低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃品質的影響

劉 璐,魯曉翔,*,陳紹慧,李江闊

(1.天津商業大學生物技術與食品科學學院,天津市食品生物技術重點實驗室,天津 300134;2.國家農產品保鮮工程技術研究中心,天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室,天津 300384)

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低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃品質的影響

劉 璐1,魯曉翔1,*,陳紹慧2,李江闊2

(1.天津商業大學生物技術與食品科學學院,天津市食品生物技術重點實驗室,天津 300134;2.國家農產品保鮮工程技術研究中心,天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室,天津 300384)

以櫻桃“砂蜜豆”為實驗試材,通過對櫻桃在貯藏期間理化指標和營養成分的變化分析,探討了低溫馴化結合冰溫貯藏對櫻桃品質的影響以及最有效的低溫馴化工藝。實驗處理方式包括:直接冰溫貯藏、一步低溫馴化和逐步低溫馴化結合冰溫貯藏。結果表明:與直接冰溫貯藏相比較,低溫馴化能夠顯著降低櫻桃腐爛率,保持較高的果梗新鮮指數;能夠減少VC的損耗、保持較高可溶性固形物含量、抑制丙二醛(MDA)含量上升;提高過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)的活性,還能使脂氧合酶(LOX)活性維持在較低水平;實驗還表明,逐步低溫馴化對櫻桃冰溫貯藏的保鮮效果最理想,貯藏70d時,腐爛率控制在12.22%,而對照組的腐爛率已達22.22%,是逐步低溫馴化的1.82倍,有明顯差異(p<0.01)。

櫻桃,低溫馴化,冰溫,品質

甜櫻桃(PrunusaviumL.)又稱大櫻桃,色澤鮮艷,個大多汁,成熟期早,營養豐富,其含鐵量居水果之首[1],且具有保健功效,深受廣大消費者青睞。但由于甜櫻桃采收期處于高溫季節,加之櫻桃皮薄肉軟多汁、易損傷的特性,導致其在貯藏過程中的腐爛現象嚴重,極大降低了商品價值[2]。因此,研究適當的貯藏方法,延長貯藏期,保持果實良好品質已成為櫻桃產業發展的關鍵問題。

冰溫貯藏不僅能夠延長果蔬貯藏期,而且還有利于果蔬原有風味的保持,提高果蔬品質[3-5]。但是,也有研究發現,果蔬在低溫貯藏過程中易發生冷害,從而影響其品質[6-7],這與不同品種果蔬對低溫的敏感程度有關。張平[8]等人對關于櫻桃冷害進行了研究,結果表明櫻桃發生冷害后會產生冷害斑、造成果實褐變、加劇腐爛,嚴重影響果實品質。據報道[9],植物在經低溫鍛煉后能增強抗寒性。低溫馴化是指在果蔬貯藏前采用一步或多步短時間降溫處理的一種減少冷害的工藝技術。已有研究表明[10-12],低溫馴化能夠提高果蔬對低溫度的適應能力,從而保持果蔬良好品質。

目前,采用低溫馴化結合冰溫貯藏櫻桃的研究尚鮮有報道。本實驗以櫻桃為試材,研究了低溫馴化結合冰溫貯藏對櫻桃品質的影響,探尋較為合適的低溫馴化方法,以期完善櫻桃冰溫貯藏技術,為實際生產提供理論依據和技術方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

櫻桃品種為“砂蜜豆”,于2013年6月中旬采自河北省山海關區石河鎮毛家溝村。選取顏色、成熟度、果粒大小均勻一致、無機械損傷、無病蟲害的櫻桃進行裝箱,采后當天運回保鮮中心,供實驗用;氫氧化鈉、冰乙酸、草酸、三氯乙酸、乙二胺四乙酸 均為分析純,津市江天化工技術有限公司;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、雙氧水、愈創木酚、無水乙醇 均為分析純,天津市光復精細化工研究所;硫代巴比妥酸、聚乙烯吡咯烷酮、二硫代蘇糖醇 均為分析純,天津博美科生物技術有限公司;亞油酸鈉、TritonX-100 生化試劑,天津博美科生物技術有限公司。

BW-120冰溫保鮮庫(-0.5±0.5)℃ 保鮮中心;916 Ti-Touch電位滴定儀 瑞士萬通中國有限公司;TU-1810系列紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器公司;PAL-1便攜式手持折光儀 日本ATAGO愛宕公司;SIGMA 3-30K高速離心機 德國SIGMA實驗室離心機公司。

1.2 試材的處理

選取無蟲害、無機械損傷的櫻桃進行分裝,每盤2.5kg,然后分別進行以下處理:直接冰溫對照組(CK):櫻桃用微孔袋包裝扎口→置于冰溫庫(-0.5±0.5)℃貯藏;一步低溫馴化組(B-1):櫻桃用微孔袋包裝扎口→置于4℃冷庫24h→ 冰溫庫(-0.5±0.5)℃貯藏;逐步低溫馴化組(B-2):櫻桃用微孔袋包裝扎口→10℃冷庫12h→4℃冷庫12h→冰溫庫(-0.5±0.5)℃貯藏。以上每個處理均做三個重復,且每10d進行一次指標測定。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 腐爛率 參照李鵬霞[13]方法,采用統計法。

式(1)

1.3.2 果梗新鮮指數 參照王春生[14]方法,采用統計法。

果梗新鮮指數(%)=∑(新鮮級別×該級別果數)/新鮮最高級×總果數×100

式(2)

1.3.3 可溶性固形物(TSS) 采用PAL-1型糖度儀測定[15]。

1.3.4 維生素C含量測定 參照李軍[16]方法,采用鉬藍比色法測定。

1.3.5 丙二醛(MDA)測定 采用硫代巴比妥酸比色法[17]。

1.3.6 CAT(過氧化氫酶)活性測定 采用紫外吸收法[18]。稱取櫻桃凍樣3g于預冷的研缽中,加入10mL預冷后的pH7.5、0.05mol/L的磷酸緩沖液(內含0.005mol/L二硫蘇糖醇和2%PVP),在冰浴中研磨成勻漿,于4℃下10000r/min離心20min,取0.2mL粗酶液,加入1mL 0.02mol/L H2O22mL蒸餾水后,立即在240nm處測定2min內樣品的吸光度變化。規定0.01ΔA·min-1=1U,以上酶活性計算公式均為:

X=(ΔA×D)/(0.01×t×W)

式(3)

式中:X-酶的比活力,0.01ΔA·g-1·min-1;A-反應時間內吸光度的變化;D-稀釋倍數即提取的總酶液為反應系統內酶液體積的倍數;t-反應時間,min;w-稱取果肉質量,g。

1.3.7 LOX(脂氧合酶)活性測定 參照陳昆松[19]的方法略加改進。稱取櫻桃凍樣3.0g,加入適量0.05mol/L磷酸緩沖液(pH7.0)進行冰浴研磨,并且控制最終體積為10mL,然后在4℃環境下10000r/min離心15min,所得上清液即為LOX提取液,用于酶活性測定。3mL反應體系中分別加入10mmol/L的亞油酸鈉25μL,磷酸緩沖液(pH7.0)2.775mL,在30℃環境溫育,加入200μL酶液后20s開始計時,記錄234nm處測定1min內吸光度,重復3次。酶活計算公式同1.3.6。

1.3.8 POD(過氧化物酶)活性測定 采用愈創木酚比色法,參照陳建勛[20]方法略加改進。酶活計算公式同1.3.6。

1.3.9 數據處理 實驗數據采用Excel軟件處理,利用SPSS 16.0軟件進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃腐爛率的影響

如圖1所示,貯藏期間各組處理的櫻桃腐爛率均呈上升趨勢,貯藏30d后,對照組(CK)與馴化組(B-1,B-2)腐爛率的大致趨勢為CK組>B-1組>B-2組;貯藏70d時,CK組腐爛率達到22.22%,極顯著(p<0.01)高于馴化組(B-1,B-2),是B-1組的1.53倍,B-2組的1.82倍;且70d時B-2組腐爛率極顯著(p<0.01)低于B-1組;由此可知,低溫馴化處理能有效降低櫻桃冰溫貯藏期間的腐爛率,且逐步低溫馴化(B-2)降低櫻桃腐爛率的效果優于一步降溫(B-1)的。

圖1 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃腐爛率的影響Fig.1 Effect of cold acclimation on decay rate of cherry during ice-temperature storage

2.2 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃果梗新鮮指數的影響

果梗新鮮指數直觀反映櫻桃的新鮮度。由圖2可見,果梗新鮮指數隨貯藏期的延長而下降,CK的下降速度快于低溫馴化組。貯藏前期,各組之間無顯著差異(p>0.05);從30d開始,CK組的值急劇下降,其果梗新鮮指數顯著(p<0.05)低于馴化組;70d時,各組果梗新鮮指數依次為B-2(78.89%)>B-1(74.44%)>CK(65.56%),且各組間差異極顯著(p<0.01),說明相較于對照組,低溫馴化組能更好地保持櫻桃果梗新鮮度,且B-2組效果更好。

圖2 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃果梗新鮮指數的影響Fig.2 Effect of cold acclimation on stem fresh index of cherry during ice-temperature storage

2.3 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃TSS含量的影響

可溶性固形物(TSS)是衡量果實品質的一個重要指標[21]。實驗如圖3所示,TSS變化趨勢各組大體一致,均呈波浪式下降,這可能是由果實內部物質轉化和呼吸作用導致的。低溫馴化處理能夠維持櫻桃較高的TSS,從而保證果實良好品質和風味。貯藏后期各組TSS的變化如下:B-2組>B-1組>CK組;且從40d開始,低溫馴化組極顯著(p<0.01)高于對照組的值;貯藏70d時,B-2組TSS極顯著(p<0.01)高于B-1組,表明B-2馴化手段更有利于保持櫻桃較高TSS含量。

圖3 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃TSS含量的影響Fig.3 Effect of cold acclimation on TSS content of cherry during ice-temperature storage

2.4 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃VC含量的影響

由圖4可知,VC含量變化在各組均呈下降趨勢。貯藏10d時,對照組VC含量顯著低于(p<0.05)馴化組;從20d開始,各組的VC含量關系依次為:B-2>B-1>CK;60d時,B-1(7.06mg/100g)、B-2(9.35mg/100g)均顯著(p<0.05)高于CK(6.21mg/100g),且B-2是B-1的1.32倍(p<0.01);70d時,B-2(8.98mg/100g)是B-1(7.2mg/100g)的1.25倍,是CK(5.54mg/100g)的1.62倍,B-1、B-2、CK三組之間兩兩差異極顯著(p<0.01)。這表明低溫馴化在一定程度上能夠抑制櫻桃VC含量的下降,且以B-2組馴化手段的效果更佳。

圖4 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃VC含量的影響Fig.4 Effect of cold acclimation on VC content of cherry during ice-temperature storage

2.5 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃MDA含量的影響

MDA是植物衰老過程中膜脂質過氧化的重要產物,其含量的增加是膜結構損傷的重要標志[22]。本實驗結果如圖5所示,櫻桃MDA含量變化整體呈上升趨勢。在貯藏過程中,馴化組的MDA含量始終低于對照組值,貯藏60d時,B-2的MDA含量極顯著(p<0.01)低于B-1和CK的值,B-1略低于CK(p>0.05);貯藏至70d時,各組MDA含量關系如下:B-2

圖5 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃丙二醛含量的影響Fig.5 Effect of cold acclimation on MDA content of cherry during ice-temperature storage

2.6 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃CAT活性的影響

過氧化氫酶(CAT)是抗氧化酶,在木質素生物合成反應過程中催化H2O2分解而發揮清除活性氧的作用[23]。果蔬CAT活性升高,其抗氧化力隨之加強。

圖6所示,CAT活性整體呈先升后降趨勢,貯藏前20d,CAT活性的短暫上升可能是由于低溫環境促使櫻桃自身抗氧化力加強,以適應環境的改變;隨著果實的逐漸衰老,CAT活性下降。從圖還可見,低溫馴化能夠抑制CAT活性的下降,其中B-2組馴化手段的效果更佳;貯藏70d時,馴化組CAT活性極顯著(p<0.01)高于CK組,且B-2極顯著(p<0.01)高于B-1組,這表明逐步低溫馴化(B-2)更有利于櫻桃CAT活性的保持。

圖6 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃CAT活性的影響Fig.6 Effect of cold acclimation on CAT activity of cherry during ice-temperature storage

2.7 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃脂氧合酶(LOX)活性的影響

LOX是催化細胞膜脂肪酸氧化反應,加速果實衰老進程的酶。

如圖7所示,貯藏期間,櫻桃LOX活性整體呈上升趨勢,從30d開始,CK組LOX活性始終高于馴化組,且B-2組始終低于B-1組;貯藏50d時,CK組LOX活性(12.50U·g-1)高于B-1(10.80U·g-1)(p>0.05)、B-2(8.76U·g-1)(p<0.01);70d時,各組酶活性關系為CK(19.32U·g-1)>B-1(16.19U·g-1)>B-2(14.20U·g-1),且各組間差異顯著(p<0.05)。實驗結果表明,低溫馴化抑制了櫻桃LOX活性的上升,且以逐步低溫馴化(B-2)的效果最佳。

圖7 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃LOX活性的影響Fig.7 Effect of cold acclimation on LOX activity of cherry during ice-temperature storage

2.8 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃POD活性的影響

過氧化物酶(POD)是果實處于逆境時酶促防御系統的關鍵酶之一,能夠清除自由基從而提高植物的自身抗逆性[24]。

從圖8可知,貯藏期間,各組櫻桃的POD活性都有波動現象,這可能與果實自身防御機制有關[25]。低溫馴化能提高櫻桃POD活性,以B-2提高的效果更顯著。貯藏60d時,各組均達峰值,B-2的峰值高于B-1與CK的值(p<0.05);貯藏70d時,各組POD活力下降,B-1的酶活性(0.76U·g-1)高于CK的酶活性(0.70U·g-1)(p>0.05),而B-2酶活性(0.89U·g-1)分別是CK的1.27倍、B-1的1.17倍,且與CK、B-1差異均達極顯著水平(p<0.01),表明逐步低溫馴化(B-2)對保持櫻桃貯藏過程中的POD活性更好。

圖8 低溫馴化對冰溫貯藏櫻桃POD活性的影響Fig.8 Effect of cold acclimation on POD activity of cherry during ice-temperature storage

3 結論

低溫馴化能夠提高果蔬品對低溫的適應力,延緩果蔬衰老。低溫馴化結合冰溫貯藏櫻桃在果實感官品質方面,處理組的腐爛率得到有效降低,并且果梗保持較高新鮮度;在果實營養品質方面,處理組保持了較高的TSS和VC含量;在果實生理方面,低溫馴化延緩了MDA含量上升,有效抑制貯藏櫻桃LOX酶活性上升,提高其CAT、POD的活性,這與低溫馴化能提高果蔬抵御活性氧傷害的能力,并提高抗氧化酶的活性的結論[26-27]相吻合。綜合實驗結果,得到如下結論:低溫馴化處理能夠提高櫻桃冰溫貯藏的適應性,且低溫馴化方式不同,貯藏的效果不同,逐步馴化對櫻桃冰溫貯藏效果更理想。

[1]施俊鳳,薛夢林,王春生,等. 甜櫻桃采后生理特性與保鮮技術的研究現狀與發展[J]. 保鮮與加工,2009(6):7-10.

[2]宋曰欽,王建中,無迪,等.甜櫻桃常溫液藏保鮮的研究[J].食品科技,2005(11):70-72.

[3]王琦.冰溫保鮮技術的發展與研究[J].食品研究與開發,2013,34(12):131-132.

[4]Ando M,Nakamura H,Harada R,et al. Effect of super chilling storage on maintenance of freshness of kuruma prawn[J]. Food Science and Technology Research,2004,10(1):25-31.

[5]魯曉翔,張平,王世軍.果蔬冰溫貯藏及其關鍵技術研究進展[J].保鮮與加工,2010,10(6):1-5.

[6]宋秀香,魯曉翔,陳紹慧,等.冰溫結合低溫馴化對綠蘆筍貯藏品質的影響[J].北方園藝，2013(1):157-161.

[7]Kang H M,Park K W,saltveit M E. Elevated growing temperature during the day improve the postharvest chilling tolerance of greenhouse-grown cucumber fruit[J].Postharvest Biology and Technology,2002,24(1):49-57.

[8]張平,張鵬,劉輝,等.不同低溫處理對櫻桃冷害發生的影響[J].食品科學2012,33(12):303-308.

[9]周玉飛,曾長英,陳新,等.低溫馴化對木薯耐寒性形態、生理特性的影響[J].熱帶農業科學,2011,31(6):31-36.

[10]李雪萍,張昭其,戴宏芬,等.低溫鍛煉對冷藏芒果膜脂過氧化作用的影響[J]. 華南農業大學學報,2000,21(4):15-17.

[11]林本芳,魯曉翔,李江闊,等.低溫馴化結合冰溫貯藏對西蘭花品質的影響[J].食品科學,2012,33(20):299-303.

[12]李明玉,曹辰興,于喜艷,等. 低溫鍛煉對冷脅迫下黃瓜幼苗保護性酶的影響[J]. 西北農業學報,2006,15(1):160-164.

[13]李鵬霞.冬棗貨架期保鮮技術及其機理研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2002:46-72.

[14]王春生,趙迎麗,王華瑞,等.氣調貯藏對玉露香梨品質的影響[J].保鮮與工,2007,7(5):25-28.

[15]宋秀香,魯曉翔,陳紹慧,等.不同變溫方式對綠蘆筍貯藏品質的影響[J].食品與發酵工業,2012,38(9):174-178.

[16]李軍.鉬藍比色法測定還原型維生素C[J].食品科學,2000,21(8):42-45.

[17]郝再彬.植物生理實驗[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2004.

[18]李合生,孫群,趙世杰,等.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社,2000.

[19]陳昆松,徐昌杰,徐文平,等. 獼猴桃和桃果實脂氧合酶活性測定方法的建立[J]. 果蔬學報,2003,20(6):436-438.

[20]陳建勛,王曉峰.植物生理學實驗[M].廣州:華南理工大學出版社,2006.

[21]Baxter C J,Carrari F,Bauke A,et al. Fruit carbohydrate metabolism in an introgression line of tomato with increased fruit soluble solids[J].Plant and Cell Physiology,2005,46(3):425-437.

[22]李志文,張平,劉翔,等. 1-MCP 結合冰溫貯藏對葡萄采后品質及相關生理代謝的調控[J].食品科學,2011,32(20):300-305.

[23]Quiroga M,de Forchetti S M,Taleisnik E,et al. Tomato root peroxidase isoenzymes:kinetic studies of the coniferyl alcohol peroxidase activity,immunological properties and role in response to salt stress[J]. Journal of Plant Physiology,2001,158(8):1007-1013.

[24]Gechev T,Willekens H,Montagu M V,et al. Different responses of tobacco antioxidant enzymes to light and chilling stress[J]. Journal of Plant Physiology,2003,160(5):509-515.

[25]劉玲,林洋,張鵬,等. 1-MCP處理結合冰溫貯藏對富士蘋果生理品質的影響[J].食品工業科技,2012,33(24):369-373.

[26]張勇,湯浩茹,羅婭,等.低溫鍛煉對草莓組培苗抗寒性及抗氧化酶活性的影響[J]. 中國農學通報,2008,24(1):325-329.

[27]Wang C Y. Relationship between free radical scavengers enzymes and chilling to tolerance in Zucchini Squash[J]. Acta Horticulturae,1995,398:205-211.

Effect of cold acclimation combined withice-temperature storage on the quality of cherry

LIU Lu1,LU Xiao-xiang1,*,CHEN Shao-hui2,LI Jiang-kuo2

(1.Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology,College of Biotechnology and Food Science,Tianjin University of Commerce,Tianjin 300134,China;2.Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products,National Engineering andTechnology Research Center for Preservation of Agricultural Products,Tianjin 300384,China)

“shamidou” cherry were investigated to reveal the effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on the quality changes,and the most effective process of cold acclimation were explored by analyzing physical and chemical indexes and nutrition components during storage. There were three experimental treatments:direct ice-temperature storage,one step cold acclimation and gradual cold acclimation. The results showed that:Compared with direct ice-temperature storage,cold acclimation could significantly reduce the decay rate of cherry,maintain higher stem fresh and also reduce the wastage of VC,maintain higher content of soluble solids and inhibit the increase of MDA content. Cold acclimation could improve the activity of catalase(CAT)and peroxidase(POD)and maintained the activity of lipoxygenase(LOX)at a lower level. Moreover,the gradual approach of cold acclimation(B-2)could achieve better preservation effect on the quality of cherry during ice-temperature storage. On the 70th day of storage,the decay rate of B-2 was controlled effectively in 12.22%,and the control group decay rate had reached 22.22%,which was 1.82 times of B-2 with significant difference(p<0.01).

cherry;cold acclimation;ice-temperature;quality

2014-05-19

劉璐(1990-),女,在讀碩士,研究方向:農產品加工與貯藏。

*通訊作者:魯曉翔(1962-),女,碩士,教授,研究方向:農產品加工與貯藏。

國家“十二五”科技支撐計劃(2012BAD38B01);天津市創新團隊項目(TD12-5049)。

TS255.1

A

1002-0306(2015)05-0301-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.05.055