不同處理對生鮮電商模式下“徐香”獼猴桃常溫品質變化的影響

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(1.西北大學化工學院,陜西西安 710069; 2.西安市產品質量監督檢驗院,陜西西安 710069)

獼猴桃是獼猴桃科植物獼猴桃的果實。據調查,世界上消費量最大的前26種水果中,獼猴桃營養最為豐富全面,被譽為“水果之王”[1-2]。傳統的批發或實體零售的獼猴桃銷售形式,經歷的中間環節多,流通成本高,效率低,收益小。而隨著電子商務的迅速發展,電子商務與生鮮農產品物流相結合的生鮮農產品網購模式日漸興起[3-4]。

相比于傳統的銷售模式,水果電商銷售的突出特點是由大批量出庫銷售轉變為直接面向消費者的小量多批次銷售,這就必然要求每一批次產品品質均衡且符合消費者的購買預期,消費者對產品品質要求更加苛刻[5-7]。產品直接由冷庫遞送給消費者,傳統的貨架期概念轉變為常溫食用期。眾所周知,獼猴桃是一種呼吸躍變型果實,采摘時較硬,放置一段時間軟了才能食用,一旦軟了,常溫下只能存放幾天,如果食用不及時,獼猴桃就會產生“酒味”,甚至腐爛，降低了消費體驗[8-9]。因此,對獼猴桃的常溫食用品質進行調控,是生鮮電商背景下獼猴桃貯運技術的迫切需求。

表1　感官評價指標Table 1　Parameters for sensory evaluation

近年來,1-甲基環丙烯(1-MCP)作為新型果蔬保鮮劑,在延長獼猴桃低溫貯藏期及貨架時間方面已有大量研究[10-14]。但1-MCP明顯抑制后熟作用會因果實長期不軟化而顯著降低生鮮電商模式下的消費體驗,1-MCP應用如何適應生鮮電商貯運要求尚未關注。此外,不同包裝對貨架期間獼猴桃品質變化有明顯影響,但這方面研究鮮有報道。

本研究以“徐香”獼猴桃為對象,通過感官評價確定適宜的食用硬度范圍和最佳食用硬度范圍,而后對不同貯藏期、不同處理(1-MCP處理與對照)的獼猴桃采用不同類型包裝,對其在常溫食用期間相關指標的變化進行分析,探索不同處理方式、不同類型包裝對生鮮電商模式下獼猴桃貯運品質的影響和適用性,以期獲得可實現適宜食用期的調控方法,進而提升消費者滿意度,推動生鮮電商產業發展。

1　材料與方法

1.1　材料與儀器

“徐香”獼猴桃2016年10月5日采自周至縣周一村,大小均一,單果重80～100 g,可溶性固形物平均含量6.8%;1-MCP咸陽西秦生物科技有限公司。

GY-4型數顯硬度計樂清市艾德堡儀器有限公司;WYT-1手持折光儀成都豪創光電儀器有限公司。

1.2　實驗方法

1.2.1果實硬度的感官評價實驗“徐香”獼猴桃采后當天運回實驗室,選擇大小均勻、無病蟲害、無機械損傷和軟化、成熟度相對一致的果實,采用大功率風扇迅速除去田間熱,每25個果實為一單位以保鮮袋(PE,厚度20 μm)包裝置于(0±0.5) ℃冷庫,預冷24 h后扎袋貯藏;貯藏30 d后,分別提前3、6、9 d從冷庫各取1袋果實,共計75個果實,室溫下使其軟化。根據取出時間不同,可獲得軟硬度有差異的果實;每天檢查果實硬度,待提前6d取出果實手壓可輕微形變,即出現軟化觸感時，對所有取出果實先用果實硬度計進行硬度測定,3次平行，再進行感官評價和喜好度評判。

1.2.2不同類型包裝及處理對果實常溫食用品質影響“徐香”獼猴桃采后部分以1.0 μL/L 1-MCP處理24 h,處理結束后以保鮮袋(同1.2.1)包裝置于(0±0.5) ℃冷庫,預冷24 h后扎袋貯藏,以不處理為對照(CK)。冷藏至50 d和100 d時取出置于室溫環境,分別用泡沫箱、紙箱、紙箱加保鮮袋包裝處理,以裸露的未包裝果實為對照,每隔3 d測定硬度、可溶性固形物(TSS)含量,在第15 d測定失重率并檢查果實品質。

1.2.3果實初始硬度差異對常溫食用期限影響“徐香”獼猴桃采后以1.0 μL/L 1-MCP處理24 h,處理結束后以保鮮袋包裝置于(0±0.5) ℃冷庫,預冷24 h后扎袋貯藏,根據2.2 實驗結果,分別在冷藏期70 d和120 d之前6、3、0 d分批次取出CK和1-MCP果實,室溫回溫1 d后,使用同1.2.2的保鮮袋包裝果實后裝入紙箱中密封,計為食用期的開始,每隔3 d測定果實硬度。

1.2.4指標測定方法

1.2.4.1感官評價對1.2.1中獲得的75個果實,隨機分成3組,每組25個果實,每組由5個感官評價員參與評價,共15名感官評價員參與整體實驗。評價時,每個果實切成5塊,隨機分配給組內5個評價員,由其參照表1獨立打分,每個果實的最終硬度得分M為5個評價員評分的平均值，所以硬度得分M可分為4檔，即1≤M≤2、2

1.2.4.2硬度測定果實硬度采用GY-4型數顯硬度計測定。在每個果實中部沿短周長平均取3個部位,對每個部位分別用水果刀削去果實約2 cm2表皮,對其進行穿刺測試,穿刺深度為10 mm。結果只對可接受食用硬度范圍的果實進行顯著性分析。

1.2.4.3可溶性固形物(TSS)測定將獼猴桃汁液擠出滴至手持糖度計上,讀數,重復3次。

1.2.4.4失重率測定采用稱重法測定,其計算公式如下:

失重率(%)=(初始果實總質量-15 d常溫存放期后果實質量)/初始果實總質量×100

1.3　數據處理方法

采用Minitab軟件(版本16.1.0)對數據進行方差分析和顯著性檢驗,其中多重比較采用Tukey方法。

圖2　不同類型包裝及處理對獼猴桃果實硬度的影響Fig.2　Effect of different types of packaging and processing on fruit firmness of kiwifruit注:黑色橫線表示可食用的硬度范圍約為2.6～10.5 N,虛線表示最佳的食用硬度范圍為5.0～7.6 N; 對進入可食用期對應時間點各處理樣品數據采用Tukey方法進行多重比較,標注不同字母表明處理間顯著差異(p<0.05)。

2　結果與分析

2.1　果實感官評價實驗與硬度的結果

通過感觀評價,獼猴桃果實的硬度評分及喜好度評判結果如表2所示。由表2可知,當1≤M≤2分時,不喜歡的評價共占到該范圍內樣本總數的86.7%;而當M>2時,不喜歡的評價僅占該范圍內樣本總數的13.5%(2

表2　感官評價統計結果Table 2　Statistic results of sensory evaluation

對利用果實硬度計測定的硬度數值和感官評價的硬度評分作圖(圖1)可知,人們不喜歡過硬或過軟的果實,只有軟硬適中的果實才會得到人們的青睞。根據上述的評判依據,對感官評價的硬度評分2分和4分進行標注,得出可食用的硬度范圍為2.6～10.5 N,最佳的食用硬度范圍為5.0～7.6 N。

圖1　硬度數值與硬度感官評分的關系Fig.1　Relationship between fruit firmness and sensory score

2.2　不同類型包裝及處理對果實常溫食用品質影響

為明確不同類型包裝及處理對果實常溫食用品質影響,特提出可食用期、最佳可食用期、食用期限概念并對其進行定義?？墒秤闷跒楣麑嵆叵卤３挚墒秤脿顟B的時間范圍,對應硬度范圍為2.6～10.5 N;最佳可食用期為果實常溫下保持最佳食用狀態的時間范圍,對應硬度范圍為5.0～7.6 N;食用期限為果實常溫下保持可食用或最佳可食用狀態持續的時間。獼猴桃是呼吸躍變型果實,對乙烯十分敏感,相關研究表明,獼猴桃軟化啟動后,大致經歷前期快速軟化和后期緩慢軟化兩個階段[19]。從圖2可以看出,隨著時間的延長,“徐香”獼猴桃的硬度先是快速降低,大約9 d后,CK果實硬度下降趨勢變緩;而1-MCP能明顯延緩果實的軟化,整個常溫可食用期內總體呈現緩慢軟化趨勢。果實經50 d冷藏后,CK果實最快在常溫第9 d起就進入可食用期,而1-MCP處理果實需要15 d,且1-MCP處理果實在室溫下放置21 d仍未進入最佳可食用期;100 d冷藏后,CK果實常溫下9 d后達到可食用和最佳可食用期,而1-MCP處理果實分別需要12 d和15 d?？梢?獼猴桃果實冷藏時間越長,其在常溫下硬度下降越快而使得可食用期提前,而1-MCP對后熟抑制作用則顯著推遲了果實可食用時間。

圖3　不同類型包裝及處理對獼猴桃TSS的影響Fig.3　Effect of different types of packaging and processing on TSS of kiwifruit

根據感官評價得出的食用硬度范圍,對于CK 50 d樣品,泡沫箱包裝的果實,約8 d后進入可食用期,第9～12 d為最佳可食用期,15 d后喪失食用價值;紙箱和紙箱加保鮮袋兩種包裝果實的可食用期分別約為第10～21 d和11～21 d,最佳可食用期為第12～15 d和第16～18 d。對于CK100 d樣品,泡沫箱和紙箱包裝果實可食用期限僅分別約為8～12 d和8～14 d,最佳可食用期限分別為8～9 d和9～14 d,而紙箱加保鮮袋包裝果實的最佳食用期限分別約為12～5 d。對于1-MCP 50 d樣品,幾種包裝的果實,第15 d后才相繼進入可食用期,整個實驗過程,即21 d內均未進入最佳可食用期。對于1-MCP 100 d樣品,泡沫箱包裝的果實可食用期約為第12～18 d,第14～16 d為最佳可食用期;而紙箱包裝與紙箱加保鮮袋包裝的果實,均為第12 d左右進入可食用期,21 d內均可食用,且最佳可食用期均大致為第15～18 d。綜上,與裸露的對照果實相比,不同類型包裝對獼猴桃果實的硬度均有影響,除CK 100 d紙箱加保鮮袋包裝外,其它時間和處理下三種包裝均會不同程度地加速“徐香”獼猴桃的軟化,尤以泡沫箱包裝最為明顯;而對短期貯藏及1-MCP處理果實,紙箱和紙箱加保鮮袋兩種包裝方式在保持獼猴桃果實食用期限上具有相似的表現,但對長期貯藏的CK果實,紙箱加保鮮袋包裝在保持果實食用期限上更具優勢。

可溶性固形物(TSS)是果蔬細胞中能溶于水的化合物的總稱。一般可大致表示果蔬的含糖量,可以代表獼猴桃成熟程度[15]。相關研究表明,在獼猴桃的貯藏和成熟期間,淀粉酶活性逐漸升高,淀粉慢慢地降解為可溶性糖,所以硬度逐漸下降而TSS含量逐漸升高,最后趨于一定水平或稍有下降[15]。本實驗中,CK和1-MCP處理在50 d和100 d后的室溫貯藏過程中,室溫放置時間對TSS含量變化均有顯著影響(p<0.05)。1-MCP能明顯減緩獼猴桃果實TSS上升的速度;對于CK 50 d處理樣品,三種包裝處理會加快TSS的上升和提高TSS最終含量(圖3)。而對于1-MCP 50 d和CK 100 d處理樣品,與裸露放置相比,不同類型的包裝對TSS沒有顯著影響(p>0.05)。對于1-MCP 100 d樣品,紙箱、紙箱加保鮮袋包裝和對照沒有顯著差異(p>0.05),而泡沫箱包裝的果實,其TSS含量一直維持較高水平,第15 d時迅速下降,食用期結束時低于對照和其他兩種包裝。

表3為不同類型包裝處理的獼猴桃經15 d常溫食用期后失重率情況。相比對照,1-MCP能一定程度降低失重率,但整體效果并不顯著(p>0.05)。裸露對照果實和單純紙箱包裝的果實失重率高,達到了5%左右;且實驗過程中,其果實表面出現明顯皺縮,部分甚至喪失了商品價值。泡沫箱和紙箱加保鮮袋包裝對果實失重有較好的抑制作用,失重率僅為對照的30%～40%。

2.3　果實初始硬度差異對常溫食用期限影響

根據2.2實驗結果可知,CK 50 d和1-MCP 100 d果實常溫下可使用期及可食用期限更加符合生鮮電商模式下獼猴桃流通及消費時間要求,故在此基礎上,根據實驗進度選定CK 70 d和1-MCP 120 d果實進行本部分實驗。提前不同時間將獼猴桃拿到室溫下軟化,可獲得不同初始軟化程度的果實,不同軟化程度果實具有不同的常溫食用期限,結果如圖4所示。對于CK 70 d處理樣品,提前6 d取出的果實進入常溫食用階段3 d后即可食用,12 d后就喪失食用價值,約第5～7 d為最佳可食用期;提前3 d取出的果實,可食用期約為第5～15 d,最佳可食用期為第7～11 d;而提前0 d取出的果實,其可食用期和最佳可食用期均最長,分別約為第8～19 d和第10～12 d。對于1-MCP 120 d處理樣,提前6 d取出的果實在常溫下約7 d后進入可食用期,第9～14 d為最佳可食用期,18 d后不宜再食用;提前3 d取出的果實,可食用期限長達11 d左右(9～19 d),最佳可食用期為第12～16 d;而提前0 d取出的果實約13 d后才可食用,21 d時尚可食用,其最佳可食用期為第15～19 d?？梢?經不同回溫時間,果實常溫下可食用期和最佳可食用期有明顯差異,回溫時間越長,進入可食用期越快,因此可通過回溫時間的搭配,實現果實梯度軟化,從而延長總體食用期。而1-MCP處理可保持果實低溫貯藏硬度,顯著延長貯藏期,因而對于長期貯藏果實,適宜采用1-MCP處理進而實現良好的常溫食用品質。

表3　不同類型包裝及處理對獼猴桃失重率的影響(%)Table 3　Effects of different types of packaging and processing on rate of weightlessness of kiwifruit(%)

注：表中標有不同字母表示數據間有顯著差異,p<0.05。

圖4　不同回溫時間對獼猴桃果實常溫硬度變化影響Fig.4　Effects of storage time at room temperature on firmness changes of kiwifruit

3　討論

“徐香”獼猴桃的可食用的硬度范圍約為2.6～10.5 N,最佳的食用硬度范圍為5.0～7.6 N,這與此前研究中得出的“紅陽”、“金艷”和“海沃德”4～10 N[16],“Hort16A”4.9～9.8 N[17]以及“秦美”3.5～7.5 N[18]可食用硬度范圍的實驗結果大致一致。1-MCP對獼猴桃生理品質和保鮮效果的影響,前人已做了大量的研究,一般認為,1-MCP能有效降低獼猴桃的呼吸強度和乙烯生成量,顯著延緩硬度的下降和可溶性固形物的上升,并能明顯降低腐爛率,從而延長獼猴桃的貨架期[9-10,19]。但生鮮電商模式下,1-MCP處理是否有必要,需要結合具體冷藏時間確定。硬度、TSS、外觀及失重率是消費者對獼猴桃品質最為關注的幾個方面,尤其是硬度和外觀[4]。目前,中國生鮮電商的快遞時間一般為3～5 d,為滿足消費者所有特殊情況下的需要,我們認為顧客都是從6 d后開始吃果實,即以第6 d作為正式食用期的開始?，F在電商銷售中2.5 kg裝獼猴桃是常見規格,約30個果實,食用期6～15 d不等,故獼猴桃的常溫貯藏壽命保持在12～20 d以內即可。

研究表明,1-MCP處理“海沃德”獼猴桃,可顯著抑制冷藏4周和10周后貨架期間的軟化,但冷藏20周后效果顯著降低[20]。常溫貯藏條件下,采后經1-MCP 2.0 μL/L處理果實12d后開始后熟,但未處理果實采后6 d即進入后熟階段[21]。顯而易見,這些后熟差異與1-MCP對乙烯的抑制作用密切相關。獼猴桃后熟過程可用圖5所示模型表示,該后熟模型包含四個階段:第一階段為后熟起始階段,第二階段為迅速軟化階段,第三階段為伴隨乙烯躍變發生果實進入可食用期,第四階段為過熟階段[22-23]。通過采用外源乙烯和1-MCP處理結合的方式,調控內源乙烯產生,“紅陽”、“金艷”和“海沃德”均可表現為可控的、差異化的食用期和貨架壽命,其變化規律符合上述模型。本研究通過不同處理、不同包裝及不同初始硬度果實常溫食用階段硬度評價,也證實了基于該模型采用外源處理方法進行獼猴桃果實食用期調控的可行性。例如冷藏70d范圍內,CK果實常溫下具有適宜的食用期及食用期限,但超過100 d,則因快速軟化而顯著縮短食用期限;而1-MCP處理果實經50 d冷藏后,因后熟抑制而使其常溫下也很難軟化,而冷藏100 d后則可以實現合理的食用期和食用期限。由此可知,冷藏2～3個月以內“徐香”獼猴桃無需采用1-MCP處理,但冷藏超過3個月,需經1-MCP處理。因此,利用1-MCP處理與冷藏協同作用可以實現良好的常溫食用品質,但還需要針對不同品種果實、不同冷藏階段進行更加細致的研究。

圖5　獼猴桃后熟模型及外源處理調節乙烯釋放、硬度及食用期示意圖Fig.5　The model of kiwifruit ripening and diagrammatic sketch of external treatment on ehtylene production,firmness and eating window

實驗用三種包裝方式均會加速獼猴桃的軟化,尤以泡沫箱包裝最為顯著,這可能是因為泡沫箱透氣性差,果實室溫流通階段產生乙烯在箱子里聚集,進一步加速了后熟軟化。而紙箱加保鮮袋包裝果實,可能在于保鮮袋對不同氣體透過性影響差異,而形成了低O2濃度、高CO2濃度的微氣調環境,進而降低呼吸速率,延緩衰老[24-25]。對不同采后處理果實,常溫流通及食用期間均適于采用紙箱加保鮮袋包裝。但因為快遞過程中的顛簸碰撞,需要對獼猴桃果實加套發泡網或其他防撞處理。

不同初始硬度獼猴桃因軟化時間差異,導致進入常溫食用階段后可食用期和最佳可食用期也不同(圖4),利用不同初始硬度果實搭配,可以延長果實的可食用時間范圍。因此生鮮電商可以在銷售時挑選不同數量不同軟化程度的果實,實現果實的梯度軟化,滿足消費者消費期內的每個階段都能吃到適合硬度果實的需求。例如冷藏70 d的果實,經室溫6、3、0 d不同初始軟化時間后的最佳食用階段分別為5～7、7～11和10～12 d。因此不同初始硬度果實搭配可實現果實相繼到達最佳可食用期,有效避免獼猴桃長期不軟化無法食用和集中軟化來不及食用的現象,進而提高消費者的消費體驗度和滿意度。但綜合圖2和圖4來看,當獼猴桃的硬度小于15 N時,經過短短的2～3 d,果實即進入可食用硬度范圍。顯然,這樣的果實已不適合快遞,因為到達消費者手中后,食用期非常短,極可能出現獼猴桃集中軟化而來不及食用的現象;同時果實硬度過低,運輸過程中也極易碰撞變軟乃至軟化加速至腐敗。

4　結論

“徐香”獼猴桃的可食用的硬度范圍約為2.6～10.5 N,最佳的食用硬度范圍為5.0～7.6 N。1-MCP可顯著抑制獼猴桃軟化,延長常溫食用期限,但會推遲其進入食用期而不適于短期貯藏果實。紙箱加保鮮袋包裝是“徐香”獼猴桃常溫流通及食用期間最為適宜的包裝方式,該包裝方式均可顯著延長短期低溫貯藏及1-MCP處理長期貯藏果實的可食用期限及最佳可食用期限。常溫食用期間,初始硬度不同果實可實現梯度軟化,經不同時間達到可食用期和最佳可食用期,可滿足消費者消費期內不同時段的食用要求。

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