day and the 7th day, the volatiles were more abundant and the aroma was more complex, with the highest content of aldehydes and a prominent herbaceous note.On the 11th day, the proportion of esters in the total volatiles was significantly higher than that on the 1st day and the 7th day, and the fruity and sweet flavors were more intense.

Key words ‘Cuixiang’ kiwifruit; home storage; physicochemical characteristics; shelf life; sensory quality; aroma

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038214

引用格式:李欣怡,孙翔宇,张文慧,等.家庭贮藏条件下‘翠香’猕猴桃果实品质演变规律解析[J].食品与发酵工业,2024,50(22):19-27.LI Xinyi,SUN Xiangyu,ZHANG Wenhui, et al.Analysis of ‘Cuixiang’ kiwifruit fruit quality evolution under home storage conditions[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(22):19-27.

第一作者:硕士研究生(马婷婷副教授和张春玲副教授为共同通信作者,E-mail:matingting@nwafu.edu.cn;zbh545400370@163.com)

基金项目:国家自然科学基金项目(32372261);陕西省重点研发计划项目(2023KXJ-171,2023-YBNY-176)

收稿日期:2023-12-08,改回日期:2023-12-28