褪黑素對櫻桃番茄采后品質和耐貯性的影響

戴禮兵，胡從梅，陳洪彬，蔣璇靚，林育釗*

(1.泉州惠民農業綜合開發有限公司， 福建 泉州 362100；2.泉州師范學院海洋與食品學院， 福建 泉州 362000)

櫻桃番茄SolanumlycopersicumL.又稱圣女果，是茄科、番茄屬草本植物[1-2]。櫻桃番茄具有增強免疫力、降低血壓、延緩衰老、清熱解毒與預防癌癥等保健作用[1,3-4]，因此深受消費者的喜愛。然而，櫻桃番茄屬于躍變型水果，果皮薄，果肉質地柔軟且多汁，在貯藏期間極易發生機械損傷、失水萎蔫、病原菌侵染、果實腐爛變質[1-2,5-6]，這不利于番茄櫻桃果實采后品質的保持和產業的可持續發展。有研究報道，低溫貯藏[7]、氣調貯藏[8]、熱處理[9]等有助于保持櫻桃番茄果實采后品質。但是，這些處理方法存在投資成本較高或者消耗能源過大，故不適宜應用在番茄櫻桃采后貯藏保鮮。因此，尋找一種安全的、低成本的保鮮處理技術，有利于提高番茄櫻桃果實采后品質，延長果實貯藏期。

褪黑素是一種吲哚類激素[10]，存在于番茄、草莓和櫻桃等多種水果中[11-12]。褪黑素參與了植物的生長、發育、成熟、衰老等重要的生命活動[13]。同時，它的存在對植物在遭受干旱、高溫或者低溫等非生物脅迫時具有保護作用[13]。近年來，褪黑素已被應用于研究果實采后貯藏品質與耐貯性[14]。例如，外源褪黑素處理能有效提升芭樂[10]、余甘子[15]、葡萄[16]等果實果皮外觀品質，增加果實果肉糖、酸或維生素C等營養物質含量，進而提高果實采后品質；還能延緩采后獼猴桃果實后熟衰老，減慢果實腐爛的發生[17]。但是，未見外源褪黑素運用于采后櫻桃番茄果實保鮮的研究報道。因此，本研究選用玉女櫻桃番茄果實為材料，研究褪黑素處理對櫻桃番茄果實采后品質及其耐貯性的影響，以期為提高果實采后品質、延長貨架期提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

櫻桃番茄果實采摘于福建省惠安縣泉州惠民農業綜合開發有限公司，品種為玉女，成熟度為八成熟。采收當天運送至實驗室，將大小均一、色澤一致、無損傷、健康的果實挑選出來進行試驗。

1.2 儀器與試劑

ADCI-60-C型色差儀，北京辰泰克公司；CP224C型分析天平，奧豪斯儀器上海有限公司；F-950型便攜式C2H4/O2/CO2分析儀，北京陽光億事達科技有限公司；PAL-1型手持糖度計，日本株式會社愛拓公司；Infinite M200 Pro型酶標儀，瑞士Tecan集團公司；GL-20G-Ⅱ型高速冷凍離心機，上海安亭科學儀器廠；ET18型全自動電位滴定儀，梅勒特托利多儀器有限(上海)公司；PRX-450A型恒溫人工氣候箱，浙江寧波賽福實驗室有限公司。

褪黑素購買于阿拉丁試劑(上海)有限公司，純度：98%。另外，本試驗所有測定指標所涉及的藥品、試劑均購買于國藥集團化學試劑有限公司，均為化學純。

1.3 試驗方法

預試驗選用了0(對照組)、0.01、0.05、0.10和0.20 mmol·L-1等不同濃度的褪黑素對櫻桃番茄果實浸泡處理20 min，結果表明，在貯藏18 d，皺縮指數分別為0.634、0.593、0.535、0.603、0.628，商品率分別為2.578%、20.667%、28.889%、12.222%、6.667%。通過評價皺縮指數和商品率以得到最佳處理濃度為0.05 mmol·L-1。故用0.05 mmol·L-1褪黑素處理櫻桃番茄果實20 min為處理組，以用蒸餾水處理20 min的果實為對照組，取出晾干，用聚乙烯打孔包裝盒分裝(30個·盒-1)，貯藏溫度(25±1)℃、相對濕度85%貯藏18 d。在貯藏期內，每3 d取樣測定指標。

1.4 指標測定

1.4.1呼吸速率的測定 取30個不同果實，參考張朝坤等[19]的方法，用F-950便攜式C2H4/O2/CO2分析儀測定櫻桃番茄果實的呼吸速率。

1.4.2皺縮指數的測定 取30個不同櫻桃番茄果實，參考李涵等[18]的方法進行果皮皺縮指數測定。

1.4.3商品率和失重率的測定 取30個不同果實，參考Jiang等[20]的方法進行果實商品率及失重率測定。

1.4.4果皮色差的測定 隨機取出10個果實，參照張朝坤等[19]的方法，用CR400色差儀測定果皮赤道面3個相對位置的色差L*值與色調角h值，結果以平均值表示。

1.4.5果肉營養物質含量的測定 參考蔣璇靚等[15]的方法，隨機取10個果實，用PAL-1糖度計進行果肉可溶性固形物(TSS)含量測定。從10個果實中取出5 g果肉，參考蔣璇靚等[15]的方法進行預處理，再用ET18全自動電位滴定儀測定果肉可滴定酸(TA)含量。從5個果實中取出果肉1 g，參考蔣璇靚等[15]介紹的方法進行果肉維生素C含量測定。從5個果實中取出1 g果肉，參考Chen等[10]的方法進行果肉可溶性總糖含量測定。

1.5 數據處理

試驗中的指標均重復測定3次(除TSS含量進行10次重復測定外)。采用Microsoft Office Excel 2016軟件進行數據的處理與繪圖，采用SPSS 20.0軟件對數據進行顯著性分析。此外，在圖中分別用*或**表示兩個不同處理組在同一貯藏時間內，其差異水平具有顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)。

2 結果與分析

2.1 褪黑素處理對櫻桃番茄果實呼吸速率的影響

從圖1可知，對照果實的呼吸速率在貯藏0～12 d持續降低，12～15 d快速升高，之后下降。褪黑素處理組的呼吸速率的變化趨勢與對照組類似，但保持較低水平。通過兩個處理組對比發現，褪黑素處理組保持較低的呼吸速率，并在貯藏第3、18 d差異達顯著(P<0.05)水平。因此，褪黑素處理能減緩櫻桃番茄果實呼吸速率的上升。

圖1 褪黑素處理對櫻桃番茄果實呼吸速率的影響Fig.1 Effects of melatonin treatment on the respiratory rate of cherry tomato fruit

2.2 褪黑素處理對櫻桃番茄果實果皮皺縮指數的影響

從圖2可知，2個處理組的果皮皺縮指數在采后0～18 d不斷上升，但是褪黑素處理組均保持較低水平，并在貯藏15d差異達顯著(P<0.05)水平。在貯藏第18 d時，褪黑素處理組的果皮皺縮指數是對照組的78.79%。因此，褪黑素處理能減輕櫻桃番茄果實果皮皺縮癥狀的發生。

圖2 褪黑素處理對櫻桃番茄果實果皮皺縮指數的影響Fig.2 Effects of melatonin treatment on the peel shrinkage index of cherry tomato fruit

2.3 褪黑素處理對櫻桃番茄果實商品率和失重率的影響

由圖3A可知，2個處理組的商品率在貯藏0～6 d均為100%，但是在貯藏6～18 d呈現快速降低的趨勢。通過比較可知，褪黑素處理組的商品率保持較高水平，并在采后9、12 d顯著高于對照組(P<0.05)，在采后15、18 d極顯著高于對照組(P<0.01)。由圖3B可知，2個處理組的失重率在采后0～18 d不斷上升變化，褪黑素處理組始終維持較低水平。在采后0～18 d，兩個處理組的失重率無顯著差異(P>0.05)。因此，褪黑素處理能減緩櫻桃番茄采后商品率的下降和失重率的上升，進而穩定果實耐貯性。

圖3 褪黑素處理對櫻桃番茄果實商品率(A)和失重率(B)的影響Fig.3 Effects of melatonin treatment on the commodity rate (A) and weight loss rate (B) of cherry tomato fruit

2.4 褪黑素處理對櫻桃番茄果實果皮L*值和色調角h值的影響

由圖4A可知，2個處理組的櫻桃番茄果皮亮度L*值在0～15 d內整體呈下降趨勢，之后有所升高。褪黑素處理組的果皮亮度L*值均高于對照組，且在采后9、15 d達顯著(P<0.05)水平，在采后第6、12 d達極顯著(P<0.01)水平。由圖4B可知，2個處理組的櫻桃番茄果皮色調角h值在貯藏0～15 d呈現下降趨勢，之后呈現上升趨勢。褪黑素處理組的果皮色調角h值在整個貯藏期間均高于對照組，在貯藏3、6、18 d達顯著(P<0.05)水平，在貯藏9、12、15 d達極顯著(P<0.01)水平。因此，褪黑素處理維持櫻桃番茄較高的果皮L*值和色調角h值，提升果實外觀品質。

圖4 褪黑素處理對櫻桃番茄果實果皮L*值(A)和色調角h值(B)的影響 Fig.4 Effects of melatonin treatment on the L* value (A) and hue angle h value (B) of fruit peel in cherry tomato fruit

圖5 褪黑素處理對櫻桃番茄果實果肉TSS(A)、TA(B)、維生素C(C)和可溶性總糖(D)含量的影響Fig.5 Effects of melatonin treatment on the contents of TSS (A), TA (B),vitamin C (C) and total soluble sugar (D) in fruit flesh of cherry tomato fruit

2.5 褪黑素處理對櫻桃番茄果實果肉營養物質含量的影響

由圖5A可知，2個處理組的櫻桃番茄果肉TSS含量整體呈上升趨勢。與對照組相比，褪黑素處理組保持較高水平，且在貯藏3、15、18 d具有顯著(P<0.05)水平。由圖5B可知，2個處理組的櫻桃番茄果肉TA含量總體呈現下降趨勢，褪黑素處理組的下降速率緩于對照組，且在貯藏6～18 d內均極顯著(P<0.01)高于對照組。由圖5C可知，2個處理組櫻桃番茄果肉維生素C含量在貯藏0～18d的變化趨勢類似，但褪黑素處理組高于對照組，并在貯藏6、18 d有顯著(P<0.05)水平，在貯藏12 d有極顯著(P<0.01)水平。由圖5D可知，2個處理組的櫻桃番茄果肉可溶性糖含量在貯藏期間的變化趨勢類似，但褪黑素處理組高于對照組，且在采后3 d達到極顯著(P<0.01)水平，在采后9、18 d達到顯著(P<0.05)水平。因此，褪黑素處理可維持櫻桃番茄較高的果肉TSS、TA、維生素C和可溶性總糖含量，提高果肉營養品質。

3 討論與結論

果實呼吸作用是一種重要的生理活動，關系著果實的采后品質[22]。果實采后呼吸速率不斷提升，將會導致營養物質的消耗、水分的喪失，進而致使果實皺縮發生，果實重量降低，甚至影響果實正常的代謝活動[21]。此外，商品率體現了健康果實的商業價值及商業可接受性[22]。Chen等[10]研究表明，芭樂經過褪黑素處理后，能保持較高的商品率和較低的呼吸速率、失重率，維持較高的果實耐貯性。蔣璇靚等[15]研究報道，褪黑素處理能降低余甘子果實呼吸作用，減緩果實失重癥狀的發生，穩定果實較高的商品率。郭欣等[21]研究發現，魔芋葡甘聚糖可減慢西番蓮采后果實皺縮癥狀的發生，進而保持較好的果實品質。本研究發現，和對照果實相比，褪黑素處理的櫻桃番茄果實具有較低的呼吸速率、果皮皺縮指數、失重率，較高的商品率。由此可得，褪黑素處理能降低櫻桃番茄采后呼吸作用，減輕對果肉營養物質的呼吸消耗，有助于減輕果皮皺縮、果實失重等癥狀的發生，提高果實商品率，進而提升果實采后品質及耐貯性。

果實果皮外觀色澤能影響果實新鮮度[15]。色差L*值表示亮度，數值越高表明色澤越鮮亮[15]。另外，色調角h值也影響果皮外觀品質，其數值越小，表示外觀顏色變化越大[23]。蔣璇靚等[15]研究發現，褪黑素處理能提高余甘子外觀品質是由于保持較高水平的果皮L*值[15]。此外，曾玲珍等[23]研究表明，1-甲基環丙烯處理提升水蜜桃果皮品質是因為提高了果皮L*值及色調角h值。本研究發現，與對照果實相比，褪黑素處理維持櫻桃番茄果實較高的果皮L*值及色調角h值。由此可推斷，褪黑素提高櫻桃番茄果皮L*值與色調角h值，穩定了果實采后果皮色澤、減緩了果皮色澤的改變，最終提高果皮外觀品質。

TSS是一類包含糖、酸和維生素在內的可溶性混合物，作為呼吸消耗底物，常用于評價果實采后品質[22]。TA水平的高低對果實風味、果肉品質具有重要影響，適宜的含酸量可提高果實風味[15]。糖、維生素C也是果肉主要的營養物質，它們含量的變化將會影響果實采后果肉營養價值[10, 22]。Chen等[10]研究表明，褪黑素處理能提高芭樂果肉TA、維生素C、TSS、可溶性總糖含量，進而提升果肉營養品質。此外，Lin等[22]研究報道，殼聚糖處理提高龍眼果肉TSS、維生素C和可溶性總糖含量，進而提升其果肉營養品質。本研究發現，和對照果實對比，褪黑素處理組具有較高的果肉TSS、TA、維生素C和可溶性總糖含量。由此可得，櫻桃番茄經褪黑素處理后，使得果實具有較高的果肉營養物質水平，這有助于提升果肉營養品質。

綜上所述，褪黑素處理能保持櫻桃番茄果實較低的呼吸速率、果皮皺縮指數、失重率，較高的商品率，增強果實耐貯性；還能維持較高的果皮L*值及色調角h值，提高果皮外觀品；也能提高果肉TA、可溶性總糖、維生素C和TSS含量，提升果肉營養品質。因此，褪黑素可以作為一種有效的采后保鮮技術以提高櫻桃番茄果實采后品質與耐貯性。