紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏保鮮效果的影響

張 紅,李晴晴,許慶龍,魯珊珊,肖家欣

(安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,安徽省重要生物資源保護(hù)與利用研究重點實驗室,安徽蕪湖 241000)

紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏保鮮效果的影響

張 紅,李晴晴,許慶龍,魯珊珊,肖家欣*

(安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,安徽省重要生物資源保護(hù)與利用研究重點實驗室,安徽蕪湖 241000)

研究了紫外線照射、保鮮膜挽口包裝、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理對2個不同南高叢藍(lán)莓品種‘薄霧’和‘奧尼爾’果實在4 ℃冷藏條件下的腐爛率、可溶性固形物(TSS)、花青素、VC、丙二醛(MDA)、過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)水平的變化,比較3種處理方式的貯藏效果。結(jié)果表明:隨著冷藏期延長,2個藍(lán)莓品種果實腐爛率不斷升高,VC含量逐步降低,TSS、花青素、MDA、POD和SOD水平均呈先升后降的趨勢;與對照相比,紫外線照射、保鮮膜挽口包裝、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理降低了腐爛率,延緩了TSS、花青素(‘奧尼爾’除外)和VC水平的下降,降低了MDA、POD及SOD的峰值;在貯藏后期,紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理的POD和SOD活性顯著高于其他處理,‘薄霧’果實腐爛率顯著低于‘奧尼爾’,前者貯藏期長于后者?？梢?紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝能較好地保持藍(lán)莓果實冷藏期間的品質(zhì),尤以‘薄霧’藍(lán)莓果實明顯。

藍(lán)莓,紫外線照射,保鮮膜挽口包裝,冷藏,果實品質(zhì)

藍(lán)莓(Vacciniumspp),學(xué)名越橘,杜鵑花科越橘屬植物,果實含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),并具有抗衰老、預(yù)防癌癥、預(yù)防心腦疾病及增進(jìn)視力等功效,因此被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[1-5]。目前我國人工栽培的藍(lán)莓主要有高叢藍(lán)莓(南高叢、北高叢和半高叢藍(lán)莓)、矮叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓[6]。我國長江流域藍(lán)莓產(chǎn)區(qū)以兔眼藍(lán)莓和南高叢藍(lán)莓品種為主,也有少量北高叢藍(lán)莓,成熟期主要集中在5月中旬-8月中旬高溫多雨季節(jié),因果實柔軟多汁,易感染真菌而腐爛,不利于貯存,一般采后20～30 ℃條件下僅可存放5～7 d[7-8]。因此,研究藍(lán)莓的貯藏保鮮技術(shù)對于整個藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

短波紫外線(280～180 nm,簡稱UV-C)對食品及水果的表面殺菌效果良好,Perkins-Veazie等[9]研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)強(qiáng)度紫外線照射可以降低藍(lán)莓果實貯藏期腐爛率;對采后藍(lán)莓果實進(jìn)行適當(dāng)時長的UV-C照射,在控制病變、延長貯藏期及保持品質(zhì)等方面具有良好的效果[10]。Xu等[11]的研究認(rèn)為,4 kJ/m2UV-C輻射結(jié)合2 mg/L ClO2處理能有效抑制藍(lán)莓冷藏期間的呼吸、失重、腐爛和MDA的積累,延緩果實硬度、色澤和可溶性固形物變化,并提高了SOD等抗氧化酶活性。另一方面,保鮮膜包裝是家庭中經(jīng)常使用的保鮮方法。陳杭軍等[12]研究發(fā)現(xiàn),不同包裝方式對藍(lán)莓貯藏品質(zhì)的影響存在明顯差異,其效果優(yōu)劣依次為:不打孔聚乙烯塑料袋(PE)包裝>打孔PE包裝>無膜包裝。劉萌等[13]的研究結(jié)果顯示,自發(fā)氣調(diào)保鮮袋冷藏‘藍(lán)豐’藍(lán)莓的效果優(yōu)于普通冷藏和挽口冷藏。而藍(lán)莓品種較多,我國南方栽培的南高叢藍(lán)莓成熟期正值高溫多雨季節(jié),其貯藏性能以及不同處理方法對其有何影響,尚需要深入探討。因此,本研究擬設(shè)計紫外線照射、保鮮膜挽口包裝、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理2個南高叢藍(lán)莓品種‘薄霧’和‘奧尼爾’果實,研究其在4 ℃(冷藏)條件下的保鮮效果,旨在為藍(lán)莓采后的貯藏保鮮方法的深入探討及應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍(lán)莓 南高叢藍(lán)莓品種‘薄霧’(Misty)與‘奧尼爾’(O′ Neal),采自安徽省南陵縣藉山鎮(zhèn)林場(安徽徽王農(nóng)業(yè)有限公司藍(lán)莓基地),八成熟的果實采收后首先放置在預(yù)冷室(21 ℃)預(yù)冷2 h,之后放置泡沫盒內(nèi)(內(nèi)置冰袋)運回實驗室。挑選無果柄、表面干爽、果粉完整、大小及成熟度基本一致的果實并裝入低密度聚乙烯塑料食品包裝盒備用(每個品種果實數(shù)約2000顆)。2-硫代巴比妥酸(BR)，抗壞血酸(AR) 上海展云有限公司；核黃素 BR,中國慧興生化試劑有限公司(上海)；乙二胺四乙酸二鈉 AR，無錫市蘇強(qiáng)化工有限公司；食品用妙潔PE保鮮膜 脫普日用化學(xué)品(中國)有限公司。

PAL-1型電子數(shù)顯糖度計 日本愛宕公司;WFZ-2000型紫外可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;TGL-16R型冷凍高速離心機(jī) 珠海黑馬醫(yī)學(xué)儀器有限公司;SW-CJ-1Bu型單人單面凈化工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 將預(yù)冷后的每個品種藍(lán)莓果實隨機(jī)放入規(guī)格為109 mm×109 mm×42 mm的低密度聚乙烯塑料食品包裝盒內(nèi)(約100顆/盒),將其平分為4組。第1組:對照組,不作任何處理(CK);第2組:紫外線照射組(UV),即將裝有藍(lán)莓果實的塑料食品包裝盒放置于超凈工作臺內(nèi)并用20 W輻射強(qiáng)度28 μW/cm2的紫外燈距藍(lán)莓果實60 cm照射30 min;第3組:保鮮膜挽口包裝(PW),即將裝有藍(lán)莓果實的塑料食品包裝盒用厚度為0.02 mm的PE保鮮膜包裹完全;第4組:紫外線照射30 min結(jié)合保鮮膜挽口包裝(UV+PW)。上述4組果實均放置于4 ℃冷藏條件下貯藏,貯藏期間每隔5 d取樣測定。

1.2.2 指標(biāo)測定 腐爛率以果實表面出現(xiàn)明顯的破潰流汁或腐爛為準(zhǔn),腐爛率(%)=(腐爛果數(shù)/總果數(shù))×100;可溶性固形物采用數(shù)顯糖度計測定;花青素含量采取甲醇提取比色法測定[14];VC含量采用2,4-二硝基苯肼比色法測定(以鮮質(zhì)量計)[15];丙二醛采用硫代巴比妥酸比色法;過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均按照李合生[16]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。并運用IBM SPSS Statistics 20統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 對腐爛率的影響

如圖1所示,與對照相比,3個處理組的2個藍(lán)莓品種果實腐爛率均顯著下降(p<0.05),尤以紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理的‘薄霧’藍(lán)莓果實腐爛率下降最為明顯;2個藍(lán)莓品種果實腐爛率均隨貯藏時間的延長而升高,且同一處理同一天的腐爛率‘薄霧’明顯低于‘奧尼爾’,且‘薄霧’貯藏期長于‘奧尼爾’。

圖1 紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏期間腐爛率的影響Fig.1 Effect of ultraviolet and plastic film on decay incidence of blueberry fruit during cold storage注:同一品種不同處理間不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。圖2～圖7同。

2.2 對可溶性固形物含量的影響

由圖2可得，在4 ℃貯藏條件下,‘薄霧’與‘奧尼爾’藍(lán)莓果實的可溶性固形物(TSS)含量隨貯藏期的延長呈先升后降的趨勢;紫外線照射處理、保鮮膜挽口包裝、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝均能延緩TSS含量的下降,尤以‘薄霧’藍(lán)莓果實明顯。

圖2 紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏期間可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effect of ultraviolet and plastic film on soluble solid content of blueberry fruit during cold storage

2.3 對花青素含量的影響

由圖3可以看出,在貯藏過程中，藍(lán)莓的花青素含量變化的總體呈先升后降趨勢。保鮮膜挽口、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理對‘薄霧’藍(lán)莓果實花青素含量的降低有明顯的延緩作用,第20 d及25 d時達(dá)顯著水平(p<0.05);紫外線照射、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理降低了‘奧尼爾’藍(lán)莓果實在20 d時的花青素含量,而保鮮膜挽口包裝處理對‘奧尼爾’藍(lán)莓果實在20 d時的花青素含量的影響較小。

圖3 紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏期間花青素含量的影響Fig.3 Effect of ultraviolet and plastic film on anthocyanin content of blueberry fruit during cold storage

2.4 對抗壞血酸含量的影響

各組藍(lán)莓果實的VC含量均隨著貯藏時間的延長而下降,紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理延緩了藍(lán)莓果實VC含量下降,尤以‘奧尼爾’明顯。‘薄霧’VC含量的初始值高于‘奧尼爾’,貯藏20 d后‘薄霧’VC含量反而低于‘奧尼爾’VC含量(圖4)。

圖4 紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏期間VC含量的影響Fig.4 Effect of ultraviolet and plastic film on VC content of blueberry fruit during cold storage

2.5 對丙二醛含量的影響

如圖5所示,在4 ℃貯藏條件下,2個藍(lán)莓品種果實的MDA含量均呈先升高后降低的變化趨勢,其高峰均出現(xiàn)在15 d。保鮮膜挽口、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理的‘薄霧’(第15 d)及3個處理的‘奧尼爾’(第15 d)MDA含量均顯著低于對照組。3個處理組的‘薄霧’及‘奧尼爾’MDA含量變化均緩于對照組,且紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理的2品種藍(lán)莓果實MDA含量的變幅最小(圖5)。

圖5 紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏期間丙二醛含量的影響Fig.5 Effect of ultraviolet and plastic film on MDA content of blueberry fruit during cold storage

2.6 對過氧化物酶(POD)活性的影響

由圖6可知,在貯藏期間各組藍(lán)莓果實的POD活性均呈先升后降的變化趨勢;3個處理組的‘薄霧’及保鮮膜挽口、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理的‘奧尼爾’果實POD峰值均明顯降低,在貯藏后期,紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理的2個藍(lán)莓品種果實POD的活性顯著高于(p<0.05)其他處理組和對照組,且‘奧尼爾’果實的初始POD活性及最終POD活性均高于‘薄霧’。

圖6 紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏期間POD活性的影響Fig.6 Effect of ultraviolet and plastic film on POD activity of blueberry fruit during cold storage

2.7 對超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響

4組藍(lán)莓果實SOD活性變化相似,均呈現(xiàn)先升高后下降趨勢,對照組SOD峰值均出現(xiàn)在第5 d,而3個處理明顯延遲了(p<0.05)SOD峰值的出現(xiàn)時間,‘薄霧’和‘奧尼爾’SOD峰值分別出現(xiàn)在20 d和15 d;在貯藏后期,SOD活性由小到大的順序為:對照組<紫外線照射處理<保鮮膜挽口包裝處理<紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理,且‘奧尼爾’果實的初始SOD活性及最終SOD活性均稍高于‘薄霧’(圖7)。

圖7 紫外線與保鮮膜對藍(lán)莓冷藏期間SOD活性的影響Fig.7 Effect of ultraviolet and plastic film on SOD activity of blueberry fruit during cold storage

3 討論與結(jié)論

藍(lán)莓商品性的喪失,一方面表現(xiàn)在果實發(fā)生腐爛,這主要是由真菌感染和生理變化引起[17]。二是藍(lán)莓采后極易失水萎蔫,果實皺縮且失去光澤[18]。有研究表明,采后果實經(jīng)過UV-C輻射處理,能夠殺死或抑制病原菌生長繁殖,從而減少果實腐爛。如4.5 mW/cm2的劑量UV-C對鮮切菠蘿輻射15 s以上即可殺死大腸菌群,輻射90 s后,霉菌數(shù)顯著低于對照[19]。不同劑量UV-C輻射處理生菜均能減少病原菌數(shù)量,進(jìn)而延長貨架期[20]。對采后藍(lán)莓果實進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)度和時長的UV-C照射,在控制病變、降低腐爛率,延長貯藏期及保持品質(zhì)等方面具有良好的效果[9-11]。本研究結(jié)果也表明,‘薄霧’和‘奧尼爾’藍(lán)莓果實經(jīng)過紫外線照射30 min后,其果實腐爛率顯著降低,其TSS、花青素和VC下降趨勢得到明顯延緩。

為減緩果實采后貯藏過程中失水萎蔫,適當(dāng)?shù)陌b及低溫條件是必要的。保鮮膜包裝結(jié)合冷藏是家庭中經(jīng)常使用的保鮮方法。包裝材料的種類、厚度等不同是透氣透濕性差異的主要原因,本實驗所選PE保鮮膜(0.02 mm)為市面常用的保鮮材料,其膜通透性相對較好[21]。有研究表明,不打孔聚乙烯塑料袋(PE)包裝藍(lán)莓的貯藏保鮮效果明顯好于打孔PE包裝或無膜包裝[12]。本實驗的結(jié)果表明,保鮮膜挽口包裝、紫外線照射、紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝三個處理均降低了‘薄霧’和‘奧尼爾’藍(lán)莓果實采后冷藏期間的腐爛率;還延緩了TSS水平的下降,降低了MDA、POD及SOD的峰值,保鮮膜挽口包裝比紫外線照射更能延緩花青素和VC水平的下降;在貯藏后期,紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理的POD和SOD活性顯著高于其他處理。MDA是植物組織衰老時發(fā)生膜脂過氧化的中間產(chǎn)物,可使蛋白質(zhì)上的氨基酸發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,產(chǎn)生氧化自由基,從而損傷細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),干擾植物組織正常的生理功能。因此,各處理的果實MDA峰值降低,說明各處理可降低膜脂過氧化程度及果實衰老的程度。SOD是植物體內(nèi)抗氧化防御體系的關(guān)鍵酶,能特異地清除超氧陰離子自由基[12]。POD能夠清除因果實衰老產(chǎn)生的自由基,減輕對果實的傷害。因此,在貯藏后期,紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝處理果實的保鮮效果與較高的抗氧化酶(如POD和SOD)活性有一定的相關(guān)性。

本實驗中,隨著冷藏期的延長,2個藍(lán)莓品種果實腐爛率不斷升高,VC含量逐步降低,TSS、花青素、MDA、POD和SOD水平均呈先升后降的趨勢;‘薄霧’果實腐爛率顯著低于‘奧尼爾’,前者貯藏期長于后者。綜合來看,紫外線照射結(jié)合保鮮膜挽口包裝能較好地保持藍(lán)莓果實冷藏期間的品質(zhì),尤以‘薄霧’藍(lán)莓果實明顯。

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Effects of ultraviolet and plastic film on preservation of blueberry during cold storage

ZHANG Hong,LI Qing-qing,XU Qing-long,LU Shan-shan,XIAO Jia-xin*

(Key Laboratory for the Conservation and Utilization of Important Biological Resources in Anhui Province,College of Life Sciences,Anhui Normal University,Wuhu 241000,China)

The effects of ultravioletradiation,plastic wrap packaging,and ultravioletradiation combined with plastic wrap packaging on changes in rot rate,the levels of total soluble solids(TSS),vitamin C(VC),malondialdehyde(MDA),peroxidase(POD)and superoxide dismutase(SOD)were investigated in the two southern blueberry cultivars i.e‘Misty’ and ‘O’Neal’at 4 ℃ storage condition,aiming to compare the effectiveness of the three treatment methods for preserving blueberries.The results showed that,with increase of cold storage days,the rot rate of the two blueberry cultivars gradually increased,VCgradually decreased,the levels of TSS,anthocyanin,MDA,SOD and POD trended to increase first,and decrease later. Compared with the control,the three treatments i.e ultravioletradiation,plastic wrap packaging,and ultraviolet radiation combined with plastic wrap packaging,decreased the decay incidence,and delayed the decreases of TSS,anthocyanin(except for ‘O’Neal’),and VCconcentrations,reduced the peak values of MDA,POD and SOD. During the later storage,the activities of POD and SOD were higher in fruits treated by ultravioletradiation combined with plastic wrap packaging than by other treatments. The decay incidence was lower in ‘Misty’ fruits than in ‘O’Neal’ ones,and the storage time was longer in the former than in the later. Thus,ultravioletradiation combined with plastic wrap packaging can preferably keep the quality of the two blueberry cultivars,especially ‘Misty’,during the cold storage.

blueberry;ultravioletradiation;plastic wrappackaging;cold storage;fruit quality

2016-09-29

張紅(1991-),女,碩士生,研究方向:藍(lán)莓采后生物學(xué),E-mail:1102926220@qq.com。

*通訊作者:肖家欣(1970-),男,博士,教授,研究方向:藍(lán)莓生物學(xué),E-mail:xjx0930@163.com。

國家自然科學(xué)基金(31372014);安徽省高等學(xué)校自然科學(xué)研究項目(KJ2016SD24)。

TS255.3

A

1002-0306(2017)09-0314-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.052