采后熱激處理對藍莓鮮果品質(zhì)與生理的影響

楊海燕 董珊珊 黃正金 吳文龍 閭連飛

摘要：為了探索提高藍莓鮮果貯藏品質(zhì)的有效方法，以燦爛、巨藍2個品種的藍莓為試驗材料，研究不同溫度的熱激處理對藍莓鮮果在貯藏過程中品質(zhì)與生理變化的影響。結(jié)果表明，與對照相比，在35 ℃熱激處理條件下，燦爛藍莓的過氧化氫（H2O2）、丙二醛（MDA）含量較低，超氧化物歧化酶（SOD）活性較高，過氧化物酶（POD）活性較低，并有效地抑制了可溶性固形物（TSS）、花色苷含量的上升及可滴定酸（TA）含量的下降，對多酚含量的影響不顯著;巨藍藍莓在45、55 ℃熱激處理條件下，H2O2、MDA含量有所下降，但MDA含量仍高于對照，SOD活性在35 ℃處理下有所上升，之后開始下降，POD活性在35 ℃處理下有所下降，之后開始上升，不同熱處理下巨藍藍莓品種的TSS、花色苷和多酚含量均有不同程度的上升，TA含量有一定程度的下降。由結(jié)果可知，35 ℃熱激處理對燦爛藍莓鮮果貯藏效果較顯著，不同溫度處理對巨藍藍莓保鮮效果的影響不顯著。

關(guān)鍵詞：熱激;藍莓;果實品質(zhì);SOD;MDA;POD

中圖分類號： TS255.3

文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）15-0233-03

藍莓（Vaccinium spp.）又稱越橘、藍漿果，為杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium L.）多年生落葉或常綠灌木狀果樹，是具有較高經(jīng)濟價值的樹種[1]。藍莓果實具有豐富的營養(yǎng)成分，富含花青素、黃酮等多種多酚類生理活性成分，使其具有很強的抗氧化性，并具有防止腦神經(jīng)老化、提高視力、增強人體免疫力、預防癌癥等多種生理功能[2]。然而藍莓屬于漿果，其外果皮、中果皮、內(nèi)果皮均肉質(zhì)化，受其自身生物學特性的限制，其耐貯性和流通性遠遜于蘋果、梨、柑橘等水果品種。此外，多數(shù)藍莓品種果實的成熟時間為6—8月，正值夏季高溫，采后果實呼吸作用旺盛，各種生理代謝加快，耐貯性低，因此在生產(chǎn)中急需開展藍莓貯藏保鮮技術(shù)的研究。

熱激處理的原理是在果實采摘后以高于果實成熟季節(jié)的溫度（一般在35～50 ℃）處理果實，殺死或抑制病原菌，改變酶活性，調(diào)節(jié)果實生理生化代謝，誘導果實產(chǎn)生抗逆性，從而達到貯藏保鮮的效果[3]。這是一種無化學殘留、安全性高、簡單有效的物理保鮮方法。在桃的研究中，Lara等報道，通過39 ℃熱空氣處理3 d，可以提高桃果實中的果糖含量并降低有機酸含量[4]。用40 ℃熱空氣處理可以明顯抑制草莓貯藏期間果實花青素的積累，延緩果實可溶性固形物、可滴定酸含量和硬度的下降[5]。近年來，通過代謝組學研究發(fā)現(xiàn)，熱處理可以激活次級代謝反應(yīng)，通過生產(chǎn)更多的次級代謝產(chǎn)物達到提高果實抗性的目的[6]。

本研究以果實品質(zhì)優(yōu)良、成熟期在6月中下旬至7月中下旬、目前大面積推廣的燦爛（Brightwell）和巨藍（Prolific）2個品種的藍莓果實為試驗材料，對其進行熱激處理，研究不同熱激溫度對果實采后貯藏性的影響。本研究主要分析了不同溫度處理對果實品質(zhì)和生理變化的影響，初步探索了熱激處理對藍莓果實耐貯性、品質(zhì)影響的內(nèi)在機制，旨在為藍莓果實采后保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗以燦爛和巨藍2個品種的藍莓為材料。供試品種于2017年6月24日采自江蘇省中國科學院植物研究所位于南京溧水白馬的科研基地。采摘八至九成熟、大小相對一致、無病蟲害、無機械損傷的果實，將樣品運回江蘇省中國科學院植物研究所實驗室的當天立即進行熱激處理。

1.2 方法

1.2.1 熱激處理 將藍莓果實平鋪于白色瓷托盤中，置于電熱培養(yǎng)箱內(nèi)，用不同溫度（35、45、55 ℃）處理2 min后取出，于陰涼處冷卻。每個處理設(shè)3個重復，每個重復200 g果實。

1.2.2 貯藏方法 將經(jīng)熱激處理的果實和未經(jīng)處理的果實同時置于4 ℃冰箱中貯藏，后者作為對照（CK）。30 d后，即7月25日取樣，測定各項指標。

1.2.3 果實硬度的測定 采用日本竹村Cat No.9300（KM-5）型果實硬度計測定果實最大直徑處的硬度，探頭直徑為 5 mm，下壓距離為10 mm。用最大破裂的力計算硬度，重復15次，取平均值，單位為kg/cm2。

1.2.4 果實主要品質(zhì)指標的測定 固形物含量的測定采用WYT-A型手持糖度計;總花色苷含量的測定采用pH示差法[7];多酚含量的測定采用Folin-Ciocalteu法[8];可滴定酸（TA）含量的測定參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》，以檸檬酸計。

1.2.5 果實抗氧化系統(tǒng)相關(guān)指標的測定 過氧化氫（H2O2）含量的測定，采用南京建成生物工程研究所的H2O2測試盒進行測定;丙二醛（MDA）含量的測定，采用硫代巴比妥酸法[9];可溶性蛋白含量的測定，采用考馬斯亮藍法[10]，以牛血清蛋白為標準蛋白;超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定參照Beyer等的黃嘌呤氧化酶法[11];過氧化物酶（POD）活性的測定采用Maehly的愈創(chuàng)木酚法[12]。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)匯總、統(tǒng)計與分析，用DPS 7.05進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采后熱激處理對藍莓鮮果品質(zhì)的影響

藍莓中的可溶性固形物（TSS）含量對果實的風味和品質(zhì)有很大影響，不同熱處理后藍莓果實中TSS含量的變化如圖1-A所示，可以看出，熱處理在一定程度上降低了燦爛藍莓TSS的含量，35 ℃處理下其含量下降為對照的94.06%;不同熱處理下巨藍藍莓的TSS含量均有不同程度的上升，其中 45 ℃ 熱處理與對照無顯著差異。

由圖1-B可見，35、45 ℃熱處理有效地抑制了燦爛藍莓可滴定酸含量的下降，但熱處理下巨藍藍莓的可滴定酸含量均有一定程度的下降，這可能與其TSS含量上升有關(guān)。

如圖1-C所示，貯前熱激處理后，燦爛藍莓的花色苷積累受阻，且隨著處理溫度的升高，這種抑制效應(yīng)并不明顯，在35 ℃熱處理下，其花色苷含量為對照的91.47%。此外，熱激處理不能抑制巨藍藍莓花色苷的積累，相反，隨著處理溫度的升高，其花色苷含量呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。

如圖1-D所示，在整個貯藏期間，熱激處理顯著抑制了藍莓果實多酚含量的下降，其中燦爛藍莓果實在35、45 ℃熱處理下，含量均高于對照，巨藍藍莓在45、55 ℃熱處理下，含量均高于對照，但是各處理之間差異不顯著。

2.2 采后熱激處理對藍莓鮮果過氧化氫含量的影響

H2O2是代謝過程中產(chǎn)生的主要活性氧自由基，對膜脂具有較強的氧化作用。如圖2所示，熱激處理后，燦爛藍莓的H2O2顯著下降，在35 ℃熱處理下降為對照的74.42%，差異顯著（P<0.05）;巨藍藍莓在35 ℃熱處理下，H2O2含量高于對照，而在其他2個溫度處理下，H2O2含量均低于對照，表明35 ℃熱處理巨藍藍莓的效果較差。

2.3 采后熱激處理對藍莓鮮果MDA含量的影響

MDA是膜脂過氧化產(chǎn)物，是反映植物氧化傷害的指標。如圖3所示，在35 ℃熱激處理條件下，一定程度上降低了燦爛藍莓的MDA含量，但在其他溫度處理下并無降低效果;巨藍藍莓在各處理條件下，MDA含量均高于對照，其中在 55 ℃ 熱處理下，含量與對照的差異最小。

2.4 采后熱激處理對藍莓鮮果SOD、POD活性的影響

SOD、POD是果實中活性氧代謝的關(guān)鍵酶類，其活性與果

實的自由基清除能力密切相關(guān)，能夠影響果實的成熟衰老進程。如圖4-A所示，熱激處理在一定程度上提高了藍莓果實的SOD活性，2個品種的藍莓在35 ℃熱處理下的SOD活性最高，其他2個熱處理的SOD活性略低于對照。如圖4-B所示，熱激處理對藍莓果實內(nèi)POD活性的增強有一定的抑制作用，其中在不同處理溫度下，燦爛藍莓的POD活性均低于對照，在35 ℃熱處理下，其POD活性最低，為對照的6625%，差異顯著（P<0.05）;巨藍藍莓的POD活性在 35 ℃ 熱處理下也有所下降，但之后活性開始逐漸上升。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，熱激處理能夠改變藍莓果實貯藏期間的品質(zhì)特性，恰當?shù)臒峒ぬ幚砜梢允顾{莓在貯藏期間保持較好的果實品質(zhì)。在本試驗中，35 ℃熱激處理2 min有效地抑制了燦爛藍莓可溶性固形物含量的上升和可滴定酸含量的下降。TSS是采后藍莓呼吸作用的主要底物，是反映果實品質(zhì)和成熟度的指標之一。隨著貯藏時間的延長，大分子碳水化合物在相關(guān)酶的作用下被降解為可溶性固形物，導致其含量上升，熱激處理可能抑制了果實的呼吸強度及相關(guān)酶活性的上升[13]。TA是衡量果實風味品質(zhì)的重要指標之一[13-14]，熱激處理可能降低了藍莓果實在貯藏期間以TA作為呼吸底物和許多生化過程所需代謝物前體物質(zhì)的消耗，從而保持了較穩(wěn)定的TA含量。此外，35 ℃熱激處理抑制了燦爛藍莓品種花色苷的積累和多酚含量的下降，這些品質(zhì)指標與果實的成熟衰老密切相關(guān)，這也與前人在鮮棗、枇把和草莓等果實方面的研究結(jié)果相一致[5，13-14]。

活性氧（ROS）作為一種次級脅迫，影響著植物的正常代謝，受到抗氧化系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，其中H2O2是植物光合、呼吸等代謝過程中產(chǎn)生的含活性氧自由基的物質(zhì)。熱激處理試驗發(fā)現(xiàn)，恰當?shù)臒峒囟饶軌蛴行У販p少H2O2的產(chǎn)生[15]，其中在35、45 ℃熱激處理下，燦爛藍莓品種的H2O2含量顯著下降，這可能與其抗氧化酶（如SOD）活性的升高有關(guān)。但燦爛藍莓的POD活性在熱激過程中受到了抑制，這可能由于POD是果蔬體內(nèi)的酚酶，可以促發(fā)果蔬的酶促褐變，而熱激處理有效地降低了果實內(nèi)部酚酶的活性，抑制了有害醌類物質(zhì)的產(chǎn)生，從而延緩了果實的衰老[16]。該結(jié)論同時也與本試驗中較穩(wěn)定的多酚含量相一致，表明酚酶活性的下降，減少了果實體內(nèi)該反應(yīng)以多酚物質(zhì)作為底物的消耗。

丙二醛是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物，是判斷植物衰老程度的指標之一。在果實采后貯運的過程中，MDA含量是逐漸增加的，適當?shù)臒峒ぬ幚砜梢詼p少MDA的積累。馬素娟等研究發(fā)現(xiàn)，采后熱空氣處理可以抑制楊梅果實MDA含量的上升和相對電導率的升高，從而有效地延緩了果實衰老[17]。鞏惠芳等研究指出，40 ℃熱空氣處理可以抑制草莓果實MDA含量的上升，有利于延長果實的保鮮期[5]。本試驗中，在 35 ℃ 熱激處理條件下，一定程度上降低了藍莓的MDA含量，其中對燦爛品種的效果顯著，對巨藍品種的效果不顯著，表明不同溫度處理對于不同藍莓品種的效果各不相同，適宜的熱激溫度還有待進一步研究。

綜上可知，藍莓采后生理代謝旺盛，不耐貯藏。通過對采后藍莓果實進行不同熱激溫度處理的初步研究發(fā)現(xiàn)，35 ℃熱激處理2 min可以有效降低燦爛藍莓果實中的H2O2、MDA含量，并抑制其TSS含量的上升和TA含量的下降，在一定程度上延緩了果實的衰老，有利于其果實的貯藏保鮮，但不同熱激溫度對巨藍品種的效果不顯著，該品種具體的處理溫度和時間還有待進一步研究和探討。

參考文獻：

[1]Angeletti P，Castagnasso H，Miceli E，et al. Effect of preharvest calcium applications on postharvest quality，softening and cell wall degradation of two blueberry （Vaccinium corymbosum） varieties[J]. Postharvest Biology and Technology，2010，58（2）：98-103.

[2]Neto C C. Cranberry and blueberry：evidence for protective effects against cancer and vascular diseases[J]. Molecular Nutrition & Food Research，2007，51（6）：652-664.