三种复配生物保鲜剂处理对红毛丹贮藏效果的影响.pdf
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1、保鲜与加工Storage and Process2023,23(0):00-00加工研究三种复配生物保鲜剂处理对红毛丹贮藏效果的影响潘晓翠1,成宏斌1,王帆林1,*,贾笑英2,王代军1(1.海南省农垦科学院集团有限公司,海南海口570216;2.海南农垦南繁产业集团有限公司,海南三亚572025)摘要:以“保研-7号”红毛丹为试材,采用厚朴提取液、竹醋液、松针精油和胡椒碱复配制备生物保鲜剂,比较13 下3种复配生物保鲜剂处理对红毛丹贮藏品质的影响。结果表明:3种复配生物保鲜剂处理均能有效抑制红毛丹果实的腐烂、变软及果皮褐变,保持较高的好果率,抑制呼吸作用,保持较高的可溶性固形物(TSS)含量、
2、较低的可滴定酸(TA)含量及多酚氧化酶(PPO)活性,在调控苯丙氨酸解氨酶(PAL)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,维持贮藏期间红毛丹果实正常代谢,提升抗逆性,促使红毛丹果实保持细胞膜完整性,延长内稳态时间方面具有较好的作用。其中,厚朴提取液、竹醋液、松针精油及胡椒碱复配的生物保鲜剂处理配合真空包装对保持红毛丹果实品质,延长贮藏时间效果较好。关键词:红毛丹;复配生物保鲜剂;贮藏Effects of Three Compound Biological Preservatives on the Storage Effectof Nephelium lappaceum L.PAN Xiao-cui1
3、,CHENG Hong-bin1,WANG Fan-lin1,*,JIA Xiao-ying2,WANG Dai-jun1(1.Hainan Academy of Agricultural Sciences Group Co.,Ltd.,Haikou 570216,China;2.Hainan Nongken Nanfan Industry Group Co.,Ltd.,Sanya 572025,China)Abstract:UsingBaoyan-7rambutan as test material,the biological preservative was prepared by co
4、mpoundingMagnolia officinalis extract,bamboo vinegar,pine needle essential oil and piperine,the effects of three kinds of biological preservative treatments on the storage quality of rambutan at 13 were compared.Results showed that,threekinds of compound biological preservative treatment could effec
5、tively inhibit the decay,softening and skin browning oframbutan fruit,maintain high good fruit rate,inhibit respiration,maintain high TSS content,low TA content and PPOactivity,and had good effect on regulating PAL and SOD activity,maintaining the normal metabolism of rambutan fruitduring storage,im
6、proving the stress resistance,keeping cell membrane integrity and prolonging homeostasis time oframbutan fruit.Among them,the treatment of magnolia officinalis extract,bamboo vinegar,pine needle essential oiland piperine combined with vacuum preservation had better storage effect on maintaining the
7、quality of rambutan fruit,and prolonging the storage time.Key words:Nephelium lappaceum L.;compound biological preservative;storage基金项目:海南省农垦科学院集团有限公司英才托举项目(CR202101;ABR202102)作者简介:潘晓翠(1994),女,汉族,硕士,主要从事农产品保鲜与加工方面的研究工作。*通信作者:王帆林,硕士,主要从事天然产物开发与应用方面的研究工作。保鲜研究2023,23(6):1-91保鲜与加工Storage and Process联系邮箱
8、:2023年第6期红毛丹(Nephelium lappaceum L.)又称毛荔枝,为无患子科韶子属,原产东南亚各国,是国际贸易中商业价值较高的热带水果,因其独特的风味及较高的营养价值而备受消费者喜爱。但其对生境要求特殊,在我国只有海南省可以较大面积种植,主要集中在保亭、三亚及其周边地区。由于红毛丹成熟集中在68月,采收后温度较高,加之果实不耐贮藏,在运输过程中极易褐变、霉变、腐烂,严重制约了红毛丹的运输与销售1-2。红毛丹采后变质主要是由病原真菌感染引起。研究表明,包装时加入肉桂醛浸渍的吸墨纸,可有效抑制红毛丹采后炭疽病和褐斑病的发生,并在13.5 和相对湿度(Relative humidi
9、ty,RH)95%条件下可保鲜14 d3。红毛丹的适宜贮藏温度为813 1。此外,低温结合塑料袋包装能有效抑制红毛丹的呼吸作用,保持外观品质4,提升超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,降低细胞膜通透性,可延长红毛丹采后保鲜期5。目前红毛丹保鲜研究多集中在物理保鲜6-7、辐射处理7-9、气调包装和化学保鲜10-11方面。物理保鲜成本较高,化学保鲜存在药物残留导致的食品安全及病原菌耐药性提升等问题,生物保鲜技术顺势而生,因其天然、无毒、安全的特性倍受研究人员关注12,其中植物源保鲜剂因来源广、安全、活性高等特点在果蔬保鲜中具有极广阔的市场前景13。但有关生物保鲜
10、剂在红毛丹采后保鲜中的研究甚少。近年来,松针精油因对多种病原菌具有很强的抑菌性、抗氧化性14和杀虫作用15倍受国内外学者关注,加之对人体安全无危害,是一种极好的纯天然抗氧化、抗菌和杀虫原料16-17。厚朴提取物中活性成分对果蔬的灰霉病病原菌有较强的抑制作用18-19,其所含的厚朴酚对褐飞虱(Nilaparvata lugens)的灭杀活性与毒死蜱相当20。竹醋液、厚朴浸提液对果实携带的病原菌有很好的抑制作用,且两者复配后抑菌效果明显提升21。竹醋液与桃胶可通过提升采后水果内部防御酶的活性和清除自由基抑制果实霉变、褐变,延长水果保质期22。此外,竹醋液对红毛丹生长中携带的蛾类幼虫、蚜虫和螨虫等具
11、较好的灭杀效果23。研究表明,9.0 mg/L胡椒碱溶液在48 h内即可完成对鱼虱(Argulus spp.)虫的灭杀24。胡椒碱还有良好的抗菌25、抗氧化、抗病毒和抗虫活性26-27。综上所述,多种天然植物提取物在果蔬保鲜上都有良好的抑菌、抗氧化、杀虫等功效,且经复配后处理比单一处理效果更佳21-22。采用厚朴提取液、竹醋液、松针精油、胡椒碱植物源复合保鲜剂处理采后“保研-7号”红毛丹,研究不同处理对红毛丹果实保鲜效果的影响,旨在为红毛丹贮运、延长货架期提供理论与技术参考,同时也可为其他果蔬植物源保鲜剂的研究提供参考借鉴。1材料与方法1.1材料与设备1.1.1材料与试剂“保研-7号”红毛丹(
12、九成熟),由海南省保亭热带作物研究所提供。精制竹醋液,桂林绿竹生物科技有限公司;厚朴皮,购于养天和大药房;红松松针,吉林派诺生物技术有限公司;白胡椒,采自海南省农垦橡胶研究所胡椒种植基地;聚乙烯真空袋,厚0.22 mm,规格30 cm40 cm。没食子酸对照品(纯度98%),上海源叶生物科技有限公司;食用酒精(乙醇含量95%),白沙南大洋实业有限公司;多酚氧化酶活性检测试剂盒、苯丙氨酸解氨酶活性检测试剂盒、超氧化物歧化酶活性检测试剂盒,北京索莱宝科技有限公司;其他试剂均为分析纯。1.1.2仪器与设备ME2002E电子分析天平、ME204E精密电子分析天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;G
13、Y-4数显果实硬度计,乐清市艾德堡仪器有限公司;WZB数显折光仪、DDSJ-308F电导率仪,上海仪电雷磁有限公司;JC-FS3080B果蔬呼吸测定仪,青岛聚创环保集团有限公司;UV-7502PC紫外分光光度计,上海欣茂仪器有限公司;ZNHW-型智能恒温电热套、DF-101T集热式恒温加热磁力搅拌器,郑州予华仪器制造有限公司;KE52AA 旋转蒸发器、SHI-型循环水真空泵、低温冷却液循环泵,上海亚荣生化仪器厂;20B万能粉碎机,河南永晟机械制造有限公司。1.2方法1.2.1保鲜剂的制备1.2.1.1厚朴提取液称取一定质量的厚朴皮粉碎,以90%乙醇为提取溶剂,料液比1 15(g/mL),浸泡1
14、 h,60 提取2次,每次1.5 h,合并提取液,减压浓缩至200 g/L。1.2.1.2松针精油新鲜红松松针清洗,晾干表面水分后粉碎,以蒸中图分类号:S609+.3DOI:10.3969/j.issn.1009-6221.2023.06.001文献标识码:A2投稿平台:2023年第6期潘晓翠,等:三种复配生物保鲜剂处理对红毛丹贮藏效果的影响馏水为溶剂,料液比1 10(g/mL),按0.5 g/100 g加适量NaCl,水蒸气蒸馏制备,得纯松针精油。1.2.1.3胡椒碱称取一定质量的白胡椒粉碎,以85%乙醇为提取溶剂,料液比1 10(g/mL),浸泡2 h,温度60 下提取1 h,提取3次,浓
15、缩后萃取过柱纯化至胡椒碱含量97%(质量分数)以上。1.2.1.4复配生物保鲜剂取厚朴提取液和竹醋液,以1 1(V/V)的比例配制,蒸馏水稀释1 000倍后加入松针精油(体积分数5),制成保鲜剂I(DJ组);取1份保鲜剂I,添加胡椒碱(质量分数5),制成保鲜剂(DJARHS组)。1.2.2处理方法红毛丹采摘后挑出坏果、烂果、病斑果和小果,将外观均匀的果实分成4组,于5 冰水中预处理2 min后捞出沥干表面水分,按以下处理分装贮藏:对照组:去离子水中浸泡30 s,捞出沥干表面水分,称取1.00 kg用聚乙烯真空袋分装,封口编号。DJ组:保鲜剂I中浸泡30 s,捞出沥干表面水分,称取1.00 kg
16、用聚乙烯真空袋分装,封口编号。DJARHS组:保鲜剂中浸泡30 s,捞出沥干表面水分,称取1.00 kg用聚乙烯真空袋分装,封口编号。DJARHS-真空组:保鲜剂中浸泡30 s,捞出沥干表面水分,称取1.00 kg用聚乙烯真空袋分装,封口编号,再进行真空处理。分装完成后所有试样按编号置于(131)、RH80%90%冷藏柜中贮藏,每2 d测定1次相关指标,每组检测重复3次。1.2.3测定项目与方法1.2.3.1好果率以果实未发生霉变、腐烂且褐变面积小于1/4为好果进行评估28,计算好果率。好果率(%)=好果数果实总数1001.2.3.2果肉硬度各处理组随机抽取3个果实,小心去皮后沿着果肉赤道线取
17、2个点,用硬度计垂直测定29。1.2.3.3呼吸速率将果蔬呼吸测定仪先预热30 min,各处理组随机取3个红毛丹果实称重,待呼吸室CO2体积分数稳定于0.003 后,将红毛丹果实放入 0.25 L 呼吸室进行测定。1.2.3.4果皮相对电导率用打孔器(d=0.5 cm)取红毛丹果皮 15 片,蒸馏水冲洗 3 次,置于装有 40 mL 双蒸水的烧杯中,双蒸水的起始电导率记为 p0,3 h 后用电导率仪测定渗出液电导率 p1,将果皮及渗出液煮沸 5 min,冷却至室温测定全渗电导率 p230。相对电导率计算公式为:相对电导率(%)=p1-p0p2-p01001.2.3.5可溶性固形物(TSS)含量
18、取果肉在研钵中迅速研细,取果液使用折光仪进行检测。1.2.3.6可滴定酸(TA)含量参照曹建康等31的酸碱滴定法测定。称取混合均匀的红毛丹果肉10.00 g,研钵中磨碎,移至100 mL容量瓶中,用蒸馏水冲洗研钵,洗液转入容量瓶,定容摇匀,静置30 min后过滤。吸取20.0 mL滤液,转入三角瓶,加入2滴1%酚酞,用已标定的氢氧化钠溶液进行滴定。滴定至溶液初显粉色并在30 s内不褪色时为终点,记录氢氧化钠滴定液的用量。再以蒸馏水代替滤液进行滴定,作为空白对照。TA含量计算公式为:可滴定酸含量(%)=V c(V1-V0)fVs m100式中:V为样品提取液总体积,mL;Vs为滴定时所取滤液体积
19、,mL;c为氢氧化钠滴定液浓度,mol/L;V1为滴定滤液消耗的NaOH溶液体积,mL;V0为滴定蒸馏水消耗的NaOH溶液体积,mL;m为样品质量,g;f为折算系数,以柠檬酸(0.064)计,g/mmol。1.2.3.7果皮总酚含量参考成宏斌等32的方法,略有改动。取果皮粉碎混匀后称取3.00 g,用60%乙醇按料液比1 30(g/mL)于60 下水浴搅拌提取1 h,抽滤定容。采用福林-酚比色法绘制多酚标准曲线,于760 nm处测定吸光度,用最小二乘法进行线性拟合,得回归方程及决定系数R2(R20.999),取提取液测得吸光值并代入回归方程,求出红毛丹果皮总酚含量。1.2.3.8果皮多酚氧化酶
20、(PPO)活性取果皮粉碎混匀后,采用紫外-可见分光光度法,使用多酚氧化酶活性检测试剂盒按照说明书进行测定。1.2.3.9果皮苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性采用反式肉桂酸比色法,使用苯丙氨酸解氨酶活性检测试剂盒按照说明书进行测定。1.2.3.10超氧化物歧化酶(SOD)活性采用紫外-可见分光光度法,使用超氧化物歧化酶活性检测试剂盒按照说明书进行测定。3保鲜与加工Storage and Process联系邮箱:2023年第6期1.2.4数据处理利用SPSS 22.0通过邓肯氏多重比较法进行差异显著性分析,Excel软件制图,所有结果用xs表示。2结果与分析2.1不同复配生物保鲜剂处理对红毛丹好果率的
21、影响好果率是评价果蔬贮藏品质的重要指标。由图1可知,随着贮藏时间的延长,各组红毛丹好果率整体呈下降趋势,其中各处理组好果率明显高于 CK组。贮藏至第 18 天时,CK 组好果率降至 15.93%,DJARHS组和DJ组分别比CK组高30.58和20.08个百分点,DJARHS-真空组贮藏效果最佳,好果率高出CK组约36.98个百分点,DJARHS-真空组比DJARHS组和DJ组分别高6.40和16.90个百分点,且差异显著(P0.05)。由此可见,3种处理均可有效延长红毛丹货架期,其中DJARHS-真空处理组好果率最高。2.2不同复配生物保鲜剂处理对红毛丹果肉硬度的影响红毛丹果肉硬度是反映其品
22、质最直接的指标之一。由图2可知,随着贮藏时间的延长,红毛丹果肉硬度整体呈下降趋势,这与李奕星等33用咪鲜胺处理后果实硬度下降趋势类似,但经生物保鲜处理后其果肉硬度降低更缓慢,且贮藏时间明显延长。贮藏前2 d各组红毛丹果肉硬度下降,然后略有升高后趋于平缓降低,第8天后再次出现较为明显的下降趋势,与对照组相比,各处理组果肉硬度减小受到显著抑制,以DJARHS-真空组最为明显,其次为DJARHS和DJ组,这可能与厚朴提取物中的活性成分对-葡萄糖苷酶的抑制有关,-葡萄糖苷键是维持红毛丹中原果胶稳定的主要结构,当-葡萄糖苷键被-葡萄糖苷酶酶解后,果肉硬度也会随之降低34。贮藏18 d,CK 组 果 肉
23、硬 度 为 0.94 N,比 初 始 值 降 低64.39%,各处理组果肉硬度整体下降趋势明显比CK组缓慢,以 DJARHS-真空组最佳,较初始值降低29.17%。2.3不同复配生物保鲜剂处理对红毛丹呼吸速率的影响呼吸速率与果实品质、贮藏时长均呈负相关,呼吸速率越高,营养物质消耗越快,导致果实品质下降越快,贮藏期缩短。由图3可见,红毛丹果实在贮藏过程中呼吸速率整体先下降后上升。CK组在第6天时降至最低,为44.41 mg/(kgh),第10天后呼吸速率逐渐升高,第18天时高达84.18 mg/(kgh);保鲜处理DJARHS组和DJARHS-真空组的呼吸速率第2天降至最低,分别为29.63 m
24、g/(kgh)和35.97 mg/(kgh),但各处理组呼吸速率整体变化不稳定,这可能与保鲜剂成分对果实呼吸作用的调控有关。贮藏至18 d,各组呼吸速率分别为:DJ组62.06 mg/(kgh),DJARHS组60.67 mg/(kgh),DJARHS-真空组 54.07 mg/(kgh)。相较于CK组,各保鲜剂处理显著抑制了红毛丹果实的呼吸作用(P0.05),降低了营养消耗,从而延长了果实保鲜期。2.4不同复配生物保鲜剂处理对红毛丹果皮相对电导率的影响细胞膜是调控红毛丹代谢与内环境稳定的重要因素,其通透性代表着果实受损及衰老程度。随着细胞膜通透性的增加,膜活性功能变差,大量电解质被释放,导致
25、果皮相对电导率增大35-36,加剧果实衰图1不同保鲜剂处理对红毛丹好果率的影响Fig.1Effect of different preservative treatments on good fruitrate of rambutan图2不同保鲜剂处理对红毛丹果肉硬度的影响Fig.2Effect of different preservative treatments on the firmnessof rambutan pulp图3不同保鲜剂处理对红毛丹呼吸速率的影响Fig.3Effect of different preservative treatments on therespirat
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