動態氣調貯藏對甜櫻桃果實采后生理、品質和耐藏性的影響

姜愛麗，何煜波，蘭鑫哲，胡文忠，*

(1.大連民族學院生命科學學院，生物化學工程國家民委—教育部重點實驗室，遼寧大連116600;2.大連工業大學食品工程學院，遼寧大連116034)

動態氣調貯藏對甜櫻桃果實采后生理、品質和耐藏性的影響

姜愛麗1，何煜波1，蘭鑫哲2，胡文忠1，*

(1.大連民族學院生命科學學院，生物化學工程國家民委—教育部重點實驗室，遼寧大連116600;2.大連工業大學食品工程學院，遼寧大連116034)

研究了甜櫻桃(Prunus avium L.)品種“艷陽”在1℃的靜態氣調(SCA，static controlled atmospheres)、動態氣調(DCA，dynamic controlled atmospheres)和普通冷藏(CK)條件下果實生理、品質和耐藏性的變化。結果表明，與CK和SCA相比，DCA能更有效地抑制VC含量的降低，減慢MDA含量上升的速率，明顯減少貯藏后期果實褐變和腐爛的發生，有效增加和保持果實的有機酸含量，并可較好地保持果實的原有風味，證明DCA比SCA更適合甜櫻桃貯藏保鮮。同時，隨著貯藏時間的延長，SCA和DCA條件下果實的過氧化物酶(POD，peroxidase)活性均迅速上升，以DCA中的果實上升得更為迅速。

“艷陽”甜櫻桃，動態氣調貯藏，生理特性，耐藏性

甜櫻桃是一種深受廣大消費者喜愛的果品，其經濟價值很高。但甜櫻桃采后極易發生褐變、腐爛、失水、萎蔫等問題，極大地限制了它的異地銷售和延期供應，從而影響了該產業的發展及其經濟效益。我們以前的研究和國內外的相關報道均表明:甜櫻桃具有能忍耐較高濃度CO2的特性［1－4］。利用這一特性，我們曾篩選出適合甜櫻桃貯藏的氣調指標和其它貯藏條件［2－3］。動態氣調貯藏是指在不同的貯藏時期控制不同的氣體指標，以適應果實從健康向衰老不斷變化的過程中對氣體成分適應性也在不斷變化的特點，從而得到有效地延緩代謝過程、保持更好的食用品質的效果［5］。金冠蘋果貯藏在CO2含量逐步提高環境中可保持較高的果實硬度和含酸量，降低呼吸強度，減少各種損耗。20℃下將“Springcrest”桃子在超低氧(＜1%)配合高濃度CO2(30%)的氣調條件下貯藏24h或48h后轉入空氣中不僅可以有效地抑制或延緩果實軟化、減少乙烯的生成，而且能避免低溫冷藏對果實造成的冷害和品質風味的下降［7］。另外，其它果蔬在合理的動態氣調貯藏條件下也都表現出較好的耐藏性。為了進一步篩選適于甜櫻桃貯藏的模式和方法，研究甜櫻桃能忍耐高濃度CO2的機理，本文以鮮食品質極佳的“艷陽”甜櫻桃為試材，分析比較不同氣調方式對其生理品質的影響，從而為確立更理想的貯藏條件提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試果實 為大連市董家溝鎮鶯歌石村生產的“艷陽”品種甜櫻桃，栽培條件良好，九成熟時采收。選成熟度、顏色、果個均勻一致，無病蟲害和機械傷的果實裝箱，采后立即運往實驗室;愈創木酚、H2O2、聚乙烯吡咯烷酮95%乙醇溶液、85%磷酸溶液、鄰苯二酚、蛋氨酸、氮藍四唑、EDTA－Na2、核黃素等 均為分析純。

GC－2010型氣相色譜儀 日本島津公司;Lambda－25型紫外可見分光光度計 美國PE;T－25型勻漿機 德國IKA公司;UV－2100型紫外可見分光光度計 尤尼柯上海儀器有限公司;電子天平梅特勒－托利多儀器上海有限公司;BR4i型臺式高速冷凍離心機 法國Jouan;DK－S26型電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設備有限公司;510－1FHR－1果實硬度計 日本;CR400色彩色差計 日本Konica Minolta;Thermo Orion電導率儀 美國。

1.2 貯藏方法

靜態氣調(SCA，static controlled atmosphere):在5%O2+20%CO2中貯藏9d后轉入5%O2+10%CO2中 貯 藏;動 態 氣 調 (DCA，dynamic controlled atmosphere)始終在5%O2+10%CO2中貯藏;普通冷藏(CK):在0.04mm薄膜袋中(未扎口)中冷藏。

氣調設備采用天津森羅科技有限公司生產的自動氣調設備，箱內的相對濕度為95%左右。各種處理的貯藏溫度均為1℃。

1.3 檢測指標及方法

每20d取樣一次，CA處理每次取10kg，;CK每次取樣2.5kg，分析測定果實生理指標、品質指標，并進行果實的鮮食品質評價，各實驗均重復3次。

1.3.1 生理指標的測定 過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的樣品提取及活性測定參照姜愛麗等的方法［2］:取20g果肉，加1g PVPP于20mL 0.2mol/L檸檬酸－磷酸緩沖液(pH4.0)中，冰浴研磨，4℃冰凍離心機13000r/min離心30min，取上清液測定酶活。POD活性測定:2mL 0.1%M愈創木酚(用0.2mol/L pH4.0的檸檬酸－磷酸緩沖液配成)，加0.5mL酶液，在30℃水浴中平衡5min，再加1mL 0.08%(W/V)H2O2，1min后掃描1min內460nm條件下吸光值的變化，以每分鐘每克果肉引起吸光值增加1為1個酶活單位，結果以U表示。PPO活性測定:3.5mL反應體系中含0.5mL酶液，3mL 0.5mol/L的鄰苯二酚溶液(用0.2mol/L pH4.0的檸檬酸－磷酸緩沖液配成)。反應溫度為 30℃，加酶液后 5s開始掃描 10s內398nm條件下吸光值的變化，以每分鐘每克果肉引起吸光值增加1為1個酶活單位，結果以U表示。超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定參照Constantine和Stanley的方法［7］。丙二醛(MDA)含量的測定參照陳貴等的方法［8］。可滴定酸含量采用酸堿滴定法。

1.3.2 褐變指數確定 是按果肉褐變的程度分為5級:0級=無褐變;1級=褐變面積＜1/10;2級=褐變面積在1/10～1/3;3級=褐變面積在1/3～2/3;4級=褐變面積>2/3。然后按下式計算褐變指數:褐變指數=［∑(數量×級數)×100］/(最高級數×總數)。

1.3.3 品質指標測定 硬度的測定是將果實縫合線左右兩側去皮后用探頭直徑為8mm的硬度計測定，每處理每次做20次重復。可滴定酸含量用氫氧化鈉滴定法測定。同時，觀測統計果實的腐爛率。

1.3.4 鮮食品質 鮮食品質根據品評組人員的口感打分，分為五個等級。5分:風味濃，與采收時的口感相當或更好;4分:風味正常，接近采收時的口感;3分:風味較正常，比采收時的口感稍差;2分:風味淡，與采收時口感差異較大;1分:風味很淡或有異味。

1.4 數據的差異性分析

所有的數據用SPSS軟件進行統計處理，采用ANOVA進行鄧肯式多重差異分析。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏方法對甜櫻桃果實酶活性和MDA含量的影響

“艷陽”果實采收時POD活性很低(圖1A)。隨著貯藏時間的延長，動態氣調和非動態氣調條件下果實的POD活性出現了急劇上升的現象，但CK中貯藏的果實始終保持較低的POD活性。

PPO活性變化如圖1B所示。貯藏期間各處理的PPO活性均有所上升，但動態氣調和非動態氣調中果實的PPO活性上升速度慢，而且動態氣調比非動態氣調更能有效地抑制PPO活性的上升。而CK的PPO活性在20d時就迅速上升至氣調貯藏的2.4～4.2倍。

非動態氣調條件下果實SOD活性呈先上升后下降的趨勢(圖1C)，但CK和動態氣調條件下果實的SOD活性卻先緩慢下降而后逐漸上升。貯藏到40d時，非動態氣調的SOD活性高達129U，是此時CK和動態氣調的2倍左右。

“艷陽”果實的MDA含量隨貯藏時間的延長呈上升趨勢(圖1D)。三種處理中以CK上升的速度最快。在貯藏的中后期，動態氣調條件下果實的MDA含量上升得最慢，說明動態氣調處理比非動態氣調處理更能有效地抑制MDA的生成。

圖1 動態氣調及其它貯藏方法對甜櫻桃果實POD(A)、PPO(B)、SOD(C)活性以及MDA(D)含量變化的影響

2.2 不同氣調貯藏方法對甜櫻桃果實硬度和VC含量的影響

隨著貯藏時間的延長，果實硬度逐漸上升(圖2A)。與CK相比，動態氣調貯藏和非動態氣調貯藏都可以顯著提高果實硬度，其中動態氣調貯藏更有利于硬度的保持。

如圖2B所示，VC含量隨貯藏時間的延長呈下降的趨勢。三種處理中以動態氣調貯藏能更有效地減慢VC下降的速率(P＜0.05)，而CK果實的VC含量下降得最快。

表1 動態氣調及其他貯藏方法對“艷陽”甜櫻桃果實褐變、腐爛及品質變化的影響

圖2 動態氣調及其它貯藏方法對甜櫻桃果肉硬度(A)和VC含量(B)的影響

2.3 不同貯藏方法對甜櫻桃果實褐變、腐爛和品質變化的影響

與CK相比，兩種CA貯藏方法都可以有效地抑制果實褐變和腐爛的發生(表1)，其中以動態氣調貯藏抑制褐變和腐爛的效果更好。60d時，動態氣調處理的果實仍未發生腐爛，褐變指數僅為3.9，而此時非動態氣調狀態下果實的褐變指數和腐爛率分別為10.1和4.8%，均顯著高于動態氣調貯藏(P＜0.05);80d時，非動態氣調貯藏果實的褐變指數和腐爛率分別是動態氣調處理的2.3倍和5.5倍。

氣調貯藏尤其是動態氣調貯藏可以有效地保持可滴定酸含量(表1)，動態氣調貯藏條件下果實可滴定酸含量呈先上升后下降趨勢，20d時可滴定酸含量顯著高于0d時的水平(P＜0.05)，而靜態氣調貯藏和CK的可滴定酸含量呈逐漸下降趨勢，但與CK相比，兩種氣調貯藏均可減慢可滴定酸含量下降的速率。

20d時動態氣調貯藏的pH為3.62(表1)，顯著低于0d時的水平(P＜0.05)，20d后動態氣調貯藏的pH呈上升趨勢，說明9d的5%O2+20%CO2前處理有效降低了果肉pH。各處理果肉pH的變化趨勢與可滴定酸含量的變化趨勢正好相反。

氣調貯藏可以有效地保持果實原有的風味品質(表1)。其中以動態氣調貯藏保持果實風味品質的效果更佳。

3 討論

果實采后仍是活的有機體，要經歷從健康到衰老的一系列復雜的生理生化變化。而動態氣調貯藏各時期的氣體指標應建立在能適應果實的這些生理特點上，從而得到有效地延緩代謝過程、保持更好的食用品質的效果，而且，當果實離開氣調環境后風味不至于惡化［5］。本研究結果表明:與5%O2+10%CO2的靜態氣調貯藏和CK相比，“艷陽”果實經5%O2+20%CO2處理9d后轉入5%O2+10%CO2中的動態氣調貯藏能更有效地控制VC含量的降低，減慢MDA含量上升的速率，明顯減少貯藏后期果實褐變和腐爛的發生，并可較好地保持果實的原有風味。說明前期經高濃度CO2處理的動態氣調比靜態氣調更適合甜櫻桃貯藏保鮮。為了能更好地延緩甜櫻桃衰老、保持果實的風味品質，需根據貯藏目的進一步篩選合理的動態氣調指標和處理方法。

SOD、CAT、POD和AsA－POD等是植物酶促防御系統的重要保護酶，SOD只有與POD或CAT協調一致，才能有效地防止自由基的毒害，如果SOD與CAT或POD不能協調作用·與H2O2可經過Haber－Weiss或Fenton反應形 能夠引起甲硫氨酸產生乙烯的·OH［9］。許多研究報道和我們的實驗結果均表明，甜櫻桃果實對高濃度CO2具有強的忍耐力。但這種忍耐力產生的內在機制卻很少有人去進一步探討。在相同的脅迫條件下，不同的植物或器官反應各不相同，Anderson等［10］認為造成這種差異的關鍵因素是脅迫條件下活性氧的清除能力。本實驗中兩種氣調條件下的甜櫻桃果實在貯藏后期POD活性均急劇上升，80d時分別達到采收時的14.9～18.7倍，SOD活性在貯藏中后期也呈上升的趨勢，而且動態氣調條件下貯藏的果實這兩種酶的活性上升得尤為迅速。說明高濃度CO2提高了甜櫻桃果實的保護酶活性。同時，高濃度CO2的CA貯藏還有效地控制了果實MDA含量的上升和果實褐變的發生以及VC含量的下降，尤其是動態氣調貯藏，經過短時間高濃度CO2(9d 20%CO2)處理后，不僅果肉pH顯著降低，而且可滴定酸含量顯著增加(P＜0.05)。以往的研究結果表明:在相對酸性環境下，VC含量的下降速度及其它引發衰老的酶的活性都要降低［6］。由此可以得出這樣的結論:高濃度CO2在降低甜櫻桃果實pH、提高可滴定酸含量的同時，提高了果實對活性氧的抵抗機制，從而抑制了膜脂過氧化并控制果實褐變。今后我們將進一步研究高濃度CO2氣調貯藏及其它貯藏條件下甜櫻桃果實活性氧含量和活性氧清除系統的變化情況。

研究中發現貯藏期間“艷陽”果實硬度呈上升趨勢，我們研究過的其它品種櫻桃果實在貯藏過程中也表現出硬度上升的現象，這種現象在其它水果貯藏過程中也出現過。Taylor對此現象的解釋是:低溫抑制了果膠酶的活性，使原果膠得以保持。而水果中高含量的糖能脫掉果膠分子表面的保護性水合作用層，使果膠分子緊密地交聯在一起形成凝膠，從而增加硬度［11］。除了這種解釋之外，我們認為POD活性的上升可能也是主要原因之一，因為POD除了是重要的保護酶之外，還可以催化酚類前體聚合為木質素，催化富含羥脯氨酸糖蛋白的高級結構形成，起到加固細胞壁、抵抗病原物入侵的作用。

［1］Tian S P，Fan Q，Xu Y，et al.Evaluation the use of high CO2concentrations and cold storage to control of Monilinia fructicola on sweet cherries［J］.Postharvest Biol＆Technol，2001，22:53－60.

［2］姜愛麗，田世平，徐勇，等.不同氣體成分對甜櫻桃果實采后生理及品質的影響［J］.中國農業科學，2002，35(1):79－84.

［3］Jiang A L，Tian S P，Xu Y.Effect of CA with high－O2or high－CO2concentrations on postharvest physiology and storability of sweet cherry［J］.Acta Botanic Sinica，2002，44(8):925－930.

［4］Chen P M，Mellenthin W M，Kelly S B，et al.Effect of low oxygen and temperature on quality retention of‘Bing’cherries during prolonged storage［J］.J Amer Soc Hort Sci，1981，106:533－535.

［5］Kader A A.Biochemical and physiological basis for effects of controlled and modified atmospheres on fruits and vegetables［J］.Food Technol，1986，40:99－104.

［6］Bonghi C，Ramina A，Ruperti B Vidrih R，et al.Peach fruit ripening and quality in relation to picking time，hypoxic and high CO2short－term postharvest treatments［J］.Postharvest Biol and Technol，1999，16:213－222.

［7］Constantine N G，Stanley K R.Superoxide dismutases［J］.Plant Physio，1977，59:309－314.

［8］陳貴，胡文玉，謝甫綈，等.提取植物體內MDA的溶劑及MDA作為衰老指標的探討［J］.植物生理學通訊，1991，27(1):44－46.

［9］Fridovich I.The biology of oxygen radicals［J］.Science，1978，201:875－880.

［10］Anderson M C，Prasad T K，Stewart C R.Changes in isozyme profiles of catalase，peroxidase，and glutathione reductase during acclimation to chilling in mesocotyls of maize seedlings［J］.Plant Physiol，1995，109:1247－1257.

［11］Taylor M A，Rabe E，Jacobs G.Effect of harvest maturity on substances internal conductivity，soluble solids and gel breakdown in cold stored‘Songold’plums［J］.Postharvest Biol and Technol，1995(5):285－294.

Effect of dynamic controlled atmosphere on postharvest physiology，quality and storability of sweet cherry fruits

JIANG Ai－li1，HE Yu－bo1，LAN Xin－zhe2，HU Wen－zhong1，*
(1.Key Laboratory of Biochemical Engineering，The State Ethnic Affairs Commission－Ministry of Education，Collgeg of Life Sciences，Dalian Nationalities University，Dalian 116600，China;2.College of Food Engineering，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China)

Sweet cherries(Prunus avium L.cvs Sunburst)were stored in static controlled atmospheres(SCA)，dynamic controlled atmospheres(DCA)and air(CK)at 1℃ to determine the effects of different mode of controlled atmospheres on physiology，quality and storability during storage period.The results showed that in the comparison with CK and SCA，DCA effectively decreased the loss of VCcontent，inhibited browning and decay，increased the amount of fruit acid and maintained fruit intrinsic quality.These indicated that DCA was more suitable than SCA for sweet cherry storage.Meanwhile，fruit stored in SCA and DCA showed rapid increase in peroxidase(POD)activity with the storage，and fruit stored in DCA increased more sharply.

‘Sunburst’sweet cherry;dynamic controlled atmospheres;physiology properties;storability

TS255.3

A

1002－0306(2011)06－0354－04

2010－12－03 *通訊聯系人

姜愛麗(1971－)，女，副教授，在讀博士，研究方向:采后生物學。

遼寧省科學技術計劃項目;國家人力資源和社會保障部留學人員科技活動項目;遼寧省教育廳科研項目(2009S023)。