甜櫻桃采后熱空氣處理抑制青霉病的工藝優化

王 雷，張 華，張蕾蕾，王 會，金 鵬，鄭永華

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甜櫻桃采后熱空氣處理抑制青霉病的工藝優化

王 雷1，張 華1，張蕾蕾1，王 會1，金 鵬2，鄭永華2※

（1. 聊城大學農學院，聊城 252000；2. 南京農業大學食品科技學院，南京 210095）

為確定熱空氣處理控制采后甜櫻桃果實青霉病的最優條件，采用響應曲面法研究了不同溫度-時間的熱空氣處理對甜櫻桃采后青霉病的抑菌效果和果實品質的影響。甜櫻桃果實采后用不同溫度熱空氣（40～48 ℃）和不同處理時間（60～180 min）處理后，接種青霉菌在20 ℃、相對濕度90%～95%的條件下貯藏5 d，貯藏結束后測定果實的病斑直徑、硬度、抗壞血酸含量和固酸比，建立了4個響應值的二次多項數學模型，分析了擬合程度，并利用模型的響應面對甜櫻桃的抗病性和果實品質進行了探討。結果表明，熱空氣處理控制采后甜櫻桃果實青霉病的較優條件為熱處理溫度為44 ℃、熱處理時間為114 min，該條件顯著（＜0.05）抑制了甜櫻桃采后青霉病的擴展，與對照組相比，熱處理較好的保持了甜櫻桃果實品質，顯著（＜0.05）減緩了硬度、抗壞血酸含量和固酸比的下降，為熱空氣處理在甜櫻桃貯藏保鮮中的應用提供理論依據。

品質控制；優化；貯藏；熱空氣；甜櫻桃；青霉病

0 引 言

甜櫻桃色鮮味美，是名貴果品之一，經濟價值很高；但甜櫻桃果實皮薄多汁，采后呼吸代謝旺盛[1]，貨架期短，貯藏期間品質劣變迅速[2-3]，極易發生真菌性病害，其中由擴展青霉（）引起的青霉病是甜櫻桃果實主要的采后病害之一[4-5]。長期以來，控制水果采后病害的主要措施是使用化學殺菌劑，雖然防腐效果較好，但由于其殘留量大，污染環境，且易產生抗藥性，因此，研究化學殺菌劑的替代物來防治水果采后病害是食品科技工作者面臨的一項緊迫任務[6-7]。熱處理技術作為果蔬采后處理的一種簡單物理方法，主要是利用熱力殺滅或抑制果蔬上的害蟲或病原微生物，起到減少腐爛或者改變果蔬某些生理代謝進程以達到貯藏保鮮的目的[8-9]。熱處理方法主要有熱水、熱蒸汽或熱空氣等方式，與熱水和熱蒸汽相比，熱空氣傳熱比較慢，處理時間相對比較長，但處理溫度較低，因此對水果引起的熱傷害最小[10-11]，而且熱空氣處理可以減少果蔬處理過程中自身攜帶的病原微生物的交叉感染。作為一種綠色的果蔬保鮮技術，熱處理提高了番木瓜[12]、獼猴桃[13]、番茄[14]等果蔬的抗冷性，減輕了蘋果[15]、楊梅[16]、柑橘[17]等水果采后病害的發生。此外，熱處理還能夠有效的保持草莓[18]、青椒[19]、葡萄[20]、龍眼[21]等果蔬良好的貯藏品質。眾多研究結果表明，熱處理技術能夠有效防治果蔬采后的病蟲害、保持水果品質，但不同種類的果蔬由于大小、組織結構以及種屬特性之間的差異，所需熱處理的條件不同，不合適的熱處理方式會對果蔬造成一定的傷害或者起不到應有的防護效果。筆者課題組的研究發現，不同的水果所選用的熱處理溫度和時間不同，Wang等[11]采用48 ℃熱空氣處理3 h有效的抑制了楊梅果實采后所發生的綠霉病和自然腐爛，而草莓果實采用不同的熱空氣處理條件（45 ℃，3.5 h）也抑制了腐爛的發生，并較好的保持了果實的品質和抗氧化特性[22]，不同水果熱處理的溫度和時間不同可能是由于熱力在不同水果組織中的傳導速率不同，導致熱處理條件也會有所差別[23]。甜櫻桃果實比較嬌嫩，且專門應用于其采后保鮮的熱處理方式還未見相關報道，篩選合適的熱處理方法對于甜櫻桃的貯藏保鮮具有重要的經濟價值和社會意義。

本文采用響應曲面法（response surface method，RSM）研究了不同熱處理溫度、時間對抑制甜櫻桃采后青霉病的效果和品質影響，確定最優的熱空氣處理條件，以期為熱空氣處理在甜櫻桃果實采后保鮮中的應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及處理方法

青霉（）分離于自然發病的甜櫻桃果實，經鑒定和回接試驗后，重新從發病的甜櫻桃果實中再次分離純化，挑取單胞將其接種于馬鈴薯培養基（馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，水1 000 mL；121 ℃滅菌20 min）上，28 ℃下培養7 d，用接種環在培養好的霉菌試管斜面上刮取適量孢子，轉移到無菌生理鹽水中，用血球計數板計數，并用無菌生理鹽水調整至5×104個/mL，現用現配。

供試甜櫻桃（L.）商業成熟度（九成熟）時采摘于山東省煙臺市，品種為“紅燈”，選擇大小、成熟度均勻一致，無機械損傷和病蟲害的果實。挑選后的果實放入塑料筐中，置于不同溫度的恒溫培養箱中，以甜櫻桃中心溫度達到設定溫度時開始計時，處理結束后，20 ℃下在果實表面刺傷接種部位用體積分數75%的酒精消毒，然后用滅菌鐵釘在果實赤道部位打孔（直徑2 mm，深3 mm），用微量移液器向每孔中注入10L孢子濃度為5×104CFU /mL的青霉孢子懸浮液，自然晾干。將各處理組（每個處理組有3盒，每盒20個甜櫻桃，共60個果實）果實用塑料盒分裝，塑料盒外套0.01 mm厚聚乙烯保鮮袋保濕。隨后將果實置于(20±1)℃，相對濕度90%～95%的恒溫箱中貯藏5 d后，測量青霉病病斑直徑、果實硬度、可溶性固形物（total soluble solids，TSS）、可滴定酸（titratable acidity，TA）和抗壞血酸（ascorbic acid，AsA）。

1.2 試驗設計

根據預試驗結果選定熱空氣處理的溫度和時間參數范圍，應用Design of Exper 7.0 軟件中的旋轉中心組合設計（central composite rotatable design，CCRD）功能對熱空氣處理的溫度和時間進行優化，篩選最佳的熱空氣處理條件。本試驗以處理溫度與處理時間為自變量，分別以1和2表示，試驗因素編碼及水平見表1，按方程=(?0)/Δ對自變量進行編碼。式中，為自變量的編碼值，為自變量在中心點的值，Δ為自變量變化步長。以甜櫻桃果實青霉病的病斑直徑、硬度、抗壞血酸含量和固酸比為響應值，對試驗數據進行擬合，得到一個二次多項式

Y=0+∑βx+∑βx2+∑βxx（1）

式中Y為預測響應值，0為常數項，β為線性系數，β為平方系數，β為交互作用系數。

1.3 測定方法

1.3.1 硬 度

參照Serrano等的方法，有改進[24]。用TA-XT2i 質構儀（英國Stable Micro System公司）測定果實硬度。在甜櫻桃果實的赤道部位取一點，用雙刃刀片切除1 cm2的果皮，用直徑為5 mm的探頭，測試距離為5 mm，測前、測試、測后速度均為1 mm/s，探頭插入水果時受到的最大阻力定義為櫻桃的硬度（N）。每組測定10個果實，取平均值。

1.3.2 可溶性固形物和可滴定酸

可溶性固形物含量的測定參考曹建康等的方法[25]，使用手持數顯阿貝折光儀（日本Atago公司，DR-A1）測定。可滴定酸含量的測定參考Wang等的方法[3]，稱取10 g水果樣品，定容至100 mL，過濾，取20 mL濾液，用0.1 mol/L的NaOH滴定至pH值8.1，結果以含蘋果酸的百分數表示。每組處理測定5個果實。

1.3.3 抗壞血酸

抗壞血酸含量的測定參考Zhang等的方法[26]，采用2,6-二氯酚靛酚滴定法，測定結果表示為mg/(100 g)。

1.3.4 熱空氣處理最佳優化條件驗證比較試驗

利用Design Expert 7.0軟件分析得到的最佳處理溫度和處理時間對甜櫻桃果實進行處理后，按照前面的方法進行接種等相關操作，以不進行熱處理的作為對照，貯藏5 d（20 ℃，相對濕度90%～95%）后比較處理組和對照組的青霉病病斑直徑、果實硬度、可溶性固形物、可滴定酸和抗壞血酸等指標，驗證熱空氣處理和對照試驗之間的比較。試驗重復3次，取平均值，并進行后續數據統計分析。

1.4 數據處理

所有試驗重復3次，利用SPSS16.0（SPSS Inc., Chicago, USA）對試驗數據進行處理分析，二次模型的建立采用Design Expert 7.0（Stat-Ease Inc, Minneapolis, USA）軟件進行響應面分析，統計分析主要包括三部分：方差分析、回歸分析和響應曲面分析，最后獲得最佳變量水平。

表1 熱空氣處理的旋轉中心組合設計分組表

2 結果與分析

2.1 回歸方程的建立

甜櫻桃果實20 ℃下貯藏5 d后，不同溫度-時間的熱處理組與對照組果實的病斑直徑、硬度、抗壞血酸含量與固酸比的試驗值與預測值見表2。根據表2中的數據，通過Design Expert軟件對試驗數據進行二次多元回歸擬合，獲得了病斑直徑、硬度、抗壞血酸含量、固酸比的預測值對編碼自變量處理溫度和時間的二次多項回歸方程

1=4.33+0.0331?0.0172?0.03512+0.2312+0.1122（2）

2=0.98, Adj2=0.96

2=1.66?0.0051?0.0222+0.01812?0.04512?0.03522（3）

2=0.92, Adj2=0.87

3=14.32?0.0571+0.0202?0.03512?0.2412?0.06022（4）

2=0.96, Adj2=0.93

4=18.27?0.0291?0.0562+0.02312?0.06812?0.4022（5）

2=0.98, Adj2=0.96

式中1為時間，2為溫度，℃；1為病斑直徑，mm；2為硬度，N；3為抗壞血酸含量，mg/(100 g)；4為固酸比。

表2 旋轉中心組合設計試驗和預測結果表

2.2 模型的檢驗

表3是熱空氣處理后甜櫻桃果實病斑直徑、硬度、抗壞血酸含量和固酸比的方差分析結果。甜櫻桃果實病斑直徑模型極顯著（<0.000 1），擬合度2=0.98，模型的校正決定系數Adj2=0.96，表明模型能預測甜櫻桃果實在接種10L濃度為5×104CFU /mL青霉孢子懸液后病斑直徑實際變化情況；失擬項檢驗概率為0.125 8>0.05，說明擬合不足不顯著。回歸方程各項顯著性表明：一次項1（=0.047 9）顯著，2（=0.260 2）不顯著；二次項12（<0.000 1）極顯著；22（=0.000 1）極顯著；交互項12（=0.116 7）不顯著。

表3 回歸方程系數顯著性檢驗

預測果實硬度變化模型（3）極顯著（=0.001 0），擬合度2=0.92，模型的校正決定系數Adj2=0.87，說明該模型與實際情況擬合較好；失擬項檢驗概率為0.388 2> 0.05，說明擬合不足不顯著。回歸方程各項顯著性表明：2（=0.009 5）顯著；二次項12（=0.000 3）極顯著；22（=0.001 2）極顯著；其他系數不顯著。

方程（4）（抗壞血酸）模型極顯著（=0.000 2），擬合度2=0.96，模型的校正決定系數Adj2=0.93，說明該模型與實際情況擬合較好；失擬項檢驗概率為0.490 5> 0.05，說明擬合不足不顯著。回歸方程各項顯著性表明：1（=0.019 6）顯著；二次項12（<0.000 1）極顯著；22（=0.021 0）顯著；其他系數不顯著。

方程（5）（固酸比）模型極顯著（<0.000 1），擬合度2=0.98，模型的校正決定系數Adj2=0.96，說明該模型與實際情況擬合較好；失擬項檢驗概率為0.204 3> 0.05，說明擬合不足不顯著。回歸方程各項顯著性表明：一次項2（=0.036 8）顯著；二次項12（=0.022 5）顯著；22（<0.000 1）極顯著。

由此可見，4個方程的顯著性較高，擬合度較好，試驗誤差小，因而可用此模型對“紅燈”甜櫻桃常溫貯藏5 d 后的試驗數據進行分析和預測。

2.3 響應面的分析與優化

如表2所示，在本試驗中甜櫻桃果實經熱空氣處理后，接種青霉菌在20 ℃下貯藏5 d后的病斑直徑都低于對照組，表明熱空氣處理能夠控制甜櫻桃果實病斑直徑的增加。由圖1a可知，溫度在44 ℃左右時病斑直徑較小，當溫度高于44 ℃時，曲面圖較陡峭，病斑直徑增大較快，表明病斑直徑對于熱空氣溫度的改變較敏感，而處理時間對病斑直徑影響的響應面坡度相對平緩。從圖中可直觀看出，處理溫度與處理時間對果實病斑直徑的交互作用不明顯，這從表3中交互項回歸系數（=0.116 7）得到證實。所以，保持甜櫻桃果實較小病斑直徑的處理溫度在42～46 ℃之間，處理時間在100～130 min之間。

果實硬度是反映貯藏期間果實品質的重要指標之一[27]。甜櫻桃果實在貯藏過程中硬度逐漸下降，但熱空氣處理延緩了果實硬度的下降，這可能與果實中果膠含量以及細胞壁水解酶活性有關[28]。由圖1b的曲面圖可知，溫度對櫻桃果實的硬度影響較大，而處理時間的影響相對較小。溫度在44 ℃左右時能保持果實較高的硬度，而在44 ℃兩側，硬度下降明顯。從圖中可直觀看出，處理溫度與處理時間對果實硬度的交互作用不明顯（>0.05），硬度對時間溫度的敏感性較強。處理溫度在42～45 ℃，處理時間在105～135 min之間，果實硬度保持較好。

抗壞血酸含量是甜櫻桃果實重要的品質指標[28]。由圖1c可見，處理溫度對甜櫻桃果實抗壞血酸含量影響較大，表明抗壞血酸含量對處理溫度的敏感性較強，處理溫度與處理時間對果實硬度的交互作用不明顯（>0.05）。處理溫度在43～45 ℃，處理時間在105～135 min之間，果實的抗壞血酸含量較高。水果中的可溶性固形物和可滴定酸含量是表征果實風味品質的重要指標[29]。如圖1d的響應曲面圖所示，處理溫度對果實出汁率的影響曲面圖坡度較為陡峭，表明櫻桃果實的固酸比對處理溫度變化較為敏感，等高線表明處理溫度與處理時間的交互作用不顯著（>0.05）。處理溫度在42～44 ℃之間，處理時間在100～130 min之間固酸比較高。

2.4 熱空氣處理最佳條件的優化和驗證比較試驗

結合表2的試驗結果，當要求病斑直徑小于4.34 mm，硬度大于1.65 N，抗壞血酸質量分數大于14.31 mg/(100 g)、固酸比大于18.26時，通過Design Expert軟件分析計算出合適的熱處理條件即為圖2中黑色部分。利用（2）－（5）方程聯合求解，得到當處理溫度為43.7 ℃，處理時間為114.2 min時，有最佳效果：病斑直徑為4.33 mm、硬度為1.66 N、抗壞血酸質量分數為14.32 mg/(100 g)、固酸比為18.27。為便于實際應用，選取處理溫度為44 ℃，處理時間為114 min，并在此條件下驗證熱空氣處理和對照試驗比較（表4），結果表明，在20 ℃貯藏5 d后，44 ℃、114 min的熱空氣處理顯著抑制了甜櫻桃果實青霉病病斑直徑的擴展，對照組病斑直徑為6.58 mm，而熱處理組為4.42 mm，與響應曲面法預測的結果基本一致，僅比預測值大2.08%，顯著（<0.05）小于對照組，同時，熱處理維持了較好的品質。果蔬采后熱處理技術以無毒、無化學殘留、能耗低且便于操作的特點在果蔬貯藏中具有較好的應用前景，在商業應用中，熱空氣處理系統的成本要高于熱水處理系統[10]。

表4 驗證與比較試驗結果

注：同一指標不同字母代表差異顯著水平<0.05。

Note: Different letters in the same column indicate significant differences at<0.05.

在以色列等農業發達國家，熱處理技術已經進入商業化應用，中國現有的果蔬采后商業化處理生產線帶有清潔和風干程序，將風干程序進行改進，輔以熱空氣完成風干過程，可以取得良好的效果，實現更廣泛范圍內的商業化應用，在實際應用中，熱處理的方式要依據果蔬的種類、大小、成熟度等方面來確定。熱空氣處理在實際的應用中可能還存在一些問題，如熱量在處理環境中不均勻、熱處理時間過長增加果實失重以及單一熱處理抑菌效果不理想等，為避免這些問題可考慮與其他處理方式結合使用，既增強抑菌效果又減少熱處理的缺點，如本研究團隊使用熱空氣處理與茉莉酸甲酯、乙醇結合減少了楊梅腐爛[16]和枇杷冷害[30]，取得了較好的效果。隨著人們對食品安全的重視，熱處理技術在果蔬采后貯藏保鮮上還會得到更廣泛的應用，研究不同的熱處理方式對不同果蔬的影響，能夠更好的指導我們選擇合適的熱處理技術和工藝條件，擴大熱處理在果蔬貯藏中的使用范圍、推進熱處理技術的商業化應用。

3 結 論

1）通過試驗證實，采后熱空氣處理能夠有效控制采后甜櫻桃果實青霉病的發生。

2）通過試驗，利用響應曲面法建立了不同條件下熱空氣處理甜櫻桃果實的二次多項式的數學模型，模型極顯著（<0.001），擬合度高（2>0.92），試驗誤差小，可以用于對甜櫻桃果實貯運過程中品質的變化進行分析預測。

3）通過對模型的曲面圖和等高線分析，明確了處理時間與處理溫度對甜櫻桃果實品質指標的影響，并在此基礎上優化了甜櫻桃果實熱空氣處理的條件：溫度為44 ℃，處理時間為114 min，與對照相比，該處理條件較好的保持了甜櫻桃果實品質，顯著（＜0.05）減緩了硬度、抗壞血酸含量和固酸比的下降。

[1] 姜愛麗，胡文忠，李慧，等. 納他霉素處理對采后甜櫻桃生理代謝及品質的影響[J]. 農業工程學報，2009，25(12)：351－356.

Jiang Aili, Hu Wenzhong, Li Hui, et al. Effect of natamycin treatment on physiological metabolism and quality of postharvest sweet cherry[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2009, 25(12): 351－356. (in Chinese with English abstract)

[2] Valero D, Díaz-Mula H M, Zapata P J, et al. Postharvest treatments with salicylic acid, acetylsalicylic acid or oxalic acid delayed ripening and enhanced bioactive compounds and antioxidant capacity in sweet cherry[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(10): 5483－5489.

[3] Wang Lei, Zhang Hua, Jin Peng, et al. Enhancement of storage quality and antioxidant capacity of harvested sweet cherry fruit by immersion with-aminobutyric acid[J].Postharvest Biology and Technology,2016, 118: 71－78.

[4] Ceponis M J, Cappellini R A, Lightner G W. Disorders in sweet cherry and strawberry shipments to the New York market, 1972－1984[J]. Plant Disease, 1987, 71(5): 472－475.

[5] Wang Lei, Jin Peng, Wang Jing, et al. In vitro inhibition andin vivo induction of defense response againstin sweet cherry fruit by postharvest applications ofAR156[J]. Postharvest Biology and Technology, 2015, 101: 15－17.

[6] Tian Shiping, Chan Zhulong. Potential of induced resistance in postharvest diseases control of fruits and vgetables[J]. Acta Phytopathologica Sinica, 2003, 34(5): 385－394.

[7] Wang Xiaoli, Xu Feng, Wang Jing, et al.AR156 induces resistance againstrot through priming of defense responses in peach fruit[J]. Food Chemistry,2013, 136(2): 400－406.

[8] Dotto M C, Pombo M A, Martínez G A, et al. Heat treatments and expansin gene expression in strawberry fruit[J].Scientia Horticulturae, 2011, 130(4): 775－780.

[9] 王靜，茅林春，李學文，等. 熱處理降低哈密瓜果實活性氧代謝減輕冷害[J]. 農業工程學報，2016，32(2)：280－286.

Wang Jing, Mao Linchun, Li Xunwen, et al. Reduction of active oxygen metabolism and mitigation of chilling injury in Hami melon fruit as influenced by postharvest hot water treatment[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(2): 280－286. (in Chinese with English abstract)

[10] Lurie S. Postharvest heat treatments[J]. Postharvest Biology and Technology, 1998, 14(3): 257－269.

[11] Wang Kaituo, Cao Shifeng, Jin Peng, et al. Effect of hot air treatment on postharvest mould decay in Chinese bayberry fruit and the possible mechanisms[J].International Journal of Food Microbiology,2010, 141(1): 11－16.

[12] Shadmani N, Ahmad S H, Saari N, et al. Chilling injury incidence and antioxidant enzyme activities of Carica papaya L. ‘Frangi’ as influenced by postharvest hot water treatment and storage temperature[J]. Postharvest Biology and Technology, 2015, 99: 114－119.

[13] Ma Qiushi, Suo Jiangtao, Huber D J, et al. Effect of hot water treatments on chilling injury and expression of a new C-repeat binding factor (CBF) in ‘Hongyang’ kiwifruit during low temperature storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2014, 97: 102－110.

[14] Zhang Xinhua, Shen Lin, Li Fujun, et al. Arginase induction by heat treatment contributes to amelioration of chilling injury and activation of antioxidant enzymes in tomato fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2013, 79: 1－8.

[15] Spadoni A, Guidarelli M, Phillips J, et al. Transcriptional profiling of apple fruit in response to heat treatment: Involvement of a defense response duringinfection[J]. Postharvest Biology and Technology,2015, 101: 37－48.

[16] Wang Kaituo, Jin Peng, Tang Shuangshuang, et al. Improved control of postharvest decay in Chinese bayberries by a combination treatment of ethanol vapor with hot air[J].Food Control, 2011, 22(1): 82－87.

[17] 林麗萍，陳于隴，朱麗琴，等. 熱處理對柑橘霉菌生活力和致病力的影響[J]. 現代食品科技，2015，31(4)：222－227.

Lin Liping, Chen Yulong, Zhu Liqin, et al. The effect of heat treatment on the vitality and pathogenicity of citrus fungi[J]. Modern Food Science and Technology. 2015, 31(4): 222－227. (in Chinese with English abstract)

[18] 李健，張萌，李麗萍，等. 熱處理對草莓品質與活性氧代謝影響的多變量解析[J]. 食品科學，2013，34(16)：306－310.

Li Jian, Zhang Meng, Li Liping, et al. Multivariate analysis of the effect of postharvest heat shock treatment on fruit quality and reactive oxygen species of strawberry during cold storage[J]. Food Science, 2013, 34(16): 306－310. (in Chinese with English abstract)

[19] 范林林，毛宇豪，夏春麗，等. 熱激處理對青椒的保鮮效果研究[J]. 安徽農業科學，2016，44(19)：76－79.

Fan Linlin, Mao Yuhao, Xia Chunli, et al. Effects of heat shock treatment on storage of green pepper[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2016, 44(19): 76－79. (in Chinese with English abstract)

[20] 張群，周文化，譚歡，等. 涂膜和熱處理對葡萄能量和貯藏生理及品質的影響[J]. 農業工程學報，2016，32(9)：255－263.

Zhang Qun, Zhou Wenhua, Tan Huan, et al. Effects of coating and heat treatments on energy levels and physiological indexes and qualities of grape fruits during storage[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(9): 255－263. (in Chinese with English abstract)

[21] 趙云峰，林河通，王靜，等. 熱處理對龍眼果實采后生理和貯藏品質的影響[J]. 中國食品學報，2014，14(5)：124－133.

Zhao Yunfeng, Lin Hetong, Wang Jing, et al. Effects of heat treatment on postharvest physiology and storage quality of Longan fruits[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology. 2014, 14(5): 124－133. (in Chinese with English abstract)

[22] 鄭聰，王華東，王慧倩，等. 熱空氣處理對草莓果實品質和抗氧化活性的影響[J]. 食品科學，2014，35(12)：223－227.

Zheng Cong, Wang Huadong, Wang Huiqian, et al. Effect of hot-air treatment on quality and antioxidant activity of strawberry fruit[J]. Food Science, 2014, 35(12): 223－227. (in Chinese with English abstract)

[23] Barkai-Golan R, Phillips D J. Postharvest heat treatment of fresh fruits and vegetables for decay control[J]. Plant Disease, 1991, 75(11): 1085－1089.

[24] Serrano M, Guillén F, Martínez-Romero D, et al. Chemical constituents and antioxidant activity of sweet cherry at different ripening stages[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005, 53(7): 2741－2745.

[25] 曹建康，姜微波，趙玉梅. 果蔬采后生理生化試驗指導[M]. 北京：中國輕工業出版社，2007.

[26] Zhang Hongyin, Wang Lei, Ma Longchuan, et al. Biocontrol of major postharvest pathogens on apple using Rhodotorula glutinis and its effects on postharvest quality parameters[J]. Biological Control, 2009, 48(1): 79－83.

[27] Ozkan Y, Ucar M, Yildiz K, et al. Pre-harvest gibberellic acid (GA3) treatments play an important role on bioactive compounds and fruit quality of sweet cherry cultivars[J].Scientia Horticulturae,2016, 211: 358－362.

[28] Wang Lei, Jin Peng, Wang Jing, et al. Effect of-aminobutyric acid on cell wall modification and senescence in sweet cherry during storage at 20 ℃[J]. Food Chemistry, 2015, 175: 471－477.

[29] Tran D T, Hertog M, Nicola? B M. Hierarchical response surface methodology for optimization of postharvest treatments to maintain quality of litchi cv.‘Thieu’during cold storage[J].Postharvest Biology and Technology,2016, 117: 94－101.

[30] 段楊峰，孔繁淵，趙靜，等. 熱空氣和茉莉酸甲酯復合處理保鮮枇杷的工藝優化[J]. 農業工程學報，2011，27(6)：370－374.

Duan Yangfeng, Kong Fanyuan, Zhao Jing, et al. Optimization of combined treatment condition of hot air and methyl jasmonate for postharvest loquat fruit preservation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2011, 27(6): 370－374. (in Chinese with English abstract)

Process optimization of hot-air treatment on inhibition of blue mould infection for postharvest sweet cherry fruit

Wang Lei1, Zhang Hua1, Zhang Leilei1, Wang Hui1, Jin Peng2, Zheng Yonghua2※

(1.252000,; 2.,210095,)

Sweet cherry (L.), an economically important temperate fruit, is popular for its attractive red colour and high value of nutrients. However, sweet cherry is highly perishable and susceptible to mechanical injury and fungal decay., the causal agent of blue mould, is a widespread fungalpathogen and causes considerable losses in sweet cherry fruit.Traditionally, the control of postharvest mould decay is mainly dependent on synthetic fungicides. However, the increasing resistance of fungal pathogens and growing concern of the public over chemical residues make it crucial to research alternative approaches to inhibit mould decay. Heat treatment, as a physical method, has acquired increasing attention and has been widely used to control fruit decay and maintain quality. There are 3 methods in use to heat fruit and vegetable: Hot air, hot water and hot water vapor. However, there is no information concerning the condition of hot air on inhibiting blue mold decay in sweet cherry fruit using the response surface methodology (RSM). RSM is a collection of mathematical and multivariate statistical techniques that are useful for the modeling and analysis of problems, in which a response of interest is influenced by several variables and the objective is to optimize the response. In order to determine the optimum condition of hot-air treatment on the inhibition of blue mould decay in postharvest sweet cherry fruit, the effects of different temperature-time combinations on inhibition efficiency of blue mould decay and fruit quality were investigated using the RSM. The fresh harvested sweet cherry fruits were treated in hot air at different temperatures (40-48℃) for different treatment time (60-180 min), then the fruits were inoculated with the spores of(5×104CFU/mL) and stored under the condition of approximately 90%-95% relative humidityat 20 ℃ for 5 d. At the end of storage, lesion diameter of blue mould decay, fruit firmness, content of ascorbic acid and ratio of TSS (total soluble solids) to TA (titratable acidity) were measured. Four second-order quadratic equations of lesion diameter of blue mould decay, fruit firmness, content of ascorbic acid and ratio of TSS to TA were established, and the fitting degrees were also analyzed through the RSM. The key factors and their interactions affecting the inhibition efficiency of blue mould decay and fruit quality were also discussed through the RSM.By analyzing the response surface graphs and corresponding contour graphs as well as solving the quadratic equations, the results suggested that the optimum condition for combined treatment of hot air in sweet cherry fruit was that the temperature was 44 ℃, and the treatment duration was 114 min. Results of demonstration and comparison tests showed that the optimum condition (44 ℃, 114 min) obtained via the RSM effectively inhibited the blue mould decay in sweet cherry fruit and maintained the fruit quality. In comparison with the control fruit, hot-air treatment delayed the decline of firmness and ascorbic acid content and maintained a higher level of TSS/TA. The present study showed that the optimum parameters of hot-air treatment obtained by the RSM are feasible, which can provide a theoretical foundation for further research of the application of hot-air treatment in sweet cherry fruit preservation.

quality control; optimization; storage; hot air; sweet cherry; blue mould

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.038

TS255.3

A

1002-6819(2017)-06-0295-06

2016-09-04

2017-01-20

國家自然科學基金項目（31601521）；聊城大學博士啟動基金（318051535）；山東省教育廳項目（J16LF61）聯合資助

王雷，男，山東濰坊人，講師，博士，主要從事果蔬采后生理與貯藏保鮮研究。聊城 聊城大學農學院，252000。Email：freshair928@163.com

鄭永華，男，浙江諸暨人，博士，教授，博士生導師，從事農產品貯藏加工研究。南京 南京農業大學食品科技學院，210095。Email：zhengyh@njau.edu.cn