冰溫貯藏及出庫方式對歐李保鮮效果的影響

李靜儀 王增利 昌 萍 劉 歡 王福英

(1.中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京 100083；2.北京農業信息技術研究中心，北京 100097；3.北京市莊戶人歐李產銷專業合作社，北京 101203)

歐李，又稱鈣果，主要分布在中國的北方地區。歐李香氣濃郁，果味偏酸，風味獨特且營養物質豐富，因其礦物質含量豐富，尤其是鈣的含量非常高因而得名[1-2]。歐李的成熟期集中在7—9月，這時期的氣溫較高，采后若貯藏不當，果實容易受到微生物的侵染而腐敗變質[3]，在常溫條件下貯藏的歐李，其果實6 d后開始嚴重失水萎蔫、表皮皺縮，貯藏8 d后硬度明顯降低，最長只可貯藏10 d[4]。此外，歐李在貯藏過程中會進行呼吸作用、水分蒸發、酶解反應等一些復雜的新陳代謝活動，再加上其水分含量高，易碰傷破皮，造成汁液流失、軟化的現象[5]，這些都極大地影響了歐李的經濟價值。

在歐李貯藏方面，常采用4 ℃的冷藏方式。這種傳統的冷藏方式雖然可以在一定程度上延長歐李的貨架期，但其效果有限。此外，經過4 ℃冷藏的水果在恢復室溫后，原來的色澤和風味都發生了改變[6-7]。張海芳[8]通過探究貯藏溫度對內蒙古“大歐李”品質的影響，發現貯藏溫度越低，歐李的保鮮效果越好，而且在冰溫條件下，果實的細胞組織不會受到傷害。冰溫貯藏是指一種將食品貯藏在0 ℃以下、其生物冰點以上的溫區范圍的技術。冰溫貯藏是低溫冷藏技術的延續，是一種在不凍結食品物料的前提下，利用盡可能低的溫度，最大限度地抑制貯藏物料和物料內外微生物的呼吸強度及酶活性，從而抑制水果的生理代謝活動，延緩其衰老腐敗進程的貯藏方法[9]。作為一種新型貯藏方式，冰溫貯藏已在蜜桃[10]、冬棗[11]、山楂[12]、蓮霧[13]、葡萄[14]、黃花梨[15]、荔枝[16]等相關研究中取得了良好的效果。

出庫是水果由貯藏轉向銷售的關鍵環節，已有研究證明，緩慢升溫的出庫方式可以使冬棗[17]、櫻桃[18]和藍莓[19]等水果保持更高的可滴定酸含量，減緩維生素(VC)的損失，降低腐爛率，延長水果的貨架期。課題組擬以農大七號歐李為試材，研究冰溫貯藏、傳統冷藏對歐李果實貯藏過程中生理生化和品質指標的變化規律，以及不同的出庫方式對歐李的主要營養成分的影響。通過比較這兩種貯藏條件下果實的各項指標參數和4種出庫方式對歐李營養成分的影響，研究冰溫貯藏歐李方案的可行性，以期為歐李的冰溫貯藏保鮮技術和配套技術提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

歐李：農大七號，挑選著色面積在20%～40%、果徑大小為1.5～1.8 cm、無病蟲害和機械傷的果實，采摘時用剪刀將其帶果柄剪下，嚴防碰傷，分裝于兩個泡沫箱，立即運回實驗室，將部分表面帶有泥土的果實擦拭干凈，北京市平谷區南宅莊戶村歐李采銷專業合作社；

硫代巴比妥酸：生化試劑，國藥集團化學試劑有限公司；

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、三氯乙酸：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

愈創木酚、兒茶酚：分析純，北京百奧萊博科技有限公司；

鄰苯三酚：分析純，北京中生瑞泰科技有限公司。

1.1.2 儀器與設備

果實硬度計：GY-1型，上海甘壇儀器有限公司；

分析天平：梅特勒ML型，賽多利斯科技(北京)儀器有限公司；

電導儀：DDS-307型，上海雷磁儀器有限公司；

數顯恒溫水浴鍋：HH-2型，常州澳華儀器有限公司；

紫外可見分光光度計：UV2600A型，尤尼柯(上海)儀器有限公司；

果蔬呼吸測量儀：Tlyon-1022型，成都圖拉楊科技有限公司；

冷凍離心機：Sigma 3K15型，德國Sigma離心機有限公司。

1.2 方法

1.2.1 果實預處理 挑選后的果實在(10±1)℃條件下預冷12 h去除田間熱，再在(0.0±0.5)℃條件下預冷12 h。樣品分為3組，每組6盒，每盒300 g，樣品放入PE保鮮盒中，分別置于(4.0±0.5)℃和(-0.5±0.5)℃冰箱中貯藏30 d，期間每隔5 d取樣測定各項生理和品質指標，每個處理重復3次。

1.2.2 果實的出庫處理 取出在(-0.5±0.5)℃冰箱中貯藏15 d后的歐李果實，分別進行以下4種不同方式的處理：于4 ℃冰箱放置24 h，再于10 ℃保鮮柜放置24 h，最后轉移至25 ℃常溫貨架區(J-25 ℃)；于4 ℃冰箱放置24 h，再轉移至10 ℃保鮮柜放置24 h(J-10 ℃)；直接放置于25 ℃常溫貨架區(Z-25 ℃)；直接放置于10 ℃保鮮柜(Z-10 ℃)。每隔2 d取樣測定果實各項指標，每個處理重復3次。

1.2.3 歐李果實冰點的測定 選用凍結法[20-21]對歐李果實的冰點溫度進行測量。選取100 g待測歐李果實，去核后用打漿機打漿，吸取10.0 mL漿液置于15 mL試管中，注意不要使漿液內出現氣泡；將溫度計的探頭插于漿液中心位置，深度約液面下5～6 cm處，注意溫度計的探頭不要碰壁；將固定好的試管置于(-10±2)℃低溫冷阱中，同時記錄歐李漿液的溫度變化。平行測量3次，取平均值，據此繪制歐李果實的冰點曲線圖，并確定果實的冰點。

1.2.4 果實硬度、呼吸強度及好果率的測定

(1)硬度：采用GY-1硬度計。

(2)呼吸強度：采用果蔬呼吸測量儀。

(3)好果率：參照文獻[22]。

1.2.5 丙二醛(MDA)含量和相對細胞膜通透性的測定

(1)丙二醛含量：硫代巴比妥酸法[23]。

(2)相對細胞膜通透性：采用電導儀[24]。

1.2.6 失重率和果柄褐變率的測定

(1)

式中：

a——失重率，%；

m1——貯前質量，g；

m2——貯后質量，g。

(2)

式中：

b——果柄褐變率，%；

c1——褐變果柄果數；

c2——總果數。

1.2.7 可滴定酸與VC含量的測定

(1)可滴定酸含量：參照GB/T 12456—2008，采用酸堿滴定法。

(2)VC含量：采用鉬藍比色法[25]。

1.2.8 總酚、總黃酮含量及抗氧化能力的測定

(1)總酚含量：采用福林酚比色法[26]，以沒食子酸作為標準物質。

(2)總黃酮含量：采用分光光度法[27]，以蘆丁作為標準物質。

(3)抗氧化能力：抗氧化能力的測定體系包括多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活力的測定。PPO活性的測定采用兒茶酚比色法[28]；POD活性的測定采用愈創木酚法[29]；SOD活性的測定采用鄰苯三酚自氧化法[30]。

1.2.9 數據處理 每個指標設置3組平行試驗，所有數據利用Origin 8.0軟件進行整理繪圖。數據之間的差異顯著性分析采用IBM SPSS statistics 20軟件進行處理。其中P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 歐李果實冰點的測定

由圖1可知，歐李的溫度先隨時間的延長快速下降，之后出現過冷現象，隨后溫度回升至-1.07 ℃，并在一段時間內保持不變，此溫度即為歐李的冰點溫度[31]。為了避免溫度過低發生凍害[32]，將歐李的冰溫貯藏溫度設定為-0.5 ℃。

圖1 歐李的凍結曲線

2.2 貯藏溫度對歐李果實生化指標的影響

2.2.1 對歐李硬度及呼吸強度的影響 控制貯藏過程中果實的呼吸強度是延長水果保鮮期的重要措施[33]。由圖2可知，貯藏期間，不同貯藏溫度下的歐李均出現了呼吸高峰，但呼吸高峰的峰值和出現的時間不同，4 ℃貯藏的呼吸強度在第21天達到峰值，而冰溫貯藏的峰值在第24天出現，并且冰溫貯藏的呼吸高峰顯著(P<0.05)低于4 ℃貯藏的。結果表明，冰溫貯藏能顯著(P<0.05)抑制歐李果實在貯藏期間的呼吸速率，延緩呼吸高峰，起到較好的采后保鮮作用。

圖2 貯藏溫度對歐李貯藏期間呼吸強度的影響

如圖3所示，兩個貯藏組的硬度隨時間的延長均有不同程度的下降，其中冰溫組下降速率較慢且始終保持在4 ℃冷藏組之上。貯藏第15天，4 ℃冷藏組和冰溫組的硬度分別為4.17，7.60 kg/cm2，分別為新鮮樣品硬度(13 kg/cm2)的32.1%和58.5%。這可能是因為果實內多聚半乳糖醛酸酶促進可溶性果膠含量的上升，進而加快果實的萎蔫軟化進程，而低溫能夠抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性[34]。結果表明，冰溫貯藏可較好地保持歐李果實的硬度，減緩果實軟化。

圖3 貯藏溫度對歐李貯藏期間硬度的影響

2.2.2 對歐李丙二醛含量和細胞膜通透性的影響 丙二醛(MDA)含量與植物的衰老程度有關。通過MDA含量來分析膜脂過氧化的程度，可進一步分析膜系統受損程度以及植物的抗逆性[35]。通常MDA含量越高，說明植物膜受損程度越大，樣品新鮮度越差。由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，兩個貯藏組的MDA含量均都有所增加，且時間越長，MDA含量積累越多。冰溫貯藏組的MDA含量始終處于最低水平(P<0.05)，且上升幅度較小。貯藏第30天，冰溫組的MDA含量(3.38 μmol/g)遠低于4 ℃冷藏組(6.02 μmol/g)的，說明冰溫貯藏對丙二醛的生成速率有較好的抑制作用。

圖4 貯藏溫度對歐李貯藏期間丙二醛含量的影響

水果的細胞膜通透性可以反映其果肉組織變化和損傷程度[36]。細胞膜通透性越高，水果的損傷程度越大，衰老越快。由圖5可知，在不同溫度下貯藏的歐李，其細胞膜通透性均呈上升趨勢，且溫度越低，上升速率越慢，并存在顯著性差異(P<0.05)。因此低溫可以有效抑制細胞膜通透性的上升，保護細胞膜結構，而冰溫貯藏在保護細胞膜完整性，延緩果實衰敗方面的效果更為明顯。

圖5 貯藏溫度對歐李貯藏期間細胞膜通透性的影響

2.2.3 對歐李老化指標的影響 由圖6可知，貯藏時間越長，失重率越大；貯藏溫度越低，失重速率越小。貯藏第30天，冰溫組和4 ℃冷藏組的失重率分別為19.8%和30.6%，冰溫組對失重率的抑制效果要優于4 ℃ 冷藏組(P<0.05)。從果柄褐變率來看(圖7)，冰溫組對果柄褐變的抑制效果也要明顯優于4 ℃冷藏組(P<0.05)。

圖6 貯藏溫度對歐李貯藏期間失重率的影響

圖7 貯藏溫度對歐李貯藏期間果柄褐變率的影響

歐李好果率的下降主要表現為果實失水嚴重，導致果實萎縮變形，從而失去食用價值。如圖8所示，貯藏第5天，冰溫組好果率為96.7%，而4 ℃冷藏組的好果率僅為89%，差異顯著(P<0.05)。隨著時間的延長，兩組的好果率持續下降，但冰溫組的好果率保持效果明顯優于4 ℃ 冷藏組。貯藏第15天，4 ℃冷藏組的好果率為61.2%，而且此時部分歐李果實已出現明顯萎蔫現象；冰溫組的好果率為82.2%，果實的飽滿度和堅硬度均有所下降，個別果實有輕微皺皮現象。貯藏第30天，冰溫組果實也出現明顯的萎蔫，其好果率為59.1%，與4 ℃組貯藏第15天無顯著性差異。而4 ℃組貯藏第30天大部分歐李果實均出現了嚴重萎蔫現象，好果率僅為28.8%。從以上分析整體來看，冰溫貯藏可以較好地抑制果柄的褐變，減緩呼吸速率和蒸騰作用，減少水分和營養損失，抑制霉菌等生長，從而保持較高的好果率。

圖8 貯藏溫度對歐李貯藏期間好果率的影響

2.2.4 對歐李抗氧化能力的影響 由圖9可知，PPO在低溫條件下呈先下降后升高的趨勢，兩個處理組的PPO活性都在貯藏第15天后顯著提高，從而加速與酚類物質反應，使歐李的品質下降。冰溫組的PPO酶活在貯藏第20天升高后又開始緩慢下降，且冰溫組的PPO活性一直表現為最低，與4 ℃冷藏組差異顯著(P<0.05)，說明冰溫貯藏可以較好地延緩PPO酶活性的升高，抑制酶促褐變，延緩果實衰老。

圖9 貯藏溫度對歐李貯藏期間PPO活性的影響

由圖10可知，4 ℃冷藏組的POD酶活性在貯藏前5 d有下降趨勢，但在貯藏第5天后活性開始恢復，可能是溫度突然下降導致POD酶活性下降，之后POD酶對4 ℃低溫產生了適應性，活性增高。冰溫組的POD活性除貯藏第25天有輕微上升外，一直處于緩慢降低的狀態。從貯藏第10天起，冰溫組的酶活均保持在4 ℃冷藏組之下(P<0.05)。說明冰溫貯藏對POD酶活性有明顯的抑制作用。

圖10 貯藏溫度對歐李貯藏期間POD活性的影響

由圖11可知，歐李的SOD酶活性均呈先下降后升高再下降的趨勢。冰溫組的SOD酶活性一直在4 ℃冷藏組之上，兩組均在貯藏第10天第一次降至最小值，分別為56.6，25.7 U/(g·min)，具有顯著性差異(P<0.05)，冰溫組在貯藏第15天達到最大值102.9 U/(g·min)，而4 ℃冷藏組在貯藏第20天才達到峰值42.6 U/(g·min)，僅為冰溫組的41.4%，為新鮮樣品[100.7 U/(g·min)]的42.3%，也遠遠低于貯藏末期冰溫組貯藏第30天的酶活性[67.6 U/(g·min)]，說明冰溫貯藏可以保持較高的SOD酶活性，保護膜結構，減緩果實的衰老。

圖11 貯藏溫度對歐李貯藏期間SOD活性的影響

2.3 出庫方式對冰溫貯藏后的歐李主要成分的影響

2.3.1 對冰溫貯藏后的歐李可滴定酸和VC含量的影響

由圖12可知，出庫第2天，由于兩間接出庫組均是按同樣的梯度升溫，其可滴定酸含量出現一致性，均明顯高于直接出庫的兩組的含量，到第4天之后，J-25 ℃組的可滴定酸含量迅速降低，說明溫度升高，可滴定酸的消耗加快，而J-10 ℃組含量仍下降緩慢，遠遠高于其他3組(P<0.05)，說明J-10 ℃組可以將可滴定酸含量維持在一個較高的水平，從而保持較好的口感。

圖12 出庫方式對冰溫貯藏歐李可滴定酸含量的影響

如圖13所示，出庫第2天，J-10 ℃組與其他3組有顯著性差異，而Z-10 ℃組和J-25 ℃組無顯著性差異，隨著出庫時間的延長，J-25 ℃的VC含量下降較快，Z-10 ℃組開始顯示出優異性，而Z-25 ℃組的VC損失得最快，含量遠低于其他3組(P<0.05)。從出庫溫度的角度來看，10 ℃的兩組可以較好地抑制生理代謝活動，從而延緩VC含量的下降。從出庫程序來看，間接出庫可以更好地延緩VC的損失，尤其是J-25 ℃組對VC的保留程度明顯優于Z-25 ℃組。

圖13 出庫方式對冰溫貯藏歐李VC含量的影響

2.3.2 對冰溫貯藏后的歐李黃酮和總酚含量的影響 由圖14可知，出庫后歐李的黃酮含量有明顯上升。Z-25 ℃組黃酮一直下降，其他3組出庫2 d后(此時環境溫度都為10 ℃)黃酮含量先輕微上升，再開始下降，且J-25 ℃組下降速率要比出庫至10 ℃的兩組快。說明溫度驟升至25 ℃，黃酮的消耗速率加快，而出庫10 ℃可以明顯減緩歐李的生理代謝，降低黃酮的消耗速度。

圖14 出庫方式對冰溫貯藏歐李黃酮含量的影響

如圖15所示，出庫第8天，J-10 ℃組的總酚含量為3 437 mg/100 g，是Z-10 ℃組的1.17倍，J-25 ℃組的1.31倍，Z-25 ℃組的1.46倍。說明10 ℃是歐李出庫更佳的溫度，緩慢升溫的間接出庫方式可以更好地延緩總酚的消耗，而J-10 ℃組的效果最好。

圖15 出庫方式對冰溫貯藏歐李總酚含量的影響

3 結論

以農大七號歐李為試材，分析了冰溫貯藏對歐李保鮮效果的影響。在理化特征方面，冰溫貯藏可最大限度地抑制歐李的呼吸強度和水分損失，明顯減緩硬度的下降，抑制細胞膜通透性的上升，同時可減少丙二醛的生成，更好地保持了細胞結構，減緩果實軟化的過程，使歐李保持相對較高的好果率；在生物學特征方面，冰溫貯藏可有效抑制多酚氧化酶和過氧化物酶的活性，并在一定程度上保持超氧化物歧化酶的活性，抑制歐李內部的氧化作用，延緩果實衰老。在對不同出庫方式的比較中，間接升溫的出庫方式可更好地延緩冰溫貯藏后歐李的新陳代謝活動，保持較穩定的可滴定酸含量和較高水平的維生素C、黃酮和總酚等營養物質。其中，J-10 ℃組對歐李各成分的保留度更高。因此，冰溫貯藏有利于歐李品質的保持，間接出庫至10 ℃更適宜保存冰溫貯藏后歐李的營養成分。