J. Future Foods | 冰温贮藏对温州蜜柑采后品质的影响

健康   2024-09-09 16:54   北京  
点击上方蓝字关注我们
本文系Journal of Future Foods原创编译,欢迎分享,转载请授权。



Introduction

温州蜜柑(Citrus unshiu Marc. cv. Miyagawa Wase)是我国栽培面积最大的柑橘品种之一,其果实风味鲜美,外观诱人。然而,温州蜜柑易腐烂,与许多其他柑橘类水果相比,其采后贮藏期较短。

在实际生产中,柑橘果实经保鲜剂处理后,通常在冷藏或室温下贮藏。温州蜜柑的最佳贮藏温度被确定为510 ℃。贮藏温度过高会导致腐烂率增加,加速品质劣变;而贮藏温度过低(02 ℃)会导致柑橘冷害。保鲜剂与适温冷藏相结合可有效延长温州蜜柑果实的贮藏期。然而,由于挥发性化合物如乙醇、乙醛和乙酯衍生物的积累,在长期储存后不可避免地发生异味。总体而言,随着贮藏时间的延长和温度的升高,柑橘果实的品质下降。

冰温贮藏(freezing points torage)是一种将食品贮藏在低于0 ℃但高于某些食品冰点的温度下的技术。在冰温贮藏条件下,细胞代谢和微生物生长受到很大抑制,贮藏期显著延长。目前,冰温贮藏技术已广泛应用于含糖量高、呼吸强度大、不易贮藏的水果,如荔枝、梨、桃、蓝莓、甜樱桃、葡萄等。不同水果的冰点有所不同,因此,有必要在对特定水果进行冰温贮藏前,探索最佳的技术参数。

目前关于温州蜜柑在零度以上(030℃)的贮藏特性研究较为活跃,但在0 ℃以下贮藏的研究却鲜见报道。据报道,柑橘类水果中贮藏温度最低的是甜橙子,在运输过程中约3~4 周的贮藏温度设定为﹣0.6 ℃。本研究通过对温州蜜柑果实进行控制冰温贮藏(controlled freezing-point storage ,CFPS)处理,研究了温州蜜柑在零下非冻结温度下长时间贮藏的贮藏性能和货架期表现。



Results and Discussion


温州蜜柑冻结曲线

用于冻结曲线构建的温州蜜柑果实TSS含量为8.7%13.6%,平均值为(11.80±1.07%。由图1可知,果实温度先迅速下降,20 min左右略有回升;1 h后,果实温度稳定下降,400 min时达到最低点﹣6.6 ℃,确定为过冷却点;然后蜜柑中的液体开始冻结,因此水果温度由于相变过程中的热量释放而升高,达到约﹣3.0 ℃的最大值;之后,由于大部分液体被冻结,果实温度持续下降。因此,﹣3.0 ℃以上的温度被确定为温州蜜柑果实的非冻结温度。

P1.过冷点;P2.冻结点。

图1   温州蜜柑冻结曲线

根据温州蜜柑果实的冻结曲线,考虑温度波动风险,选择﹣2 ℃作为CFPS温度。在整个储存期间,检测到的实际温度在﹣1~﹣2 ℃之间波动。

CFPS处理对果实腐烂率和外观的影响

90 d的贮藏期间,CFPS组中没有发生腐烂,相比之下,10 ℃贮藏组中的腐烂率为6.67%(图2B110 ℃贮藏组的腐烂率在贮藏90 d后的7 d货架期内急剧增加至33%,而CFPS组中未发生果实腐烂。

2  温州蜜柑在贮藏和货架期间外观(A)和品质指标(B)的动态变化

在经90 d贮藏后的7 d货架期内,在10 贮藏组和CFPS组中均未观察到冷害(图2A)。温州蜜柑的质量损失率随贮藏时间的延长而增加。CFPS组的质量损失略高于10 ℃贮藏组(图2B2)。
随着贮藏时间的延长,果皮柑橘颜色指数(citrus color indexCCI)值逐渐升高,果皮颜色由淡黄色逐渐向橙红色转变。与10 ℃贮藏组相比,CFPS贮藏组的果皮颜色变化较慢,在整个贮藏过程和货架期内,CCI值较低,果皮颜色较淡2B3
10 ℃贮藏条件下,花萼褐变率随贮藏时间的延长而增加,90 d时花萼褐变率为83%,贮藏7 d时花萼褐变率为100%CFPS能有效地防止花萼褐变,贮藏90 d后,在7 d的货架期内褐变率为25%(2B4)。
贮藏60 d后,10 ℃贮藏组的果实有63%的果实发生了果实膨大,贮藏90 d后果实膨大率进一步上升到100%。而在CFPS组中,未发现明显的果实膨大(图2B5)。

CFPS处理对温州蜜柑感官品质的影响

对贮藏90 d7 d货架期的果实进行感官评价。由图3可知,经CFPS处理和10 ℃贮藏的温州蜜柑在甜度、多汁性、胶粘性和异味度方面具有相似的感官特性;CFPS处理的果实比10 ℃贮藏的果实略酸。此外,CFPS技术比10 ℃贮藏更有利于保持柑橘的典型风味(图3)。

温州蜜柑感官评价结果

CFPS处理对温州蜜柑糖酸含量的影响

蔗糖、果糖和葡萄糖是温州蜜柑的主要糖类成分。蔗糖含量随贮藏时间的延长呈持续增加的趋势,10 ℃贮藏组与CFPS组无显著差异(图4A)。而果糖和葡萄糖含量在贮藏的第1个月略有上升,在贮藏2 个月和随后的货架期内持续下降。CFPS显著缓解了果糖和葡萄糖含量的下降,在贮藏90 d后将这2 种糖保持在相对较高的水平(图4BC)。

A.蔗糖;B.果糖;C.葡萄糖;D.柠檬酸;E.苹果酸。

4  温州蜜柑果肉中糖酸含量的动态变化

柠檬酸是主要酸成分,在10 ℃贮藏90 d后呈下降趋势,并在7 d货架期内保持稳定。CFPS处理显著缓解了柠檬酸下降(图4D)。苹果酸在贮藏和保质期内相对稳定,受CFPS影响较小(图4E)。

CFPS处理对温州蜜柑果肉中挥发性成分的影响

研究共鉴定出51 种挥发性化合物,其中单萜类11 种,单萜衍生物10 种,倍半萜类8 种,醛类种,烷醇类2 种,芳烃类6 种,酮类4 种,酯类3 种,烃类2 种。新采果实果肉中主要挥发性成分为D-柠檬苦素,占总挥发性成分的84.96%γ-萜品烯是第2大挥发性化合物,占新采收果实果肉中挥发性化合物总量的3.91%(图5和表1)。

A. 10 ℃贮藏组;B. CFPS处理组。

5 不同香气挥发物类别在贮藏和货架期间的动态变化

表1 温州蜜柑果肉中挥发性成分含量

CFPS组果肉总挥发物含量在贮藏1 个月内呈上升趋势,2 个月内呈下降趋势,20 ℃货架期后又显著上升,总体趋势与10 ℃贮藏组相似。不同的是,10 ℃贮藏组的总挥发物含量在货架期内的增幅远高于CFPS组,其中10 ℃贮藏组的总挥发物含量约为新采收果实的2 倍(图5A)。然而,在货架期内,CFPS组的总挥发物含量和组成似乎更接近于新采收果实的总挥发物含量和组成(图5B)。单萜类化合物是主要的挥发性化合物,其动态变化趋势与总挥发物的变化趋势相似,在货架转移后有所回升。单萜衍生物的总含量在贮藏期间显著降低,而在货架期后变得不可回收(图5)。

根据动态变化规律,挥发性化合物大致可分为5 类(图6)。模式I中的化合物在贮藏的第1个月增加,然后在第23个月下降,并在转移到货架期后再次增加。在10 ℃贮藏组中,所有单萜、3种单萜衍生物、1种脂肪醇、2种脂肪醛和1种芳香族化合物均表现出这种动态变化规律。在CFPS组中,所有单萜、3 种单萜衍生物、1 种倍半萜、2 种脂肪醇和1 种芳香族化合物在货架期内均表现出这种动态变化模式,而化合物在货架期内未呈现与10 ℃贮藏组相似的急剧上升趋势。

A1E1.10 ℃贮藏组;A2E2.CFPS组。

6  贮藏、货架期期间香气挥发性化合物的动态变化规律

模式II化合物在贮藏期和货架期内持续增加。乙醇和乙醛被认为是导致柑橘类水果异味的重要化合物,表现出这种模式的动态变化。值得一提的是,CFPS处理并没有显著缓解乙醇和乙醛的增加。
模式III中的化合物在贮藏的第1个月增加,然后在第23个月减少,并且在转移到货架后不会再次增加。α-松油醇、紫苏醛、香茅醛和4-乙氧基苯甲酸乙酯的含量变化规律与此一致。在货架期内,这种化合物均为痕量或无法检出。

模式IV中的化合物在10 ℃或CFPS贮藏期间稳定,而在转移到货架后增加。(+-巴伦西亚橘烯和己醛呈此变化规律。
β-榄香烯和α-香芹烯2 种倍半萜类化合物的动态变化趋势相反,聚为V型。10 ℃贮藏组在整个贮藏期和货架期内含量不断增加,而CFPS组在贮藏后1 个月含量增加,随后2 个月含量下降。货架期后α-香紫苏烯含量增加,β-榄香烯含量减少。
除上述模式中归纳出的化合物外,还有一些化合物仅出现在特定阶段。2 组货架期内均出现十六烷,10 ℃贮藏组货架期内出现柠檬烯氧化物,CFPS组货架期内仅能检测到反-28-二烯醇和顺异柠檬烯醇。对伞花烃仅在贮藏期6090 d内存在。此外,还有一些化合物存在于采收的果实中,然后在贮藏过程中消失,并在货架期内再次出现,如苯甲醛(表1)。
CFPS对风味特性的总体影响

由图7A可知,在超过60 d的长期贮藏和货架期中,CFPS组和10 ℃贮藏组之间的风味质量指标是分离的。贮藏90 d后货架期内的10 ℃贮藏组与其他组分开,位于PC1PC2的正侧,其特征是总挥发性化合物和单萜含量较高,对PC1具有非常高的正负载,同时具有较低的含量。果糖、葡萄糖和柠檬酸,对PC1具有负负载。贮藏90天后的货架期中的CFPS组在PC1中接近于新收获的样品(0 d),但在PC2中分离,其特征在于与新收获的果实相比,D+-香芹酮、α-水芹烯、芳樟醇、4-松油醇、α-松油醇和葡萄糖醛酸减少,以及乙醇和乙醛含量增加(图7B)。

A. PCA得分图;B.双标图。

7  挥发性化合物PCA分析结果



Conclusion

温州蜜柑(TSS含量为(11.80±1.07%)的冻结点和过冷点分别为﹣3.0、﹣6.6 ℃。为温州蜜柑的长期贮藏开发了CFPS技术,贮藏温度控制在﹣2 ℃。CFPS技术在贮藏90 d和货架期7 d内几乎完全防止了温州蜜柑果实的腐烂,且不造成果实冷害。此外,CFPS技术在保持温州蜜柑的外观和风味方面上级10 ℃贮藏(RH 85%90%)。综合来看,CFPS可有效降低温州蜜柑采后损失和品质劣变。

The effects of controlled freezing-point storage on the postharvest quality of satsuma mandarin


Jinping Caoab, Qing Jianga, Yezhi Chena, Shuting Xua, Jue Wua, Yue Wanga, Chongde Sunab*
aZhejiang Key Laboratory of Horticultural Crop Quality Improvement, The State Agriculture Ministry Laboratory of Horticultural Plant Growth, Development and Quality Improvement, Horticultural Products Cold Chain Logistics Technology and Equipment National-Local Joint Engineering Laboratory, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
bHainan Institute of Zhejiang University, Sanya 572025, China

*Corresponding author.

Abstract

Present study introduced a controlled freezing-point storage (CFPS) technique for the postharvest storage of satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc. cv. Miyagawa Wase), with the environment temperature of −2° C during the whole storage period. The postharvest loss and quality changes of satsuma mandarin were investigated. According to the results, CFPS completely prevented fruit decay in the 90 days storage and the following shelf period without causing fruit chilling injury. In comparison, the decay rate of fruit stored at 10°C increased with the elongation of storage time, and reach to 6.67% after 90 days storage, then further increased to 33.33% after transferring to the shelf. CFPS significantly reduced the incidences of calyx browning, completely prevented fruit puffing, alleviated the decreases of citric acid, fructose and glucose in the long-term storage and the following shelf life of satsuma mandarin, compared with the 10 °C storage. But CFPS alleviated the postharvest rind color development of satsuma mandarin, leading to paler rind color compared to the 10 °C storage group. Both 10°C storage and CFPS group showed significant decrease of total aroma volatiles contents in the pulp after more than two months’ storage. But most of the volatiles, including all of the monoterpenes and aliphatic alcohols, as well as part of the monoterpenes derivatives and aliphatic aldehydes, rebound after being transferred to the 20 °C shelf, with the extent much higher in 10 °C storage group than that in CFPS group. In the shelf-life, the total volatile content of the 10 °C storage group was about 2 fold that of the newly-harvested fruit, but the volatiles of the CFPS group were more similar to the newly-harvested fruit in content and composition. Correspondingly, the consumer's sensory evaluation results showed that the fruit of CFPS group was slightly sourer and with better typical mandarin flavor than those stored at 10 °C. Comprehensively, CFPS was applicable in reducing the postharvest loss and alleviating quality deterioration in the long-term storage of satsuma mandarin.


Reference:

CAO J P, JIANG Q, CHEN Y A, et al. The effects of controlled freezing-point storage on the postharvest quality of satsuma mandarin[J]. Journal of Future Foods, 2025, 5(2): 172-182. DOI:10.1016/j.jfutfo.2024.05.006.

或点击下方阅读原文查看文章


翻译:陈文静(实习)

编辑:龚艺;责任编辑:张睿梅

封面图片来源:摄图网





往期精彩


J. Future Foods | 还原氧化石墨烯包裹硫化锰钴纳米颗粒:一种作为香兰素测定的高效电化学传感平台的纳米复合材料
J. Future Foods | 电子束辐照对采后冬枣品质特性的影响
J. Future Foods | 聚醋酸乙烯酯涂膜在延长柠檬果实货架期中的应用及毒理学研究
J. Future Foods | 综述:膜醭毕赤酵母在果实采后真菌病害防治中的应用
J. Future Foods | 云南食用花卉及其在未来食品中的潜力:民族学应用、化学和药理学研究
J. Future Foods | 微流控技术制备微凝胶对水产蛋白稳定性、抗氧化和免疫增强活性的影响
J. Future Foods | 假马齿苋与胡椒的化学成分分析及协同记忆增强作用
J. Future Foods | 食品中聚合物基包封材料的应用与进展
J. Future Foods | 漆树的植物化学和营养特性:开发功能性食品的潜在成分
J. Future Foods | 利用植物次生代谢产物的生物工程纳米颗粒及其在肺癌治疗中的应用

为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好地保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与陕西师范大学、新疆农业大学、浙江海洋大学、甘肃农业大学、大连民族大学、西北大学于20241014-15陕西西安共同举办“2024年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。

长按或微信扫码了解详情
为加强企业主导的产学研深度融合,促进食品科研成果转化和服务地方经济产业,由全国糖酒会主办,北京食品科学研究院、中国食品杂志社和中粮会展(北京)有限公司承办的食品科技成果交流会将于2024年10月29-31日糖酒会期间在深圳国际会展中心举办,以当前食品科技发展趋势和食品产业发展的重点科技需求为导向,针对食品产业发展面临的重大科技问题,交流和借鉴国外经验,为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路,指明发展方向。

长按或微信扫码进行注册


会议招商招展
 联系人:杨红;电话:010-83152138;手机:13522179918(微信同号)


- 扫码关注我们 -

食品科学杂志
传播食品科学知识,促进食品科技交流,弘扬中国传统饮食文化,倡导健康安全饮食习惯。
 最新文章