不同温度和成熟度对杏贮藏期腐烂率和品质的影响

刘玉芳,张志刚,李长城,李 宏,程 平,杨 璐

(1.新疆开放大学,乌鲁木齐 830049;2.新疆林业科学院造林治沙研究所,乌鲁木齐 830092;3.新疆塔里木河流域胡杨林生态系统国家定位观测研究站,乌鲁木齐 834014;4.新疆林业学校,乌鲁木齐 830011;5.新疆林业科学院,乌鲁木齐 830092)

0 引 言

【研究意义】杏为蔷薇科李属植物,起源于中国,是我国最早栽培的果树之一[1]。杏果实饱满、酸甜可口,富含碳水化合物、蛋白质及多种矿物质元素,且具有较高的营养和药用价值[2]。杏属于呼吸跃变形果实,其采收期多高温、易达到呼吸高峰,造成果实软化、褐变、品质下降。新疆是我国最大的杏原料产地,因其独特的气候资源造就了高品质的杏果实。鲜食杏的销售与贮藏过程中容易出现损伤、腐烂、品质下降严重[3]。杏果实的采收成熟度及贮藏方式是影响腐烂率及品质的重要因素,成熟度能够直接影响果实外在品质(色泽及亮度等)及内在品质(香气浓度、糖酸含量等)。【前人研究进展】贮藏方式决定贮藏时间与腐烂率的高低,果实各营养指标的变化规律[4-5]。有研究分析了4个成熟度之间的品质变化规律,建立了小白杏成熟度评价模型[3]。崔宽波等[6]研究了近冰点贮藏对小白杏品质和抗氧化能力的影响,结果表明近冰点贮藏可以延长贮藏期,提高贮藏品质。胡花丽等[7]以北寨红为试材,研究了不同贮藏温度及成熟度对杏果实贮藏品质的影响,结果表明北寨红适宜贮藏温度为5℃,且高成熟度贮藏效果理想。刘帮迪等[8]以蜜杏为试材,分析了近冰点温度(-2.22±0.2)℃和0℃下杏果实的货架品质,近冰点温度不仅能够延长贮藏时间,而且可以保证货架品质。【本研究切入点】张继明等[5]研究了不同温度梯度对树上干杏的品质影响,结果表明0℃时能够有效抑制树上干杏的腐烂,综合品质最佳。需研究在常温和冷藏条件下,小白杏、油光大白杏最适采收期,提高果品品质,降低腐烂率。【拟解决的关键问题】以新疆市场价值较高的小白杏和油光大白杏为试材,采收3个成熟度果实并进行不同温度贮藏,研究各成熟度在不同贮藏条件下果实品质变化,分析不同成熟度在不同贮藏条件下贮藏天数与果实品质间的配比关系,以及腐烂率的变化。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2020年6～7月在新疆林业科学院国家重点林木良种基地进行,研究区位于阿克苏温宿县境内的新疆林业科学院国家重点林木良种基地,总面积80 hm2,海拔1 103.8 m,地下水位深度达到2.8～3.3 m,大陆性干旱荒漠气候,昼夜温差大;春季持续较短,多有大风降温天气,常出现倒春寒现象,夏季炎热干燥。

杏品种为10～12年生的杏园,树势良好,无病虫害的杏品种小白杏和油光大白杏为研究对象,株行距5 m×5 m。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

于2019年6月中旬至7月中旬采摘无机械伤、无病虫害的小白杏和油光大白杏2个品种的果实,根据转黄率[9]将果实划3个成熟度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)进行分装,小白杏成熟度Ⅰ的颜色为30%<绿色<50%,成熟度Ⅱ的颜色为10%<绿色<30%,成熟度Ⅲ为绿色<10%;油光大白杏成熟度Ⅰ的颜色为绿色<10%,呈浅黄色,成熟度Ⅱ为全部黄色,成熟度Ⅲ为深黄色。每个果实套泡沫网罩分装,并迅速运回新疆林业科学院测试中心测定。表1

表1 2个杏品种采摘时间

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 果实腐烂率

每个品种的每个成熟度选取100粒果实,分别于常温(25℃)贮藏每天观察1次,低温(4℃)贮藏5 d观察1次。果实出现菌斑、发霉等现象记做腐烂果实,至果实腐烂率超过80%后终止试验。

1.2.2.2 果实各指标成分

根据 GB/T5009.3-2016,使用烘干减重法进行测量[10]。采用质构仪 TMS-PRO(美国,FTC)进行质构剖 面分析(TPA)测试[11];利用手持折光仪测定可溶性固形物(SSC)[12];采用酸碱滴定法测定可滴定酸(TA)含量[13];紫外分光光度法测定总酚、果胶含量;采用蒽酮硫酸法测定总糖[14];根据国标GB/T 5513-2008测定还原糖[15];参照刘斌方法测定 VC 含量[16];参照王明霞测定纤维含量[17]。

1.2.2.3 综合评级

综合评价为腐烂率、果实硬度、可滴定酸、总糖、可溶性固形物、果胶、纤维并赋予不同权重,分别为20%、15%、15%、15%、10%、8%、7%。采用相对值综合比较法:相对值=实际量化值/最大值,然后分别赋予性状综合评价权重并求和,构成决策评价指标数[18,19]。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel2020进行数据分析与图表制作, 使用SPSS 22.0软件进行方差及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同成熟度杏果实的特征变化

研究表明,随着小白杏果实的成熟,硬度、TA、SSC逐渐降低,且各成熟度间存在显著差异;含水量无显著性差异变化;总糖含量逐渐增加且3个成熟度差异显著;成熟度Ⅱ总酚、VC、果胶含量较高,气味较优;而纤维含量,成熟度Ⅲ最高为0.63%。油光大白杏随着果实成熟,硬度、含水量、TA、总酚、SSC均成下降趋势,其中含水量、TA无显著变化,其他指标3个成熟度间存在显著性差异;总糖、VC含量逐渐上升,且差异变化显著;而纤维含量成熟度Ⅰ最高为0.81%。小白杏和油光大白杏在不同采收期采收的3个成熟度果实9个指标特征中分别有8个和6个指标存在显著差异。表2

表2 同品种不同成熟度果实特征差异

2.2 不同贮藏条件下各成熟度果实品质变化

2.2.1 不同贮藏条件对小白杏不同成熟度果实品质影响

研究表明,小白杏常温贮藏下的果实硬度下降速度明显大于冷藏条件,成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在常温贮藏下达到最低值0.32%、0.33%、0.67%;冷藏条件下成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ前15 d下降速度较快,后期下降缓慢,40 d达到最低值分别为0.71%、0.555、0.49%;SSC含量常温条件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ持续上升,峰值分别为21.1%、27.6%、25.17%,冷藏条件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ基本保持平稳,分别为15.83%、18.25%、19.67%;果胶含量常温条件下3个成熟度迅速上升逐渐趋于平稳,峰值为4.67%、4.63%、4.54%,冷藏条件下Ⅲ成熟度较为稳定;常温条件下,TA含量成熟度Ⅱ、Ⅲ下降速度较快,成熟度Ⅰ下降缓慢,最低值分别为0.48%、0.47%、0.78%,冷藏条件下成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ前15 d下降趋势明显,之后有小幅波动,并趋于稳定0.78%、0.48%、0.47%。总糖常温条件下成熟度Ⅰ有小幅增长至5 d,成熟度Ⅱ、Ⅲ增长不明显,之后均呈下降趋势,冷藏条件下成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ有小幅上升后,均下降至10.02%、11.28%、12.96%。纤维含量2个贮藏条件下的不同成熟度果实变化较为一致,均呈缓慢上升趋势。小白杏各指标变化常温贮藏下较为迅速,冷藏条件下较为平缓。图1

图1 小白杏常温与冷藏条件下果实特征变化

2.2.2 不同贮藏条件对油光大白杏不同成熟度果实品质影响

研究表明,不同贮藏条件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ果实硬度均迅速下降,常温成熟度Ⅱ、Ⅲ 10 d降到低峰0.42%、0.41%,成熟度Ⅰ15 d降到低峰0.46%,冷藏条件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 30 d降到低峰0.36%、0.36%、0.21%;SSC含量成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ果实在常温与冷藏条件下变化幅度较小;果胶含量成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在常温及冷藏条件均呈上升趋势,常温峰值为0.82%、1.07%、0.94,冷藏峰值为1.77%、1.95%、2.06%;TA含量常温条件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ呈下降趋势且幅较大,冷藏条件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ逐渐持续下降至2.64%、1.48%、2.63%;总糖含量常温条件成熟度Ⅰ上升15 d达到峰值16.1%,成熟度Ⅱ、Ⅲ迅速下降10 d达到最低13.04%、15.85%,冷藏条件成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ变化趋势为下降-上升-下降,波动较小;纤维含量常温及冷藏条件下均呈上升趋势,峰值依次为0.47%、0.64%、0.74%、0.73%、0.64%、0.63%。图2

图2 油光大白杏常温与冷藏条件下果实特征变化

2.3 不同贮藏条件下果实腐烂率

2.3.1 小白杏腐烂率变化

研究表明,常温(25±2)℃贮藏过程中,小白杏成熟度Ⅲ第6 d出现腐烂,腐烂速度成熟度Ⅲ>成熟度Ⅱ>成熟度Ⅰ,第18 d 3种成熟度腐烂率均达到100%;低温(4℃)条件下小白杏成熟度Ⅲ最先出现腐烂,第60 d腐烂率仅为5%,第140 d腐烂率为40%,腐烂速度成熟度Ⅲ>成熟度Ⅱ>成熟度Ⅰ,3种成熟度均出现腐烂现象。成熟度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ冷藏条件下出现腐烂时间比常温贮藏条件下推迟了131、131、54 d。图3

图3 小白杏腐烂率变化

2.3.2 油光大白杏腐烂率变化

研究表明,2种贮藏条件腐烂速度均为成熟度Ⅲ>成熟度Ⅱ>成熟度Ⅰ。常温条件,油光大白杏3个成熟度第2 d均出现腐烂,第6 d均达到100%腐烂率;冷藏条件下,油光大白杏成熟度Ⅲ最早出现腐烂现象,第30 d腐烂率仅为5%,第45 d 3个成熟度均出现腐烂,105 d成熟度Ⅲ腐烂率达到90%。图4

图4 油光大白杏腐烂率变化

2.4 常温条件下腐烂率与各成熟度果实品质相关性

研究表明,小白杏腐烂率与3个成熟度的果实硬度均成负显著相关(P<0.05),与果胶均成正显著相关,与纤维无显著相关性;成熟度Ⅱ、成熟度Ⅲ腐烂率与SSC成正显著相关,与TA成负显著相关;油光大白杏腐烂率与3个成熟度的硬度、TA成负相关、与果胶成正相关,成熟度Ⅱ腐烂率与SSC、果胶、总糖相关性极显著(P<0.01),成熟度Ⅲ与硬度、SSC、纤维相关性极显著。表3

表3 腐烂率与果实指标关系变化

2.5 不同贮藏条件下不同成熟度果实品质评价

研究表明,常温条件下小白杏成熟度Ⅱ、油光大白杏成熟度Ⅰ表现较优;小白杏成熟度Ⅰ、油光大白杏成熟度Ⅲ最差。在常温贮藏条件下,小白杏达到成熟度Ⅱ、油光大白杏达到成熟度Ⅰ时适合采收,可增加贮藏后的最优经济性状。冷藏条件下,小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ表现均优,而小白杏Ⅰ、油光大白杏成熟度Ⅱ表现最差,与常温贮藏结果不同。小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ采收后适合冷藏。表4,5

表4 常温条件下不同成熟度果实经济性状评价指数

3 讨 论

3.1成熟度与果实贮藏品质紧密相关,适宜的采收成熟度对提高果实的耐贮性和采后商品价值起着至关重要作用,过早或过晚采收均会对果实品质和耐贮性造成一定的影响[20,21],果实的采收期直接影响果品质量及贮藏寿命[22,23],试验根据果实“转黄率”采收小白杏、油光大白杏3个成熟度果实进行分析,同品种不同成熟度果实指标存在差异;常温贮藏、冷藏条件下随着时间增加果实硬度均成下降趋势,下降至1.0 kg/cm2以下,最低达0.21 kg/cm2,果实硬度下降严重影响杏的运输及贮藏;常温贮藏期远低于冷藏条件。

3.2同品种不同成熟度出现腐烂现象时间不同,成熟度越低贮藏时间越长,低温贮藏腐烂率远低于常温贮藏,采收成熟度及贮藏温度是影响果实腐烂率的重要因素。成熟度低果实虽然适用于采后贮藏和运输过程,但是较低成熟度对杏果实的感官食用品质产生一定的负面影响[24],常温贮藏小白杏成熟度Ⅱ、油光大白杏成熟度Ⅰ表现较优,冷藏条件下小白杏成熟度Ⅲ、油光大白杏成熟度Ⅲ表现较优;冷藏条件下果实决策评价指数均大于0.8,而常温贮藏小白杏成熟度Ⅱ决策评价指数小于0.8,冷藏有利于保证果实的品质。

4 结 论

常温贮藏运输下,适宜采收小白杏成熟度Ⅱ,其果实经济性状决策评价指数为0.75,排序第一;油光大白杏适宜采收成熟度Ⅰ果实,其果实经济性状决策评价指数为0.8,排序第一。冷藏运输适宜情境下,适宜采收小白杏成熟度Ⅲ,其果实经济性状决策评价指数为0.81,排序第一;油光大白杏适宜采收成熟度Ⅲ果实,其果实经济性状决策评价指数为0.85,排序第一。