葡萄汁有孢汉逊酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓果实香...
葡萄汁有孢汉逊酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓果实香气成分及贮藏品质的影响葡萄汁有孢汉逊酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓果实香气成分及贮藏品质的影响奚裕婷，郭虹娜，姜 毅，周 姣，余 伟，刘 佳，肖红梅*（南京农业大学食品科学技术学院，江苏 南京 210095）摘要：本实验以‘红颜’草莓为试材，通过分析腐烂指数、理化品质以及香气成分，研究葡萄汁有孢汉逊酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓香气成分及贮藏品质的影响。结果表明：新鲜草莓香气成分有20 种，其中含量最高的为乙酸反-2-己烯酯，占44.94%、其次为乙酸正己酯（26.12%）、己酸乙酯（16.51%）和己酸甲酯（2.92%）等;草莓经酵母挥发性代谢物熏蒸3 d后，相较于对照组，香气成分新增7 种酯类、1 种醇类、1 种酸类和1 种烯类物质，并刺激乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙醇和正己醇等芳香物质含量明显上升，提高了草莓的风味;酵母挥发性代谢物熏蒸能够有效保持低温贮藏期间草莓果实的外观色泽，延缓草莓硬度、可溶性固形物质量分数、可滴定酸质量分数的下降，抑制腐烂现象的发生。综上，葡萄汁有孢汉逊酵母挥发性代谢物处理可以延缓草莓腐败，保持其品质，增强果实的风味性，提高草莓的耐贮性。关键词：草莓;挥发性代谢物;熏蒸;品质;香气成分草莓（Fragaria×ananassa Duch.）是一种色泽鲜亮、香甜可口的浆果类水果，富含多种抗氧化活性物质，如胡萝卜素、VE、VC和酚类等，营养价值高。但由于草莓果皮薄、水分含量高、采后生理代谢活动旺盛，极易受到碰伤、挤压、振动等机械损害，造成病原真菌侵染，引起果实腐烂变质。其中由灰葡萄孢引起的灰霉病是草莓采后的主要真菌性病害，严重缩短了草莓的销售期。采用拮抗菌挥发性物质是一种颇受关注的抑菌保鲜方式，其分子质量小、易扩散，能避免与果蔬直接接触，残留效应小，如膜醭毕赤酵母、枯草芽孢杆菌、链霉菌等生防菌的挥发性物质均在果蔬上有所应用，它能够通过抑菌作用防治果蔬采后病害，从而延缓果蔬的成熟衰老，保持果蔬色泽、硬度、营养成分等品质。近年来，酵母挥发性代谢物在草莓采后病害防治上研究受到关注，郑芳园研究发现间型假丝酵母挥发性物质可延长草莓的保鲜期;Parafati等研究发现短梗霉酵母挥发性物质能减少草莓灰霉病的发生;Oro等则研究认为海洋嗜杀酵母、美极梅奇酵母、酿酒酵母所产生的乙酸乙酯可抑制草莓灰霉生长，降低草莓腐烂率，保持果蔬基本营养品质。香气也是果实品质的重要组成部分，草莓的香气具有典型性，可作为草莓品质劣化的重要依据，新鲜草莓香甜诱人，具有令人愉悦的味道，感官品质高。然而对于采后草莓而言，香气成分极易损失，从而造成草莓品质下降，通过保鲜处理的方式则能够影响采后草莓香气变化，如气调、辐射等技术。Giuggioli等采用自发气调的方法，（18±1）℃下贮藏2 d，发现草莓香气中酯类物质的含量会发生明显变化，尤其是含乙基的酯类。姚思敏薇等研究发现若使用3.0 kGy剂量以下的60Co-γ射线辐照处理后，草莓特征香气成分乙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸甲酯的含量无明显变化，但是丁酸甲酯、2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮的相对含量会显著增加，保持了草莓风味的稳定性。 Qin Xiaojie等经实验发现葡萄汁有孢汉逊酵母的挥发性代谢物能够增强草莓的抗病性，对于草莓果实具有一定的保鲜效果，但其对于草莓香气的影响目前鲜有报道，故而本实验是在此基础上，以‘红颜’草莓为材料，采用葡萄汁有孢汉逊酵母挥发性代谢物熏蒸处理的方式，验证其对草莓采后外观及营养品质的保鲜作用，并进一步探究该熏蒸保鲜方式对草莓香气的影响效果，从而为保留草莓香气和提高草莓贮藏性提供一定的理论依据，为草莓保鲜技术的发展提供一定的参考。Developmental characteristics and cause analysis of Karst collapse in Qiancuo village, Taoyuan town, 1 材料与方法1.1 材料与试剂草莓果实（Fragaria × ananassa Duch.），品种为‘红颜’，晴天的清晨于南京市锁石生态园采摘后立即运回实验室。实验选用七八成熟、无病虫害、无机械损伤、无腐烂、大小一致的果实。拮抗酵母菌：葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）由本实验室筛选鉴定，置于4 ℃ PDA培养基上保藏。使用前要对酵母菌进行活化，用无菌接种环从斜面上取一环划线接种于PDA培养基上，28 ℃下恒温培养2 d。未来怎样通过合理的布局产品库存，采用不押款、零库存且相对较低的价格销售，减少农民投入，这不是农资行业一直要实现的事情吗？这些年，农资产品随着政策，市场的变化，探索者各式各样的销售方式，赊销是分销商最头疼的事情。 H. uvarum菌悬液制备：用无菌接种环取一环活化后的菌种于装有100 mL PDB培养基的250 mL三角瓶中，28 ℃条件下180 r/min振荡培养24 h。随后取培养液于4 ℃、5 000 r/min下冷冻离心15 min收集菌体，并用无菌水清洗两次。血球计数板计数，用无菌水调整得浓度为1×109 CFU/mL酵母菌菌悬液，待用。实验所用试剂均为分析纯，购自阿拉丁（上海）试剂有限公司。粗铅经过硫化除铜后，铅熔液中溶解的PbS越多，则残存的铜浓度越小，对于PbS饱和铅熔液，理论上残存的最小含铜量仅有百万分之几。而生产实际中铜浮渣由于分离不完全等原因，最后铅熔液残留的铜一般为0.001%～0.002%。 1.2 仪器与设备102光学显微镜 日本尼康公司;HZQ-F160全温振荡培养箱 太仓市实验设备厂;HVE-50自动灭菌锅 日本Hirayama有限公司;TGL20M台式高速冷冻离心机 湖南湘仪仪器有限公司;恒温恒湿培养箱宁波海曙赛富实验仪器厂;XB-K-25血球计数板 国营上海医用光学仪器厂;SW-CJ-JD型单人净化工作台苏州净化设备有限公司;HH-6显恒温水浴锅 国华电器有限公司;BSA124S-CW电子天平 上海精科仪器厂;冷库 南京吉良制冷设备有限公司;便携式色差仪上海汉普光电科技有限公司;WYT-4型手持糖度仪 绍兴市亿纳仪器制造有限公司;TMS-PRO食品物性分析仪 美国FTC公司;气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用仪 美国赛默飞世尔科技公司。1.3 方法1.3.1 原料处理（4）加强施工成本控制。按照施工前期的成本预算，充分进行市场行情调研，对施工中的主要成本支出进行合理的走势预测，提高成本预算的可参考性。同时，施工单位要加强和财务等部门的沟通，财务部门要及时了解施工过程中各类物资的消耗、库存、运输和价格变动等具体情况，对资金投入进行预估，方便日后的成本管理工作。 使用6 个干燥器（直径270 mm），每个干燥器上层放75 颗草莓，下层放8 个培养皿，于常温（25±1）℃、相对湿度（relative humidity，RH）90%～95%条件下熏蒸3 d后取出冷藏（（2±1）℃、RH 90%～100%）。其中对照组培养皿不接种酵母菌;熏蒸处理（VOCs）组中，每个培养皿涂布500 μL 1×109 CFU/mL酵母菌菌悬液测定草莓果实熏蒸前和熏蒸3 d后风味物质等品质指标变化，以后每隔5 d测定果实冷藏期间品质指标，每个处理3 个平行，每平行随机取10 颗草莓，实验重复2 次。(5)不考虑测量误差时，使用未处理的T矩阵辨识出的结构误差与理想值之间的最大差值为1.5 mm，考虑测量误差时，误差辨识精度进一步降低，在此不再列图。 1.3.2 腐烂指数的测定根据果实腐烂面积大小将腐烂指数划分为5 个级别：0级，无腐烂、病斑;1级，腐烂面积小于果实面积的10%;2级，腐烂面积占果实面积的10%～25%;3级，腐烂面积占果实面积的25%～40%;4级，腐烂面积大于总果实面积的40%。腐烂指数按下式计算。http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=dbdaa6020c5b67d4600b03a2a3cf28dc/1c46a7753c02f3a7bef61a121186ff08.jpg1.3.3 理化品质的测定设计意图：教师通过指导学生阅读相关信息，使其了解当时科学家所处的社会环境和掌握的信息，引导学生提出假说——蛋白质是遗传物质。 色差采用HP-213便携式色差仪测定;硬度采用TMS-PRO食品物性分析仪测定;可溶性固形物质量分数采用WYT-4型手持糖量仪测定;可滴定酸质量分数测定参考曹建康等的方法。随着中国特色社会主义进入新时代，乡村振兴战略全面启动，农垦事业发展也进入新阶段，迎来新机遇。“两个3年”任务的完成，意味着农垦系统将逐步告别“四不像”，轻装上阵，真正开启向现代化农业企业转型的征程。过去已去，未来正来。期待农垦系统在新的一年，继续坚定不移推进改革发展，紧紧围绕农业现代化发展这条主线奋力拼搏，担负起国家队、示范区、排头兵和稳定器的职责使命，发挥更切合时代需要的农垦作用、农垦精神。 1.3.4 香气成分测定研究区白音高老组分布范围较广，该套地层喷发不整合覆盖于下伏玛尼吐组之上，平行不整合覆盖满克头鄂博组，与下侏罗统红旗组及古生代地层呈角度不整合接触，与燕山早期花岗岩呈异岩不整合关系。白音高老组火山岩为一套酸性火山岩组合，主要为流纹质(含)角砾凝灰岩、流纹质凝灰岩、流纹质熔结(含)角砾凝灰岩、流纹岩。主要组成矿物为钾长石、黑云母，石英，副矿物为磁铁矿、磷灰石、锆石。岩内斜长石绢云母化，黑云母被白云母、褐铁矿等交代。局部地段具强硅化。 草莓熏蒸3 d后立即对CK组和VOCs组进行取样。香气成分利用GC-MS测定，根据司琳媛的方法进行改进。将草莓切块，取5 g草莓块加入1.5 g NaCl。每个样品的挥发性物质使用RTX-5MS弹性石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）进行分离，萃取纤维头为75 μm CAR/PDMS，萃取温度70 ℃，时间为40 min。热解吸温度为250 ℃，时间为5 min。具体条件为：进样口温度为250 ℃，传输线温度为230 ℃，载气为氦气（He），流速1.3 mL/min;进样量为1 μL，不分流进样。程序升温条件：起始温度为40 ℃，保持2 min，以3 ℃/min升至100 ℃，再以20 ℃/min升至240 ℃，保持5 min。电离方式为电子电离，电子能量70 eV，离子源温度为230 ℃，质量扫描范围为40～400 amu，发射电流为100 μA。所得物质经计算机自动检索，与NIST Library匹配定性，正匹配度和反匹配度大于80的作为定性结果。1.4 数据处理与分析采用统计软件SPSS 20进行Duncan’s方差分析，图表绘制采用Orign 9.0软件。2 结果与分析2.1 酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓果实品质的影响表 1 酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓果实外观及营养品质的影响Table 1 Effect of fumigation treatment with volatile metabolites of the
yeast on appearance and nutritional quality of strawberry fruithttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=dbdaa6020c5b67d4600b03a2a3cf28dc/032701597b67aafe808fcf5669c4f032.jpg&q=30 注：同行肩标小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。品质指标 新鲜草莓 CK组 VOCs组腐烂指数 0.00±0.00c 0.40±0.06a 0.27±0.04b L 49.71±0.52a 48.90±1.05a 49.49±0.91a a 14.63±0.39b 18.90±0.57a 18.69±1.74a硬度/N 50.99±1.69a 42.36±1.64b 42.94±0.77b可溶性固形物质量分数/% 9.03±0.19b 9.38±0.19a 9.33±0.15a可滴定酸质量分数/% 0.67±0.01a 0.62±0.02c 0.65±0.01b
由表1可知，经常温下干燥器密封处理3 d后，CK组和VOCs组的腐烂指数均有所增加， VOCs组的腐烂指数显著低于CK组（P＜0.05）。颜色方面，CK组和VOCs组的a值均高于新鲜草莓，但两组之间无显著差异（P＞0.05）。相较于新鲜草莓，两组的可溶性固形物质量分数略微上升，而硬度下降幅度大，并且CK组和VOCs组的可溶性固形物质量分数、硬度无显著差异（P＞0.05）。熏蒸3 d后，VOCs组的可滴定酸质量分数显著高于CK组（P＜0.05）。由此可知，酵母常温熏蒸处理3 d能够有效抑制果实腐烂现象的发生，但对草莓外观及营养品质变化影响较小。表 2 草莓果实香气成分分类
Table 2 Classification of aroma components in strawberry fruithttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=dbdaa6020c5b67d4600b03a2a3cf28dc/ad40aaf2480746de95538e7a3ec5debe.jpg&q=30 香气类型 种类新鲜草莓 CK组 VOCs组酯类 14 12 19醇类 3 5 6酮类 1 1 1酸类 1 0 1烯类 0 0 1醛类 1 1 1合计 20 19 29
表 3 酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓果实香气成分的影响
Table 3 Effect of fumigation treatment with volatile metabolites of the yeast on aroma components of strawberry fruithttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=dbdaa6020c5b67d4600b03a2a3cf28dc/93c056d22ffd2f9941a9a9c1e5017375.jpg&q=30 注：—.未检出。种类 保留时间/min 香气成分 相对含量/%新鲜草莓 CK组 VOCs组酯类1.413 乙酸甲酯 0.34 — —1.619 乙酸乙烯酯 0.09 — —1.749 乙酸乙酯 1.19 5.24 46.88 2.851 丁酸甲酯 0.30 — —3.489 异丁酸乙酯 — — 0.13 3.800 乙酸异丁酯 — — 0.18 4.062 碳酸二乙酯 — 1.46 0.60 4.417 丁酸乙酯 0.89 0.80 9.21 4.798 乙酸丁酯 — 0.28 0.91 5.678 巴豆酸乙酯 — — 0.17 5.846 2-甲基丁酸乙酯 — 5.26 —6.777 乙酸异戊酯 0.11 0.48 2.83 6.862 2-甲基丁基乙酸酯 — 8.98 1.03 8.251 乙酸戊酯 0.38 — —8.628 己酸甲酯 2.92 — —9.283 惕各酸乙酯 — — 0.21 11.967 己酸乙酯 16.51 6.09 4.72 12.273 顺-3-己烯基乙酸酯 1.72 — —12.64 乙酸正己酯 26.12 1.22 2.29 12.792 乙酸反-2-己烯酯 44.94 0.56 0.71 19.929 乙酸苄酯 — — 0.20 20.169 苯甲酸乙酯 — — 0.28 21.313 丁酸己酯 0.16 — —21.575 2-甲基戊酸甲酯 — — 0.06 26.274 异丁酸-3-苯基丙酯 — 0.93 0.08 26.447 己酸己酯 0.11 — 0.03 27.385 肉桂酸乙酯 — — 1.78 27.387 反式肉桂酸乙酯 — 1.13 —醇类1.257 乙醇 0.17 0.19 8.85 3.065 异戊醇 — — 0.22 6.434 反式-2-己烯醇 — 0.69 0.38 6.518 正己醇 0.92 1.67 2.68 14.058 芳樟醇 1.36 0.93 1.41 28.232 反式-橙花叔醇 — 0.29 0.42酮类1.326/7.308 丙酮 0.26 — —2.712 1-乙酰氧基-2-丁酮 — 49.3 —14.922 2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮 — — 0.19酸类 2.692 乙酰乙酸 — — 0.48 26.49 反式2-己烯基己酸 0.07 — —烯类 5.713 3,3-二甲基-1-戊烯 — — 0.10醛类 5.919 反式-2-己烯醛 0.46 0.14 11.55
草莓果实在成熟过程中芳香物质含量及种类会不断发生变化，一般而言，在草莓果实未成熟阶段，以醛类、醇类为主，果香清淡，随着果实逐渐成熟，挥发物种类以酯类为主，果香浓郁。范青青以惊人的速度蜕变，变化明显得让人惊讶，追田铭的敬业精神似乎也在变异。她开始黏田铭了，做饭洗衣服，送礼物，晒照片，性格也更显活泼开朗，整天笑得眉眼如花。因为变化太快，田铭有被愚弄的感觉。她不是刚刚才经历了一场失恋吗，就在前几天她在山上不是还痛苦得不能自已吗？ 由表2可知，本实验中新鲜草莓共分析出20 种挥发性物质，其中酯类最多，有14 种，其次是醇类3 种，酮类、酸类、醛类各1 种;常温处理3 d后，与新鲜草莓相比，CK组的酯类、酸类减少，醇类增加，共分析出19 种物质，其中酯类12 种，醇类5 种，酮类、醛类各1 种;而VOCs组草莓挥发性物质种类大大增加，共分析出29 种，其中酯类19 种，醇类6 种，酮类、酸类、醛类、烯类各1 种。由此表明酵母挥发性代谢物熏蒸处理可以增加草莓的风味物质种类。由表3可知，酯类物质中，3 组草莓均含有乙酸反-2-己烯酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、乙酸正己酯等成分。新鲜草莓中乙酸反-2-己烯酯相对含量最高，为44.94%，其次为乙酸正己酯（26.12%）、己酸乙酯（16.51%）和己酸甲酯（2.92%）等。CK组和VOCs组中该成分相对含量均不足1%;VOCs组中乙酸乙酯相对含量最高，接近47%，分别是新鲜草莓和CK组的39 倍和9 倍;与新鲜草莓相比，CK组的丁酸乙酯相对含量几乎无波动，而VOCs组丁酸乙酯相对含量明显增加，是新鲜草莓的10倍;CK、VOCs组乙酸异戊酯相对含量分别是新鲜草莓的4、26 倍，但CK组和VOCs组己酸乙酯、乙酸正己酯相对含量均低于新鲜草莓。此外，相较于新鲜草莓和CK组，VOCs组新出现异丁酸乙酯、乙酸异丁酯、巴豆酸乙酯等8 种酯类，但相对含量均不到0.3%。醇类中，3 组草莓均含有乙醇、正己醇、芳樟醇成分。与新鲜草莓和CK组相比，相对含量变化最大的是乙醇，VOCs组乙醇相对含量为8.85%，新鲜草莓和CK组乙醇相对含量均不足0.2%，而VOCs组正己醇和芳樟醇与CK组和新鲜草莓相比虽然都呈现增加现象，但变化较小。CK组和VOCs组新出现了反式-2-己烯醇和反式-橙花叔醇，除此之外，VOCs组还新增异戊醇成分。军民融合企业实现了军工企业与民用企业在业务与财务等全方面的融合，因而原有的企业管理制度已经与企业实际情况相脱离，而对于企业管理制度的全面更新也是非常必要的。例如在产权制度上，军民融合企业不应继续实行军工企业的无限责任制度，而是要由投资主体自行承担责任，从而保证法人管理结构的规范性；而在经营机制上，则要对各合并单位的经营机制进行有效融合，以保证工作的协同性。 对于酮类物质，3 组草莓均仅含一种，新鲜草莓为丙酮;CK组为1-乙酰氧基-2-丁酮，且相对含量高达49.3%，约占该组草莓中总风味物质相对含量的一半，对于该组风味形成影响明显;VOCs组为2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮。对于醛类物质，3 组草莓中均仅含反式-2-己烯醛，新鲜草莓和CK组相对含量不足1%，而VOCs组草莓相对含量高达11.55%，对风味影响较大。其他风味物质中，与新鲜草莓和CK组相比，VOCs组新出现相对含量为0.48%的乙酰乙酸以及相对含量为0.1%的3,3-二甲基-1-戊烯。2.2 酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓冷藏品质的影响http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=dbdaa6020c5b67d4600b03a2a3cf28dc/9126a554c477ee72ce5af885ef74180c.jpg&p=730x1886&q=30 图 1 酵母挥发性代谢物熏蒸处理后低温贮藏过程中草莓品质的变化
Fig. 1 Changes in quality of strawberry fruit during cold storage after fumigation treatment with volatile metabolites of the yeast
一般而言，果实采后贮藏期间会逐渐腐烂霉变，失去商品价值。如图1A所示，熏蒸3 d后即冷藏第1天，VOCs组的腐烂指数低于CK组，随着贮藏时间的延长，CK组和VOCs组的腐烂指数均呈现上升趋势，冷藏结束时，CK组腐烂指数高达0.98，而VOCs处理组仅为0.65，显著低于CK组（P＜0.05）。可见酵母菌产生的挥发性代谢物能够抑制病原菌的生长，增强草莓的抗病性，抑制果实腐烂。颜色能够反映果蔬的新鲜度，会影响消费者购买意愿。随着贮藏时间的延长，由于失水、氧化、成熟等原因，草莓表面光泽会逐渐变暗，颜色会由最初的浅红逐渐变成紫红、深红，最后呈现红褐色。如图1B、C所示，整个贮藏过程中，各组的L值均降低，颜色逐渐加深，CK组L值在贮藏8 d后迅速下降，VOCs组L值变化相对缓慢，且在贮藏后期显著高于CK组（P＜0.05）;熏蒸3 d后，随着贮藏时间延长，草莓颜色逐渐变红，至贮藏末期，CK组a值显著高于VOCs组（P＜0.05）。结果说明低温贮藏期间，酵母挥发性代谢物熏蒸处理有助于保持草莓表皮的光泽，延缓草莓果实变色。硬度反映了草莓果实在贮藏期间的新鲜程度以及细胞组织的完整性。由图1D可以看出，在贮藏期间，草莓果实的硬度逐渐下降，贮藏前期，草莓果实硬度下降幅度较大，后期变化较平缓，CK组硬度略小于VOCs组，说明酵母挥发性代谢物熏蒸处理在一定程度上可以延缓草莓在贮藏期间硬度的下降。贮藏前期，草莓果实内部的淀粉等大分子物质会不断转化为可溶性糖类物质供果实呼吸消耗，使可溶性固形物质量分数不断增加，随着呼吸作用的逐渐加强，可溶性固形物作为呼吸底物不断被消耗，含量会有所降低。草莓中主要的可溶性固形物成分是糖，其中葡萄糖、果糖、蔗糖占总糖含量的99%。如图1E所示，贮藏前期，各组可溶性固形物质量分数呈上升趋势，VOCs组在熏蒸3 d后达到最大值，为9.32%，即贮藏期间处于持续下降趋势。CK组可溶性固形物质量分数在贮藏第8天达到最大，为9.42%，随后逐渐下降，VOCs组相较于CK组下降平缓，贮藏23 d时，VOCs组可溶性固形物质量分数高于CK组。结果表明酵母挥发性代谢物熏蒸处理可以延缓草莓在贮藏期间可溶性固形物质量分数的下降。在贮藏过程中，由于草莓果实自身呼吸作用，草莓果实内部的有机酸会作为底物不断地被消耗利用，可滴定酸质量分数逐渐下降。如图1F所示，贮藏前中期，CK组可滴定酸质量分数始终处于较高水平，酵母挥发性代谢物熏蒸效果作用不明显，至贮藏18～23 d，VOCs组可滴定酸质量分数显著高于CK组（P＜0.05），说明酵母挥发性代谢物熏蒸处理能够一定程度地抑制有机酸水平的减少，较好地保持果实的品质。3 讨 论酵母挥发性代谢物常温熏蒸3 d对草莓的外观及可溶性固形物、可滴定酸质量分数等营养品质影响较小，对草莓的香气影响明显。草莓的芳香性化合物质量分数仅为0.001%～0.010%，但对草莓风味形成影响显著（P＜0.05），草莓的特征性挥发物主要包括酯类、酮类、醇类、呋喃类、醛类、萜烯类和硫化合物。不同品种草莓的特征香气组成会有差异，本实验中草莓果实香气以酯类为主，以醇类、酮类及醛类为辅。酯类是草莓香气重要的组成部分，也是草莓香气中最为丰富的物质。Giuggioli等从草莓中鉴定出61 种挥发性化合物，其中有38 种为酯类化合物，对草莓香气的影响最具代表性，采用低氧高二氧化碳包装处理贮藏2 d后，酯类物质含量大幅增加，以甲酯类物质为主;Ayalazavala等采用茉莉酸甲酯和乙醇联合处理草莓，结果发现该处理增加了草莓在贮藏期间的挥发性化合物种类，尤其是酯类，其中重要酯类化合物如乙酸甲酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸己酯相对含量明显增加，而丁酸乙酯、3-己烯酯和己酸甲酯相对含量在贮存期间有所减少;Kopjar等采用质量分数3%海藻糖溶液处理草莓时，发现丁酸甲酯和己酸甲酯相对含量急剧增加，当添加量增至5%时，这两种酯类含量达到最高值，增加至10%时，反而会有所下降，而添加海藻糖的量对于呋喃酮类等芳香物质并无作用。本实验中同样发现酵母挥发性代谢物熏蒸处理后酯类变化最为明显，乙酸乙酯、丁酸乙酯相对含量大幅上升，这两种物质的相对含量对草莓果香形成和抗病性具有关键作用，而己酸乙酯、乙酸甲酯等相对含量有所减少，可知草莓香气中的酯类变化受保鲜处理的影响最为明显，与草莓风味形成密切相关，大多数酯类如乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸甲酯、己酸乙酯等都能带给草莓积极的花香、果香味。醇类物质中，与鲜样相比，VOCs组反式-2-己烯醇、正己醇、芳樟醇、反式-橙花叔醇等大多数醇类相对含量均呈现增加的现象;其中，芳樟醇和反式-橙花叔醇是草莓香气中最为重要的醇类特征物质，芳樟醇能赋予果实甜味、花香味或柑橘味，反式-橙花叔醇能赋予果实玫瑰、苹果或绿草清新味。Lu Hongyan等研究认为草莓香气中乙醇含量与草莓腐败率呈正相关性，采用超氧处理能够有效抑制果实腐烂现象发生，从而抑制乙醇积累，避免异味。但本实验发现，VOCs组的乙醇含量反而与腐烂率呈现明显的负相关性，推测这种差异的产生可能与草莓栽培环境及品种关系较大。值得注意的是，酮类物质中，2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮是酵母挥发性代谢物熏蒸后新出现的唯一酮类物质，这是构成草莓独特风味的重要特征香气，浓度高时呈现甜香味，浓度低时则为清新的水果味，对草莓香气品质影响较大，这与Yan Jiawei等的结果一致。醛类物质中，实验所用草莓香气仅含有反式-2-己烯醛，酵母挥发性代谢物熏蒸后，该成分相对含量大幅增加，其含量与草莓的成熟度相关性大，具有淡淡的青草味。此外，有研究表明当草莓果实遭受外界胁迫时，草莓果实的香气在一定程度上能激发自我防御机制，尤其是己烯醛这种活性成分能提高草莓抗菌性，通过改变病菌细胞壁质膜结构，促使细胞器解体、溶解，抑制病原菌生长甚至导致其死亡，从而延长草莓的保鲜期，延缓品质的下降，这在本实验中也有所验证。经酵母挥发性代谢物熏蒸后，冷藏期间草莓品质会不断发生变化。颜色是草莓果实最为直观的品质指标，新鲜草莓外观红艳，果色诱人，在低温贮藏过程中，随着时间的延长，草莓的颜色逐渐变得暗淡无光泽，美观性大幅降低，其颜色变化与草莓中含量丰富的花青素关系密切。硬度是构成草莓品质的重要特性。果胶含量是影响草莓硬度变化的主要因素，水溶性果胶含量减少，螯合式果胶含量增加，草莓的硬度随之增强。可滴定酸、可溶性固形物等物质的含量与草莓果实的口感密切相关，是衡量果实营养品质的重要指标。本实验中发现酵母挥发性代谢物熏蒸处理能够有效保持冷藏期间草莓果实的外观色泽，延缓硬度的下降，抑制可滴定酸、可溶性固形物质量分数下降，抑制草莓果实衰老进程，保持品质，这与Barikloo、Dhital等的结果具有相似性。4 结 论综上可知，新鲜草莓果实香气以酯类为主，醇类为辅，葡萄汁有孢汉逊酵母代谢物常温熏蒸处理3 d对草莓香气成分变化具有一定的影响，能够明显刺激乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、乙醇、芳樟醇、反式-橙花叔醇、反式-2-己烯醛等物质相对含量增加，促使异丁酸乙酯、乙酸异丁酯、2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮等新的重要芳香物质出现，有效提高了草莓的香气品质，并且不会对草莓外观及营养品质造成不利影响，同时能够有效抑制草莓腐烂现象发生，增强草莓的风味性和抗病性。除此之外，实验表明该熏蒸处理方式可延缓草莓低温贮藏期间硬度、可滴定酸质量分数、可溶性固形物质量分数的下降，保持草莓的冷藏品质。但本实验仅初步涉及拮抗酵母挥发性代谢物熏蒸前后草莓香气的变化，对低温贮藏期间的香气变化以及香气对贮藏品质甚至抑菌的影响有待进一步研究。参考文献： VAN DE VELDE F, TAROLA A, GÜEMES D, et al. Bioactive compounds and antioxidant capacity of camarosa and selva strawberries (Fragaria × ananassa Duch.). Foods, 2013, 2(2):120-131. DOI:10.3390/foods2020120. 张雷刚, 马艳弘, 张映曈, 等. 气调保鲜对草莓贮藏期品质的影响.山西农业大学学报(自然科学版), 2019, 39(2): 41-45. JIN P, WANG H Y, ZHANG Y, et al. UV-C enhances resistance against gray mold decay caused by Botrytis cinerea in strawberry fruit. Scientia Horticulturae, 2017, 225: 106-111. DOI:10.1016/j.scienta.2017.06.062. NECHET K L, VILELA E S D, HECK D W, et al. Effect of increased UV-B radiation on biological control of the gray mold by Clonostachys rosea, and on the expression of strawberry defense-related enzymes.Australasian Plant Pathology, 2017, 46(2): 1-7. DOI:10.1007/s13313-017-0467-2. 张婕. 两种酵母拮抗菌对采后李果实褐腐病的生物防治效果及机理研究. 重庆: 西南大学, 2017: 33-48. GAO H Y, LI P Z, XU X X, et al. Research on volatile organic compounds from Bacillus subtilis CF-3: biocontrol effects on fruit fungal pathogens and dynamic changes during fermentation.Frontiers in Microbiology, 2018, 9: 456. DOI:10.3389/fmicb.2018.00456. XING M Y, ZHENG L, DENG Y Z, et al. Antifungal activity of natural volatile organic compounds against litchi downy blight pathogen Peronophythora litchii. Molecules, 2018, 23(2): 358.DOI:10.3390/molecules23020358. LI Q L, NING P, ZHENG L, et al. Effects of volatile substances of Streptomyces globisporus JK-1 on control of Botrytis cinerea on tomato fruit. Biological Control, 2012, 61(2): 113-120.DOI:10.1016/j.biocontrol.2011.10.014. VESPERMANN A, KAI M, PIECHULLA B. Rhizobacterial volatiles affect the growth of fungi and Arabidopsis thaliana. Applied and Environmental Microbiology, 2007, 73(17): 5639-5641. DOI:10.1128/AEM.01078-07. PARAFATI L, VITALE A, RESTUCCIA C, et al. Performance evaluation of volatile organic compounds by antagonistic yeasts immobilized on hydrogel spheres against gray, green and blue postharvest decays. Food Microbiology, 2017, 63: 191-198.DOI:10.1016/j.fm.2016.11.021. 郑芳园. 间型假丝酵母C410产生挥发性抗真菌物质的条件优化及其对草莓储藏期病害的防治研究. 武汉: 华中农业大学, 2012:42-46. ORO L, FELIZIANI E, CIANI M, et al. Volatile organic compounds from Wickerhamomyces anomalus, Metschnikowia pulcherrima and Saccharomyces cerevisiae inhibit growth of decay causing fungi and control postharvest diseases of strawberries. International Journal of Food Microbiology, 2017, 265: 18-22. DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2017.10.027. 赵秀洁. 基于气味判别“红颜”草莓采后品质的研究. 南京: 南京农业大学, 2015: 4-10. GIUGGIOLI N R, GIRGENTI V, BAUDINO C, et al. Influence of modified atmosphere packaging storage on postharvest quality and aroma compounds of strawberry fruits in a short distribution chain.Journal of Food Processing and Preservation, 2015, 39(6): 3154-3164.DOI:10.1111/jfpp.12390. 姚思敏薇, 陈诗晴, 周冠炜, 等. 60Co-γ射线对草莓贮藏过程中色香味形的影响. 食品工业科技, 2018, 39(4): 254-259. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2018.04.047. QIN Xiaojie, XIAO Hongmei, CHENG Xu, et al. Hanseniaspora uvarum, prolongs shelf life of strawberry via volatile production.Food Microbiology, 2017, 63: 205-212. DOI:10.1016/j.fm.2016.11.005. 陈学红. 高氧对草莓果实保鲜的效果及其机理研究. 南京: 南京农业大学, 2005: 13-14. 曹建康, 姜微波, 赵玉梅. 果蔬采后生理生化实验指导. 北京: 中国轻工业出版社, 2007: 62-65. 司琳媛. 葡萄有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)挥发性代谢物对草莓采后贮藏性能的影响. 南京: 南京农业大学, 2015: 9-14. 陈丽闽. 草莓挥发性成分测定分析及菇渣基质开发. 杭州: 浙江大学, 2012: 27-38. BUVÉ C, KEBEDE B T, BATSELIER C D, et al. Kinetics of colour changes in pasteurised strawberry juice during storage.Journal of Food Engineering, 2018, 216: 42-51. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2017.08.002. ZHAO P Y, AI Q J. Temperature effects on chitosan coatings for strawberry preservation. Acta Horticulturae, 2014, 1049: 767-769.DOI:10.17660/ActaHortic.2014.1049.121. CASSANI L, SANTOS M, GERBINO E, et al. A combined approach of infrared spectroscopy and multivariate analysis for the simultaneous determination of sugars and fructans in strawberry juices during storage. Journal of Food Science, 2018, 83(3): 631-638.DOI:10.1111/1750-3841.13994. YAN Jiawei, BAN Zhaojun, LU Hongyan, et al. The aroma volatile repertoire in strawberry fruit: a review. Journal of the Science of Food & Agriculture, 2018, 98(12): 4395-4402. DOI:10.1002/jsfa.9039. AYALAZAVALA J F, WANG S Y, WANG C Y, et al. Methyl jasmonate in conjunction with ethanol treatment increases antioxidant capacity, volatile compounds and postharvest life of strawberry fruit. European Food Research & Technology, 2005, 221(6): 731-738. DOI:10.1007/s00217-005-0069-z. KOPJAR M, HRIBAR J, SIMČIČ M, et al. Effect of trehalose addition on volatiles responsible for strawberry aroma.Natural Product Communications, 2013, 8(12): 1767-1770.DOI:10.1177/1934578x1300801229. DONG J, ZHANG Y T, TANG X W, et al. Differences in volatile ester composition between Fragaria × ananassa and F. vesca and implications for strawberry aroma patterns. Scientia Horticulturae,2013, 150: 47-53. DOI:10.1016/j.scienta.2012.11.001. ULRICH D, OLBRICHT K. Diversity of volatile patterns in sixteen Fragaria vesca L. accessions in comparison to cultivars of Fragaria ×ananassa. Journal of Applied Botany and Food Quality, 2013, 86:37-46. DOI:10.5073/JABFQ.2013.086.006. LU Hongyan, WANG Kaidi, WANG Lei, et al. Effect of superatmospheric oxygen exposure on strawberry (Fragaria × ananassa, Fuch.) volatiles,sensory and chemical attributes. Postharvest Biology & Technology,2018, 142: 60-71. DOI:10.1016/j.postharvbio.2018.04.007. 岳钉伊, 张静, 赵建涛, 等. 增施CO2与LED补光对番茄果实品质及挥发性物质的影响. 食品科学, 2018, 39(1): 124-130.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801019. UBEDA C, SAN-JUAN F, CONCEJERO B, et al. Glycosidically bound aroma compounds and impact odorants of four strawberry varieties. Agricultral and Food Chemistry, 2012, 60(24): 6095-6102.DOI:10.1021/jf301141f. 赵国富, 王金敖, 谢庭辉. 红颜草莓不同发育时期营养品质及香气变化. 浙江农业学报, 2018, 30(12): 2044-2048. 尹鹏, 王子浩, 刘盼盼, 等. 信阳红茶香气成分分析. 食品工业,2019, 40(3): 287-291. AMIL-RUIZ F, BLANCO-PORTALES R, MUÑOZ-BLANCO J, et al.The strawberry plant defense mechanism: a molecular review. Plant and Cell Physiology, 2011, 52(11): 1873-1903. DOI:10.1093/pcp/pcr136. HOSSAIN M R, KIM H T, SHANMUGAM A, et al. Expression profiling of regulatory and biosynthetic genes in contrastingly anthocyanin rich strawberry (Fragaria × ananassa) cultivars reveals key genetic determinants of fruit color. International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(3): 656. DOI:10.3390/ijms19030656. CHENG G W, BREEN P J. Activity of phenylalanine ammonia-lyase(PAL) and concentrations of anthocyanins and phenolics in developing strawberry fruit. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1991, 116(5): 865-869. DOI:10.21273/JASHS.116.5.865. BARIKLOO H, AHMADI E. Shelf life extension of strawberry by temperatures conditioning, chitosan coating, modified atmosphere, and clay and silica nanocomposite packaging. Scientia Horticulturae,2018, 240: 496-508. DOI:10.1016/j.scienta.2018.06.012. DHITAL R, MORA N B, WATSON D, et al. Efficacy of limonene nano coatings on post-harvest shelf life of strawberries. LWTFood Science and Technology, 2018, 97: 124-134. DOI:10.1016/j.lwt.2018.06.038.
Effect of Fumigation with Volatile Metabolites of Hanseniaspora uvarum on Aroma Components and Storage Quality of Strawberry FruitXI Yuting, GUO Hongna, JIANG Yi, ZHOU Jiao, YU Wei, LIU Jia, XIAO Hongmei*
(College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)Abstract: The effect of fumigation with volatile organic compounds of Hanseniaspora uvarum on the the decay index,physicochemical qualities and aroma components of ‘Hongyan’ strawberry fruit was studied during postharvest storage.The results showed that fresh strawberry fruit was found to contain 20 major aromatic substances, with trans-2-hexenyl acetate being the most dominant (44.94%), followed by hexyl acetate (26.12%), ethyl hexanoate (16.51%), and methyl hexoate (2.92%). Compared with the control group, 7 esters, 1 alcohol, 1 acid, and 1 alkene were newly detected in the 3-day fumigation group, the contents of ethyl acetate, ethyl butyrate, ethanol and hexanol were obviously increased, and the flavor of strawberry fruit was improved by the fumigation treatment. Moreover, it could effectively maintain fruit appearance and color, delay the decrease in hardness and the contents of total soluble solids and titratable acid, and inhibit fruit decay during cold storage. In conclusion, the fumigation treatment has a positive effect on delaying the decay, maintaining the quality,promoting the flavor, and strengthening the storability of strawberry fruit.Keywords: strawberry; volatile metabolites; fumigation; quality; aroma components
DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190508-064中图分类号：TS255.36 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2020）09-0168-07引文格式：奚裕婷, 郭虹娜, 姜毅, 等. 葡萄汁有孢汉逊酵母挥发性代谢物熏蒸处理对草莓果实香气成分及贮藏品质的影响.食品科学, 2020, 41(9): 168-174. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190508-064. http://www.spkx.net.cnXI Yuting, GUO Hongna, JIANG Yi, et al. Effect of fumigation with volatile metabolites of Hanseniaspora uvarum on aroma components and storage quality of strawberry fruit. Food Science, 2020, 41(9): 168-174. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190508-064. http://www.spkx.net.cn收稿日期：2019-05-08基金项目：江苏省高校优势学科建设工程资助项目;南京市科技计划项目（201805035）第一作者简介：奚裕婷（1995—）（ORCID: 0000-0002-7965-6744），女，硕士研究生，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail: 2017808107@njau.edu.cn*通信作者简介：肖红梅（1970—）（ORCID: 0000-0003-1455-7793），女，副教授，博士，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail: xhm@njau.edu.cn
页:
[1]