免费文献传递   相关文献

Effects of Temperature and Treatment on Physicochemical Properties of Phyllanthus emblica L.

温度和处理方式对余甘子果理化性质影响



全 文 :林业科学研究 2014,27(4):514 520
ForestResearch
  文章编号:10011498(2014)04051407
温度和处理方式对余甘子果理化性质影响
宋国彬,郑 华,冯 颖,张雯雯,李 坤,徐 涓,涂行浩,张 弘
(中国林业科学研究院资源昆虫研究所,国家林业局特色森林资源工程技术研究中心,云南 昆明 650224)
收稿日期:20140420
基金项目:国家科技支撑计划子课题(2012BAD36B0303)
作者简介:宋国彬(1989—),男,硕士研究生,研究方向为天然产物开发与利用。Email:songguobin1989@126.com
 通讯作者
摘要:余甘子果实采收期长于多数水果,留树越冬落果率低,采后余甘子果实失重率、腐烂率高,容易发生褐变,所以
果实的贮藏保鲜成为了余甘子加工行业的关键问题,试验选取包装、预处理方式以及贮藏温度对采后余甘子果进行
贮藏工艺的研究。结果表明:冷激处理并且真空包装,贮藏温度为4℃条件下,余甘子果实的失重率为0,含水率保
持在81.5%左右,贮藏时间达到70d,理化性质变化较小,Vc和还原糖等营养成分得到较好保留,无胀袋现象,为余
甘子果的贮藏提供理论参考。
关键词:包装;预处理;温度;余甘子;理化性质
中图分类号:S759.3 文献标识码:A
EfectsofTemperatureandTreatmentonPhysicochemicalProperties
ofPhylanthusemblicaL.
SONGGuobin,ZHENGHua,FENGYing,ZHANGWenwen,LIKun,XUJuan,
TUXinghao,ZHANGHong
(ResearchCenterofEngineeringandTechnologyonForestResourceswithCharacteristics,StateForestry
Administration,ResearchInstituteofResourcesInsects,ChineseAcademyofForestry,Kunming 650224,Yunnan,China)
Abstract:PhylanthusemblicaL.hasalongerharvestperiodthanmostoftheotherfruitsandcouldberemainedon
thetreeinwinter.However,thepostharvestedP.emblicasufersfromhighweightlossandrotingrate,andiseas
ytobrowning,sothestorageofP.emblicaisakeyprobleminprocessingindustry.Inthisstudy,thestorageofP.
emblicawastestedwithdiferentpackaging,pretreatmentandstoragetemperatures.Theresultshowedthatatthe
conditionofcoldshocktreatment,vacuumpackagingandstoredat4℃,theweightlossandwatercontentofP.em
blicawerezeroand81.5% respectively.Thetimeofstoragecouldbeaslongas70days,whilethephysicochemical
propertiesofP.emblicachangedlitle,andthenutritioncomponents,suchasVcandsugar,werewelpreserved.
Keyword:packaging;pretreatment;temperature;PhylanthusemblicaL.;physicochemicalproperty
余甘子(PhylanthusemblicaL.)属大戟科叶下
珠属植物,果实成圆球形,直径在17 23mm之间,
果实成熟在8—9月份,可在树上挂果至次年的2
3月份[1-2]。余甘子果实中含有单宁、维生素 C、超
氧化物歧化酶(SOD)等成分,所以具有抗氧化、降血
脂、保护心血管等功效[3-4]。目前国内外科学家主
要对余甘子果实的生物活性成分进行研究,在余甘
子果实贮藏保鲜方面的研究较少。在常温条件下,
余甘子果实的耐贮藏性能极差,3 4d就腐烂变
质,因此余甘子果实贮藏保鲜技术是其加工利用的
关键。果实的保鲜技术研究主要涉及温度、包装和
预处理方式3个方面。调节贮藏温度能有效地控制
采后果实的呼吸速率、蒸腾作用,防止病菌引起的腐
烂,所以适宜的低温可以减缓或推迟果实的完熟衰
第4期 宋国彬等:温度和处理方式对余甘子果理化性质影响
老,延长保鲜期[5]。真空包装的果实,能够与氧气隔
绝,使部分致腐烂的有氧菌在缺氧条件下死亡,调节
代谢[6]。预处理方式主要有冷激、热激法,冷激处理
能抑制果实的呼吸作用,降低酶活性,热激处理是用
高于果实成熟季节的温度进行处理,旨在控制果实
病虫害,调节代谢,有利于果实贮藏[7]。试验以余甘
子果实为原材料,以贮藏过程中余甘子的营养成分
和理化性质作为评价标准,确定不同贮藏温度、预处
理方式和包装方法对余甘子果实影响,从而选出适
合的贮藏条件,为采后余甘子果实的贮运提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
余甘子果实,中国林业科学研究院资源昆虫研
究所景东南亚热带试验站 11月份采收,果实直径
20mm左右;碘、碘化钾、氢氧化钠、葡萄糖(天津市
风船化学试剂科技有限公司);丙三醇(广东光华化
学厂有限公司);无水氯化铝、3,5二硝基水杨酸,芦
丁(上海晶纯实业有限公司)(均为分析纯)。
1.2 仪器与设备
AB204S精密型电子天平、HR83P型快速卤素
水分测定仪(梅特勒 -托利多(中国)有限公司);
116型摇摆式六两装高速中药粉碎机(浙江瑞安市
用力制药机械有限公司);TY742X2A纯水机(美国
Barnstead公司);GG250搅拌机(山东小鸭集团中山
市小鸭家电有限公司);HH6型数显恒温水浴锅
(常州澳华科技有限公司);Z323K通用型离心机
(德国HERMLE公司);VarioskanFlash全波长多功
能酶标仪(赛默飞世尔科技公司);904全自动电位
滴定仪(瑞士万通中国有限公司);TMSPro型物性
分析仪(美国FTC有限公司);DTMN型阿贝折光仪
(日本ATAGO公司);LabSwift-aw型便携式水分活
度仪(瑞士 NOVASINA公司);DZ400单室真空机
(星火包装机械有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 样品处理 采后的余甘子果实,剔除烂果
后,用流动水冲洗,沥干样品,备用。
预处理:热处理方法是将其中一组样品放置在
温度为38℃、湿度为85% 100%的人工气候箱内
热处理2d。冷激处理将果实完全浸入0℃的冰水
中冷激处理30min,沥水,晾干[8-10]。
分别称取两组冷激、热激、正常未处理样品各
200g,将其中的一组包含冷激、热激、未处理样品用
真空包装机密封为试验组 A,另一组置于塑料篮中
不包装为试验组B,重复称取试验组A、B,将样品分
别放置于4℃冰箱和20℃、湿度为77%的恒温培养
箱中,得到如表1的12个试验组。
表1 余甘子果实贮藏试验组
试验组 1 2 3 4 5 6
贮藏温度/℃ 4 4 4 4 4 4
预处理方式 热激 热激 冷激 冷激 正常 正常
包装 真空包装不包装真空包装不包装真空包装 不包装
试验组 7 8 9 10 11 12
贮藏温度/℃ 20 20 20 20 20 20
预处理方式 热激 热激 冷激 冷激 正常 正常
包装 真空包装不包装真空包装不包装真空包装 不包装
1.3.2 余甘子果实营养成分和理化性质测定 失
重率:采用称重法测量[11]。
硬度:选取大小均匀的余甘子果实,物性分析仪
硬度测定模式进行测试[12],测试条件如下:直径为
25mm的平底柱形探头,探头下行速度1mm·s-1,
压缩程度20%,停留间隔时间5s,触发值为0.2N,
环境温度:16 20℃。每个样品测6次,取平均值。
含水率:将余甘子果实去核得到果肉,称取试验
样品1g,放入水分测定仪中,调节温度为105℃,进
行测定,直到水分测定仪读数恒定时,停止测量,重
复3次,取平均值。
水分活度:取干燥样品以2cm的厚度平铺在水
分活度仪样品皿中,进行测定,水分活度仪读数达到
恒定为止,记录读数,重复3次取平均值。
可溶性固形物:准确称取20g的余甘子果肉样
品,在研钵中充分研碎成糊状,定容至200mL。用蒸
馏水校准折射仪读数,使其在20℃的校正值下可溶性
固形物质量分数调整至0,将棱镜表面擦干后,滴加2
3滴待测样液于棱镜中央,立即闭合上下两块棱
镜,对准光源,转动消色调节旋钮,使视野分成明暗两
部分,再转动棱镜旋钮,使明暗分界线恰在物镜的十
字交叉点上,读取折光率,做3次平行,取平均值。
酸值:取20g余甘子果肉样品,加入20mL的
蒸馏水进行研磨,定容至200mL,备用。取样品溶
液50mL,用0.1mol·L-1的 NaOH溶液进行滴定,
滴定至化学计量点时,停止滴定,记录数据[13]。
TA=(C×V2×V0)/(V1×W)×100%
TA———可滴定酸值(mmol·g-1);V0———余甘
子果肉样品总体积(mL);V1———滴定所用的样品体
积(mL);V2———消耗的 NaOH标准液体积(mL);
C———NaOH标准液的摩尔浓度(mol·L-1);W———
515
林 业 科 学 研 究 第27卷
样品质量(g);
维生素C:应用碘量法对维生素 C质量分数进
行测定[14]。
还原糖:用 GB/T5009.72008方法测定还原
糖量[15]。
2 结果与分析
2.1 余甘子果实贮藏过程中失重率变化
失重是影响余甘子贮藏的主要因素之一,表现
为果实发生皱缩,并且表面失去光泽。研究表明,果
实的失重主要由蒸腾作用失水造成[16]。表2为贮
藏过程中真空包装试验组失重率变化情况,由表可
以看出,真空包装方式阻断了余甘子果实与外部空
气的接触,使得余甘子果的蒸腾作用受到阻碍,所以
没有出现明显的失重现象。而从图1不包装的6个
试验组可以看出,贮藏温度是影响失重率的主要因
素,贮藏时间6d时,试验组10(20℃、冷处理、不包
装)的失重率为试验组4(4℃、冷处理、不包装)的
13倍,并且在贮藏温度为4℃时的样品失重率随着
时间的增加逐渐减小。总之,为了减小果实的失重
率,首先选择真空包装为最优方式,在无包装设备和
条件存在的情况下,要选择贮藏温度为4℃为益。
表2 贮藏过程中真空包装试验组失重率
试验组 1 3 5 7 9 11
贮藏温度/℃ 4 4 4 20 20 20
预处理方式 热激 冷激 正常 热激 冷激 正常
包装方式
真空
包装
真空
包装
真空
包装
真空
包装
真空
包装
真空
包装
12d失重率 0 0 0 0 0 0
图1 贮藏过程中不包装试验组失重率(不包装)
2.2 余甘子果实贮藏过程中硬度变化
果实硬度是反映耐贮性的重要指标,软化是果
实完熟的一个重要特征,并且软化的果实不利于贮
藏,对余甘子果而言理想的状态是在贮藏期间保持
一定的硬度,并在货架期余甘子果能够正常成熟软
化[17]。由图2可以看出,余甘子果样品硬度随着贮
藏时间的延长而逐渐减小,在贮藏期内,对比不包装
试验组,真空包装试验组硬度变化较小。在真空包
装试验组中,冷处理和未处理余甘子果初始硬度为
260N,而热处理的余甘子果硬度为215N,热处理使
果实硬度下降了17.3%。在贮藏时间为12d时,试
验组3(4℃、冷处理、真空包装)硬度保持较好,由初
始的260N下降到192N,降低26.1%,其次为试验组
图2 贮藏过程中试验组硬度变化(A真空包装 B不包装)
615
第4期 宋国彬等:温度和处理方式对余甘子果理化性质影响
5(4℃、未处理、真空包装),下降率为38.1%。若以
硬度为贮藏阶段的主要指标,选择真空包装条件下,
贮藏温度为4℃,并对余甘子果实进行冷激处理为
较优贮藏条件。
2.3 余甘子果实贮藏过程中水分及水分活度变化
图3为贮藏时间与水分活度及含水率关系图,
可以看出,12个试验组中水分活度值随着贮藏时间
变化几乎保持恒定为0.99,远大于食品的安全水分
活度值0.6,有利于微生物繁殖、代谢,所以很容易
发霉变质,此为余甘子果实不能保持较长时间的主
要原因[18-19]。在含水率与贮藏时间的关系图(图
3C、D)中可以看出,随着贮藏时间的延长,真空包装
余甘子果含水率变化不明显为81.5%,温度和预处
理方式对含水率的影响不显著,在不包装试验组中,
温度是影响含水率变化的主要因素,预处理方式对
其影响效果不明显。在贮藏时间为12d时,不包装、
贮藏温度为4℃的3个试验组含水率下降约为3%,
而不包装、20℃的试验组含水率下降约为16%,水
分损失明显。需要以包装方式和贮藏温度两方面对
含水率的影响进行评估,确定最优的贮藏条件。
图3 贮藏过程中试验组水分和水分活度变化(A、C真空包装 B、D不包装)
2.4 余甘子果实贮藏过程中可溶性固形物变化
可溶性固形物质量分数在果实贮藏过程中的变
化主要在两个方面,一方面由于大分子物质的降解,
另一方面是由于呼吸作用消耗[20]。由图4可以看
出,随着贮藏时间的延长,可溶性固形物质量分数整
体呈增加趋势,其中不包装、贮藏温度较高条件下,余
甘子果可溶性固形物增加明显,因为余甘子果实与空
气充分接触,同时在机体酶活性较为适合的温度下,
715
林 业 科 学 研 究 第27卷
余甘子果自身的生理代谢作用较强,使原果胶转化为
可溶性果胶,淀粉等多糖类物质转化为可溶性的碳水
化合物,并且其转化量大于呼吸作用的消耗量,从而
导致可溶性固形物升高明显,与文献[21]报道吻合。
其中试验组12(20℃、未处理、不包装)可溶性固形物
质量分数由1.0增加到1.7,增加了70%,为12组样
品中最高,而4℃、冷处理、真空包装的试验组3增加
了5%,为所有余甘子样品中最低,由于贮藏过程中要
尽量减少余甘子果代谢,所以选择在较低温度下贮
藏,真空包装、冷处理方式为主。
图4 贮藏过程中试验组可溶性固形物变化(A真空包装 B不包装)
2.5 余甘子果实贮藏过程中酸值变化
可滴定酸值是决定余甘子果实风味的重要因素
之一,也是衡量果实贮藏质量的指标之一,未成熟的
余甘子果过于酸涩,可食用性差,在成熟过程中,余
甘子果酸涩程度降低,果实风味完美体现。如果酸
值下降明显,不但果实食用口感差,同时失去余甘子
原有的风味。由图5可以看出,在两种包装方式中,
真空包装余甘子果酸值下降较为显著,并且贮藏温
度20℃比4℃整体下降趋势更为明显,处理方式对
其影响较小,试验组 7、9、11酸值降低率分别为
351%、40.8%、31.7%,表明在真空包装条件下,贮
藏温度升高,机体代谢消耗过多酸性物质,体系酸值
降低明显,不利于余甘子原有风味的保存。在真空
包装、4℃条件下,贮藏12d后余甘子果酸值降低率
约为10%,余甘子果自身的酸涩程度降低,余甘子
果香得到较好的体现,贮藏效果好。
图5 贮藏过程中试验组酸值变化(A真空包装 B不包装)
815
第4期 宋国彬等:温度和处理方式对余甘子果理化性质影响
2.6 余甘子果实贮藏过程中Vc质量分数变化
图6为贮藏时间与Vc质量分数变化图,由图可
以看出,未处理和冷处理后的余甘子果Vc质量分数
为0.13%,热处理后的样品Vc质量分数为0.12%,
热处理使Vc下降了10.15%。观察两种包装方式,
随着贮藏时间的延长,Vc很容易被氧化降解,所以
其质量分数均降低。在贮藏温度为20℃时,余甘子
果Vc下降最为明显,在真空包装、4℃贮藏条件下,
余甘子果Vc被氧化降解速率较慢,试验组1、3、5分
别降低了26.08%、2502%、26.56%,为12个试验
组中最低。Vc具有抗氧化、抗衰老等功效,为了在
余甘子贮藏过程中尽量的将Vc保存,需要在样品贮
藏时选择真空包装、贮藏温度4℃为试验条件。
图6 贮藏过程中试验组Vc变化(A真空包装 B不包装)
2.7 余甘子果实贮藏过程中还原糖质量分数变化
还原糖是评价物质贮藏好坏的重要标准之一,
一方面新陈代谢会消耗自身的碳水化合物,机体还
原糖量减低;另一方面物质本身在贮藏过程中会分
解淀粉等多糖类组分,体系还原糖量增加[20-21]。由
图7可以看出,未处理和冷处理样品的还原糖量为
213%,热处理后样品的还原糖的量降低到2.05%。
在不包装试验组中,还原糖的质量分数先降低后升
高,在降低阶段,机体消耗的还原糖量大于本身产生
的还原糖的量,在升高阶段,自身产生的还原糖大于
代谢过程中消耗的部分,机体还原糖总量增加。总
体看来,不包装余甘子果样品代谢速度较快。真空
包装、贮藏温度较低的条件下,余甘子果的代谢速度
慢,自身的酶活性低,还原糖的消耗量较小。在3个
试验组中,试验组1的还原糖消耗量明显高于试验
组3和5,试验组3、5还原糖量分别降低了7.04%
和610%,代谢速度较慢,适合贮藏。
图7 贮藏过程中试验组还原糖变化(A真空包装 B不包装)
915
林 业 科 学 研 究 第27卷
3 结论
不同包装、预处理方式和贮藏温度对余甘子贮
藏的时间有一定的影响,真空包装使果实与氧气隔
绝,冷激处理有效的降低机体酶活性,低温能够降低
果实代谢速度,这3种方式均能减缓推迟余甘子果
实完熟衰老进程,延长保鲜期。4℃、冷处理的真空
包装试验组,失重率为0,含水率保持在余甘子样品
原有值的81.5%,硬度下降缓慢,自身代谢速率低,
其酸值、可溶性固形物、Vc、还原糖等营养成分变化
较小,贮藏时间达到70d,为余甘子商品的贮藏提供
依据。
参考文献:
[1]LiuFS,HouKW,LiSJ.ThehealthprotectingvalueofPhyl
lanthusemlicaL.anditsprospectsforexploitationandutilization
[J].JouralofNatureResearch,1993,8(4):299-306
[2]杨顺楷,杨亚力,杨维力,等.余甘子资源植物的研究与开发进
展[J].应用与环境生物学报,2008,14(6):846-854
[3]李 昆,陈玉德,谷 勇,等.云南野生余甘子果实类群及其分
布特点研究[J].林业科学研究,1994,7(6):606-610
[4]JamesB,PerianayagamS,SharmaK,etal.Evaluationofantipy
reticandanalgesicactivityofEmblicaoficinalis[J].JournalofEth
nopharmacology,2004,95:83-85
[5]ZhengLY,SunDW.Vacuumcoolingforthefoodindustryareview
ofrecentresearchadvancestrends[J].FoodScienceandTechnolo
gy,2004,15(12):555-568
[6]李 宁,阎瑞香,王步江,等.不同包装方式对白灵菇低温保鲜
效果的影响[J].农业工程学报,2011,27(7):377-382.
[7]何喜玲.不同预处理对果蔬贮藏中物理机械特性的影响研究
[D].杭州:浙江大学,2005
[8]李国萍.热处理条件对番茄采后冷害的影响[J].农业工程学
报,1996,12(4):189-193
[9]李鹏霞,樊金拴,王贵禧,等.不同热处理方式对冬枣货架期品
质的影响[J].贮藏与加工,2004,4(1):17-19
[10]曾竞华,庞 杰,冯 彤,等.番茄冷激对其果实贮藏保鲜效
果的影响[J].粮油加工与食品机械,2000,(6):23-24
[11]叶世柏.食品理化检验方法指南[M].北京:北京大学出版
社,1991:346-351
[12]李志刚,袁慧蓉,石建春,等.鲜切冬瓜贮藏过程中质构品质
变化分析[J].山西农业大学报:自然科学版,2010,30(3):
270-273
[13]RodrigoD,AranzJI,KochS,etal.Physicchemicalcharacteris
ticsandqualityofrefrigeratedSpanishorangecarotjuicesandin
fluenceofstorageconditions[J].JournalofFoodScience,2003,
68(4):2111-2116
[14]李合生,孙 群,赵世杰,等.植物生理生化实验原理和技术
[M].高等教育出版社,2001
[15]GB/T5009.72008食品中还原糖的测定[S].
[16]ValentinaC,GiovannaG.Shelflifeextensionofhighbushblueber
ryusing1methylcyclopropenestoredunderairandcontroledat
mosphere[J].FoodChemistry,2011,126(4):1812-1816
[17]王友升,王贵禧,梁丽松,等.不同气体成分贮藏对大久保桃
果实品质的影响[J].农业工程学报,2006,22(8):214-218
[18]李 琳.水分活度(Aw)与食品防腐[J].中国食品添加剂,
2000(4):33-37
[19]严维凌.食品水分活度测量不确定度的评定方法[J].食品与
机械,2009,25(6):117-120
[20]陈杭军,王翠红,郜海燕,等.不同包装方法对蓝莓采后贮藏
品质和抗氧化活性的影响[J].中国农业科学,2013,46(6):
1230-1236
[21]刘 萌,范新光,王美兰,等.不同包装方法对蓝莓采后生理
及贮藏效果的影响[J].食品科学,2013,34(14):346-350
025