冷激處理在甜櫻桃采后保鮮中的應(yīng)用及展望

魏 然，胡文忠*，姜愛麗*，顧思彤，楊 潔，羅麗波，溫雪玲，李 麟

（大連民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/生物技術(shù)與資源利用教育部重點實驗室，遼寧大連 116600）

甜櫻桃（Prunus avium L.）是一種薔薇科櫻桃屬植物，因其艷麗的顏色，多肉多汁的口感，甘甜的風(fēng)味以及豐富的營養(yǎng)成分而深受人們的喜愛[1]。甜櫻桃中富含纖維、礦物質(zhì)、維生素以及酚類物質(zhì)[2]。然而，甜櫻桃的采收季節(jié)高溫多雨，因甜櫻桃皮薄多汁，常溫貯藏容易腐爛變質(zhì)，使其貨架期較短，通常只有7～10 天[3]。甜櫻桃的硬度、顏色和味道的損失、莖變色、干燥和霉菌生長均限制了其長期貯藏。因此，甜櫻桃的保鮮方法研究對于甜櫻桃的商業(yè)發(fā)展有著很大的作用。

目前已有研究表明，在采后通過冷空氣或冰水的短期快速冷卻可以提高一些水果的品質(zhì)，并延長其貨架期，如可以通過延緩番茄[4]、枇杷[5]和香蕉[6]的的軟化和腐爛，從而延長其貨架期。通過綜述甜櫻桃采后的生理變化以及目前冷激處理在果蔬采后保鮮中的作用機理，以期為冷激處理甜櫻桃采后保鮮的發(fā)展提供一定的理論支持。

1 甜櫻桃采后的變化

1.1 感官變化

采后甜櫻桃由于水分的流失，細胞壁的破壞，會使其硬度下降、顏色由紅變褐、失重現(xiàn)象等。其質(zhì)量下降也主要是由于表皮瘀傷、軟化、糖酸平衡變化、干燥和莖褐化造成的[7]。

外觀和顏色是決定產(chǎn)品可接受度的第一個重要屬性。甜櫻桃果實成熟的主要特征是顏色由最初的綠色變?yōu)榧t色或紫黑色，這是葉綠素降解和花青素積累的結(jié)果[8]。甜櫻桃在收獲后也會逐漸失去閃亮的紅色，這主要是由細胞間隔的喪失、酸降解[9]、總花青素和單花青素降解[3]引起的。

采后的甜櫻桃硬度會逐漸下降，并且甜櫻桃果實容易受到機械損傷，從而更易軟化[10]。甜櫻桃果實硬度下降的主要原因是細胞內(nèi)果膠的滲漏導(dǎo)致鈣橋的損傷以及細胞組織的松動[11]。此外，甜櫻桃的失重率較其他果實普遍偏高[12]，不僅因為其表皮抗散失能力較低，更因為其比表面積更高[13]。因此，在貯運過程中，應(yīng)采取一些措施來減少運輸過程中可能遇到的損害，從而減少甜櫻桃品質(zhì)損失，延長果實的采后壽命。

1.2 營養(yǎng)品質(zhì)

甜櫻桃中Vc 含量較高，有研究表明，在不同溫度環(huán)境下貯藏甜櫻桃，Vc 含量均呈先上升后下降的趨勢[14]。這可能是由于甜櫻桃在采摘后一段時間里有一個后熟的過程，在這個過程中Vc 含量會上升，但采摘成熟度較高的甜櫻桃，其Vc 含量則隨著貯藏期的延長而下降[15]。

采后甜櫻桃貯藏一段時間后，其可溶性酚類（TS）含量有所增加，Bilbao-Sainz 等[16]發(fā)現(xiàn)，新鮮甜櫻桃的TS 值為0.52±0.03mg GAE·g-1，而在較低的溫度或較高的壓力下，酚類化合物的增加更為明顯，這可能是由于從受損細胞中提取酚類物質(zhì)的能力增強。

有研究表明，抗氧化物質(zhì)能夠清除自由基，從而抑制導(dǎo)致退行性疾病的氧化機制，對人體健康具有積極作用[17]。甜櫻桃是一種抗氧化能力很強的水果，主要與其花青素、類黃酮和總酚類物質(zhì)含量較高有關(guān)[18]。但甜櫻桃采后花青素、類黃酮和總酚類物質(zhì)含量減少，相應(yīng)地降低其抗氧化活性，從而導(dǎo)致果實的顏色變化，出現(xiàn)表皮瘀傷和爛果等現(xiàn)象。

2 冷激處理在采后保鮮的作用及機理

2.1 冷激處理在采后保鮮的作用

冷激處理是對采后果蔬在不致發(fā)生冷害和凍害的條件下（一般采用0～5℃的冷水或冷空氣）進行短時低溫處理，通過冷脅迫誘發(fā)果蔬自身的生理抗性，以提高果蔬保鮮效果和抗逆性能的物理保鮮方法[19]。其處理手段多種多樣，但通常采用冰水混合物或低溫空氣作為處理介質(zhì)[20]。該法不僅節(jié)能環(huán)保，還較易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，因此應(yīng)用前景十分廣闊。

研究表明，冷激處理可明顯減緩呼吸速率的上升，對果實的成熟和衰老起到延緩作用，并且抑制甜櫻桃硬度下降，對于甜櫻桃果實中Vc、可溶性固形物和可滴定酸含量的下降起到有效的抑制作用，從而在甜櫻桃低溫貯藏的過程中可以很好地減輕冷害的發(fā)生和發(fā)展，有效延長了果實的保質(zhì)期[21]。邱佳容等[22]發(fā)現(xiàn)，在3℃冷激處理6h 條件下，可有效降低香蕉的冷害指數(shù)，較好地維持果實品質(zhì)。此外，更有許多研究表明，冷激處理對于黃瓜[23]、甘薯[24]以及柑桔[25]等冷敏型果蔬有較好的保鮮作用。

2.2 冷激保鮮作用的機理

2.2.1 冷激處理對于果實內(nèi)源多胺及乙烯的影響。多胺與乙烯是廣泛存在于植物體并具有重要生理功能的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。多胺是大多數(shù)果實采后逆境生理反應(yīng)及應(yīng)答機制的重要研究指標(biāo)之一，因為溫度脅迫會引起果實體內(nèi)多胺含量的改變和各種多胺之間的轉(zhuǎn)變[26]。許多研究表明，在冷害溫度條件下，植物的內(nèi)源多胺含量對于抗冷性有很大影響[27]。而乙烯作為一種植物性內(nèi)源激素，具有促進果實的成熟和促進衰老的作用。同時，乙烯也與逆境脅迫關(guān)系密切，其釋放量的增加是果蔬對冷害的一種生理反應(yīng)。研究表明，多胺可抑制乙烯合成[28]。而在逆境脅迫下，植物體內(nèi)乙烯的產(chǎn)生速率與多胺含量會發(fā)生顯著的變化且相互影響。有研究發(fā)現(xiàn)冷激處理后香蕉果實的腐胺含量和乙烯釋放量明顯降低，兩者峰值的出現(xiàn)發(fā)生延遲，同時冷激處理可有效延緩精胺和亞精胺含量的下降，說明冷激處理可以降低香蕉果實的冷害指數(shù)，維持其貯藏品質(zhì)[29]。

2.2.2 冷激處理對于果實呼吸強度的影響。呼吸作用是果蔬采后具有生命活動的重要標(biāo)志，呼吸作用可使各個反應(yīng)環(huán)節(jié)及能量轉(zhuǎn)移之間協(xié)調(diào)平衡，維持果蔬其他生命活動有序進行，但同時也使?fàn)I養(yǎng)消耗，導(dǎo)致果蔬組織老化、重量減輕、品質(zhì)下降、失水和衰老，因此，控制和利用呼吸作用來延長貯藏期至關(guān)重要[30]。研究表明，冷激處理可以降低果蔬貯藏期間的呼吸強度[31]。而對于躍變型果實，冷激處理還可以推遲果實貯藏過程中的呼吸高峰[32]。因此，適當(dāng)?shù)睦浼ぬ幚砜赏ㄟ^抑制果實的呼吸來提高果實的保鮮能力。

2.2.3 冷激處理對于果實抗氧化酶的影響。活性氧（ROS）是植物細胞由于正常代謝在不同的細胞區(qū)室中不斷產(chǎn)生的一種代謝副產(chǎn)物。過量的ROS 可能對細胞造成氧化損傷，最終導(dǎo)致果實衰老和死亡。而植物具有有效的衰老防御系統(tǒng)，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和過氧化物酶（POD）均是植物組織中重要的ROS 清除酶[33]。有研究表明，經(jīng)真空冷處理的甜櫻桃具有較高的CAT、POD 活性以及較低的丙二醛含量[34]。同時冷激處理可以有效提高黃瓜果實的抗氧化酶活性[23]。因此，適當(dāng)?shù)睦浼ぬ幚砜捎行岣吖叩目寡趸富钚?，從而維持貯藏品質(zhì)。

3 結(jié)論與展望

甜櫻桃色澤艷麗、味道鮮美、營養(yǎng)豐富，深受廣大消費者的喜愛，但因其采收季節(jié)集中在高溫多雨時期，品質(zhì)易受到環(huán)境影響，使其不耐貯藏，因此其價格與其他水果相比波動較大，這些都對甜櫻桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一定的阻礙。目前限制甜櫻桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展因素可大體分為2 類：一是甜櫻桃的產(chǎn)量問題，二是甜櫻桃的貯藏問題。其中冰水浴處理甜櫻桃是通過冷激的方法，誘發(fā)甜櫻桃自身的抗性，以提高甜櫻桃保鮮效果和抗逆性能。但目前國內(nèi)外關(guān)于冷激處理對漿果采后品質(zhì)影響及其機制的研究較少，因此仍需我們進一步的探索。積極研究采后冷激處理對于甜櫻桃保鮮作用的機制，有助于我們更有針對性地找出最佳的處理方法，更好地提高甜櫻桃的貯藏能力，從而推動甜櫻桃產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展。