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预冷与冷链运输和货架期间桃果热传导性能及品质差异
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      基金项目:国家桃产业技术体系“采后处理与加工岗位(CARS-31-345);农青年科技项目”桃果冷害机理探讨及热处理技术研宄(〔2011〕19)。
  通讯作者:叶正文(1963―),男,湖南常德人。研究员,博士,主要从事果树栽培育种及长途冷链物流的研究。Tel:近年来,我国桃果种植业发展十分迅速,总种植面积紧跟苹果、柑橘之后,位居第三。有关研究者在对国内桃果市场动态的调研中发现了如下三个问题:一是农民卖果难;二是国内桃果终端市场的果品外观及内在品质仍差强人意;三是桃果出口量所占比例小。除了与某些桃品种需要经济林研究更新替代、栽培管理技术有待改进外,果品预冷、物流及货架期间的操作关键点日益成为制约桃产业发展的瓶颈。
  为了提高桃果在国际市场所占比例和国际影响力,减少桃果终端市场的损耗和改善桃果的品质,使得预冷和冷链物流环节的研究成为水果学界亟待研究解决的重要课题。热传导性是指果实对冷热能量的传递能力和传递速率。果实采后仍是活的生命体,时刻进行着呼吸代谢和营养代谢,但它们的变化极大地受到外界温度的影响,温度升高其酶活性强,呼吸速率大,加速了果实的衰老;温度降低,则呼吸速率随之下降,可延缓果实衰老腐烂;这种特殊的生理现象将直接影响果实内部的热传导性能。研究采后果实热传导机理不仅有理论意义,对其定量精确的研究更有推广应用价值,如能确定果实的预冷和冷藏时间,则能为果实采后贮运提供技术指导。对于这一方面的研究,国内外除了有关果蔬运输现状的综述和展望的研究报道之外,鲜有对桃果冷链运输的具体分析的研究报道。文中以甘肃秦安县的“仓方早生”水蜜桃为试材,对不同成熟度桃果实在预冷、运输和货架期间其热传导性能和货架品质之间的差异性进行了研究,以期筛选出不同成熟度果实冷链长途运输所需预冷时间和适宜的采收成熟度,从而为桃产业的发展提供一定的技术支撑。
  1材料与方法1.1试验试材以采自甘肃省秦安县的“仓方早生”水蜜桃为试材,筛选不同成熟度(七、八、九成熟)、着色均匀、大小一致、无病虫害、无机械损伤的果实,放入垫有海绵纸的塑料筐中,以单果泡沫网包装,双层摆放,之后立即运回秦安县茗秀果业冷库进行预冷处理。
  1.2试验方法将桃果置于(21)C的低温预冷库中预冷30h后装入温度为58 C的冷链车中进行长途(由甘肃秦安运至福建泉州,>2000km)运输,到达目的市场后,将试验果品摆放至温度为20 25C的房间内进行货架研究。
  对预冷、长途运输及货架期间不同成熟度果实果心温度及空气温湿度的变化情况进行全程跟踪记录。到达泉州后,对货架期间不同成熟度果实的各品质指标(失重率、腐烂率、机械损伤、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量)进行观测,并拍照跟踪记录。
  2012年甘肃秦安至福建泉州的长途冷链运输试验,于7月25日13时将桃果放进冷库进行预冷,7月26日18时装车,7月26日20时左右发车前往泉州,7月28日22时在高速路口处接到货物。其中,冷库预冷30h左右(上下波动一个小时的时间),长途运输50h左右(上下波动一个小时的时间),之后放入。从中可以看出,七成熟果实预冷处理20h,果心温度由最初的28.2C降至4C左右,预冷处理至2530h,果心温度稳定在2C,因此,七成熟“仓方早生”水蜜桃预冷时间不能低于20h;八成熟果实预冷处理1015h,果心温度由最初的27.3C降至4C左右,预冷处理至20h,果心温度维持在2C,预冷处理至2530h,果心温度稳定在1.5C,所以八成熟“仓方早生”水蜜桃预冷时间不能低于15h;九成熟果实预冷处理20h,果心温度由最初的27C降至4C左右,预冷处理至2530h,果心温度稳定在2C,所以九成熟“仓方早生”水蜜桃预冷时间不能低于20h,与七成熟果实的预冷处理效果相似。
  2.2冷链运输时间对不同成熟度桃果热传导性能的冷链车运输时间对不同成熟度果实热传导性能的影响情况如所示。由可知,在整个运输期间,七、八、九成熟桃果实的果心温度分别维持在56、79、57C;空气温度显著高于不同成熟度果实的果心温度,且整个运输期间呈上升趋势,运输80h的空气温度高达11C,这可能因为冷链运输车的设定温度(4C左右)高于预冷温度(21)C,且运输期间果实的大量呼吸热致使冷链运输车内的空气温度升高。
  冷链车运输时间对不同成熟度桃果热传导性能的影响Fig.2Effectofcoldchaintransportation 2.3货架温度对不同成熟度桃果热传导性能的影响货架温度对不同成熟度桃果实热传导性能的影响情况如所示。货架期间,不同成熟度桃果的果心温度及空气温度均呈先急剧上升后稳定的变化趋势。空气温度的增幅显著高于不同成熟度桃果果心温度的变化幅度,且随着桃果摆放于货架时间的延长,两者的差异愈显著。
  货架温度对不同成熟度桃果热传导性能的影响Fig.3Effectofshelftemperature 2.4不同成熟度桃果冷链运输特性的比较经30h左右的低温冷库预冷处理和50h左右的冷链运输后,果品由甘肃秦安到达福建泉州,不同成熟度桃果运输特性的测定结果如表1所示。当果品运到泉州时,不同成熟度桃果的果实失重率均低于1%,这一指标值在国标规定范围之内(5%);不同成熟度果实均无腐烂及机械损伤情况;七成熟、八成熟果实的硬度均保持在67kg/cm2,而九成熟果实的硬度仅为1.73kg/cm2,手感(硬度)和口感(果肉细腻性、汁液含量等)等商品价值均大大降低;到达目的地时七、八成熟果实中的可溶性固形物含量均呈上升的变化趋势,分别由采摘时的9.14%和9.45%上升至9.95%和10.05%,而九成熟果实的含量却呈下降的变化趋势;到达目的地时七成熟果实中的可滴定酸含量呈上升的变化趋势,说明成熟度低的果实其酸合成速率高于消化降解速率,八成熟果实中可滴定酸含量的变化不大,九成熟果实中的可滴定酸含量却呈降低的变化趋势;七、八成熟果实的固酸比均呈上升的变化趋势,九成熟果实的固酸比由原来的36:1上升为38:1.上述各指标值说明,九成熟果实呈营养体快速消耗状态,而七、八成熟果实的长途冷链运输特性大大优于九成熟果实。
  2.5不同成熟度桃果被置于货架期间其果实硬度与可溶性固形物含量的变化情况不同成熟度桃果被置于货架期间其果实硬度与可溶性固形物含量的变化曲线如所示。从中可以看出,采摘时九成熟桃果其果实硬度仅为3kg/cm2左右,到达泉州后其果实硬度降为1.73kg/cm2,商品价值大大降低了,且其可溶性固形物含量显著低于七、八成熟果实;七、八成熟表1不同成熟度桃果实运输特性比较测定指标个7月25日为桃果采收时各指标的测定日期;7月28日为桃果到达运输目的地时各指标的测定日期。
  果实中的可溶性固形物含量呈先上升后下降的变化趋势,两者之间无显著性差异。桃果被置于货架的第1天其果实硬度没有显著下降;置于货架的第2天,七、八成熟桃果的果实硬度由到达时的6.9分别下降为4.5和2.4kg/cm2.置于货架的第3天,七、八成熟桃果的果实硬度维持在2.3和1.7kg/cm2之间,这表明八成熟果实必须在两天之内销售完毕,七成熟果实可推迟到第3天售完。
  一七成熟桃果果实硬度+七成熟桃果的TSS含ft +八成熟桃果果实硬度八成熟桃果的TSS含世九成熟桃果果实硬度九成熟桃果的TSS含货架期间不同成熟度桃果的果实硬度和可溶性固形物含量的变化曲线2.6不同成熟度桃果被置于货架期间其果实中的可滴定酸含量的变化情况不同成熟度桃果被置于货架期间其果实中的可滴定酸含量的变化曲线如所示。从中可以看出,运输至目的地时,不同成熟度果实的可滴定酸含量与初始值相比均无显著性变化,货架期间不同成熟度果实的可滴定酸含量均呈上升的变化趋势,桃果被置于货架的第3天,七、八、九成熟果实的可滴定酸含量分别为0.26%、0.32%和0.25%,其中八成熟果实的可滴定酸含量显著高于七成熟和九成熟果实。
  2.7货架期间不同成熟度桃果其固酸比的变化情况据前人研究结果,桃果实的固酸比为50:1左右则风味较好。货架期间不同成熟度桃果其固酸比的变化曲线如所示。由可知,整个贮运期间,不同成熟度果实的固酸比均呈下降趋势,至货架期第2天,七、八、九成熟果实的固酸比分别为42:1、37:1、34:1,七至八成熟果实的固酸比较好,较好地保持了果实的原有风味。
  货架期间不同成熟度桃果其固酸比的变化曲线Fig.6Changesofratioofsoluble 3讨论果实对外界温度变化的响应具有较长时间的滞后现象,即当升温或降温开始一段时间后方发生变化,当升温或降温到一定临界值后,温度变化变得十分缓慢,即生物学中的时间滞后效应。试验结果表明:在预冷、冷链运输及货架期间,不同成熟度桃果果心温度的变化速率均低于外界空气的变化速率,表现出一定的滞后性,这与张敏等人在研究苹果冷藏期间的热传递性时得出的结冷时间较长,建议以后采用强风预冷,冷却效果均匀,预冷时间为24h.八成熟果实预冷速度比七成熟和九成熟的快,可能与七成熟果实果肉组织紧密、汁液少、不溶性果胶含量高导致果实传导蓄冷传递慢有关;九成熟果实传导蓄冷传递慢可能与其果肉絮败、纤维化严重导致果汁减少有关;八成熟果实不溶性果胶含量减少、可溶性果胶含量加、汁液丰富,使得果实预冷速度比以上两者快。
  冷链运输期间,八成熟果实果心温度的变化幅度比七成熟和九成熟的大,且比七、九成熟果的果心温度高,和空气温度(10 C左右)的变化相符,说明在车内温度一定的条件下,果实自身的蓄冷量和传导速率有关,汁液有导热和导冷的功能,七成熟和絮败的九成熟果实其汁液少,导冷能力弱,自身蓄冷量比较稳定,可较好保持原有的预冷温度,而八成熟果实在长时间的运输条件下,温度升至与空气温度相似。
  货架期间,不同成熟度果实的可滴定酸含量均呈上升趋势,七至八成熟果实可能与其后熟软化期间游离酸的合成大于分解速率导致总酸含量加有关,九成熟果实后期的加可能与其无氧呼吸导致果实乙醇、乙醛等附生代谢物的加有关。
  4结论采收环节比较重要,按照操作规范,要求采收果实应具有适合长途运输的成熟度,包括应有的硬度、色泽、无病虫害及机械损伤,果柄长度与果凹处应持平。
  预冷环节对于桃果实贮运至关重要,一般要求预冷温度为24C,相对湿度在80%以上。预冷不仅可以抑制运输期间果实的衰老腐烂,且可使果实具有一定的蓄冷量,使果实在运输期间能较好地保持果心温度的稳定。
  不同成熟度果实的预冷时间及蓄冷性能有一定的差异。预冷库温度设定为2C时,七成熟果实果心温度预冷至4C需>20h,八成熟果实需1015h,九成熟果实20h;七成熟果实蓄冷性能优于八成熟和九成熟果实。
  九成熟果实经30h的预冷和50h的长途冷链运输后,其果实硬度<2kg/cm2,果实风味大大降低,组织解体,己无商品价值,不适合长途运输。
  运输至目的地泉州后,七成熟果实无腐烂和机械损伤现象,果实的失重率均小于1%,果实硬度与可滴定酸、可溶性固形物含量均无显著的下降趋势。
  七至八成熟果实为长途运输的适宜采收成熟度。预冷温度建议为24C,七成熟预冷时间20h,八成熟预冷时间1015h.七成熟果实销售期可达3d,八成熟果实为2d,八成熟果实风味稍优于七成熟果实。可根据当地市场的销售情况,有针对性地收购七成熟或八成熟果实。

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