CN111034784A - 一种通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，属于水果保鲜领域，该保鲜方法包括：(1)将无病害、无损伤的新鲜柿果实整果浸渍于次氯酸钠溶液中，取出后用水漂洗，晾干；(2)将步骤1处理后的柿果实置于微波炉中热激处理；(3)将热激处理后的柿果实于室温条件下储藏。本发明所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，在柿果实的后熟过程中维持果实维持细胞壁结构，延缓柿果实中细胞壁物质降解和单宁含量的降低，延长脱涩过程，推迟成熟时间，延长货架期。
Description
技术领域
本发明涉及水果保鲜领域，具体涉及一种通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法。
背景技术
柿果实(Disopyros Kaki)成熟后不仅风味甜美而且营养丰富，富含碳水化合物、可溶性果胶、多种人体所必需的的维生素和矿物质，如维生素C，维生素A，维生素B，钙，铁，磷，碘，同时还富含二萜类、胆碱、胡萝卜素等活性物质，对人体具有良好的保健功能，我国是柿果实的种植大国，柿果实资源丰富，目前年产量达160万吨以上，占全世界柿果实产量的七成以上，我国的柿果实主要以鲜食为主，然而柿果实作为典型的呼吸跃变型果实，在采后会发生明显的后熟软化，软化后果实易受机械损伤、腐烂，从而使得贮藏和运输难度加大，造成较大的经济损失。
柿果实的软化是由于果实细胞壁成分和组织结构发生了明显变化从而导致的硬度下降，纤维素、半纤维素、多糖与木质素、以及果胶作为细胞壁的主要成分，其变化是柿果实软化过程中关键诱因，果胶-纤维素-半纤维素结构的破坏和细胞壁物质的降解是果实质地软化的开端(张鹏龙等人.果实成熟软化过程中细胞壁降解研究进展食品科技.2010,35(11)：62-66)。
其中，果胶物质在柿果实后熟过程中，部分原果胶水解为可溶性果胶、导致原果胶含量降低，所引起的细胞分离是引起果实软化的主要原因，促进原果胶水解的主要是一些果胶降解酶，包括：多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、果胶裂解酶、β-半乳糖苷酶等(佟兆国，王飞，高志红等.果胶降解相关酶与果实成熟软化.果树学报，2011，28(2)：305-312)。
然而，目前我国柿果实仍大范围采用传统贮藏方式和脱涩方式，如室内堆藏、露天堆放和自然冻藏等，采用酒精脱涩、温水脱涩和混果脱涩等，这些贮藏方式在一定程度上使得柿果实的硬度下降、色泽劣化，出现褐变、腐烂等现象，使得柿果实的货架期缩短，带来很大的经济损失，因此，开发有效延长柿果实货架期、提升柿果实品质的采后技术，对我国柿果实产业具有重要意义。
热激处理能够延缓采后柿果实冷害现象，这种外源热激的原理是高温使得部分生理代谢相关酶失活，同时改变了果皮表面的结构，诱导了果实的抗逆性，但不同柿果实间差异较大(罗自生，徐晓玲等人.热激减轻柿果冷害与活性氧代谢的关系[EJ].农业工程学报.2007,23(8)：249-252.)。
热处理是指果实在采摘后用30-50℃的高温加热从而达到保鲜果实的技术，目前所指的果实热激处理是指采用热空气或者热水进行外源加热；微波作为一种新型的热能来源方式，通过引起水分子的震荡能够快速加热物体，通过控制微波的功率和时间，可以对果实进行快速加热，然而目前还未有报道应用到果实采后处理当中。
发明内容
本发明提供了一种通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，该保鲜方法使柿果实在后熟过程中能维持细胞壁结构，延缓细胞壁物质降解，推迟柿果实的软化，延长了柿果实的货架期。
一种通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，包括：
(1)将无病害、无损伤的新鲜柿果实整果浸渍于次氯酸钠溶液中，取出后用水漂洗，晾干；
(2)将步骤1处理后的柿果实置于微波炉中热激处理；
(3)将热激处理后的柿果实于室温条件下储藏。
步骤(1)中，为了除去采后柿果实表面的杂菌，方便储存，所述的次氯酸钠溶液的浓度为100-300mg/L；所述的浸渍时间为5-10min。
优选的，步骤(2)中，所述的热激处理的功率为100-600W；由于热激处理的功率过高会导致柿果实瞬时升温过快，造成柿果实不同程度的损伤或开裂；功率太低会耗时较长，降低效率，进一步优选，所述的热激处理的功率为200-550W。
优选的，所述的热激处理的温度为30-50℃；为了使柿果实达到最佳保鲜效果，进一步优选，所述的热激处理的温度为40-45℃。
优选的，所述的热激处理的时间为30s-5min；热激处理的时间太短效果不明显，热激处理的时间过长会改变柿果实的质地，使柿果实软化，进一步优选，所述的热激处理的时间为1.5-3min。
将微波热激处理后的柿果实取出后，置于室温条件下贮藏，所述的室温条件为温度20±3℃，相对湿度80±5％。
本发明具有以下有益效果：
(1)与传统热激处理相比，本发明所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，采用微波作为内源性热激所引发的果实整体生理变化与传统外源热激处理不同，微波加热可以在没有温度梯度的情况下对柿果实进行深度内层加热；加快了热激处理速度，显著缩短热激时间；处理无需用水，节约了水资源；避免了柿果实中维生素、色素分子、碳水化合物等水溶性植物物质的渗出和流失；同时在一定程度上避免了柿果实表面酶的失活。
(2)本发明所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，在柿果实的后熟过程中维持果实维持细胞壁结构，延缓柿果实中细胞壁物质降解和单宁含量的降低，延长脱涩过程，推迟成熟时间，延长货架期。
附图说明
图1为本发明中实施例1中柿果实剖面分层示意图。
图2为本发明中实施例1中柿果实经处理后即时温度分布示意图；其中，a图为对照组柿果实内、中、外三层的温度；b图为普通外源热激组柿果实内、中、外三层的温度；c图为短时微波热激组柿果实内、中、外三层的温度；d图为长时微波热激组柿果实内、中、外三层的温度。
图3为本发明实施例1中各处理组柿果实在贮藏期间的硬度变化。
图4为本发明实施例1中各处理组柿果实各层在贮藏期间的纤维素含量变化；其中，A图为各处理组柿果实外层纤维素含量变化；B图为各处理组柿果实中层纤维素含量变化；C图为各处理组柿果实内层纤维素含量变化。
图5为本发明实施例1中各处理组柿果实各层在贮藏期间的原果胶含量变化；其中，A图为各处理组柿果实外层原果胶含量变化；B图为各处理组柿果实中层原果胶含量变化；C图为各处理组柿果实内层原果胶含量变化。
图6为本发明实施例1中各处理组柿果实各层在贮藏期间的可溶性果胶含量变化；其中，A图为各处理组柿果实外层可溶性果胶含量变化；B图为各处理组柿果实中层可溶性果胶含量变化；C图为各处理组柿果实内层可溶性果胶含量变化。
图7为本发明实施例1中各处理组柿果实各层在贮藏期间的多聚半乳糖醛酸酶活力变化；其中，A图为各处理组柿果实外层多聚半乳糖醛酸酶活力变化；B图为各处理组柿果实中层多聚半乳糖醛酸酶活力变化；C图为各处理组柿果实内层多聚半乳糖醛酸酶活力变化。
图8为本发明实施例1中各处理组柿果实各层在贮藏期间的纤维素酶活力变化；其中，A图为各处理组柿果实外层纤维素酶活力变化；B图为各处理组柿果实中层纤维素酶活力变化；C图为各处理组柿果实内层纤维素酶活力变化。
图9为本发明实施例1中各处理组柿果实各层在贮藏期间的单宁含量变化；其中，A图为各处理组柿果实外层单宁含量变化；B图为各处理组柿果实中层单宁含量变化；C图为各处理组柿果实内层单宁含量变化。
具体实施案例
下面结合具体实施案例对本发明作进一步阐述，但本发明不限于以下实施案例，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均可从公开商业途径获得。
实施例1
1.实验材料
火柿果实，七成熟，大小均一(直径5.0～6.6cm，高3.9～4.4cm)，无病虫害，色泽均匀，果体90％黄色，购于杭州勾庄水果蔬菜批发零售中心；将柿果实浸渍于5g/L次氯酸钠溶液中8min，取出后用水漂洗2次，晾干，备用。
2.处理方法
普通外源热激组：每个柿果实单独封存于合适大小的自封袋中，封口前手动排出大部分空气，后连袋置于55℃水浴5min。
短时微波热激组：在可用转盘的微波炉(Midea,M1-L213B)中，每5个柿果实为一组同时处理，以较高功率较短时间(539W，1.5min)进行微波热激。
长时微波热激组：在可用转盘的微波炉中，每5个柿果实为一组同时处理，以较高功率较短时间(539W，3min)进行微波热激。
对照处理组：将步骤1处理后的柿果实室温放置，不进行任何处理。
普通外源热激组、短时微波热激组以及长时微波热激组处理后的柿果实均在20℃恒温环境下进行贮藏。
3.取样时间及数量
每组柿果实各处理20个，于0，4，9d进行取样操作，每次取样随机取4个果实作平行参比，取样操作前先行测定整果硬度。
4.取样方法
处理后的柿果实带皮切开，如图1所示，用水果刀将柿果实分割出内、中、外三层，各层分别切碎成1cm左右边长的小块，用液氮冷冻成固体，于-80℃冰箱中冻存；于0d，4d，9d取样工作结束后统一液氮研磨成冻柿粉，进行分装后于-80℃冰箱中冻存备用，待测各项指标。
5.处理结果
如图2所示，图中所示的温度为同组处理5个果实所测温度的平均值，当日室温25.5℃；其中，a图为对照组柿果实内、中、外三层的温度，未经过处理的柿果实的内、中、外三层的温度差别不大，与室温没有太大变化；b图为普通外源热激组柿果实内、中、外三层的温度，从图中可知普通外源热激组柿果实内、中、外三层的温度由外向内逐渐递减；c图和d图分别为短时微波热激组和长时微波热激组柿果实内、中、外三层的温度，从图中可知，经过微波处理的柿果实的温度由内向外逐渐的递减，其中，长时微波热激组柿果实的内层温度略高于短时微波热激组柿果实的内层温度。
热激处理后柿果实在在贮藏过程中的品质指标变化
1、对硬度的影响
对于柿果实，硬度是衡量成熟度的重要标志，随着采摘后柿果实的逐渐成熟，其硬度下降，此现象称为柿果实的软化。
测定方法：每果取赤道线同直径的两端点，局部去皮，使用质构仪(英国SMS公司质构仪TA.XT 2i)进行测定，探头型号为P5，探头直径5mm，设置进样速度2mm/s，进样深度10mm，单位为kg。
如图3所示，微波热激对柿果实硬度的影响结果，可以看出当日处理后各组柿果实硬度差异较大；随着贮藏时间的延长，在4d时微波热激的两组柿果实显示出了优势，硬度明显高于对照组和普通热激组，其中长时微波热激组的柿果实高于短时微波热激组；而在9d时进行的硬度测定显示此时各组柿果实均已完全软化；这可以说明，从采后不久的时间点(0d)到完全软化(9d)的贮藏过程中，微波热激处理可以有效地延缓软化过程，推迟柿果实的成熟。
2、对细胞壁物质的影响
2.1对纤维素的影响
纤维素是植物细胞壁的重要组成部分，其含量的变化可反映柿果实的硬度以及表征成熟度。
纤维素含量的测定：采用索桥生物公司产品(Shanghai CablebridgeBiotechnology Co.,Ltd.)纤维素(CCL)含量试剂盒(微量法)测定，结果以mg/g干重表示；其中所使用酶标仪为瑞士TECAN公司SPARK型号酶标仪。
如图4所示，微波热激对柿果实中纤维素含量的影响结果，其中，A图、B图和C图分别为微波热激后的柿果实中内、中以及外层中纤维素含量；除了在刚处理后的0d时外，几乎所有时间内两组微波热激处理柿果实的平均纤维素含量均高于普通热激组柿果实，内中外三层均如此，这与硬度变化情况相一致，也说明微波热激处理确实延缓了柿果实的软化。
2.2对原果胶的影响
在果蔬的微观结构中，细胞壁果胶物质维持着细胞结构，果胶又分为不溶性果胶(又称为原果胶)和可溶性果胶；随着柿果实的成熟和软化，原果胶逐渐转变为可溶性果胶，使细胞破裂；其中原果胶含量减少，可溶性果胶含量增加，这也是导致柿果实软化的一大诱因。
原果胶含量的测定：采用索桥生物公司的原果胶含量试剂盒(微量法)测定，结果以mg/g鲜重表示。
如图5所示，微波热激对柿果实中原果胶含量的影响结果，其中，A图、B图和C图分别为微波热激后的柿果实中内、中以及外层中原果胶含量；除去处理时0d的初始果实差异，随着贮藏进行，在4d和9d中，大部分微波热激处理柿果实的两组平均原果胶含量高于普通热激组柿果实，外层尤为明显；这可能与柿果实外层包含果皮有关；这说明了微波热激处理在一定程度上延缓和减轻了柿果实细胞的破裂，从而延缓了成熟软化。
2.3对可溶性果胶的影响
可溶性果胶的测定：采用索桥生物公司的可溶性果胶(WSP)含量试剂盒(微量法)测定，结果以mg/g干重表示。
如图6所示，微波热激对柿果实中可溶性果胶含量的影响结果，其中，A图、B图和C图分别为微波热激后的柿果实中内、中以及外层中可溶性果胶含量；除0d外，在4d和9d的采样中，微波热激处理柿果实的两组平均可溶性果胶含量普遍低于普通热激组柿果实与对照组，内中外层的结果均如此，效果尤为明显；可溶性果胶对微波热激的内源热效应较为敏感，受影响较为明显；从此对比中可以看出，微波热激能明显推迟柿果实细胞在后熟中的破裂，从而保持柿果实的硬度，延后成熟时间。
综上所述，各组柿果实处理后的贮藏过程中，在所测的细胞壁物质中，可溶性果胶含量的变化最大，对柿果实的软化成熟起到重要作用，而其受微波热激处理的影响最大，进一步说明本发明所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法具有延缓柿果实软化的效果。
3、对柿果实细胞壁降解酶活力的影响
3.1对多聚半乳糖醛酸酶活力的影响
柿果实采摘后的成熟软化过程中，多聚半乳糖醛酸酶据称对细胞壁降解有着重要意义；多聚半乳糖醛酸酶活力的测定:采用索桥生物公司的多聚半乳糖醛酸酶(PG)酶活试剂盒(微量法)方法进行酶的提取及酶活力测定；其中，在40℃，pH6.0条件下，每mg蛋白每小时分解果胶酸产生1mg半乳糖醛酸定义为一个酶活力单位，以mg/h/mg蛋白表示。
如图7所示，微波热激对柿果实中多聚半乳糖醛酸酶活力的影响结果，其中，A图、B图和C图分别为微波热激对柿果实中内、中以及外层中多聚半乳糖醛酸酶活力的影响；多聚半乳糖醛酸酶对温度敏感，在各个组别中酶活力差异较大，随着贮藏的进行，多聚半乳糖醛酸酶活力逐渐升高，且微波热激处理组柿果实中普遍较高。
3.2对纤维素酶活力的影响
在柿果实成熟过程中，纤维素酶能够水解细胞壁中的纤维素，也是引起柿果实软化的原因之一。
纤维素酶活力的测定:采用索桥生物公司的纤维素酶活试剂盒(微量法)方法进行酶的提取及酶活力测定；其中，在40℃，pH6.0条件下，每mg组织蛋白每分钟催化产生1μg葡萄糖定义为一个酶活力单位，以μg/min/mg蛋白表示。
如图8所示，微波热激对柿果实中纤维素酶活力的影响结果，其中，A图、B图和C图分别为微波热激对柿果实中内、中以及外层中纤维素酶活力的影响；由于处理时各组果实各层的不同温度，导致了酶活力的较大差异，微波热激处理后的柿果实内层温度已达到多聚半乳糖醛酸酶活力的活化温度；随着贮藏的进行，柿果实内的纤维素酶活力逐渐升高，开始诱导果实的软化。
4、对柿果实中单宁含量的影响
除软化外，脱涩是柿果实成熟的另一重要环节，柿果实自然脱涩后，单宁转变为可溶性单宁，同时总单宁含量也逐渐减少，总单宁含量的变化可用以判断柿果实的脱涩情况及成熟度。
单宁含量的测定：采用索桥生物公司的单宁含量试剂盒(微量法)测定，结果以mg/g鲜重表示。
如图9所示，微波热激对柿果实中单宁含量的影响结果，其中，A图、B图和C图分别为微波热激对柿果实中内、中以及外层中单宁含量的影响，在0d到4d间，柿果实已基本完成脱涩，此时涩味明显减少，同时在4d和9d时，微波热激处理柿果实的两组平均单宁含量普遍高于普通热激组柿果实对照组，仅少数例外，且此现象在含果皮的外层中尤为明显；这也说明了微波热激的内源性热效应能延长脱涩过程进而推迟柿果实成熟。
综上所述，本发明所提供的微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，使柿果实在后熟过程中能维持细胞壁结构，延缓细胞壁物质降解，推迟柿果实的软化，延长了柿果实的货架期。
Claims (7)
1.一种通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，其特征在于，包括：
(1)将无病害、无损伤的柿果实整果浸渍于次氯酸钠溶液中，取出后用水漂洗，晾干；
(2)将步骤1处理后的柿果实置于微波炉中热激处理；
(3)将热激处理后的柿果实于室温储藏。
2.根据权利要求1所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的次氯酸钠溶液的浓度为100-300mg/L；所述的浸渍时间为5-10min。
3.根据权利要求1所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的热激处理的功率为100-600W。
4.根据权利要求1所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的热激处理的温度为30-50℃。
5.根据权利要求1所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的热激处理的时间为30s-5min。
6.根据权利要求3-5任一项权利要求所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，其特征在于，所述的热激处理的功率为200-550W；所述的热激处理的温度为40-45℃；所述的热激处理的时间为1.5-3min。
7.根据权利要求1所述的通过微波热激延缓柿果实软化的保鲜方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的室温条件为温度20±3℃，相对湿度80±5％。
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