?預冷不同時間對陽光玫瑰葡萄貯藏品質的影響?

2024-04-29 00:00:00張群寧密密舒楠

湖南農業科學 2024年1期

摘要：以陽光玫瑰葡萄為供試材料，研究了在（-1±0.5）℃下預冷不同時間（0、2、4、8、12、16、20、24 h）后再在（-1±0.5）℃下進行貯藏，對葡萄貯藏品質的影響。結果表明：葡萄采后隨貯藏時間的延長，組織細胞的能量物質ATP含量總體下降，呼吸強度減弱，細胞膜脂過氧化作用加強，細胞膜透性和丙二醛（MDA）含量上升，脂氧合酶（LOX）和過氧化物酶（POD）活性增加、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）活性下降，褐變指數增加，腐爛率升高，硬度下降；葡萄采后預冷一定時間再貯藏，可維持較高的ATP水平，延緩PPO活性峰的出現，并降低其峰值，抑制MDA的積累和細胞膜透性的增加，延緩SOD活性降低，抑制葡萄果皮褐變和腐爛；預冷時間以8～12 h為宜，其果實的失重率、呼吸強度均最低，腐爛率最低，可較好地維持葡萄的貯藏品質。

關鍵詞：葡萄；預冷處理；貯藏品質

中圖分類號：S663.103.87 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）01-0045-06

Influence of Different Pre-Cooling Time on Quality of 'Shine Muscat'

Grapes During the Storage Period

ZHANG Qun，NING Mi-mi，SHU Nan

（Hunan Agricultural Products Processing Research Institute， Changsha 410125， PRC）

Abstract： 'Shine Muscat' grapes were chosen as the test material. They were first cooled for 0， 2， 4， 8， 12， 16， 20， and 24 h at （?1 ±

0.5）℃ and then stored at （?1 ± 0.5）℃. The influence of the pre-cooling time on the quality of the grapes during the storage period

was studied. The results showed that with the extension of storage time after grape harvest， the content of energy substance ATP in tissue cells and the respiratory intensity decreased. Membrane lipid peroxidation was enhanced， and membrane permeability and malondialdehyde （MDA） content were increased. The activities of lipoxygenase （LOX） and peroxidase （POD） increased， while the activities of superoxide dismutase （SOD） and polyphenol oxidase （PPO） decreased. Browning index and rot rate increased， and hardness decreased. Grape storage after pre-cooling for a certain period of time can maintain a higher ATP level， delay the emergence of PPO activity peak， reduce its peak value， inhibit MDA accumulation and the increase of membrane permeability. It can also delay the decrease in SOD activity and inhibit the browning and rot of grapes. The optimal pre-cooling time is 8–12 h， with the weight loss rate， respiratory intensity， and rot rate of grapes the lowest， and the quality of grapes during the storage period can be maintained well.

Key words： grape; pre-cooling; storage quality

葡萄為葡萄科葡萄屬木質藤本植物，果實球形或橢圓形，花期在4～5月，果期在8～9月。葡萄營養豐富，口感清爽，是深受消費者喜愛的水果之一。近年來，隨著高接與新植技術的應用普及，湖南省的葡萄產業快速發展，2022年全省葡萄種植面積已達4萬hm2，產量達60萬t。在湖南，葡萄成熟正遇上高溫季節，葡萄采摘后直接入庫或運輸銷售會使果實品質在短時間內劣變，腐爛率增加[1-2]。還有研究表明，葡萄采后能量會出現虧損，果實自溶軟化、膜透性增加，抗氧化能力下降[3-5]。這是因為葡萄采后自帶田間熱，溫度較高，加上葡萄果實采后仍然維持一定強度的呼吸作用，所以盛裝葡萄的PE膜內容易產生霧氣，保存一定時間后產生的霧氣就會凝結成水珠聚集在包裝袋中，使果實處于潮濕的環境，加速其腐爛。為了解決這一問題，采后的葡萄通常會經過預冷處理。預冷處理可快速去除果實的田間熱，降低果溫，從而抑制果實的呼吸作用，延緩果實后熟衰老，同時抑制微生物的繁殖及生物酶的活性，延長果實的保質期[6-8]。除此之外，合理的預冷時間還可減輕后續貯藏或運輸作業過程中的制冷負荷[9-10]。采后越快預冷其效果越好。研究表明，黃瓜常溫下（20℃）延遲1 h預冷，相當于縮短冷藏條件下（0℃）7～10 h的貯藏壽命[7，11]。但預冷時間過長，會造成果實失水增多，影響品質。趙海良[12]研究發現，上海馬陸鎮巨峰葡萄在0～3℃預冷12 h效果最佳；陳紅梅等[13]認為，預冷時間長短與每次的入庫量有關；楊昭等[14]研究發現，準球形葡萄的預冷時間與冷庫風速有關。為了探明預冷不同時間對葡萄能量代謝和品質的影響，筆者以陽光玫瑰葡萄為材料，分析了預冷不同時間后葡萄果實在貯藏期的能量代謝變化和品質變化，以期為葡萄貯前預冷技術的應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試作物與品種供試葡萄品種為陽光玫瑰，于2021年8月26日采自長沙縣春華鎮。

1.1.2 主要試劑 5–磷酸腺苷鈉鹽（純度大于98.5%，美國Sigma–Aldrich公司）；乙腈（色譜純，美國天地有限公司）；三羥甲基氨基甲烷、考馬斯亮藍G250和牛血清蛋白（生化試劑，美國 Sigma公司）；亞油酸鈉、核黃素、氮藍四唑、愈創木酚和鄰苯二酚（生化試劑，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；其他化學試劑均為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；實驗室用水（18MQ）由Millipore超純水系統制備。

1.1.3 主要儀器與設備 PDA 2010AT型高效液相色譜儀（日本 Shimadzu公司）；CT3型TPA質構儀（美國 Brookfield公司）；AvantiJ–26XP型高效冷凍離心機（美國貝克曼庫爾特有限公司）；UV7100型紫外分光光度計（日本 Shimadzu公司）；Mettler ToledoAL204型電子天平（梅特勒托利多儀器上海有限公司）；DDS–11A型電導率儀（上海雷磁儀器有限公司）；MettlerToledoDelta320型pH計（梅特勒–托利多儀器上海有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采后處理樣品采收當天運回湖南省農業科學院實驗室保鮮庫，輕拿輕放，剪掉病害及機械損傷的果實，裝入內襯PE膜的塑料筐，每筐4 kg，（-1±0.5）℃分別預冷0、2、4、8、12、24 h后（每個處理3次重復，每次重復3筐），然后放入吸水紙，扎緊袋口，碼垛，（-1±0.5）℃條件下貯藏。每隔15 d測定葡萄的感官指標、生理指標以及衰老指標，測定周期為90 d。

1.2.2 呼吸強度測定參照張群等[4]的方法采用靜置法測定果實的呼吸強度[mg/（kg·h）]，從每次重復中取1筐葡萄，即每個處理測定3筐葡萄。

1.2.3 物理指標測定參照張群等[4]的方法測定果實硬度、褐變指數、腐爛率、失重率、細胞膜透性等指標，從每次重復中取1筐葡萄，即每個處理測定3筐葡萄。

1.2.4 能量物質、丙二醛和相關酶活指標測定從每個重復中取 1筐，即每個處理組合計3筐葡萄。將樣品果粒經液氮速凍后進行粉碎，置于-70℃冰箱內保存待測。參照張群等[4]的方法測定能量物質含量，根據標準品保留時間和峰面積進行定性和定量分析。參照張群等[4]的方法測定丙二醛（MDA）含量，取5 g樣本，添加25 mL三氯乙酸，對其在450、532、600 nm 處吸光值進行測定，重復測定3次，取均值（nmol/g），按照公式（1）計算果粒的MDA含量。參照張群等[4]的方法用相對電導率（%）來表示細胞膜透性的大小。參照張群等[4]的方法分別測定脂氧合酶（1ipoxygenase，LOX）、超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）、過氧化物酶（peroxidase，POD）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）的活性。采用考馬斯亮藍G250染色法測定蛋白質含量。以上各指標均重復測定3次，結果以“平均值±標準差”來表示。

MDA含量（nmol/g）=[6.45×（OD532-OD600）-0.56×OD450]×V/（Vs×m×1 000） " " "（1）

式中：V為提取液的總體積（mL）；Vs為測定所用提取液體積（mL）；m為樣品質量（g）；OD值分別為不同波長下的吸光度。

1.3 數據處理與分析

試驗數據采用Excel 和 SPSS軟件進行統計和分析，采用Excel軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 不同預冷時間對葡萄果實貯藏期間硬度的影響

預冷不同時間后貯藏的葡萄果實硬度均呈下降趨勢，圖1顯示剛采收的葡萄硬度值為1 083.27 g，分別預冷2、4、8、12 h和24 h后，硬度值變為1 194.94、1 075.46、1 124.12、1 198.26、1 206.46 g。其中，預冷12 h后貯藏的葡萄果實硬度一直維持在較高水平，硬度值均大于900 g，與預冷24 h時間無顯著性差異（P＞0.05），但與未預冷組差異顯著（P≤0.05）。預冷24 h后硬度值有所增加，可能是由失水所致。貯藏15 d時，不預冷直接貯藏的果肉組織的硬度從剛采收時的1 083.27 g下降到974.98 g，下降幅度達10.00%；而預冷2、4、8、12、24 h處理的葡萄貯藏15 d后果肉組織硬度下降幅度分別為15.04%、4.37%、1.93%、7.63%、13.26%，以預冷4～8 h的處理，果實硬度下降幅度較小，低于5%。貯藏至90 d時，未預冷直接貯藏的果實硬度由1 083.27 g下降到391.62 g，下降幅度達63.85%；而預冷2、4、8、12、24 h處理的葡萄果肉組織硬度下降幅度分別為41.97%、30.00%、21.61%、24.67%、31.81%，各處理硬度下降幅度由大到小排列依次為預冷0 h＞2 h＞24 h＞4 h＞12 h＞8 h。這表明采后預冷8～12 h后再貯藏，有利于保持葡萄果實的硬度，維持果實的品質。

2.2 不同預冷時間對葡萄貯藏期間失重率的影響

在果蔬貯藏過程中，失重主要源于果實自身的蒸騰作用和呼吸作用消耗，采后預冷可減緩失重率的增加[15]。從圖2可以看出，在貯藏初期（0～15 d），隨著預冷時間的延長，失重率隨之增大；預冷24 h時，失重率最大，可能是由于較長時間的預冷處理使得葡萄自身的蒸騰作用增強的緣故。隨著貯藏時間的延長，各處理的失重率均隨之增大。貯藏至90 d時，預冷8～12 h的處理，葡萄果實失重率均＜10%，預冷2～4 h的處理，葡萄果實的失重率為20.04%～28.46%，未預冷處理的失重率達30.26%。從圖2中還可以看出，預冷8～24 h的處理，其果實失重率變化較為平穩，而預冷0～4 h的處理，其果實失重率變化相對急劇。

2.3 不同預冷時間對葡萄果實貯藏期間腐爛率的影響

腐爛率可以反映貯藏效果。由圖3可知，隨著貯藏時間的延長，葡萄的腐爛率呈上升趨勢，但不同預冷時間處理果實的腐爛率變化存在一定差異。預冷8～24 h的處理葡萄貯藏0～30 d未發現有腐爛的，但未預冷直接貯藏的處理在貯藏30 d時則有3.42%的葡萄開始腐爛，這可能是預冷處理誘導了果皮和果肉中抗真菌基因的表達，激活了果實耐腐機制，從而抑制了葡萄果實表面微生物的生長繁殖[4]。貯藏90 d時，預冷0、2、4、8、12、24 h處理的果實腐爛率分別為51.04%、46.52%、33.64%、28.42%、16.26%、26.54%。從防腐效果來看，以預冷12 h的處理效果最好，腐敗率是各處理中最低的。

2.4 不同預冷時間對葡萄果實貯藏期間褐變指數（BI）的影響

隨貯藏時間的延長，葡萄果皮的褐變指數快速增加。如圖4所示，隨貯藏時間的延長，葡萄果皮的BI值呈上升趨勢，在一定程度上預冷處理可延緩果皮的褐變速度和程度。貯藏15 d時，預冷12 h處理的葡萄未出現果皮褐變，但未預冷處理的葡萄果皮BI為6.42%；貯藏30 d時，未預冷處理的葡萄果皮BI達一個較高水平（10.26%），而預冷8、12 h處理的BI分別為3.20%和1.24%，仍處于較低水平。貯藏90 d時，未預冷處理的BI為37.52%，而預冷8、12 h處理的BI分別為24.48%和12.52%。這說明預冷后再貯藏可延緩葡萄果皮褐變的發生，且預冷8～12 h效果優于其他預冷時間處理。

2.5 不同預冷時間對葡萄果實貯藏期間膜滲透性和丙二醛（MDA）含量的影響

從圖5可以看出，隨貯藏時間的延長，葡萄果實膜滲透性逐漸增加，這是由于葡萄衰老所引起的[4]。未預冷處理的果實膜滲透性在貯藏前是低于預冷處理的，但進入貯藏期后，其膜透性一直高于預冷后貯藏的各處理。貯藏至90 d時，預冷0、2、4、8、12、24 h后葡萄果實膜的滲透性分別為86.24%、72.48%、62.50%、48.62%、46.28%、74.28%。這表明預冷可以延緩葡萄果實的膜透性增加，以采后預冷8～12 h效果最佳。

由圖6可知，葡萄果實組織過氧化物丙二醛（MDA）含量隨貯藏時間的延長而增加，這與涂膜和熱處理后隨著貯藏時間的延長葡萄組織丙二醛含量顯著增加的結果是一致的[4]。貯藏90 d時，各處理組織中丙二醛含量由低到高排列依次為12 h＜8 h＜24 h＜4 h＜2 h＜0 h。從丙二醛含量可以看出，預冷8～12 h后貯藏對于延緩MDA積累的效果優于預冷2、4、24 h。

2.6 不同預冷時間對葡萄貯藏期間能量物質ATP含量的影響

采收時葡萄果肉組織的ATP含量處于較高水平[4]，隨著貯藏期的延長，葡萄果肉組織中的ATP含量總體下降。但預冷不同時間后再貯藏，果實的ATP含量下降幅度不同。貯藏15 d時，未預冷直接貯藏的果肉組織ATP含量從剛采收時的9.630 2 μg/g下降到4.300 6 μg/g，下降幅度達55.34%，預冷2、4、8、12、24 h處理果肉組織ATP含量分別下降29.30%、12.24%、3.81%、2.65%、5.01%，其中預冷8～24 h處理的ATP含量下降幅度在5%以內。貯藏90 d時，未預冷直接貯藏的ATP含量由9.630 2 μg/g下降到0.884 6 μg/g，下降幅度達90.81%，預冷2、4、8、12、24 h處理果肉組織ATP含量分別下降85.54%、54.73%、48.02%、42.79%、53.85%。貯藏期間，預冷不同時間處理的ATP含量顯著高于未預冷處理（P＜0.05），其中在貯藏15～30 h時以預冷8 h處理的ATP含量最高，其次是預冷12 h的處理；而貯藏45～90 h時，以預冷12 h處理的ATP含量最高。

2.7 不同預冷時間對葡萄果實呼吸強度的影響

葡萄采后預冷不同時間后再貯藏，葡萄果實的呼吸強度沒有出現呼吸高峰，隨貯藏時間的延長呼吸強度下降（圖8）。貯藏至90 d時，各處理果實呼吸強度從小到大排列依次為預冷24 h＜0 h＜12 h＜2 h＜4 h＜8 h。呼吸強度越大，果實衰老越快，貯藏期越短。預冷后貯藏可抑制呼吸強度從而延長貯藏期。

2.8 不同預冷時間對葡萄果實貯期酶活的影響

研究表明，LOX在植物中可能參與調控植物的生長、發育、成熟、衰老和防御過程。如圖9所示，隨著貯藏時間的延長，各處理葡萄果肉組織的LOX活性均呈上升趨勢。貯藏至90 d時，各處理果實的LOX活性由弱到強排列依次為預冷12 h＜8 h＜24 h＜4 h＜2 h＜0 h，未預冷直接貯藏處理的LOX活性明顯高于預冷后再貯藏的處理。這是由于預冷后再貯藏可保持果實擁有較高的能量水平，同時延緩膜脂過氧化進程，抑制LOX活性增強，從而延緩衰老。

SOD是一種源于生命體的活性物質，能消除生物體在新陳代謝過程中產生的有害物質。由圖10可知，隨著貯藏時間的延長，各處理葡萄果肉組織的SOD活性一直呈下降趨勢；貯藏前，未預冷處理的SOD活性最高，但進入貯藏期后，未預冷處理的SOD活性最低。貯藏90 d時，預冷12 h處理的SOD活性最高，比未預冷處理高出近68倍。這表明預冷可以有效延緩衰老，抑制SOD活性的下降。

PPO是引起褐變的主要酶類之一。從圖11可知，隨著貯藏時間的延長，各處理葡萄果肉組織的PPO活性總體呈現出先升后降的趨勢。未預冷處理葡萄的PPO活性在貯藏0～15 d內顯著升高（P＜0.05），貯藏45 d時PPO酶活性達到峰值，峰值為480.62 U/mg；貯藏中后期呈下降趨勢，貯藏90 d時PPO活性（306.26 U/mg）仍比貯藏初始（296.82 U/mg）高。預冷不同時間葡萄的PPO活性在貯藏期達峰值的時間和峰值的大小均有差異。預冷2 h處理貯藏至45 d時達峰值（468.24 U/mg）；預冷4 h處理貯藏至60 d時達峰值（410.26 U/mg）；預冷8 h處理貯藏至60 d時達峰值（396.54 U/mg）；預冷12 h處理出現了2個峰值，分別是在貯藏至45、75 d時，峰值分別為402.84、408.16 U/mg；預冷24 h處理在貯藏60 d時達峰值（402.26 U/mg）。上述結果表明預冷處理可推遲PPO活性高峰的出現，且峰值比未預冷處理低。貯藏末期，各處理的PPO活性由弱到強排列依次為預冷8 h＜4 h＜12 h＜24 h＜2 h＜0 h，且各處理PPO活性均高于初始值，表明采摘后果實衰老不可避免。

與PPO不同，POD一般在老化組織中活性較高，幼嫩組織中活性較弱。從圖12可以看出，隨著貯藏時間的延長，各處理葡萄果肉組織的POD活性持續上升。總體來看，貯藏后期（貯藏60～90 d）預冷處理的POD活性低于未預冷處理。貯藏90 d時，各處理POD活性由弱到強依次為預冷12 h＜8 h＜24 h＜4 h＜2 h＜0 h；其中，預冷12 h處理的POD活性比未預冷處理低17.79%，預冷8～12 h處理的POD活性顯著低于未預冷處理（P＜0.05）。

3 結論

研究不同預冷時間對葡萄貯藏品質的影響，得出以下結論：（1）葡萄采后隨貯藏時間的延長，組織細胞的能量物質ATP含量總體下降，呼吸強度減弱，細胞膜脂過氧化作用加強，細胞膜透性和丙二醛（MDA）含量上升，脂氧合酶（LOX）和過氧化物酶（POD）活性增加、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）活性下降，褐變指數增加，腐爛率升高，硬度下降；（2）葡萄采后在（-1±0.5）℃下預冷一定時間再在（-1±0.5）℃下貯藏，可維持較高的ATP水平，延緩PPO活性峰的出現，并降低其峰值，抑制MDA的積累和細胞膜透性的增加，延緩SOD活性降低，抑制葡萄果皮褐變和腐爛；（3）預冷時間以8～12 h為宜，其果實的失重率、呼吸強度均最低，腐爛率最低，可較好地維持葡萄的貯藏品質。

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