延迟预冷结合过氧化氢熏蒸对蟠桃贮藏品质及生理特性的影响

known 发布于 2025-07-26 阅读(468)

摘 要:【目的】分析延迟预冷及过氧化氢(H2O2)熏蒸处理对蟠桃贮藏品质及生理特性的影响。

【方法】以现采蟠桃为材料,于阴凉处堆放 0、2、4、6 h后,分别采用隧道式原位差压设备预冷至2℃,1%H2O2雾化熏蒸5 min,置于(0±0.5)℃,相对湿度85%的保鲜库中贮藏,每7 d测定1次果实的生理指标。

【结果】堆货 0、2 h比堆货4、6 h果实差压预冷至目标温度所需的时间短,延迟预冷结合H2O2熏蒸处理抑制了果实的呼吸强度,降低了腐烂率、失重率以及PPO酶的活性,提高了CAT酶活性,保持了果实的硬度、可溶性固形物和VC含量,增强了果实自身清除自由基的能力,抑制了MDA含量的升高和果肉的褐变,保持了果实细胞膜的完整性,延缓了果实的后熟衰老进程,提高了果实的新鲜品质。

【结论】采后预冷技术结合适宜的保鲜剂处理有助于提升蟠桃的贮藏品质,预冷时间越早,越能更好地保留果实的营养成分及风味物质。

关键词:蟠桃;差压预冷;过氧化氢;品质

中图分类号:S662.1;S609 文献标志码:A 文章编号:1001-4330(2024)03-0908-08

0 引 言

【研究意义】蟠桃是新疆的特色水果[1]。蟠桃属于典型的呼吸跃变性果实[2],其成熟期又在夏季高温时节,常温下蟠桃生理后熟非常迅速,过久堆放,果实容易失水、皱缩、造成机械损伤、衰老软化和被微生物侵染,导致果实腐烂变质,影响果实的贮藏、运输和销售[3]。因此,蟠桃采摘后,要避免在高温环境下长期存放,而预冷可使果蔬在运输、贮藏、加工之前快速去热,抑制其呼吸强度、减少果实体内有机物的消耗,降低自身代谢,提高商品率,延长果蔬的贮藏期[4]。【前人研究进展】焦旋等[5]研究发现,压差预冷推迟了油桃呼吸高峰出现的时间,提高了果实的贮藏品质。薛靖文等[6]研究不同预冷时间对芥蓝冷链期间品质的影响,研究表明及时预冷减少了果实的失重率和腐烂率,保持了较高的可溶性固形物和抗坏血酸含量。郑恒等[7]发现,预冷减少了果蔬在贮藏期间和流通环节的品质劣变。双氧水(H2O2)强氧化性可破坏附在果蔬表面厌氧微生物的蛋白质,避免微生物进一步滋生蔓延[8]。潘家丽等[9]研究,外源H2O2可调节采后荔枝的活性氧代谢,延缓其衰老进程。李昆峰等[10]、Wojtyla等[11]研究认为,H2O2处理利于菜心种子萌芽。王阳等[12]发现,H2O2促进了四季秋海棠叶片花色素苷的合成。【本研究切入点】我国预冷技术还不成熟,产销地二次收购模式频繁,采摘、贮运时间较长,果蔬的预冷难以及时进行,果蔬全程冷链及贮藏保鲜效果差[13]。有必要研究延迟预冷及过氧化氢(H2O2)熏蒸处理对蟠桃贮藏品质及生理特性的影响。【拟解决的关键问题】以隧道式原位差压预冷及过氧化氢熏蒸处理蟠桃,研究蟠桃入库前不同预冷开始时间,在保鲜库中贮藏,定期测定其生理变化,为寻找简单、有效、成本低的保鲜措施,以及减少蟠桃在贮藏过程中的腐烂损失提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选用蟠桃于2021年8月14日上午采摘自新疆生产建设兵团第八师143团8连,挑选生长期为83 d,大小均匀、无虫害、无机械损伤的果实,套发泡网,装入黄色带孔水果筐中快速运至实验室。

隧道式原位差压预冷设备由新疆农垦科学院农产品加工研究所提供,体积分数30%H2O2(所需试验浓度现配现用)、温湿度监控仪、GY-4型数显水果果实硬度计、3051H型呼吸强度测定仪、P901酸度计、TD-45糖度计、YP4002电子天平、带盖保鲜筐、保鲜袋,果蔬熏蒸剂、发泡网等,由新疆沃德生物科技有限责任公司提供。

隧道式原位差压预冷设备有移动支架,顶部安装有风机,移动支架的外周设置有罩体,移动支架的一侧可设置堆放好的货物,罩体包括覆盖在移动支架外周的设备区、以及覆盖在货物外周的储藏区,设备区的顶部设置开口,风机设置在罩体外,其抽气口由开口伸入至设备区内,通风口位于货物远离移动支架的一侧。通过罩体将移动支架和货物覆盖,再利用风机使货物两侧形成压力差,冷风从通风口处吸入,穿过货物,并由风机侧输出,提高冷却速度和冷却效率;使用时仅需移动支架和风机,无需移动货物,节省人力,装置结构简单,使用方便,投入小,节约成本。图1

1.2 方 法

1.2.1 样品处理

试验蟠桃分4组,每组40筐,每筐6 kg,装好蟠桃后堆货在无光直射的防晒棚内。在堆放的蟠桃筐上、中、下的位置放温湿度仪卡片,以实时观察、记录温度变化。

经过前期试验,H2O2体积分数为0.5%,1%,2%,3%,熏蒸时间3、 5、7和9 min对保持蟠桃贮藏品质均具有不同程度的效果。筛选最佳H2O2体积浓度为1%,熏蒸时间为5 min。

外界温度(32±2)℃,分别以0、2、4、6 h 对蟠桃分4批次预冷,记为延迟0 h、延迟2 h、延迟4 h、延迟6 h,每批次果实采用隧道式原位差压预冷设备预冷至 2℃后,采用1%H2O2雾化熏蒸5 min。

各处理组蟠桃果实置于(0±0.5)℃,湿度85%的保鲜库中贮藏,每7 d测定1次果实的各项生理指标。

1.2.2 指标测定

温度:

采用温湿度监控仪测定,卡片置于蟠桃筐堆的上、中、下位置,每5 min测定1次,通过软件实时记录温度变化数。

果实腐烂率:

参照程琳琳等[14]方法测定,将蟠桃分0~3级,0级:完好,1级:腐烂表面积在0~1/4,2级:腐烂表面积在1/4~1/2,3级:腐烂表面积在1/2~1。

式中,m0:腐烂级别,m1:该级别样品数量,m2:最高级别,m:样品总数。

果实失重率:

采用称重法测量[15],每组测定3次取平均值。

果实呼吸强度:

采用3051H型呼吸测定仪测定[16]。

果实硬度:

采用GY-4型硬度计测定[17](kg/cm2)。

果实可溶性固形物(SSC):

采用TD-45数显糖度测定(%)。

果实VC:

采用戴瀚铖方法测定[18](mg/g)。

果实丙二醛(MDA):

量参照Xu等[19]方法测定(mmol/g)。

MDA/(mmol/g)=6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450 .

果实过氧化氢酶(CAT)活性:

参照JANG等方法[20]测定(U/g)。

果实多酚氧化酶(PPO)活性:

参照Fu等方法[21]测定(U/g)。

1.3 数据处理

采用Excel软件绘图,SPSS统计分析,Plt;0.05 为差异显著。

2 结果与分析

2.1 预冷过程对蟠桃果实温度的变化

研究表明,在夏季高温时节,延迟预冷会造成果实堆垛温度升高,延迟预冷时间越长则预冷时的初温越高,蟠桃延迟 0、2、4、6 h再预冷到2℃的目标温度所需时间增加,分别为 65、70、75和80 min。图2

2.2 延迟预冷对蟠桃果实腐烂率的影响

研究表明,贮藏期间除延迟预冷0 h处理组外,其他各处理组蟠桃果实的腐烂率呈不断上升趋势,从贮藏第28 d开始,延迟预冷4和6 h处理组均出现了轻微腐烂,延迟预冷2 h处理组果实在第35 d开始出现腐烂,一直到贮藏末期,延迟预冷6 h处理组果实的腐烂率为10%,延迟预冷0 h处理组果实始终未发生腐烂现象。图3

2.3 延迟预冷对蟠桃果实失重率的影响

研究表明,贮藏期间果实失重率整体呈上升趋势,在贮藏第42 d时,延迟预冷6 h果实的失重率为4.7%,延迟预冷0 h果实失重率2.9%,延迟预冷0 h处理组失重率明显低于其他处理组(Plt;0.05)。延迟预冷时间越长,果实的失重越快,与果实堆垛时外界温度过高,导致果实呼吸速率和生理代谢加快有关。图4

2.4 延迟预冷对蟠桃果实呼吸强度的影响

研究表明,各处理组蟠桃的呼吸强度呈先下降又升高又下降的变化趋势,延迟预冷4、6 h处理组果实呼吸高峰出现在第21 d,延迟预冷0 h、2 h处理组果实呼吸高峰出现在第28 d,较其他处理晚了7 d,在整个贮藏期间,延迟预冷0 h处理组呼吸强度较其他处理组始终处于最低值。延迟预冷结合过氧化氢处理可抑制蟠桃的呼吸强度,降低呼吸作用,其中延迟预冷0 h结合H2O2处理对抑制果实的呼吸强度效果最好,延缓了果实的成熟衰老进程。图5

2.5 延迟预冷对蟠桃果实硬度的影响

研究表明,在整个贮藏期,各处理组果实的硬度均呈现下降趋势。在贮藏第42 d,延迟预冷0 h处理组果实的硬度为4.5 kg/cm2,比延迟预冷2、4、6 h处理组果实分别高了0.7、1.5、2.7 kg/cm2(Plt;0.05),及时预冷结合H2O2处理对于保持蟠桃果实的硬度具有明显作用。图6

2.6 延迟预冷对蟠桃果实可溶性固形物(SSC)影响

研究表明,贮藏期间各处理组蟠桃果实的SSC含量呈现先升高后下降的变化趋势,贮藏初期各处理组果实SSC含量升高,贮藏后期SSC含量降低。贮藏第42 d,4个处理组果实的SSC含量分别是6%、8%、5%、3%,延迟预冷6 h处理组果实的SSC含量下降最明显(Plt;0.05),延迟预冷结合H2O2处理对保持蟠桃果实的SSC含量有一定效果,其中,以延迟预冷0 h结合H2O2处理组效果最佳。图7

2.7 延迟预冷对蟠桃果实VC含量的影响

研究表明,贮藏期间果实体内VC含量呈先上升后下降的趋势,在贮藏第42 d时,不同处理组VC含量分别为80、70、60和50 mg/kg,延迟预冷6 h果实的VC含量最低,延迟预冷0 h结合H2O2处理组能较好的保持果实的VC含量,延迟预冷时间越长越不利于果实的VC含量的保持。图8

2.8 延迟预冷对蟠桃果实丙二醛(MDA)含量的影响

研究表明,贮藏期间各处理组果实的MDA含量不断上升,在贮藏第42 d,延迟预冷0 h处理组果实的MDA含量比延迟预冷6 h处理组低0.6 mmol/g。延迟预冷0 h结合H2O2处理更有效的抑制了蟠桃果实体内MDA含量的积累,降低了膜脂过氧化程度,保持了细胞膜的完整性,对果实的成熟和衰老有较好的抑制作用。图9

2.9 延迟预冷对蟠桃果实过氧化氢酶(CAT)活性的影响

研究表明,贮藏期间各处理组果实的CAT酶活性呈先上升后下降的趋势,延迟预冷0 h处理组果实体内的CAT酶活性普遍高于其他处理组。在贮藏末期,各处理组果实的CAT酶活性大小分别为延迟预冷0 h>延迟预冷2 h>延迟预冷4 h>延迟预冷6 h。延迟预冷0 h结合H2O2处理更好的提高了蟠桃贮藏期间的抗氧化能力,延缓了果实的衰老,提高了果实的贮藏品质。 图10

2.10 延迟预冷对蟠桃果实多酚氧化酶(PPO)活性的影响

研究表明,贮藏期间各处理组PPO活性呈现普遍升高的趋势。在贮藏第35 d,延迟预冷0 h、延迟预冷2 h、延迟预冷4 h、延迟预冷6 h处理组PPO活性分别为13、15、19和20 U/g,延迟预冷0 h处理组PPO活性明显低于延迟预冷6 h处理组(Plt;0.05)。延迟预冷0 h结合H2O2处理组有效抑制了果实表皮褐变的发生,提高了蟠桃果实的抗病性。图11

3 讨 论

3.1

随着果实的不断成熟,果实体内的果胶会逐渐发生水解,致使果实发生软化现象[25]。果实中的可溶性固形物(SSC)主要包括可溶性糖类物质,SSC含量可衡量蟠桃的贮藏品质,还可以评价水果的成熟情况,以便确定采摘期[26]。VC是果蔬体内的主要营养物质,具有抗氧化作用,在果蔬的成熟和衰老过程中,VC会不断的被消耗[28]。MDA是果蔬细胞膜脂过氧化的产物,与果蔬的衰老与逆境胁迫等密切相关[30]。CAT在果蔬体内属于酶类清除剂,可清除果蔬体内过氧化氢,使果蔬细胞免遭毒害,是果蔬防御体系的关键酶[32]。PPO是导致果蔬发生酶促褐变的主要酶类,PPO催化果蔬细胞内源性多酚物质生成黑色素,影响果蔬的营养、风味及外观品质[34]。

蟠桃的贮藏品质与果实自身特性、呼吸强度、膜脂代谢及自由基的积累、预冷措施以及贮藏环境等许多因素密切相关[35]。

3.2

延迟预冷对果实腐烂率的研究结果与段愿[22]预冷对桃果实裂变品质的研究结果相似;蟠桃越早预冷,越有利于保持果实的贮藏品质。果实失重率整体呈上升趋势,与杨国华等[23]研究预冷对菜心的结果相似;各组处理蟠桃呼吸强度呈先下降又升高又下降的变化趋势,与田全明[24]对采后鲜杏的贮藏结果研究一致;各组处理蟠桃果实SSC含量呈先升高后下降的变化趋势,与时文林等[27]不同预冷对甜玉米贮藏品质的研究结果一致;果实体内VC含量呈先上升后下降的变化趋势,与袁楚珊等[29]对黄桃采后贮藏品质的研究结果相似;贮藏期间各处理组果实MDA含量不断上升,与宋方圆等[31]不同蓄冷包装对蟠桃贮藏品质的研究结果相似;各处理果实CAT酶活性呈先上升后下降趋势,与安容慧[33]采用真空预冷对上海青贮藏过程中营养品质的影响研究结果相似。

蟠桃在采摘后仍然是个活体,由于采收时外界气温高,导致果实自身携带大量的田间热及较高的呼吸作用[36],蟠桃果实采后及时预冷已成为必不可少的环节。预冷是维持果蔬贮藏品质的首要环节,特别是在高温时节,能有效保持果蔬贮藏期间的商品率[37]。采收后的果蔬,如果没有及时预冷,将直接影响其贮藏期间的新鲜度和感官品质。果蔬的预冷包括冰水预冷、冷库预冷、强制通风预冷和压差预冷等[38]。真空预冷装置投资和运行费用高,增加了果蔬贮藏成本;冰水预冷均匀性差、速度慢且易造成微生物侵染;强制通风预冷占地面积大、造价高、预冷速度慢、均匀性差、干耗严重。隧道式原位差压预冷在技术、成本投入和经济效益上具有优势。

4 结 论

蟠桃果实通过4种延迟预冷结合H2O2熏蒸处理,在(0±0.5)℃、相对湿度为85%的冷库中贮藏,延迟预冷0 h结合H2O2处理能较好地抑制了果实的呼吸强度,降低了腐烂率、失重率以及PPO酶的活性,提高了CAT酶活性,增强了果实自身清除自由基的能力,抑制了MDA含量的升高和果肉的褐变,保持了果实细胞膜的完整性,延缓了果实的后熟衰老进程,提高了果实品质。4种延迟预冷结合H2O2熏蒸处理进行对比,延迟预冷0 h结合H2O2熏蒸处理,保持了果实贮藏期间的品质,减缓了果实的衰老进程,隧道式差压预冷设备及绿色保鲜剂H2O2,具有成本低、方便、能耗少、省时省工、降温速度快而均匀等优点。

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