藍莓貯后貨架期間生理品質與揮發(fā)性物質的變化

李江闊，張 鵬，陳紹慧，張 平

（國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

藍莓貯后貨架期間生理品質與揮發(fā)性物質的變化

李江闊，張 鵬，陳紹慧，張 平

（國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384）

為了探討自發(fā)氣調結合冰溫貯藏藍莓果實的貯后貨架效果，研究不同處理的兩個品種藍莓（伯克利（Berkeley）和北陸（Northland））冰溫貯藏40 d后10 ℃貨架期間果實品質、生理指標以及揮發(fā)性物質的變化規(guī)律。結果表明，兩個品種果實貯后貨架期間具有相似的變化規(guī)律：自發(fā)氣調結合冰溫處理能夠有效延緩果實硬度和VC含量的下降，抑制丙二醛含量的增加，并維持了較高的谷胱甘肽含量、過氧化物酶和超氧化歧化酶活性，有效控制了果實質量的損失與腐爛，延長了 果實貯后貨架壽命。藍莓果實在貯后貨架期間醇類和酯類化合物相對含量呈上升趨勢，萜類相對含量呈下降趨勢，相同貨架期的自發(fā)氣調結合冰溫處理果實醇類和酯類化合物相對含量則高于冰溫處理，而萜類化合物相對含量低于冰溫處理。

藍莓；自發(fā)氣調；貯后貨架；生理品質；揮發(fā)性物質

藍莓又稱為越橘、藍漿果，屬于杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium）植物，為小漿果類果實，呈深藍色，近圓形，單果質量一般在0.5～2.5 g之間，果肉細膩，甜酸適口，香氣宜人[1]。藍莓營養(yǎng)豐富，除含有較高的維生素和礦物質等營養(yǎng)成分以外，還含有豐富的花色素苷、黃酮類化合物等多種活性成分，具有提高免疫力和抗衰老等保健功能[2-3]，深受消費者的喜愛。藍莓多在每年7月中下旬采收，正值高溫多雨季節(jié)，常溫（22 ℃）條件下保鮮期僅為2～4 d，給銷售帶來一定風險。

為了緩解藍莓采后集中上市，近年來國內外開展了相關藍莓采后生理代謝和保鮮技術的研究，主要有高氧[4-6]、高CO2[7-8]、自發(fā)氣調[9]、高壓靜電[10]、生物降解包裝材料[11]以及輻射保鮮[12]等保鮮技術研究，從商業(yè)化應用角度來說，自發(fā)氣調是一種較為理想的保鮮手段。冰溫貯藏是將食品貯藏在0 ℃以下至各自的凍結點范圍內，使果蔬內部組織液未發(fā)生凍結的同時仍能有效保持細胞活體狀態(tài)。資料表明，冰溫貯藏保鮮技術可以明顯抑制果蔬的新陳代謝從而延長貯藏期，在西瓜[13]、荔枝[14]、柿子[15]、櫻桃[16]、葡萄[17]、樹莓[18]、蘆筍[19]、西蘭花[20]等果蔬上取得了較好的保鮮效果。由于藍莓鮮銷期較短，國內外研究者對藍莓貯后貨架期間果實品質變化鮮有報道。隨著保鮮技術不斷發(fā)展，廣大生產者更為關注不同品種藍莓的貯后貨架壽命，本實驗在前人的研究基礎上，采用自發(fā)氣調結合冰溫貯藏處理技術，探討貯藏40 d后不同品種藍莓果實10 ℃貨架期間果實生理品質和揮發(fā)性物質的變化，為藍莓貯后貨架保鮮提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試材

伯克利（Berkeley）和北陸（Northland）兩個藍莓品種采自大連金州區(qū)藍莓示范園。

1.2 儀器與設備

BW-120冰溫保鮮庫、氣調箱 國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）；PAL-1便攜式手持折光儀 日本Atago公司；TU-1810系列紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；3-30K高速離心機 德國Sigma公司；916 Ti-Touch電位滴定儀 瑞士萬通中國有 限公司；Checkpoint氣體成分測定儀 丹麥PBI Dansensor公司；TA. XT. Plus質構儀 英國SMS公司；Trace DSQ MS氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 美國Finnigan公司。

1.3 方法

1.3.1 實驗處理

選擇9 成熟，伯克利單果質量1.15～1.35 g、北陸單果質量2.90～3.15 g，無病蟲害和機械傷的果實裝箱，預冷12 h后放入托盤，每個托盤裝果量約3.5 kg。處理1：將伯克利和北陸分別裝一托盤半果實置于承載3 個托盤放入50.5 cm×32.5 cm×30 cm的氣調箱內（1老1新氣調嘴[16]）于冰溫庫貯藏（-0.5～-0.2 ℃），分別記作B-PBMA、N-PBMA。處理2：將另外伯克利和北陸分別裝一托盤半果實采用微孔袋進行包裝，分別記B-CK、N-CK。在貯藏40 d后選取成熟度、果粒大小一致、無腐爛和霉變的、感官良好的果實裝于保鮮盒中，每盒約300 g，每個處理設3 次重復，置于10 ℃條件下，于0、2、4、6、8 d測定。

1.3.2 指標測定

1.3.2.1 好果率和質量損失率

好果率：隨機挑選200 個左右果實，將無腐爛和霉變的、感官良好的好果與發(fā)生腐爛或霉變的感官品質下降的壞果分開。好果率按式（1）計算：

式中：X為好果率/%；N0為好果實數(shù)；N為調查總果實數(shù)。

質量損失率按式（2）計算：

式中：X為質量損失率/%；m0為果實分裝后的初始質量；m1為10 ℃放置一段時間后果實質量。

1.3.2.2 品質指標及抗氧化酶活性

硬度：采用英國產TA.XT.Plus物性儀測定，P/2探頭（?=2 mm），測試速率2 mm/s，測試深度6 mm，每個處理取6 個果在胴部去皮測定，單果重復4 次取平均值；可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量：采用PAL-1數(shù)字手持折光儀測定單；可滴定酸（titratable acid，TA）含量：參考GB/T 12456—1990《食品中總酸的測定方法》；VC含量：采用鉬藍比色法[21]；乙醇含量：采用島津2010型氣相色譜儀法[22]；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量：采用硫代巴比妥酸比色法測定[23]；過氧化物酶（peroxidase，POD）活力：采用愈創(chuàng)木酚比色法測定[20]；超氧化歧化酶（superoxide dimutase，SOD）活力：采用氮藍四唑比色法測定[24]；谷胱甘肽（glutathione，GSH）含量：參考Breche等[25]的方法。

1.3.2.3 揮發(fā)性物質測定

采用頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase microextraction，HS-SPME）和氣相色譜-質譜分析（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用法測定，選用100 ?m PDMS萃取頭；氣相色譜條件：HP-INNOWAX色譜柱（30 m×250 ?m，0.25 ?m）；程序升溫：40 ℃保留2 min，然后以2 ℃/min升至150 ℃保留1 min，再以5 ℃/min 升至210 ℃保留5 min。傳輸線溫度250 ℃；載氣He；流速1 mL/min；不分流。質譜條件：連接桿溫度280 ℃；電子電離方式；離子源溫度200 ℃；掃描范圍45～600 u。

1.4 數(shù)據(jù)處理

通過檢索NIST/Wiley標準譜庫，進行定性分析，用峰面積歸一法測算各揮發(fā)性揮發(fā)性物質的相對含量。數(shù)據(jù)由DPSv 3.01軟件分析和Excel軟件計算制作圖表。

2 結果與分析

2.1 藍莓貯后貨架期間果實感官品質的變化

2.1.1 氣調箱內氣體成分的變化

圖1 塑料氣調箱內氣體成分的變化規(guī)律Fig.1 Changing trends of gas composition in modified atmosphere plastic box

自發(fā)氣調是靠果實本身的呼吸來改變環(huán)境中的氣體成分。由圖1可以看出，隨著貯藏時間的延長氣調箱內的O2含量不斷下降，CO2含量逐漸增加，在貯藏35 d時CO2含量達到最大值17.60%，此時O2含量為5.13%，之后CO2含量稍有下降O2含量略有上升，在貯藏7～40 d期間氣調箱內的CO2含量維持在6.89%～17.60%以下，O2含量維持在5.13%～9.83%。

2.1.2 藍莓貯后貨架期間好果率和質量損失率的變化

圖2 不同處理對藍莓貨架期間好果率（A）和質量損失率（B）的影響Fig.2 Effects of different treatments on good fruit rate and weight loss rate of blueberry during shelf-life

由圖2可見，隨著貯后貨架期的延長不同品種、不同處理果實好果率下降幅度不同，伯克利藍莓貨架6 d時自發(fā)氣調結合冰溫處理、冰溫處理好果率分別為80.82%、60.55%，而北陸藍莓貨架6 d時自發(fā)氣調結合冰溫處理、冰溫處理好果率分別為62.73%、34.44%，在相同處理下伯克利果實好果率極顯著高于北陸果實（P＜0.01），說明不同品種藍莓耐貯性不同，伯克利優(yōu)于北陸。貯后貨架6 d時，自發(fā)氣調結合冰溫處理伯克利果實好果率高于冰溫處理果實20.27%（P＜0.01），貯后貨架4 d時，自發(fā)氣調結合冰溫處理北陸果實好果率高于冰溫處理果實14.63%（P＜0.01），說明自發(fā)氣調結合冰溫處理能夠延緩果實的腐爛與霉變，延長果實貨架期2 d。隨著貨架期的延長果實的質量損失率呈上升趨勢，伯克利藍莓質量損失率在貨架6 d后迅速上升，而北陸藍莓質量損失率在貨架4 d后大幅度增加，且自發(fā)氣調結合冰溫處理果實質量損失率極顯著低于冰溫處理（P＜0.01），這與冰溫處理果實貯后貨架期間衰老程度加深而導致果皮細胞壁結構發(fā)生改變、保水性變差有關。

2.2 藍莓貯后貨架期間果實貯藏品質的變化

如表1所示，藍莓貯后貨架期間果實硬度整體呈下降的趨勢，TSS和TA含量也有所下降，VC含量損失較大，而乙醇含量顯著增加。不同品種藍莓各項指標也存在一定差異，其中VC含量差異較大，在貨架0 d時同為自發(fā)氣調結合冰溫處理果實伯克利VC含量為91.36 mg/100 g，北陸為53.88 mg/100 g，說明伯克利品種VC含量要顯著高于北陸品種。同一品種不同處理間同樣存在差異，如伯克利品種，兩個處理在貨架前2 d藍莓硬度差異不顯著（P＞0.05），貨架4 d時兩者差異顯著（P＜0.05），貨架6 d時兩者差異極顯著（P＜0.01），表明自發(fā)氣調結合冰溫處理更有利于果實硬度的保持；貨架期間兩個處理藍莓TSS和TA差異不顯著（P＞0.05）；自發(fā)氣調藍莓處于低氧高CO2環(huán)境，果實中乙醇不斷積累，因此貨架期間乙醇含量極顯著高于冰溫處理（P＜0.01）；自發(fā)氣調結合冰溫處理果實貨架0 d時VC含量為91.36 mg/100 g，冰溫處理果實VC含量為75.58 mg/100 g，前者顯著高于后者（P＜0.05），表明自發(fā)氣調可以抑制果實營養(yǎng)成分VC的損失。

表1 不同處理對藍莓貨架期間貯藏品質的影響Table1 Effects of different treatments on storage quality of blueberry during shelf life

2.3 藍莓貯后貨架期間果實生理代謝的變化

MDA是判斷果實膜脂過氧化程度的重要指標之一。由圖3A可知，以伯克利品種為例，在貨架0 d時自發(fā)氣調結合冰溫處理果實MDA含量為7.76 μmol/L，而冰溫處理果實MDA含量為12.11 μmol/L，前者處理顯著低于后者（P＜0.05）；在貯后貨架期間，初期果實MDA含量上升較為緩慢，冰溫處理果實在貨架4 d時MDA含量快速上升，貨架6 d時果實MDA含量顯著高于自發(fā)氣調結合冰溫處理（P＜0.05）。北陸品種具有相似的變化規(guī)律。由此可見自發(fā)氣調在抑制MDA含量的增加方面效果顯著。

還原型GSH是植物細胞內一種重要的抗氧化劑。由圖3B可知，以伯克利品種為例，在貨架0 d時自發(fā)氣調結合冰溫處理果實GSH含量為0.103 μg/g，而冰溫處理果實GSH含量為0.045 μg/g，前者處理極顯著低于后者（P＜0.01）；在貯后貨架期間，果實GSH呈整體下降的趨勢，冰溫處理貨架6 d時果實GSH含量極顯著高于自發(fā)氣調結合冰溫處理（P＜0.01）。北陸品種具有相似的變化規(guī)律。自發(fā)氣調能夠維持較高的GSH含量，抑制植物抵御活性氧傷害能力的降低。

POD和SOD是活性氧的消除酶類。由圖3C、D可知，不同品種的POD和SOD活性略有不同，在貨架0 d時同為冰溫處理伯克利藍莓POD和SOD活性分別為36.02、20.84 U/g，而北陸藍莓POD和SOD活性分別為103.04、10.71 U/g。但兩個品種不同處理間的差異相似，自發(fā)氣調結合冰溫處理高于冰溫處理，因此自發(fā)氣調可以維持較高的POD和SOD活性，消除超氧陰離子自由基和H2O2。

2.4 藍莓貯后貨架期間果實揮發(fā)性物質的變化

伯克利和北陸兩個品種藍莓果實在貯后貨架期間共檢測出58 種揮發(fā)性成分，見表2，其中醇類化合物7 種，酯類化合物17 種、醛類化合物7 種、烴類化合物5 種、酸類化合物6 種、萜類化合物10 種、酮類化合物6 種、雜環(huán)類化合物1 種。其中揮發(fā)性物質相對含量較高的有乙醇、3-甲基丁酸乙酯、己醛、（E）-2-己烯醛、芳樟醇、α-松油醇、橙花醇。對于伯克利品種而言，與貨架0 d時相比貨架6 d時冰溫處理果實的乙醇、3-甲基丁酸乙酯、己醛、（E）-2-己烯醛相對含量有所增加，而芳樟醇、α-松油醇、橙花醇相對含量則相對減少，而自發(fā)氣調結合冰溫處理果實與貨架0 d時相比貨架6 d時除（E）-2-己烯醛外其變化規(guī)律與冰溫處理果實相似。而北陸品種，不同處理果實與貨架0 d相比貨架4 d時果實揮發(fā)性物質變化一致，即己醛、（E）-2-己烯醛相對含量呈增加趨勢，而芳樟醇、α-松油醇、橙花醇相對含量呈下降趨勢。貯后同一貨架期不同處理相比，兩個品種果實其揮發(fā)性物質就有相似的規(guī)律，與冰溫處理果實相比，自發(fā)氣調結合冰溫處理果實的乙醇、3-甲基丁酸乙酯、己醛、（E）-2-己烯醛相對含量均有所下降，而芳樟醇、α-松油醇、橙花醇有所增加。

圖4 藍莓貨架期間揮發(fā)性物質類別相對含量的變化Fig.4 Changes in the relative contents of volatile substance categories in blueberry during shelf life

從圖4可以看出，對于貯后同一貨架期伯克利和北陸果實，自發(fā)氣調結合冰溫處理果實的醇類、酯類化合物呈下降趨勢，而萜類化合物呈上升趨勢；而對于不同處理果實，隨著貨架期的延長果實的醇類和酯類化合物呈上升趨勢，而萜類化合物則呈下降趨勢。如自發(fā)氣調結合冰溫處理伯克利果實在貨架0 d時，醇類相對含量為6.3%，酯類相對含量為12.47%，萜類相對含量為46.78%，在貨架6 d時醇類相對含量為17.79%，酯類相

對含量為18.38%，萜類相對含量為33.38%，揮發(fā)性物質（醇類、酯類、萜類）增加了64.59%、32.15%，降低了28.64%；冰溫處理果實在貨架0 d時，醇類相對含量為2.05%，酯類對含量為4.2%，萜類相對含量為61.18%，揮發(fā)性物質（醇類、酯類、萜類）分別降低了83.56%、66.32%，增加了23.54%。

表2 不同處理對藍莓貨架期間揮發(fā)性物質相對含量的影響Table2 Effects of different treatments on relative contents of volatile substances in blueberry during shelf life

小漿果類果實中的揮發(fā)性物質主要以醇類、酯類、萜類等化合物為主[26]，這與本實驗的研究結果相一致。萜類化合物是小漿果類果實中的主要揮發(fā)性物質之一，廣泛分布于生物界的一類天然產物，具有較高的抗氧化活性，可以延緩衰老、增強免疫力，本研究兩個品種藍莓果實萜類化合物所占比重最大，這可能與藍莓具有較高的抗氧化能力有關。另外，萜類化合物對果實揮發(fā)性物質的貢獻率也較大，萜類化合物芳樟醇具有優(yōu)美的花香香氣，α-松油醇具有紫丁香香氣，橙花醇具有令人愉快的玫瑰和橙花的香氣，香氣較平和，微帶檸檬樣的果香。隨著貨架期的延長不同處理果實萜類化合物相對含量呈下降趨勢，萜類特有香氣變淡；而自發(fā)氣調結合冰溫處理果實萜類化合物含量要低于貯后同一貨架期冰溫處理果實，這可能是由于果實長期處理低氧高CO2的環(huán)境，影響了果實萜類香氣的形成。

3 結 論

貨架0 d時，冰溫處理的伯克利和北陸兩種藍莓果實的硬度、TSS、TA含量差異不顯著，但伯克利果實VC含量為75.58 mg/100 g，北陸為46.36 mg/100 g，伯克利果實VC含量顯著高于北陸果實。貨架4 d時，冰溫處理的伯克利果實好果率為70.24%，北陸果實好果率為60.64%，而貨架6 d時，冰溫處理的伯克利果實好果率為60.55%，北陸果實好果率為34.44%，貨架同期伯克利果實好果率高于北陸果實，貯后貨架期延長了2 d，因此伯克利果實耐貯性好于北陸。與冰溫處理相比，自發(fā)氣調結合冰溫處理可以維持較高的好果率，減少果實的質量損失，保持了果實的硬度和營養(yǎng)成分，抑制MDA的累積，并提高了GSH含量、POD和SOD活性，減緩果實的衰老進程，貯后貨架期延長2 d。藍莓果實的揮發(fā)性物質主要以醇類、酯類、萜類等化合物為主，其中萜類相對含量最高。不同處理果實在貯后貨架期間醇類和酯類化合物呈上升趨勢，萜類化合物呈下降趨勢；與貯后同一貨架期的冰溫處理相比，自發(fā)氣調結合冰溫處理抑制了萜類化合物的形成。綜上所述，自發(fā)氣調結合冰溫處理在藍莓貯后貨架保鮮上取得良好的應用效果。

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Changes in Physiological Quality and Volatile Substances in Blueberry during Shelf Life after Storage

LI Jiang-kuo, ZHANG Peng, CHEN Shao-hui, ZHANG Ping
(Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products (Tianjin), Tianjin 300384, China)

The effect of ice temperature storage for 40 d combined with modified atmosphere packaging (MAP) on the fruit quality, physiological indexes and volatile substances of ‘Berkeley’ and ‘Northland’ blueberries during subsequent shelf life at 10 ℃ was investigated. Results showed that stored blueberry fruit from both cultivars had similar changing patterns during shelf life. Ice temperature storage combined with MAP extended the shelf life of blueberry by effectively postponing the descent of fruit firmness and vitamin C content, restraining the increase of malondialdehyde (MDA) content, maintaining higher levels of glutathione (GSH) content and of peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) activities, and significantly controlling fruit weight loss and rot. Alcohol and ester compounds were increased during the shelf life of blueberry fruit, whereas terpenes presented a d eclining trend. Ice temperature storage combined with MAP resulted in higher levels of alcohols and esters in blueberry, but lower levels of terpenes than ice temperature storage alone.

blueberry; modified atmosphere; shelf life after storage; physiological quality; volatile substances

S663.9

A

1002-6630（2014）10-0246-06

10.7506/spkx1002-6630-201410046

2013-08-01

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD38B01）

李江闊（1974—），男，副研究員，博士，研究方向為農產品安全與果蔬貯運保鮮新技術。 E-mail：lijkuo@sina.com