UV-C处理对蓝莓贮藏保鲜及品质的影响

于刚，栾雨时，安利佳

（大连理工大学生命科学与技术学院，辽宁 大连 116023）

蓝莓（Blueberry）学名越橘（Vaccinium ssp.），属于杜鹃花科（Ericaseae）越橘属（Vaccinium）植物，其果味酸甜，风味独特，含有丰富的维生素、花青素、矿物质和抗氧化物，被誉为“世界第三代水果之王”，经常食用有助于抗衰老[1]和抗氧化损伤[2]，预防泌尿系统感染和癌症[3]，抑制血压升高[4]，更有助于防止视力衰退。据联合国粮农组织（FAO）数据库资料显示，从1996 至2008年世界蓝莓种植面积由4.1 万hm2增至8.5 万hm2；我国自1983 年引种栽培以来，该产业发展迅速，2002 年至2009 年，种植面积和产量分别增长了56 倍和485倍[5]。但蓝莓果实易失水软化，受病原菌侵染和发生生理衰变，引起腐烂变质，致使货架期缩短，失去其商品价值，因此必须寻找适当的贮藏保鲜技术，以延缓衰老，防止腐败，减轻在贮藏和销售中造成的经济损失。短波紫外线（280 nm～180 nm，简称UV-C）对食品及水果的表面杀菌效果良好，已在很多果蔬的贮藏和保鲜中应用。利用UV-C 对蓝莓进行保鲜的研究很少，只有Perkins-Veazie[6]通过设定不同的UV-C 强度对蓝莓进行过保鲜处理，调查了果实发病率和物理品质。国内对蓝莓保鲜相关的报道更少，所以本实验旨在通过同一剂量UV-C 的不同时长处理蓝莓，分析冷藏期间的变化，探索出适宜的方法，为延长货架期、保障食品安全、减少经济损失提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试品种“蓝丰（Bluecrop）”蓝莓果实于2010 年8月中旬采自大连庄河。

1.2 仪器与试剂

GY-2 型水果硬度计、TD-45 型数字折光仪：浙江托普；PH100 防水型笔式pH 计：上海三信；AL204 型分析天平：Mettler Toledo；Pico&Fresco 台式离心机：德国Heraeus 贺利氏；Sunrise TS-color 酶标仪：奥地利TECAN。

EDTA-Na2、氮蓝四唑（NBT）、核黄素、甲硫氨酸（Met）、愈伤木酚、H2O2、L-苯丙氨酸（L-Phe）、丙酮、甲酸等试剂均国产分析纯试剂。

1.3 实验设计

将当天采摘的蓝莓贮藏在10 ℃预冷，选取成熟度及大小一致、无病虫害、无机械损伤的鲜果1 000 粒。将其分为五组，分别放到距蓝莓果15 cm、剂量率为5.0 mW/cm2的紫外灯下照射0（对照）、30、60、120、240 s，随后冷藏于4 ℃，分别在0、10、17、24、31、38 d 后测定各项目；每个处理重复3 次。

1.4 检测内容与方法

发病率的测定：

发病率=（总果数-好果数）/总果数×100%。

果实硬度、SSC 测定：在每一处理中随机取9 粒果测定其硬度[7]；将果实全部剥皮后研磨成汁，测定可溶性固形物（SSC）的含量。

失重率的测定：

失重率=（初始质量-测定当天的质量）/初始质量×100%。

果实酶活性和花青素含量的测定：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）等防御性酶活参照“现代植物生理学实验指南”[8]中的方法测定；花青素含量采用分光光度计[9]测定。

1.5 数据处理

所得数据用OriginPro 8.1 和SPSS 17.0 软件分析。

2 结果与分析

2.1 UV-C 辐射对果实发病率的影响

发病率是衡量果实贮藏保鲜效果的一个重要指标。蓝莓贮藏期间，易受病原菌侵染而发生病变，影响品质。对各处理在贮藏期内的调查统计结果绘于图1。

图1 不同时长UV-C 辐射对蓝莓贮藏期间果实发病率的影响Fig.1 Effects of different UV-C dose on disease incidence of blueberry dyring storage

可见，各处理贮藏10 d 时，均有病果出现，随着贮藏时间的延长，发病率呈上升趋势；240 s UV-C 处理的发病率最高，对照次之，二者在贮藏24 d 和38 d 时的发病率均超过了50%和70%。贮藏38 d 时，30 s 和120 s UV-C 处理的果实发病率才超过50%，而60 s 处理的发病率仅为47.3%。并且各处理间的发病率在5次调查中都差异显著。30、60、120 s 处理的发病率较低，尤以60 s 处理的最明显；而240 s 处理的发病率最高，说明UV-C 处理的时间并非越长越好。

2.2 UV-C 辐射对果实硬度和失重的影响

硬度常作为蓝莓果实采后衰老程度与保鲜效果的重要指标。在整个实验贮藏期内，对照和处理果实硬度呈上升趋势，且处理组上升幅度更大，速度更快，可能是由于失水造成的。结果如图2 所示。

图2 不同时长UV-C 辐射对蓝莓贮藏期间果实硬度的影响Fig.2 Effects of different UV-C dose on fruit firmness of blueberry during storage

贮藏10 d 时各处理间差异不显著，17 d 时120 s处理的硬度为1.14，较对照高11.5%。贮藏17 d 后30、60 和120 s 处理的果实硬度都明显高于对照，一定程度上起到了抑制果实软化的作用。

在贮藏期间果实极易失水，失重率随着时间的推移有所增加。UV-C 对蓝莓果实失重的影响见图3，适量的UV-C 处理能有效抑制果实失重，其中，60 s 处理的最好，240 s 处理的最差。

图3 不同时长UV-C 辐射对蓝莓贮藏期间果实重量的影响Fig.3 Effects of different UV-C dose on fruit weight of blueberry during storage

2.3 UV-C 辐射对果实花青素、SSC 及pH 的影响

处理后贮藏不同天数时的果实花青素含量整理于图4。

图4 不同时长UV-C 辐射对蓝莓贮藏期间果实花青素含量的影响Fig.4 Effects of different UV-C dose on fruit anthocyanins of blueberry during storage

可见各辐射时长普遍较未处理的花青素含量高，但各处理间差异不显著，这说明UV-C 辐射有促进花青素增加的趋势，但增加幅度与辐射时长无关；贮藏初期蓝莓果实中的花青素含量明显增加，这可能是由于原花青素分解的结果；贮藏24 d 以后，花青素含量开始下降，可能是其被氧化分解的缘故。

可溶性固形物（SSC）主要是可溶性糖和可溶性蛋白，可以作为评价蓝莓品质的主要指标。各处理组蓝莓果实的SSC 变化见图5。

图5 蓝莓果实贮藏期间SSC 含量和pH 的变化Fig.5 Changes in SSC content and pH of blueberry during storage

整个实验贮藏期内，蓝莓果实SSC 含量随着贮藏时间的延长都呈现上升——下降——上升趋势。各处理和对照及各处理之间差异不显著，在10 d 达到最大值。这是由于贮藏期间生理变化和呼吸作用引起物质变化，从而造成了SSC 波浪式变化趋势。

蓝莓果实含有大量的有机酸，pH 比较低。各处理间果实的pH 变化如图5 所示。在整个实验贮藏期内，随着贮藏时间的延长不断上升，升降幅度不同，但无显著性差异。在贮藏过程中，有机酸通过糖异生途径，有合成糖，从而降低了含量，引起pH 的上升。

2.4 UV-C 辐射对果实相关性酶活的影响

对3 种主要果实相关性酶活的测定分析见表1。

表1 不同时长UV-C 辐射对蓝莓贮藏期间相关性酶活的影响Table 1 Effects of different UV-C dose on fruit-related enzyme activity of blueberry during storage

表1 表明，辐射后贮藏17 d 以内时，各处理果实的SOD、PAL 活性呈上升趋势，60 s 和120 s 处理的酶活性增加幅度大于其他处理；继续贮藏酶活性呈下降趋势，0 s 和240 s 处理的下降较快；POD 活性呈现不规则变化，比较而言，以60 s 和120 s 处理的酶活性稍高些。在整个实验贮藏期内，各处理间酶活性的差异均未达到显著程度，说明几个UV-C 辐射时长对这3种酶的影响无本质差异。

3 讨论与结论

已有报道表明，采后果实经过UV-C 辐射处理，能够杀死或抑制病原菌的生长与繁殖，从而减少果实的腐烂。祖鹤等[10]调查了UV-C 辐射对鲜切菠萝病原菌的影响，发现4.5 mW/cm2剂量UV-C 辐射15 s 以上即可杀灭大肠菌群；辐射90s 后，霉菌数显著低于对照。Allende[11]等以不同剂量UV-C 处理生菜，均能减少病原菌数量，进而延长货架期。本实验中，我们对预冷蓝莓进行不同时长的UV-C 照射，结果表明，不同时长的UV-C 处理对蓝莓保鲜效果各异；其中60 s 辐射处理能有效降低发病率。

UV-C 辐射还能促进果实防御性酶活的增加，诱导果蔬产生抗病性。Pombo 等[12]以4.1 kJ/m2UV-C 辐射草莓，发现PAL、PPO、POD 等的酶活得以提高，增强了对灰霉病的抗性。荣瑞芬等[13]采用不同剂量UV-C 照射采后桃，发现0.25 kJ/m2～0.5 kJ/m2处理的果实，PAL、POD 与PPO 活性提高、抗病性增强。本实验的结果也表明了适当的UV-C 辐射能够增加SOD、POD、PAL 的酶活，但240 s 处理的各酶活反而低于对照，其原因有待进一步实验查明。

适量UV-C 辐射能够较好的保持果实硬度，延缓SSC、有机酸、花青素等物质含量的下降，但蓝莓果皮薄、柔软，高剂量的UV-C 辐射会破坏蓝莓果皮细胞而影响保鲜效果，其机理还需要进一步研究探明。

综上所述，适量的UV-C 辐射能够保障果实的安全、卫生及品质，减少果实腐烂，延缓衰老，对加长贮藏期具有良好的效果。

[1]Williams C M,Mohsen M A E,VauzouR D,et al.Blueberry-induced changes in spatial working memory correlate with changes in hippocampal CREB phosphorylation and brain-derived neurotrophic factor(BDNF) levels[J].Free radical biology &medicine,2008,45(3)：295-305

[2]Bo C D,Martinia D,Vendramea S,et al.Improvement of lymphocyte resistance against H2O2-induced DNA damage in Sprague-Dawley rats after eight weeks of a wild blueberry(Vaccinium angustifolium)-enriched diet[J].Mutation research/genetic toxicology and environmental mutagenesis,2010,703(2)：158-162

[3]Catherine C N.Cranberry and blueberry：Evidence for protective effects against cancer and vascular diseases[J].Mol Nutr Food Res,2007,51(6)：652-664

[4]Kalea A Z,Clark K,Schuschke D A,et al.Dietary enrichment with wild blueberries(Vaccinium angustifolium)affects the vascular reactivity in the aorta of young spontaneously[J].Journal of Nutritional Biochemistry,2010,21(1)：14-22

[5]李丽敏,赵春雷,郝庆升.中外蓝莓产业比较研究[J].中国农学通报,2010,26(23)：354-359

[6]Perkins-veazie P,Collins J K,Howard L.Blueberry fruit response to postharvest application of ultraviolet radiation[J].Postharvest Biology and Technology,2008,47(3)：280-285

[7]刘晓菲,程春生,覃宇悦,等.壳聚糖/纳米蒙脱土复合涂膜对枇杷保鲜的研究[J].食品研究与开发,2011,32(4)：168-171

[8]中国科学院上海植物生理研究所,上海市植物生理学会.现代植物生理学实验指南[M].北京：科学出版社,1999：314-323

[9]刘仁道,张猛,李新贤.草莓和蓝莓果实花青素提取及定量方法的比较[J].园艺学报,2008,35(5)：655-660

[10]祖鹤,潘永贵,陈维信.短波紫外线照射对鲜切菠萝微生物的影响[J].食品科学,2009,30(17)：67-69

[11]Allende A,Mcevoy J L.,Luo Yaguang,et al.Effectiveness of two-sided UV-C treatments in inhibiting natural microflora and extending the shelf-life of minimally processed‘Red Oak Leaf’lettuce[J].Food Microbiology,2006,23(3)：241-249

[12]Pombo M A,Rosli H G,Martínez G A,et al.UV-C treatment affects the expression and activity of defense genes in strawberry fruit（Fragaria×ananassa,Duch.）[J].Postharvest biology and technology,2011,59(1)：94-102

[13]荣瑞芬,郭堃,李京霞,等.UV-C 处理采后桃防御酶活性与贮藏效果研究[J].食品科学,2007,28(8)：505-509