加壓氮?dú)鈱?duì)草莓采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

楊 濤，郜海燕，張潤光，戚登斐，張有林

·農(nóng)產(chǎn)品加工工程·

加壓氮?dú)鈱?duì)草莓采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

楊 濤1，郜海燕2，張潤光1，戚登斐1，張有林1※

（1. 陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，西安 710119；2. 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所，杭州 310021）

草莓果實(shí)柔軟，采收貯運(yùn)過程中極易腐爛變質(zhì)，貯藏保鮮效果很差。為延長草莓貯藏保鮮期，該文研究了冷藏條件下不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓采后生理及貯藏品質(zhì)的影響。以“甜查理”草莓為試材，分別在200 kPa空氣、150 kPa氮?dú)猓?4%O2+85.3%N2+0.021%CO2）、200 kPa氮?dú)猓?0.5%O2+89%N2+0.016%CO2）、250 kPa氮?dú)猓?.4%O2+91.2%N2+ 0.012%CO2）和常壓氮?dú)猓?0.5%O2+89%N2+0.016%CO2）條件下貯藏，以未充氮?dú)馕醇訅鹤鲗?duì)照，所有處理均在0～1 ℃、相對(duì)濕度85%～90%的冷庫中貯藏。定期測(cè)定相關(guān)品質(zhì)和生理指標(biāo)，探討不同壓力氮?dú)馓幚韺?duì)草莓采后生理及貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：加壓氮?dú)馓幚砜梢圆煌潭葴p緩失重率的上升，減緩果實(shí)硬度、可滴定酸含量、原果膠含量的下降，維持低水平的呼吸強(qiáng)度。與其他處理相比，200 kPa氮?dú)馓幚砜梢员３植葺^高的可溶性固形物、還原糖、抗壞血酸和總酚含量，對(duì)DPPH自由基有較好的清除力，延緩丙二醛累積，降低果實(shí)細(xì)胞膜相對(duì)滲透率上升，維持較高的超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, SOD）和過氧化氫酶（Catalase, CAT）活性。研究結(jié)果：溫度為0~1℃、相對(duì)濕度為85%～90%結(jié)合200 kPa氮?dú)饧訅禾幚聿葺梢匝泳徆麑?shí)衰老，保持良好品質(zhì)，草莓貯藏期可達(dá)25 d，好果率為80%，貯后色香味形俱佳，為延長草莓保鮮期，提高貯藏品質(zhì)提供參考。

貯藏；品質(zhì)控制；草莓；加壓氮?dú)?；采后生?/p>

0 引 言

草莓（Duch.）色澤鮮艷，風(fēng)味獨(dú)特，含有多種營養(yǎng)物質(zhì)。由于果皮柔軟、果實(shí)多汁，采收儲(chǔ)運(yùn)過程極易出現(xiàn)損傷，導(dǎo)致貯期失水、腐爛，失去商品價(jià)值[1]。研究草莓采后生理與貯藏保鮮技術(shù)，延長貯藏期，是解決草莓產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。目前草莓保鮮方法主要有低溫[2]、氣調(diào)[3-5]、生物保鮮[6]、輻照[7]、可食性涂膜[1,8]、1-MCP保鮮[9]和減壓處理[10]等。加壓保鮮通過施加一定的壓力將果蔬用氣體包裹起來，使貯藏環(huán)境壓力大于果蔬內(nèi)部氣壓，形成由外向里的正壓差，可以有效阻止果實(shí)水分流失，提高果蔬貯藏品質(zhì)，延長保鮮期[11]。由于加壓保鮮過程不使用化學(xué)保鮮劑，避免了貯藏中的化學(xué)物質(zhì)殘留，能夠更好地保持果蔬品質(zhì)。因此，加壓保鮮技術(shù)有很大的發(fā)展前景。Wu等[12]研究表明，1×104kPa氬氣和1×104kPa氮?dú)饧訅禾幚眭r切菠蘿，均可以抑制呼吸速率和乙烯合成，對(duì)總酚、維生素C及抗氧化能力的保持有明顯效果。Meng等[13-14]研究表明，1×103kPa氬氣加壓處理可以減少鮮切黃瓜失水率，抑制水分流動(dòng)，降低呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率，維持鮮切黃瓜細(xì)胞膜完整性，抑制丙二醛含量增加，延緩鮮切黃瓜的衰老。Baba等[15]將梅果在500 kPa空氣加壓、5 ℃條件下貯藏5 d，可以延緩乙烯和CO2的產(chǎn)生，降低果實(shí)失重率。梅果在500 kPa空氣加壓、4 ℃下貯藏10 d，幾乎不發(fā)生褐變和冷害[16]。Yang等[17]研究表明，桃在414 kPa空氣加壓、4.4 ℃下貯藏4周，可以減少總揮發(fā)性物質(zhì)的損失。Goyett等[18]研究表明，番茄在300 kPa空氣加壓、13 ℃下貯藏15 d，抑制了呼吸速率和失重率升高，延緩番茄衰老。前人研究表明，加壓處理可以很好地維持果蔬品質(zhì)，延長果蔬貯藏期[12,15]，而對(duì)草莓加壓貯藏的研究國內(nèi)外鮮有報(bào)道，并且用氮?dú)饧訅旱难芯枯^少，氮?dú)庠谏a(chǎn)中容易獲得、價(jià)格低廉[12]。因此，本文研究在低溫條件下，充氮加壓對(duì)草莓采后生理及貯藏品質(zhì)的影響，旨在尋求新型果蔬保鮮技術(shù)，延長草莓貯藏保鮮期。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試草莓品種為“甜查理”，2019年4月2日購于西安市灞橋區(qū)草莓基地，選用的果實(shí)八成熟，大小均勻，表面無機(jī)械傷、無病蟲害，采摘后立即運(yùn)往實(shí)驗(yàn)冷庫，在0～1℃下預(yù)冷24 h備用。

氮?dú)饧兌?9.99%，購于西安騰龍化工有限公司。氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、2,6-二氯酚靛酚鈉鹽、3,5-二硝基水楊酸、三氯乙酸均為分析純，購于西安晶博生物科技有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

壓力容器具體參數(shù)：直徑32 cm×高38 cm，設(shè)計(jì)壓力350 kPa，最高使用壓力250 kPa，浙江新豐醫(yī)療器械有限公司產(chǎn)品。

Velocity 18R型臺(tái)式冷凍離心機(jī)，天美（中國）科學(xué)儀器有限公司；ST3100型pH計(jì)，奧豪斯儀器（上海）有限公司；UV300型紫外可見分光光度計(jì)，上海儀邁儀器科技有限公司；TA.XT.Plus型質(zhì)構(gòu)儀，英國stable micro system公司；BK8280型手持折光儀，臺(tái)灣貝克萊斯公司；HH-S型數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將預(yù)冷后的草莓用扎有6個(gè)直徑1.0 cm小孔的泡沫盒（長18.5 cm×寬11.5 cm×高6.2 cm）盛裝，每盒約200 g，放入加壓容器，每個(gè)加壓容器放10盒，充入200 kPa空氣、150 kPa氮?dú)猓?4%O2+85.3%N2+0.021%CO2）、200 kPa氮?dú)猓?0.5%O2+89%N2+0.016%CO2）、250 kPa氮?dú)猓?.4%O2+91.2%N2+0.012%CO2）和常壓氮?dú)猓?0.5%O2+ 89%N2+0.016%CO2）條件下貯藏，每24 h打開加壓容器蓋，密閉后充氣使其保持設(shè)定壓力，以上操作均在冷庫中進(jìn)行，以加壓容器不充氮?dú)獠皇┘訅毫閷?duì)照。在溫度0～1 ℃、相對(duì)濕度85%～90%冷庫中貯藏，每24 h壓力下降小于5%。每隔5 d測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，當(dāng)好果率低于50%時(shí)終止試驗(yàn)。每組試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

呼吸強(qiáng)度用氣流法測(cè)定，可溶性固形物含量用手持折光儀測(cè)定，可滴定酸含量用氫氧化鈉溶液滴定法測(cè)定，抗壞血酸含量用2,6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定，丙二醛含量用硫代巴比妥酸法測(cè)定，果肉細(xì)胞膜滲透率用相對(duì)電導(dǎo)率法測(cè)定，原果膠含量用咔唑比色法測(cè)定，總酚、花青素含量用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定，以上指標(biāo)均參照曹建康等[19]的方法，果實(shí)硬度用TA.XT.Plus質(zhì)構(gòu)儀[20]測(cè)定，還原糖含量用3,5-二硝基水楊酸比色法[21]測(cè)定。DPPH自由基清除力用上海羿聰實(shí)業(yè)有限公司試劑盒測(cè)定，超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定。果實(shí)失重率和好果率按照公式計(jì)算

果實(shí)感官評(píng)價(jià)。草莓貯藏至25 d時(shí)，由10位感官評(píng)價(jià)員對(duì)果實(shí)的口感、外觀、氣味按表1進(jìn)行感官評(píng)分，結(jié)果取平均值。

表1 草莓果實(shí)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件分析，計(jì)算平均值并作圖，采用SPSS 19 Duncan’s多重比較，顯著水平取=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)呼吸強(qiáng)度、失重率的影響

呼吸強(qiáng)度是反映果蔬貯藏性能的一個(gè)重要指標(biāo)[22]。由圖1a看出，草莓呼吸強(qiáng)度隨著貯藏時(shí)間的延長呈先上升后下降的趨勢(shì)。對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組和150 kPa加壓氮?dú)饨M在貯藏10 d時(shí)呼吸強(qiáng)度達(dá)到最高值，200 kPa和250 kPa加壓氮?dú)饨M呼吸強(qiáng)度最高值的出現(xiàn)較前4組推遲了5 d，且低于前4組的呼吸峰值。在整個(gè)貯藏期對(duì)照組和200 kPa加壓空氣組的呼吸強(qiáng)度始終高于加壓氮?dú)饨M，加壓氮?dú)馓幚砜梢越档筒葺洳仄陂g的呼吸強(qiáng)度。貯藏25 d時(shí)，250 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M呼吸強(qiáng)度最低，為75.02 mg/(kg·h)，與其他各組差異顯著（＜0.05）。說明加壓氮?dú)馓幚淼膲毫υ酱?，形成的正壓差也越大，且貯藏環(huán)境的氧氣含量越低，可以有效抑制草莓果實(shí)呼吸強(qiáng)度升高。

草莓表皮的高氣孔率導(dǎo)致果實(shí)極易失水、失重[20]。由圖1b看出，草莓失重率隨著貯藏時(shí)間的延長呈逐漸上升趨勢(shì)。貯藏15 d后，各處理草莓果實(shí)失重率均迅速上升。貯藏25 d時(shí)，加壓氮?dú)饨M和200 kPa加壓空氣組的草莓失重率均顯著低于對(duì)照組和常壓氮?dú)饨M（＜0.05）。加壓氮?dú)馓幚砀鹘M之間差異不顯著（＞0.05）。這是因?yàn)樵囼?yàn)中充氮再加150 kPa以上壓力形成的正壓差有效阻止了草莓果實(shí)水分流失。

注：數(shù)據(jù)為 3 次試驗(yàn)的平均值。不同小寫字母代表同一貯藏時(shí)間的差異顯著（P<0.05），下同。

2.2 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)硬度、原果膠含量的影響

硬度是反映草莓成熟度和貯藏品質(zhì)的主要指標(biāo)[7]。草莓采后果實(shí)表皮組織和細(xì)胞壁退化，且貯藏期淀粉和細(xì)胞壁物質(zhì)降解引起硬度下降[20]。由圖2a看出，草莓果實(shí)硬度隨著貯藏時(shí)間的延長呈逐漸下降趨勢(shì)。在貯藏前5 d硬度迅速降低，后趨于平緩，整個(gè)貯藏期對(duì)照組、200 kPa加壓空氣組和常壓氮?dú)饨M低于加壓氮?dú)馓幚斫M。貯藏到25 d，充氮加壓處理各組與對(duì)照組、200 kPa加壓空氣組、常壓氮?dú)饨M之間差異顯著（＜0.05）。

原果膠含量與果實(shí)硬度密切相關(guān)[23]。由圖 2b 看出，草莓原果膠含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈逐漸下降趨勢(shì)。整個(gè)貯藏期200 kPa加壓空氣組草莓原果膠含量均處于最低，說明加壓空氣處理不利于草莓原果膠含量的保持。而200和250 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M原果膠含量下降緩慢，貯藏25 d時(shí)，與對(duì)照組、200 kPa加壓空氣組、常壓氮?dú)饨M之間差異顯著（＜0.05）。說明充氮加壓通過抑制草莓呼吸作用，保持了果實(shí)原果膠含量。

圖2 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)硬度和原果膠含量的影響

2.3 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)可溶性固形物、還原糖含量的影響

可溶性固形物是草莓代謝過程中碳水化合物分解的主要產(chǎn)物，含量的高低是衡量果實(shí)風(fēng)味的重要指標(biāo)[24]。由圖3a看出，草莓果實(shí)可溶性固形物含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈先上升后下降趨勢(shì)。對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組、150和200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M可溶性固形物含量在貯藏到第5天時(shí)達(dá)到最大值，之后迅速下降。這是由于大分子物質(zhì)隨著貯藏時(shí)間延長逐漸分解，從而使可溶性固形物含量增加，大分子完全分解后，草莓趨于衰老[25]，貯藏后期由于對(duì)照組呼吸消耗大，可溶性固形物含量迅速下降。貯藏25 d時(shí)，200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為7.6%，與其他組差異顯著（＜0.05）。

果實(shí)中還原糖含量的高低與其品質(zhì)、成熟度和貯藏性密切相關(guān)，并且是果實(shí)甜味劑的主要來源[20]。由圖3b看出，草莓果實(shí)還原糖含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈先上升后下降趨勢(shì)。貯藏10 d時(shí)，對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組、150和250 kPa加壓氮?dú)饨M還原糖含量達(dá)到最高值，而200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M推遲5 d出現(xiàn)最高值。貯藏25 d時(shí)，對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組還原糖含量顯著低于各加壓氮?dú)馓幚斫M（＜0.05）。

圖3 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)可溶性固形物和還原糖含量的影響

2.4 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)可滴定酸、抗壞血酸含量的影響

可滴定酸含量對(duì)果實(shí)風(fēng)味和貯藏性具有重要的影響。由圖4a看出，草莓果實(shí)可滴定酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈逐漸下降趨勢(shì)。對(duì)照組和200 kPa加壓空氣組可滴定酸含量在整個(gè)貯藏期處于最低。貯藏25 d時(shí)，對(duì)照組和200 kPa加壓空氣組顯著低于各加壓氮?dú)馓幚斫M（<0.05）。

草莓果實(shí)中含有大量的抗壞血酸，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，但在貯藏過程中易發(fā)生降解而損失。由圖 4b 看出，草莓果實(shí)抗壞血酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈逐漸下降趨勢(shì)，200 kPa加壓空氣處理組在整個(gè)貯藏期均處于最低，而200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M在整個(gè)貯藏期均處于最高，貯藏到25 d，仍顯著高于其他組（＜0.05）。

圖4 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)可滴定酸和抗壞血酸含量的影響

2.5 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)丙二醛含量、細(xì)胞膜相對(duì)滲透性的影響

丙二醛（Malondialdehyde, MDA）是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物，其含量可表示膜脂過氧化的程度，是膜系統(tǒng)受損害的重要標(biāo)志[26]。由圖 5a 看出，草莓MDA含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈逐漸上升趨勢(shì)，對(duì)照組和200 kPa加壓空氣組上升最快，常壓氮?dú)饨M上升較慢，加壓氮?dú)饨M上升最慢。貯藏25 d時(shí)，對(duì)照組和200 kPa加壓空氣組草莓MDA含量顯著高于常壓氮?dú)饨M和各加壓氮?dú)饨M（<0.05），以200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫MMDA含量最低，與其他組差異顯著（<0.05）。

細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)具有選擇透過能力，對(duì)維持細(xì)胞微環(huán)境和正常的代謝起著重要的作用，草莓果實(shí)衰老過程中果實(shí)細(xì)胞膜完整性會(huì)受到破壞，使細(xì)胞膜滲透性增大[27]。由圖5b看出，草莓果實(shí)細(xì)胞膜相對(duì)滲透率隨著貯藏時(shí)間的延長呈逐漸上升趨勢(shì)。整個(gè)貯藏期，對(duì)照組和200 kPa加壓空氣組一直高于各加壓氮?dú)馓幚斫M。貯藏25 d時(shí)，200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M最低，細(xì)胞膜相對(duì)滲透率為78.78%，與其他組差異顯著（<0.05）。

圖5 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)丙二醛含量和細(xì)胞膜相對(duì)滲透性的影響

2.6 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)總酚含量和DPPH自由基清除力的影響

總酚含量影響果實(shí)抗氧化能力高低[28]。由圖 6a 看出，草莓果實(shí)總酚含量隨著貯藏時(shí)間的延長總體呈先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏10 d對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200kPa加壓空氣組果實(shí)總酚含量達(dá)到峰值，而各加壓氮?dú)馓幚斫M總酚含量15 d達(dá)到峰值，加壓氮?dú)馓幚硌舆t了總酚含量峰值的出現(xiàn)，使果實(shí)保持較好的貯藏品質(zhì)。貯藏25 d時(shí)，200和250 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M總酚含量最高，與其他處理組差異顯著（<0.05）。

DPPH自由基的清除能力可用來評(píng)價(jià)果實(shí)抗氧化活性[29]。由圖6b看出，草莓果實(shí)DPPH自由基清除力隨著貯藏時(shí)間的延長呈先上升后下降的趨勢(shì)，200 kPa和250 kPa加壓氮?dú)饨MDPPH自由基清除力在10~25 d貯藏期均高于對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M以及200 kPa加壓空氣組。貯藏25 d時(shí)，200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M的DPPH自由基清除力最高達(dá)到91.5%，與對(duì)照組差異顯著（<0.05）。

圖6 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)總酚含量和DPPH自由基清除力的影響

2.7 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的影響

超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, SOD）是植物體內(nèi)抗氧化防御體系的關(guān)鍵酶，可以特異地清除超氧陰離子自由基，它的作用是將O2-歧化成H2O2和O2[30]。由圖 7a 看出，隨著草莓后熟衰老，果實(shí)SOD活性均呈現(xiàn)先升高后下降趨勢(shì)，貯藏15 d時(shí)均達(dá)到最大值。在整個(gè)貯藏期，200 kPa加壓氮?dú)饨MSOD活性高于對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M以及200 kPa加壓空氣組。由此可見，加壓氮?dú)馓幚砜梢员３諷OD較高的活性，減少O2-對(duì)組織的侵害。貯藏25 d時(shí)，200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫MSOD活性為303.40 U/g，與對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組差異顯著（<0.05）。

過氧化氫酶（Catalase, CAT）廣泛存在于植物所有組織中，可以把組織中的H2O2分解為O2和H2O，減少H2O2對(duì)果蔬組織造成的毒害[31]。由圖7b看出，草莓果實(shí)CAT活性隨著貯藏時(shí)間的延長呈先升高后下降趨勢(shì)。貯藏10 d各處理CAT活性均達(dá)到最大值，之后開始下降。在整個(gè)貯藏期，200 kPa加壓氮?dú)饨MCAT活性高于對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M以及200 kPa加壓空氣組，說明200 kPa加壓氮?dú)馓幚砜梢员３諧AT較高的活性以減輕H2O2對(duì)草莓組織的毒害作用。貯藏到25 d，200 kPa加壓氮?dú)饨MCAT活性最高，與對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組以及150 kPa加壓氮?dú)饨M差異顯著（<0.05）。

圖7 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)SOD活性和CAT活性的影響

2.8 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)好果率的影響

由圖8看出，草莓果實(shí)好果率隨著貯藏時(shí)間的延長呈下降趨勢(shì)，對(duì)照組下降最快，其次是200 kPa加壓空氣組，加壓氮?dú)饨M下降最慢。貯藏25 d，對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M和200 kPa加壓空氣組好果率分別為47.1%、71.3%、56.5%，而各加壓氮?dú)馓幚斫M好果率均高于75%。200 kPa加壓氮?dú)饨M好果率為80.0%，與對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組和150 kPa加壓氮?dú)饨M之間差異顯著（<0.05）。

圖8 不同壓力氮?dú)鈱?duì)草莓果實(shí)好果率的影響

2.9 加壓氮?dú)馓幚碣A藏末期草莓果實(shí)感官性狀

貯藏至25 d時(shí)對(duì)各處理草莓進(jìn)行了感官評(píng)價(jià)，評(píng)分結(jié)果見表2。

表2 加壓氮?dú)馓幚聿葺A藏25 d感官評(píng)分表

由表2看出，200 kPa加壓氮?dú)馓幚斫M草莓各項(xiàng)感官評(píng)價(jià)指標(biāo)得分均最高，果實(shí)顏色鮮艷，有光澤，果肉軟硬適宜，酸甜可口，明顯優(yōu)于其他處理。

3 討 論

草莓采后呼吸作用直接影響果實(shí)的貯藏期和品質(zhì)變化。本研究發(fā)現(xiàn)，加壓氮?dú)馓幚淼牟葺麑?shí)呼吸強(qiáng)度在整個(gè)貯藏期均低于對(duì)照組、常壓氮?dú)饨M、200 kPa加壓空氣組，加壓氮?dú)馓幚硪种屏耸е芈实纳仙?，說明加壓處理產(chǎn)生的正壓差可以顯著抑制水分散失，并且高壓高濃度的氮分子可以競(jìng)爭(zhēng)氧分子與酶結(jié)合的位點(diǎn)，抑制呼吸代謝中相關(guān)酶的活性，從而抑制草莓果實(shí)的呼吸代謝和水分損失[12]。原果膠是植物細(xì)胞壁中果膠與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等共價(jià)結(jié)合所形成的，原果膠含量下降標(biāo)志著果實(shí)軟化程度進(jìn)一步加重[27]。本研究發(fā)現(xiàn)，200 kPa加壓氮?dú)馓幚淼牟葺麑?shí)硬度與原果膠含量均顯著好于對(duì)照組、200 kPa加壓空氣組以及常壓氮?dú)饨M。這是因?yàn)?00 kPa加壓氮?dú)馓幚硇纬傻恼龎翰钜约?0.5%O2濃度的氣調(diào)環(huán)境共同作用，抑制了纖維素酶的活性[5]，減緩原果膠的分解，有效維持了果實(shí)硬度，與Liplap等[32]的研究結(jié)果相似。

草莓中可溶性固形物、可滴定酸、還原糖和維生素C含量可作為衡量品質(zhì)的指標(biāo)。加壓氮?dú)馓幚砜梢杂行П３止麑?shí)可溶性固形物含量，延緩可滴定酸和抗壞血酸含量的降低，這與Meng等[13]用加壓氬氣（1×103kPa）處理鮮切黃瓜可以有效減少抗壞血酸的損失相類似。本試驗(yàn)可溶性固形物和還原糖含量在貯藏前期呈上升趨勢(shì)，可能是草莓果實(shí)采后后熟所致。

果實(shí)在衰老過程中會(huì)發(fā)生膜脂過氧化作用，MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物，MDA破壞內(nèi)膜系統(tǒng)，導(dǎo)致細(xì)胞透性變大，加快組織衰老，其含量可作為衡量植物衰老程度的一種重要指標(biāo)[1]，細(xì)胞膜相對(duì)滲透率反映膜的透性及膜受破壞的程度。孟祥勇[14]研究發(fā)現(xiàn)加壓氬氣（1×103kPa）處理能維持鮮切黃瓜細(xì)胞膜完整性，抑制細(xì)胞膜透性和MDA變化，與本研究200 kPa加壓氮?dú)馓幚盹@著抑制了草莓果實(shí)MDA含量的升高以及細(xì)胞膜透性增大趨于一致。

總酚含量和DPPH自由基的清除能力可用來評(píng)價(jià)果實(shí)抗氧化活性[33]。200 kPa加壓氮?dú)馓幚淼牟葺麑?shí)具有較高的總酚含量和DPPH自由基的清除能力，說明200 kPa加壓氮?dú)馓幚砜梢员３植葺麑?shí)較強(qiáng)的抗氧化能力[34]。采后草莓在成熟衰老過程中，活性氧代謝失調(diào)，造成活性氧自由基的積累。SOD和CAT是活性氧清除酶系統(tǒng)的重要保護(hù)酶，它們能有效阻止活性氧的積累，減少自由基對(duì)果實(shí)組織的毒害，延緩果實(shí)衰老[35]。200 kPa加壓氮?dú)馓幚聿葺麑?shí)可以有效保持較高的SOD和CAT活性，清除活性氧，保護(hù)膜結(jié)構(gòu)，延長了草莓貯藏期。

4 結(jié) 論

加壓氮?dú)馓幚砟苡行У乇３植葺A期品質(zhì)，不同程度的減緩失重率上升，減少果實(shí)硬度和原果膠含量的下降速率，維持低水平呼吸強(qiáng)度。在溫度0～1 ℃、相對(duì)濕度85%～90%條件下結(jié)合200 kPa加壓氮?dú)赓A藏草莓，可以抑制果實(shí)細(xì)胞膜相對(duì)滲透率的上升速率，有效延緩丙二醛的積累、保持較高的果實(shí)硬度和較高的可溶性固形物、原果膠、可滴定酸、還原糖、抗壞血酸和總酚含量，減緩超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性的下降，延緩了果實(shí)衰老，保持了良好品質(zhì)，貯藏期25 d，好果率為80%。

[1] 康明麗，谷進(jìn)軍，郭小磊. 大蒜精油-羧甲基纖維素鈉復(fù)合涂膜提高草莓貯藏效果[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(14)：300-305.

Kang Mingli, Gu Jinjun, Guo Xiaolei. Garlic oil-sodium carboxymethyl cellulose composite coating material improving strawberry preservation effect[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(14): 300-305. (in Chinese with English abstract)

[2] 張青. 貯藏溫度對(duì)越心和章姬草莓果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，30(4)：600-606.

Zhang Qin. Effects of storage temperature on fruit quality of strawberry varieties Yuexin and Akihime[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 2018, 30(4): 600-606. (in Chinese with English abstract)

[3] Kahramano?lu ?. Effects of lemongrass oil application and modified atmosphere packaging on the postharvest life and quality of strawberry fruits[J]. Scientia Horticulturae, 2019, 256: 108527.

[4] Bovi G G, Caleb O J, Ilte K, et al. Impact of modified atmosphere and humidity packaging on the quality, off-odour development and volatiles of ‘Elsanta’ strawberries[J]. Food Packaging and Shelf Life, 2018, 16: 204-210.

[5] 張雷剛，馬艷弘，張映曈，等. 氣調(diào)保鮮對(duì)草莓貯藏期品質(zhì)的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2019，39(2)：41-45.

Zhang Leigang, Ma Yanhong, Zhang Yingtong, et al. The effect of controlled at atmosphere on the storage quality of Strawberry[J]. Journal of Shanxi Agricultural University: Natural Science Edition, 2019, 39(2): 41-45. (in Chinese with English abstract)

[6] 魏彥珍，邵興鋒，韋瑩瑩，等. 茶樹精油電輔助加熱熏蒸處理對(duì)草莓品質(zhì)和相關(guān)酶類的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2017，43(4)：135-140.

Wei Yanzhen, Shao Xingfeng, Wei Yingying, et al. Effect of tea tree oil electric auxiliary heating fumigation on quality of strawberry fruit and its related enzymes[J]. Food and Fermentation Industries, 2017, 43(4): 135-140. (in Chinese with English abstract)

[7] 王煥宇. UV-C處理對(duì)草莓果實(shí)保鮮的效果及其機(jī)理研究[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

Wang Huanyu. Effects of UV-C Treatment on Quality Maintenance and Its Mechanisms in Postharvest Strawberry[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2015. (in Chinese with English abstract)

[8] Duran M, Aday M S, Zorba N N D, et al. Potential of antimicrobial active packaging ‘containing natamycin, nisin, pomegranate and grape seed extract in chitosan coating’to extend shelf life of fresh strawberry[J]. Food and Bioproducts Processing, 2016, 98: 354-363.

[9] Yang X, Zhang X, Fu M, et al. Chlorine dioxide fumigation generated by a solid releasing agent enhanced the efficiency of 1-MCP treatment on the storage quality of strawberry[J]. Journal of Food Science and Technology, 2018, 55(6): 2003-2010.

[10] 王友升，張萌，王丹，等.減壓處理對(duì)草莓貯藏效果及活性氧代謝影響的多變量解析[J]. 中國食品學(xué)報(bào)，2015，15(6)：231-239.

Wang Yousheng, Zhang Meng, Wang Dan, et al. Multivariate analysis of hypobaric treatment on fruit quality and active oxygen metabolism of strawberry during postharvest ripening[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2015, 15(6): 231-239. (in Chinese with English abstract)

[11] 張慜，劉倩. 國內(nèi)外果蔬保鮮技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，33(8)：785-792.

Zhang Min, Liu Qian. Study on present situation and development trends of fruit & vegetable preservation in the world[J]. Journal of Food Science and Biotechnology, 2014, 33(8): 785-792. (in Chinese with English abstract)

[12] Wu Z, Zhang M, Wang S. Effects of high‐pressure argon and nitrogen treatments on respiration, browning and antioxidant potential of minimally processed pineapples during shelf life[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2012, 92(11): 2250-2259.

[13] Meng X, Zhang M, Zhan Z, et al. Changes in quality characteristics of fresh-cut cucumbers as affected by pressurized argon treatment[J]. Food and Bioprocess Technology, 2014, 7(3): 693-701.

[14] 孟祥勇. 加壓氬氣及其聯(lián)合處理對(duì)鮮切青椒和黃瓜保鮮的影響及其機(jī)理研究[D]. 無錫：江南大學(xué)，2013.

Meng Xianyong. Studieds on the Effects and Mechanisms of Pressurized Argon and Its Combined Treathments on Fresh-Keeping of Fresh-Cut Green Pepper and Cucumber[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2013. (in Chinese with English abstract)

[15] Baba T, Ikeda F. Use of high pressure treatment to prolong the postharvest life of mume fruit ()[J]. Acta Hortic, 2003, 628: 373-377

[16] Baba T, Ito S, Ikeda F, et al. Effectiveness of high pressure treatment at low temperature to improve postharvest life of horticultural commodities[J]. Acta Hortic, 2008, 768: 417-422

[17] Yang D S , René R., Ruiz C F. Effect of hyperbaric, controlled atmosphere, and UV treatments on peach volatiles[J].Postharvest Biology and Technology, 2009, 51(3): 334-341.

[18] Goyette B, Vigneault C, Charles M T, et al. Effect of hyperbaric treatments on the quality attributes of tomato[J]. Canadian Journal of Plant Science, 2012, 92(3): 541-551.

[19] 曹建康，姜微波，趙玉梅. 果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2007.

[20] 廖李，張莉會(huì)，胡楊，等. 不同包裝結(jié)合硅藻土附載丁香酚緩釋對(duì)草莓貯藏品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué)，2019，40(19)：263-271.

Liao Li, Zhang Lihui, Hu Yang, et al. Effects of different packaging combined with diatomite loaded eugenol on storage quality of strawberry[J]. Food Science, 2019, 40(19): 263-271. (in Chinese with English abstract)

[21] 魏玉梅，潘和平. 食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M]. 北京：科學(xué)出版社，2017.

[22] 嚴(yán)燦，劉升，賈麗娥，等. 不同貯藏溫度對(duì)草莓呼吸強(qiáng)度及品質(zhì)的影響[J]. 制冷學(xué)報(bào)，2015，36(5)：37-42.

Yan Can, Liu Sheng, Jia Lie, et al. Effect of different storage temperature on respiration rate and quality of strawberry[J].Journal of Refrigeration, 2015, 36(5): 37-42. (in Chinese with English abstract)

[23] Bose S K, Howlader P, Jia X, et al. Alginate oligosaccharide postharvest treatment preserve fruit quality and increase storage life via Abscisic acid signaling in strawberry [J]. Food Chemistry, 2019, 283: 665-674.

[24] 付亮，劉詩揚(yáng)，徐方旭. 不同濃度1-MCP對(duì)草莓果實(shí)貨架期品質(zhì)的影響[J]. 遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，42(3)：280-284.

Fu Liang, Liu Shiyang, Xu Fangxu. Effects of 1-MCP trement on shelf-life quality of strawberry fruit[J]. Journal of Liaoning University: Natural Sciences Edition, 2015, 42(3): 280-284. (in Chinese with English abstract)

[25] Zeliou K, Papasotiropoulos V, Manoussopoulos Y, et al. Physical and chemical quality characteristics and antioxidant properties of strawberry cultivars (×.) in Greece: assessment of their sensory impact[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2018, 98(11): 4065-4073.

[26] 陳國剛，郭璟瑜，于譯，等. 1-MCP和殼聚糖處理保持紅棗貯藏品質(zhì)及其機(jī)理研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35(22)：338-344.

Chen Guogang, Guo Jingyu, Yu Yi. 1-methylcyclopropene (1-MCP) and chitosan maintaining quality and its mechanization of postharvest jujube fruit[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE), 2019, 35(22): 338-344. (in Chinese with English abstract)

[27] 王兢業(yè). 1-MCP與殼聚糖/納米SiO_2復(fù)合涂膜處理對(duì)草莓冷藏品質(zhì)和生理代謝影響[D]. 揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2019.

Wang Jingye. Effect of 1-MCP and Chitosan/ Nano-SiO2Composite Coating on Cold Storage Quality and Physiological Metabolism of Strawberry[D]. Yangzhou: Yangzhou University, 2019. (in Chinese with English abstract)

[28] 何艷秋. 殼寡糖對(duì)草莓保鮮作用及機(jī)制研究[D]. 大連：大連海洋大學(xué)，2017.

He Yanqiu. Effect of Chitooligosaccharides on Strawberry Preservation and Its Mechanism[D]. Dalian: Dalian Ocean University, 2017. (in Chinese with English abstract)

[29] Elbarbary A M , Mostafa T B. Effect of γ-rays on carboxymethyl chitosan for use as antioxidant and preservative coating for peach fruit[J].Carbohydrate Polymers, 2014, 104: 109-117.

[30] 陳存坤，張慧杰，紀(jì)海鵬，等. 臭氧精準(zhǔn)處理提高采后草莓抗氧化酶活性和酚類物質(zhì)含量[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35(10)：274-280.

Chen Cunkun, Zhang Huijie, Ji Haipeng, et al. Ozone treatment improving antioxidant enzyme activity and phenolic content of postharvest strawberry[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(10): 274-280. (in Chinese with English abstract)

[31] Asghari M, Hasanlooe A R. Interaction effects of salicylic acid and methyl jasmonate on total antioxidant content, catalase and peroxidase enzymes activity in “Sabrosa” strawberry fruit during storage[J]. Scientia Horticulturae, 2015, 197: 490-495.

[32] Liplap P, Vigneault C, Toivonen P, et al. Effect of hyperbaric pressure and temperature on respiration rates and quality attributes of tomato[J]. Postharvest Biology and Technology, 2013, 86: 240-248.

[33] 儲(chǔ)恬予，趙敏吉，于紋婧，等. 草果精油對(duì)采后草莓保鮮效果及抗氧化活性的研究[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工，2019(9)：24-27.

Chu Tianyu, Zhao Minji, Yu Wenjing, et al. Chemical composition of fructus amomi essential oil and preservation effects on strawberry[J]. Farm Products Processing, 2019(9): 24-27. (in Chinese with English abstract)

[34] Nu?ez-Mancilla Y, Pérez-Won M, Uribe E, et al. Osmotic dehydration under high hydrostatic pressure: effects on antioxidant activity, total phenolics compounds, vitamin C and colour of strawberry ()[J]. LWT-Food Science and Technology, 2013, 52(2): 151-156.

[35] 南海風(fēng)，朱冠宇，樊麗，等. 草莓果實(shí)采后衰老過程中活性氧及保護(hù)酶活性的變化[J]. 北方園藝，2016(15)：123-126.

Nan Haifeng, Zhu Guanyu, Fan Li, et al. The dynamic variation of reactive oxygen and protective enzyme activity during the ageing processing procssing strawberry fruit[J]. Northern Horticulture, 2016(15): 123-126. (in Chinese with English abstract)

Effects of pressurized nitrogen on strawberry postharvest physiology and storage quality

Yang Tao1, Gao Haiyan2, Zhang Runguang1, Qi Dengfei1, Zhang Youlin1※

(1.,710119,;2.,310021,)

Strawberry has gained an increasing attention in recent years, due to its appealing taste and abundant nutritive substances, which can offer wide range of health benefits. However, a high content of water and sugar in strawberry can easily cause dehydration and decay during postharvest handling and storage. Hence, the preservation of strawberry fruits still remain a great challenge so far. Fortunately, a novel preservation technique under pressure has been increasingly used to store numerous types of fruits. Preservation under pressure refers to the fruits are subjected to a pressured atmosphere, higher than the internal pressure of fruits, for the storage. The moisture loss and respiration intensity in fruits can be effectively suppressed, and thereby to delay the fruit decay. The present study aims to investigate the effects of different nitrogen pressures on the physiology and storage quality of postharvest strawberries under cold storage conditions. Taking “Sweet Charlie” strawberry fruits as materials, the following experimental conditions can be used to store: 200kPa air, 150kPa nitrogen gas (14% O2+ 85.3% N2+ 0.021% CO2), 200 kPa nitrogen gas (10.5% O2+ 89% N2+ 0.016% CO2), 250kPa nitrogen gas (8.4% O2+ 91.2% N2+ 0.012% CO2), atmospheric-pressure nitrogen gas (10.5% O2+ 89% N2+ 0.016% CO2). The strawberry fruit without any treatment with pressurized nitrogen was used as a control. All the containers were placed in a refrigerated warehouse at the temperature range of 0-1℃, and the relative humidity of 85%-90%. During the storage, the physiological indexes of strawberry fruits were determined, including the respiration rate, weight loss rate, fruit firmness, titratable acid content, soluble solid content, raw pectin content, reducing sugar content, ascorbic acid content, total phenolic content, DPPH free radical scavenging rate, the malondialdehyde content, relative permeability of fruit cell membrane, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activity. Furthermore, a systematic elucidation was performed on the effects of different pressures in the nitrogen treatment on the postharvest physiology and storage quality of strawberry fruits. It was found that the pressurized nitrogen treatment can slow down the weightlessness of strawberry fruits in different degrees, while prevent the reduction of fruit hardness, the contents of titratable acid content and original pectin, further to maintain a low level of respiratory intensity during the storage. Specially, the 200 kPa nitrogen-treated strawberry can maintain the high content of soluble solids, reducing sugar, ascorbic acid, and total phenol, indicating excellent capacity of DPPH free radicals scavenging, the high activity of SOD and CAT, while the delayed formation of malondialdehyde, and the relative permeability of fruit cell membrane. Therefore, an optimal combined treatment can be achieved, including 200kPa nitrogen gas with the temperature of 0-1℃, and the relative humidity of 85%-90%, to efficiently delay fruit aging and maintain optimum fruit quality. The strawberry storage period can be set as 25 days, where the good fruit rate can be obtained over 80%, together with the excellent color and flavor. The present findings demonstrated the pressurized nitrogen storage can be a promising effective way to preserve the comprehensive quality of strawberry fruits. This study can also be expected to provide a sound theoretical basis and technical support for prolonging the storage and preservation period of strawberries and other fruits.

storage; quality control; strawberry; pressurized nitrogen; postharvest physiology

楊濤，郜海燕，張潤光，等. 加壓氮?dú)鈱?duì)草莓采后生理及貯藏品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2020，36(15)：282-290.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.034 http://www.tcsae.org

Yang Tao, Gao Haiyan, Zhang Runguang, et al. Effects of pressurized nitrogen on strawberry postharvest physiology and storage quality[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(15): 282-290. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.034 http://www.tcsae.org

2020-04-08

2020-07-29

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2018YFD0401304）；陜西省2018年農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目（NYKJ-2018-XA-06）；科技成果轉(zhuǎn)化培育項(xiàng)目（GK201806002）

楊濤，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。Email：yangtao_txy@163.com

張有林，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工。Email：youlinzh@snnu.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.034

TS255.3

A

1002-6819(2020)-15-0282-09