不同劑量紫外線照射對寧德晚熟龍眼水南1號保鮮效果的影響

鐘蘭軍

(福建省寧德市漳灣鎮農業技術推廣站， 福建 寧德 352100)

龍眼DimocarpuslonganLour俗稱桂圓，為典型的南亞熱帶果樹，是我國南方主要的亞熱帶果樹之一[1-2]。福建寧德、福州是我國龍眼栽培的北緣區域，由于特有的地理及氣候條件，使其具有發展晚熟龍眼的區位優勢。由于龍眼成熟季節正處于高溫季節，致使龍眼在運輸過程中不易保存，易發生腐爛變質等問題[3-6]。有研究表明，龍眼在25℃的常溫條件下經過1 d就開始褐變，3 d左右原有風味就已經發生變化，產生果肉自溶，7 d果實則完全腐爛變質[8]。當前國內外多采用常溫或低溫冷藏兩種轉運保存方式，并同時采用乙醛處理、冷凍貯藏等輔助手段來延長龍眼采摘后的保存期，但也存在化學殘留、冷鏈物流不完善等問題，因而尋找新型保存方法成為國內外的研究方向[7-8]。近年來國內外有專家學者使用紫外線及熱處理研究果蔬的保存，采用輻射照射保鮮具有節約能源、不改變保存產品品質和外形、操作方便簡單、無殘留且不污染環境等優點，因而具有廣闊應用前景[9]。

水南1號龍眼是由福建省莆田市農業科學研究所選育的優良龍眼品種，具有果實大、外觀美、可食率高、豐產晚熟等優點[10]，在福建甚至是東南沿海地區都廣受歡迎。近年來，水南1號龍眼產量大幅度增加。隨著生產的發展，水南1號晚熟龍眼的保鮮貯藏問題日益突出，而目前對其進行紫外線及熱處理方面研究未見報道。為探究適合于水南1號龍眼的保鮮技術，促進龍眼的生產與銷售，筆者采用熱處理結合不同劑量的紫外線照射處理對水南1號龍眼的保鮮效果進行研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2018年9月下旬，于寧德市蕉城區七都鎮果樹園采摘八九分成熟、顆粒大小相近、表面光滑無病蟲害的水南1號龍眼果實為試驗材料。果實在無菌操作臺內將多余果柄及相近枝葉減去，果柄剩余3～4 mm，修剪完成后使用無菌水清洗干凈。

1.2 試驗方法

1.2.1試驗預處理 在預試驗中，將試驗材料分為4組，分別置于45、50、55、60℃熱水中進行水浴10 min。結果表明，50℃熱水處理10 min水南1號龍眼的保鮮效果最佳。因此，后續試驗選擇50℃熱水處理10 min條件下，分別設置輻射劑量20、25、30、35 J·m-2紫外燈照射，以確定最佳的輻射劑量。

1.2.2試驗設計 試驗設6個處理，每個處理3次重復，各處理分別為N1：在50℃熱處理10 min，照射輻射劑量20 J·m-2的紫外燈；N2：在50℃熱處理 10 min，照射輻射劑量25 J·m-2的紫外燈；N3：在50℃熱處理 10 min，照射輻射劑量30 J·m-2的紫外燈；N4：在50℃熱處理 10 min，照射輻射劑量35 J·m-2的紫外燈；N5：在50℃熱處理 10 min；以不進行熱處理以及無紫外燈輻射為空白對照(CK)。

紫外燈照射時距離龍眼50 cm，在紫外燈照射處理后將龍眼放入保鮮袋內統一封口保存，放置于25℃恒溫箱內避光保存，并于每日上午9：00抽取各處理龍眼(共20顆)測定其相關指標，測定完畢放回原位。每天在每個重復試驗中選取20個果實測定記錄，每隔1 d測定1次，連續測定6次(12 d)。

1.2.3果實失重率的測定 失重率計算公式：

失重率(%)=(干燥前果實重量-干燥后果實重量)/干燥前果實重量×100

1.2.4果皮相對電導率測定 隨機抽取試驗組龍眼果皮，用打孔器打孔獲得直徑5 mm的果皮圓片，置于蒸餾水中沖洗1次，用濾紙擦凈，放置于15 mL蒸餾水中，振蕩后于25℃恒溫箱中放置30 min后，混勻測定電導率P1，隨后將果皮和浸出液回流煮沸20 min，冷卻至室溫，測定全果電導率P2。測定結果以百分數表示。相對電導率計算公式：

1.2.5果實丙二醛(MDA)含量測定 采用2-硫代巴比妥酸(TBA)法測定MDA含量。

1.2.6細胞膜相對滲透率的測定 采用趙云峰等[2]、林藝芬等[5]方法測定細胞膜相對滲透率，測定結果以百分數表示，計算公式如下：

其中，C1：加熱前果皮浸出液的電導率(μS·cm-1)；C2：加熱后果皮浸出液的電導率(μS·cm-1)。

1.2.7可溶性糖及還原糖含量的測定 采用趙云峰等[11]的方法測定，含量以mg·g-1FW表示。

1.2.8可溶性固形物(TSS)含量的測定 方法同1.2.5，測定結果以百分數表示。

1.2.9Vc含量的測定 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法，含量以μg·g-1FW表示。

1.3 數據處理

試驗數據采用SPSS軟件進行單因素方差分析，用Ducan多重比較法進行差異顯著性分析，用ORIGIN 8.0 軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水南1號龍眼果實失重率的影響

果實失重率可以有效反映果實在運輸過程中水分流失情況，果實失重嚴重影響果實的外觀和品質，研究中常用失重率來表示保鮮效果[2]。本試驗通過比較龍眼不同貯藏期重量的變化反映龍眼自然水分損耗情況。由圖1可知，龍眼果實失重率隨著貯藏時間的延長不斷提高，失重率變化大致呈現線性關系。對照(CK)處理與其他處理在0～2 d失重率并無明顯差異，而在4～12 d開始出現分化。貯藏第12 d時CK、N1、N2、N3、N4、N5處理的龍眼果實失重率分別為1.21%、0.88%、1.14%、0.72%、1.02%、0.97%，CK、N2、N4處理部分果實出現汁液外溢，失重率達到最高水平。總體而言，N1～N5處理失重率低于對照(CK)處理，其中N3處理失重率最低，且在4～12 d失重率顯著低于對照CK(P<0.05)。

圖1 不同處理對水南1號龍眼失重率的影響Fig.1 Effects of different treatments on weight loss of Shuinan No.1 longan

2.2 不同處理對水南1號龍眼果皮相對電導率的影響

研究表明果皮相對電導率能夠反映細胞膜的相對完整性，相對電導率隨著采摘時間的延長而增大，能夠有效反映果實的衰老程度[2, 9]。由圖2可知，果皮的相對電導率隨貯藏時間的延長逐步增加，各處理相對電導率增速從小到大依次為CK>N4>N5>N1>N2>N3，在第12 d時CK、N4、N5、N1、N2、N3相對電導率分別為60.32%、56.97%、51.65%、51.32%、49.65%、47.44%。結果表明，50℃熱處理10 min結合照射劑量35 J·m-2紫外燈輻射處理在試驗期間能夠使龍眼果實保持較好的細胞膜完整性，與對照(CK)處理相比果皮相對電導率存在顯著性差異(P<0.05)，延緩龍眼衰老的效果最佳。

圖2 不同處理對水南1號龍眼果皮相對電導率的影響Fig.2 Effects of different treatments on peel relative conductivity of Shuinan No.1 longan

2.3 不同處理對水南1號龍眼丙二醛(MDA)含量的影響

植物通過正常的生理代謝產生的活性氧(ROS)能夠破壞植物體內的蛋白質和核酸，還會破壞細胞中的不飽和脂肪酸，使其發生脂質過氧化作用。MDA是脂質過氧化產物之一，也是細胞氧化損傷的一個重要檢測指標[2, 12]。由圖3可知，各處理MDA含量在龍眼采摘后0～2 d變化幅度不大，在龍眼貯藏2～4 d時CK、N4處理的MDA含量增速加快，在貯藏6～12 d時MDA含量增長減慢，二者變化趨勢相似。N1、N2、N3、N5處理在貯藏0～12 d增速較慢，尤其是N3處理的MDA含量增長最慢，在第12 d時MDA含量為5.52 mmol·g-1FW，僅為對照(CK)處理(7.12 mmol·g-1FW)的77.5%。在貯藏4～12 d期間對照(CK)處理的MDA含量顯著高于N3處理(P<0.05)。結果表明，經過50℃熱處理 10 min結合照射劑量30 J·m-2紫外燈輻射能夠有效抑制龍眼果實MDA含量上升，延緩果實衰老。

圖3 不同處理對水南1號龍眼丙二醛(MDA)的影響Fig.3 Effects of different treatments on MDA of Shuinan No. 1 longan

2.4 不同處理對龍眼細胞膜相對滲透率的影響

細胞膜相對滲透率能反映細胞膜的完整性和果實的衰老程度，也是檢測果實受到脅迫嚴重程度的指標之一[2, 13-14]。由圖4可知，經過紫外線及熱處理的龍眼果實細胞膜相對滲透率均低于對照(CK)。貯藏第12 d時N3處理的細胞膜相對滲透率為61.36%，僅為對照(CK)處理的77.4%。由于MDA含量與細胞膜相對滲透率密切相關，由此分析，細胞內MDA含量的增加會對脂膜蛋白和核酸進行攻擊，產生Shiff堿進而破壞細胞膜的穩定性，使細胞膜的結構、功能陷入紊亂。過量的MDA還會抑制還原型谷胱甘肽(GSH)和抗壞血酸，由于后者具有清除自由基的能力，進而造成細胞膜清除自由基能力下降，自由基代謝紊亂，細胞膜結構進一步受損而擴大細胞膜通透性。

圖4 不同處理對水南1號龍眼細胞膜相對滲透率的影響Fig.4 Effects of different treatments on relative permeability of cell membrane of Shuinan No.1 longan

2.5 不同處理對龍眼可溶性糖及還原糖含量的影響

還原糖指具有還原性的糖類，為植物代謝提供能量來源。植物體內的還原糖主要包括葡萄糖、果糖和麥芽糖等[15]?？扇苄蕴桥c果實品質和口感密切相關，是評價果實品質的重要指標[16-18]。由圖5可知，可溶性糖與還原糖含量變化趨勢相似，呈現先上升后下降的趨勢。由圖5a可知，在貯藏0～4 d時對照(CK)處理龍眼的可溶性糖含量上升達到最高水平(140.71 mg·g-1FW)，在貯藏4～12 d下降至85.64 mg·g-1FW。熱處理+輻射處理均優于對照(CK)處理，其中在貯藏12 d時N3處理龍眼的可溶性糖含量為113.45 mg·g-1FW，遠高于對照(CK)處理，二者存在極顯著差異(P<0.01)。由圖5b可知，N3處理龍眼的還原糖含量在第6 d達到最高值(37.88 mg·g-1FW)后，在第12 d下降到最低水平(19.45 mg·g-1FW)。N3處理龍眼的還原糖含量大于對照(CK)處理，二者差異達極顯著水平(P<0.01)?？扇苄蕴呛颗c還原糖含量呈現先上升后下降的趨勢，分析其原因可能是龍眼果實在采摘后，為維持機體的新陳代謝，果實內蔗糖、麥芽糖等多糖分解為葡萄糖、果糖等單糖，而隨著果實的呼吸作用，單糖逐漸被消耗，造成可溶性糖與還原糖含量逐步降低。

圖5 不同處理對水南1號龍眼可溶性糖和還原糖含量的影響Fig.5 Effects of different treatments on the contents of soluble sugar and reducing sugar of Shuinan No.1 longan

2.6 不同處理對龍眼可溶性固形物(TSS)含量的影響

可溶性固形物(TSS)是溶解于水的化合物的總稱，在果實中可溶性固形物包含多種糖類，是生物呼吸作用、新陳代謝重要的能量來源[19-20]。由圖6可知，各處理龍眼TSS含量隨貯藏時間的延長逐步下降。在貯藏12 d后，對照(CK)處理龍眼的TSS含量下降至最低水平(16.32%)。相比之下，N3處理龍眼的TSS含量降幅小于其他處理，但貯藏第12 d時TSS含量仍達到18.65%，對照(CK)處理與N3處理差異達極顯著水平(P<0.01)。由此分析，果實中大分子碳水化合物的代謝降解會產生TSS，產生的TSS可以用于呼吸等過程的消耗。本研究水南1號龍眼TSS含量持續下降，表明果實貯藏期間呼吸代謝旺盛。

圖6 不同處理對水南1號龍眼果實可溶性固形物的影響Fig.6 Effects of different treatments on soluble solid of Shuinan No.1 longan fruits

2.7 不同處理對水南1號龍眼Vc含量的影響

Vc是植物體內最重要的抗氧化劑之一，能夠有效清除植物體內的自由基和ROS，因而能有效延緩植物衰老[21- 22]。研究表明Vc含量容易受到外界因素的影響，因而不適于長期保存[23]。圖7中，各處理龍眼的Vc含量在貯藏0～2 d呈下降趨勢，在貯藏2～6 d開始上升，在貯藏6 d時對照(CK)處理龍眼的Vc含量達到最高水平，為156.12 μg·g-1FW，在貯藏第6 d以后繼續下降。至貯藏12 d時Vc含量僅為121.44 μg·g-1FW，相比而言，N3處理在達到最高水平(155.17 μg·g-1FW)后，貯藏第12 d時仍高達128.79 μg·g-1FW，在貯藏10～12 d時差異達顯著水平(P<0.05)。Vc含量呈現先上升后下降趨勢，分析可能原因：一是熱處理誘導果實產生Vc等抗毒素，抑制抗壞血酸氧化酶活性；二是熱處理可幫助果實維持較高水平己糖，其可作為Vc合成的前體物質。

圖7 不同處理對水南1號龍眼Vc含量的影響Fig.7 Effects of different treatments on vitamin C content of Shuinan No.1 longan

但在貯藏后期果實的呼吸作用和新陳代謝的持續進行，消耗大量葡萄糖、果糖等己糖，同時呼吸熱的大量排放可加速Vc的消耗。

3 結論與討論

龍眼是我國南方頗具特色的熱帶、亞熱帶水果之一，因其具有獨特的風味和口感，深受廣大消費者喜愛[1]。龍眼采摘期一般在7月至9月，此時我國南方地區正處于高溫、濕熱時節，造成龍眼極易受到微生物侵染，加之含糖量高、代謝旺盛，一般龍眼在采摘后3 d便開始敗壞，極不利于長期貯藏[24]。因此，研究制定科學合理的龍眼貯藏保鮮技術，減少貯藏過程中的腐敗變質，延長龍眼的保鮮期具有重要的社會和經濟效益[25]。

本研究通過預試驗確定水南1號龍眼在水浴溫度為50℃時具有最佳保鮮效果，并以此為基礎，探究紫外線輻射劑量對龍眼保鮮效果的影響。結果表明：水南1號龍眼在50℃熱處理10 min基礎上結合照射劑量30 J·m-2的紫光燈輻射時具有最佳的保鮮效果，在貯藏第12 d時，水南1號龍眼失重率、果皮相對電導率、細胞膜相對滲透率、TSS含量分別為0.72%、47.44%、61.36%、18.65%，龍眼果實中的MDA含量為5.52 mmol·g-1FW，可溶性糖及還原糖含量分別為113.45、19.45 mg·g-1FW，Vc含量達128.79 μg·g-1FW。需要注意的是，設置合適的紫外線輻射劑量和熱處理能夠有效延長龍眼的保鮮期，但過量的紫外線則會破壞龍眼表皮組織，甚至會降低龍眼的食用口感，反而不利于果實的保鮮。