红富士苹果采后二氧化氯处理的保鲜作用

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-09-02

  摘要:研究了二氧化氯(CIO2)处理对红富士苹果在冷藏条件下的防腐保鲜效果的影响,为CIO2应用于红富士苹果采后防腐保鲜提供一定的理论依据和技术参考。分别用浓度(有效成分)0、20、50、80mg・L-1的CIO2溶液采后处理红富士苹果,定期测定果实生理品质指标,并在贮藏末期观察统计其腐烂指数。结果表明,适宜浓度的CIO2采后处理对果实表面的菌落清除效果较好,可有效抑制冷藏期间果实硬度和可滴定酸含量的下降,降低果实呼吸速率、乙烯释放速率和腐烂指数,对果实质量的损失无明显影响,提高了过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。通过不同浓度处理效果的比较,确定适宜的CIO2处理浓度为50mg・L-1。因此,适宜浓度的CIO2处理对红富士苹果具有明显的防腐保鲜效果,有效延长了贮藏期。

  关键词:红富士苹果;二氧化氯;采后处理;防腐保鲜

  红富士苹果目前已成为我国苹果栽培的主要品种。果实采收后虽然硬度较大,失水较慢,贮藏中的生理病害危害较轻,但是,其易感多种侵染性病害,并长期潜伏,至果实成熟或衰老时发病为害,造成贮运期间果实大量腐烂。果实在贮运过程中,不可避免地受到如挤压、振动等机械损伤,这些机械损伤破坏了果实天然的组织结构,引发不利于贮藏的生理生化反应,加快了果实衰老的进程,并为微生物侵染提供了机会,使果实腐烂增加,造成果实在贮运过程尤其是贮藏后期的严重损失。贮藏前对果实腐烂进行及时有效的防治,具有重要的理论和实际意义。

  CIO2是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂,世界卫生组织(WHO)和世界粮食组织(FAO)也已将CIO2列为A1级安全高效消毒剂。我国GB-2760将稳定性CIO2列为食品添加剂。CIO2具有阻止乙烯生成,并破坏已形成乙烯的作用,可延缓果实的衰老。CIO2应用于食品保鲜的研究在世界范围内已经成为热门课题,其中在葡萄、哈密瓜、杏等食品的保鲜中得到了很好的利用。

  目前,CIO2处理对红富士苹果的防腐保鲜作用国内外鲜有报道。本试验的目的在于研究CIO2处理对红富士苹果的保鲜和贮藏品质影响,获得CIO2在红富士苹果上的最佳使用技术,以期为今后红富士苹果采后防腐保鲜提供一定的技术参考。

  1、材料和方法

  1.1材料

  红富士苹果采自洛川管理良好的农家果园。果实于适宜采收期(2009年10月13日)采摘。挑选大小适中,色泽相近,无机械伤害和病虫害,果形端正,成熟度一致的果实,当天运回实验室。

  稳定性CIO2溶液(CIO2含量2%)及其活化剂(主成分为柠檬酸),由西安维绿环保科技有限公司生产销售。处理溶液用CIO2原液与活化剂以10:1溶解后,用蒸馏水定容配制而成,对照为蒸馏水中按比例加入活化剂。

  1.2处理方法与测定项目

  1.2.1菌落总教测定设4个处理:CIO2浓度(有效成分)分别为0(对照)、20、50、80mg・L-1。将果实在每种浓度的CIO2溶液中分别浸泡10、20、30min(每个处理用果10个,重复3次),取出后自然晾干。均匀取果皮(0.1-0.5 mm厚),用于测定果实表面的菌落。再取10个未经处理的果实,直接测定菌落总数,重复3次。菌落总数的测定参照GB/T4789.2-2003《食品卫生微生物学检验》进行。菌落清除率(%)=(未经处理果菌落含量-处理果菌落含量)/未经处理果菌落含量×100。

  1.2.2果实生理及品质指标测定设4个处理:CIO2浓度(有效成分)分别为0(对照)、20、50、80mg・L-1。将果实在每种浓度的CIO2溶液中浸泡20min(每个处理用果130个,重复3次),股出后自然晾干。将以上处理的果实用0.03mm厚,0.5%开孔度的PE保鲜袋包装,于(0±1)℃,相对湿度85%-90%的冷库中贮藏,每20d取样测定相关指标。

  果肉硬度采用意大利FT-327型(探头直径11mm,测定深度8mm)硬度计测定;可滴定酸含量用酸碱滴定法测定:呼吸速率用ETONG-7001型CO2分析仪测定:乙烯释放速率用TRACE GC ULTRA型气相色谱仪法测定,载气为N2,GDX-502色谱柱,柱温70℃,进样口温度70℃,氢气0.7 kg・cm-2,空气0.7kg・cm-2,氮气1.0kg・cm-2,氢火焰离子化检测器检测,检测室温度150℃。入贮后从各处理重复中分别取100个果,每20d统计1次失重率,出库时统计腐烂指数。失重率(%)=(果实入库当天质量-每次测得质量)/入库当天质量×100;腐烂指数参照甘瑾等㈣的方法统计;POD活性参照田春莲等的方法测定;PAL活性参考杨书珍等的方法测定。所有测定重复3次,取平均值。

  1.3数据处理

  数据采用Excel软件进行分析,并用SAS分析软件进行显著性分析。

  2、结果与分析

  2.1CIO2处理对果实菌落去除率的影响

  从表1看出,清水处理果实10min后,果实表面菌落去除率为59.67%,80mg・L-1的CIO2处理后,果实表面菌落去除率达到98%以上,各浓度处理均对果实菌落去除具有显著作用(P0.05),50mg・L-1,和80mg・L-1的效果无显著差异。而处理时间对果实菌落去除率的影响差异不显著(P0.05)。CIO2处理有助于提高果实表面菌落去除率,效果与浓度大小成正比。

  2.2CIO2处理对果实硬度和可滴定酸含量的影响

  从图1可以看出,在贮藏期间,果实硬度一直呈下降趋势。所有处理的果实硬度均显著大于对照(P0.05),其中20mg・L-1的处理与对照无显著差异。贮藏结束(180d)时,对照硬度为6.88kg・cm-2,50 mg・L-1和80mg・L-1处理果的硬度分别比对照高5.67%和5.95%,与对照差异显著(P0.05),但2处理间差异不显著(P0.05),表明适宜浓度的CIO2处理可较好的保持果实硬度。

  可滴定酸对于水果品质有较大影响。由图2可以看出,随着贮藏时间的延长,果实的可滴定酸含量呈下降趋势,CIO2处理果可滴定酸含量均高于对照,其中50mg・L-1CIO2处理的更为显著(P0.05)。贮藏结束时,50mg・L-1处理的可滴定酸含量最高,比对照(0.09%)高75%。可见,50mg・L-1的CIO2处理即可保持较高的可滴定酸含量。

  2.3CIO2处理对果实呼吸速率和乙烯释放速率的影响

  从图3的结果可以看出,在整个贮藏期间CIO2处理组呼吸速率显著低于对照组。在贮藏至第120天时,对照与处理均出现呼吸高峰,各处理呼吸高峰均低于对照,其中50mg・L-1呼吸峰最低。处理对果实的呼吸速率具有明显的抑制作用,表现在明显降低峰值,而不改变呼吸高峰出现时间。在所用浓度范围内,50mg・L-1CIO2处理抑制呼吸效果最好。

  从图4可以看出,贮藏前期果实产生的乙烯量较少,随着贮藏时间的延长,乙烯释放速率逐渐上升。在100d时,处理和对照都出现了乙烯释放高峰。且变化趋势一致,处理的峰值远低于对照。50mg・L-1CIO2处理对降低乙烯释放速率的效果最显著(P0.05),为对照果的70%。整个贮藏期间,处理果实乙烯释放变化较对照平缓,适宜浓度的CIO2处理有抑制果实乙烯生成,延缓果实衰老的作用。

  2.4CIO2处理对果实失重率和腐烂指数的影响

  由图5可知,在冷藏期间,虽然各处理的失重率均小于对照,但差异不显著。在贮藏结束时,对照果实失重率为3.89%,3种处理与对照失重率接近,处理与对照的果实无显著差异(P0.05)。

  腐烂指数越大,表示果实腐烂越严重。由图6可见,在冷藏6个月后,除20mg・L-1外,其他处理的腐烂指数均显著低于对照(JP0.05),且随着处理浓度的升高,腐烂指数逐渐降低。80mg・L-1处理的果实腐烂指数仅为对照的14.13%,说明CIO2处理对果实冷藏期间腐烂指数的降低有明显作用,且在一定范围内浓度越大效果越好。

  2.5CIO2处理对果实POD和PAL活性的影响

  由图7可知,处理和对照的POD活性变化趋势相似,即先升高后下降。其中,对照和处理均在入贮后60d出现高峰,各处理峰值均显著高于对照(P0.05)。在整个贮藏过程中,处理果的POD活性始终高于对照,处理对果实POD活性下降有一定的抑制作用。80mg・L-1和50mg・L-1处理的POD活性下降较其他处理慢,这与贮藏末期50mg・L-1处理的品质较好是一致的。在整个贮藏过程中,处理果的POD活性始终高于对照果(P0.05)。

  图8显示,果实在贮藏期间,PAL活性基本呈先上升,达到高峰后又开始下降的趋势,在贮藏后期,处理的PAL活性下降速度比对照慢。对照和处理均在贮藏后100d活性达到最大值,50mg・L-1处理的峰值比对照高14.68%。处理改变PAL峰值的大小,但未推迟高峰出现的时间。在贮藏末期,处理的PAL活性均高于对照。50 mg・L-1处理效果最显著(P0.05)。

  3、讨论

  CIO2能杀死细菌及其他微生物是因为它能快速地控制微生物蛋白质的合成,与微生物蛋白质中的氨基酸发生反应,使其分解,从而导致细胞死亡。本试验结果表明,CIO2处理可显著去除果实表面的菌落,这与董晓庆等的研究结果相符。谭伟等研究也表明处理时间对果实菌落去除率无显著影响。因此,选择适宜浓度的CIO2,即可达到较好的菌落去除效果和经济效益。

  果实硬度和可滴定酸含量是决定果实品质的重要因素。本试验发现适宜的CIO2处理可较好的保持果实硬度,有效延缓可滴定酸含量的下降,这与在杏、猕猴桃上的研究结果基本一致。试验中50mg・L-1处理的效果最显著,并没有出现在葡萄上,较高浓度处理对果实品质造成的不利影响,在葡萄上的适宜浓度为25mg・L-1,这可能是由于果实种类的差异。

  呼吸强度是表示组织新陈代谢大小的标志,随着呼吸作用时间的延长或呼吸强度的增大,呼吸消耗的有机物质增加,果实的品质变差,贮藏时间变短。乙烯加速果蔬的成熟衰老,降低耐贮性。本试验证明:适宜浓度CIO2处理可抑制呼吸强度,降低乙烯释放速率,但未推迟呼吸和乙烯高峰出现的时间。这与对油桃的处理效果类似。在果蔬贮运中,由于蛋氨酸等代谢作用而氧化分解为乙烯、二氧化碳等造成果蔬成熟衰老的物质,适宜浓度的CIO2处理可以阻止蛋氨酸分解为乙烯,且破坏已经形成的乙烯,对延缓果实的衰老起到一定作用。

  许多研究报道CIO2能够增强植物的抗病性并对果实腐烂有明显的抑制作用。曾柏全等研究表明,CIO2处理有利于藤稔葡萄的保鲜贮藏。牛瑞雪等㈣报道适宜浓度的CIO2处理对猕猴桃果实贮藏后期的腐烂有明显的抑制作用。本试验发现CIO2处理降低了果实在冷藏期间的腐烂程度。可能原因是CIO2提高果实的抗病能力和抗氧化能力,有效抑制了果实的腐烂变质;同时,其具有很强的杀菌能力,能有效杀死微生物。CIO2处理对果实在冷藏期间失重率的影响不显著,这与CIO2对青椒的处理效果类似。

  POD和PAL是与植物体抗性密切相关的2种酶,PAL活性的高低是植物抗病能力大小的重要指标。有研究表明,当植物受到病原菌侵害时,POD和PAL的活性升高,抗氧化性加强、木质素合成、次生代谢加快,以抵抗病原菌的侵染。试验结果表明,在整个贮藏过程中,处理果的POD活性始终高于对照。50 mg・L-1处理的效果最显著。这表明CIO2处理有效地提高了果实的POD活性,减少了果实内的H2O2积累,有效延缓了果实衰老。CIO2处理可以抑制果实PAL活性的下降,尤其在贮藏后期表现得更为明显。这说明CIO2处理减少果实腐烂与诱导果实PAL活性的上升有密切关系。

  4、结论

  采后CIO2处理有助于去除果实表面的菌落,显著降低果实的腐烂程度,效果与浓度大小成正比,但对质量损失无明显效果;CIO2处理延缓了果实硬度下降和可滴定酸含量的损失,降低了果实呼吸速率和乙烯释放速率,最有效的处理浓度是50mg・L-1。在贮藏期间,通过定期测定果实品质和统计腐烂指数,综合评定后认为CIO2应用于冷藏红富士苹果保鲜的适合浓度为50mg・L-1。

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