不同剂量紫外线照射对宁德晚熟龙眼水南1号保鲜效果的影响

钟兰军

(福建省宁德市漳湾镇农业技术推广站， 福建 宁德 352100)

龙眼DimocarpuslonganLour俗称桂圆，为典型的南亚热带果树，是我国南方主要的亚热带果树之一[1-2]。福建宁德、福州是我国龙眼栽培的北缘区域，由于特有的地理及气候条件，使其具有发展晚熟龙眼的区位优势。由于龙眼成熟季节正处于高温季节，致使龙眼在运输过程中不易保存，易发生腐烂变质等问题[3-6]。有研究表明，龙眼在25℃的常温条件下经过1 d就开始褐变，3 d左右原有风味就已经发生变化，产生果肉自溶，7 d果实则完全腐烂变质[8]。当前国内外多采用常温或低温冷藏两种转运保存方式，并同时采用乙醛处理、冷冻贮藏等辅助手段来延长龙眼采摘后的保存期，但也存在化学残留、冷链物流不完善等问题，因而寻找新型保存方法成为国内外的研究方向[7-8]。近年来国内外有专家学者使用紫外线及热处理研究果蔬的保存，采用辐射照射保鲜具有节约能源、不改变保存产品品质和外形、操作方便简单、无残留且不污染环境等优点，因而具有广阔应用前景[9]。

水南1号龙眼是由福建省莆田市农业科学研究所选育的优良龙眼品种，具有果实大、外观美、可食率高、丰产晚熟等优点[10]，在福建甚至是东南沿海地区都广受欢迎。近年来，水南1号龙眼产量大幅度增加。随着生产的发展，水南1号晚熟龙眼的保鲜贮藏问题日益突出，而目前对其进行紫外线及热处理方面研究未见报道。为探究适合于水南1号龙眼的保鲜技术，促进龙眼的生产与销售，笔者采用热处理结合不同剂量的紫外线照射处理对水南1号龙眼的保鲜效果进行研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2018年9月下旬，于宁德市蕉城区七都镇果树园采摘八九分成熟、颗粒大小相近、表面光滑无病虫害的水南1号龙眼果实为试验材料。果实在无菌操作台内将多余果柄及相近枝叶减去，果柄剩余3～4 mm，修剪完成后使用无菌水清洗干净。

1.2 试验方法

1.2.1试验预处理 在预试验中，将试验材料分为4组，分别置于45、50、55、60℃热水中进行水浴10 min。结果表明，50℃热水处理10 min水南1号龙眼的保鲜效果最佳。因此，后续试验选择50℃热水处理10 min条件下，分别设置辐射剂量20、25、30、35 J·m-2紫外灯照射，以确定最佳的辐射剂量。

1.2.2试验设计 试验设6个处理，每个处理3次重复，各处理分别为N1：在50℃热处理10 min，照射辐射剂量20 J·m-2的紫外灯；N2：在50℃热处理 10 min，照射辐射剂量25 J·m-2的紫外灯；N3：在50℃热处理 10 min，照射辐射剂量30 J·m-2的紫外灯；N4：在50℃热处理 10 min，照射辐射剂量35 J·m-2的紫外灯；N5：在50℃热处理 10 min；以不进行热处理以及无紫外灯辐射为空白对照(CK)。

紫外灯照射时距离龙眼50 cm，在紫外灯照射处理后将龙眼放入保鲜袋内统一封口保存，放置于25℃恒温箱内避光保存，并于每日上午9：00抽取各处理龙眼(共20颗)测定其相关指标，测定完毕放回原位。每天在每个重复试验中选取20个果实测定记录，每隔1 d测定1次，连续测定6次(12 d)。

1.2.3果实失重率的测定 失重率计算公式：

失重率(%)=(干燥前果实重量-干燥后果实重量)/干燥前果实重量×100

1.2.4果皮相对电导率测定 随机抽取试验组龙眼果皮，用打孔器打孔获得直径5 mm的果皮圆片，置于蒸馏水中冲洗1次，用滤纸擦净，放置于15 mL蒸馏水中，振荡后于25℃恒温箱中放置30 min后，混匀测定电导率P1，随后将果皮和浸出液回流煮沸20 min，冷却至室温，测定全果电导率P2。测定结果以百分数表示。相对电导率计算公式：

1.2.5果实丙二醛(MDA)含量测定 采用2-硫代巴比妥酸(TBA)法测定MDA含量。

1.2.6细胞膜相对渗透率的测定 采用赵云峰等[2]、林艺芬等[5]方法测定细胞膜相对渗透率，测定结果以百分数表示，计算公式如下：

其中，C1：加热前果皮浸出液的电导率(μS·cm-1)；C2：加热后果皮浸出液的电导率(μS·cm-1)。

1.2.7可溶性糖及还原糖含量的测定 采用赵云峰等[11]的方法测定，含量以mg·g-1FW表示。

1.2.8可溶性固形物(TSS)含量的测定 方法同1.2.5，测定结果以百分数表示。

1.2.9Vc含量的测定 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法，含量以μg·g-1FW表示。

1.3 数据处理

试验数据采用SPSS软件进行单因素方差分析，用Ducan多重比较法进行差异显著性分析，用ORIGIN 8.0 软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水南1号龙眼果实失重率的影响

果实失重率可以有效反映果实在运输过程中水分流失情况，果实失重严重影响果实的外观和品质，研究中常用失重率来表示保鲜效果[2]。本试验通过比较龙眼不同贮藏期重量的变化反映龙眼自然水分损耗情况。由图1可知，龙眼果实失重率随着贮藏时间的延长不断提高，失重率变化大致呈现线性关系。对照(CK)处理与其他处理在0～2 d失重率并无明显差异，而在4～12 d开始出现分化。贮藏第12 d时CK、N1、N2、N3、N4、N5处理的龙眼果实失重率分别为1.21%、0.88%、1.14%、0.72%、1.02%、0.97%，CK、N2、N4处理部分果实出现汁液外溢，失重率达到最高水平。总体而言，N1～N5处理失重率低于对照(CK)处理，其中N3处理失重率最低，且在4～12 d失重率显著低于对照CK(P<0.05)。

图1 不同处理对水南1号龙眼失重率的影响Fig.1 Effects of different treatments on weight loss of Shuinan No.1 longan

2.2 不同处理对水南1号龙眼果皮相对电导率的影响

研究表明果皮相对电导率能够反映细胞膜的相对完整性，相对电导率随着采摘时间的延长而增大，能够有效反映果实的衰老程度[2, 9]。由图2可知，果皮的相对电导率随贮藏时间的延长逐步增加，各处理相对电导率增速从小到大依次为CK>N4>N5>N1>N2>N3，在第12 d时CK、N4、N5、N1、N2、N3相对电导率分别为60.32%、56.97%、51.65%、51.32%、49.65%、47.44%。结果表明，50℃热处理10 min结合照射剂量35 J·m-2紫外灯辐射处理在试验期间能够使龙眼果实保持较好的细胞膜完整性，与对照(CK)处理相比果皮相对电导率存在显著性差异(P<0.05)，延缓龙眼衰老的效果最佳。

图2 不同处理对水南1号龙眼果皮相对电导率的影响Fig.2 Effects of different treatments on peel relative conductivity of Shuinan No.1 longan

2.3 不同处理对水南1号龙眼丙二醛(MDA)含量的影响

植物通过正常的生理代谢产生的活性氧(ROS)能够破坏植物体内的蛋白质和核酸，还会破坏细胞中的不饱和脂肪酸，使其发生脂质过氧化作用。MDA是脂质过氧化产物之一，也是细胞氧化损伤的一个重要检测指标[2, 12]。由图3可知，各处理MDA含量在龙眼采摘后0～2 d变化幅度不大，在龙眼贮藏2～4 d时CK、N4处理的MDA含量增速加快，在贮藏6～12 d时MDA含量增长减慢，二者变化趋势相似。N1、N2、N3、N5处理在贮藏0～12 d增速较慢，尤其是N3处理的MDA含量增长最慢，在第12 d时MDA含量为5.52 mmol·g-1FW，仅为对照(CK)处理(7.12 mmol·g-1FW)的77.5%。在贮藏4～12 d期间对照(CK)处理的MDA含量显著高于N3处理(P<0.05)。结果表明，经过50℃热处理 10 min结合照射剂量30 J·m-2紫外灯辐射能够有效抑制龙眼果实MDA含量上升，延缓果实衰老。

图3 不同处理对水南1号龙眼丙二醛(MDA)的影响Fig.3 Effects of different treatments on MDA of Shuinan No. 1 longan

2.4 不同处理对龙眼细胞膜相对渗透率的影响

细胞膜相对渗透率能反映细胞膜的完整性和果实的衰老程度，也是检测果实受到胁迫严重程度的指标之一[2, 13-14]。由图4可知，经过紫外线及热处理的龙眼果实细胞膜相对渗透率均低于对照(CK)。贮藏第12 d时N3处理的细胞膜相对渗透率为61.36%，仅为对照(CK)处理的77.4%。由于MDA含量与细胞膜相对渗透率密切相关，由此分析，细胞内MDA含量的增加会对脂膜蛋白和核酸进行攻击，产生Shiff碱进而破坏细胞膜的稳定性，使细胞膜的结构、功能陷入紊乱。过量的MDA还会抑制还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸，由于后者具有清除自由基的能力，进而造成细胞膜清除自由基能力下降，自由基代谢紊乱，细胞膜结构进一步受损而扩大细胞膜通透性。

图4 不同处理对水南1号龙眼细胞膜相对渗透率的影响Fig.4 Effects of different treatments on relative permeability of cell membrane of Shuinan No.1 longan

2.5 不同处理对龙眼可溶性糖及还原糖含量的影响

还原糖指具有还原性的糖类，为植物代谢提供能量来源。植物体内的还原糖主要包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等[15]。可溶性糖与果实品质和口感密切相关，是评价果实品质的重要指标[16-18]。由图5可知，可溶性糖与还原糖含量变化趋势相似，呈现先上升后下降的趋势。由图5a可知，在贮藏0～4 d时对照(CK)处理龙眼的可溶性糖含量上升达到最高水平(140.71 mg·g-1FW)，在贮藏4～12 d下降至85.64 mg·g-1FW。热处理+辐射处理均优于对照(CK)处理，其中在贮藏12 d时N3处理龙眼的可溶性糖含量为113.45 mg·g-1FW，远高于对照(CK)处理，二者存在极显著差异(P<0.01)。由图5b可知，N3处理龙眼的还原糖含量在第6 d达到最高值(37.88 mg·g-1FW)后，在第12 d下降到最低水平(19.45 mg·g-1FW)。N3处理龙眼的还原糖含量大于对照(CK)处理，二者差异达极显著水平(P<0.01)。可溶性糖含量与还原糖含量呈现先上升后下降的趋势，分析其原因可能是龙眼果实在采摘后，为维持机体的新陈代谢，果实内蔗糖、麦芽糖等多糖分解为葡萄糖、果糖等单糖，而随着果实的呼吸作用，单糖逐渐被消耗，造成可溶性糖与还原糖含量逐步降低。

图5 不同处理对水南1号龙眼可溶性糖和还原糖含量的影响Fig.5 Effects of different treatments on the contents of soluble sugar and reducing sugar of Shuinan No.1 longan

2.6 不同处理对龙眼可溶性固形物(TSS)含量的影响

可溶性固形物(TSS)是溶解于水的化合物的总称，在果实中可溶性固形物包含多种糖类，是生物呼吸作用、新陈代谢重要的能量来源[19-20]。由图6可知，各处理龙眼TSS含量随贮藏时间的延长逐步下降。在贮藏12 d后，对照(CK)处理龙眼的TSS含量下降至最低水平(16.32%)。相比之下，N3处理龙眼的TSS含量降幅小于其他处理，但贮藏第12 d时TSS含量仍达到18.65%，对照(CK)处理与N3处理差异达极显著水平(P<0.01)。由此分析，果实中大分子碳水化合物的代谢降解会产生TSS，产生的TSS可以用于呼吸等过程的消耗。本研究水南1号龙眼TSS含量持续下降，表明果实贮藏期间呼吸代谢旺盛。

图6 不同处理对水南1号龙眼果实可溶性固形物的影响Fig.6 Effects of different treatments on soluble solid of Shuinan No.1 longan fruits

2.7 不同处理对水南1号龙眼Vc含量的影响

Vc是植物体内最重要的抗氧化剂之一，能够有效清除植物体内的自由基和ROS，因而能有效延缓植物衰老[21- 22]。研究表明Vc含量容易受到外界因素的影响，因而不适于长期保存[23]。图7中，各处理龙眼的Vc含量在贮藏0～2 d呈下降趋势，在贮藏2～6 d开始上升，在贮藏6 d时对照(CK)处理龙眼的Vc含量达到最高水平，为156.12 μg·g-1FW，在贮藏第6 d以后继续下降。至贮藏12 d时Vc含量仅为121.44 μg·g-1FW，相比而言，N3处理在达到最高水平(155.17 μg·g-1FW)后，贮藏第12 d时仍高达128.79 μg·g-1FW，在贮藏10～12 d时差异达显著水平(P<0.05)。Vc含量呈现先上升后下降趋势，分析可能原因：一是热处理诱导果实产生Vc等抗毒素，抑制抗坏血酸氧化酶活性；二是热处理可帮助果实维持较高水平己糖，其可作为Vc合成的前体物质。

图7 不同处理对水南1号龙眼Vc含量的影响Fig.7 Effects of different treatments on vitamin C content of Shuinan No.1 longan

但在贮藏后期果实的呼吸作用和新陈代谢的持续进行，消耗大量葡萄糖、果糖等己糖，同时呼吸热的大量排放可加速Vc的消耗。

3 结论与讨论

龙眼是我国南方颇具特色的热带、亚热带水果之一，因其具有独特的风味和口感，深受广大消费者喜爱[1]。龙眼采摘期一般在7月至9月，此时我国南方地区正处于高温、湿热时节，造成龙眼极易受到微生物侵染，加之含糖量高、代谢旺盛，一般龙眼在采摘后3 d便开始败坏，极不利于长期贮藏[24]。因此，研究制定科学合理的龙眼贮藏保鲜技术，减少贮藏过程中的腐败变质，延长龙眼的保鲜期具有重要的社会和经济效益[25]。

本研究通过预试验确定水南1号龙眼在水浴温度为50℃时具有最佳保鲜效果，并以此为基础，探究紫外线辐射剂量对龙眼保鲜效果的影响。结果表明：水南1号龙眼在50℃热处理10 min基础上结合照射剂量30 J·m-2的紫光灯辐射时具有最佳的保鲜效果，在贮藏第12 d时，水南1号龙眼失重率、果皮相对电导率、细胞膜相对渗透率、TSS含量分别为0.72%、47.44%、61.36%、18.65%，龙眼果实中的MDA含量为5.52 mmol·g-1FW，可溶性糖及还原糖含量分别为113.45、19.45 mg·g-1FW，Vc含量达128.79 μg·g-1FW。需要注意的是，设置合适的紫外线辐射剂量和热处理能够有效延长龙眼的保鲜期，但过量的紫外线则会破坏龙眼表皮组织，甚至会降低龙眼的食用口感，反而不利于果实的保鲜。