采后UV-C處理對樹莓貯藏保鮮效果的影響

張志敏，朱 祥，謝榕倩，譚 璐，李蘭蘭 ，鄧 芳

（1.銅仁學(xué)院農(nóng)林工程與規(guī)劃學(xué)院，貴州 銅仁 554300；2.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

樹莓屬薔薇科（Rosaceae）懸鉤子屬（RubusL.）植物，又名托盤、覆盆子、馬林，為多年生落葉灌木[1-2]，是第三代新興小型漿果，營養(yǎng)價值高，風(fēng)味獨(dú)特，柔軟多汁，果實(shí)中含有鞣花酸、黃酮、花色苷、超氧化物歧化酶（SOD）等多種生物活性因子，不僅營養(yǎng)價值高，而且具有抗氧化、抗衰老的作用，深受消費(fèi)者的喜愛，市場前景良好[3-4]。但成熟樹莓果實(shí)采摘后，在運(yùn)輸和貯藏過程中，極易受到擠壓和碰傷而軟化、腐爛變質(zhì)，使貨架期變短，嚴(yán)重影響商品價值，這已成為阻礙樹莓市場發(fā)展的最大問題。因此，研究樹莓合適的貯藏保鮮方法，延緩衰老，防止腐爛，減輕經(jīng)濟(jì)損失，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，常見的樹莓保鮮方法有氣調(diào)貯藏、速凍低溫凍藏、臭氧保鮮及化學(xué)保鮮等方法，但是這些方法都存在一定的缺點(diǎn)和不足。諸如氣調(diào)貯藏投資高、花費(fèi)大；速凍低溫凍藏對果實(shí)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷大，解凍后口感變差，營養(yǎng)成分損失大；化學(xué)保鮮對環(huán)境和人類健康帶來許多不利的影響[5-7]。

UV-C處理作為一種無化學(xué)污染的物理方法，有望成為一種綠色環(huán)保的果蔬貯藏保鮮方法，已被證實(shí)UV-C輻射能降低果實(shí)的呼吸速率[8]，抑制果實(shí)采后貯藏期間病害的發(fā)生，誘導(dǎo)果實(shí)采后抗病性[9]，增強(qiáng)抗氧化能力[10-11]，增加總酚含量、改善果實(shí)品質(zhì)[12]等。在UV-C處理過程中關(guān)鍵的問題是找到合適的UV-C劑量[13]，劑量過高可能對果實(shí)品質(zhì)造成不利的影響[14]。本試驗(yàn)主要研究不同劑量的UV-C處理對樹莓貯藏保鮮的效果，篩選出適宜的UV-C處理劑量，旨在為樹莓采后保鮮技術(shù)提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

以樹莓品種“September”為試驗(yàn)材料，于2016—2018 年采自貴州省梵凈山（緯度 27°46′50″N，經(jīng)度108°35′55″）樹莓基地。選擇大小基本一致，無病蟲害，無機(jī)械損傷的9成熟果實(shí)進(jìn)行采摘，采后放入加冰塊的密閉箱中，立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)處理。

沒食子酸、福林試劑、Na2CO3、乙醇，均為分析純，購于阿拉丁試劑有限公司；總抗氧化能力檢測試劑盒（FRAP法），購于上海源葉生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

RHB0-80型手持折光儀，TUV 15W/G15 T8 UV-C型紫外燈，TN-2254-UVC型紫外線強(qiáng)度計，UV-2550型紫外可見分光光度計，KQ-100A型超聲波清洗器，BS224S型電子分析天平，DK-8D型恒溫水浴鍋，H1850臺式高速離心機(jī)，超低溫冰箱，榨汁機(jī)。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

UV-C輻射源為兩個紫外殺菌燈管（254nm，15W）分別安裝在木制密閉的UV-C箱頂部和底部，在距離燈管15 cm處對果實(shí)進(jìn)行照射，根據(jù)不同照射時間設(shè)置 5 個輻射劑量：0（CK）、0.43、2.15、4.3、6.45 kJ/m2，UV-C處理劑量根據(jù)UV-C照射的時間用便攜式數(shù)字輻射計量儀測量，每個劑量處理500 g果實(shí)，重復(fù)3次。處理后將果實(shí)裝入聚乙烯塑料袋中，于4℃，相對濕度為85%的條件下避光貯藏，并于處理后的0、2、4、6、8、10 d 分別取樣測定。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 腐爛指數(shù)

參照鄭永華等[15]的方法，將貯藏果實(shí)腐爛級數(shù)分為4級：0級果面無腐爛癥狀；1級果實(shí)腐爛面積小于10%，2級果實(shí)腐爛面積為10%~30%，3級果實(shí)腐爛面積大于30%。

1.2.2.2 失重率

采用稱重法測定，計算公式為：

1.2.2.3 可溶性固形物含量

使用折光儀在室溫下測定，結(jié)果以百分?jǐn)?shù)表示。

1.2.2.4 總酚含量

參照 Folin-Ciocalteu（FC）[16]的方法略有改動。在765nm下使用紫外-可見分光光度計測定吸光值，以每克鮮食中沒食子酸的等價物表示總酚含量（GAE μg/g冷凍果實(shí)）。

1.2.2.5 抗氧化能力

采用FRAP法測定總抗氧化能力，根據(jù)Benzie等[17]描述稍作改動，在593 nm下測定吸光值?？偪寡趸芰σ悦靠诵迈r果實(shí)中Fe2+的等價物表示（FeSO4·7H2O μg/g）。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS軟件GML過程進(jìn)行差異顯著分析，圖表使用Origin 8.5進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 UV-C處理對樹莓果實(shí)腐爛指數(shù)的影響

樹莓果實(shí)在貯藏期間均出現(xiàn)不同程度的腐爛情況。由圖1可見，對照組果實(shí)的腐爛指數(shù)顯著高于UV-C處理組（P＜0.05），試驗(yàn)表明，UV-C處理明顯降低了果實(shí)的腐爛指數(shù)。4個劑量的UV-C處理之間對果實(shí)的腐爛指數(shù)也存在一定的差異：劑量為0.43kJ/m2、2.15 kJ/m2和6.45 kJ/m2的UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C處理的果實(shí)腐爛指數(shù)顯著低于0.43、2.15、6.45kJ/m2UV-C（P＜0.05）；另外，試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)6.45 kJ/m2UV-C處理會造成樹莓果實(shí)表面的灼傷，使果實(shí)的腐爛指數(shù)升高。這說明果實(shí)的腐爛指數(shù)并不是與UV-C劑量之間成反比，UV-C劑量增加到一定程度，果實(shí)的腐爛指數(shù)反而升高。

2.2 UV-C處理對樹莓果實(shí)失重率的影響

樹莓果實(shí)在貯藏期間，隨著時間的延長果實(shí)的失重率逐漸增大。由圖2可知，貯藏第10天時，果實(shí)的失重率趨于平穩(wěn)，甚至有的處理較第8天時有所降低。UV-C處理組果實(shí)的失重率明顯低于對照組（P＜0.05），使果實(shí)的失重減慢，提高果實(shí)的商品質(zhì)量，延長果實(shí)的貯藏時間。4個劑量的UV-C處理之間對果實(shí)失重率的影響也存在一定的差異：0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C 處理與 0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實(shí)的失重率大于4.3 kJ/m2UV-C處理組。由此可見，UV-C劑量增加到一定程度時，果實(shí)的失重率反而增大，只有適宜的UV-C劑量對抑制樹莓果實(shí)的失重才能達(dá)到較好的效果。

2.3 UV-C處理對樹莓果實(shí)可溶性固形物含量的影響

由圖3可見，樹莓果實(shí)的可溶性固形物含量在貯藏前期有小幅升高，之后逐漸下降。貯藏期間，UV-C處理組與對照組之間果實(shí)的可溶性固形物含量差異顯著（P＜0.05），UV-C處理可明顯減緩樹莓果實(shí)可溶性固形物含量的降低。貯藏第2天，4個劑量的UV-C處理之間對樹莓果實(shí)可溶性固形物含量的影響無顯著性差異。貯藏4~10 d，4.3 kJ/m2UV-C處理與0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實(shí)可溶性固形物含量的顯著低于4.3 kJ/m2UV-C處理組（P＜0.05）。這表明UV-C劑量增加到一定程度時，果實(shí)的可溶性固形物下降速度反而增大，因此只有適宜的UV-C劑量才能使果實(shí)可溶性固形物含量的下降速度得到較好的抑制。

2.4 UV-C處理對樹莓果實(shí)總酚含量的影響

由圖4可以看出，樹莓果實(shí)在貯藏期間，隨著時間的延長，其總酚含量有降低趨勢。貯藏期間，UV-C處理組與對照組之間果實(shí)的總酚含量差異顯著（P＜0.05），UV-C處理能明顯減緩樹莓果實(shí)總酚含量的降低。4個劑量的UV-C處理之間對樹莓果實(shí)的總酚含量的影響也存在一定的差異：0.43 kJ/m2、2.15 kJ/m2和6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C 處理與 0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實(shí)的總酚含量顯著低于4.3 kJ/m2UV-C處理組（P＜0.05）。這表明UV-C劑量增加到一定程度時，樹莓果實(shí)的總酚含量反而減小，所以只有適宜的UV-C劑量對果實(shí)總酚含量的降低有較好的減緩作用。

2.5 UV-C處理對樹莓果實(shí)抗氧化能力的影響

由圖5所示，貯藏期間樹莓果實(shí)的抗氧化能力變化趨勢與總酚含量的變化結(jié)果類似。隨著貯藏時間的延長，樹莓果實(shí)的抗氧化能力逐漸降低。整個貯藏期間，UV-C處理組果實(shí)的抗氧化能力與對照組之間差異顯著（P＜0.05），UV-C處理能明顯減緩樹莓果實(shí)抗氧化能力的降低。4個劑量的UV-C處理之間對樹莓果實(shí)的抗氧化能力的影響也存在一定的差異：0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C 處理與 0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實(shí)的抗氧化能力顯著低于4.3kJ/m2UV-C處理組（P＜0.05）。這表明UV-C劑量增加到一定程度時，果實(shí)的抗氧化能力反而降低。

3 結(jié)論與討論

在貯藏期間，UV-C處理組樹莓果實(shí)的腐爛指數(shù)、失重率、可溶性固形物含量、總酚含量及抗氧化能力與對照組之間差異顯著（P＜0.05），UV-C處理明顯降低了果實(shí)的腐爛指數(shù)和失重率的上升，減緩了果實(shí)可溶性固形物含量和總酚含量的損失，抑制了果實(shí)抗氧化能力的減弱，提高果實(shí)的商品質(zhì)量，增強(qiáng)抗性。

4個劑量的UV-C處理對樹莓果實(shí)的腐爛指數(shù)、失重率、可溶性固形物含量、總酚含量及抗氧化能力也存在一定的差異。與4.3 kJ/m2UV-C處理組相比，6.45 kJ/m2UV-C處理組果實(shí)的腐爛指數(shù)、失重率增大，可溶性固形物含量、總酚含量減小，抗氧化能力減弱，并且在試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)6.45 kJ/m2UV-C處理會造成樹莓果實(shí)表面的灼傷，這說明果實(shí)貯藏保鮮效果與UV-C處理劑量之間并不是成正比關(guān)系，UV-C處理劑量增加到一定程度，果實(shí)的貯藏保鮮效果反而降低。因此，在應(yīng)用UV-C處理時，應(yīng)選擇最佳效果的劑量。比如芒果[18]、獼猴桃[19]、鴨梨[20]適宜輻射強(qiáng)度分別為10、4.2、5 kJ/m2。試驗(yàn)研究表明，樹莓果實(shí)貯藏效果最佳的UV-C劑量為4.3 kJ/m2。

UV-C照射處理能抑制貯藏期間果實(shí)腐爛，延緩后熟衰老，保持果實(shí)品質(zhì)，增強(qiáng)抗病性，延長貯藏期，這與前人的研究結(jié)論基本一致[21-23]。經(jīng)UV-C處理后，樹莓果實(shí)的總酚含量增加，這可能與UV-C脅迫促進(jìn)果實(shí)內(nèi)多酚類物質(zhì)的合成與積累有關(guān)[24]。研究表明，UV-C照射主要是通過刺激果實(shí)組織產(chǎn)生非生物脅迫效應(yīng)、減少果實(shí)表面微生物數(shù)量、增強(qiáng)果實(shí)抗病性及抗氧化性等方面來延長其貯藏保鮮期[25]，并且適宜的UV-C劑量照射誘導(dǎo)果實(shí)組織抗毒素的積累，激活與抗病機(jī)制相關(guān)蛋白的基因編碼，增強(qiáng)果實(shí)組織抵御疾病的機(jī)能[26-27]。另外，果實(shí)組織抗毒素的積累還伴隨著其他誘導(dǎo)保護(hù)效應(yīng)，如抗氧化活能力、防御酶活性和細(xì)胞壁調(diào)整功能增強(qiáng)，通過這些生理機(jī)能的增強(qiáng)，從而延長果實(shí)的貯藏保鮮期。另外，UV-C照射處理可降低果實(shí)組織軟化酶的活性，延緩果實(shí)變軟[28]，從而延長其貯藏期。UV-C照射處理作為一種采后處理技術(shù)，目前研究人員對其保鮮機(jī)制的研究還不夠完全，關(guān)于UV-C照射在抗病性和貯藏保鮮方面的分子機(jī)制和生理機(jī)制有待更深入的研究。