低溫貯藏結(jié)合ClO2處理對“瑪瑙紅”櫻桃保鮮效果及品質(zhì)變化的影響

馮婧煕 林登蕃 陶光燦，3 李林竹 龍安祿 饒玲麗 楊 斌*

（1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院，北京 100193；2貴州省分析測試研究院，貴州貴陽 550014；3食品安全與營養(yǎng)（貴州）信息科技有限公司，貴州貴陽 550002；4貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽 550004）

水果產(chǎn)業(yè)是貴州省農(nóng)村產(chǎn)業(yè)革命的12個(gè)重點(diǎn)特色產(chǎn)業(yè)之一，櫻桃作為貴州省六大地方特色規(guī)?；N植果種受到高度重視。貴州櫻桃資源豐富，在喀斯特山區(qū)貧瘠土地上生長普遍表現(xiàn)較好，營養(yǎng)豐富，品質(zhì)好，抗逆性強(qiáng)[1-2]。截至2020年4月底，貴州櫻桃面積達(dá)3.48萬hm2，產(chǎn)量8.89萬t，產(chǎn)值15.67億元，大多數(shù)櫻桃品種為自行選育的地方品種“瑪瑙紅”（Prunus pseudoceresus′Manaohong′）。然而，櫻桃是典型的高呼吸代謝水果，果實(shí)皮薄、肉軟、多汁[3]，不耐貯運(yùn)，采摘后易產(chǎn)生褐腐病、灰霉病和軟腐病，易發(fā)生腐敗變質(zhì)，貯藏保鮮性差，不利于貴州櫻桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。低溫有利于保持水果品質(zhì)，延長貨架期[4]，在低溫條件下貯藏，櫻桃旺盛的呼吸作用能得到有效抑制，減緩了新陳代謝，同時(shí)降低了病菌活性避免病菌干擾出現(xiàn)枯萎變黑等問題[5]。劉 青等[6]研究了低溫下不同類型功能包裝對櫻桃保鮮效果的影響，最方便的物理保鮮方法即為低溫保鮮。因此，低溫條件下櫻桃的保鮮效果較好。ClO2被世界衛(wèi)生組織和世界糧食組織列為A1級安全高效消毒劑[7]，廣泛運(yùn)用在果蔬保鮮防腐上，已成功應(yīng)用于“紅燈”和“布魯克斯”甜櫻桃[8]、黑珍珠櫻桃[9]等的貯藏生產(chǎn)，但目前為止，國內(nèi)外鮮見利用ClO2處理對“瑪瑙紅”櫻桃保鮮效果方面的研究。

腐爛率是反映櫻桃保鮮效果最直觀的指標(biāo)。亮度的大小代表櫻桃表皮的亮度，其中亮度越大表示果實(shí)越亮，亮度越小表示果實(shí)越暗。色度中，a*值表示由綠到紅，正值為紅色，負(fù)值為綠色；b*值表示由藍(lán)到黃，b*值越大，黃色越強(qiáng)；色度（a*/b*）值的大小可以反映果實(shí)顏色變化[10]。硬度是判斷果實(shí)品質(zhì)的指標(biāo)之一[11]，是櫻桃采后衰老程度的直觀指標(biāo)?？扇苄怨绦挝锸强扇苄蕴?、酸、纖維素等成分的綜合性指標(biāo)，是評價(jià)水果內(nèi)部品質(zhì)的重要參數(shù)[12]，可溶性固形物含量降低的程度在一定意義上反映了櫻桃的呼吸強(qiáng)度即衰老程度[13]。總糖能夠體現(xiàn)櫻桃的甜度，是櫻桃重要品質(zhì)指標(biāo)[14]。還原糖是水果中糖的主要類型，其種類及含量在果實(shí)營養(yǎng)價(jià)值和口感風(fēng)味的形成過程中起到重要作用[15]，在增強(qiáng)果實(shí)抗逆性、延長貯藏期等方面發(fā)揮重要作用[16]?？偹岷吭谟绊懝麑?shí)風(fēng)味方面起著重要作用，是衡量水果品質(zhì)的主要指標(biāo)之一[17]。糖酸組分及其含量對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)有著重要的影響，是決定果實(shí)口味的重要指標(biāo)[18]。VC是水果中重要營養(yǎng)成分之一，水果在貯藏期間的生理代謝會(huì)造成VC的大量損失[19]，可作為評估櫻桃保鮮效果的指標(biāo)。果實(shí)采后在儲(chǔ)運(yùn)過程中的后熟階段，果實(shí)中不溶性果膠降解為可溶性果膠和果膠酸是引發(fā)該階段果實(shí)軟化的主要原因[20]。

本研究以“瑪瑙紅”櫻桃為試驗(yàn)對象，將貯藏溫度與ClO2保鮮劑結(jié)合處理，通過分析櫻桃腐爛率、亮度、色度和硬度等物理指標(biāo)以及可溶性固形物、總糖、還原糖、總酸、糖酸比、VC和果膠等化學(xué)指標(biāo)，研究低溫貯藏結(jié)合ClO2處理的“瑪瑙紅”櫻桃在儲(chǔ)藏期的保鮮效果及品質(zhì)變化，以期為科學(xué)開展“瑪瑙紅”櫻桃的運(yùn)輸、儲(chǔ)藏保鮮提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葡糖糖、酚酞（上海埃彼化學(xué)試劑有限公司）；0.01 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（廈門海標(biāo)科技有限公司）；L（+）-抗壞血酸、D（-）-抗壞血酸（中國食品藥品檢定研究院）；半乳糖醛酸（卡邁舒（上海）生物科技有限公司）。

600 Y型多功能粉碎機(jī)，由永康市鉑歐五金制品有限公司生產(chǎn)；WAY（2W）型阿貝折射儀，由上海申光儀器儀表有限公司生產(chǎn)；Agilent 1260液相色譜儀（配有紫外檢測器），由安捷倫有限公司生產(chǎn)；DT 1002型電子天平，由常熟市意歐儀器儀表有限公司生產(chǎn)；723 S型可見分光光度計(jì)，由上海陵光技術(shù)有限公司生產(chǎn)；GY-3型通用型水果硬度計(jì)，由杭州托普儀器有限公司生產(chǎn)；MODEL型色差儀（WR系列），由深圳市威福光電科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 樣品處理

以“瑪瑙紅”櫻桃為試材，于2020年4月24日采自貴州省鎮(zhèn)寧縣永和村，九成熟，采后立即運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室，選擇色澤、大小相近且無機(jī)械損傷、無病蟲害的果實(shí)作為供試樣品。

將櫻桃分為試驗(yàn)組（標(biāo)記為ClO2）和對照組（標(biāo)記為CK）。根據(jù)李江闊等[21]的研究結(jié)果，結(jié)合“瑪瑙紅”櫻桃品質(zhì)特征的判斷，選擇用20mg/LClO2溶液浸泡；對照組用純凈水浸泡。均浸泡20 min之后自然晾干，將樣品分別裝入0.03 mm厚度的無毒PVC包裝袋內(nèi)，每袋0.8 kg為1個(gè)試樣，每個(gè)處理組設(shè)置2個(gè)平行樣。 將試驗(yàn)組、對照組分別在低溫[（5.0±0.5）℃]和室溫（20℃左右）條件下貯藏10個(gè)處理組，按照貯藏條件分別標(biāo)記為 ClO2（5）、ClO2（20）和 CK（5）、CK（20）。

1.3 理化指標(biāo)測定方法

每2 d分別取不同貯藏條件下的一個(gè)處理組進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)檢驗(yàn)和檢測。每個(gè)處理組的2個(gè)平行試樣指標(biāo)的平均值作為每個(gè)處理樣品的指標(biāo)值。除腐爛率、硬度外，每個(gè)指標(biāo)測3次，取平均值。對于腐爛率過高的樣品不再繼續(xù)檢驗(yàn)檢測。

1.3.1 腐爛率的測定。對每個(gè)櫻桃表面進(jìn)行觀察，果實(shí)表面可見病斑面積大于0.5 cm2即視為腐爛，每個(gè)處理每次統(tǒng)計(jì)量為1個(gè)試樣，腐爛率的計(jì)算公式如下：

腐爛率（%）=腐爛果數(shù)/調(diào)查總數(shù)量×100

1.3.2 明亮度和色度的測定。參照李金娜等[22]的方法測定色度；采用MODEL型色差儀，用4 mm的測量口徑測定，測量CIE表色系中的L*（明亮度）、a*（紅綠偏差）、b*（藍(lán)黃偏差），結(jié)果以 L*、色度（a*/b*）值表示，每個(gè)試樣隨機(jī)選取15顆櫻桃進(jìn)行檢測。

1.3.3 硬度的測定。參照《水果硬度的測定》（NY/T 2009—2011），用水果硬度計(jì)測定硬度，每個(gè)樣品隨機(jī)選取20顆櫻桃進(jìn)行測定。

1.3.4 可溶性固形物含量測定。參照《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定 折射儀法》（NY/T 2637—2014），用折光計(jì)法測定可溶性固形物含量。

1.3.5 總糖的測定。參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》（GB 5009.8—2016），用第二法酸水解－萊茵－埃農(nóng)氏法測定總糖，含量以濕基計(jì)。

1.3.6 總酸的測定。參照《食品中總酸的測定》（GB/T 12456—2008），用酸堿滴定法測定總酸，含量以濕基計(jì)。

1.3.7 VC的測定。參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測定》（GB 5009.86—2016），用高效液相色譜法測定VC，含量以濕基計(jì)。

1.3.8 還原糖的測定。參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測定》（GB 5009.7—2016）， 用直接滴定法測定還原糖，含量以濕基計(jì)。

1.3.9 果膠的測定。參照《水果及其制品中果膠含量的測定 分光光度法》（NY/T 2016—2011）測定果膠，含量以濕基計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用EXCEL 2013軟件進(jìn)行分析處理。色度和硬度測量試驗(yàn)數(shù)據(jù)參照拉依達(dá)準(zhǔn)則[23]進(jìn)行異常值的剔除。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對櫻桃貯藏過程中腐爛率的影響

根據(jù)中國物流與采購聯(lián)合會(huì)冷鏈物流專業(yè)委員會(huì)相關(guān)數(shù)據(jù)，目前我國水果流通腐損率為11%[24]。本研究將我國水果流通腐損率作為評判保鮮作用的依據(jù)，當(dāng)櫻桃腐爛率超過11%時(shí)，櫻桃整體上保鮮作用失效。

隨著貯藏時(shí)間的延長，各組的腐爛率均有增加（圖1）。在室溫貯藏條件下：貯藏期內(nèi)櫻桃腐爛率到第3天左右達(dá)到11%，第6天達(dá)到90%，顯著高于低溫貯藏組；同一貯藏溫度下，試驗(yàn)組腐爛率低于對照組。在低溫貯藏條件下：在12～18 d期間，試驗(yàn)組腐爛率明顯低于對照組，其中對照組在第13天前后腐爛率達(dá)到11%，試驗(yàn)組到第18天時(shí)腐爛率達(dá)到了11%；當(dāng)腐爛率達(dá)11%后，腐爛速率變快。溫度是影響櫻桃腐爛率的重要因素，ClO2可以減緩櫻桃腐爛；在低溫貯藏條件下，ClO2處理使櫻桃保鮮效期延長了5 d。

2.2 不同處理對櫻桃貯藏過程中亮度、硬度的影響

每個(gè)試樣中 15 顆櫻桃的 L*、a*、b* 的|Δxi|＜3，無異常數(shù)據(jù)；每個(gè)試樣的 20 顆櫻桃硬度的|Δxi|＜3，無異常數(shù)據(jù)。

貯藏過程中，在完全腐爛前，室溫櫻桃亮度處于上升趨勢，室溫條件下對照組的亮度上升速度比試驗(yàn)組快，見圖2（a）。低溫貯藏條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長，亮度的變化趨勢為先下降后上升；與對照組相比，試驗(yàn)組的亮度下降速度較慢，下降程度較低，下降到亮度最低水平的時(shí)間延遲了8 d。在低溫貯藏條件下，ClO2處理能延緩櫻桃亮度變化，降低亮度變化程度。

在貯藏期內(nèi)，櫻桃的色度a*、b*處于下降趨勢，在2～4 d內(nèi)，室溫組的色度a*、b*下降速度比低溫貯藏組的快，見圖2（b）。在低溫貯藏條件下，對照組在12 d后開始迅速下降，比試驗(yàn)組提前了4 d。在低溫貯藏條件下，ClO2處理能延緩櫻桃色度變化。

在貯藏前期，櫻桃處于成熟的過程，櫻桃果實(shí)變軟[25]，硬度下降；其中，在室溫貯藏組中，對照組硬度很有可能在貯藏后第1天達(dá)到成熟的硬度，在第2、4天檢查時(shí)硬度處于下降趨勢；試驗(yàn)組的成熟時(shí)間有所推遲，第2天達(dá)到完全成熟時(shí)的硬度，見圖2（c）。在低溫貯藏條件下，對照組在第2天成熟，比試驗(yàn)組早2 d成熟；隨著貯藏時(shí)間的延長，櫻桃硬度先上升，再下降，試驗(yàn)組的櫻桃硬度比對照組的硬度低。在低溫貯藏條件下，ClO2處理能延緩櫻桃成熟，使櫻桃硬度比對照組低；在貯藏期內(nèi)，櫻桃的硬度先上升后下降。

2.3 不同處理對櫻桃貯藏過程中化學(xué)指標(biāo)的影響

在室溫條件下，前2 d對照組可溶性固形物含量比試驗(yàn)組下降快，見圖3（a）。在低溫貯藏條件下，櫻桃可溶性固形物含量先下降后略有上升，然后保持在一個(gè)水平一段時(shí)間；在前4 d，櫻桃可溶性固形物含量在室溫條件下貯藏下降速度比低溫條件下貯藏下降速度快，對照組可溶性固形物含量在第12天后開始下降，試驗(yàn)組的可溶性固形物含量在第2～20天變化幅度不大。ClO2處理在一定程度上能延緩櫻桃可溶性固形物含量的變化，降低櫻桃呼吸強(qiáng)度即衰老程度。

在貯藏期內(nèi)，VC的含量總體呈現(xiàn)下降趨勢，見圖3（b）。低溫貯藏條件下：櫻桃VC含量在前4 d出現(xiàn)上升現(xiàn)象，其含量上升原因可能是櫻桃維持了較高含量合成VC的前體物質(zhì)——己糖所致[26]；前4 d，對照組VC含量迅速上升，高于試驗(yàn)組，造成這一現(xiàn)象的原因可能是對照組的櫻桃新陳代謝強(qiáng)，對照組櫻桃己糖生成VC量比試驗(yàn)組的大，櫻桃中已有VC由于新陳代謝損失的速度比VC生成速度慢；在第4天以后，櫻桃VC含量呈下降趨勢，對照組櫻桃VC含量下降程度比試驗(yàn)組高。在低溫貯藏條件下，ClO2處理在貯藏前期可以減緩己糖合成VC，在貯藏后期可在一定程度上減緩櫻桃VC的下降。

在貯藏期內(nèi)，櫻桃總糖含量呈下降趨勢，具體見圖3（c）。其中，在貯藏期前4 d，在室溫條件下貯藏的櫻桃總糖含量下降速度比低溫貯藏條件的下降速度快。在低溫貯藏條件下，總糖在貯藏期內(nèi)先降后升，達(dá)到峰值后，隨著櫻桃的腐敗開始下降；在14 d后，試驗(yàn)組的總糖含量比對照組高，對照組總糖含量的下降速度比試驗(yàn)組快。在低溫貯藏條件下，ClO2處理在一定程度上能減緩櫻桃總糖含量變化。

櫻桃還原糖含量變化趨勢與總糖含量變化趨勢接近，見圖3（d）。其中，在貯藏期前4 d，室溫貯藏條件下櫻桃還原糖含量下降速度比低溫貯藏下降速度快。在低溫貯藏條件下，對照組和試驗(yàn)組櫻桃的還原糖含量在貯藏過程中略有上升，達(dá)到峰值后又開始下降，與總糖含量變化趨勢接近；在14 d后，對照組總糖含量的下降速度比試驗(yàn)組快。在低溫貯藏條件下，ClO2處理在一定程度上能減緩櫻桃還原糖含量的變化。

在室溫條件下，試驗(yàn)組櫻桃總酸含量先升后降，對照組總酸含量先降后升，見圖3（e）。在低溫貯藏條件下，櫻桃的總酸含量呈先降后升趨勢，對照組的總酸含量變化比試驗(yàn)組的變化趨勢大；在14 d后，對照組總酸含量的上升速度比試驗(yàn)組快，對照組總酸含量比試驗(yàn)組高。在低溫貯藏條件下，ClO2處理在一定程度上能減緩櫻桃總酸含量的變化，在本試驗(yàn)后期可以使櫻桃保持較低的總酸含量。

在貯藏期內(nèi)，果膠含量總體上處于下降趨勢，見圖3（f）。低溫貯藏條件下，整個(gè)貯藏期內(nèi)試驗(yàn)組果膠含量高于對照組果膠含量，試驗(yàn)組果膠含量下降程度比對照組的低。在低溫條件下，ClO2處理能在一定程度上緩解果膠含量的降低。

貯藏前4 d內(nèi)，常溫貯藏條件下對照組糖酸比處于一直下降的趨勢，下降速度比試驗(yàn)組快（圖4）。在低溫貯藏條件下，櫻桃糖酸比呈先降后升再降趨勢，其中對照組糖酸比變化趨勢比試驗(yàn)組明顯；對照組到14 d后，糖酸比開始迅速降低，到第15天達(dá)到酸澀水平；試驗(yàn)組前4 d口味呈先升后降趨勢，5～17 d，口味保持在酸甜適口水平，到第17天口味開始迅速降低到酸甜水平，降低程度比對照組弱。溫度是影響貯藏期櫻桃口味的主要因素，ClO2處理在一定程度上能減緩櫻桃口味變壞；在低溫貯藏條件下，ClO2處理的櫻桃在15～17 d內(nèi)減緩口味變壞的效果較明顯。

口味是水果品質(zhì)的重要因子，甜和酸是水果最重要的口味感覺，分別由糖和有機(jī)酸產(chǎn)生[27]，取決于糖和酸的種類及比例。糖酸比小于14.9，多為甜酸或酸澀；糖酸比在15～25，多為甜酸；糖酸比在25.1～60.0，多為酸甜適口；糖酸比大于 60.1，多為淡甜、甜或甘甜[28]。

2.4 指標(biāo)間的相關(guān)性分析

用CORREL統(tǒng)計(jì)函數(shù)模型對各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，指標(biāo)相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及特性標(biāo)準(zhǔn)參照王曉利等[29]的研究進(jìn)行設(shè)置，相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及特性標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及特性標(biāo)準(zhǔn)

指標(biāo)之間變化的相互影響上，總糖與可溶性固形物、還原糖之間高度相關(guān)。硬度指標(biāo)與a*/b*、可溶性固形物、總糖、VC、還原糖指標(biāo)顯著相關(guān)，a*/b*指標(biāo)與總糖、VC、還原糖指標(biāo)顯著相關(guān)，a*/b*指標(biāo)與L*顯著負(fù)相關(guān)，可溶性固形物與總酸顯著相關(guān)、與VC顯著相關(guān)，總酸與總糖、還原糖顯著負(fù)相關(guān)，VC與總糖、還原糖含量顯著相關(guān)。a*/b*與可溶性固形物、總酸實(shí)相關(guān)，可溶性固形物與總酸實(shí)相關(guān)，VC與果膠含量實(shí)相關(guān)（表2）。

表2 指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

3 結(jié)論

在低溫[（5.0±0.5）℃]貯藏條件下，經(jīng) ClO2處理的櫻桃在18 d達(dá)到我國水果流通腐損率，比未經(jīng)過ClO2處理延遲5 d，腐爛率達(dá)到11%后腐爛速度變快；低溫能較好地降低腐爛率，櫻桃亮度、色度（a*/b*）、可溶性固形物、總糖、還原糖、總酸、VC和果膠的變化速度得到減緩，能保持較好的口味，保持較軟的質(zhì)地。在櫻桃貯藏過程中，指標(biāo)變化相關(guān)性較強(qiáng)的是總糖、還原糖、VC、硬度。 在低溫[（5.0±0.5）℃]貯藏結(jié)合ClO2處理的櫻桃在貯藏期內(nèi)亮度呈先下降后上升趨勢，a*/b*處于下降趨勢；櫻桃屬于成熟的過程硬度下降，隨著貯藏期延長硬度呈先上升后降趨勢；可溶性固形物、VC、總糖、還原糖、果膠呈下降趨勢，總酸呈先升后降再增的變化趨勢。ClO2在低溫[（5.0±0.5）℃]條件下能在一定程度上減緩櫻桃果實(shí)品質(zhì)變壞，抑制果實(shí)呼吸強(qiáng)度，保持果實(shí)口感風(fēng)味，延緩果實(shí)衰老并延長貯藏保鮮期，這與吳 凡等[30]的研究結(jié)論一致。ClO2具有強(qiáng)烈的氧化性，在與微生物接觸時(shí)，使微生物無法正常代謝糖類，繼而死亡[31]，可以去除櫻桃表面菌落，從而減緩細(xì)菌對櫻桃的侵染，減緩櫻桃的腐敗。此外，在櫻桃貯藏期內(nèi)，由于細(xì)胞的代謝活動(dòng)，蛋氨酸被氧化生成乙烯，促進(jìn)櫻桃的成熟和衰老[32]，ClO2能阻止蛋氨酸分解產(chǎn)生乙烯，并且能破壞已經(jīng)生成的乙烯，延緩櫻桃呼吸強(qiáng)度，從而降低成熟、衰老速度，實(shí)現(xiàn)櫻桃保鮮。綜上所述，5℃低溫結(jié)合20 mg/L的ClO2處理，較好地提高了“瑪瑙紅”櫻桃的貯藏品質(zhì)。

本研究的創(chuàng)新之處在于用腐爛率、色度、硬度、可溶性固形物、VC等9個(gè)指標(biāo)分析低溫條件下ClO2處理的保鮮效果，研究了低溫貯藏條件下ClO2處理對貯藏期內(nèi)櫻桃的腐爛程度、營養(yǎng)成分、口感、外觀形態(tài)、物理特征的影響。下一步，可對ClO2在“瑪瑙紅”櫻桃防腐保鮮的濃度和防腐保鮮作用機(jī)理進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步探明ClO2在“瑪瑙紅”櫻桃保鮮工作中的應(yīng)用。