刘 璐,鲁晓翔,*,陈绍慧,李江阔

(1.天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134;2.国家农产品保鲜工程技术研究中心,天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384)



低温驯化对冰温贮藏樱桃品质的影响

刘 璐1,鲁晓翔1,*,陈绍慧2,李江阔2

(1.天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134;2.国家农产品保鲜工程技术研究中心,天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津 300384)

以樱桃“砂蜜豆”为实验试材,通过对樱桃在贮藏期间理化指标和营养成分的变化分析,探讨了低温驯化结合冰温贮藏对樱桃品质的影响以及最有效的低温驯化工艺。实验处理方式包括:直接冰温贮藏、一步低温驯化和逐步低温驯化结合冰温贮藏。结果表明:与直接冰温贮藏相比较,低温驯化能够显著降低樱桃腐烂率,保持较高的果梗新鲜指数;能够减少VC的损耗、保持较高可溶性固形物含量、抑制丙二醛(MDA)含量上升;提高过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,还能使脂氧合酶(LOX)活性维持在较低水平;实验还表明,逐步低温驯化对樱桃冰温贮藏的保鲜效果最理想,贮藏70d时,腐烂率控制在12.22%,而对照组的腐烂率已达22.22%,是逐步低温驯化的1.82倍,有明显差异(p<0.01)。

樱桃,低温驯化,冰温,品质

甜樱桃(PrunusaviumL.)又称大樱桃,色泽鲜艳,个大多汁,成熟期早,营养丰富,其含铁量居水果之首[1],且具有保健功效,深受广大消费者青睐。但由于甜樱桃采收期处于高温季节,加之樱桃皮薄肉软多汁、易损伤的特性,导致其在贮藏过程中的腐烂现象严重,极大降低了商品价值[2]。因此,研究适当的贮藏方法,延长贮藏期,保持果实良好品质已成为樱桃产业发展的关键问题。

冰温贮藏不仅能够延长果蔬贮藏期,而且还有利于果蔬原有风味的保持,提高果蔬品质[3-5]。但是,也有研究发现,果蔬在低温贮藏过程中易发生冷害,从而影响其品质[6-7],这与不同品种果蔬对低温的敏感程度有关。张平[8]等人对关于樱桃冷害进行了研究,结果表明樱桃发生冷害后会产生冷害斑、造成果实褐变、加剧腐烂,严重影响果实品质。据报道[9],植物在经低温锻炼后能增强抗寒性。低温驯化是指在果蔬贮藏前采用一步或多步短时间降温处理的一种减少冷害的工艺技术。已有研究表明[10-12],低温驯化能够提高果蔬对低温度的适应能力,从而保持果蔬良好品质。

目前,采用低温驯化结合冰温贮藏樱桃的研究尚鲜有报道。本实验以樱桃为试材,研究了低温驯化结合冰温贮藏对樱桃品质的影响,探寻较为合适的低温驯化方法,以期完善樱桃冰温贮藏技术,为实际生产提供理论依据和技术方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

樱桃品种为“砂蜜豆”,于2013年6月中旬采自河北省山海关区石河镇毛家沟村。选取颜色、成熟度、果粒大小均匀一致、无机械损伤、无病虫害的樱桃进行装箱,采后当天运回保鲜中心,供实验用;氢氧化钠、冰乙酸、草酸、三氯乙酸、乙二胺四乙酸 均为分析纯,津市江天化工技术有限公司;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、双氧水、愈创木酚、无水乙醇 均为分析纯,天津市光复精细化工研究所;硫代巴比妥酸、聚乙烯吡咯烷酮、二硫代苏糖醇 均为分析纯,天津博美科生物技术有限公司;亚油酸钠、TritonX-100 生化试剂,天津博美科生物技术有限公司。

BW-120冰温保鲜库(-0.5±0.5)℃ 保鲜中心;916 Ti-Touch电位滴定仪 瑞士万通中国有限公司;TU-1810系列紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器公司;PAL-1便携式手持折光仪 日本ATAGO爱宕公司;SIGMA 3-30K高速离心机 德国SIGMA实验室离心机公司。

1.2 试材的处理

选取无虫害、无机械损伤的樱桃进行分装,每盘2.5kg,然后分别进行以下处理:直接冰温对照组(CK):樱桃用微孔袋包装扎口→置于冰温库(-0.5±0.5)℃贮藏;一步低温驯化组(B-1):樱桃用微孔袋包装扎口→置于4℃冷库24h→ 冰温库(-0.5±0.5)℃贮藏;逐步低温驯化组(B-2):樱桃用微孔袋包装扎口→10℃冷库12h→4℃冷库12h→冰温库(-0.5±0.5)℃贮藏。以上每个处理均做三个重复,且每10d进行一次指标测定。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 腐烂率 参照李鹏霞[13]方法,采用统计法。

式(1)

1.3.2 果梗新鲜指数 参照王春生[14]方法,采用统计法。

果梗新鲜指数(%)=∑(新鲜级别×该级别果数)/新鲜最高级×总果数×100

式(2)

1.3.3 可溶性固形物(TSS) 采用PAL-1型糖度仪测定[15]。

1.3.4 维生素C含量测定 参照李军[16]方法,采用钼蓝比色法测定。

1.3.5 丙二醛(MDA)测定 采用硫代巴比妥酸比色法[17]。

1.3.6 CAT(过氧化氢酶)活性测定 采用紫外吸收法[18]。称取樱桃冻样3g于预冷的研钵中,加入10mL预冷后的pH7.5、0.05mol/L的磷酸缓冲液(内含0.005mol/L二硫苏糖醇和2%PVP),在冰浴中研磨成匀浆,于4℃下10000r/min离心20min,取0.2mL粗酶液,加入1mL 0.02mol/L H2O22mL蒸馏水后,立即在240nm处测定2min内样品的吸光度变化。规定0.01ΔA·min-1=1U,以上酶活性计算公式均为:

X=(ΔA×D)/(0.01×t×W)

式(3)

式中:X-酶的比活力,0.01ΔA·g-1·min-1;A-反应时间内吸光度的变化;D-稀释倍数即提取的总酶液为反应系统内酶液体积的倍数;t-反应时间,min;w-称取果肉质量,g。

1.3.7 LOX(脂氧合酶)活性测定 参照陈昆松[19]的方法略加改进。称取樱桃冻样3.0g,加入适量0.05mol/L磷酸缓冲液(pH7.0)进行冰浴研磨,并且控制最终体积为10mL,然后在4℃环境下10000r/min离心15min,所得上清液即为LOX提取液,用于酶活性测定。3mL反应体系中分别加入10mmol/L的亚油酸钠25μL,磷酸缓冲液(pH7.0)2.775mL,在30℃环境温育,加入200μL酶液后20s开始计时,记录234nm处测定1min内吸光度,重复3次。酶活计算公式同1.3.6。

1.3.8 POD(过氧化物酶)活性测定 采用愈创木酚比色法,参照陈建勋[20]方法略加改进。酶活计算公式同1.3.6。

1.3.9 数据处理 实验数据采用Excel软件处理,利用SPSS 16.0软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 低温驯化对冰温贮藏樱桃腐烂率的影响

如图1所示,贮藏期间各组处理的樱桃腐烂率均呈上升趋势,贮藏30d后,对照组(CK)与驯化组(B-1,B-2)腐烂率的大致趋势为CK组>B-1组>B-2组;贮藏70d时,CK组腐烂率达到22.22%,极显著(p<0.01)高于驯化组(B-1,B-2),是B-1组的1.53倍,B-2组的1.82倍;且70d时B-2组腐烂率极显著(p<0.01)低于B-1组;由此可知,低温驯化处理能有效降低樱桃冰温贮藏期间的腐烂率,且逐步低温驯化(B-2)降低樱桃腐烂率的效果优于一步降温(B-1)的。

图1 低温驯化对冰温贮藏樱桃腐烂率的影响Fig.1 Effect of cold acclimation on decay rate of cherry during ice-temperature storage

2.2 低温驯化对冰温贮藏樱桃果梗新鲜指数的影响

果梗新鲜指数直观反映樱桃的新鲜度。由图2可见,果梗新鲜指数随贮藏期的延长而下降,CK的下降速度快于低温驯化组。贮藏前期,各组之间无显著差异(p>0.05);从30d开始,CK组的值急剧下降,其果梗新鲜指数显著(p<0.05)低于驯化组;70d时,各组果梗新鲜指数依次为B-2(78.89%)>B-1(74.44%)>CK(65.56%),且各组间差异极显著(p<0.01),说明相较于对照组,低温驯化组能更好地保持樱桃果梗新鲜度,且B-2组效果更好。

图2 低温驯化对冰温贮藏樱桃果梗新鲜指数的影响Fig.2 Effect of cold acclimation on stem fresh index of cherry during ice-temperature storage

2.3 低温驯化对冰温贮藏樱桃TSS含量的影响

可溶性固形物(TSS)是衡量果实品质的一个重要指标[21]。实验如图3所示,TSS变化趋势各组大体一致,均呈波浪式下降,这可能是由果实内部物质转化和呼吸作用导致的。低温驯化处理能够维持樱桃较高的TSS,从而保证果实良好品质和风味。贮藏后期各组TSS的变化如下:B-2组>B-1组>CK组;且从40d开始,低温驯化组极显著(p<0.01)高于对照组的值;贮藏70d时,B-2组TSS极显著(p<0.01)高于B-1组,表明B-2驯化手段更有利于保持樱桃较高TSS含量。

图3 低温驯化对冰温贮藏樱桃TSS含量的影响Fig.3 Effect of cold acclimation on TSS content of cherry during ice-temperature storage

2.4 低温驯化对冰温贮藏樱桃VC含量的影响

由图4可知,VC含量变化在各组均呈下降趋势。贮藏10d时,对照组VC含量显著低于(p<0.05)驯化组;从20d开始,各组的VC含量关系依次为:B-2>B-1>CK;60d时,B-1(7.06mg/100g)、B-2(9.35mg/100g)均显著(p<0.05)高于CK(6.21mg/100g),且B-2是B-1的1.32倍(p<0.01);70d时,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三组之间两两差异极显著(p<0.01)。这表明低温驯化在一定程度上能够抑制樱桃VC含量的下降,且以B-2组驯化手段的效果更佳。

图4 低温驯化对冰温贮藏樱桃VC含量的影响Fig.4 Effect of cold acclimation on VC content of cherry during ice-temperature storage

2.5 低温驯化对冰温贮藏樱桃MDA含量的影响

MDA是植物衰老过程中膜脂质过氧化的重要产物,其含量的增加是膜结构损伤的重要标志[22]。本实验结果如图5所示,樱桃MDA含量变化整体呈上升趋势。在贮藏过程中,驯化组的MDA含量始终低于对照组值,贮藏60d时,B-2的MDA含量极显著(p<0.01)低于B-1和CK的值,B-1略低于CK(p>0.05);贮藏至70d时,各组MDA含量关系如下:B-2

图5 低温驯化对冰温贮藏樱桃丙二醛含量的影响Fig.5 Effect of cold acclimation on MDA content of cherry during ice-temperature storage

2.6 低温驯化对冰温贮藏樱桃CAT活性的影响

过氧化氢酶(CAT)是抗氧化酶,在木质素生物合成反应过程中催化H2O2分解而发挥清除活性氧的作用[23]。果蔬CAT活性升高,其抗氧化力随之加强。

图6所示,CAT活性整体呈先升后降趋势,贮藏前20d,CAT活性的短暂上升可能是由于低温环境促使樱桃自身抗氧化力加强,以适应环境的改变;随着果实的逐渐衰老,CAT活性下降。从图还可见,低温驯化能够抑制CAT活性的下降,其中B-2组驯化手段的效果更佳;贮藏70d时,驯化组CAT活性极显著(p<0.01)高于CK组,且B-2极显著(p<0.01)高于B-1组,这表明逐步低温驯化(B-2)更有利于樱桃CAT活性的保持。

图6 低温驯化对冰温贮藏樱桃CAT活性的影响Fig.6 Effect of cold acclimation on CAT activity of cherry during ice-temperature storage

2.7 低温驯化对冰温贮藏樱桃脂氧合酶(LOX)活性的影响

LOX是催化细胞膜脂肪酸氧化反应,加速果实衰老进程的酶。

如图7所示,贮藏期间,樱桃LOX活性整体呈上升趋势,从30d开始,CK组LOX活性始终高于驯化组,且B-2组始终低于B-1组;贮藏50d时,CK组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时,各组酶活性关系为CK(19.32U·g-1)>B-1(16.19U·g-1)>B-2(14.20U·g-1),且各组间差异显著(p<0.05)。实验结果表明,低温驯化抑制了樱桃LOX活性的上升,且以逐步低温驯化(B-2)的效果最佳。

图7 低温驯化对冰温贮藏樱桃LOX活性的影响Fig.7 Effect of cold acclimation on LOX activity of cherry during ice-temperature storage

2.8 低温驯化对冰温贮藏樱桃POD活性的影响

过氧化物酶(POD)是果实处于逆境时酶促防御系统的关键酶之一,能够清除自由基从而提高植物的自身抗逆性[24]。

从图8可知,贮藏期间,各组樱桃的POD活性都有波动现象,这可能与果实自身防御机制有关[25]。低温驯化能提高樱桃POD活性,以B-2提高的效果更显著。贮藏60d时,各组均达峰值,B-2的峰值高于B-1与CK的值(p<0.05);贮藏70d时,各组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-2酶活性(0.89U·g-1)分别是CK的1.27倍、B-1的1.17倍,且与CK、B-1差异均达极显著水平(p<0.01),表明逐步低温驯化(B-2)对保持樱桃贮藏过程中的POD活性更好。

图8 低温驯化对冰温贮藏樱桃POD活性的影响Fig.8 Effect of cold acclimation on POD activity of cherry during ice-temperature storage

3 结论

低温驯化能够提高果蔬品对低温的适应力,延缓果蔬衰老。低温驯化结合冰温贮藏樱桃在果实感官品质方面,处理组的腐烂率得到有效降低,并且果梗保持较高新鲜度;在果实营养品质方面,处理组保持了较高的TSS和VC含量;在果实生理方面,低温驯化延缓了MDA含量上升,有效抑制贮藏樱桃LOX酶活性上升,提高其CAT、POD的活性,这与低温驯化能提高果蔬抵御活性氧伤害的能力,并提高抗氧化酶的活性的结论[26-27]相吻合。综合实验结果,得到如下结论:低温驯化处理能够提高樱桃冰温贮藏的适应性,且低温驯化方式不同,贮藏的效果不同,逐步驯化对樱桃冰温贮藏效果更理想。

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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

刘璐(1990-),女,在读硕士,研究方向:农产品加工与贮藏。

*通讯作者:鲁晓翔(1962-),女,硕士,教授,研究方向:农产品加工与贮藏。

国家“十二五”科技支撑计划(2012BAD38B01);天津市创新团队项目(TD12-5049)。

TS255.1

A

1002-0306(2015)05-0301-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.05.055