采后熱處理對蒙自石榴貯藏品質的影響

樊愛萍，魯麗香，劉衛(wèi)

（紅河學院理學院, 云南蒙自 661100）

石榴（Punicagranatum L.)，屬石榴科，為落葉灌木或小喬木，為落葉灌木或小喬木[1], 在我國云南蒙自和建水，新疆和田葉城，陜西臨潼，河南鄰縣，安徽懷遠，四川會理等地均有大面積種植，石榴果實含有豐富的抗氧化物質[2].但石榴果實采后極易出現果皮褐變，失水皺縮，籽粒花青素降解，異味和腐爛，低溫(0～5℃)貯藏雖然可以抑制果實腐爛的發(fā)生，但會出現表面凹陷、表皮褐變等低溫冷害現象[3-5].

近年由于化學殺菌保鮮處理帶來的負面影響而使熱處理受到關注.果實采后熱處理能有效控制采后病蟲害, 調節(jié)果實生理生化代謝, 且無殘留無污染，操作簡單，成本低[6].熱處理在枇杷[7]、油 桃[8]、 葡萄[9]、蜜橘[10]、柿果[11]、番茄[12]、甜椒[13]等多種果蔬殺菌殺蟲、延緩衰老、減少冷害發(fā)生，保持品質方面取得較好效果.Mirdehghan[14]等人將熱處理應用于石榴上，研究證明熱處理能有效減少石榴貯藏期間的冷害，抑制表皮褐變的發(fā)生.本研究意在通過石榴采后熱處理后其生理生化的變化進行研究，期望通過實驗得到適合石榴熱處理的最佳工藝條件，為熱處理技術在石榴貯藏上的應用提供技術依據.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：供試材料采自云南省紅河州蒙自市新安所萬畝石榴園，挑選無病蟲害、無機械傷、大小均勻、成熟度相對一致的甜綠籽品種果實為試材.

主要試劑：聚乙烯吡咯烷酮（pvpp）（分析純，天津市光復精細化工研究所）；過氧化氫（分析純，天津市風船化學試劑科技有限公司）；L-苯丙氨酸（新心醫(yī)院保健品科技開發(fā)中心化學試劑部）；愈創(chuàng)木酚（上海銳聰實驗室設備有限公司）.

1.2 儀器與設備

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計 北京普析通儀器有限公司；pHS-3C數字酸度計 上海鵬順科學儀器有限公司；DDS-12A數字電導率儀 上海鵬順科學儀器有限公司.

1.3 方法

1.3.1 熱處理

挑選大小均勻、成熟度較一致的石榴，隨機分為10個小組，進行熱水處理，將處理后的石榴取出晾干冷卻，裝入保鮮袋.設對照組（CK）：將石榴直接裝入保鮮袋中.貯藏期間定期對石榴的生理生化指標和品質進行取樣測定，其中失重率、好果率、呼吸強度每5d測一次，細胞質膜相對透性、pH值，PAL活性、POD活性每10d測一次.

1.3.2 好果率的測定

貯藏期每5天進行好果數率的計數.

1.3.3 失重率的測定

于處理前及處理后，對各組（包括CK組）進行稱重，隨后每五天測量一次.

1.3.4 呼吸強度的測定

參照張桂[15]果蔬采后呼吸強度的測定方法.

1.3.5 質膜相對透性的測定

參考張福平[16]的方法略作修改.稱取石榴果皮（W），加25ml蒸餾水，用電導率儀測定其電導值L0，浸提5min 后再測電導值L1，之后，煮沸，冷卻后測電導值L2.

質膜相對透性（%）= (L1-L0)×100/( L2×W).

1.3.6 酶活性測定

參照張淑珍[17]的方法略作修改.

酶液提?。悍Q取石榴果皮2.5g，加0.2g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、7.5ml pH=8.8硼酸緩沖液，適量石英砂，冰浴下研磨成勻漿，4000r/min離心15min，上清液為酶粗提取液.

PAL酶活性測定：取2ml上清液，加8ml 0.02mol/l苯丙氨酸溶液，10ml pH=8.8硼酸緩沖液，40℃水浴30min，加入2ml 6mol/l HCl終止反應.測定1min內290nm處吸光值變化，以吸光值變化 0.001 為一個酶活力單位U，酶活力表示為U/(min.mg).

POD活性的測定：取2ml酶粗提取液，加入pH=6.0磷酸緩沖液50ml，30%過氧化氫0.028ml，愈創(chuàng)木酚0.019ml，40℃水浴30min，測定1min內470nm處吸光值變化，以吸光值變化 0.001為一個酶活力單位U，酶活力表示為U/(min.g).

2 結果與分析

2.1 好果率的測定結果

圖2-1 熱水處理對好果率的影響Fig.2-1 The effect of hot treatment on good fruit rate

如圖2-1所示，貯藏前期無腐爛發(fā)生，貯藏到第15天時開始有石榴發(fā)生腐爛，45℃，15min的腐爛率最高達到63%.貯藏后期，除了45℃，10min，45℃，15min熱水處理的腐爛率高于CK 組外，其他組的好果率都高于CK 組，這說明適宜的熱水處理有明顯的提高好果率的效果，這可能是抑制了石榴真菌發(fā)生和蔓延的作用，反之，不適宜的熱處理會加重石榴真菌的發(fā)生和蔓延.處理組中38℃、15min；45℃、5min；50℃、10min；50℃、15min熱水處理的石榴果實的好果率最高在整個儲藏期間均無腐爛，與CK組差異達極顯著水平（P＜0.01）.

2.2 失重率的測定結果

各溫度處理組的失重率分別如圖2-2所示：

圖2-2 熱水處理對石榴失重率的影響Fig.2-2 The effect of hot water treatment on weight loss rate of pomegranate

如圖2-2所示，熱水處理前后失重較為嚴重，貯藏過程中，除了38℃，15min的處理組，其余的熱水處理組的失重率都高于CK組.貯藏期間石榴失重率呈現上升趨勢，前期上升較快，后期則緩慢上升.從第15d開始，所有處理組的失重率的上升程度都有所減緩，到第30d時，所有處理組的失重率上升程度減緩較為明顯，接近CK組.其中38℃處理15min處理組失重率在貯藏前期始終都低于CK 組，這說明38℃處理15 min 在降低石榴的失重率方面起到一定作用，其次是38℃，10min、50℃；10min、50℃，5min與CK組比較接近.

2.3 呼吸強度的測定結果

各處理組的呼吸強度的測定結果分別如圖2-3、2-4、2-5所示：

圖2-3 38℃熱水處理對石榴呼吸強度的影響Fig.2-3 The effect of 38℃hot water treatment on respiratory intensity of pomegranate

圖2-4 45℃熱水處理對石榴呼吸強度的影響Fig.2-4 The effect of 45℃hot water treatment on respiratory intensity of pomegranate

圖2-5 50℃熱水處理對石榴呼吸強度的影響Fig.2-5 The effect of 50℃hot water treatment on respiratory intensity of pomegranate

如圖所示，由于呼吸強度受溫度等的影響比較大，故各處理組的呼吸強度的變化不太規(guī)律，貯藏前期，石榴呼吸強度均呈現先下降后上升的趨勢；在25d時部分處理組的呼吸強度上升，部分下降；到35d時，所有的處理組的呼吸強度都上到最高值，隨后開始下降；貯藏后期，CK組和熱水處理組的石榴呼吸強度又呈現先上升后下降的趨勢.從整體來看，38℃熱水處理15 min對石榴呼吸強度的抑制效果最佳，然后依次為38℃、10 min；45℃、5 min；50℃、10 min，這幾個處理組的呼吸強度總體上呈下降的趨勢，且都低于對照組，其余熱水處理組和對照組無顯著性差異，這與果實貯藏期間的外觀表現相一致，這表明適宜的熱水處理在一定程度上可以抑制石榴的呼吸強度，有利于石榴的貯藏保鮮.

2.4 質膜相對透性的測定結果

各溫度下的不同處理的質膜相對透性如圖2-6、2-7、2-8所示：

圖2-6 38℃熱水處理對石榴質膜相對透性的影響Fig.2-6 The effect of 38℃hot water treatment on membrane permeability of pomegranate

圖2-7 45℃熱水處理對石榴質膜相對透性的影響Fig.2-7 The effect of 45℃hot water treatment on membrane permeability of pomegranate

圖2-8 50℃熱水處理對石榴質膜相對透性的影響Fig.2-8 The effect of 50℃hot water treatment on membrane permeability of pomegranate

如圖，由于石榴本身的個體差異，使得其質膜相對透性之間存在很大的差異.在常溫貯藏初期，熱水處理組的質膜相對透性都比CK組的要高.貯藏中后期，部分果實的質膜透性不斷增大，而有部分卻降低.貯藏期間，50℃、5min處理組的石榴的質膜相對透性整體呈下降趨勢，也低于對照組，石榴細胞質膜透性的抑制效果最佳，其次是38℃、15min；45℃、15min；45℃、10min.這說明適宜的熱水處理組對石榴果實膜的傷害程度較低，因此其對果肉細胞衰老過程起到很好的抑制作用，有利于貯藏，但不適當的熱處理可以傷害石榴果實膜，升高石榴的細胞質膜透性，對貯藏不利.

2.5 pH值的測定結果

不同溫度處理組的pH值如圖2-9、2-10、2-11所示：

圖2-9 38℃熱水處理對石榴組織pH值的影響Fig.2-9 The effect of 38℃hot water treatment on pH value of pomegranate

圖2-10 45℃熱水處理對石榴組織pH值的影響Fig.2-10 The effect of 45℃hot water treatment on pH value of pomegranate

圖2-11 50℃熱水處理對石榴組織pH值的影響Fig.2-11 The effect of 50℃hot water treatment on pH value of pomegranate

如圖所示，熱水處理和CK組石榴的果肉組織pH值在貯藏初期都急劇上升，隨后部分處理組的pH值有小幅度的下降，而后又上升，總體都呈上升趨勢，這表明在貯藏期間，石榴有機酸含量減少，有機酸代謝旺盛.從總體趨勢看，貯藏期熱水處理組的pH值高于CK組.由圖可知，38℃，10min；38℃，15min；45℃，10min；45℃，5min；50℃，5min這幾個處理組在整個貯藏中一直呈緩慢上升的趨勢，而且低于對照組，這表明適宜的熱水處理石榴果實能有效地減緩有機酸的代謝，保持石榴品質.

2.6 PAL活性的測定結果

不同處理組的PAL活性如圖2-12，2-13，2-14所示:

圖2-12 38℃熱水處理對石榴PAL活性的影響Fig.2-12 The effect of 38℃hot water treatment on Phenylalanine Ammonia Lyase(PAL) activity of pomegranate

圖2-13 45℃熱水處理對石榴PAL活性的影響Fig.2-13 The effect of 45℃hot water treatment on Phenylalanine Ammonia Lyase(PAL) activity of pomegranate

圖2-14 50℃熱水處理對石榴PAL活性的影響Fig.2-14 The effect of 50℃hot water treatment on Phenylalanine Ammonia Lyase(PAL) activity of pomegranate

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia2lyase,PAL)是苯丙烷類代謝的關鍵酶和限速酶.被認為是植物的防御酶之一，其活性的強弱，與植物的抗性反應密切相關[17-18].如上圖所示：熱水處理以及CK組的PAL活性總體呈先上升后下降的趨勢，但有部分處理組在貯藏初期有小幅度的下降，接著又上升，隨后下降；整個貯藏期間，45℃，10min處理組的變化趨勢比較平緩，PAL活性在整個貯藏期間變化不大；在貯藏后期，所有處理組的PAL活性均高于CK組，這表明，熱水處理過的石榴果實的抗病能力比CK 組強，其中，45℃熱水處理10min的果實抗病能力最強，其次是50℃，15min＞45℃，10min＞45℃，5min＞ 38℃，5min＞38℃，15min.

2.7 POD活性的測定結果

不同溫度對應的處理組的POD活性如圖2-15，2-16，2-17所示：

圖2-15 38℃熱水處理對石榴POD活性的影響Fig.2-15 The effect of 38℃ hot water treatment on Peroxidase(POD) activity of pomegranate

圖2-16 45℃熱水處理對石榴POD活性的影響Fig.2-16 The effect of 45℃ hot water treatment on Peroxidase(POD) activity of pomegranate

圖2-17 50℃熱水處理對石榴POD活性的影響Fig.2-17 The effect of 50℃ hot water treatment on Peroxidase(POD) activity of pomegranate

存在于大部分果汁中的過氧化物酶(POD)會導致果汁顏色的褐變，影響果汁的外觀，同時由POD催化產生的反應產物會影響果汁的口感和風味[19].在貯藏過程中，石榴的POD活性呈現先升高后下降的趨勢.貯藏前期，各處理組之間POD活性的差異很大，到第40d以后則很接近；在第10d時，所有處理組的POD活性都高于CK組，到第40d時，除了50℃，15min這一處理組外，其余的處理組的POD活性都低于CK組，這表明熱水處理能較好地降低石榴的POD活性，減輕果實膜脂過氧化程度，明顯延緩石榴果實采后褐變和衰老速度，延長其貯藏時間，由總體趨勢上看，38℃，15min和38℃，10min這兩個處理組比較好.

3 結論

石榴經過熱處理后，從外觀上看顏色鮮亮，可能是由于石榴表皮上的一層石蠟層，熱處理之后使石蠟重新均勻分布，使得熱處理后的石榴顏色較為鮮亮.通過對其各組好果率、失重率、呼吸強度、質膜相對透性、酸度、PAL酶和POD酶的影響的綜合研究得到以下結論：38℃，15min熱水處理可較好的抑制石榴的呼吸強度、質膜相對透性及過氧化物酶（POD）活性，提高保護酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性，減緩石榴品質的下降，延緩石榴采后衰老速度，有利于延長貯藏期限和保持石榴原有的風味品質.因此，熱水處理在采后石榴的貯藏中具有潛在的應用價值.然而，熱水處理對果實的影響是復雜的、多方面的，雖然熱處理在延緩果蔬衰老等方面具有正面的作用效果，但是熱處理也會導致諸如加速失重率上升、產生熱傷害、加重石榴真菌的發(fā)生和蔓延等現象，并且，由于影響熱處理效果的因素很多，不同品種、不同成熟度的果實對熱處理條件的要求不同，處理方法、溫度與時間的配合亦各異，較不利于工廠化處理，所有這些均是影響熱處理技術普及應用的障礙.

[1]楊樹棟.石榴的繁殖與藥用價值[J].現代園藝, 2010, (4):12-12.

[2]Gil M I, Tomás-Barberán F A, Hess-Pierce B,et al.Antioxidant activity of pomegranate juice and its relationship with phenolic composition and processing[J].Journal of Agricultural and Food chemistry, 2000, 48(10): 4581-4589.

[3]Ben-Arie R, Or E.The development and control of husk scald on 《Wonderful》 pomegranate fruit during storage[J].Journal of the American Society for Horticultural Science, 1986, 111(3): 395-399.

[4]Elyatem S M, Kader A A.Post-harvest physiology and storage behaviour of pomegranate fruits[J].Scientia Horticulturae,1984, 24(3): 287-298.

[5]趙迎麗, 李建華, 施俊鳳, 等.緩慢降溫對石榴果實冷害發(fā)生及生理變化的影響[J].中國農學通報, 2009, 25(18): 102-105.

[6]王世珍, 張紅印, 黃星奕.熱處理對水果采后病害防治的研究進展 [J].食品科學, 2008, 29(2): 477-480.

[7]Rui H, Cao S, Shang H, et al.Effects of heat treatment on internal browning and membrane fatty acid in loquat fruit in response to chilling stress[J].Journal of the Science of Food and Agriculture, 2010, 90(9): 1557-1561.

[8]Karabulut O A, Cohen L, Wiess B, et al.Control of brown rot and blue mold of peach and nectarine by short hot water brushing and yeast antagonists[J].Postharvest Biology and Technology, 2002, 24(2): 103-111.

[9]Zhang J, Huang W, Pan Q, et al.Improvement of chilling tolerance and accumulation of heat shock proteins in grape berries (Vitis vinifera cv.Jingxiu) by heat pretreatment [J].Postharvest biology and technology, 2005, 38(1): 80-90.

[10]Ghasemnezhad M, Marsh K, Shilton R, et al.Effect of hot water treatments on chilling injury and heat damage in‘satsuma’mandarins: Antioxidant enzymes and vacuolar ATPase, and pyrophosphatase[J].Postharvest biology and technology, 2008, 48(3): 364-371.

[11]羅自生, 席玙芳, 樓健.熱處理減輕柿果冷害與內源多胺的關系[J].中國農業(yè)科學, 2003, 36(4): 429-432.

[12]McDonald R E, McCollum T G, Baldwin E A.Temperature of water heat treatments influences tomato fruit quality following low-temperature storage[J].Postharvest Biology and Technology, 1999, 16(2): 147-155.

[13]陳發(fā)河, 張維一.熱激處理對采后甜椒果實抗冷害的生理效應[J].食品科學, 2002, 23(6): 139-142.

[14]Mirdehghan S H, Rahemi M, Martínez-Romero D, et al.Reduction of pomegranate chilling injury during storage after heat treatment: role of polyamines[J].Postharvest Biology and Technology, 2007, 44(1): 19-25.

[15]張桂.果蔬采后呼吸強度的測定方法[J].理化檢驗: 化學分冊, 2005, 41(8): 596-597.

[16]張福平, 林曉萍.熱水處理對黃皮果實貯藏品質的影響[J].農業(yè)工程學報, 2009,(4): 299-303.

[17]張淑珍, 靳立梅, 徐鵬飛, 等.野生大豆接種大豆疫霉根腐病后苯丙氨酸解氨酶 (PAL) 活性的變化[J].大豆科學,2009, 28(6): 1044-1048.

[18]玉樹源, 陳健美, 戚維聰, 等.雙低油菜品系含油量與發(fā)育種子中 PEPc 酉每和 PAL 酉每話性的相關分析[J].武漢植物學研究, 2009, 27(6): 650-654.

[19]夏遠景, 李志義.超高壓處理對橙汁中過氧化物酶活性的影響[J].南京工業(yè)大學學報 (自然科學版), 2009, 31(5): 58-31.