温度驯化对蓝莓冰温贮藏期间生理品质变化的影响

2014-03-08于继男鲁晓翔陈绍慧

食品科学 2014年22期

于继男，薛璐,*，鲁晓翔，陈绍慧

（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）

于继男1，薛璐1,*，鲁晓翔1，陈绍慧2

研究不同低温驯化方式结合冰温贮藏对蓝莓采后生理和贮藏品质和保鲜效果的影响。采用10 ℃放置12 h后转入4 ℃放置12 h和在4 ℃放置24 h这两种驯化方式处理蓝莓，然后在冰温库中贮藏70 d，每10 d测一次相关指标。结果表明，与直接冰温贮藏和冷藏相比，低温驯化处理对延缓蓝莓的腐烂、抑制VC和花色苷含量的减少、保护蓝莓果霜均有明显效果，并且抑制了蓝莓的呼吸强度和乙烯释放速率，对过氧化氢酶和脂氧合酶活力也有很明显的抑制效果。其中经10 ℃放置12 h后转入4 ℃放置12 h处理的效果最优。说明经低温驯化后冰温贮藏蓝莓的保鲜效果优于直接冰温和冷藏。

蓝莓；冷藏；冰温贮藏；低温驯化；生理品质变化

蓝莓又名越橘，杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium L.）植物。它具有清新宜人的玫瑰香味，营养价值远高于苹果、葡萄等，有“浆果之王”[1]的美称。然而蓝莓的成熟期在6～8月份，炎热潮湿的环境下室温放置2～4 d就开始腐烂变质[2]。蓝莓的价格相对较高，所以研究鲜食蓝莓的保鲜技术有着很高的经济价值以及广阔的市场前景。冰温是指从0 ℃开始到生物体冻结温度为止的温域，在这一温域保存贮藏农产品、水产品等，可以使其保持刚刚摘取的新鲜度。因此，冰温已经成为了继冷藏和气调贮藏之后的第三代保鲜技术[3]。这项技术已在葡萄、柿子、荔枝、苹果[4-7]等果蔬贮藏方面有所研究。但是由于蓝莓的成熟期在高温多雨的季节，采摘后的蓝莓仍带有大量的田间热，如果直接将其放置于冰温环境下贮藏可能会由于骤然遇冷而引起冷害，不利于果实的保藏。如果在贮藏前，先将果实放置于高于贮藏温度的环境中，使其逐步适应贮藏的环境，从而延长果实的贮藏期[8]。

目前，经过低温驯化处理对蓝莓在冰温贮藏期间的品质变化影响的研究鲜见报道。本实验以‘北陆’蓝莓为试材，通过比较直接冰温贮藏的蓝莓和经过低温驯化后冰温贮藏的蓝莓与冷藏蓝莓的各项指标，研究低温驯化后冰温贮藏果实方案的可行性，以期为蓝莓的冰温贮藏提供技术方法和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

采用来自辽宁省大连市金州区蓝莓采摘园的蓝莓，品种为‘北陆’，釆后当天运回国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）实验室（以下简称中心实验室），进行相关处理。

三氯乙酸、无水乙醇、冰乙酸、草酸天津江天化工技术有限公司；磷酸氢二钠、磷酸二氢钠天津市科威有限公司；邻苯二酚、愈创木酚、偏磷酸天津市光复精细化工研究所；乙二胺四乙酸、双氧水天津市光复科技发展有限公司；二硫苏糖醇、亚油酸钠天津博美科生物技术有限公司；聚乙烯吡咯烷酮美国SbaseBio公司；钼酸铵天津市化学试剂四厂凯达化工厂。所有试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

BW-120冰温保鲜库、普通冷库国家农产品保鲜工程技术研究中心；Genesys5紫外-可见分光光度计美国Milton Roy公司；D-37520高速冷冻离心机上海纳诺仪器有限公司；PAL-1糖度仪日本爱宕公司；DDS-11A电导率仪上海雷磁公司；Check point便携式O2/CO2测定仪丹麦PBI Dansensor公司；2010气相色谱仪、AUW220D电子分析天平日本岛津公司；TDA-8002电子恒温水浴锅天津中环实验电炉有限公司；SPX-250-C智能型恒温恒湿培养箱上海琅玕实验设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试材处理

挑选无病害、霉变、机械损伤的蓝莓为试材，分装（每2 kg放入一个泡沫箱内）后，分别进行处理：低温驯化结合冰温贮藏组（B-1组）：10 ℃、12 h→4 ℃、12 h→冰温库（-0.7～0.4 ℃）贮藏；低温驯化结合冰温贮藏组（B-2组）：4 ℃、24 h→冰温库（-0.7～0.4 ℃）贮藏；直接冰温贮藏组（B-CK组）：分装后直接放置于冰温库（-0.7～0.4 ℃）贮藏；冷藏处理组（L-CK组）：分装后直接放置于4 ℃的环境中进行贮藏。贮藏期间每10 d取一次样，进行各个指标的测定，贮藏期为70 d。

1.3.2 腐烂率计算

参照刘波[9]的方法加以修改。腐烂级别：0级，无腐烂；1级，0～1/3面积腐烂；2级，1/3～2/3面积腐烂；3级，2/3～1面积腐烂。按式（1）计算腐烂率。

1.3.3 果霜指数计算

参照高彦魁等[10]的方法加以修改。果霜级别：0级，无果霜，果实较软；1级，0～1/3面积果霜覆盖；2级，1/3～2/3面积果霜覆盖；3级，2/3～全果果霜覆盖；4级，果霜覆盖全果且果霜较厚。按式（2）计算果霜指数。

1.3.4 VC含量测定

钼蓝比色法[11]。吸取一定量的样液于50 mL的容量瓶中，然后加入草酸EDTA溶液，使总体积达到10.0 mL。再加入1.00 mL的偏磷酸醋酸溶液和5%的硫酸溶液2 mL，摇匀后加入4.00 mL的钼酸铵。静置30 min后，以试剂空白为参照，在705 nm波长处测定吸光度。

1.3.5 花色苷含量的测定

参照霍琳琳等[12]的方法并加以修改。称取2.0 g果肉组织，在冰浴条件下加入少许经预冷的1%盐酸-甲醇溶液研磨，转入25 mL具塞刻度试管中，并用1%盐酸-甲醇溶液定容至20 mL，混匀，放置于4 ℃的环境中避光提取20 min，期间摇动数次，用棉花过滤，收集滤液待用。以1%盐酸-甲醇溶液作空白调零，取滤液在分别在波长530 nm和600 nm处测定吸光度，重复3 次。以每克蓝莓组织在波长530 nm和600 nm处吸光度之差表示花色苷含量。

1.3.6 乙烯释放速率的测定

将蓝莓（体积约为罐的1/3）置于550 mL密封罐中，静置2 h后，用注射器吸取其中的气体，采用2010型气相色谱仪程序升温法[13]测定。

1.3.7 呼吸强度的测定

将蓝莓（体积约为罐的1/3）置于550 mL密封罐中，静置2 h后，用Check point便携式O2/CO2测定仪测定[14]，并称其对应的质量，带入公式（3）计算。

式中：X为呼吸强度/（mg CO2/（kg·h））；V为容器体积/L；K为换算系数，19.77；N为CO2体积分数/%；m为试样质量/kg；t为放置时间/h。

1.3.8 过氧化氢酶（catalase，CAT）活性测定

参照Aebi[15]、王艳颖[16]等方法并修改，取3 g果肉，加入10 mL预冷的pH 7.5 0.05 mol/L的磷酸缓冲液（内含5 mmol/L二硫苏糖醇和2%聚乙烯吡咯烷酮）在冰浴中研磨成匀浆，12 000×g、4 ℃离心20 min，收集上清液立即用于CAT活性测定。CAT反应体系包括粗酶液200 μL和3 mL 20 mmol/L H2O2，在240 nm波长处测定2 min内的样品吸光度。

1.3.9 脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）活性测定

参照Axelrod[17]、陈昆松[18]等的方法略加修改。底物为10 mmol/L的亚油酸钠，取果肉2.0 g，冰浴研磨, 加入0.05 mol/L磷酸缓冲液（pH 7.0），4 ℃、15 000×g离心15 min，上清液用于酶活性测定。3 mL反应体系中含亚油酸钠25 μL，2.775 mL、pH 7.0磷酸缓冲液，30 ℃温育，加200 μL酶液后20 s开始计时，记录234 nm波长处测定1 min内吸光度，重复3 次。

1.4 数据处理

实验数据采用Excel软件处理，利用SPSS 17.0软件进行数据间皮尔逊相关分析。

2 结果与分析

2.1 冰温结合不同驯化方式对蓝莓贮藏期间腐烂率、果霜指数、VC和花色苷含量的影响

图1 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期间腐烂率的影响Fig.1 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on decay incidence of blueberry fruits

从图1可以看出，随着贮藏时间的延长，蓝莓的腐烂率呈上升趋势。L-CK组在30 d时腐烂率急速上升到40.28%，至40 d时蓝莓已基本全部腐烂，无食用价值。因此后续实验只测得L-CK组前30 d的数据。其中前30 d，B-CK组与其他处理组的腐烂率基本持平（P＞0.05），但与L-CK组有显著性差异（P＜0.05）；在40 d后，B-CK与B-1、B-2之间均有显著性差异（P＜0.05），其中B-1（11.36%）明显优于B-2（20.92%）和B-CK（47.66%）。由此可以看出，相对于冷藏来说冰温贮藏可以更好地抑制腐烂率的升高，并且经过10 ℃、12 h→4 ℃、12 h阶段降温驯化的B-1组效果最为明显。

图2 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期间果霜指数的影响Fig.2 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on bloom index of blueberry fruits

从图2可以看出，随着贮藏时间的延长，蓝莓的果霜指数先缓慢下降，后期急剧降低。L-CK显著低于其他冰温组（P＜0.05）。在40 d后，B-CK组与其他两组差异性显著（P＜0.05），B-1和B-2组差异性不大，但结果均优于B-2组。这说明，冰温贮藏可以很好地保护蓝莓的果霜，且以B-1的方式阶段性降温的效果最优。

图3 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期间还原型VC含量的影响Fig.3 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on vitamin C content of blueberry fruits

由图3可知，VC的含量随着贮藏时间的延长而下降，L-CK组显著低于冰温处理组（P＜0.05），B-CK组相对于驯化组下降的也非常明显，在驯化组中B-1组的VC含量下降的最为缓慢。这说明，经10 ℃放置12 h后转入4 ℃放置12 h处理阶段性降温的冰温贮藏组可有效延缓VC含量的降低。这可能是由于低温驯化缓慢地降低了蓝莓体内酶反应的速率，从而减缓了VC的氧化分解，延缓了它的衰老。

图4 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期间花色苷含量的影响Fig.4 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on anthocyanins content of blueberry fruits

由图4可以看出，L-CK、B-CK和B-2组前10 d花色苷含量有所升高，在10～70 d期间，呈下降趋势；而B-1组前30 d一直呈现上升趋势，之后缓慢下降。这和Ali等[19]研究的结果基本一致，这可能是因为在采收之前蓝莓中的花色苷有一定的生物贮存；而B-1组花色苷含量的变化较为缓慢，可能是因为温度驯化更好地抑制了蓝莓的生理代谢。B-CK组与冰温处理组差异性显著（P＜0.05），在冰温处理组中B-1组的花色苷下降速率显著低于其他两组。由此可看出，冰温结合阶段性的温度驯化可以有效地延缓蓝莓花色苷的改变。

2.2 冰温结合不同驯化方式对蓝莓贮藏期间乙烯释放速率、呼吸强度的影响

图5 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期间乙烯释放速率的影响Fig.5 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on ethylene generation rate of bluebe rry fruits

由图5可见，L-CK组在20 d时出现了乙烯高峰，之后迅速下降；这与刘玲等[20]乙烯的变化结果基本一致。其他各冰温组在前50 d，乙烯释放速率略有下降，这可能是因为采收温度大概在27～28 ℃，经过冰温处理后蓝莓的生理代谢有所减缓；在60 d时出现乙烯高峰值，呈典型的呼吸跃变型果实特征，且B-1＜B-2＜B-CK，这与说明低温驯化后再冰温贮藏可以很好地抑制乙烯的生成，延缓了高峰期的出现，从而减缓果实的衰老。

图6 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期间呼吸速率的影响Fig.6 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on respiratory intensity of blueberry fruits

从图6可以看出，前10 d蓝莓果实的呼吸强度急速下降，这可能是因为冰温和冷藏处理都可以很好地减缓蓝莓的生理代谢，但在30 d时L-CK组的呼吸强度达到最大并在此后迅速降低，这与魏文平等[21]的研究结果总体趋势基本一致，但出现峰值的时间要比其晚，这可能与蓝莓的采摘成熟度和品种有关；B-CK组的呼吸强度显著性高于B-1和B-2（P＜0.05），10 d后呼吸强度均呈缓慢上升趋势，在60 d时达到最大，B-1组的变化相对比较缓慢。由此可看出，冰温结合低温驯化贮藏显著地降低了果实的呼吸强度。

2.3 冰温结合不同驯化方式对蓝莓贮藏期间CAT活性和LOX活性的影响

图7 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期间CAT活性的影响Fig.7 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on CAT activity of blueberry fruits

由图7可知，L-CK组与冰温处理组差异性极显著（P＜0.01），L-CK组CAT活力迅速降低，B-CK与B-2组差异性并不显著，但相对于L-CK组，冰温处理可以很好地抑制CAT活力的降低，而B-1与B-CK组差异性显著（P＜0.05），B-1组在前期有所上升，这与王芳等[22]等研究结果基本一致，这可能是因为逐步地降温更好激发了生物体的防御系统，使CAT活性提高之后又缓慢降低，最终仍然高于其他处理组。

图8 低温驯化结合冰温贮藏对蓝莓贮藏期LOX活性的影响Fig.8 Effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage on LOX activity of blueberry fruits

LOX是一种催化多不饱和脂肪酸的酶，产生多种自由基，可以促进细胞结构的破坏和衰老[23]。L-CK组的LOX活力在贮藏期迅速升高；B-CK组在前期迅速升高，结果与Ganhão等[24]基本一致，这说明冰温很好地抑制了LOX的活性，从一定程度上保护了果实。B-CK与B-1、B-2组差异性极显著（P＜0.01），而B-1和B-2组之间差异性并不明显，表明低温驯化相对于冰温处理，可以很好地抑制甚至降低LOX的活力，延缓果实的衰老。

3 结论

冰温贮藏相对于冷藏可以使果实的品质和口感得到较大程度的保持，而且能有效地抑制果实的新陈代谢。经过低温驯化后再冰温贮藏的蓝莓和直接冰温相比，对延缓蓝莓的腐烂、VC和花色苷含量的降低等有显著效果，并且可以显著地抑制呼吸强度和乙烯释放速率，减缓CAT活力的下降、降低LOX的活力。这可能是因为逐步降温使蓝莓更好地适应冰温的环境，进入休眠期[25]。在不同驯化方式的冰温贮藏处理组中，经10 ℃放置12 h后转入4 ℃放置12 h处理的过再冰温贮藏的对蓝莓各方面品质都有较好地保持，说明以此种方式进行冰温贮藏效果较好。

低温驯化结合冰温贮藏，有效地提高了蓝莓食用价值和商品价值，延长了贮藏期。有关冰温贮藏中，符合实际的驯化温度和最优的驯化时间及冰温结合低温驯化对蓝莓保鲜的机理尚有待进一步研究。

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Effect of Cold Acclimation on Quality of Blueberry Fruits during Ice-Temperature Storage

YU Ji-nan1, XUE Lu1,*, LU Xiao-xiang1, CHEN Shao-hui2
(1. Tanjiin 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 and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products, Tianjin 300384, China)

The effect of cold acclimation combined with ice-temperature storage (CACITS) on the quality of blueberries was investigated in this study. Blueberries were acclimated at 10 ℃ for 12 h, then at 4 ℃ for 12 h or at 4 ℃ for 24 h. Physiochemical parameters and nutritional composition were measured every 10 days during 70 days of storage. Results showed that cold acclimation combined with ice-temperature storage was more effective in delaying the decay of blueberries, inhibiting the decrease in vitamin C and anthocyanins, and protecting blueberry bloom when compared with single cold storage and controlled freezing-point storage. Moreover, the combined treatment suppressed respiratory intensity and ethylene generation rate, and lowered both CAT and LOX activities, thus extending the storage period. Among two treatments, cold acclimation at 10 ℃ for 12 h followed by 4 ℃ for 12 h was more effective, which illustrates that the effi ciency of direct controlled freezing-point storage and cold storage can be enhanced by their combined use.

blueberry; cold storage; ice-temperature storage; cold acclimation; physiological variation

TS255.1

1002-6630（2014）22-0265-05

10.7506/spkx1002-6630-201422052

2014-04-25

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD38B01）

于继男（1989—），女，硕士研究生，研究方向为农产品加工与贮藏。E-mail：529324771@qq.com

*通信作者：薛璐（1976—），女，副教授，博士，研究方向为农产品加工与贮藏。E-mail：hellenxue@sina.com