熱水處理對近冰溫貯藏鮮棗品質(zhì)提高與膜脂代謝的相關(guān)性分析

李君蘭，劉志芳，南 勇

（1.河西學(xué)院鄉(xiāng)村振興研究院, 甘肅張掖734000；2.甘肅省河西走廊特色資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 甘肅張掖734000；3.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院, 甘肅張掖734000）

低溫貯藏是采后果蔬保鮮最有效且應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，近冰點(diǎn)溫度是生物過冷點(diǎn)和生物凝固點(diǎn)之間的非凝固點(diǎn)溫度范圍。當(dāng)果蔬在接近冰點(diǎn)的溫度下貯藏時(shí)能最大程度地保持低呼吸速率和降低其它生化反應(yīng)速率，從而能夠較長時(shí)間地保持果蔬品質(zhì)新鮮，是一種安全的非凍結(jié)保鮮技術(shù)[1]。然而在近冰點(diǎn)溫度貯藏和運(yùn)輸時(shí)果蔬極易誘發(fā)冷害，導(dǎo)致果蔬及早發(fā)生生理代謝失調(diào)與細(xì)胞傷害，它是植物果實(shí)對低溫脅迫的不良反應(yīng)[2]，但冷害癥狀因果蔬種類或品種不同表現(xiàn)癥狀及程度也不同。以往的研究表明熱激處理能夠誘導(dǎo)采后果蔬提高抗冷性，如橄欖[3]、葡萄柚[4]、青椒[5]、石榴[6]、黃瓜[7]、枇杷[8-9]等，然而不同的果蔬種類其耐熱與耐寒能力都不同。此外，熱處理作為采后果蔬貯藏預(yù)處理的方式不僅能夠提高果蔬的耐冷性，而且能夠殺死果實(shí)表面附著的大量微生物，起到物理殺菌作用，減輕果蔬貯藏過程中因侵染性病菌危害造成的腐爛[10～12]。熱處理方法防腐與化學(xué)殺菌防腐比較，它無任何化學(xué)藥劑在果實(shí)表面附著殘留，對環(huán)境無污染，毒性極小，逐漸被國內(nèi)外果蔬采后保鮮研究者青睞。

鮮棗果實(shí)采摘后極不耐貯藏，在室溫下果肉易軟化褐變、腐爛、失水皺縮，鮮食貨架期非常短。為了保持采后鮮食果蔬產(chǎn)品的質(zhì)量，在保證果實(shí)不遭受凍害的前提下，盡最大可能地降低貯藏及運(yùn)輸溫度，減緩果實(shí)許多生理代謝速率，以延長貯藏壽命[11]。筆者前期的研究認(rèn)為，鮮棗雖然對低溫不敏感，但在-1～-3 ℃的近冰點(diǎn)溫度貯藏2～4周時(shí)也會(huì)出現(xiàn)冷害現(xiàn)象。其冷害特征是表面出現(xiàn)淺紅色凹陷斑點(diǎn)、果肉呈絮狀、褐變、組織纖維化、風(fēng)味變淡或者失去風(fēng)味，不能正常后熟。冷害也會(huì)導(dǎo)致果實(shí)抗病性和耐貯性下降，所以探求采后鮮棗的近冰溫冷藏及控制冷害發(fā)生的新方法具有重要的實(shí)踐意義。短時(shí)高溫?zé)崽幚矸椒▽︴r棗采后貯藏品質(zhì)的影響也有極少量的報(bào)道[13-14]，但對其采后果實(shí)在近冰溫貯藏時(shí)冷害的發(fā)生及生理生化變化機(jī)理缺乏深入討論。冷害首先損傷的是植物細(xì)胞膜，之后會(huì)誘導(dǎo)一系列的連鎖反應(yīng)發(fā)生，如膜脂相變，膜流動(dòng)性降低，膜脂脂肪酸組分改變，細(xì)胞膜透性增大，使植物組織出現(xiàn)各種生理失調(diào)和代謝紊亂，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞死亡[3,15]。所以膜脂脂肪酸的組成成分及其相對含量與植物的抗冷性密切相關(guān)，一般抗冷性強(qiáng)的植物不飽和脂肪酸含量高于抗冷性弱的植物[15-16]，如枇杷[8-9]、桃[17]等果實(shí)，目前對采后鮮棗膜脂脂肪酸變化未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

因此本研究的目的是分析采后鮮棗在近冰溫冷藏期間果實(shí)冷害發(fā)生和膜脂構(gòu)成成分及比例變化的相關(guān)性，并探討熱水處理對近冰溫冷藏鮮棗果實(shí)抗冷性的影響機(jī)理，為近冰溫貯藏鮮棗耐冷性提高、保鮮壽命延長提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實(shí)驗(yàn)材料 為新鮮臨澤小棗（Zizyphus jujubaMill. cv. Linzexiaozao），果實(shí)于2020年9月中下旬采自甘肅省張掖市西城驛林場。采摘棗樹的田間施肥、修剪、灌溉和病蟲害實(shí)施統(tǒng)一管理方法。樹齡均為6年以上盛果期果樹。棗果實(shí)達(dá)到生理成熟期，著色面積達(dá)到50%～70%時(shí)人工采收，并挑選出無病蟲、無損傷、大小均勻的健康果實(shí)作為實(shí)驗(yàn)材料。所用化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純（AR）級。

DDJ-308A型電導(dǎo)率儀 上海精科儀器有限公司；RC-4HC溫度記錄儀 江蘇省精創(chuàng)電氣股份有限公司；Lambda 35紫外分光光度計(jì) 美國珀金埃爾默公司；TGL-18M高速冷凍離心機(jī) 湖南賽特湘儀離心機(jī)儀器有限公司；HH-8型水浴鍋 金壇市科析儀器有限公司；Trace GC2000 DSQ氣質(zhì)聯(lián)用儀分析Thermo Finnigan制造。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 鮮棗果實(shí)冰點(diǎn)溫度確定 參照 Fan[18]和崔寬波等[19]果實(shí)冰點(diǎn)測定方法，用RC-4HC溫度記錄儀檢測果實(shí)內(nèi)部凍結(jié)溫度的波動(dòng)情況，設(shè)置溫度記錄數(shù)值間隔時(shí)間為10 s。將外置金屬探頭刺入果實(shí)內(nèi)部距離果核最近的中心部位，并將二者同時(shí)置于-20 ℃的冰箱中直至果實(shí)完全凍結(jié)，即果肉內(nèi)部組織溫度與冰箱環(huán)境溫度一致。利用記錄儀記錄凍結(jié)時(shí)間與溫度變化數(shù)值情況。

1.2.2 樣品處理和貯藏 鮮棗果實(shí)樣品用1%次氯酸鈉浸果10 min，取出晾干并進(jìn)行下列2種方法處理：對照：不做處理；熱處理：其參數(shù)依照陳加利等[13]的方法并略作修改。果實(shí)浸入60 ℃熱水處理1 min后取出晾干水分。將對照組果實(shí)與熱水處理組果實(shí)分別裝入帶有若干小孔（孔徑為0.2 cm）的聚乙烯泡沫飯盒內(nèi)，每盒重量約為300 g，置于-1.5～-2 ℃的冷庫中貯藏，以后每10 d取樣一次并進(jìn)行下述各項(xiàng)指標(biāo)的測定。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 果實(shí)冷害指數(shù) 通過視覺對鮮棗果實(shí)外表面淺紅色斑點(diǎn)和凹陷面積來判斷果實(shí)的冷害程度，因果實(shí)種類、組織結(jié)構(gòu)不同，冷害表現(xiàn)癥狀也各有不同。果實(shí)發(fā)生冷害的癥狀大多表現(xiàn)為外表出現(xiàn)凹陷斑，表皮組織壞死、變色、呈水漬狀、有異味，內(nèi)部組織成絮狀、變褐和干縮，甚至不能后熟。每次隨機(jī)取樣30個(gè)鮮棗果實(shí)，按照果實(shí)表面所呈現(xiàn)的冷害斑分為6級，冷害指數(shù)具體統(tǒng)計(jì)方法參照孔家祥等[3]的方法進(jìn)行。計(jì)算公式為：

果實(shí)冷害指數(shù)=Σ（冷害級數(shù)×該級果數(shù)）/總果數(shù)。

1.3.2 果實(shí)細(xì)胞膜透性和丙二醛（MDA）測定 用相對電導(dǎo)率表示果實(shí)細(xì)胞膜透性大小。參照李君蘭等[20]的方法。取10個(gè)鮮棗果實(shí)，在靠近果核處，切取果實(shí)厚度為2～3 mm的圓片，重量為1.0 g，加重蒸餾水25 mL，于20 ℃下放置3 h后攪拌均勻，測定果肉外滲液的電導(dǎo)值。然后再將果實(shí)圓片及浸出液回流煮沸30 min，冷卻后加重蒸餾水至25 mL，攪拌均勻并測定果實(shí)煮沸后外滲液的電導(dǎo)值。

相對電導(dǎo)率（%）=（果肉煮沸前外滲液電導(dǎo)值/果肉煮沸后外滲液電導(dǎo)值）×100。

丙二醛（MDA）含量測定采用硫代巴比妥酸法[8]。稱取3 g果肉，加入5 mL 50 g/L的三氯乙酸溶液作為緩沖液冰浴研磨。然后在4 ℃ 12000 r/min的條件下冷凍離心10 min，取0.2 mL上清液加入2 mL硫代巴比妥酸溶液，混合煮沸后冷卻，再次在2000 r/min條件下離心10 min，取上清液分別在450、532、600 nm波長處測定吸光度值并用下列公式計(jì)算MDA，結(jié)果以μmol/g·FW表示。

式中：Vt—提取液體積 （mL）；Vs—測定用提取液體積 （mL）；FW—樣品鮮重 （g）。

1.3.3 脂氧合酶（LOX）活性測定 LOX酶活性測定依據(jù)Daglia等[21]的方法。從10個(gè)鮮棗果實(shí)中取果肉1.0 g，加入5.0 mL經(jīng)過4 ℃預(yù)冷pH為6.8的Tris-HCl緩沖液，在冰浴條件下研磨勻漿，于12000 r/min、4 ℃離心30 min，取上清液作為粗酶液。LOX反應(yīng)體系組成為0.1 mol/L pH為6.8的Tris-HCl緩沖溶液2.65 mL，0.5%亞油酸0.15 mL，0.2 mL粗酶液，反應(yīng)溫度為25 ℃，測定紫外波長234 nm。以不加酶液作為空白。OD234值在每分鐘內(nèi)變化0.001為1個(gè)活力單位U，結(jié)果以酶的比活力單位U/g·FW（鮮重）表示。

1.3.4 膜脂脂肪酸組分GC-MS分析 參照陳蓮[22]和李莉莉等[23]的方法并略做修改。隨機(jī)取20個(gè)鮮棗在100 ℃的沸水中煮10 min，取出冷卻瀝干水分，去核研磨并稱取果泥0.25 g，置于2 mL苯-石油醚（1:1, v/v）溶液中，振搖16 h，離心取澄清液后，加2 mL 0.1mol/L KOH-甲醇溶液（1:1, v/v），振搖10 min后加飽和NaCl并定容至10 mL，萃取有機(jī)相用無水硫酸鈉除水后于氣質(zhì)聯(lián)用儀分析。色譜條件：色譜柱：DB-5石英毛細(xì)管柱；進(jìn)樣口溫度：250 ℃，進(jìn)樣量：2 μL；載氣為He氣，柱流速1 mL/min；質(zhì)譜條件：EI離子源溫度230 ℃，電子轟擊能70 eV，掃描范圍29～550 m/z，輔助溫度230 ℃；升溫程序?yàn)槌鯗?40 ℃保持4 min，終溫至230 ℃保持15 min結(jié)束，升溫速度4 ℃/min。用NIST譜庫檢索方法定性分析膜脂脂肪酸組成成分，并用歸一化法計(jì)算各組分的百分含量，各種類的脂肪酸含量用相對百分含量表示。膜脂脂肪酸不飽和指數(shù)（IUFA）和膜脂脂肪酸不飽和度（UFA/FA）的計(jì)算公式如下：

式中：Si—膜脂不飽和脂肪酸相對含量；ti—該不飽和脂肪酸所含不飽和鍵的個(gè)數(shù)。

膜脂脂肪酸不飽和度UFA/FA=不飽和脂肪酸相對含量（UFA）/飽和脂肪酸相對含量（FA）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

以上各指標(biāo)測定均重復(fù)3次，運(yùn)用SPSS 19.0軟件對測定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，差異顯著性采用Ducan多重比較分析，P＜0.05表示差異顯著，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（±SD）表示。用 Origin 8.5分析軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮棗果實(shí)冰點(diǎn)溫度

冰點(diǎn)溫度的測量是近凍結(jié)溫度貯藏的關(guān)鍵步驟。果蔬固形物含量的多少?zèng)Q定了果實(shí)冰點(diǎn)溫度的大小。根據(jù)凍結(jié)時(shí)間與溫度變化數(shù)值制作鮮棗果實(shí)冰點(diǎn)曲線如圖1所示。鮮棗果實(shí)的過冷點(diǎn)為-3.1 ℃，生物結(jié)冰點(diǎn)為-2.4 ℃，所以生理成熟期臨澤小棗的近冰點(diǎn)溫度為-3.1～-2.4 ℃。因臨澤小棗果實(shí)的可溶性固形物含量為34%～38%[24]，果實(shí)實(shí)際冰點(diǎn)溫度低于0 ℃。為了防止機(jī)械冷庫庫體溫度的波動(dòng)，避免果實(shí)凍害，所以本實(shí)驗(yàn)以-1.5～-2 ℃為鮮棗果實(shí)近冰點(diǎn)貯藏溫度。

圖1 鮮棗果實(shí)冰點(diǎn)曲線Fig.1 Freezing curves of fresh jujube fruit

2.2 熱水處理對鮮棗果實(shí)冷害指數(shù)的影響

鮮棗屬于低冷敏型水果，但是近冰溫貯藏也會(huì)發(fā)生冷害而失去商品性。由圖2A可知，鮮棗在近冰點(diǎn)溫度貯藏時(shí)，對照組和熱水處理組的冷害指數(shù)都隨著冷藏時(shí)間的延長而增加。在0～10 d內(nèi)，熱水處理和對照果實(shí)的冷害指數(shù)變化不顯著。10 d以后，對照組鮮棗果實(shí)冷害指數(shù)快速增加，50 d時(shí)高達(dá)14.78，是熱水處理組的2.05倍。圖2B的冷害視覺效果圖顯示，隨冷藏時(shí)間延長果實(shí)表面出現(xiàn)淺紅色凹陷斑點(diǎn)，其顏色深淺與果實(shí)表面的著色程度和成熟度有關(guān)。同時(shí)果肉內(nèi)部組織呈絮狀敗壞、褐變、組織纖維化、風(fēng)味變淡或者失去風(fēng)味。熱水處理組果實(shí)表面著紅色面積在同一貯藏時(shí)間顯著高于對照組，淺紅色凹陷斑的數(shù)量及面積低于對照組，說明果實(shí)成熟度越低，冷害發(fā)生越明顯，正常后熟越不易。同時(shí)發(fā)現(xiàn)熱水處理有加速鮮棗果實(shí)后熟的作用（圖2B）。上述結(jié)果表明，60 ℃熱水處理1 min能減輕近冰溫冷藏鮮棗果實(shí)冷害的發(fā)生，與石榴[6]、草莓[25]經(jīng)過熱處理貯藏的結(jié)果相似。

2.3 熱水處理對鮮棗果實(shí)細(xì)胞膜透性、丙二醛（MDA）和脂氧合酶（LOX）的影響

冷害發(fā)生的根本原因普遍認(rèn)為是果實(shí)長時(shí)間置于不適宜的低溫環(huán)境導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)損傷，細(xì)胞膜脂從液晶狀態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)凝膠狀態(tài)，使膜的滲透性和離子泄漏增加[26-27]。相對電導(dǎo)率可用來衡量細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性和果實(shí)衰老的程度。丙二醛（MDA）則是用來衡量膜脂過氧化程度的指標(biāo)[8]。由圖3A、3B可知，在貯藏0 d時(shí)，60 ℃熱水處理組的相對電導(dǎo)率和MDA顯著高于對照組，可能與短時(shí)間熱水處理導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加相關(guān)，與臨澤小棗熱空氣處理的結(jié)果一致[11]。但是在后期的整個(gè)近冰溫貯藏過程中，鮮棗果實(shí)細(xì)胞膜相對電導(dǎo)率和MDA隨著冷藏時(shí)間的延長而增加，而經(jīng)熱水處理的鮮棗果實(shí)細(xì)胞膜相對電導(dǎo)率和MDA始終低于對照組。表明熱水處理可有效延緩鮮棗果實(shí)細(xì)胞膜的傷害，降低膜脂過氧化程度，提高了果實(shí)抗冷性。LOX變化如圖3C所示，對照組和熱水處理組鮮棗果實(shí)LOX 活性在冷藏期內(nèi)隨存放時(shí)間延長而快速上升，經(jīng)熱水處理的鮮棗果實(shí)LOX活性顯著低于對照。另外，冷害指數(shù)（圖2A）與LOX活性（圖3C）都是隨冷藏時(shí)間延長而增加，二者呈正相關(guān)狀態(tài)，說明冷害發(fā)生的同時(shí)也啟動(dòng)了LOX酶的活性。

通過本研究分析發(fā)現(xiàn)，與對照相比，貯藏50 d時(shí)，60 ℃熱水處理1 min果實(shí)的相對電導(dǎo)率、MDA和LOX活性分別降低了17.93%、17.93 μmol/g·FW和15.84 U/g·FW。對照組鮮棗在-1.5～-2 ℃近冰點(diǎn)溫度貯藏的第10 d時(shí)冷害癥狀就略有顯現(xiàn)（圖2A、2B），以后隨貯藏時(shí)間的延長冷害癥狀越明顯，同時(shí)相對電導(dǎo)率、MDA含量也上升（圖3A、3B），表明鮮棗冷害程度與細(xì)胞膜滲透液增加具有高度的相關(guān)性[3,7-8]。由此理由認(rèn)為，鮮棗果實(shí)表面出現(xiàn)淺紅色不規(guī)則凹陷斑、內(nèi)部組織呈絮狀、褐變、不能正常后熟等特征是由近冰溫冷藏引起的冷害癥狀，冷害程度也導(dǎo)致膜脂氧化程度隨之加劇。

圖2 熱水處理對近冰溫貯藏鮮棗冷害感官指標(biāo)的影響Fig.2 Effects of hot water treatment on sensory index of chilling injury of fresh jujube fruits during near freezing point temperature storage

圖3 熱水處理對近冰溫貯藏鮮棗相對電導(dǎo)率(A)、丙二醛(B)和脂氧合酶(C)的影響Fig.3 Effects of hot water treatment on electrolyte leakage(A),malondialdehyde(B) and lipoxygenase (C) of fresh jujube fruits during near freezing point temperature storage

2.4 熱水處理對鮮棗果實(shí)膜脂脂肪酸組分的影響

細(xì)胞膜是發(fā)生冷害的最初部位，脂肪酸是構(gòu)成細(xì)胞膜脂的重要組分，膜脂構(gòu)成成分及構(gòu)成比例在低溫下的變化被認(rèn)為是冷害發(fā)生的主要事件[28-30]。運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)對本實(shí)驗(yàn)采收當(dāng)天未經(jīng)熱水處理的采后鮮棗進(jìn)行膜脂組成成分分析。如圖4所示為GC-MS所得總離子流圖，色譜顯示共分離出12個(gè)峰，表明鮮棗膜脂主要是由12種化合物組成，對總離子流圖的各峰進(jìn)行質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖，利用質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行計(jì)算機(jī)檢索、人工譜圖解析，最終確定采收當(dāng)天未經(jīng)熱水處理和未冷藏的鮮棗膜脂脂肪酸中有12種成分存在，相對百分含量如表1所示。其中主要脂肪酸有7種，相對百分含量由高到低的順序?yàn)樽貦八幔?8.61%）＞油酸（26.13%）＞亞油酸（16.27%）＞亞麻酸（12.06%）＞肉豆蔻酸（9.39%）＞硬脂酸（3.92%）＞花生酸（3.37%）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，剛采收鮮棗膜脂主要構(gòu)成成分中飽和脂肪酸有4種（棕櫚酸、肉豆蔻酸、硬脂酸和花生酸），相對百分含量為45.29%，棕櫚酸占28.61%，而不飽和脂肪酸有3種（油酸、亞油酸和亞麻酸），相對百分含量為54.46%，油酸占26.13%。

圖4 鮮棗膜脂脂肪酸甲酯的 GC-MS 總離子流色譜圖Fig.4 GC-MS total ion chromatogram of membrane fatty acids methyl ester from fresh jujube fruits

表1 采收當(dāng)天鮮棗果實(shí)膜脂脂肪酸組分和相對含量Table 1 Constituents and relative contents of fatty acid of membrane lipids in pulp of fresh jujube fruits at the day of harvesting

由圖5A可知，經(jīng)熱水處理的鮮棗果實(shí)棕櫚酸（C16:0）相對含量在冷藏0～10 d和30～40 d內(nèi)略有下降，10～30 d和40～50 d內(nèi)快速上升，冷藏至50 d時(shí)達(dá)到最大值，對照組棕櫚酸相對含量在0～50 d貯藏期內(nèi)一直處于上升趨勢；由圖5B可知，熱水處理組鮮棗果實(shí)肉豆蔻酸（C14:0）相對含量在冷藏0～50 d內(nèi)緩慢上升，對照組上升速度比熱水處理組更快；由圖5C可知，熱水處理組鮮棗果實(shí)硬脂酸（C18:0）相對含量在冷藏0 d時(shí)高于對照組，10～20 d和30～50 d內(nèi)快速升高，冷藏至20 d時(shí)達(dá)到最大值，而在10 d以后顯著低于對照組；由圖5D可知，熱水處理組和對照組花生酸（C20:0）相對含量變化在冷藏0～30 d內(nèi)逐漸升高，隨后逐漸降低，且熱水處理組始終顯著低于對照組。從圖5A、5B、5C和5D進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，飽和脂肪酸棕櫚酸、肉豆蔻酸、硬脂酸和花生酸在10～50 d內(nèi)的同一冷藏時(shí)間，它們的相對含量熱水處理組都顯著低于對照組，但除花生酸外，其余3種的相對含量在整個(gè)貯藏過程中均呈上升的趨勢。

由圖5E可知，經(jīng)熱水處理的鮮棗果實(shí)油酸（C18:1）相對含量在冷藏0～10和30～50 d內(nèi)逐漸上升，10～30 d內(nèi)快速下降，50 d時(shí)果實(shí)的油酸相對含量是對照果實(shí)的2.12倍；由圖5F可知，熱水處理組鮮棗果實(shí)亞油酸（C18:2）的相對含量在整個(gè)冷藏過程中曲線變化平緩并略有下降趨勢。對照在0～30 d內(nèi)快速下降，30～50 d又逐漸上升，亞油酸的相對含量從0 d至50 d的變化相差了2.67%；由圖5G可知，熱水處理鮮棗果實(shí)亞麻酸（C18:3）的相對含量在冷藏0～10 d內(nèi)緩慢升高，10～50 d內(nèi)快速下降，而對照組則在整個(gè)冷藏期間均呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢。從圖5E、5F和5G進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，不飽和脂肪酸油酸、亞油酸和亞麻酸在貯藏過程中均呈下降趨勢，在同一冷藏時(shí)間中，它們的相對含量熱水處理組都高于對照組，且二者差異顯著。

圖5 熱水處理對近冰溫貯藏鮮棗棕櫚酸(A)、肉豆蔻酸(B)、硬脂酸(C)、花生酸(D)、油酸(E)、亞油酸(F)和亞麻酸(G)的影響Fig.5 Effects of hot water treatment on palmitic acid (A), nutmeg acid (B), stearic acid (C), peanut acid (D), oleic acid (E), linoleic acid (F) and linolenic acid (G) of fresh jujube fruits during near freezing point temperature storage

LOX的主要反應(yīng)底物是C18的多不和脂肪酸，經(jīng)LOX催化加氧轉(zhuǎn)變成氫過氧化物，再經(jīng)一系列后續(xù)酶的催化反應(yīng)最終生成具有一定生理功能的化合物[30]，如茉莉酸、愈創(chuàng)酸、乙烯等，加速了果實(shí)冷藏后期的衰老進(jìn)程。在本研究中，對照鮮棗果實(shí)LOX活性（圖3C）與亞麻酸（C18:3）的相對百分含量（圖5G）呈極顯著（P＜0.01）負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)r=-0.931），說明采后鮮棗果實(shí)在近冰溫冷藏下發(fā)生冷害的程度與膜脂中亞麻酸（C18:3）相對含量變化存在相關(guān)性。而與其它2種不飽和脂肪酸的相對百分含量沒有明顯的相關(guān)性（P＞0.05），這與橄欖[3]、柿果[31]的研究結(jié)果相似。研究結(jié)果進(jìn)一步證明了鮮棗果實(shí)亞麻酸仍是LOX的主要作用底物，近冰溫貯藏誘導(dǎo)鮮棗發(fā)生冷害的同時(shí)，也激發(fā)了LOX活性增加，導(dǎo)致細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)完整性受損，從而改變了膜脂脂肪酸組分及相對含量，除花生酸外，其它飽和脂肪酸相對含量增加、不飽和脂肪酸相對含量下降。

2.5 熱水處理對鮮棗果實(shí)膜脂脂肪酸不飽和指數(shù)（IUFA）與不飽和度（UFA/FA）的影響

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性與果蔬的耐冷性密切相關(guān)，其耐冷性強(qiáng)弱主要體現(xiàn)在細(xì)胞膜的特性上，如膜脂的流動(dòng)性和膜脂不飽和度[32-33]。脂肪酸不飽和指數(shù)（IUFA）是衡量膜脂不飽和程度的重要指標(biāo)之一。由圖6A可知，對照組和熱水處理組采后鮮棗果實(shí)的IUFA值在冷藏開始0～10 d內(nèi)略有升高，10 d以后緩慢下降，且熱水處理組的IUFA值在冷藏的同一時(shí)間都是極顯著（P＜0.01）高于對照組。膜脂不飽和度（UFA/FA）是衡量膜脂構(gòu)成成分及比例變化的另一個(gè)重要指標(biāo)。由圖6B可知，熱水處理組鮮棗膜脂不飽和度在冷藏0～10 d和30～40 d內(nèi)迅速上升，此后隨貯藏時(shí)間延長逐漸下降。對照組在整個(gè)冷藏期間膜脂脂肪酸不飽和度均呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢，貯藏50 d時(shí)，熱水處理組的膜脂不飽和度為對照組的3.48倍，熱水處理組鮮棗的膜脂不飽和度在冷藏的同一時(shí)間都是極顯著（P＜0.01）高于對照組。結(jié)果表明60 ℃熱水處理1 min能夠抑制采后鮮棗在近冰溫冷藏過程中膜脂不飽和指數(shù)和膜脂不飽和度的降低。

圖6 熱水處理對近冰溫貯藏鮮棗膜脂肪酸不飽和指數(shù)(A)和脂肪酸不飽和度(B)的影響Fig.6 Effects of hot water treatment on index of unsaturated fatty acids (A) and unsaturated degree of fatty acids (B) of fresh jujube fruits during near freezing point temperature storage

本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，鮮棗果實(shí)在-1.5～-2 ℃冷藏期間果肉LOX活性上升（圖3C），3種不飽和脂肪酸相對含量下降（圖5E、5F、5G），除花生酸外，其余3種飽和脂肪酸相對含量增加（圖5A、5B、5C和5D），致使膜脂脂肪酸不飽和指數(shù)（IUFA）（圖6A）和膜脂脂肪酸不飽和度（圖6B）也隨冷藏時(shí)間延長逐漸下降，LOX酶活性的增加同時(shí)也加速這一過程。表明鮮棗在近冰溫貯藏過程中膜脂脂肪酸的構(gòu)成比例發(fā)生了變化，對照組比熱水處理組的棗果中不飽和脂肪酸有明顯損耗（圖5E、5F和5G），進(jìn)一步證明了隨近冰溫貯藏時(shí)間延長，膜脂脂肪酸的不飽和程度和膜脂流動(dòng)性也逐漸降低，與膜的完整性喪失（圖3A、3B）和冷害發(fā)生結(jié)果（圖2A）一致。

3 結(jié)論

生理成熟期鮮食臨澤小棗的近冰點(diǎn)貯藏溫度范圍在-1.5～-2 ℃。近冰溫貯藏前用60 ℃熱水預(yù)處理浸泡1 min，能顯著減輕鮮棗冷害的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明熱水處理能夠抑制棗果實(shí)脂氧合酶LOX的活性，減緩膜脂脂肪酸組分中不飽和脂肪酸油酸（C18:1）、亞油酸（C18:2）和亞麻酸（C18:3）的下降速率，穩(wěn)定了細(xì)胞膜膜脂的構(gòu)成成分變化及比例，降低細(xì)胞膜滲透率、脂質(zhì)氧化速率，維持了膜脂的流動(dòng)性。因此，熱水處理能夠延緩膜脂脂肪酸不飽和程度的降低是采后鮮棗對近冰溫冷藏過程中的一種適應(yīng)性機(jī)制。與之相反，對照組鮮棗不能適應(yīng)這種機(jī)制。