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为探究气调贮藏(CA)、动态气调贮藏(DCA-RQ1.3)及 1 - 甲基环丙烯(1-MCP)处理对‘Cripps Pink’苹果品质的影响,研究人员分析挥发性化合物、感官属性等。发现 CA 贮藏醛类更丰富,DCA 酯类浓度高,1-MCP 可减少挥发性化合物,研究为苹果贮藏提供理论依据。
苹果是全球重要的经济水果,其采后贮藏保鲜一直是农业领域的研究热点。目前,传统的冷藏技术虽能在一定程度上延长苹果货架期,但难以精准调控果实的生理代谢过程,导致风味物质流失、质地劣变等问题。气调贮藏(Controlled Atmosphere, CA)通过调节贮藏环境中的氧气(O?)和二氧化碳(CO?)浓度,被广泛用于苹果长期保鲜,可降低腐烂率、延缓果实软化。然而,动态气调贮藏(Dynamic Controlled Atmosphere, DCA)基于呼吸商(Respiratory Quotient, RQ)的调控模式,在部分苹果品种中表现出对果肉硬度和病害的更好控制效果,但不同贮藏环境对果实挥发性化合物组成及感官品质的影响尚不明确。此外,1 - 甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene, 1-MCP)作为乙烯作用抑制剂,虽能延缓果实成熟,但其对气调贮藏下苹果香气物质合成的抑制机制仍需深入探究。“Cripps Pink” 苹果作为晚熟品种,市场价值高,但采后贮藏过程中面临香气劣变和质地下降的挑战,目前缺乏该品种在 CA 和 DCA 条件下结合 1-MCP 处理的感官评价体系研究。因此,揭示不同贮藏条件下挥发性化合物与感官属性的关联机制,对优化苹果贮藏技术、提升商品价值具有重要意义。
巴西圣玛丽亚联邦大学(Federal University of Santa Maria)的研究人员针对上述问题,开展了 “Cripps Pink” 苹果在 CA、DCA-RQ1.3 条件下(含或不含 1-MCP 处理)的贮藏研究,分析了 9 个月贮藏期后货架期 1、7、14 天的挥发性化合物、关键气味物质、品质参数及感官特征,相关成果发表在《Food Research International》。
研究主要采用以下关键技术方法:
- 气相色谱 - 质谱联用(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC/MS):用于定量分析苹果挥发性化合物组成。
- 气相色谱 - 嗅觉测量(Gas Chromatography-Olfactometry, GC-O):结合感官评价,识别对香气有显著影响的关键气味化合物。
- 优选属性激发(Preferred Attribute Elicitation):通过半训练消费者 panel 评估果实的感官属性(如果脆度、多汁性、色泽、气味等)。
- 品质参数测定:包括乙烯生成量、呼吸速率、果肉硬度、可溶性固形物含量等生理指标的动态监测。
代谢评估与果实品质
在 20±1.0°C 空气中货架期 1、7、14 天,对不同处理苹果的品质参数进行分析(表 1)。结果显示,与未使用 1-MCP 的 CA 和 DCA 贮藏果实相比,1-MCP 的应用显著降低了乙烯产量,且在整个货架期内均保持这一效果。仅在第 7 天,CA 和 DCA 的乙烯产量存在显著差异,CA 的乙烯产量高于 DCA。从第 1 天到第 14 天,乙烯产量显著增加,而 1-MCP 在 CA 和 DCA 处理中均显著降低了乙烯产量和呼吸速率,证明了其在延缓成熟和代谢方面的有效性。
挥发性化合物与嗅觉分析
GC/MS 分析表明,CA 贮藏的苹果醛类化合物浓度更高,而 DCA 贮藏的苹果酯类浓度更高。1-MCP 的应用使两种贮藏环境中的主要挥发性化合物浓度均降低。GC-O 结果显示,CA 贮藏的苹果具有更多的气味影响化合物,具体而言,在修饰频率超过 40% 的情况下,有 3 种醇类、6 种醛类和 6 种酯类,而 DCA 贮藏的苹果仅有 1 种醇类、2 种醛类和 3 种酯类。这表明 CA 环境促进了更复杂的香气轮廓形成,而 DCA 虽增加了乙酯类物质浓度,但关键气味化合物的多样性较低。
感官属性评价
优选属性激发评估显示,在第 7 天,DCA 贮藏的苹果比 CA 贮藏的苹果脆度和多汁性更低。此外,CA 结合 1-MCP 贮藏的苹果具有多汁、绿色和草本气味的特征。这说明较高的 O?可用性(CA 环境)有助于维持果实的质地品质,并形成更丰富的香气层次,而 DCA 条件下果实的感官属性劣变更快。
结论与讨论
本研究表明,“Cripps Pink” 苹果的挥发性轮廓、关键气味和感官特征受贮藏大气条件、1-MCP 使用和货架期持续时间的影响。CA 贮藏(较高 pO?)促进了更复杂的香气化合物(如醛类、醇类、酯类)的积累,延缓了果实质地劣变,而 DCA 虽增加了乙酯类含量,但与较低的品质属性相关。1-MCP 通过抑制乙烯作用,有效减少了两种贮藏环境中主要挥发性 / 气味化合物的合成,同时维持了果实的物理化学参数(如果肉硬度、可溶性固形物)。该研究为苹果采后贮藏技术的优化提供了关键数据,揭示了气调环境与 1-MCP 处理在平衡果实保鲜与风味保留中的协同作用机制,对指导商业贮藏中根据品种特性选择适宜的保鲜策略具有重要意义。研究结果进一步丰富了果实采后生理学理论,为开发基于代谢调控的智能贮藏技术提供了科学依据。