1-甲基環(huán)丙烯對冷藏期間甜柿質(zhì)地的影響
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孫浩1，李天1，高術(shù)木2，李江闊3*，張鵬3
1．大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院(大連116034)；2．江西省食品發(fā)酵研究所(宜春336000)；
3．國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（天津300384）
摘要為探索1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)對甜柿冷藏期間果實(shí)質(zhì)地作用效果的差異，應(yīng)用質(zhì)地多面分析(TPA)測試法，以“陽豐甜柿”為試材，比較不同處理果肉質(zhì)地品質(zhì)差異，并且分析各質(zhì)地參數(shù)之間相關(guān)性。同時選取不同廠家生產(chǎn)的藥劑，對比其對甜柿質(zhì)地效果的差異性。結(jié)果表明：隨貯藏時間延長，不同處理果實(shí)的硬度和咀嚼性均呈下降趨勢，回復(fù)性、彈性和凝聚性呈先下降后上升的趨勢，對照組在后期均呈快速下降趨勢，說明1-MCP可以能夠有效保持果實(shí)在貯藏后期的質(zhì)地。相關(guān)性分析表明，甜柿果實(shí)硬度與咀嚼性、黏著性和彈性之間有極顯著的相關(guān)性，咀嚼性與硬度、回復(fù)性、黏著性和凝聚性也有很高的相關(guān)性。且2種廠家生產(chǎn)的1-MCP對甜柿的作用效果在冷藏期沒有顯著性差別。
關(guān)鍵詞甜柿；不同廠家；1-甲基環(huán)丙烯；質(zhì)地多面分析法
陽豐甜柿（Diospyros kakiL-cv-Youhou）是我國上世紀(jì)末從日本引進(jìn)而來的，它被譽(yù)為目前品質(zhì)最優(yōu)良、豐產(chǎn)性最好的甜柿品種。因其肉質(zhì)硬脆，營養(yǎng)豐富，甘美爽口而廣受歡迎，這使得我國陽豐甜柿的種植面積逐年擴(kuò)大，導(dǎo)致我國目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對其貯藏與保鮮研究的進(jìn)展速度。尤其是陽豐甜柿采后質(zhì)地明顯變化，內(nèi)部組織軟化而導(dǎo)致的硬度下降已成為影響甜柿果實(shí)商品性和市場競爭力的最主要因素。因此，在貯藏過程中有效控制陽豐甜柿質(zhì)地軟化非常重要。近年來，物性分析儀對于多種食品質(zhì)地結(jié)構(gòu)的測定方面應(yīng)用廣泛，為食品生產(chǎn)和科研工作者創(chuàng)造了極大的便利條件。質(zhì)地多面分析( Texture Profile Analysis，TPA)，是通過質(zhì)構(gòu)儀對待測樣品進(jìn)行二次壓縮來模擬人咀嚼食物的動作，再對得到的測試曲線進(jìn)行分析，進(jìn)而得到相應(yīng)的質(zhì)地參數(shù)指標(biāo)。它克服了憑借經(jīng)驗(yàn)，如用手捏或咀嚼來判斷果實(shí)的彈性、硬度而產(chǎn)生的人為誤差的缺陷，使果肉質(zhì)地評價(jià)內(nèi)容更豐富，結(jié)果更客觀、準(zhǔn)確。
1-甲基環(huán)丙烯（l-Methylcycloprppene，1-MCP）作為一種新型乙烯抑制劑，具有無毒、無味、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于呼吸躍變型果蔬的保鮮上，它可以推遲或者減緩果實(shí)的軟化，從而延長果實(shí)的貯藏時間，此外，1-MCP還能有效減輕柿果的冷害作用。現(xiàn)在市場上的1-MCP產(chǎn)品主要有美國羅門哈斯公司生產(chǎn)的Smart Fresh（聰明鮮），臺灣利統(tǒng)研制的Ansi P（安喜培），國內(nèi)陜西禮泉化工廠、西安交大和國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）合作開發(fā)的鮮博士以及濟(jì)南營養(yǎng)源食品公司開發(fā)的1-MCP氣霧劑4種。目前對于不同廠家1-MCP對果蔬保鮮影響的研究鮮見報(bào)道，對比國內(nèi)外不同廠家1-MCP對陽豐甜柿冷藏期間作用效果的研究更是未見報(bào)道，同時應(yīng)用TPA測試法對陽豐甜柿果實(shí)質(zhì)地進(jìn)行的研究也未見開展，因此，試驗(yàn)選擇國內(nèi)外2種1-MCP，通過質(zhì)構(gòu)TPA測試法，研究其對冷藏期甜柿果肉質(zhì)地參數(shù)的變化規(guī)律，進(jìn)而確定質(zhì)地多面分析法在陽豐甜柿質(zhì)地特性評價(jià)中的有效性，并通過不同廠家1-MCP對冷藏期甜柿果肉質(zhì)地作用效果的對比，為正確選擇不同廠家1-MCP進(jìn)而達(dá)到更好的甜柿貯藏與保鮮效果提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1材料、儀器及設(shè)備
陽豐甜柿：北京大興區(qū)柿子示范園，2014年10月22日，大小一致、無機(jī)械損傷，立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。
1-MCP便攜式包裝：聰明鮮美國羅門哈斯公司；鮮博士，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）。
普通冷庫：國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）；TA. XT. Plus質(zhì)構(gòu)儀：英國SMS公司；塑料氣調(diào)箱（規(guī)格：30 cm×20 cm×15 cm）：寧波國嘉農(nóng)產(chǎn)品保鮮包裝技術(shù)有限公司。
1.2方法
1.2.1處理方法
將挑選好的柿果分組，即對照組（記為TCK）和1-MCP處理組，1-MCP處理組又分為TD組（鮮博士處理）和TS組（聰明鮮處理）。
1-MCP處理方法：稱取甜柿10 kg裝入襯有微孔袋的塑料箱內(nèi)，然后分別將不同廠家的1袋1-MCP便攜式包裝（1 μL/L，10 kg/箱）用純凈水浸濕后立即放人箱內(nèi)扎口處理，處理時間為18 h；以不放入1-MCP便攜式包裝的果實(shí)為對照。然后將處理好的甜柿裝入塑料氣調(diào)箱中，每箱裝入12個，上下兩排，擺放整齊，放入冷庫預(yù)冷24 h后蓋蓋冷藏。每隔15 d測定一次各項(xiàng)指標(biāo)。
1.2.2質(zhì)地分析方法
將甜柿橫切去底平放于試驗(yàn)臺，用直徑為10 mm的打孔器從上向下豎直取樣，每個果實(shí)選擇2個對稱測試點(diǎn)，切取距頂端1 cm左右部位高5 mm的小圓柱體作為試驗(yàn)試樣。將小圓柱體平放于干凈的質(zhì)構(gòu)儀測試平臺中心位置，使用直徑為75 mm的圓柱形探頭P/75進(jìn)行甜柿果肉的質(zhì)地測試。測試參數(shù)設(shè)定為：測前速度5 mm．s-1，測試速度2 mm．s-1，測后上行速度2 mm．s-1，甜柿果肉受壓變形25%，二次壓縮的停頓時間5s，觸發(fā)力5g，即可得到甜柿果肉的質(zhì)地特征曲線，如圖1所示。
由質(zhì)地特征曲線通過質(zhì)構(gòu)儀自帶分析軟件的分析即可得到甜柿貯藏期間果肉狀況變化的質(zhì)地參數(shù)：硬度（如圖1所示）、黏著性( A3)、回復(fù)性( A2/A1)、彈性(T2/T1)、凝聚性(A4+A5)／( A1+A2)、咀嚼性（硬度×彈性×凝聚性）。
1.3數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2003軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與制圖，采用SPSS19軟件進(jìn)行相關(guān)性分析。
2結(jié)果與分析
2.1 TPA參數(shù)見的相關(guān)性分析
對甜柿果肉TPA測試的各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，其結(jié)果如表1所示。從表中可以看出硬度不僅與黏著性、咀嚼性呈極顯著的正相關(guān)性(p<0.01)，即硬度越大，黏著性和咀嚼性越高，還與彈性呈極顯著的負(fù)相關(guān)性(p<0.01)，即硬度越大，彈性越低。回復(fù)性與凝聚性呈極顯著性正相關(guān)，與咀嚼性呈顯著性正相關(guān)。咀嚼性與硬度、黏著性、回復(fù)性和凝聚性都有較高的相關(guān)性。同時凝聚性也與黏著性、回復(fù)性、咀嚼性等具有良好的相關(guān)性。這說明硬度、黏著性、回復(fù)性、彈性、凝聚性和咀嚼性幾個參數(shù)都能夠良好的反應(yīng)甜柿果肉的質(zhì)地特性，可以作為質(zhì)地的評價(jià)參數(shù)。但是如表1可知甜柿果肉的黏著性很低，由于它反映的是測試樣品的黏著作用探頭所消耗的功，容易因?yàn)樵囼?yàn)過程中由于儀器和人員造成的誤差而產(chǎn)生較大的影響，因此不再對黏著性進(jìn)行進(jìn)一步的討論。
2.2 陽豐甜柿在冷藏期間的TPA特征變化規(guī)律
2.2.1果實(shí)硬度
硬度代表的是使甜柿果肉產(chǎn)生形變所需要的力，能反應(yīng)甜柿果肉整體的致密程度和堅(jiān)實(shí)程度，所以它不僅是評價(jià)果實(shí)生食口感的重要指標(biāo)，也與果實(shí)后續(xù)貯藏加工性狀密切相關(guān)，是評價(jià)甜柿品質(zhì)最直觀的指標(biāo)之一。
如圖2所示，在整個冷藏期間，硬度最大的時期是剛采收時，隨著時間的推移，3種處理甜柿果實(shí)的硬度均呈下降趨勢，且下降趨勢相同：在貯藏初期甜柿的硬度下降幅度很小，中期呈緩慢下降趨勢，后期則是快速下降階段。TCK組的硬度在最初的15 d內(nèi)基本保持不變，之后果實(shí)硬度快速下降，到60 d時硬度從已經(jīng)開始的7 363 g降至6 282 g，75 d時更是下降至4 826 g，降幅與初值相比達(dá)到34.5%。不同1-MCP處理對柿果的硬度影響沒有顯著差異(p<0.01)，在30d之前均能保持柿果原有的硬度，之后慢速軟化，到75 d時硬度降低至5 800 g左右，明顯高于對照組，這說明1-MCP處理對陽豐甜柿在冷藏期有良好的保脆作用，可以減緩貯藏期間硬度的下降，分析原因可能是1-MCP對細(xì)胞壁水解酶的活性有一定程度有抑制作用，能夠延緩細(xì)胞壁果膠組分及纖維素的降解和增溶。
2.2.2果實(shí)回復(fù)性
圖3顯示的是不同處理下甜柿的回復(fù)性與時間的依賴性關(guān)系�；貜�(fù)性指的是果肉第一次受到外力擠壓后能恢復(fù)形變的能力，也就是說果實(shí)回復(fù)能力的大小代表著果實(shí)抵抗外界壓力能力的大小。如圖3可以看出各處理柿果實(shí)的回復(fù)性在貯藏初期都有一個緩慢降低然后再緩慢上升的過程，不同的是對照組在貯藏后期回復(fù)性達(dá)到峰值后有一個快速下降的趨勢，從0.457驟降到0.347，這說明在75 d時對照組柿果肉組織在同樣的壓力下受到了較大的破壞，這意味著此時果實(shí)質(zhì)地迅速變差，而兩組1-MCP處理的柿果回復(fù)性接近，仍呈緩慢上升趨勢，證明1-MCP能有效延緩果實(shí)回復(fù)性的變化，維持甜柿果實(shí)質(zhì)地的良好。
2.2.3果實(shí)彈性
彈性指的是甜柿果肉在發(fā)生第一次壓縮形變后，去除變形力后所能恢復(fù)的程度，是一個能反映果肉內(nèi)部分子之間總體結(jié)合力大小的指標(biāo)。由圖4可知，在整個貯藏過程中，三種處理均在貯藏初期有稍許下降然后呈緩慢上升趨勢，除了對照組在60 d開始快速下降外，這也是甜柿果肉開始軟化的體現(xiàn)，說明60 d時對照組果實(shí)的品質(zhì)在迅速下降�？傮w來說1-MCP處理組在貯藏過程中能夠穩(wěn)定保持甜柿果肉組織的完整性，有利于減緩果實(shí)軟化，而后期TD組彈性高于TS組，可能是由于TD組的1-MCP在冷藏后期效果更加穩(wěn)定。
2.2.4果實(shí)凝聚性
凝聚性表示甜柿果肉在第1次壓縮變形后還能繼續(xù)抵抗第2次壓縮的能力，即在咀嚼果肉時，果肉抵抗因咀嚼而產(chǎn)生的受損所表現(xiàn)出的內(nèi)部收縮力，能夠反映細(xì)胞間結(jié)合力的大小。如圖5所示，在整個貯藏期間，凝聚性的變化趨勢與回復(fù)性大體相同，不同1-MCP處理組果實(shí)凝聚性無明顯差異，隨貯期的延長總體均呈先下降后升高的趨勢。到貯藏60 d時，各組處理基本與初值持平，之后1-MCP處理組繼續(xù)維持恒定，而對照組迅速降低，這說明此時對照組的果實(shí)在被咀嚼時，抵抗外力保持果實(shí)完整的能力在迅速下降。這可能是由于此時果實(shí)軟化和失水萎縮，使細(xì)胞間結(jié)合力變小，從而使甜柿果肉內(nèi)聚性下降，同時也說明1-MCP處理在維持甜柿果肉質(zhì)地組織緊密使其質(zhì)地變化減慢方面有良好的作用。
2.2.5果實(shí)咀嚼性
咀嚼性模擬的是牙齒將甜柿果肉咀嚼成能吞咽狀態(tài)所需要的力，是針對于果實(shí)抵抗牙齒咀嚼所表現(xiàn)出的持續(xù)作用的體現(xiàn)。如圖6所示，在貯藏過程中，3種處理果肉的咀嚼性總體上均隨時間的推移而呈降低趨勢，且前60 d降低速度較為緩慢，自60 d起降速加快，尤其是對照組從2 935 g驟降到l 896 g，降幅達(dá)到35.40%，與此同時，TD組降低8.88%，TS組降
低12.76%，這說明60 d時，果實(shí)質(zhì)地變化加快，且1-MCP能夠很好的維持果肉的咀嚼性，即保持甜柿果肉的“脆”感，延緩果實(shí)軟化。在整個貯藏期間，TD組的咀嚼性一直略高于TS組，這說明在冷藏期間，鮮博士的作用要稍優(yōu)于聰明鮮對甜柿質(zhì)地品質(zhì)的維持作用。
3討論
甜柿不同于澀柿的特點(diǎn)除了不用人工脫澀外，就是肉質(zhì)脆硬爽口，因此如何更好的維持果實(shí)質(zhì)地是判斷甜柿貯藏技術(shù)是否合適宜的關(guān)鍵之一。而就目前而言，對甜柿質(zhì)地的分析僅限于感官評定或使用硬度計(jì)測量其硬度，所以不可避免的具有主觀性和單一性，而應(yīng)用TPA測試模式，不僅可以一次性得到多個參數(shù)，還能從細(xì)胞間結(jié)合力大小以及組織結(jié)構(gòu)等不同方面來反映果實(shí)的質(zhì)地狀況，具有快速、精準(zhǔn)的優(yōu)勢。試驗(yàn)結(jié)果表明在整個冷藏期間不同處理甜柿果肉硬度、咀嚼性均一直呈下降趨勢，除對照組外內(nèi)聚性、回復(fù)性、彈性均呈先下降后上升趨勢，對組照在后期各項(xiàng)指標(biāo)均呈快速下降趨勢。這一結(jié)果與劉亞平等、李春媛等研究葡萄和楊玲等研究蘋果結(jié)果相似。這可能是由于1-MCP能夠抑制甜柿可溶性果膠物質(zhì)( CSP)和堿溶性果膠物質(zhì)(ASP)解聚的進(jìn)行、抑制水溶性果膠物質(zhì)( WSP)的增加，從而有效抑制果實(shí)硬度的降低，同時使果肉細(xì)胞松散，果肉細(xì)胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而造成果實(shí)彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性在貯藏中期稍有升高，達(dá)到延長甜柿貯藏時間的效果。
試驗(yàn)結(jié)果還表明，選擇的2種不同廠家生產(chǎn)的1-MCP在冷藏期對甜柿質(zhì)地的作用效果差異并不明顯，在咀嚼性等參數(shù)上，TD組只略優(yōu)于TS組。這說明國內(nèi)外不同廠家的1-MCP產(chǎn)品品質(zhì)略有差別，推測原因可能是由于不同廠家1-MCP的生產(chǎn)工藝、復(fù)配技術(shù)，選擇的穩(wěn)定劑、助劑不同而導(dǎo)致1-MCP有效成分的利用率以及釋放速度的可控性不同而造成的，至于其具體原理，還有待后續(xù)的探索與研究。但此差別并不足以影響甜柿在冷藏期的貯藏效果，所以在選擇1-MCP產(chǎn)品時可以綜合價(jià)格等各方面因素綜合考慮。
4結(jié)論
柿果硬度與黏著性和咀嚼性呈極顯著的正相關(guān)性，與彈性呈極顯著的負(fù)相關(guān)性，回復(fù)性和凝聚性呈極顯著性正相關(guān)，與咀嚼性呈顯著性正相關(guān)。同時咀嚼性與硬度、黏著性、回復(fù)性、凝聚性也都有較高的相關(guān)性。因此，硬度、回復(fù)性、黏著性、彈性、凝聚性和咀嚼性6個參數(shù)均能表征甜柿果肉的質(zhì)地。
與對照相比，1-MCP處理能減緩硬度、回復(fù)性、彈性、凝聚性和咀嚼性的變化，尤其在貯藏后期效果明顯，說明1-MCP處理能有效維持甜柿果肉質(zhì)地，減緩軟化速度，保持柿果的口感品質(zhì)。
TD組（鮮博士）咀嚼性等指標(biāo)作用效果雖略優(yōu)于TS組（聰明鮮），但整體上兩種廠家生產(chǎn)的1-MCP對甜柿的作用效果在冷藏期沒有顯著性差別。
不應(yīng)用1-MCP處理時陽豐甜柿的貯藏時間不應(yīng)超過60 d，而應(yīng)用1-MCP處理，甜柿冷藏75 d仍能保持良好的品質(zhì)，可以適當(dāng)繼續(xù)延長貯藏時間。
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