不同濃度褪黑素處理對(duì)草莓保鮮效果的影響

摘 要：草莓果皮嬌嫩，易受機(jī)械損傷及病原菌侵染的特點(diǎn)給草莓保鮮帶來(lái)難題，故草莓保鮮技術(shù)的研究具有重要意義。近年來(lái)，褪黑素在調(diào)控果實(shí)發(fā)育和采后果實(shí)保鮮中的作用是研究熱點(diǎn)。為了測(cè)評(píng)不同濃度的褪黑素溶液處理對(duì)草莓（ Fragaria ananassa Duch.）的保鮮效果，本研究選用‘章姬’和‘紅顏’兩個(gè)草莓品種，分別使用濃度0.1 mmol/L、0.3 mmol/L和0.5 mmol/L褪黑素溶液處理草莓果實(shí)，測(cè)定褪黑素處理后草莓果實(shí)腐爛率、失重率、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、Vc含量等參數(shù)。結(jié)果表明，對(duì)于‘章姬’和‘紅顏’兩個(gè)草莓品種，褪黑素最佳的保鮮濃度分別為0.5 mmol/L和0.3 mmol/L。

關(guān)鍵詞：草莓；褪黑素；保鮮

中圖分類號(hào)：S436 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0488-5368（2025）01-0021-05

Effects of Different Melatonin Concentrations on Preservation of Strawberries

GOU Yijie，YANG Zhenhua

（Shaanxi Strawberry Engineering Technology Research Center， Northern Strawberry Industry Research and

Development Center， Yangling Vocational and Technical College， Yangling， Shaanxi 712100， China）

Abstract：Strawberries are characterized by their delicate skin， making them highly susceptible to mechanical damage and pathogen infection. This poses significant challenges to their preservation. Consequently， the development of effective strawberry preservation technologies is of great significance. In recent years， the role of melatonin in regulating fruit development and enhancing postharvest preservation has gained significant attention. This study aimed to evaluate the preservation effects of melatonin solutions at different concentrations on strawberries （ Fragaria ananassa Duch.）. Two strawberry cultivars， ‘Zhangji’ and ‘Hongyan’ were selected and treated with melatonin solutions at concentrations of 0.1 mmol/L， 0.3 mmol/L， and 0.5 mmol/L. Key parameters such as rot rate， weight loss rate， firmness， soluble solids content， titratable acidity， and vitamin C content were measured following melatonin treatment. The results showed that the optimal melatonin concentrations for preserving ‘Zhangji’ and ‘Hongyan’ strawberries were 0.5 mmol/L and 0.3 mmol/L， respectively.

Key words：Strawberry; Melatonin; Preservation

目前，草莓保鮮可用的方法有很多，常見(jiàn)的有氣調(diào)保鮮技術(shù)、熱處理保鮮技術(shù)、涂膜保鮮技術(shù)、輻照技術(shù)、低壓貯存、冷霧處理、超聲波處理、臭氧處理等^[1]。氣調(diào)法、輻照技術(shù)等其他方法成本較高^[3]；涂膜法由于原料研究尚有很大空間，在商業(yè)上仍未推廣使用^[2，3]；熱處理有一定的保鮮效果，但經(jīng)短時(shí)間高溫處理的草莓，外觀和口感會(huì)受到不利影響^[4]。為提高草莓果實(shí)采后質(zhì)量，還需要繼續(xù)研究更多有效方法。褪黑素是一種在植物體內(nèi)廣泛存在的酰胺類植物激素^[5] 。其合成和分泌在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抗逆作用應(yīng)對(duì)中扮演著關(guān)鍵角色^[6]。同時(shí)，對(duì)于果實(shí)保鮮，褪黑素的應(yīng)用也備受關(guān)注^[7]。李

思純等^[8]發(fā)現(xiàn)在油桃的貯藏過(guò)程中，外源褪黑素處理被證實(shí)具有顯著的效果，能夠保持油桃的品質(zhì)，能夠大幅度降低油桃的腐爛指數(shù)，減少貯藏后期油桃的失重現(xiàn)象，有效抑制果實(shí)呼吸強(qiáng)度的增加，進(jìn)而延緩果實(shí)的衰老過(guò)程。同時(shí)，褪黑素處理還促進(jìn)了油桃糖酸比的優(yōu)化，顯著延緩了果實(shí)硬度、可溶性固形物、可溶性蛋白及維生素C含量的下降，從而確保了油桃在貯藏期間能夠保持較佳的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。謝晶等^[9]在研究中發(fā)現(xiàn)，采用0.4 mmol/L的褪黑素處理能夠顯著減緩荔枝在采后貯藏期間出現(xiàn)的果實(shí)衰老和褐變問(wèn)題，有效延長(zhǎng)了荔枝的保鮮期。孫倩倩^[10]則通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素在提高番茄果實(shí)品質(zhì)方面具有顯著作用，該研究發(fā)現(xiàn)褪黑素不僅提高了番茄果實(shí)中的紅色素含量，使得果實(shí)色澤更加鮮艷，還促進(jìn)了乙烯的產(chǎn)生，加速了果實(shí)的成熟過(guò)程。此外，褪黑素還增加了番茄果實(shí)的香氣和風(fēng)味，使得果實(shí)更加美味可口，展現(xiàn)出了良好的催熟效果。Aghdam等^[11]發(fā)現(xiàn)褪黑素可以提高草莓采后果實(shí)的抗氧化性，延緩腐爛時(shí)間。鄧淑芳等^[12]在研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)枸杞進(jìn)行褪黑素處理后，其呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率均得到了顯著的降低，這一處理有效地減少了果實(shí)內(nèi)的活性氧含量，使得果實(shí)內(nèi)部的氧化應(yīng)激狀態(tài)得到了緩解，還促進(jìn)了總酚和類黃酮等抗氧化物質(zhì)的積累，這些物質(zhì)對(duì)于提升枸杞的抗氧化能力和延長(zhǎng)果實(shí)保鮮期具有重要意義，同時(shí)，其類胡蘿卜素、色澤、硬度、固酸比等品質(zhì)指標(biāo)顯著高于對(duì)照組。

本研究通過(guò)不同濃度褪黑素處理試驗(yàn)，篩選出對(duì)‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)處理的最適宜濃度。旨在為褪黑素在草莓采后保鮮等技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)，進(jìn)一步提升草莓的貯藏品質(zhì)和延長(zhǎng)保鮮期。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)材料所用品種為草莓‘章姬’和‘紅顏’，采摘于楊凌當(dāng)?shù)夭葺笈?。要求成熟度為八成熟，中等大小且無(wú)機(jī)械損傷。采后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，自然風(fēng)干直至室溫，期間剔除不符合標(biāo)準(zhǔn)的草莓。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別用 0.1mmol/L、0.3 mmol/L、0.5 mmol/L濃度的褪黑素溶液浸泡草莓果實(shí)5 min，每個(gè)處理分為兩組，自然晾干后再將草莓果實(shí)分裝于保鮮盒內(nèi)，并套上保鮮袋，在4 ℃恒溫冰箱中避光貯藏7 d。分別在貯藏后的4 d、7d 觀察腐爛情況并進(jìn)行腐爛率、腐爛指數(shù)、失重率、硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量和維生素C含量的測(cè)定。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 腐爛率和腐爛指數(shù)的測(cè)定 腐爛率在試驗(yàn)時(shí)間分別到4 d和7 d時(shí)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為：腐爛率（%）=腐爛果實(shí)數(shù)/果實(shí)總數(shù)×100，重復(fù)3次。

腐爛指數(shù)的確定基于腐爛面積在果實(shí)總面積中的占比，腐爛程度被細(xì)分為四個(gè)等級(jí)：0級(jí)表示無(wú)腐爛；1級(jí)表示腐爛面積占1%～25%；2級(jí)表示腐爛面積占26%～50%；3級(jí)表示腐爛面積占51%～100%。腐爛指數(shù)的計(jì)算公式為：

腐爛指數(shù)（%）= [（各級(jí)腐爛果數(shù) × 相應(yīng)腐爛級(jí)別數(shù)）/（最高腐爛級(jí)別數(shù) × 果實(shí)總數(shù)）] × 100，重復(fù)3次。

1.3.2 失重率的測(cè)定 記錄每組草莓的初始重量在試驗(yàn)到4 d和7 d時(shí)的變化。

失重率（%）=（初始重量－稱量重量）/初始重量×100，重復(fù)3次。

1.3.3 果實(shí)硬度的測(cè)定 選用了TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀，在草莓的最大直徑處選取兩個(gè)中心對(duì)稱部位進(jìn)行測(cè)定，探頭直徑為5 mm，下壓距離為5 mm，下壓速率為2 mm/s。每次測(cè)定選取10個(gè)果實(shí)，并重復(fù)測(cè)定3次，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.3.4 可溶性固形物含量的測(cè)定 選用PAL-1數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定，將果實(shí)充分打碎混勻，四層紗布擠出濾液，過(guò)濾后測(cè)定，每次測(cè)定選取10個(gè)果實(shí)，并重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果以%表示。

1.3.5 可滴定酸的測(cè)定 選用酸堿滴定法測(cè)定。試樣浸出液以酚酞為指示劑，用0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定，至出現(xiàn)微紅色30 s內(nèi)不退色為終點(diǎn)。同時(shí)做空白試驗(yàn)。每次測(cè)定選取10個(gè)果實(shí)，并重復(fù)測(cè)定3次。

1.3.6 維生素C含量的測(cè)定 選用國(guó)標(biāo)GB/T 6195-1986 Vc含量測(cè)定法。每次測(cè)定稱10～40 g草莓漿狀樣品，用浸提劑將樣品移入100 mL容量瓶，并稀釋至刻度，搖勻過(guò)濾。吸取10 mL濾液放入50 mL錐形瓶中，用已標(biāo)定過(guò)的2，6-二氯靛酚溶液滴定，直至溶液呈粉紅色15 s不褪色為止。同時(shí)做空白試驗(yàn)。每次測(cè)定選取10個(gè)果實(shí)，并重復(fù)測(cè)定3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS Statisics 19、Origin 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、分析與作圖， P lt;0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度褪黑素溶液處理對(duì)‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)腐爛率和腐爛指數(shù)的影響

草莓因貯存不當(dāng)，腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。如圖1所示，‘章姬’和‘紅顏’的草莓果實(shí)在不同濃度的褪黑素處理下都有延緩其腐爛的效果，其中‘章姬’草莓果實(shí)在0.5 mmol/L的褪黑素溶液處理效果最佳，‘紅顏’草莓果實(shí)在0.3 mmol/L的褪黑素溶液處理效果最佳。在第4天時(shí)，‘章姬’ 草莓果實(shí)在0.5 mmol/L 褪黑素溶液處理組的腐爛率為77 %，顯著低于其他對(duì)照組，‘紅顏’草莓果實(shí)在0.3 mmol/L褪黑素溶液處理組則是在第7天時(shí)顯著低于其他對(duì)照組，兩種處理組的腐爛指數(shù)在第4天和第7天時(shí)都與其他組有明顯差異。

2.2 不同濃度褪黑素溶液處理對(duì)‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)失重率的影響

在草莓貯藏過(guò)程中，水分蒸發(fā)，呼吸作用、微生物的浸染等因素都會(huì)導(dǎo)致草莓失重，因此失重率是反映草莓采后品質(zhì)的重要指標(biāo)^[13]。如圖2所示，不同濃度褪黑素溶液處理的草莓果實(shí)失重減少，在第4天和第7天時(shí)，‘章姬’草莓果實(shí)的0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組和‘紅顏’草莓果實(shí)的0.3 mmol/L褪黑素溶液處理組都有效的抑制了失重，失重率明顯低于其他組別，效果最佳。

2.3 不同濃度褪黑素溶液處理對(duì)‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)硬度的影響

草莓果實(shí)硬度可以從一定程度上直觀地反映出新鮮程度。如圖3所示，草莓果實(shí)的硬度在貯存期間不斷軟化，褪黑素溶液處理過(guò)的草莓果實(shí)抑制了硬度的降低，其中‘章姬’草莓果實(shí)0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實(shí)0.3 mmol/L 褪黑素溶液處理組效果最佳，在第4天和第7天時(shí)兩組處理組的硬度分別為7.1 N、6.6 N和10.25 N、8.5 N。與兩種草莓果實(shí)的初始硬度7.8N和11.3N相比，下降較少。

2.4 不同濃度褪黑素溶液處理對(duì)‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸、維生素C含量的影響

可溶性固形物含量不僅是評(píng)估果實(shí)風(fēng)味的重要指標(biāo)，同時(shí)也反映了果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的保留情況，這一指標(biāo)的高低，直接關(guān)系到果實(shí)口感的豐富程度和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的保持程度^[14]。如圖4a和4b所示，在貯存期間，草莓果實(shí)的可溶性固形物含量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。然而，經(jīng)過(guò)褪黑素溶液處理的草莓果實(shí)，其可溶性固形物含量的下降得到了顯著的延緩。通過(guò)對(duì)比各試驗(yàn)組和對(duì)照組的數(shù)據(jù)，可以明顯觀察到褪黑素處理對(duì)于草莓果實(shí)可溶性固形物含量的積極影響。其中，‘章姬’草莓果實(shí)0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實(shí)0.3 mmol/L褪黑素溶液處理組效果最佳。

可滴定酸含量是影響水果口感的關(guān)鍵因素之一^[14]。如圖4c和4d所示，‘章姬’草莓果實(shí)0 d時(shí)可滴定酸為123 mg/100g，‘紅顏’草莓果實(shí)0 d時(shí)可滴定酸為112 mg/100g。在貯存期間，兩種草莓果實(shí)的可滴定酸含量均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。然而，經(jīng)過(guò)褪黑素溶液的處理后，這種下降程度得到了有效的抑制，顯然，褪黑素在保持草莓果實(shí)口感方面的積極作用。其中，‘章姬’草莓果實(shí) 0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實(shí) 0.3 mmol/L 褪黑素溶液處理組效果最好。

草莓果實(shí)富含大量的維生素C^[15]。如圖4e和4f所示，在不同濃度褪黑素處理后的草莓果實(shí)Vc含量的下降程度低于對(duì)照組，其中，‘章姬’草莓果實(shí) 0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實(shí) 0.3 mmol/L 褪黑素溶液處理組效果最好，尤其是‘章姬’草莓果實(shí)0.5 mmol/L 褪黑素溶液處理組的Vc含量遠(yuǎn)高于其它試驗(yàn)組。

3 結(jié)論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)對(duì)照組和褪黑素處理組的‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)隨著貯存時(shí)間的增加，均發(fā)生了不同程度的腐爛、失重，但草莓果實(shí)在不同濃度的褪黑素處理下都有延緩其腐爛和失重的效果。‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)初始的硬度為7.8 N、11.3N，貯存期間硬度逐漸下降，在貯藏的第7天時(shí)，0.5 mmol/L處理組和0.3 mmol/L處理組‘章姬’和‘紅顏’草莓果實(shí)的硬度分別為6.6 N、8.5 N，褪黑素處理有效地使草莓細(xì)胞壁變得更加穩(wěn)定，延緩了軟化速度。

草莓果實(shí)的風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括可溶性固形物、可滴定酸、維生素C等，是影響消費(fèi)者選購(gòu)的主要因素，它們的水平在很大程度上決定草莓風(fēng)味品質(zhì)的優(yōu)劣。因此延長(zhǎng)草莓采后果實(shí)品質(zhì)，對(duì)草莓的栽培生產(chǎn)、加工銷售都有重要意義，能夠大力推動(dòng)草莓產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本研究發(fā)現(xiàn)在貯藏的第7天，可溶性固形物、可滴定酸及維生素C含量三大指標(biāo)與對(duì)照組相比，均反映出較大差異，在最佳處理組下，‘章姬’草莓果實(shí)（0.5 mmol/L）的以上指標(biāo)分別高于對(duì)照組10.1%、25%、11.12%，‘紅顏’草莓果實(shí)（0.3 mmol/L）則分別高于對(duì)照組20.14%、18.63%、4.17%。上述結(jié)果充分印證了褪黑素處理在草莓貯藏過(guò)程中的顯著效果。通過(guò)抑制草莓果實(shí)的發(fā)酵過(guò)程，有效緩解了果實(shí)風(fēng)味和口感的下降，為草莓的保鮮和品質(zhì)保持提供了有力的支持。

綜上所述，褪黑素展現(xiàn)出了在草莓采后保鮮領(lǐng)域的巨大潛力。然而，為了充分發(fā)掘和利用褪黑素的保鮮能力，還需更深層次探討其保鮮機(jī)理的深層次問(wèn)題，并不斷優(yōu)化處理方法，更有效地延長(zhǎng)草莓的保鮮期，確保草莓在采后一段時(shí)間內(nèi)仍然能保持優(yōu)質(zhì)的口感和風(fēng)味。

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收稿日期：2024-02-08 修回日期：2024-05-10

基金項(xiàng)目：楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院重點(diǎn)科研項(xiàng)目：設(shè)施草莓綠色高效栽培集成化技術(shù)應(yīng)用研究（0300441）；陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃：褪黑素對(duì)提高草莓抗逆性和果實(shí)采后保鮮的功能研究（2023-YBNY-043）。

第一作者簡(jiǎn)介：緱一杰（1995-），女，講師，主要從事園藝學(xué)教學(xué)和草莓育種研究工作。

通信作者：楊振華。