紅富士蘋果采後二氧化氯處理的保鮮作用

來源:http://www.amormio929fm.com/ 作者:餘氯檢測儀 時間:2019-09-02

  摘要:研究了二氧化氯(CIO2)處理對紅富士蘋果在冷藏條件下的防腐保鮮效果的影響,為CIO2應用於紅富士蘋果采後防腐保鮮提供一定的理論依據和技術參考。分別用濃度(有效成分)0、20、50、80mg・L-1的CIO2溶液采後處理紅富士蘋果,定期測定果實生理品質指標,並在貯藏末期觀察統計其腐爛指數。結果表明,適宜濃度的CIO2采後處理對果實表麵的菌落清除效果較好,可有效抑製冷藏期間果實硬度和可滴定酸含量的下降,降低果實呼吸速率、乙烯釋放速率和腐爛指數,對果實質量的損失無明顯影響,提高了過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。通過不同濃度處理效果的比較,確定適宜的CIO2處理濃度為50mg・L-1。因此,適宜濃度的CIO2處理對紅富士蘋果具有明顯的防腐保鮮效果,有效延長了貯藏期。

  關鍵詞:紅富士蘋果;二氧化氯;采後處理;防腐保鮮

  紅富士蘋果目前已成為我國蘋果栽培的主要品種。果實采收後雖然硬度較大,失水較慢,貯藏中的生理病害危害較輕,但是,其易感多種侵染性病害,並長期潛伏,至果實成熟或衰老時發病為害,造成貯運期間果實大量腐爛。果實在貯運過程中,不可避免地受到如擠壓、振動等機械損傷,這些機械損傷破壞了果實天然的組織結構,引發不利於貯藏的生理生化反應,加快了果實衰老的進程,並為微生物侵染提供了機會,使果實腐爛增加,造成果實在貯運過程尤其是貯藏後期的嚴重損失。貯藏前對果實腐爛進行及時有效的防治,具有重要的理論和實際意義。

  CIO2是目前國際上公認的最新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑,世界衛生組織(WHO)和世界糧食組織(FAO)也已將CIO2列為A1級安全高效消毒劑。我國GB-2760將穩定性CIO2列為食品添加劑。CIO2具有阻止乙烯生成,並破壞已形成乙烯的作用,可延緩果實的衰老。CIO2應用於食品保鮮的研究在世界範圍內已經成為熱門課題,其中在葡萄、哈密瓜、杏等食品的保鮮中得到了很好的利用。

  目前,CIO2處理對紅富士蘋果的防腐保鮮作用國內外鮮有報道。本試驗的目的在於研究CIO2處理對紅富士蘋果的保鮮和貯藏品質影響,獲得CIO2在紅富士蘋果上的最佳使用技術,以期為今後紅富士蘋果采後防腐保鮮提供一定的技術參考。

  1、材料和方法

  1.1材料

  紅富士蘋果采自洛川管理良好的農家果園。果實於適宜采收期(2009年10月13日)采摘。挑選大小適中,色澤相近,無機械傷害和病蟲害,果形端正,成熟度一致的果實,當天運回實驗室。

  穩定性CIO2溶液(CIO2含量2%)及其活化劑(主成分為檸檬酸),由西安維綠環保科技有限公司生產銷售。處理溶液用CIO2原液與活化劑以10:1溶解後,用蒸餾水定容配製而成,對照為蒸餾水中按比例加入活化劑。

  1.2處理方法與測定項目

  1.2.1菌落總教測定設4個處理:CIO2濃度(有效成分)分別為0(對照)、20、50、80mg・L-1。將果實在每種濃度的CIO2溶液中分別浸泡10、20、30min(每個處理用果10個,重複3次),取出後自然晾幹。均勻取果皮(0.1-0.5 mm厚),用於測定果實表麵的菌落。再取10個未經處理的果實,直接測定菌落總數,重複3次。菌落總數的測定參照GB/T4789.2-2003《食品衛生微生物學檢驗》進行。菌落清除率(%)=(未經處理果菌落含量-處理果菌落含量)/未經處理果菌落含量×100。

  1.2.2果實生理及品質指標測定設4個處理:CIO2濃度(有效成分)分別為0(對照)、20、50、80mg・L-1。將果實在每種濃度的CIO2溶液中浸泡20min(每個處理用果130個,重複3次),股出後自然晾幹。將以上處理的果實用0.03mm厚,0.5%開孔度的PE保鮮袋包裝,於(0±1)℃,相對濕度85%-90%的冷庫中貯藏,每20d取樣測定相關指標。

  果肉硬度采用意大利FT-327型(探頭直徑11mm,測定深度8mm)硬度計測定;可滴定酸含量用酸堿滴定法測定:呼吸速率用ETONG-7001型CO2分析儀測定:乙烯釋放速率用TRACE GC ULTRA型氣相色譜儀法測定,載氣為N2,GDX-502色譜柱,柱溫70℃,進樣口溫度70℃,氫氣0.7 kg・cm-2,空氣0.7kg・cm-2,氮氣1.0kg・cm-2,氫火焰離子化檢測器檢測,檢測室溫度150℃。入貯後從各處理重複中分別取100個果,每20d統計1次失重率,出庫時統計腐爛指數。失重率(%)=(果實入庫當天質量-每次測得質量)/入庫當天質量×100;腐爛指數參照甘瑾等㈣的方法統計;POD活性參照田春蓮等的方法測定;PAL活性參考楊書珍等的方法測定。所有測定重複3次,取平均值。

  1.3數據處理

  數據采用Excel軟件進行分析,並用SAS分析軟件進行顯著性分析。

  2、結果與分析

  2.1CIO2處理對果實菌落去除率的影響

  從表1看出,清水處理果實10min後,果實表麵菌落去除率為59.67%,80mg・L-1的CIO2處理後,果實表麵菌落去除率達到98%以上,各濃度處理均對果實菌落去除具有顯著作用(P0.05),50mg・L-1,和80mg・L-1的效果無顯著差異。而處理時間對果實菌落去除率的影響差異不顯著(P0.05)。CIO2處理有助於提高果實表麵菌落去除率,效果與濃度大小成正比。

  2.2CIO2處理對果實硬度和可滴定酸含量的影響

  從圖1可以看出,在貯藏期間,果實硬度一直呈下降趨勢。所有處理的果實硬度均顯著大於對照(P0.05),其中20mg・L-1的處理與對照無顯著差異。貯藏結束(180d)時,對照硬度為6.88kg・cm-2,50 mg・L-1和80mg・L-1處理果的硬度分別比對照高5.67%和5.95%,與對照差異顯著(P0.05),但2處理間差異不顯著(P0.05),表明適宜濃度的CIO2處理可較好的保持果實硬度。

  可滴定酸對於水果品質有較大影響。由圖2可以看出,隨著貯藏時間的延長,果實的可滴定酸含量呈下降趨勢,CIO2處理果可滴定酸含量均高於對照,其中50mg・L-1CIO2處理的更為顯著(P0.05)。貯藏結束時,50mg・L-1處理的可滴定酸含量最高,比對照(0.09%)高75%。可見,50mg・L-1的CIO2處理即可保持較高的可滴定酸含量。

  2.3CIO2處理對果實呼吸速率和乙烯釋放速率的影響

  從圖3的結果可以看出,在整個貯藏期間CIO2處理組呼吸速率顯著低於對照組。在貯藏至第120天時,對照與處理均出現呼吸高峰,各處理呼吸高峰均低於對照,其中50mg・L-1呼吸峰最低。處理對果實的呼吸速率具有明顯的抑製作用,表現在明顯降低峰值,而不改變呼吸高峰出現時間。在所用濃度範圍內,50mg・L-1CIO2處理抑製呼吸效果最好。

  從圖4可以看出,貯藏前期果實產生的乙烯量較少,隨著貯藏時間的延長,乙烯釋放速率逐漸上升。在100d時,處理和對照都出現了乙烯釋放高峰。且變化趨勢一致,處理的峰值遠低於對照。50mg・L-1CIO2處理對降低乙烯釋放速率的效果最顯著(P0.05),為對照果的70%。整個貯藏期間,處理果實乙烯釋放變化較對照平緩,適宜濃度的CIO2處理有抑製果實乙烯生成,延緩果實衰老的作用。

  2.4CIO2處理對果實失重率和腐爛指數的影響

  由圖5可知,在冷藏期間,雖然各處理的失重率均小於對照,但差異不顯著。在貯藏結束時,對照果實失重率為3.89%,3種處理與對照失重率接近,處理與對照的果實無顯著差異(P0.05)。

  腐爛指數越大,表示果實腐爛越嚴重。由圖6可見,在冷藏6個月後,除20mg・L-1外,其他處理的腐爛指數均顯著低於對照(JP0.05),且隨著處理濃度的升高,腐爛指數逐漸降低。80mg・L-1處理的果實腐爛指數僅為對照的14.13%,說明CIO2處理對果實冷藏期間腐爛指數的降低有明顯作用,且在一定範圍內濃度越大效果越好。

  2.5CIO2處理對果實POD和PAL活性的影響

  由圖7可知,處理和對照的POD活性變化趨勢相似,即先升高後下降。其中,對照和處理均在入貯後60d出現高峰,各處理峰值均顯著高於對照(P0.05)。在整個貯藏過程中,處理果的POD活性始終高於對照,處理對果實POD活性下降有一定的抑製作用。80mg・L-1和50mg・L-1處理的POD活性下降較其他處理慢,這與貯藏末期50mg・L-1處理的品質較好是一致的。在整個貯藏過程中,處理果的POD活性始終高於對照果(P0.05)。

  圖8顯示,果實在貯藏期間,PAL活性基本呈先上升,達到高峰後又開始下降的趨勢,在貯藏後期,處理的PAL活性下降速度比對照慢。對照和處理均在貯藏後100d活性達到最大值,50mg・L-1處理的峰值比對照高14.68%。處理改變PAL峰值的大小,但未推遲高峰出現的時間。在貯藏末期,處理的PAL活性均高於對照。50 mg・L-1處理效果最顯著(P0.05)。

  3、討論

  CIO2能殺死細菌及其他微生物是因為它能快速地控製微生物蛋白質的合成,與微生物蛋白質中的氨基酸發生反應,使其分解,從而導致細胞死亡。本試驗結果表明,CIO2處理可顯著去除果實表麵的菌落,這與董曉慶等的研究結果相符。譚偉等研究也表明處理時間對果實菌落去除率無顯著影響。因此,選擇適宜濃度的CIO2,即可達到較好的菌落去除效果和經濟效益。

  果實硬度和可滴定酸含量是決定果實品質的重要因素。本試驗發現適宜的CIO2處理可較好的保持果實硬度,有效延緩可滴定酸含量的下降,這與在杏、獼猴桃上的研究結果基本一致。試驗中50mg・L-1處理的效果最顯著,並沒有出現在葡萄上,較高濃度處理對果實品質造成的不利影響,在葡萄上的適宜濃度為25mg・L-1,這可能是由於果實種類的差異。

  呼吸強度是表示組織新陳代謝大小的標誌,隨著呼吸作用時間的延長或呼吸強度的增大,呼吸消耗的有機物質增加,果實的品質變差,貯藏時間變短。乙烯加速果蔬的成熟衰老,降低耐貯性。本試驗證明:適宜濃度CIO2處理可抑製呼吸強度,降低乙烯釋放速率,但未推遲呼吸和乙烯高峰出現的時間。這與對油桃的處理效果類似。在果蔬貯運中,由於蛋氨酸等代謝作用而氧化分解為乙烯、二氧化碳等造成果蔬成熟衰老的物質,適宜濃度的CIO2處理可以阻止蛋氨酸分解為乙烯,且破壞已經形成的乙烯,對延緩果實的衰老起到一定作用。

  許多研究報道CIO2能夠增強植物的抗病性並對果實腐爛有明顯的抑製作用。曾柏全等研究表明,CIO2處理有利於藤稔葡萄的保鮮貯藏。牛瑞雪等㈣報道適宜濃度的CIO2處理對獼猴桃果實貯藏後期的腐爛有明顯的抑製作用。本試驗發現CIO2處理降低了果實在冷藏期間的腐爛程度。可能原因是CIO2提高果實的抗病能力和抗氧化能力,有效抑製了果實的腐爛變質;同時,其具有很強的殺菌能力,能有效殺死微生物。CIO2處理對果實在冷藏期間失重率的影響不顯著,這與CIO2對青椒的處理效果類似。

  POD和PAL是與植物體抗性密切相關的2種酶,PAL活性的高低是植物抗病能力大小的重要指標。有研究表明,當植物受到病原菌侵害時,POD和PAL的活性升高,抗氧化性加強、木質素合成、次生代謝加快,以抵抗病原菌的侵染。試驗結果表明,在整個貯藏過程中,處理果的POD活性始終高於對照。50 mg・L-1處理的效果最顯著。這表明CIO2處理有效地提高了果實的POD活性,減少了果實內的H2O2積累,有效延緩了果實衰老。CIO2處理可以抑製果實PAL活性的下降,尤其在貯藏後期表現得更為明顯。這說明CIO2處理減少果實腐爛與誘導果實PAL活性的上升有密切關係。

  4、結論

  采後CIO2處理有助於去除果實表麵的菌落,顯著降低果實的腐爛程度,效果與濃度大小成正比,但對質量損失無明顯效果;CIO2處理延緩了果實硬度下降和可滴定酸含量的損失,降低了果實呼吸速率和乙烯釋放速率,最有效的處理濃度是50mg・L-1。在貯藏期間,通過定期測定果實品質和統計腐爛指數,綜合評定後認為CIO2應用於冷藏紅富士蘋果保鮮的適合濃度為50mg・L-1。

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