低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃品質(zhì)的影響

劉 璐,魯曉翔,*,陳紹慧,李江闊

(1.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300134;2.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心,天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300384)

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低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃品質(zhì)的影響

劉 璐1,魯曉翔1,*,陳紹慧2,李江闊2

(1.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300134;2.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心,天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300384)

以櫻桃“砂蜜豆”為實(shí)驗(yàn)試材,通過(guò)對(duì)櫻桃在貯藏期間理化指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)成分的變化分析,探討了低溫馴化結(jié)合冰溫貯藏對(duì)櫻桃品質(zhì)的影響以及最有效的低溫馴化工藝。實(shí)驗(yàn)處理方式包括:直接冰溫貯藏、一步低溫馴化和逐步低溫馴化結(jié)合冰溫貯藏。結(jié)果表明:與直接冰溫貯藏相比較,低溫馴化能夠顯著降低櫻桃腐爛率,保持較高的果梗新鮮指數(shù);能夠減少VC的損耗、保持較高可溶性固形物含量、抑制丙二醛(MDA)含量上升;提高過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶(POD)的活性,還能使脂氧合酶(LOX)活性維持在較低水平;實(shí)驗(yàn)還表明,逐步低溫馴化對(duì)櫻桃冰溫貯藏的保鮮效果最理想,貯藏70d時(shí),腐爛率控制在12.22%,而對(duì)照組的腐爛率已達(dá)22.22%,是逐步低溫馴化的1.82倍,有明顯差異(p<0.01)。

櫻桃,低溫馴化,冰溫,品質(zhì)

甜櫻桃(PrunusaviumL.)又稱(chēng)大櫻桃,色澤鮮艷,個(gè)大多汁,成熟期早,營(yíng)養(yǎng)豐富,其含鐵量居水果之首[1],且具有保健功效,深受廣大消費(fèi)者青睞。但由于甜櫻桃采收期處于高溫季節(jié),加之櫻桃皮薄肉軟多汁、易損傷的特性,導(dǎo)致其在貯藏過(guò)程中的腐爛現(xiàn)象嚴(yán)重,極大降低了商品價(jià)值[2]。因此,研究適當(dāng)?shù)馁A藏方法,延長(zhǎng)貯藏期,保持果實(shí)良好品質(zhì)已成為櫻桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。

冰溫貯藏不僅能夠延長(zhǎng)果蔬貯藏期,而且還有利于果蔬原有風(fēng)味的保持,提高果蔬品質(zhì)[3-5]。但是,也有研究發(fā)現(xiàn),果蔬在低溫貯藏過(guò)程中易發(fā)生冷害,從而影響其品質(zhì)[6-7],這與不同品種果蔬對(duì)低溫的敏感程度有關(guān)。張平[8]等人對(duì)關(guān)于櫻桃冷害進(jìn)行了研究,結(jié)果表明櫻桃發(fā)生冷害后會(huì)產(chǎn)生冷害斑、造成果實(shí)褐變、加劇腐爛,嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)。據(jù)報(bào)道[9],植物在經(jīng)低溫鍛煉后能增強(qiáng)抗寒性。低溫馴化是指在果蔬貯藏前采用一步或多步短時(shí)間降溫處理的一種減少冷害的工藝技術(shù)。已有研究表明[10-12],低溫馴化能夠提高果蔬對(duì)低溫度的適應(yīng)能力,從而保持果蔬良好品質(zhì)。

目前,采用低溫馴化結(jié)合冰溫貯藏櫻桃的研究尚鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以櫻桃為試材,研究了低溫馴化結(jié)合冰溫貯藏對(duì)櫻桃品質(zhì)的影響,探尋較為合適的低溫馴化方法,以期完善櫻桃冰溫貯藏技術(shù),為實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

櫻桃品種為“砂蜜豆”,于2013年6月中旬采自河北省山海關(guān)區(qū)石河鎮(zhèn)毛家溝村。選取顏色、成熟度、果粒大小均勻一致、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的櫻桃進(jìn)行裝箱,采后當(dāng)天運(yùn)回保鮮中心,供實(shí)驗(yàn)用;氫氧化鈉、冰乙酸、草酸、三氯乙酸、乙二胺四乙酸 均為分析純,津市江天化工技術(shù)有限公司;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、雙氧水、愈創(chuàng)木酚、無(wú)水乙醇 均為分析純,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;硫代巴比妥酸、聚乙烯吡咯烷酮、二硫代蘇糖醇 均為分析純,天津博美科生物技術(shù)有限公司;亞油酸鈉、TritonX-100 生化試劑,天津博美科生物技術(shù)有限公司。

BW-120冰溫保鮮庫(kù)(-0.5±0.5)℃ 保鮮中心;916 Ti-Touch電位滴定儀 瑞士萬(wàn)通中國(guó)有限公司;TU-1810系列紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器公司;PAL-1便攜式手持折光儀 日本ATAGO愛(ài)宕公司;SIGMA 3-30K高速離心機(jī) 德國(guó)SIGMA實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)公司。

1.2 試材的處理

選取無(wú)蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的櫻桃進(jìn)行分裝,每盤(pán)2.5kg,然后分別進(jìn)行以下處理:直接冰溫對(duì)照組(CK):櫻桃用微孔袋包裝扎口→置于冰溫庫(kù)(-0.5±0.5)℃貯藏;一步低溫馴化組(B-1):櫻桃用微孔袋包裝扎口→置于4℃冷庫(kù)24h→ 冰溫庫(kù)(-0.5±0.5)℃貯藏;逐步低溫馴化組(B-2):櫻桃用微孔袋包裝扎口→10℃冷庫(kù)12h→4℃冷庫(kù)12h→冰溫庫(kù)(-0.5±0.5)℃貯藏。以上每個(gè)處理均做三個(gè)重復(fù),且每10d進(jìn)行一次指標(biāo)測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 腐爛率 參照李鵬霞[13]方法,采用統(tǒng)計(jì)法。

式(1)

1.3.2 果梗新鮮指數(shù) 參照王春生[14]方法,采用統(tǒng)計(jì)法。

果梗新鮮指數(shù)(%)=∑(新鮮級(jí)別×該級(jí)別果數(shù))/新鮮最高級(jí)×總果數(shù)×100

式(2)

1.3.3 可溶性固形物(TSS) 采用PAL-1型糖度儀測(cè)定[15]。

1.3.4 維生素C含量測(cè)定 參照李軍[16]方法,采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定。

1.3.5 丙二醛(MDA)測(cè)定 采用硫代巴比妥酸比色法[17]。

1.3.6 CAT(過(guò)氧化氫酶)活性測(cè)定 采用紫外吸收法[18]。稱(chēng)取櫻桃凍樣3g于預(yù)冷的研缽中,加入10mL預(yù)冷后的pH7.5、0.05mol/L的磷酸緩沖液(內(nèi)含0.005mol/L二硫蘇糖醇和2%PVP),在冰浴中研磨成勻漿,于4℃下10000r/min離心20min,取0.2mL粗酶液,加入1mL 0.02mol/L H2O22mL蒸餾水后,立即在240nm處測(cè)定2min內(nèi)樣品的吸光度變化。規(guī)定0.01ΔA·min-1=1U,以上酶活性計(jì)算公式均為:

X=(ΔA×D)/(0.01×t×W)

式(3)

式中:X-酶的比活力,0.01ΔA·g-1·min-1;A-反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光度的變化;D-稀釋倍數(shù)即提取的總酶液為反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)酶液體積的倍數(shù);t-反應(yīng)時(shí)間,min;w-稱(chēng)取果肉質(zhì)量,g。

1.3.7 LOX(脂氧合酶)活性測(cè)定 參照陳昆松[19]的方法略加改進(jìn)。稱(chēng)取櫻桃凍樣3.0g,加入適量0.05mol/L磷酸緩沖液(pH7.0)進(jìn)行冰浴研磨,并且控制最終體積為10mL,然后在4℃環(huán)境下10000r/min離心15min,所得上清液即為L(zhǎng)OX提取液,用于酶活性測(cè)定。3mL反應(yīng)體系中分別加入10mmol/L的亞油酸鈉25μL,磷酸緩沖液(pH7.0)2.775mL,在30℃環(huán)境溫育,加入200μL酶液后20s開(kāi)始計(jì)時(shí),記錄234nm處測(cè)定1min內(nèi)吸光度,重復(fù)3次。酶活計(jì)算公式同1.3.6。

1.3.8 POD(過(guò)氧化物酶)活性測(cè)定 采用愈創(chuàng)木酚比色法,參照陳建勛[20]方法略加改進(jìn)。酶活計(jì)算公式同1.3.6。

1.3.9 數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理,利用SPSS 16.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃腐爛率的影響

如圖1所示,貯藏期間各組處理的櫻桃腐爛率均呈上升趨勢(shì),貯藏30d后,對(duì)照組(CK)與馴化組(B-1,B-2)腐爛率的大致趨勢(shì)為CK組>B-1組>B-2組;貯藏70d時(shí),CK組腐爛率達(dá)到22.22%,極顯著(p<0.01)高于馴化組(B-1,B-2),是B-1組的1.53倍,B-2組的1.82倍;且70d時(shí)B-2組腐爛率極顯著(p<0.01)低于B-1組;由此可知,低溫馴化處理能有效降低櫻桃冰溫貯藏期間的腐爛率,且逐步低溫馴化(B-2)降低櫻桃腐爛率的效果優(yōu)于一步降溫(B-1)的。

圖1 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃腐爛率的影響Fig.1 Effect of cold acclimation on decay rate of cherry during ice-temperature storage

2.2 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃果梗新鮮指數(shù)的影響

果梗新鮮指數(shù)直觀反映櫻桃的新鮮度。由圖2可見(jiàn),果梗新鮮指數(shù)隨貯藏期的延長(zhǎng)而下降,CK的下降速度快于低溫馴化組。貯藏前期,各組之間無(wú)顯著差異(p>0.05);從30d開(kāi)始,CK組的值急劇下降,其果梗新鮮指數(shù)顯著(p<0.05)低于馴化組;70d時(shí),各組果梗新鮮指數(shù)依次為B-2(78.89%)>B-1(74.44%)>CK(65.56%),且各組間差異極顯著(p<0.01),說(shuō)明相較于對(duì)照組,低溫馴化組能更好地保持櫻桃果梗新鮮度,且B-2組效果更好。

圖2 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃果梗新鮮指數(shù)的影響Fig.2 Effect of cold acclimation on stem fresh index of cherry during ice-temperature storage

2.3 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃TSS含量的影響

可溶性固形物(TSS)是衡量果實(shí)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[21]。實(shí)驗(yàn)如圖3所示,TSS變化趨勢(shì)各組大體一致,均呈波浪式下降,這可能是由果實(shí)內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化和呼吸作用導(dǎo)致的。低溫馴化處理能夠維持櫻桃較高的TSS,從而保證果實(shí)良好品質(zhì)和風(fēng)味。貯藏后期各組TSS的變化如下:B-2組>B-1組>CK組;且從40d開(kāi)始,低溫馴化組極顯著(p<0.01)高于對(duì)照組的值;貯藏70d時(shí),B-2組TSS極顯著(p<0.01)高于B-1組,表明B-2馴化手段更有利于保持櫻桃較高TSS含量。

圖3 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃TSS含量的影響Fig.3 Effect of cold acclimation on TSS content of cherry during ice-temperature storage

2.4 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃VC含量的影響

由圖4可知,VC含量變化在各組均呈下降趨勢(shì)。貯藏10d時(shí),對(duì)照組VC含量顯著低于(p<0.05)馴化組;從20d開(kāi)始,各組的VC含量關(guān)系依次為:B-2>B-1>CK;60d時(shí),B-1(7.06mg/100g)、B-2(9.35mg/100g)均顯著(p<0.05)高于CK(6.21mg/100g),且B-2是B-1的1.32倍(p<0.01);70d時(shí),B-2(8.98mg/100g)是B-1(7.2mg/100g)的1.25倍,是CK(5.54mg/100g)的1.62倍,B-1、B-2、CK三組之間兩兩差異極顯著(p<0.01)。這表明低溫馴化在一定程度上能夠抑制櫻桃VC含量的下降,且以B-2組馴化手段的效果更佳。

圖4 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃VC含量的影響Fig.4 Effect of cold acclimation on VC content of cherry during ice-temperature storage

2.5 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃MDA含量的影響

MDA是植物衰老過(guò)程中膜脂質(zhì)過(guò)氧化的重要產(chǎn)物,其含量的增加是膜結(jié)構(gòu)損傷的重要標(biāo)志[22]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示,櫻桃MDA含量變化整體呈上升趨勢(shì)。在貯藏過(guò)程中,馴化組的MDA含量始終低于對(duì)照組值,貯藏60d時(shí),B-2的MDA含量極顯著(p<0.01)低于B-1和CK的值,B-1略低于CK(p>0.05);貯藏至70d時(shí),各組MDA含量關(guān)系如下:B-2

圖5 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃丙二醛含量的影響Fig.5 Effect of cold acclimation on MDA content of cherry during ice-temperature storage

2.6 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃CAT活性的影響

過(guò)氧化氫酶(CAT)是抗氧化酶,在木質(zhì)素生物合成反應(yīng)過(guò)程中催化H2O2分解而發(fā)揮清除活性氧的作用[23]。果蔬CAT活性升高,其抗氧化力隨之加強(qiáng)。

圖6所示,CAT活性整體呈先升后降趨勢(shì),貯藏前20d,CAT活性的短暫上升可能是由于低溫環(huán)境促使櫻桃自身抗氧化力加強(qiáng),以適應(yīng)環(huán)境的改變;隨著果實(shí)的逐漸衰老,CAT活性下降。從圖還可見(jiàn),低溫馴化能夠抑制CAT活性的下降,其中B-2組馴化手段的效果更佳;貯藏70d時(shí),馴化組CAT活性極顯著(p<0.01)高于CK組,且B-2極顯著(p<0.01)高于B-1組,這表明逐步低溫馴化(B-2)更有利于櫻桃CAT活性的保持。

圖6 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃CAT活性的影響Fig.6 Effect of cold acclimation on CAT activity of cherry during ice-temperature storage

2.7 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃脂氧合酶(LOX)活性的影響

LOX是催化細(xì)胞膜脂肪酸氧化反應(yīng),加速果實(shí)衰老進(jìn)程的酶。

如圖7所示,貯藏期間,櫻桃LOX活性整體呈上升趨勢(shì),從30d開(kāi)始,CK組LOX活性始終高于馴化組,且B-2組始終低于B-1組;貯藏50d時(shí),CK組LOX活性(12.50U·g-1)高于B-1(10.80U·g-1)(p>0.05)、B-2(8.76U·g-1)(p<0.01);70d時(shí),各組酶活性關(guān)系為CK(19.32U·g-1)>B-1(16.19U·g-1)>B-2(14.20U·g-1),且各組間差異顯著(p<0.05)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,低溫馴化抑制了櫻桃LOX活性的上升,且以逐步低溫馴化(B-2)的效果最佳。

圖7 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃LOX活性的影響Fig.7 Effect of cold acclimation on LOX activity of cherry during ice-temperature storage

2.8 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃POD活性的影響

過(guò)氧化物酶(POD)是果實(shí)處于逆境時(shí)酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一,能夠清除自由基從而提高植物的自身抗逆性[24]。

從圖8可知,貯藏期間,各組櫻桃的POD活性都有波動(dòng)現(xiàn)象,這可能與果實(shí)自身防御機(jī)制有關(guān)[25]。低溫馴化能提高櫻桃POD活性,以B-2提高的效果更顯著。貯藏60d時(shí),各組均達(dá)峰值,B-2的峰值高于B-1與CK的值(p<0.05);貯藏70d時(shí),各組POD活力下降,B-1的酶活性(0.76U·g-1)高于CK的酶活性(0.70U·g-1)(p>0.05),而B(niǎo)-2酶活性(0.89U·g-1)分別是CK的1.27倍、B-1的1.17倍,且與CK、B-1差異均達(dá)極顯著水平(p<0.01),表明逐步低溫馴化(B-2)對(duì)保持櫻桃貯藏過(guò)程中的POD活性更好。

圖8 低溫馴化對(duì)冰溫貯藏櫻桃POD活性的影響Fig.8 Effect of cold acclimation on POD activity of cherry during ice-temperature storage

3 結(jié)論

低溫馴化能夠提高果蔬品對(duì)低溫的適應(yīng)力,延緩果蔬衰老。低溫馴化結(jié)合冰溫貯藏櫻桃在果實(shí)感官品質(zhì)方面,處理組的腐爛率得到有效降低,并且果梗保持較高新鮮度;在果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面,處理組保持了較高的TSS和VC含量;在果實(shí)生理方面,低溫馴化延緩了MDA含量上升,有效抑制貯藏櫻桃LOX酶活性上升,提高其CAT、POD的活性,這與低溫馴化能提高果蔬抵御活性氧傷害的能力,并提高抗氧化酶的活性的結(jié)論[26-27]相吻合。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到如下結(jié)論:低溫馴化處理能夠提高櫻桃冰溫貯藏的適應(yīng)性,且低溫馴化方式不同,貯藏的效果不同,逐步馴化對(duì)櫻桃冰溫貯藏效果更理想。

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Effect of cold acclimation combined withice-temperature storage on the quality of cherry

LIU Lu1,LU Xiao-xiang1,*,CHEN Shao-hui2,LI Jiang-kuo2

(1.Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology,College of Biotechnology and Food Science,Tianjin University of Commerce,Tianjin 300134,China;2.Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products,National Engineering andTechnology Research Center for Preservation of Agricultural Products,Tianjin 300384,China)

“shamidou” cherry were investigated to reveal the effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on the quality changes,and the most effective process of cold acclimation were explored by analyzing physical and chemical indexes and nutrition components during storage. There were three experimental treatments:direct ice-temperature storage,one step cold acclimation and gradual cold acclimation. The results showed that:Compared with direct ice-temperature storage,cold acclimation could significantly reduce the decay rate of cherry,maintain higher stem fresh and also reduce the wastage of VC,maintain higher content of soluble solids and inhibit the increase of MDA content. Cold acclimation could improve the activity of catalase(CAT)and peroxidase(POD)and maintained the activity of lipoxygenase(LOX)at a lower level. Moreover,the gradual approach of cold acclimation(B-2)could achieve better preservation effect on the quality of cherry during ice-temperature storage. On the 70th day of storage,the decay rate of B-2 was controlled effectively in 12.22%,and the control group decay rate had reached 22.22%,which was 1.82 times of B-2 with significant difference(p<0.01).

cherry;cold acclimation;ice-temperature;quality

2014-05-19

劉璐(1990-),女,在讀碩士,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。

*通訊作者:魯曉翔(1962-),女,碩士,教授,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。

國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃(2012BAD38B01);天津市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(TD12-5049)。

TS255.1

A

1002-0306(2015)05-0301-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.05.055