間歇升溫對(duì)采后辣椒冷害發(fā)生及生理變化的影響

張曉宇，王艷穎*，王紅巖，時(shí)慧嫻，白鴻越

（大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連 116600）

辣椒具有較高的食用價(jià)值，是人們喜愛(ài)的蔬菜和調(diào)味料，也是中國(guó)南方地區(qū)（如海南和廣東雷州半島）重要的北運(yùn)蔬菜產(chǎn)品[1]。低溫貯藏是采后果蔬最常用且較為方便的一種保鮮方法，但辣椒屬于冷敏型果蔬，在7℃及以下的低溫對(duì)辣椒產(chǎn)生了不同程度的冷害[2]。遇到冷害的辣椒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及各項(xiàng)生理生化機(jī)制都會(huì)受到影響，在低溫的刺激下，辣椒的呼吸強(qiáng)度增大，Vc 含量下降，同時(shí)酚類(lèi)物質(zhì)與多酚氧化酶接觸，發(fā)生酶促褐變，使果實(shí)的衰老加速，導(dǎo)致貯藏期縮短，食用性降低，帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失。間歇升溫是一種無(wú)毒無(wú)害的的果蔬保鮮方法[3]，本試驗(yàn)將研究不同的間歇升溫模式對(duì)低溫貯藏下的辣椒各生理生化指標(biāo)的影響和一些酶活性的變化，以進(jìn)一步揭示間歇升溫能抑制辣椒冷害發(fā)生的機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選用采后辣椒，挑選大小均勻、表面光滑、色澤亮麗、無(wú)病蟲(chóng)害和無(wú)機(jī)械損傷的辣椒為試驗(yàn)材料，用保鮮膜進(jìn)行包裹處理。

1.2 儀器與設(shè)備

TGL-16 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)：長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；UV-6100 雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海美普達(dá)儀器有限公司；UV-1600 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海美普達(dá)儀器有限公司；KM-1 手持硬度計(jì)：日本；SHZ-D(III)型循環(huán)水式真空泵:鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；99AL240 型電子分析天平：Mettler-Toledoinstr.Ltd；DK-S26 型電熱恒溫水浴鍋：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理。每個(gè)處理取30 個(gè)辣椒進(jìn)行測(cè)定分析，每5d 為一個(gè)周期測(cè)其各指標(biāo)，重復(fù)3 次。所有試驗(yàn)樣品均用保鮮膜包裹放入4℃的培養(yǎng)箱內(nèi)，每次升溫將辣椒放入20℃貯藏24h，升溫周期為7d1 次。一共設(shè)定4 個(gè)處理：對(duì)照為在4℃恒溫箱貯藏；處理1 為在4℃貯藏，在第6d 時(shí)升溫至20℃，24h 后放回4℃恒溫箱內(nèi)；處理2 為在4℃貯藏，在第6d 和第13d 時(shí)分別進(jìn)行2 次升溫處理；處理3 為在4℃貯藏，在第6d、第13d 和第20d 時(shí)分別進(jìn)行3 次升溫處理。

1.3.2 冷害指數(shù)測(cè)量。參照侯建設(shè)[4]的方法測(cè)定，根據(jù)果面所呈現(xiàn)的冷害面積把冷害癥狀分為4 級(jí)。0 級(jí)：無(wú)冷害癥狀；1 級(jí)：輕微冷害，冷害斑不超過(guò)果面的10%；2級(jí)：中度冷害，冷害斑占果面積的10%～40%；4 級(jí):嚴(yán)重冷害，冷害斑超過(guò)果面的40%。

果實(shí)冷害指數(shù)=∑（冷害果實(shí)數(shù)×冷害級(jí)數(shù)）/（果實(shí)總數(shù)×最高冷害級(jí)數(shù)）。

1.3.3 硬度測(cè)量。采用硬度計(jì)測(cè)量，取果實(shí)上、中、下部位各測(cè)3 次，取其平均值。

1.3.4 失重率。采用稱(chēng)重法[5]。果實(shí)失重率/%=[(貯藏前果實(shí)重量-不同貯藏期的果實(shí)重量)/貯藏前果實(shí)重量]×100%

1.3.5 可溶性固形物。取辣椒果肉研磨成勻漿，用便攜式速顯糖度計(jì)測(cè)定其含量（%）。

1.3.6 Vc 含量的測(cè)定。采用碘量法[6]。

1.3.7 多酚含量的測(cè)定。參照Pirie 法[7]并修改,5g 果肉組織與預(yù)冷的25mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%HCl 甲醇溶液充分研磨提取，然后于4℃條件下12000r/min 離心10min，上清液直接用于比色，樣品重復(fù)測(cè)定3 次。酚類(lèi)含量以A280/g FW 表示。

1.3.8 PPO、POD 的活性及MDA 的含量。①提取液的制備。取10g 去皮果肉，加1gPVP 于20mL 0.2mol/L 磷酸緩沖液（pH=6.4）中，冰浴研磨,4℃冰凍離心機(jī)12000×g 離心30min，取上清液測(cè)定PPO、POD 酶活性和丙二醛(MDA)含量。②PPO 活性測(cè)定。參照Galeazzi等[8]的方法并加以改進(jìn)。③POD 活性的測(cè)定。按照Putter 的方法[9]并稍作修改。④MDA 含量的測(cè)定。參照Heath 和Pacontroler[10]的方法。

2 結(jié)論與分析

2.1 間歇升溫對(duì)辣椒冷害指數(shù)的影響

由圖1 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，冷害指數(shù)呈上升趨勢(shì)，辣椒在4℃下貯藏前5d 均未變化，在貯藏后期，冷害指數(shù)大幅度上升，辣椒腐爛程度也隨之上升，持續(xù)的低溫使辣椒生理?yè)p傷也隨之加重，辣椒外觀表現(xiàn)為：表面綠色發(fā)暗，出現(xiàn)水漬狀凹陷斑，有不良?xì)馕?。貯藏后期，處理組冷害指數(shù)均低于對(duì)照組，對(duì)照組果實(shí)損傷程度較為嚴(yán)重，出現(xiàn)大面積凹陷斑，且有水分滲出，處理3 的辣椒形態(tài)明顯好于對(duì)照組。從總體來(lái)看，間歇升溫對(duì)辣椒的冷害發(fā)生有緩解作用。

2.2 間歇升溫對(duì)辣椒硬度的影響

由圖2 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，對(duì)照組和處理組的硬度均成下降趨勢(shì)。貯藏前期，硬度逐漸下降，15d后對(duì)照組硬度大幅下降，處理組也有不同程度的下降，但均高于對(duì)照組。貯藏末期，處理3 的硬度達(dá)到0.560，對(duì)照組硬度達(dá)到0.498，處理3 明顯高于對(duì)照組。結(jié)果表明，間歇升溫減緩辣椒冷害的發(fā)生，使其保持良好的硬度。

2.3 間歇升溫對(duì)辣椒失重率的影響

辣椒屬于清脆多汁的蔬菜，故水分對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有著很大的影響，水分散失后辣椒會(huì)出現(xiàn)皺縮等現(xiàn)象，其相對(duì)的營(yíng)養(yǎng)成分可能會(huì)下降，由圖3 知，辣椒貯藏?cái)?shù)天后失重率呈上升趨勢(shì)，在貯藏末期，處理1、2 組低于對(duì)照組，但處理3 與對(duì)照組的差異并不大，結(jié)果表明間歇升溫能減緩辣椒的水分散失，但隨著辣椒的后熟和回溫次數(shù)多后，可能會(huì)加速青椒水分的散失。

2.4 間歇升溫對(duì)辣椒可溶性固形物的影響

辣椒采下來(lái)后個(gè)體還是活的，在放置過(guò)程中經(jīng)過(guò)了后熟[11]，隨著后熟的發(fā)生可溶性糖等成分逐漸升高，到達(dá)一個(gè)頂點(diǎn)后，由于呼吸作用消耗，其可溶性固形物會(huì)隨之下降。由圖4 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，可溶性固形物含量呈先升后降的趨勢(shì)。在整個(gè)貯藏期中，處理組均高于對(duì)照組，在貯藏末期，處理3 的含量達(dá)到4.2%，明顯高于對(duì)照組。結(jié)果表明間歇升溫減緩了辣椒貯藏時(shí)可溶性固形物的下降速率。

2.5 間歇升溫對(duì)辣椒Vc 的影響

辣椒中的Vc 含量比較高，因此作為一種重要的營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)指標(biāo)，但Vc 易被氧化。由圖5 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，辣椒中的Vc 含量呈下降趨勢(shì)。貯藏后期，Vc 含量明顯下降，但處理組均高于對(duì)照組，處理3更為顯著。結(jié)果表明，間歇升溫減緩辣椒的冷害發(fā)生，從而減緩Vc 的氧化速率。

2.6 間歇升溫對(duì)辣椒多酚的影響

多酚類(lèi)物質(zhì)是導(dǎo)致褐變酶反應(yīng)的底物，研究多酚含量的變化可以作為間歇性升溫抑制酶促褐變的重要指標(biāo)[12]。如圖6 所示，無(wú)論對(duì)照組還是處理組，在貯藏期均呈先上升后下降的趨勢(shì)。在貯藏末期，經(jīng)間歇性升溫后的辣椒多酚含量高于對(duì)照組，說(shuō)明間歇升溫減緩酚類(lèi)物質(zhì)的消耗，從而減緩褐變的發(fā)生速率。

2.7 間歇升溫對(duì)辣椒PPO 活性的影響

多酚氧化酶（PPO）是引起食物褐變的主要因素，使酚類(lèi)物質(zhì)氧化，聚合成多酚的氧化產(chǎn)物，引起褐變。有圖7 所示，在采后貯藏期間，對(duì)照組和處理組PPO活性均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。剛開(kāi)始由于貯藏溫度低，抑制了PPO 的活性，隨著冷害的發(fā)生，細(xì)胞也隨之被破壞，體內(nèi)的多酚物質(zhì)逐漸積累，從而PPO 活性增強(qiáng)，但隨著冷害的進(jìn)一步發(fā)生，辣椒開(kāi)始衰老，PPO活性也逐漸減弱。處理組冷害發(fā)生程度明顯低于對(duì)照組，處理3 最為顯著。說(shuō)明經(jīng)間歇升溫處理的辣椒PPO活性得到了抑制，減緩果實(shí)老化和果實(shí)褐變速率。

2.8 間歇升溫對(duì)辣椒POD 的影響

過(guò)氧化物酶能催化很多反應(yīng)，是植物在逆境環(huán)境下酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一，它能與其他酶協(xié)作清除體內(nèi)過(guò)剩的自由基[13]。由圖8 知，對(duì)照組和處理組的辣椒果實(shí)中POD 含量均呈先上升在下降趨勢(shì)，且處理組始終高于對(duì)照組。在貯藏5d 時(shí)，達(dá)到峰值，處理3POD 含量為0.0831，對(duì)照組POD 含量為0.0432，處理3 與對(duì)照組差異明顯，由此看來(lái)間歇升溫處理利于果實(shí)保持較高的POD 活性，從而減緩果實(shí)的衰老。

2.9 間歇升溫對(duì)辣椒MDA 的影響

MDA 是膜脂過(guò)氧化物的最重要的產(chǎn)物之一，它的變化是反應(yīng)植物遭受低溫脅迫時(shí)細(xì)胞膜脂質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[14]，因此MDA 用作評(píng)價(jià)衰老的標(biāo)志。由圖9可知，辣椒果實(shí)中MDA 含量在貯藏期間呈上升趨勢(shì)，隨后對(duì)照組MDA 含量急劇上升。在貯藏末期，對(duì)照組達(dá)到6.512，處理3 為4.846，差異顯著，處理3 的抑制效果很明顯，說(shuō)明間歇升溫后的脂質(zhì)過(guò)氧化作用較小，有利于減少對(duì)細(xì)胞的毒害作用，最終減輕果實(shí)的冷害癥狀。

3 結(jié)論

冷藏是果蔬保鮮的方法之一，而辣椒這類(lèi)冷敏型果蔬在低溫下易出現(xiàn)冷害，表現(xiàn)為水漬狀凹陷斑，氣味變壞，營(yíng)養(yǎng)成分也隨之喪失。通過(guò)試驗(yàn)表明，采用間歇升溫的方式可以減緩辣椒冷害的發(fā)生，采后辣椒在4℃貯藏，在第6d、第13d 和第20d 時(shí)分別進(jìn)行3 次升溫處理后，抗冷害的效果最佳。經(jīng)處理后的辣椒有效減緩了冷害的發(fā)生，在同等條件下增強(qiáng)了其硬度，同時(shí)減緩了Vc 的氧化速率，抑制酚類(lèi)物質(zhì)的消耗和PPO、POD 的活性，減少M(fèi)DA 的產(chǎn)生。由此看來(lái)，經(jīng)間歇升溫處理后的辣椒能有效抑制冷害的發(fā)生，延緩衰老，保證了辣椒的營(yíng)養(yǎng)成分，從而延長(zhǎng)貨架期。