石榴(Punica granatum L.)属石榴科石榴属植物[1],又名安石榴、若榴、天浆、金罂[2]。原产于伊朗、阿富汗、中亚西亚一带,在汉代传入中国,栽培历史悠久,其经济、观赏、营养和医药价值日益被发掘,近年来发展迅速[3]。随着对石榴研究的深入,其果实的消费在世界范围内均有很大程度的增长[4]。
抗坏血酸作为一种抗氧化剂已广泛应用于果蔬保鲜中。但抗坏血酸的稳定性较差,且常需引入其它酶促反应抑制剂,操作复杂,不利于商业化应用[5]。抗坏血酸钙和柠檬汁克服了以上缺点,抗坏血酸钙和柠檬汁比抗坏血酸稳定,其抗氧化作用优于抗坏血酸。由于钙的引入,也增强了抗坏血酸的营养强化作用[6-7],并且柠檬汁还可以丰富风味。目前,关于使用柠檬汁和抗坏血酸钙来提高各类鲜切果蔬贮藏品质的研究已有较多报道。张留圈等[8]研究发现,35 g/L 抗坏血酸钙浸泡处理20 min 鲜切生菜保鲜效果最佳,该处理可使鲜切生菜在15 d 内保持较好品质。闫训友等[9]研究发现,当抗坏血酸钙的浓度为1%、细孔保鲜膜的最适孔密度为40 个/cm2、紫外线照射的最适时间为15 min时,鸭梨贮藏保鲜的品质最好。张莉等[10]研究发现,鲜甘蔗汁在加入体积比为4∶40 柠檬汁与甘蔗汁、120 ℃温度下加热25 min 时,甘蔗汁可有效保鲜9 d。周文颖等[11]研究表明,用柠檬汁处理猪腰枣更有利于保持品质,维持更高的营养价值,可以显著延长枣果的保鲜周期。柠檬汁和抗坏血酸钙在鲜切生菜、鸭梨、鲜甘蔗汁等应用较多,但在鲜食石榴籽粒方面的研究鲜见报道。本文在前期单因素试验的基础上,通过分析贮藏过程中石榴籽粒失重率、好果率、pH 值、顶空气体浓度等指标的变化,探究鲜食石榴籽粒贮藏的最佳预处理条件,以期为延缓石榴籽粒采后褐变进程提供参考。
供试黄河滩软籽石榴于2022 年10 月采自土地条件和管理水平一致的新疆维吾尔自治区和田市策勒县,果实采后24 h 内运回实验室。250 mL 聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate,PET)杯:厦门合兴包装印刷股份有限公司;新鲜柠檬:市售;抗坏血酸钙(分析纯):上海源叶生物科技有限公司。
WSC-S 型手持色差仪:上海仪电物光公司;MASTER-53T 型手持式糖度计:上海杰晟科学仪器有限公司;PBI Dansensor 台式顶空气体分析仪:丹麦PBI Dansensor 公司;PB-10 型台式酸度计:上海诺萱科学仪器有限公司;DDS-307A 型电导率仪:上海仪电科学仪器股份有限公司;TMS-Pro 型质构仪:美国FTC 公司。
挑选果色均一、无机械损伤、无病虫害的石榴作为试验用果,使用75% 酒精对石榴果表面擦拭消毒后,剥出石榴籽,挑选成熟度和大小均一的石榴籽粒作为试验样品进行处理,以前期单因素试验为基础,同时为增强两种预处理的对照性,柠檬汁与抗坏血酸钙中含有的抗坏血酸含量一一对应,作如下处理:1)柠檬汁处理组:将石榴籽粒随机分装在250 mLPET 杯中,每杯100 g,均匀喷洒不同用量的柠檬汁(10、15 g 和20 g),使用保鲜膜封杯口。2)抗坏血酸钙处理组:将石榴籽分别浸泡抗坏血酸钙溶液(2%、3%、4%)中5 min,控水取出,放入PET 杯中,每杯100 g,使用保鲜膜封杯口。3)空白对照组:将石榴籽粒不做任何保鲜处理。设置3 个重复,所有样品均贮藏于(4.0±0.5)℃条件下,每隔3 d 进行随机取样检测。
1.4.1 失重率
采用称量法[12]测定失重率(X,%),计算公式如下。
式中:W0 为石榴籽粒的初始质量,g;Wt 为石榴籽粒贮存时间t 时的质量,g。
1.4.2 腐烂率
局部长霉、腐烂、流水等计入腐烂果实[13],腐烂率(Y,%)计算公式如下。
式中:A 为腐烂果粒数;B 为果粒总数。
1.4.3 色泽
采用手持色差仪测定L*值、a*值和b*值,每个处理随机取10 g 石榴籽粒,将石榴籽粒分成三等份,每等份测定1 次。其中L*表示亮度,a*表示绿色-红色,b*表示蓝色-黄色,ΔE 表示样品的总色差,计算公式如下[14]。
式中:L*值、a*值、b*值分别为测定时样品的色泽值;L*0 值、a*0 值、b*0 值分别为新鲜样品的色泽值。
1.4.4 可溶性固形物含量
采用折光法,用手持式糖度计测定可溶性固形物含量[15]。
1.4.5 硬度
采用质构仪测定硬度。选用P36R 探头进行测定,形变50%,中间停顿10 s[16]。
1.4.6 pH 值
每次取10 g 鲜样品,置于钵体中磨碎,用台式酸度计测定。
1.4.7 顶空气体浓度
采用台式顶空气体分析仪[17]测定顶空气体浓度。
1.4.8 感官评价
以9 位具有感官评价经验的食品专业学生为评定员,每隔3 d 分别从外观品质、香气和偏好性3 个方面对不同预处理的石榴籽粒进行评价打分,评价标准如表1 所示。
表1 石榴籽粒感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standard of pomegranate seeds
项目外观品质(30 分)香气(30 分)评分标准品质完好,果粒新鲜有光泽,无褐变腐败品质较好,果粒光泽轻微暗淡,无褐变腐败品质一般,暗淡无光,有轻微褐变,无腐败品质较差,失去光泽,褐变明显,轻微腐败腐烂变质果粒香气宜人,浓郁,有石榴鲜香味果粒香气寡淡,有轻微石榴鲜香味偏好性(40 分)果粒有轻微异味果粒异味较浓果粒有严重异味特别喜欢中等喜欢既不喜欢也不讨厌中等不喜欢特别不喜欢分数25~30 19~<25 13~<19 7~<13 0~<7 25~30 19~<25 13~<19 7~<13 0~<7 33~40 25~<33 17~<25 9~<17 0~<9
运用Origin 2023 进行绘图,采用SPSS 22.0 进行方差分析,结果用平均值±标准差表示,P<0.05 表示差异显著。
失重率是衡量果蔬新鲜度的重要指标,由于失去了外皮的保护及胎座的营养供给,石榴籽粒很容易失水,严重时会出现果粒皱缩,丧失商品性[18]。不同预处理对石榴籽粒失重率的影响见图1。
图1 不同预处理对石榴籽粒失重率的影响
Fig.1 Effect of different pretreatments on weight loss rates of pomegranate seeds
由图1 可知,在贮藏期间石榴籽粒的失重率均呈上升趋势。其中,对照组失重率在第15 天最高,达到3.8%,高于其他处理组,说明抗坏血酸钙和柠檬汁处理均对防止石榴籽粒在贮藏过程中的失水萎缩有一定效果。在柠檬汁处理中,20 g 柠檬汁处理组的失重率总体低于其他柠檬汁处理组。在抗坏血酸钙处理中,4%抗坏血酸钙处理组在第6 天的失重率为0.9%,第15 天上升至1.53%,在同组延缓果实失重率中效果最佳。在整个贮藏期间,柠檬汁处理组失重率上升速率较快,而抗坏血酸钙处理组失重率上升速率较为缓慢,其中4%抗坏血酸钙处理组的失重率上升速率最小。结果表明,4%抗坏血酸钙处理能有效延缓石榴籽粒失重率的升高。
在贮藏过程中,石榴籽粒由于病原微生物的浸染,会导致组织软化腐败[19]。腐烂是石榴籽粒贮藏效果的直接体现。不同预处理对石榴籽粒腐烂率的影响见图2。
图2 不同预处理对石榴籽粒腐烂率的影响
Fig.2 Effect of different pretreatments on decay rates of pomegranate seeds
由图2 可以看出,不同预处理的石榴籽粒腐烂率在贮藏期间均呈现上升趋势。在贮藏前期,对照组腐烂率上升幅度较为平缓。贮藏至6 d 时,对照组腐烂率上升幅度变大,在第15 天达到最大值,为14.27%,高于其他处理组,说明抗坏血酸钙和柠檬汁处理均能有效延缓石榴籽粒在贮藏过程中腐烂率的上升。在柠檬汁处理中,20 g 柠檬汁处理组失重率上升幅度最小。贮藏至15 d 时,20 g 柠檬汁处理组的腐烂率为10.45%,在柠檬汁处理组内延缓腐烂的效果最佳。在抗坏血酸钙处理中,4%抗坏血酸钙处理在第6 天的腐烂率为2.81%,第15 天升高为5.49%,低于其他抗坏血酸钙处理组和柠檬汁处理组。表明4%抗坏血酸钙处理能有效抑制石榴籽粒腐烂率的上升。
石榴籽粒的表观色泽直接影响石榴籽粒的商品价值,褐变度、L*值(亮度)、a*值(+:偏红,-:偏绿)和b*值(+:偏黄,-:偏蓝)是表征色泽变化的重要指标[20]。不同预处理对石榴籽粒色泽的影响见图3~图6。
图3 不同预处理对石榴籽粒L*值的影响
Fig.3 Effect of different pretreatments on L*values of pomegranate seeds
图4 不同预处理对石榴籽粒a*值的影响
Fig.4 Effect of different pretreatments on a*values of pomegranate seeds
图5 不同预处理对石榴籽粒b*值的影响
Fig.5 Effect of different pretreatments on b*values of pomegranate seeds
图6 不同预处理对石榴籽粒ΔE 值的影响
Fig.6 Effect of different pretreatments on ΔE values of pomegranate seeds
由图3 可以看出,在整个贮藏期间,不同预处理的L*值均呈下降趋势,但柠檬汁处理组和抗坏血酸钙处理组的下降幅度均低于对照组下降幅度,说明抗坏血酸钙和柠檬汁处理均能维持石榴籽粒的亮度。由图4、图5 可知,在贮藏期间a*值与b*值的变化趋势基本一致。抗坏血酸钙处理组a*值的上升速率较柠檬汁处理组平缓,且贮藏至15 d 时,4%抗坏血酸钙处理组的a*值为33.56,低于其他处理组;抗坏血酸钙处理组b*值均低于柠檬汁处理组。由图6 可知,不同预处理的石榴籽粒ΔE 值在贮藏期间均呈现上升趋势。其中,4% 抗坏血酸钙处理组的上升速率最为平缓,贮藏至15 d 时,4% 抗坏血酸钙处理组的ΔE 值为6.6,在所有处理组中延缓褐变效果最佳。结果表明,4%抗坏血酸钙处理对维持石榴籽粒的色泽具有良好的效果。
含糖量与石榴贮藏期间衰老有着密切的联系,不同预处理对石榴籽粒可溶性固形物含量的影响见图7。
图7 不同预处理对石榴籽粒可溶性固形物含量的影响
Fig.7 Effect of different pretreatments on soluble solid contents in pomegranate seeds
由图7 可知,在贮藏期间石榴籽粒的可溶性固形物含量整体呈先升高后降低的趋势。这是由于采后水果的呼吸作用增强,水分损失加快,从而提高了可溶性固形物的含量[21];随后由于呼吸作用消耗石榴中大量糖类物质,使其固形物含量降低[22]。在整个贮藏过程中,对照组可溶性固形物含量下降最为明显,在第15 天达到最小值,为14.2%。表明抗坏血酸钙和柠檬汁处理均能保持较高的可溶性固形物含量。在柠檬汁处理中,10 g 柠檬汁处理组的可溶性固形物含量下降幅度最小。在抗坏血酸钙处理中,4%抗坏血酸钙处理在第15 天的可溶性固形物含量为14.78%,高于其他抗坏血酸钙处理组和柠檬汁处理组。说明4%抗坏血酸钙处理对延缓可溶性固形物含量降低的效果最好。
硬度可以反映果蔬的新鲜度和成熟度,是衡量果实贮藏效果的重要指标[23]。不同预处理对石榴籽粒硬度的影响见图8。
图8 不同预处理对石榴籽粒硬度的影响
Fig.8 Effect of different pretreatments on hardness of pomegranate seeds
由图8 可以看出,在贮藏过程中不同预处理的石榴籽粒硬度均呈不断下降趋势。抗坏血酸钙和柠檬汁处理的石榴籽粒硬度在贮藏期间均高于对照组。在柠檬汁处理中,20 g 柠檬汁处理组硬度始终高于其他处理组,在柠檬汁处理组内延缓腐烂的效果最佳。在抗坏血酸钙处理中,4%抗坏血酸钙处理在第6 天的硬度为18.98 kg/cm2,第15 天升高为15.9 kg/cm2,高于其他抗坏血酸钙处理组和柠檬汁处理组。结果表明,4%抗坏血酸钙处理对维持石榴籽粒的硬度具有良好的效果。
pH 值反映了有机酸的含量,一定程度上反映出石榴籽粒的新鲜程度。不同预处理对石榴籽粒pH 值的影响见图9。
图9 不同预处理对石榴籽粒pH 值的影响
Fig.9 Effect of different pretreatments on pH values of pomegranate seeds
由图9 可知,在贮藏期间石榴籽粒的pH 值均先急剧上升后趋于平缓,这可能是由于在贮藏前期,石榴代谢快、呼吸强度大,消耗大量的有机酸,导致pH 值升高较快[24]。在贮藏过程中,对照组pH 值始终高于其他处理组,说明抗坏血酸钙和柠檬汁处理均可以有效延缓pH 值升高。在柠檬汁处理中,20 g 柠檬汁处理组的pH 值总体上低于其他柠檬汁处理组。贮藏至15 d 时,20 g 柠檬汁处理组的pH 值为3.62,在柠檬汁处理组内延缓pH 值升高的效果最佳。在抗坏血酸钙处理中,4% 抗坏血酸钙处理在第15 天的pH 值为3.55,低于其他抗坏血酸钙处理组和柠檬汁处理组。说明4% 抗坏血酸钙处理对延缓pH 值升高的效果最好。
石榴籽粒的呼吸作用消耗营养物质,使其生理品质下降[25]。不同预处理对石榴籽粒顶空气体浓度的影响见图10、图11。
图10 不同预处理对石榴籽粒CO2 体积分数的影响
Fig.10 Effect of different pretreatments on CO2 volume fractions of pomegranate seeds
图11 不同预处理对石榴籽粒O2 体积分数的影响
Fig.11 Effect of different pretreatments on O2 volume fractions of pomegranate seeds
由图10、图11 可以看出,随着石榴籽粒呼吸作用的进行,CO2 体积分数整体逐渐增加,O2 体积分数整体逐渐减少。在整个贮藏过程中,对照组CO2 体积分数整体低于其他处理组,且O2 体积分数始终高于其他处理组。表明抗坏血酸钙和柠檬汁处理均能抑制石榴籽粒的呼吸作用。在柠檬汁处理中,20 g 柠檬汁处理组的CO2 体积分数总体高于其他柠檬汁处理组。贮藏至15 d 时,20 g 柠檬汁处理组的CO2 体积分数为1.21%,在柠檬汁处理组内抑制石榴籽粒呼吸作用的效果最佳。在抗坏血酸钙处理中,4% 抗坏血酸钙处理在第15 天CO2 体积分数为1.23%,高于其他抗坏血酸钙处理组和柠檬汁处理组。且在第15 天O2 体积分数为19.7%,低于其他抗坏血酸钙处理组和柠檬汁处理组。说明4%抗坏血酸钙处理对抑制石榴籽粒的呼吸作用的效果最好。
根据表1 中感官评价的标准对各组石榴籽粒进行评分,不同预处理对石榴籽粒感官评价的影响见表2。
表2 感官评价结果
Table 2 Sensory evaluation results
项目外观品质贮藏时间/d 预处理对照组10 g 柠檬汁15 g 柠檬汁20 g 柠檬汁2%抗坏血酸钙3%抗坏血酸钙4%抗坏血酸钙对照组10 g 柠檬汁15 g 柠檬汁20 g 柠檬汁2%抗坏血酸钙3%抗坏血酸钙4%抗坏血酸钙对照组10 g 柠檬汁15 g 柠檬汁20 g 柠檬汁2%抗坏血酸钙3%抗坏血酸钙4%抗坏血酸钙3 6 9 15 10.0 12.0 15.0 11.0 13.0 16.0香气12.0 11.0 16.0 12.0 11.0 17.0偏好性0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 22.0 26.0 26.0 28.0 27.0 26.0 29.0 21.0 26.0 26.0 28.0 27.0 26.0 28.0 33.0 34.0 33.0 34.0 33.0 33.0 35.0 15.3 20.0 22.0 26.0 21.0 23.0 25.0 14.0 20.0 22.0 26.0 21.0 23.0 25.0 24.0 27.0 26.5 29.0 27.6 28.0 30.0 8.0 15.4 17.0 20.0 19.0 18.0 20.5 9.0 15.0 16.8 20.0 19.0 18.0 20.5 13.5 23.4 22.0 24.7 21.0 23.0 25.0 12 3.5 14.6 15.0 18.0 17.0 15.0 19.0 4.0 14.2 15.0 18.0 16.5 15.0 19.0 4.3 16.4 19.0 21.0 6.4 7.5 21.7 15.8 16.0 16.6 15.0 17.1 18.0
由表2 可以看出,随着贮藏时间的延长,石榴籽粒的感官评分均呈下降趋势。其中,对照组的下降趋势最为明显。对照组在第9 天,石榴籽粒表面黯淡无光,有轻微褐变并伴有异味产生。第12 天时,异味较浓,偏好性评分仅为4.3,失去食用价值。说明抗坏血酸钙和柠檬汁处理均可以有效延缓感官品质的下降。在柠檬汁处理中,20 g 柠檬汁处理组的感官评分总体上高于其他柠檬汁处理组。在抗坏血酸钙处理中,4%抗坏血酸钙在第15 天的外观品质和偏好性评分分别为16.0、18.0,高于其他处理组。4% 抗坏血酸钙在第15天的香气评分为17.0,高于其他处理组。结果表明,4%抗坏血酸钙处理对延缓感官品质下降的效果最好。
本文以石榴籽粒为试验材料,研究抗坏血酸钙处理和柠檬汁处理对石榴籽粒贮藏品质的影响。结果表明:与对照组相比,抗坏血酸钙处理和柠檬汁处理均在一定程度上延缓了石榴籽粒的品质劣变。其中,20 g柠檬汁组和4%抗坏血酸钙组均能够明显降低石榴籽粒的失重率、腐烂率、pH 值,可有效保持硬度、可溶性固形物含量。综合各项测定指标可知,4%抗坏血酸钙组在第15 天失重率为1.53%,腐烂率为5.49%,pH 值为3.55,硬度为15.9 kg/cm2,可溶性固形物含量为14.78%,保鲜效果最佳。由于20 g 柠檬汁与4% 抗坏血酸钙中含有的抗坏血酸含量相同,因此,在含有相同抗坏血酸含量时,4% 抗坏血酸钙更适合石榴籽粒的保鲜。
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