脱绿、脱涩和催熟
出处:按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《果蔬保鲜手册》第78页(6351字)
(一)脱绿
许多早熟的柑橘品种在绿色完全从果皮上消失之前,其果肉就可供食用了。成熟阶段的柑橘在低温下暴露是橘色果皮形成所必需的条件;这一点也说明了为什么热带低洼地区生长的柑橘果皮不能完全退绿的原因。此外,伏令夏橙品种在已完全成熟后,为排开上市往往还在树上存留几个月,在这期间果皮往往会再度变绿。在控制条件下用乙烯处理能够加快叶绿素分解,这个过程称为脱绿。分批或缓续脱绿是为使果实具有成熟外观而设计的一种“化妆”处理,如果处置得当并不会使果肉成分发生重大变化。分批脱绿的条件为:乙烯浓度20~200μL/L,温度25~30℃,相对湿度90%~95%,保持2~3d,并定期给库内通风以防止二氧化碳浓度上升(二氧化碳浓度超过1%就会损伤柑橘);缓续脱绿,即将10μL/L浓度的乙烯连续计量输入库房,比分批脱绿有更迅速的效果,故是一种更为可取的脱绿方法。
用乙烯释放剂乙烯利(ethephon)进行果实的催熟和脱绿,与用乙烯气体有同等的功效。乙烯利被果实组织吸收,当pH超过4.6时,就会分解释放出乙烯。
在柑橘生长的某些地区,主要是美国的佛罗里达州橘柚(tangelo)、坦普尔橘橙(temple)和一些早熟柑橘都没有经历过足够冷的气候,因而不能促使果皮充分着色。这些地区的包装车间已得到法律上的许可,允许在严格控制的条件下使用橘红2号给这些果实的果皮上色,这个过程叫做“加色”,而且只能应用于不准备加工的成熟果实。
(二)脱涩
对一些具有涩味的果实在上市前往往需经过脱去涩味、增进风味的处理,这些处理即称为脱涩,它对于柿等果实是必不可少的。
属于涩柿的品种,在果实充分成长之后达到完熟阶段时,仍具有强烈的收敛性涩味,不堪入口,必须经过脱涩处理才能食用。这是因为涩柿中含有大量的单宁细胞,其中溶解有叫做柿子素的单宁物质,吃入口中,单宁细胞破裂而单宁物质流出与舌上黏膜的蛋白质结合而表现出收敛感的涩味,是单宁处于可溶性状态的口感;若单宁变性成不溶性则失去涩味。柿子在成熟过程中,缺氧呼吸中间产物的乙醛可与单宁物质结合,使其凝固成为不溶性的树脂状物质,而脱去涩味。脱涩就是人为地造成果实无氧呼吸的条件,加速果实无氧呼吸的进行,在短时间内产生多量的乙醛,使单宁物质变性凝固以改善品质风味,使柿子在短时间内脱涩。
(1)脱涩机理。柿子果实内有一种特殊的细胞,它的原生质里含有很多单宁物质,主要为羟基苯和没食子酸,这种含有单宁的细胞被称为单宁细胞。由于单宁细胞的数量多少和大小因品种而异,所以品种间脱涩的难易也各不相同;涩柿果实中的单宁,绝大多数以可溶性状态存在于单宁细胞内,当人们咬破果实,部分单宁细胞被挤压破裂,可溶性单宁流出,与舌头和口腔中的黏膜蛋白质结合,从而使人感到强烈的收敛性涩味。甜柿中的单宁,绝大多数以不溶性状态存在,当咬破果实后,单宁不为唾液所溶解,所以人们不会感到有涩味。可见,只有可溶性单宁才有涩味,而不溶性单宁不具有涩味。
脱涩的基本原理就是在一定的条件作用下,将可溶性单宁转变为不溶性单宁,从而使柿果失去引起涩味感觉的作用。柿果内存在着乙醇脱氢酶,这种酶将乙醇转变为乙醛,乙醛与可溶性单宁结合变成为不溶性的树脂物质,从而完成自身脱涩。这种酶的活性同样因品种不同而异,甜柿强而涩柿弱。不仅如此,它还与温度有关,在一定温度范围内,温度高酶的活化程度高,温度低酶的活化程度低,乙醇脱氢酶一般以40~45℃最为适宜,低于38℃或超过45℃,酶的活化程度逐渐降低。
脱涩的机理大体上分为两种:一类是直接作用法,即直接用酒精、乙醛、石灰水、食盐等化学物质进行脱涩。这些物质渗入单宁细胞后,与单宁发生作用,使可溶性单宁变成凝固型单宁,从而达到脱涩的目的,其中以乙醛效果最好。另一类是间接作用法,是将柿果置于水,或者CO2、乙烯等气体中,使其处于密闭的环境,由于呼吸作用,先把容器内的O2消耗掉,然后再由分子内呼吸作用使果实内的糖分解,放出CO2,同时产生乙醛、乙醇和丙酮等物质,使单宁细胞内可溶性单宁凝固。另外,柿果受伤后也能促使分子内呼吸而促进脱涩。总之,在这种间接作用下,同样也可以获得脱涩的效果。
(2)影响脱涩的因素。柿果脱涩的难易程度与品种、成熟度、环境温度以及药剂的处理浓度诸多因子密切相关。下面将它们之间的关系做一简述。①品种。由于柿果品种之间的单宁细胞大小、多少及可溶性单宁含量和乙醇脱氢酶的活化程度不同,脱涩难易程度也不一样。据报道,可溶性单宁含量最多的冻柿,脱涩时间最长,需110h,而可溶性单宁含量较少的恒曲八月红脱涩仅需14h。这是因为前者的可溶性单宁含量高,乙醇脱氢酶活性低的缘故。②成熟度。随着柿子果实的成熟,可溶性单宁含量逐渐减少,不溶性单宁含量有所增加,并且在柿子的成熟过程中单宁的总量逐渐减少。在脱涩过程中,由于成熟果实中的单宁含量较少,所以可溶性单宁发生凝固所需的时间比未成熟的短,脱涩较容易。③温度。温度的高低直接影响果实的呼吸作用。温度高,呼吸作用强,产生醇、醛类物质多,容易脱涩;温度低,呼吸作用弱,醇、醛类物质产生少,脱涩慢。同时,温度也影响乙醇脱氢酶的活化程度,在45℃以下此酶的活化随着温度升高而增强,将乙醇转化为乙醛的能力就大,这便加速了脱涩作用;45℃以上,随着温度升高,酶的活性逐渐受到抑制,脱涩也不易进行。如这些涩柿品种在温度低的地方贮藏后仍有涩味,原因之一就是温度太低,乙醇脱氢酶的活性受到抑制。由此看来,温度是影响柿果脱涩的重要因子之一。④化学物质的浓度。无论是间接还是直接作用,最终都是由化学物质引起单宁的转化。因此,在一定浓度范围内,能使柿果脱涩的化学物质浓度愈大,脱涩愈快。用乙烯利催熟,浓度愈大,后熟脱涩愈快;用CO2脱涩时,加大压力,增加CO2含量,比在常压时脱涩快;鲜果脱涩时,放入的鲜果越多,产生乙烯越多,脱涩时间就会大大缩短。然而,化学物质过多,往往会损害柿果的风味。如酒精脱涩时,酒精过量,会使果面变褐,产生刺激性的异味;乙烯浓度过大,促使糖分解,味变淡。
就人们目前主要采用的酒精和CO2脱涩而言,酒精脱涩的时间较长,稍有后熟的果实脱涩后就软化,但脱涩后的果实品质好,这主要是酒精具有促进果实后熟的作用。CO2由于具有抑制果实后熟的作用,所以在脱涩过程中果实不易后熟(未熟果实脱涩后,味道欠佳),脱涩后果实肉质清脆。因此,当柿果大量上市时,以用脱涩时间短,且能大量脱涩的CO2脱涩法为宜。
(3)脱涩方法。涩柿采收后,随其自然成熟也会脱涩,只是脱涩的时间较长,而且对于单宁含量特别高的品种往往脱涩不彻底。实践中最常见的脱涩方法有以下几种:①CO2脱涩。具体方法是:将箱装的柿子密闭在塑料大帐内,从钢瓶中充入压缩的CO2气体,在25℃下,帐内CO2浓度达60%以上,约24h可脱涩。若温度和CO2浓度升高,脱涩时间相应缩短。在40℃、60%CO2条件下,经8~10h即可脱涩。CO2脱涩后的柿子,不易发生腐烂变质,货架寿命长。如果没有钢瓶装CO2,可采用盐酸和小苏打的化学反应来产生CO2,有同样的脱涩效果,只是成本稍高,且操作不如钢瓶CO2方便。②酒精脱涩。具体方法有以下几种:a.在容器的底部铺上柔软材料,将柿果逐层摆放其上,每层喷洒一定量的酒精或白酒,装满后密封。每10kg柿果需要35%的酒精80~100mL,在20℃下,普通品种脱涩时间为5~6d,难脱涩品种8~10d。在较为密闭的条件下,喷洒35%的酒精5~7mL/kg,过1周左右即可脱涩。此法还可用于运输过程中的脱涩。b.将柿果放入20kg果箱内,再堆码到大袋子里密封进行脱涩。袋长、宽各2m,高2.8m,用厚0.1mm的聚乙烯薄膜制作。每袋能装5箱(约100kg)。将45%的酒精按每15箱用1L的比例,喷洒到果箱周围,在20℃下,5~6d即可脱涩食用。c.近年日本有人采用树上脱涩法。首先将酒精固化成重38g的方糖状片剂,在花后115d,选择健全的柿果,用20cm×30cm的塑料袋(厚0.03mm),按1果1片的比例入袋套果(如果日均温度超过25℃,使用2/3片)。用袋包上3d便可脱涩,第四天需把袋底切开,以防采前降雨积水或过湿引起的果皮病害。此外,也可将固体酒精装入尼龙袋中,把袋子套在柿果上,当柿果成熟采收后,即可立即食用。③乙烯或乙烯利脱涩。乙烯脱涩是一种气体处理方法,必须在塑料帐或催熟室内进行。乙烯的使用浓度一般是0.05%,温度18~25℃,相对湿度85%左右,经48~60h处理后,取出放置3~5d即可脱涩。经乙烯脱涩的柿子,色泽、品质都很好,但极易软化,不能久放。乙烯利是普遍使用的一种液体催熟剂,对柿子脱涩也有极好的效果。乙烯利在pH4.1以上时开始产生乙烯,柿果pH范围利于乙烯的产生。由于乙烯利是液体,所以无需密闭,只要将其配成一定浓度的溶液喷洒在果面上即可使柿子脱涩。采收前用2.5%的乙烯利加0.3%的洗衣粉喷至果面潮湿,10d左右即可脱涩,此法可提前采收20~30d。采后用0.05%~0.2%的乙烯利处理(浸蘸或喷果),5~7d即可脱涩,脱涩的效果与乙烯相似。脱涩快慢因品种、成熟度、药液浓度、浸渍时间及温度高低而异。④石灰水脱涩。将3~5kg生石灰(CaO)先用少量水溶解,然后加水稀释,将100kg柿果淹没,浸泡3~4d即可脱涩。如能提高水温,可缩短时间。经石灰水脱涩的柿果质地脆硬,但果面有层石灰膜,影响商品外观,销售前最好能用清水冲洗一下。⑤温水脱涩。将柿果装入铝锅或洁净的缸内(勿用铁器),倒入40℃左右的温水,淹没柿果,密闭缸口。保温方法因条件而异,如在容器下生一火炉,在容器外面用谷糠、麦草等包裹,也可隔一段时间掺入热水等,一般经10~24h便脱涩。温水脱涩的柿果含水量高,风味淡,货架寿命短。⑥冷水脱涩。将柿果连筐浸在塘内,5~7d便可脱涩。或将柿果浸入缸内水中,水若变味,应更换清水,5~7d后也可脱涩。一般说来,采收早,脱涩时间长;采收迟,脱涩时间短。冷水脱涩的柿果质地脆硬,且风味浓郁,只是时间稍长。⑦干冰脱涩。每10kg柿果需要干冰200g。具体做法是:将柿果装入塑料袋内,在柿果上面放置毛巾等棉制品,然后干冰放在毛巾上。把袋子封闭起来。注意干冰不要直接接触柿果。装后经24h把聚积在塑料袋内的气体放出,然后在阴凉处放置2~3d就可脱涩。此法脱涩的柿果仍保持采收时的质地和色泽,吃起来果肉仍很清脆。⑧鲜果脱涩。将柿果装入缸内,每50kg柿果加入1.5~5kg苹果、木瓜、沙果、山楂等产生乙烯多的成熟鲜果,分层混放,放满后封盖缸口。这样,鲜果所释放出的大量乙烯可促进柿果的后熟,经3~5d便可脱涩,且色泽鲜艳、风味浓郁。
另外有研究认为,γ射线处理可使柿子迅速脱涩,这可能与呼吸有关,因为脱涩后的柿子容易软化。还发现采前一段时间喷布芥子油、橄榄油等也可脱涩。总之,脱涩的方法多种多样,可根据各自的条件及对脱涩后柿果的要求(软柿或硬柿、货架寿命的长短及品质好坏等),选择适宜的脱涩方法。
(三)催熟
生长在树上的果实,由于气候条件的限制,或是由于其本身成熟过程中的生物学特性,以及为了提早上市和运输中的安全等原因,在果实没有充分成熟之前就进行采收,这时采下的果实往往是肉质坚硬,涩味大,风味欠佳,需要一段时间进行成熟,达到果实所固有的风味和品质,这就是果实的后熟特性(或称追熟特性)。从果实生长发育的进程来看,后熟是果实在树体上成熟过程的继续,果实在树体上所发生的化学变化与后熟过程中的化学变化大体相似,两者的区别在于:果实后熟时,水分和养分不再流入,只是其本身的物质转化,所以说后熟过程也是生化过程。
果实在上市前,为了提供具有最佳成熟度和品质的商品,对一些未充分成熟或品质未达到最佳状态的产品进行处理,促其后熟,称为催熟。
1.生理催熟剂
我国从古代起就有传统的催熟处理方法,如烟熏可使香蕉黄熟。实验证明很多物质燃烧的废气都有催熟作用,如石油、煤等燃烧产生的气体等,这是由于这些气体中含有C2H4,可促进果蔬的呼吸和成熟。催熟剂可在使用时临时制备。纯C2H4的制备一般是用氧化铝作催化剂将浓度为90%以上的酒精加热到400℃以上而制成的。此外,化工产品“乙烯利”水剂,化学名称为2-氯乙基磷酸,需在微碱性条件下才能起作用,故使用时常加洗衣粉等作为溶剂。用乙烯利处理后能释放C2H4起到催熟作用。
其他与乙烯类似的挥发性不饱和烃,如乙炔、丙烯、丁烯等能刺激果蔬的呼吸强度,故有促进成熟的生理作用,但它们的活性和催熟效应都远不如C2H4强。
O2也能促进呼吸作用,故也能加快成熟,C2H4与O2结合时,酶的作用就能活化,故能加速催熟作用的进行。
2.催熟条件
为使催熟剂的效应充分发挥作用,必须有一个气密良好的密闭环境。温度和湿度条件是影响催熟处理的重要因素。低温能抑制呼吸,延缓后熟;适宜的高温则可增强呼吸,促进后熟。一般以21~25℃催熟效果最好。如温度过高则易感染病害和出现生理失调现象,效果适得其反;温度过低果蔬会萎蔫皱缩,丧失新鲜度,失去增色和催熟效果。催熟时的湿度也很重要,如湿度过高易感病腐烂,一般催熟环境的相对湿度以90%为宜。
此外,催熟处理还要考虑气体条件,处理时应充分供应O2,减少CO2的积累。因CO2对C2H4的催熟效果有抑制作用。为了使催熟效果更好,最好想法使室内空气循环流动,使其尽快达到预期催熟效果。
3.催熟方法
对于香蕉、番茄等绿色果实都可在上市前进行人工催熟着色处理。香蕉一般在绿熟坚硬期采收,便于运输贮藏。但这时质硬、皮绿、味涩,不能食用,运到销地后要进行催熟处理,使之改善色、香、味、质地品质。催熟时一般都将绿熟香蕉放入密闭环境,保持22~25℃的温度和90%左右的相对湿度,当温湿度条件适宜时,香蕉会自然生成和放出大量C2H4,几天后就可成熟。若有条件,可通入1000~2000mg/kgC2H4气体或用此浓度的乙烯利浸果,然后密闭2~3d即可黄熟,如在乙烯利溶液中加入0.5%洗衣粉作助溶剂,催熟效果更好。