温度波动对贮藏猕猴桃品质劣变的影响

张翼钊，王宝刚，李文生，钱建平，王云香，郝光飞，孟凡翔，常虹，周家华，赵山山*

（1.河北工程大学生命科学与食品工程学院，河北邯郸 056000；2.北京市农林科学院农产品加工与食品营养研究所，北京 100097；3.果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室，北京 100097；4.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081）

红阳猕猴桃（Actinidia chinensis）风味独特、营养丰富，深受消费者喜爱。它富含膳食纤维、维生素以及微量元素，能增强人体免疫力，改善亚健康体质[1-2]。已经证实猕猴桃具有多种生物活性作用，如抗氧化、抗糖尿病、抗炎等[3-5]。猕猴桃果皮较薄，采后呼吸代谢旺盛，不耐贮运。在运输过程中品质容易快速下降，从而缩短货架寿命[6-7]。采后运输过程易变质已经成为猕猴桃销售和加工的主要问题。低温贮藏作为最常用的保鲜技术，是影响水果采后品质的重要因素，适宜的低温条件可以降低水果的生理代谢水平，抑制水果的成熟衰老以及微生物的生长，对保持水果良好的感官品质和营养价值具有重要意义。

现有新鲜食品在配送运输过程中，贮存温度并不稳定。猕猴桃在运输、贮藏过程中采用装置为冷藏运输车，目前陆路冷链物流运输的最长时间为3 d。冷藏运输车在行驶过程中经历不同地域气候，箱内温度波动可达3 ℃左右，若冷藏门打开频繁，其温度波动可达5 ℃左右，温度波动范围主要通过制冷系统开启和关闭进行控制[8]。波动范围设置较小会导致制冷系统开启关闭频繁，明显增大运行能耗及冷藏系统损耗；温度波动范围设置较大可能会缩短水果贮藏时间，加快水果品质下降。探寻温度波动幅度对猕猴桃品质的影响，对于指导猕猴桃冷链运输、贮藏工艺优化具有重要意义。

研究表明冷链物流运输温度波动对果蔬采后贮藏产生不利作用，对果蔬的品质影响较大。物流运输温度波动降低了果蔬的硬度、可溶性固形物含量，同时提高了果蔬的多酚氧化酶活性，加快了果蔬的品质衰变[9-11]。在冷藏运输过程中，温度波动会明显影响猕猴桃的品质，加快猕猴桃软化速率。本文研究评价温度波动对猕猴桃果实品质的影响，以减少猕猴桃在冷链运输过程中的品质损害。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红阳猕猴桃（Actinidia chinensis.cv.Hongyang）：2021年9月采摘于浙江省金华市浦江县；无水乙醇、丙酮（均为分析纯）：天津市大茂化学试剂厂；碳酸钠、亚硝酸钠、氢氧化钠（均为分析纯）：天津市天新精细化工开发中心。

1.2 仪器与设备

BCE2202I-1CCN 电子天平：赛多利斯科学仪器有限公司；PAL-1 手持折光仪：日本ATAGO 公司；809 电位滴定仪：瑞士万通（中国）有限公司；F-920 便携式CO2分析仪、H100C 果实内部品质无损伤检测仪：北京阳光亿事达科技有限公司；FT327 硬度计：意大利EFFEGI 公司；H550S 显微镜：日本尼康公司；2695 高效液相色谱仪：美国沃特世公司。

1.3 方法

1.3.1 猕猴桃预处理与样品制备

选取大小均匀、成熟度一致、无病虫害、无机械性损伤未经催熟猕猴桃（S 级），采后立即运回实验室散去田间热。

猕猴桃放入50 cm×30 cm 的纸箱内，纸箱内用保鲜膜包装，每个纸箱随机放入30 个猕猴桃。对照：（2±0.5）℃恒定温度贮藏。处理一：3 ℃（2～5 ℃）间隔12 h、波动循环72 h。处理二：5 ℃（2～7 ℃）间隔12 h、波动循环72 h。3 d 后所有果实贮藏于（2±0.5）℃、湿度85%～95%，每周每个处理取出部分果实，检测各项品质和生理指标。每个处理3 个生物学重复（对照、处理一、处理二分别做3 组平行处理）。

1.3.2 果肉透明化评价

果实的透明化程度可以通过观察果实横切面果肉透明化面积比例进行评价。其中，0 级：无透明化症状（0%）；1 级：透明化面积<25%；2 级：25%≤透明化面积<50%）；3 级：透明化面积≥50%，具体见图1。

图1 果实透明化分级图谱Fig.1 Grading atlas of fruit transparency

透明化指数计算公式如下。

式中：T为透明化指数，%；E为各级透明化指数，%；R为相应级数；S为调查总果数；H为最高级别值。

透明化发生率计算公式如下。

式中：I为透明化发生率，%；N为发生透明化果实个数；S为调查总果数。

1.3.3 硬度测定

果实硬度采用硬度计测定[12]。

1.3.4 可溶性固形物含量测定

可溶性固形物（soluble solid content，SSC）含量采用折光仪测定。

1.3.5 维生素C 测定

维生素C 含量采用高效液相色谱法测定，根据杨晓元等[13]的测定方法并稍作修改。称取样品2.000 0 g于100 mL 烧杯中，加入适量20 g/L 偏磷酸溶液进行搅拌、提取，重复2～3 次，将试样转移至100 mL 容量瓶中，定容；将样品溶液转移至100 mL 离心管中，超声辅助提取10 min，3 500 r/min 离心10 min。准确吸取100 mL 上清液于另一50 mL 离心管中，加入10 mL 40 g/L L-半胱氨酸溶液，加入100 g/L 磷酸三钠溶液，调节pH 值至7.0～7.5，涡旋、振荡，用磷酸调节pH 值至2.4～2.9，用蒸馏水将试液全部转移至100 mL 容量瓶中，定容。混匀，样品溶液过0.45 μm 水相滤膜后，供高效液相色谱仪检测分析。

1.3.6 总酚含量测定

采用福林酚法测定猕猴桃总酚含量，并有所改动。称取1 g 猕猴桃果肉，加入0.05 mol/L 磷酸盐缓冲溶液（phosphate buffered solution，PBS）4 mL，冰浴研磨完全，移至离心管中，4 ℃、10 000 r/min 离心15 min，移取离心后的上清液1 mL，加1 mL 福林-酚试剂后静置，随后取碳酸钠（10%）溶液1 mL 定容，在室温下静置4 min。取均匀后的上清液175 μL，使用酶标仪在750 nm 波长处测定样品吸光度。

1.3.7 多酚氧化酶和过氧化物酶活性的测定

分别制备提取缓冲液（含1 mol/L 聚乙醇、4%聚乙烯吡咯烷酮、1% TritonX-100）、醋酸缓冲液（50 mmol/L，pH5.5）和儿茶酚溶液（50 mmol/L）。共称重5.0 g 组织，并与5.0 mL 提取缓冲液混合。在冰浴条件下研磨匀浆后，在4 ℃和12 000×g下离心30 min。在上清液中加入4.0 mL 醋酸缓冲液。以蒸馏水为参考，以420 nm 处的吸光度计算猕猴桃的多酚氧化酶活性，以470 nm 处的吸光度计算猕猴桃的过氧化物酶活性。每个处理进行3 个重复，每个重复使用10 个猕猴桃，以得到平均值。结果用U/g 表示。

1.3.8 可滴定酸测定

果实可滴定酸（titratable acid，TA）含量采用电位滴定仪测定[14]。

1.3.9 干物质测定

采用果实内部品质无损伤检测仪测定。

1.3.10 丙二醛测定

采用硫代巴比妥酸法测量丙二醛含量。称取2 g 冷冻研磨猕猴桃果实，加入10 mL10%三氯乙酸研磨至匀浆，4 ℃、4 000 r/min 离心10 min，吸取上清2 mL（空白管加蒸馏水2 mL），然后各管再加入2 mL0.6%硫代巴比妥酸溶液。摇匀，混合液在沸水浴中反应15 min，迅速冷却后4 000 r/min 离心15 min。取上清液分别在532、600、450 nm 波长处测定吸光度，单位为μmol/g FW。

1.3.11 相对电导率测定

用14.5 mm 打孔器，对猕猴桃果实打孔，去皮后取质量约2.5 g 果肉。在所取果肉中加入30 mL 甘露醇溶液（0.8 mmol/L）浸泡1 h 后，用电导率仪第1 次测定电导率值。测定结束后，将其沸水浴5 min，待冷却后第2次测定电导率值。相对电导率计算方法如下。

式中：X为相对电导率，μS/cm；S1为第1 次测定值；S2为第2 次测定值。

1.4 数据分析

所有试验数据采用Excel 处理。

2 结果与分析

2.1 温度波动对猕猴桃果实贮藏期间透明化的影响

温度波动对猕猴桃透明化的影响见图2。

图2 温度波动对猕猴桃透明化的影响Fig.2 Effect of temperature fluctuations on transparency of kiwifruit

果实的透明化程度是猕猴桃劣变的重要标志之一，如图2所示，随着贮藏时间延长透明化呈上升的趋势，21 d 时处理透明化发生率明显高于对照，处理间差异明显。猕猴桃在贮藏21 d 前出现透明化，28 d 处理与对照的透明化指数差异明显，处理果实透明化指数比对照高22%。随着贮藏时间延长，猕猴桃果实的透明化发生率呈上升趋势，14 d 后开始出现透明化，28 d所有果实出现透明化。贮藏21 d 时处理猕猴桃果实透明化发生率高于对照，处理二高于处理一。结果表明，温度波动处理会加速果实透明化发生率的升高。

2.2 温度波动对猕猴桃果实贮藏期间硬度和可溶性固形物含量的影响

温度波动对猕猴桃硬度和可溶性固形物含量的影响见图3。

图3 温度波动对猕猴桃硬度和可溶性固形物含量的影响Fig.3 Effect of temperature fluctuations on hardness and soluble solids of kiwifruit

硬度是衡量果蔬成熟度标准之一[14-17]。如图3所示，猕猴桃果实的硬度在贮藏过程中随贮藏时间的延长呈下降趋势。贮藏7 d 时处理果实硬度明显低于对照，从贮藏开始到7 d 时对照的硬度由8.23 kg/cm2下降到4.72 kg/cm2，降低了42%，处理一由8.23 kg/cm2下降到3.61 kg/cm2，降低了56%，处理二由8.23 kg/cm2下降到3.33 kg/cm2，降低了59%。处理硬度下降速度明显高于对照。因此温度波动处理会加速果实软化，降低果实的感官品质，提高了水果的新陈代谢，从而加快水果硬度下降。

可溶性固形物主要指可溶性糖类，是检测水果采后品质和贮藏效果的重要基础指标之一[18]。猕猴桃的食用价值下降前可溶性固形物含量越高，说明果实成熟度越高。如图3所示，猕猴桃可溶性固形物含量随贮藏时间的延长整体呈上升趋势，处理可溶性固形物含量始终高于对照，贮藏期间，对照的可溶性固形物含量由15.0%上升至16.8%，升高了10%，处理一由15.0%上升到17.4%，升高了13%，处理二由15%上升到17.3%，升高了12%。结果表明，温度波动加速了可溶性固形物含量的上升。

2.3 温度波动对猕猴桃果实贮藏期间维生素C 和总酚含量的影响

温度波动对猕猴桃维生素C 和总酚含量的影响见图4。

图4 温度波动对猕猴桃维生素C 和总酚含量的影响Fig.4 Effect of temperature fluctuations on vitamin C and total phenol concentration of kiwifruit

猕猴桃中维生素C 的含量普遍高于一般水果，享有“维C 之王”的美称。维生素C 又名抗坏血酸，是维持人体机能的一种重要的维生素[19]。水果果实中维生素C 含量直接影响水果的营养价值。如图4所示，随着贮藏时间的延长，猕猴桃果实的维生素C 含量呈下降趋势。从贮藏开始到结束，对照的维生素C 含量由99.5 mg/100 g 下降到77.2 mg/100 g，降低了22%，处理一由99.5 mg/100 g 下降到69.8 mg/100 g，降低了29%，处理二由99.5 mg/100 g 下降到68.9 mg/100 g，降低了30%。结果表明，温度波动处理加快果实维生素C 含量的下降，并提高了下降速率。

猕猴桃酚类化合物具有抗氧化作用，在维护人体健康方面发挥着重要作用，酚类含量与植物的抗氧化能力相关[20]。整个贮藏过程中，不同处理组猕猴桃果实的总酚含量呈上升趋势。在贮藏7 d 时，处理一和处理二猕猴桃的总酚含量分别为2.55 μg/g 和2.69 μg/g，明显高于对照组（2.21 μg/g），说明温度波动降低了总酚在猕猴桃贮藏过程中的消耗。

2.4 温度波动对猕猴桃果实贮藏期间多酚氧化酶和过氧化酶活性的影响

温度波动对猕猴桃过氧化物酶和多酚氧化酶活性的影响见图5。

图5 温度波动对猕猴桃过氧化物酶和多酚氧化酶活性的影响Fig.5 Effect of temperature fluctuations on peroxidase and polyphenol oxidase activity of kiwifruit

图5 显示，随着贮藏时间的延长，多酚氧化酶和过氧化物酶活性整体呈先上升后下降的趋势，贮藏7 d时多酚氧化酶活性整体达到高峰，然后由于细胞衰老和功能丧失而迅速下降。对照与处理一、处理二之间有明显差异。在贮藏过程中，处理一和处理二的多酚氧化酶水平明显高于对照。处理和对照的过氧化物酶活性分别在第7 天和第14 天到达高峰，随后由于细胞衰老和功能丧失而迅速下降。处理一与处理二之间无明显差异，但两种处理的过氧化物酶水平贮藏前期均明显高于对照组，从而促进了猕猴桃的衰老过程。处理一和处理二的多酚氧化酶活性在7 d 内升高，然后下降。贮藏7 d 时与对照相比，处理一和处理二的多酚氧化酶水平明显降低。此外，它们在第7 天达到了一个高峰，比对照组更早。7 d 时处理一和处理二过氧化酶水平分别升高了约56.6%和60.9%。果实的软化和老化是由细胞膜破裂导致，这与多酚氧化酶和过氧化物酶活性有关。多酚氧化酶通过将苯酚氧化为奎宁，与果实的褐变密切相关，奎宁以非酶的方式聚合，形成棕色色素。在本研究中，多酚氧化酶活性和过氧化物酶活性均受到抑制。

2.5 温度波动对猕猴桃果实贮藏期间可滴定酸、干物质、丙二醛、相对电导率的影响

温度波动对猕猴桃可滴定酸、干物质、丙二醛、相对电导率的影响见图6。

图6 温度波动对猕猴桃可滴定酸、干物质、丙二醛、相对电导率的影响Fig.6 Effect of temperature fluctuations on titratable acidity，dry matter，malondialdehyde，and relative conductivity of kiwifruit

如图6所示，贮藏期间随贮藏时间延长，果实可滴定酸含量呈下降趋势。贮藏7 d 时，对照的可滴定酸含量由1.22%下降到0.81%，降低了33%，处理一由1.22%下降到0.56%，降低了54%，处理二由1.22%下降到0.57%，降低了52%，处理的可滴定酸下降速率明显高于对照。结果表明，温度波动加速了有机酸的消耗。

贮藏期间果实干物质含量随贮藏时间延长呈缓慢上升的趋势，处理间差异不明显。丙二醛含量是反映细胞膜脂过氧化程度的重要指标[21]。不同处理猕猴桃丙二醛含量呈上升趋势，贮藏前14 d，丙二醛含量缓慢上升，14～42 d 各组处理间的差异明显，贮藏结束时处理含量为2.18 nmol/g 为对照（1.97 nmol/g）的1.1 倍，差异明显。结果表明温度波动处理可以促进猕猴桃果实丙二醛含量增加，加剧贮藏期果实细胞膜破坏程度。

相对电导率的大小可以描述果蔬组织衰老伴随细胞膜通透性增加的程度[22]。贮藏期间猕猴桃相对电导率呈上升的趋势，0～14 d 各组处理间差异较小，21 d后波动效果明显，贮藏结束时对照组为20.12%，处理一和处理二组分别为为23.21%和24.26%。处理组的相对电导率上升较快，说明温度波动处理对贮藏期间果实胞膜衰老有促进作用，加快细胞微环境和正常的生理代谢，温度波动增加果实膜脂损伤，提升贮藏期的猕猴桃相对电导率。

3 结论

采后温度波动对贮藏红阳猕猴桃品质变化有明显影响。在贮藏前期温度波动对比恒温贮藏明显降低果实硬度和提高可溶性固形物含量，同时提升了猕猴桃的相对电导率，此外，温度波动处理促进了贮藏猕猴桃可滴定酸的消耗，加速果实的后熟进程，加快猕猴桃整体品质下降。温度波动处理对贮藏猕猴桃多酚氧化酶、过氧化物酶、硬度、可溶性固形物、失重、VC、相对电导率、丙二醛、透明化影响较大。温度波动区间不同，对水果品质造成的衰变程度差异明显，波动越大猕猴桃的品质和营养价值的下降越迅速。因此，温度波动对维持代谢平衡、保护猕猴桃膜结构和抗衰老都有不利影响。此研究结果为收获后猕猴桃的运输、储存和保存提供了理论指导。