固載ClO2保鮮劑對米良和貴長獼猴桃的保鮮效果

龍明秀,孫小嵐,譚書明

(1.貴州省現代農業發展研究所,貴州貴陽 550006;2.貴州省農業科技信息研究所,貴州貴陽 550006;3.貴州大學生命科學學院,貴州貴陽 550025)

固載ClO2保鮮劑對米良和貴長獼猴桃的保鮮效果

龍明秀1,孫小嵐2,譚書明3,*

(1.貴州省現代農業發展研究所,貴州貴陽 550006;2.貴州省農業科技信息研究所,貴州貴陽 550006;3.貴州大學生命科學學院,貴州貴陽 550025)

為延長米良和貴長獼猴桃的保鮮期,降低其腐爛率,減少獼猴桃產后損失,本研究采用固載ClO2保鮮劑對獼猴桃進行處理,并于2 ℃條件下貯藏,定期測定其生理生化指標。結果表明:固載ClO2保鮮劑能有效延長獼猴桃的貯藏期。各保鮮劑用量處理的獼猴桃保鮮效果均高于對照組,獼猴桃的軟果率、可溶性固形物、霉果率、呼吸強度,以及硬度的下降速率均得到有效降低。其中米良以 22 g固載ClO2保鮮劑處理的保鮮效果最好;貴長以5.5 g固載ClO2保鮮劑處理的保鮮效果最好。但對其色差影響顯著,建議作為加工用果的保鮮手段。

固載二氧化氯,獼猴桃,保鮮

近幾年,獼猴桃種植在我國發展迅速,2009年我國獼猴桃種植面積和產量已超過新西蘭、意大利等發達國家躍居世界第一位,種植面積達70000 hm2,年產量46.7萬t[1-2]。貴州省是我國獼猴桃主要產地之一。2009年貴州省獼猴桃種植面積達5600 hm2,占我國獼猴桃種植面積的7.5%,年產量達1.3萬t,占我國總產量的1.9%[3-4]。全省主要獼猴桃栽培品種有貴長、米良、秦美等,其中貴長獼猴桃栽培面積較大,品質和產量都屬上乘。

獼猴桃種植基地正在不斷擴大,產量也逐年增加,但缺乏有效的貯藏保鮮技術,獼猴桃大量腐爛,造成巨大的經濟損失,也嚴重制約獼猴桃生產的進一步發展。因此,研究獼猴桃貯藏保鮮技術具有重要意義。

有研究表明,ClO2應用于果蔬保鮮領域能起到良好的作用[5-9],近年來氣體ClO2的研究及應用也取得了突破性成果,將會為果蔬加工帶來巨大的影響[10]。據報道,固體ClO2保鮮劑能顯著延緩夏黑葡萄的衰老氧化進程[11]。1-MCP結合不同濃度ClO2處理能有效保持桃果實的質地[12]。Warunee Chomkitichai 等[13]的研究顯示,ClO2熏蒸處理能減少引起膜損傷的自由基的產生,因而可能成為有效緩解龍眼貯藏期褐變的有效手段。同時,ClO2處理還能減少馬鈴薯果實乙烯的產生,通過某種機制降低乙烯生物合成相關基因的表達[14]。ClO2在獼猴桃保鮮上的研究也取得了一定的進展。田紅炎等[15-16]研究顯示,采前ClO2處理能有效殺滅獼猴桃果實表面的有害微生物,顯著延緩硬度下降,降低呼吸速率及乙烯生成速率,降低腐爛率等;此外,ClO2處理能明顯降低機械損傷果實的呼吸速率,顯著降低了果實的腐爛率。鄧雷[17]、王亞萍[18]將ClO2分別應用于‘秦美’、‘徐香’獼猴桃上均取得良好的保鮮效果。而ClO2應用于貴長及米良獼猴桃的研究較少,為延長米良和貴長獼猴桃的保鮮期,降低其腐爛率,實驗針對貴州主要栽種品種米良和貴長,在2 ℃時利用固載ClO2保鮮劑對兩個品種的獼猴桃貯藏特性進行了研究,以期為獼猴桃的貯藏保鮮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

米良及貴長獼猴桃 2013年10月13日采摘于修文縣獼猴桃基地。每個品種取20個果測定其可溶性固形物含量,米良獼猴桃品種可溶性固形物含量為6%左右成熟度適當,貴長獼猴桃品種可溶性固形物含量為14%左右成熟度適當。采摘成熟度適當的新鮮獼猴桃,當天運回實驗室挑選出大小、成熟度較為一致的果實進行處理。固載ClO2保鮮劑 自制,按亞氯酸鈉∶酒石酸∶氯化鈣∶活性炭為3∶1∶0.5∶1的比例混合均勻制成[19]。其他試劑均為分析純。

GXH-3010D型紅外線CO2濃度測定儀 伊孚森生物技術(中國)有限公司;TES-135物色分析儀 泰仕電子工業股份有限公司;RHB32糖度計 石家莊泰斯特儀器設備有限公司;HLN200里氏硬度計 萊州市恒儀實驗儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料處理 因每個品種對ClO2的耐受能力不同,米良果皮較厚,柔毛較長,固載ClO2保鮮劑用量較大;而貴長果皮較薄,柔毛很少,不耐ClO2,保鮮劑用量較小。米良做5個用量處理,固載ClO2總質量分別為5.5、11、16.5、22、27.5 g;貴長做3個用量處理,分別為5.5、11、16.5 g。各處理用果60個,將固載ClO2保鮮劑放入裝有獼猴桃的紙箱中,并做對照(無固載ClO2),2 ℃貯藏。每20 d測一次果實生理生化指標,當腐爛率大于40%時結束實驗。

1.2.2 軟果率測定 采用分級法,依照果實軟化程度分為3級,Ⅰ級果果實未軟化;Ⅱ級果果實出現輕微軟化,軟化面積不超過整果三分之一;Ⅲ級果果實軟化明顯,軟化面積超過整果三分之一。

軟果率(%)=(Ⅲ級軟果數/剩余果數)×100

1.2.3 果實硬度測定 取3個獼猴桃果實,利用FHM-5型果實硬度計,每個果實沿赤道測3次,取平均值。

1.2.4 可溶性固形物含量測定 利用RHB32手持糖度計測定,用果3個,做3次重復[20]。

1.2.5 霉果率測定 統計出現發霉腐爛的果實個數。

霉果率(%)=(腐爛發霉果實個數/總果實個數)×100[21]

1.2.6 呼吸強度測定 取0.5 kg左右獼猴桃果實,密閉于干燥器中,用GXH-3010D型紅外線CO2濃度測定儀分別測定30 min前后的CO2濃度起始值和終止值,重復兩次,取平均值。計算公式如下:

式中,ΔA%為干燥器內CO2的濃度增加值(%),V為干燥器體積(L),t為測定環境溫度(℃),W為獼猴桃質量,h為測定呼吸強度時間。

1.2.7 色差測定 各處理取3個獼猴桃果實,利用TES-135物色分析儀測定,每果沿果實赤道部位測3次,取平均值。計算公式如下:

1.3 數據分析

利用SPSS13.0軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 軟果率

由圖1可知,不同用量固載ClO2保鮮劑處理的2個品種在2 ℃貯藏時的軟果率均呈上升趨勢,米良比貴長耐儲性低,貯藏時間較短,軟化較快。當腐爛率>40%結束實驗,貯藏期結束,米良貯藏期為80 d而貴長為100 d。米良在前20 d軟果率上升很快,貴長在前20 d的軟果率上升較慢,40 d時上升較快。其中,米良以 22 g固載ClO2處理的效果最好,貴長以5.5 g固載ClO2處理的效果最好,在結束貯藏時,米良和貴長的軟果率分別為35%和40%,均低于對照57%和65%的軟果率。說明固載ClO2保鮮劑的處理能有效降低獼猴桃軟果率。

圖1 固載ClO2處理的米良(A)和貴長(B)獼猴桃在2 ℃下的軟果率變化Fig.1 The change of soft fruit rate of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.2 硬度

如圖2所示,與對照相比,固載ClO2處理的兩種獼猴桃硬度下降均較緩慢,米良在前20 d硬度下降較快,20～40 d時下降較慢;貴長在前20 d硬度下降較慢,而20～40 d時硬度下降最快,這與軟果率的下降規律一致。結束貯藏時,固載ClO2處理的硬度均高于對照組,米良以27.5 g處理的效果最好(22 g處理的米良60 d時硬度最大),貴長以5.5 g處理的效果最好,結束貯藏時的硬度分別為0.500 kg/cm2與0.376 kg/cm2,高于對照(0.233 kg/cm2與0.251 kg/cm2),說明固載ClO2保鮮劑對獼猴桃硬度的保持有一定的效果。

圖2 固載ClO2處理的米良(A)和貴長(B)獼猴桃在2 ℃下的果實硬度變化Fig.2 The firmness change of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.3 可溶性固形物

如圖3所示,2個品種的獼猴桃可溶性固形物變化有明顯的區別,米良采后可溶性固形物含量較低,為5.67%,而貴長采后可溶性固形物含量很高,為14%,由此可以看出,貴長口感和品質較米良要好,更受消費者喜愛。米良一般作為加工用果,貴長因其良好的品質,鮮售較多。米良采后可溶性固形物含量較低,但貯藏期間上升較快,幅度較大,貯藏80 d時可溶性固形物含量為13%～16%;貴長采后可溶性固形物含量很高,所以貯藏期間可溶性固形物含量變化相對較小,貯藏100 d時上升為16%～18%。固載ClO2處理組別可溶性固形物含量均低于對照(15.07%和17.7%)。

圖3 固載ClO2處理的米良(A)和貴長(B)獼猴桃在2 ℃下的可溶性固形物變化Fig.3 The change of soluble solids content of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.4 霉果率

2個品種獼猴桃在2 ℃貯藏時霉果率有極大的差別,由圖4可知,對照的霉果率明顯高于固載ClO2保鮮劑的處理,米良以16.5 g固載ClO2處理組的獼猴桃霉果率最低(12%),說明適宜濃度的固載ClO2保鮮劑處理對獼猴桃的發霉有一定的抑制作用;而貴長獼猴桃在貯藏期間不易發霉,對照和固載ClO2保鮮劑處理組均無長霉現象。由此可以看出,和貴長相比,米良的耐貯性較低,這與軟果率結果一致。許多研究表明,二氧化氯有很強的殺菌作用,能顯著降低果蔬的腐敗率[17,23-24]。

圖4 固載ClO2處理的米良獼猴桃在2 ℃下的霉果率變化Fig.4 The change of rotting rate of miliang kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.5 呼吸強度

如圖5所示,米良獼猴桃呼吸強度隨貯藏時間逐漸上升,上升速率平穩,與其軟果率的下降速率基本一致,在60 d時為呼吸最高峰,80 d時降低。貴長呼吸強度在40 d時呼吸強度達到最高,果實的乙烯生成量達到最大,其軟果率下降也達到最快,60 d時呼吸強度降低,其軟果率下降速率也降低,80 d時又出現升高。固載ClO2保鮮劑處理的呼吸強度均小于對照組,說明固載ClO2保鮮劑處理能抑制獼猴桃的呼吸作用,這與其他報道中的研究結果一致。許萍等的實驗結果也表明二氧化氯處理能降低夏黑葡萄的呼吸強度[11]。

圖5 固載ClO2處理的米良(A)和貴長(B)獼猴桃在2 ℃下的呼吸強度變化Fig.5 The change of respiratory rate of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

2.6 色差

由圖6可知,獼猴桃2 ℃貯藏時色差值隨時間不斷下降,兩個品種的對照處理色差值變化均小于固載ClO2保鮮劑處理組。固載ClO2保鮮劑處理可能會對獼猴桃表皮有一定的漂白作用,因為二氧化氯的強氧化作用使葉綠素氧化褪色。米良在前20 d時色差值變化還不明顯,40 d后下降顯著,各用量處理組隨著用量的增加其色差變化逐漸增加。貴長在貯藏期間色差值均平穩下降,各用量處理組隨著用量的增加其色差變化逐漸增加?？傮w來說,固載ClO2保鮮劑對貴長獼猴桃色差的影響要低于對米良色差的影響。貴長獼猴桃色差的下降值(4.78～6.38)要稍低于米良色差的下降值(4.05～7.43)。

圖6 固載ClO2處理的米良(A)和貴長(B)獼猴桃在2 ℃下的果實色差變化Fig.6 The change of colorimetric values of miliang(A)and guichang(B)kiwi fruit during storage at 2 ℃

3 結論

2 ℃貯藏時,米良及貴長2個品種的獼猴桃各生理指標變化不同,米良軟果率、可溶性固形物含量上升及硬度下降較快,貴長較慢。米良比貴長的耐儲性低,貯藏時間短,米良貯藏期為80 d而貴長為100 d。米良在貯藏期間的發霉現象較嚴重,而貴長不易長霉。米良在60 d時達呼吸最高峰,貴長呼吸強度在40 d時呼吸強度較高。固載ClO2保鮮劑對貴長獼猴桃色差的影響要低于對米良色差的影響。

2 ℃貯藏時固載ClO2保鮮劑各用量處理的保鮮效果均高于對照組,均能有效降低獼猴桃的軟果率、可溶性固形物、霉果率、呼吸強度,硬度下降速率,而由于貯藏時間較長對獼猴桃色差值影響也較大,因此最好將固載ClO2保鮮劑用作加工用果的保鮮手段。其中米良以 22 g固載ClO2處理的保鮮效果最好;貴長以5.5 g固載ClO2處理的保鮮效果最好。

[1]韓世明,周賽霞,宋滿珍等.獼猴桃產業的市場現狀及發展對策[J].黑龍江農業科學,2011(2):101-106.

[2]李會芳,張亞軍.淺析我國獼猴桃產業發展前景及對策[J].安徽農學通報,2011,17(11):100-101.

[3]黃偉,萬明長,喬榮.貴州獼猴桃產業發展現狀與對策[J].貴州省農業科學,2012,40(4):184-186.

[4]修文縣農業局.修文縣獼猴桃精品特色農業發展動向[EB/OL].[2010-02-10].http://2010jiuban.agri.gov.cn/dfxxlb/gzxxlb/t20100210_1431353. htm.

[5]Du J,Han Y,Linton R H. Efficacy of chlorine dioxide gas in reducing Escherichia coli O157∶H7 on apple surfaces[J]. Food Microbiology,2003,20:583-591.

[6]Fu M R,Du J H. The application of chlorine dioxide in food fresh-keeping[J]. Food and Fermentation Industries,2004,20(8):113-116.

[7]牛瑞雪,惠偉,李彩香，等.二氧化氯對“秦美”獼猴桃保鮮及貯藏品質的影響[J].食品工業科技,2009,30(1):289-292.

[8]郭倩,凌霞芬,周昌艷，等.利用穩定態二氧化氯進行雙孢蘑菇保鮮研究[J].食用菌,1999(3):36-37.

[9]楊玉紅,陳銀霞.穩定態二氧化氯在食品保鮮中的應用研究[J].食品工程,2009(8):125-127.

[10]耿鵬飛,高貴田,薛敏，等.氣體二氧化氯在果蔬殺菌保鮮方面的研究與應用[J].食品工業科技,2014,35(06):387-391.

[11]許萍,喬勇進,周慧娟，等.固體二氧化氯保鮮劑對夏黑葡萄保鮮效果的影響[J].食品科學,2012,33(10):282-286.

[12]李江闊,郭興月,張鵬，等.1-MCP結合二氧化氯對桃果實質地的影響[J].食品科技,2014,39(1):31-36.

[13]Warunee Chomkitichai W,Athiwat Chumyam A,Pornchai Rachtanapun P,et al. Reduction of reactive oxygen species production and membrane damage during storage of ‘Daw’ longan fruit by chlorine dioxide[J]. Scientia Horticulturae,2014,170:143-149.

[14]Qin Guo,Bin Wu,Xinyuan Peng,et al.Effects of chlorine dioxide treatment on respiration rate and ethylene synthesis of postharvest tomato fruit[J]. Postharvest Biology and Technology,2014,93:9-14.

[15]田紅炎,祝慶剛,饒景萍.采前二氧化氯處理對‘海沃德’獼猴桃的防腐保鮮效果[J].植物生理學報,2011,47(12):1167-1172.

[16]田紅炎,饒景萍.二氧化氯處理對機械損傷獼猴桃果實的防腐保鮮效果[J].食品科學,2012,33(18):298-302.

[17]鄧雷,韓志峰,牟文良,王慶國.二氧化氯固體緩釋劑對貨架期內‘秦美’獼猴桃品質的影響[J].農學學報,2012,2(06):68-71.

[18]王亞萍,郭葉,費學謙.二氧化氯處理對“徐香”獼猴桃貯藏品質的影響[J].西北林學院學報,2012,29(3):151-154.

[19]龍明秀,譚書明. 固載二氧化氯獼猴桃保鮮劑的研制及其應用[J].貴州農業科學,2013,(4)41:130-133.

[20]蔡楠,謝晶.弱光照射及保鮮劑對蘆筍冷藏品質的影響[J].上海水產大學學報,2008,17(4):476-480.

[21]曹建康,姜微波,趙玉梅.果蔬生理生化實驗指導[M].北京:中國輕工業出版社,2007.

[22]潘明哲,王靜.固體ClO2及其在食品工業中的應用[J].食品與發酵工業,2005,31(2):97-100.

[23]曾柏全,鄧子牛,熊興耀，等.二氧化氯對藤稔葡萄保鮮及貯藏品質的影響[J].經濟林研究,2007,25(1):49-51.

[24]Mahovic M J,Tenney J D,Bartz J A. Applications of chlorine dioxide gas for control of bacterial soft rot in tomatoes[J]. Plant Disease,2007,91(10):1316-1320.

Effect of solid chlorine dioxide treatment on preservation of “Miliang” and “Guichang” Kiwifruits

LONG Ming-xiu1，SUN Xiao-lan2，TAN Shu-ming3，*

(1.Guizhou Institute of Integrated Agriculture Development,Guiyang 550006,China;2.Guizhou Institute of Agricultural Science and Technology Information,Guiyang 550006,China;3.College of Life Sciences,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

In order to prolong the preservation period,reducing rotting rate and production loss of “Miliang” and “Guichang” kiwifruits,the solid chlorine dioxide treatment were used and the kiwi fruits were stored under 2 ℃. Physiologic and biochemical index were investigated regularly. The results showed that:solid chlorine dioxide could effectively prolong the preservation time of kiwifruits. Each group of different amount of solid chlorine dioxide treatment were more effective than control group. The soft rate,soluble solids content,rotting rate and respiratory rate,decreasinge rate of the hardness were reduced. The preservation effect of “Miliang” kiwifruit which treated by 22 g solid chlorine dioxide was the best and “Guichang” kiwifruit which was treated by 5.5 g solid chlorine dioxide was the best. But the colorimetric value changed significantly,so the solid chlorine dioxide treatment should be used for processing.

solid chlorine dioxide;kiwi fruit;preservation

2014-12-15

龍明秀(1987-)，女，碩士，研究實習員，從事食品貯藏與加工的研究工作，E-mail:692825923@qq.com。

*通訊作者:譚書明(1964-)，男，碩士，教授，從事農產品加工與貯藏研究，E-mail:tshuming2003@yahoo.com。

獼猴桃專用固體保鮮劑研發及應用[黔科合NY[(2014)3011]；貴州現代農業研究創新能力建設，黔科合院所創能[2012(4002)]；貴州省農產品輻照加工技術開放性研發平臺建設，黔科合條X[2014]4001號。

TS255.3

A

1002-0306(2015)21-0327-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.059