冷激处理对库尔勒香梨贮藏品质的影响

白雪蓉，李雅玲，郑贺云，张绍铃，王俊强，张秋勤，员 野，马 敏，武张飞，谢婷婷，王利斌，蒲云峰，任晓镤*，谢 兵*

（1.塔里木大学食品科学与工程学院，新疆 阿拉尔 843300；2.南疆特色农产品深加工兵团重点实验室，新疆 阿拉尔 843300；3.南京农业大学园艺学院，江苏 南京 210095；4.新疆阿拉尔聚天红果业有限责任公司，新疆 阿拉尔 843300）

库尔勒香梨主产于新疆巴州库尔勒一带，是中国国家地理标志产品，也是当地果农增收的优势果品[1-2]。库尔勒香梨不仅皮薄肉细，香气浓郁、清甜爽口，而且作为“梨中珍品”营养丰富，品质优良，备受消费者喜爱[3]。但库尔勒香梨属于呼吸跃变型果实，随着贮藏时间的增加以及贮藏环境的变化，香梨体内的蒸腾及呼吸作用会引起果实失水，从而导致表皮皱缩、果实软化、褐变，果皮由绿转黄并产生油腻化，使果实品质下降，导致经济效益大幅度降低[4-5]。因此，探究一种适宜的保鲜方式来维持库尔勒香梨的优良品质极为重要。

冷激处理（cold shock treatment）是指果蔬采后用冷气或冰水混合物进行短时处理，以保持良好贮藏效果的一种安全、简单、便捷、经济的物理保鲜方法[6]。Jia 等[7]用0 ℃的冰水混合物短时期处理桃子，发现其能有效减轻桃果实贮藏过程中的内部褐变，并且可以使果蔬耐寒性增强，通过抑制呼吸代谢相关酶活性以及关键酶的基因表达来降低桃果的呼吸速率，达到保鲜的效果。Chen 等[8]用0 ℃的冰水混合物冷激处理鳄梨0.5 h，发现冷激处理可以有效地延迟与成熟相关的过程，包括果皮变色、果肉软化、呼吸速率和贮藏期内的乙烯产生。邱佳荣等[9]将香蕉放置于3 ℃的条件下冷激处理6 h，有效减少了香蕉低温冷害的发生，并提高了抗冷性和后熟等品质。然而，关于冷激处理对库尔勒香梨影响的研究鲜有报道。本文对冷激处理后香梨的贮藏品质类指标进行对比分析，探讨了冷激处理对库尔勒香梨贮藏效果的影响，并探究了一种提高香梨贮藏品质的处理方法，从而减缓香梨品质的下降，提升其经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用库尔勒香梨采自新疆第一师阿拉尔市十二团，选取成熟度统一、大小相对均一且无病、无虫害、无机械损伤的库尔勒香梨为材料。

1.2 仪器与设备

CR-400 色彩色差仪，柯尼卡美能达公司；PAL-1 手持折光仪，广州市爱宕科学仪器有限公司；J6 紫外可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司；TGL-20bR 高速冷冻离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理

将库尔勒香梨果实随机分为2 组，分别对其进行冷激（0 ℃冰水混合）、室温去离子水（对照）浸泡10 min 后捞出晾干，将晾干后的果实套上发泡网，一层报纸一层果实摆放在塑料筐内，于0 ℃的冷库贮藏180 d 后，取出样品，再进行模拟货架期温度（4 ℃）条件下短期贮藏（12 d），每3 d 取一次样，每次每个处理随机选取30 个果实，用液氮冷冻后放入-40 ℃的冰箱中待测。

1.3.2 果实硬度

参考曹建康等[10]的方法，利用GY-1 型水果硬度计测定。

1.3.3 果实褐变指数

果实褐变指数测定参考乔沛等[11]的方法。沿着香梨果实赤道线竖着切开后拍照记录并从切面处观察果肉褐变的情况，另外记录测定的果实总数和褐变果实数目。将果实褐变情况设为以下5 个级别。0 级：果实没有发生褐变；1 级：果实发生褐变的面积占果实的总面积小于25%；2 级：果实发生褐变的面积占果实总面积的25%～50%；3 级：果实发生褐变的面积占果实总面积的50%至75%；4 级：果实发生褐变的面积占果实的总面积大于75%，按照公式（1）（2）计算褐变率和褐变指数。

1.3.4 果实色差

将贮藏后的库尔勒香梨，每组任意挑选10 颗果实，并在果实赤道线上选取3 个位置，利用色彩色差计检测果皮及果肉表面颜色，得出L*、a*值，根据L*、a*值辨别库尔勒香梨的颜色变化。

1.3.5 可溶性固形物（TSS）含量

参考孙金金[12]的方法，利用PAL-1 手持糖度仪测定。

1.3.6 总酸含量

参考GB 12456—2021《食品中总酸的测定》[13]中的酸碱滴定法进行测定。

1.3.7 总糖含量

参考GB 5009.7—2016《食品中还原糖的测定》[14]进行测定。

1.3.8 维生素C 含量

参考GB 5009.86—2016《食品中抗坏血酸的测定》2,6-二氯靛酚滴定法[15]进行测定。

1.3.9 总酚、类黄酮含量

参考曹建康等[10]的方法测定。

1.3.10 多酚氧化酶（PPO）活性

参考曹建康等[10]的邻苯二酚法测定。

1.4 数据处理

采用Excel 2010、Origin 2021 和IBM SPSS Statistics 26 对数据进行处理及作图。

2 结果与分析

2.1 冷激处理对库尔勒香梨硬度的影响

硬度是衡量果实成熟度重要指标之一，果实成熟度越高硬度越低[10]。如图1 所示，香梨在贮藏期内硬度呈现下降趋势，经过180 d 长期低温贮藏结束时，冷激处理的硬度显著高于对照处理的，可见冷激处理能显著减缓香梨硬度的下降。在0～12 d 的短期低温贮藏期间，大于180d时冷激处理和对照处理的硬度，分别是7.20、6.80kg/cm2，贮藏至结束两组硬度分别下降至5.71、5.56 kg/cm2。因此，冷激处理能够有效减缓硬度的下降，延缓香梨的成熟。

图1 冷激处理对库尔勒香梨果实硬度的影响Fig.1 Effect of cold shock treatment on fruit hardness of Korla fragrant pear

2.2 冷激处理对库尔勒香梨褐变指数的影响

果实褐变是评价果实贮藏品质的重要指标之一。如表1 所示，经过180 d 低温长期贮藏的香梨果实褐变率及褐变指数呈现增长趋势，经冷激处理和对照处理的香梨褐变率分别由0 增长至13%、25%，对照处理褐变率及褐变指数显著高于冷激处理，表明冷激处理可有效延缓香梨果实褐变。在短期贮藏期间，与对照组相比经过冷激处理的香梨果实发生褐变率明显减少，到贮藏期结束褐变率比对照少38%，褐变指数也低于对照19%，冷激处理后香梨褐变程度显著低于对照处理组。

表1 冷激处理对库尔勒香梨果实褐变的影响Table 1 Effect of cold shock treatment on fruit browning of Korla fragrant pear

2.3 冷激处理对库尔勒香梨色差的影响

库尔勒香梨果皮颜色由绿转黄，果肉颜色由浅变深，均为果实品质下降[16-17]。L*值表示的是黑白深浅度，L*值越大表明亮度越亮（白），反之则越暗（黑）；a*值表示的是红绿程度，正值表示偏于红色、负值表示偏于绿色，可以较好地反映果实果肉及果皮色泽变化。由图2 可以看出，果皮在长期贮藏期间呈现骤升趋势，贮藏结束后在短期贮藏期间内呈现下降趋势（图2A）；果肉在长期、短期贮藏期间内呈下降趋势，随着贮藏时间的增加亮度越来越低，明亮度趋向于暗色（图2B）。在贮藏期间对照处理的果皮和果肉的L*值均低于冷激处理，说明冷激处理减缓了果皮和果肉颜色变暗。香梨果皮由图2C 看出a*值随时间的增长在贮藏期内呈现逐渐上升趋势，果肉如图2D在整个贮藏期内呈现先下降后上升趋势，上升趋势均缓慢。a*值越低，果皮越绿，在整个贮藏过程中冷激处理的a*值均低于对照，说明冷激处理减缓了香梨的转色进程。

图2 冷激处理对库尔勒香梨果皮及果肉a*、L* 值的影响Fig.2 Effect of cold shock treatment on fruit a*、L* of Korla fragrant pear

2.4 冷激处理对库尔勒香梨可溶性固形物（TSS）含量的影响

可溶性固形物的含量可以有效地反映香梨果实的贮藏品质和成熟程度，冷激处理对库尔勒香梨可溶性固形物（TSS）含量的影响，见图3。

图3 冷激处理对库尔勒香梨可溶性固形物（TSS）含量的影响Fig.3 Effect of cold shock treatment on total soluble solids(TSS) of Korla fragrant pear

由图3 可知，经两种处理方式处理后的库尔勒香梨果实可溶性固形物含量的趋势是先下降后上升至峰值后再下降，可能是因为在贮藏期间果实出现后熟现象而后逐渐衰老。长期贮藏期间香梨TSS 含量呈现下降趋势，冷激处理后香梨的TSS 含量高于对照处理，冷激处理显著延缓TSS 的下降速率。短期贮藏期内TSS 含量峰值在6 d 时出现，经冷激处理及对照处理香梨的TSS 含量分别达到11.5%、11.3%，贮藏结束后冷激处理的香梨下降趋势稍缓且从整体看冷激处理后的香梨TSS 含量均高于对照处理的。

2.5 冷激处理对库尔勒香梨总酸含量的影响

总酸是果蔬中主要的呈味物质之一，在一定程度上能反映果蔬内营养物质的消耗程度。图4 显示，长期贮藏期间库尔勒香梨总酸含量随贮藏时间增长呈现下降趋势，冷激处理与对照处理长期贮藏后分别由4.17%下降至3.87%、2.72%，冷激处理后香梨的总酸含量显著高于对照，可见冷激处理显著延缓总酸含量的下降。因此冷激处理在一定程度上能够有效抑制果蔬体内的呼吸作用，减少营养物质的消耗。

图4 冷激处理对库尔勒香梨总酸含量的影响Fig.4 Effect of cold shock treatment on the total acid content of Korla fragrant pear

2.6 冷激处理对库尔勒香梨总糖含量的影响

糖是果蔬重要的储能物质，如图5 所示，库尔勒香梨果实在长期低温贮藏期间呈现上升趋势，冷激处理及对照处理后香梨总糖含量由2.71%分别上升至3.34%、3.10%，冷激处理显著高于对照组，可见冷激处理可以高效维持总糖在香梨中的含量。短期贮藏时呈现先上升后下降的趋势，可能是因为香梨在贮藏后期糖类物质进行氧化分解转成其自身所需要的能量和养分，在6 d 时均达到峰值两组处理总糖含量分别为3.90%、3.58%，随后开始下降，贮藏结束后总糖含量分别为3.30%、2.97%，整个贮藏期内冷激处理后的香梨总糖含量显著高于对照，由此可知冷激处理可以有效延缓糖分的消耗。

图5 冷激处理对库尔勒香梨总糖含量的影响Fig.5 Effect of cold shock treatment on the total sugar content of Korla fragrant pear

2.7 冷激处理对库尔勒香梨维生素C 含量的影响

维生素C 是维持果蔬正常生长发育和生理代谢不可缺少的营养物质之一。如图6 所示，在0 ℃条件下长期贮存的两组库尔勒香梨果实维生素C 含量呈现下降趋势，两组处理含量由311.10 mg/100 g 分别下降到284.44、244.44 mg/100 g，冷激处理的维生素C 含量显著高于对照组。短期贮藏期内维生素C 含量呈现下降趋势，贮藏结束含量分别下降至100.00、82.22 mg/100 g，冷激处理后香梨的维生素C 含量明显高于对照，由此可知冷激处理可以缓解维生素C 含量的下降，有效维持香梨果实的营养品质。

2.8 冷激处理对库尔勒香梨总酚含量的影响

果蔬中的总酚类物质与果蔬组织抗氧化能力息息相关。由图7 所示，长期低温贮藏期间内香梨果实的总酚含量呈现缓慢上升的趋势，冷激处理和对照处理的香梨总酚含量由0.260 mg/g 分别上升至0.306、0.270 mg/g，冷激处理的含量显著高于对照，冷激处理显著维持总酚含量。短期贮藏期间呈现先缓慢上升后逐渐下降趋势，在第6 天时出现峰值，冷激处理和对照处理的含量分别上升至0.381、0.257 mg/g，而后下降至贮藏结束时的0.216、0.135 mg/g，冷激处理后的香梨总酚含量始终显著高于对照组（P＜0.05），冷激处理能有效地抑制酚类物质的减少。

图7 冷激处理对库尔勒香梨总酚含量的影响Fig.7 Effect of cold shock treatment on the total phenolic content of Korla fragrant pear

2.9 冷激处理对库尔勒香梨类黄酮含量的影响

研究表明，总酚、类黄酮等抗氧化物质含量均可体现梨果实抗氧化性能[18]。如图8 所示，香梨果实类黄酮的含量在0 ℃低温环境下长期贮藏期间呈现上升趋势，贮藏初期类黄酮的含量为0.046 mg/g，贮藏结束时冷激处理和对照处理的含量分别为0.053、0.047 mg/g，冷激处理的含量显著高于对照，冷激处理有效维持了类黄酮的含量。短期贮藏期间呈现先缓慢上升后逐渐下降的趋势，在6 d 时达到最大值，两组处理含量分别为0.060、0.052 mg/g，经过冷激处理后的香梨类黄酮含量始终显著高于对照组，因此冷激处理可以有效地抑制类黄酮的减少，维持香梨的贮藏品质。

图8 冷激处理对库尔勒香梨类黄酮含量的影响Fig.8 Effect of cold shock treatment on the flavonoid content of Korla fragrant pear

2.10 冷激处理对库尔勒香梨多酚氧化酶(PPO)活性的影响

多酚氧化酶活性是反映香梨果实褐变的重要指标之一。根据图9，香梨果实PPO 在长期贮藏期内的活性呈现上升趋势，两组处理由0.078 U/gFW 分别上升至0.080、0.108 U/gFW，冷激处理后香梨的PPO 含量显著低于对照处理，冷激处理对PPO 增长有显著的抑制作用。短期贮藏呈现先上升后下降的趋势，初期两种处理方式的香梨PPO 活性为0.078 U/gFW，在第6 天时达到了峰值，分别为0.170、0.118 U/gFW，随后开始下降。经冷激处理的香梨PPO 含量始终低于对照，因此冷激处理可以抑制PPO 的生成，有效延缓果实褐变。

图9 冷激处理对库尔勒香梨多酚氧化酶活性的影响Fig.9 Effect of cold shock treatment on polyphenol oxidase activity of Korla fragrant pear

3 小结与讨论

新鲜的香梨采摘后会利用自身的营养物质来维持基本的生命活动，果实中所含的营养物质如TSS、维生素C、总糖等含量随贮藏时间的增长而下降，果实变软颜色变黄，影响果实品质。本试验中，经冷激处理后的香梨硬度仅下降1.78 kg/cm2，与张立新等[19]发现经冷激处理后的香蕉果实硬度下降速度减缓相吻合。朱丽霞等[20]发现冷激处理不仅减缓了甜樱桃硬度的下降，而且对甜樱桃果实中可溶性固形物、维生素C 和总酸（可滴定酸）含量的下降均起到了抑制的作用，与本试验结果一致。成熟梨果实的褐变程度与酚类物质的含量相关性极高[21]，张婷婷等[22]发现，冷激处理可以较好地维持果实中总酚的含量，提高果实的抗氧化能力，本试验结果与之相符。在贮藏期间内，冷激处理后的香梨总酚和类黄酮的含量均高于对照组，多酚氧化酶含量低于对照组，表明冷激处理可以有效抑制因呼吸强度的作用导致总酚、类黄酮的下降和多酚氧化酶的增长，与邱佳容[23]研究表明冷激处理可以有效降低果蔬在贮藏期间的呼吸强度的结果相似，对于跃变型果实，冷激处理还可以推迟果实贮藏过程中的呼吸高峰[24]。因此，适当的冷激处理可通过抑制果实的呼吸来提高对果实的保鲜效果。

综上所述，冷激处理可以有效减缓贮藏期间香梨硬度、色差的变化，减少总糖、总酸、总酚、类黄酮、维生素C和可溶性固形物等含量的损失，抑制多酚氧化酶的活性，有效维持库尔勒香梨长期低温贮存期间和短期货架贮存期间的品质，延长其贮藏期。