采后桑椹冰溫保鮮研究

王香君 ，殷浩 *，劉剛，張友洪 ，吳勁軒 ，夏川林

1. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所（南充 637000）；2. 四川省蠶業(yè)科技開發(fā)總公司（南充 637000）

桑椹（Mulberry）鮮美多汁，酸甜可口，具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能[1-3]。近年來(lái)，桑椹的功能性逐漸受到重視，果桑產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，桑椹已成為鮮食及企業(yè)深加工的重要原料[4]。但由于桑椹屬于漿果類，含水量高并且質(zhì)地柔軟，采后極不耐貯藏，常溫下12～18 h即開始霉變，1～2 d就變色、變味、腐爛，失去商品價(jià)值[5]。研究指出導(dǎo)致水果腐敗主要原因是水果自身的代謝作用以及水果表面的腐敗微生物的大量生長(zhǎng)繁殖，而低溫能抑制水果代謝以及水果表面腐敗微生物的生長(zhǎng)[6-7]。果蔬低溫保鮮的方法有冷凍保鮮（＜-18 ℃）、冷藏保鮮（0～10 ℃）和冰溫保鮮（0 ℃到凍結(jié)點(diǎn)）[6]。將果蔬貯藏在0 ℃以下、凍結(jié)點(diǎn)以上的溫度區(qū)域，果蔬仍能保持細(xì)胞活性，且其呼吸代謝被抑制、衰老速度也減慢[8]。此技術(shù)已應(yīng)用于藍(lán)莓[9]、水蜜桃[10]等研究中，得出不同溫度貯藏中冰溫能顯著降低水果呼吸強(qiáng)度，保持水果品質(zhì)，延長(zhǎng)其保鮮期。

現(xiàn)階段桑椹的保鮮研究有冷凍保鮮[5]、氣調(diào)結(jié)合低溫保鮮[11]、化學(xué)結(jié)合低溫保鮮[12]等，氣調(diào)保鮮和化學(xué)保鮮都能提高采后桑椹的品質(zhì)，延長(zhǎng)其保質(zhì)期，但方法操作復(fù)雜，包海蓉等[5]得出冷凍貯藏中冷凍溫度越低，失水率越低，而冷凍易發(fā)生凍害現(xiàn)象，影響桑椹品質(zhì)，而冷藏保持水果細(xì)胞液的流動(dòng)性，既能保鮮又不會(huì)對(duì)水果造成凍害。因此試驗(yàn)通過(guò)研究4 ℃、冰溫貯藏對(duì)桑椹生理、品質(zhì)及感官的影響，為保證桑椹鮮食及桑椹系列產(chǎn)品的原料品質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮桑椹：果桑品種“嘉陵30號(hào)”，采于南充市嘉陵區(qū)新廟鄉(xiāng)。采摘時(shí)選擇無(wú)腐爛變質(zhì)9成熟桑椹（盛花期后27 d左右，果實(shí)顏色由紅色全變?yōu)樽虾谏珪r(shí)），將其盛放于水果保鮮盒中，陰涼貯藏，于1 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，為檢測(cè)腐敗桑椹樣品與冷藏樣品中微生物數(shù)量和菌相結(jié)構(gòu)差異，因此將采后新鮮桑椹分別放置于室溫（18～25 ℃）、4 ℃、冰溫條件下貯藏，每組樣品平行3次，每隔2 d測(cè)定桑椹各項(xiàng)指標(biāo)。

福林肖卡試劑、5 mg/mL酚標(biāo)準(zhǔn)溶液（廈門海標(biāo)科技有限公司）；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%，合肥博美生物科技有限公司）；平板計(jì)數(shù)瓊脂（PCA）、馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）（杭州百思生物技術(shù)有限公司）；碳酸鈉、無(wú)水乙醇、硫酸銅、氫氧化鈉、氯化鈉等（均為分析純）。

1.2 儀器與設(shè)備

高速冷凍離心機(jī)（KDC-160HR，科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司）；高壓滅菌鍋（MLS-3750SANYO，上海賽默生物科技發(fā)展有限公司）；單人凈化工作臺(tái)（SW-CJ-1D型，上海蘇凈實(shí)業(yè)有限公司）；恒溫培養(yǎng)搖床（THZ-300，上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；電子天平（FA224，上海舜宇恒平科技儀器有限公司）；渦旋混合器（XH-C，常州朗越儀器制造有限公司）；紫外分光光度計(jì)（UV-2550，日本島津公司）；高速分散器（XHF-D，寧波新芝生物科技股份有限公司）；三溫三控水槽（上海百典儀器設(shè)備有限公司）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；多管架自動(dòng)平衡離心機(jī)（TDZ5-WS，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司）；雷磁pH計(jì)（PHS-25，上海精密科學(xué)儀器有限公司）；GY-4果實(shí)硬度儀（樂(lè)清市艾德堡儀器有限公司）；水果保鮮盒（鮮元果蔬包裝工廠）。

1.3 方法

1.3.1 桑椹的凍結(jié)溫度確定

將新鮮桑椹預(yù)冷到4 ℃后，放于-18 ℃冰箱中，中間插溫度感應(yīng)器，每隔10 s觀察溫度，直至桑果凍結(jié)，平行3次，繪制桑椹的凍結(jié)溫度-時(shí)間曲線（見圖1），判定桑椹的冰溫區(qū)域。

1.3.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

微生物計(jì)數(shù)。參照GB 4789.2—2016的方法，細(xì)菌選擇平板計(jì)數(shù)瓊脂（PCA）、真菌選擇馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA），單位CFU/g或Lg（CFU/g）。

呼吸強(qiáng)度。參照卜寧霞等[13]的方法，單位mg CO2/（kg·h）。

腐爛指數(shù)。參照趙玲玲等[14]的方法。

感官品質(zhì)評(píng)定方法。參照趙玲玲等[14]的方法稍作改進(jìn)，分別從桑椹的氣味、組織狀態(tài)、色澤、新鮮度4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定。

失重率按式（1）計(jì)算。

失重率=[貯前果實(shí)質(zhì)量（g）-貯期測(cè)定果實(shí)質(zhì)量（g）]/貯前果實(shí)質(zhì)量（g）×100% （1）

硬度。用果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定，每次取10個(gè)果實(shí)，圍繞桑椹的赤道面取2個(gè)對(duì)稱部位進(jìn)行測(cè)定，參照J(rèn)JG 450—2016果品硬度計(jì)，選擇測(cè)頭直徑3.5 mm，單位N/cm2。

其他各指標(biāo)：還原糖含量，參考GB 5009.7—2016直接滴定法；可滴定酸（TA）含量，參考GB/T 12456—2008中pH電位法（以酒石酸計(jì)）；總酚含量，紫外分光光度法[15]，加標(biāo)回收率92.49%±0.73%；黃酮類化合物含量，紫外分光光度法[16]，加標(biāo)回收率90.54%±0.95%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

測(cè)定和分析結(jié)果采用SPSS 16.0和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果采取“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”形式。取p＜0.05認(rèn)為具有顯著差異，p＜0.01認(rèn)為具有極顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 桑椹的凍結(jié)溫度

桑椹的凍結(jié)溫度-時(shí)間曲線見圖1。

桑椹的凍結(jié)溫度和桑椹的可溶性固形物有關(guān)，可溶性固形物越高，凍結(jié)溫度越低[17]。蔣慶[6]指出桑椹的凍結(jié)點(diǎn)為-1.4～-1.9 ℃，試驗(yàn)對(duì)9成熟桑椹的凍結(jié)溫度進(jìn)行研究得出，桑椹在-1.7 ℃左右開始趨于平緩，這可能是因?yàn)楣咴诮咏鼉鼋Y(jié)溫度即將凍結(jié)時(shí)會(huì)釋放出潛熱，從而使溫度在一段時(shí)間內(nèi)基本保持不變。因此其冰溫區(qū)域?yàn)?～-1.7 ℃，為保證桑椹保存過(guò)程中不發(fā)生凍害，故將其冰溫貯藏溫度設(shè)定為-1 ℃。

圖1 桑椹凍結(jié)溫度-時(shí)間曲線

2.2 不同貯藏條件對(duì)桑椹微生物的影響

新鮮采摘的桑椹表面的細(xì)菌和真菌數(shù)量分別為1.07×109和2.00×107CFU/g（見圖2）。貯藏期間，室溫組桑椹表面的細(xì)菌和真菌數(shù)量急劇增加；冷藏條件下桑椹表面的細(xì)菌和真菌數(shù)量分別在1.78×107～3.72×108CFU/g和1.05×107～4.90×109CFU/g范圍內(nèi)變化。

貯藏期間，室溫組桑椹表面細(xì)菌數(shù)量極顯著高于-1 ℃組和4 ℃組（p＜0.01）；4 ℃組和-1 ℃組表面細(xì)菌數(shù)量在0～4 d內(nèi)迅速下降，下降10～100倍，4 d后變化逐漸趨于平緩，2個(gè)冷藏溫度條件下桑椹表面的細(xì)菌數(shù)量相差不大，貯藏4 d和10 d時(shí)，4 ℃組表面細(xì)菌數(shù)量顯著高于-1 ℃組（p＜0.05），其余貯藏時(shí)間沒(méi)有顯著差異（p＞0.05），可能是貯藏前期低溫導(dǎo)致一部分喜溫菌死亡，細(xì)菌總數(shù)降低，而隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，特定的低溫菌以及一部分適應(yīng)低溫環(huán)境的細(xì)菌存活下來(lái)并緩慢繁殖，因此細(xì)菌總數(shù)變化平緩，說(shuō)明低溫能有效降低桑椹表面細(xì)菌的數(shù)量。

貯藏期間，室溫組桑椹表面真菌數(shù)量極顯著高于-1 ℃組和4 ℃組（p＜0.01）；4 ℃組和-1 ℃組真菌數(shù)量增加了0～300倍，4 ℃組桑椹表面真菌數(shù)量在0～4 d內(nèi)先緩慢升高，4 d后逐漸趨于平緩；-1 ℃組真菌數(shù)量在0～6 d內(nèi)呈先升高后降低再升高，6 d后逐漸緩慢降低的趨勢(shì)。說(shuō)明低溫雖不能降低桑椹表面真菌的數(shù)量，但可以抑制真菌的快速繁殖。貯藏前2 d，-1℃組桑椹表面真菌數(shù)量與4 ℃組沒(méi)有顯著差異（p＞0.05），2 d后，4 ℃組桑椹表面真菌數(shù)量極顯著高于-1 ℃組（p＜0.01），貯藏8 d后高于其10倍以上，這說(shuō)明冰溫貯藏更有利于抑制真菌的快速繁殖，保持桑椹的新鮮。

圖2 不同貯藏條件下桑椹表面細(xì)菌和真菌數(shù)量的變化

2.3 不同貯藏條件對(duì)桑椹呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸強(qiáng)度用來(lái)衡量果蔬呼吸作用強(qiáng)弱，是評(píng)價(jià)新鮮果蔬貯藏壽命的一個(gè)重要標(biāo)志[18]。由圖3可知，隨貯藏天數(shù)增加，室溫組呼吸強(qiáng)度持續(xù)升高，極顯著高于4 ℃和-1 ℃組（p＜0.01）；而4 ℃和-1 ℃組呼吸強(qiáng)度在0～2 d內(nèi)快速下降，2 d后逐漸趨于穩(wěn)定，貯藏前8 d，-1 ℃組呼吸強(qiáng)度與4 ℃組沒(méi)有顯著差異（p＞0.05），貯藏10 d后，4 ℃組呼吸強(qiáng)度顯著高于-1 ℃組（p＜0.05）。由此可知，低溫貯藏可以有效抑制桑椹的呼吸強(qiáng)度，而-1 ℃的呼吸強(qiáng)度低于4 ℃，這與張彩珍[19]得出的在不發(fā)生冷害的溫度范圍內(nèi)，貯藏溫度越低，水果的呼吸作用越弱的研究結(jié)果一致。

圖3 不同貯藏條件下桑椹呼吸強(qiáng)度的變化

2.4 不同貯藏條件對(duì)桑椹品質(zhì)的影響

2.4.1 桑椹腐爛指數(shù)以及感官指標(biāo)

由表1可知，室溫組桑椹在貯藏2 d內(nèi)就有明顯腐臭味，組織疏松，有大量汁液流出，果有霉變，無(wú)光澤，果梗變褐，腐爛指數(shù)為100%；4 ℃組貯藏4 d時(shí)，部分桑椹表面開始有1～3個(gè)小腐爛斑點(diǎn)，8 d時(shí)，表面開始霉變，果梗開始變紅，部分桑椹汁液開始滲出；-1 ℃組貯藏6 d時(shí)，部分桑椹表面開始有1～3個(gè)小腐爛斑點(diǎn)，10 d時(shí)，桑椹表面開始霉變，部分果梗開始由綠變紅，部分桑椹汁液開始滲出。貯藏前8 d，-1℃組腐爛指數(shù)遠(yuǎn)低于4 ℃組；貯藏10 d后，-1 ℃組腐爛指數(shù)逐漸接近4 ℃組，但都低于4 ℃組，這說(shuō)明冰溫貯藏更有利于抑制桑椹腐爛指數(shù)的快速上升。

表1 不同貯藏條件下桑椹腐爛指數(shù)以及感官指標(biāo)的變化

2.4.2 失重率

失重率是衡量果蔬貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)，其反映了貯藏期間果實(shí)的代謝速率、蒸騰作用的強(qiáng)度[20]。由圖4可知，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各貯藏條件下桑椹的失重率都呈上升趨勢(shì)。室溫組失重率急劇增加，2 d時(shí)在10%以上，4 d達(dá)到28%；4 ℃組和-1 ℃組失重率呈緩慢升高趨勢(shì)，說(shuō)明低溫能明顯抑制桑椹失重率的升高，有效抑制桑椹的蒸騰作用。貯藏各階段，-1 ℃桑椹失重率顯著高于4 ℃組（p＜0.05），但貯藏前8 d，失重率都低于5%。

圖4 不同貯藏條件下桑椹失重率的變化

2.4.3 硬度

圖5顯示，隨著貯藏天數(shù)增加，各貯藏條件下桑椹的硬度都呈下降趨勢(shì)。室溫組硬度急劇下降；4 ℃組和-1 ℃組硬度在貯藏0～6 d內(nèi)下降明顯，6 d后逐漸趨于平緩，且在各貯藏階段，-1 ℃組硬度都顯著高于4 ℃組（p＜0.05），說(shuō)明冰溫貯藏更有利于保持桑椹果肉的硬度，延緩桑椹的軟化衰老。

圖5 不同貯藏條件下桑椹硬度的變化

2.4.4 還原糖、可滴定酸含量

圖6顯示，新鮮采摘桑椹還原糖含量為7.12 g/100 g。隨貯藏時(shí)間增加，室溫組桑椹中還原糖含量呈迅速下降趨勢(shì)，可能是由于桑椹呼吸作用和微生物等作用消耗了還原糖；4 ℃組、-1 ℃組還原糖含量先緩慢下降再緩慢上升，4 ℃組在貯藏2 d時(shí)下降，而-1 ℃組是在貯藏4 d時(shí)下降，推測(cè)是由于低溫抑制并延緩桑椹代謝的正常進(jìn)行，前期糖消耗大于積累，呈下降趨勢(shì)，而溫度越低，代謝越低，因此出現(xiàn)-1 ℃組還原糖下降比4 ℃組延后的情況；而后期采摘的9成熟桑果在低溫貯藏的過(guò)程中自然熟化，桑椹中碳水化合物發(fā)生轉(zhuǎn)化，使還原糖含量增加，這說(shuō)明冰溫貯藏更有利于延緩桑椹中還原糖含量的變化。Chen等[21]得出桑椹貯藏過(guò)程中羥基自由基能降解細(xì)胞壁多糖，特別是水溶性果膠和半纖維素，同時(shí)多聚糖在貯藏過(guò)程中的解聚作用和結(jié)構(gòu)改性明顯增強(qiáng)。彭丹等[22]指出果蔬在遭受0℃以下的低溫脅迫時(shí)，細(xì)胞能增加其糖類物質(zhì)和游離氨基酸的含量，Ohtake等[23]也指出糖類物質(zhì)在低溫環(huán)境中與細(xì)胞膜內(nèi)脂的極性基團(tuán)作用，能抑制膜通透性上升和膜相的轉(zhuǎn)變，從而維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。因此低溫能顯著延緩還原糖的下降，并保持桑椹固有風(fēng)味。

隨貯藏時(shí)間增加，室溫組桑椹中可滴定酸含量呈先升高后快速下降趨勢(shì)，推測(cè)室溫組貯藏前期桑椹中碳水化合物在自身代謝和微生物代謝的共同作用下轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，而2 d后桑椹中汁液大量流失及在微生物的作用下，桑椹中可滴定酸含量急劇降低；-1 ℃組和4 ℃組可滴定酸變化整體呈下降趨勢(shì)，4 ℃組在0～4 d內(nèi)下降緩慢，4～8 d內(nèi)下降明顯，8 d后逐漸趨于平穩(wěn)；-1 ℃組在0～8 d內(nèi)變化緩慢，8 d后快速下降，10 d時(shí)又逐漸趨于平穩(wěn)，這說(shuō)明冰溫貯藏更有利于保持桑椹可滴定酸含量的穩(wěn)定。蔣慶[6]也得出在5 ℃、-1℃貯藏條件下溫州蜜桔的總酸含量呈明顯下降趨勢(shì)?，F(xiàn)有研究得出水果采摘成熟度[24]、有機(jī)酸代謝[25]等多種因素都會(huì)影響水果總酸含量。

圖6 不同貯藏條件下桑椹中還原糖、可滴定酸的變化

2.4.5 總酚、黃酮類化合物含量

圖7顯示，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，室溫組桑椹中總酚物質(zhì)含量先降低后緩慢升高，可能是由于室溫條件下桑椹中多酚被氧化的同時(shí)產(chǎn)生了再生的酚，而再生的酚更易被氧化，從而阻止原有酚類物質(zhì)不受氧化[26]，因此含量呈上升趨勢(shì)；4 ℃組總酚含量呈W曲線變化趨勢(shì)；-1 ℃組總酚含量在0～2 d內(nèi)變化緩慢，2 d后迅速降低，4 d后逐漸趨于平緩，這說(shuō)明冰溫貯藏更有利于保持桑椹總酚含量的穩(wěn)定。由SPSS 16.0分析可知，貯藏2～8 d內(nèi)，-1 ℃組總酚含量與4 ℃組有顯著差異（p＜0.05）。

室溫組桑椹中黃酮類化合物含量先緩慢下降后緩慢升高，可能是由于貯藏前期桑椹中蘆丁降解酶具有高活性[27]，將蘆丁降解為槲皮素，而隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，桑椹出現(xiàn)輕微發(fā)酵，而乙醇對(duì)蘆丁降解酶有抑制作用[28]；4 ℃組和-1 ℃組黃酮類化合物含量在0～2 d內(nèi)緩慢降低，2 d后逐漸趨于穩(wěn)定，這與涂寶軍[27]得出的冷藏條件下蘆筍中黃酮含量呈緩慢下降趨勢(shì)的研究結(jié)果一致，這說(shuō)明低溫貯藏能很好地保留桑椹中的黃酮類化合物。由SPSS 16.0分析可知，貯藏前4 d，-1 ℃組黃酮類化合物含量顯著高于4 ℃組（p＜0.05），貯藏6～10 d內(nèi)沒(méi)有顯著差異（p＞0.05），貯藏12 d時(shí)顯著低于4 ℃組（p＜0.05），這說(shuō)明貯藏前期冰溫更能抑制蘆丁降解酶的活性。

圖7 不同貯藏條件下桑椹中總酚、黃酮類化合物的變化

3 討論與結(jié)論

采后水果具有較高的代謝活性，同時(shí)附著在水果表面的腐敗微生物的大量生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致果蔬快速腐敗變質(zhì)。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì)，在發(fā)展中國(guó)家，由腐敗微生物造成蔬菜和水果的損失范圍為50%[29]。從微生物檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，低溫能顯著降低桑椹表面細(xì)菌的數(shù)量，抑制桑椹表面真菌的快速繁殖，且在不導(dǎo)致冷害的情況下，溫度越低，效果越顯著（p＜0.05）。Sperber等[30]指出真菌是最重要的腐敗微生物群體，因此冰溫對(duì)于桑椹保鮮起到積極作用。

從生理變化來(lái)看，常溫貯藏下桑椹的呼吸強(qiáng)度急劇升高，而低溫貯藏桑椹的呼吸強(qiáng)度先快速下降到低水平后逐漸趨于穩(wěn)定，貯藏后期又緩慢升高，可能是由于貯藏前期低溫抑制桑椹的呼吸代謝，而到貯藏后期由于桑椹開始發(fā)生腐敗，微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致桑椹呼吸強(qiáng)度逐漸升高。和4 ℃相比，貯藏8 d后冰溫貯藏桑椹的呼吸強(qiáng)度顯著低于4 ℃（p＜0.05），可知冰溫貯藏可有效抑制桑椹呼吸作用，保持采后桑椹的新鮮。

從貯藏品質(zhì)來(lái)看，桑椹在常溫貯藏下，腐爛指數(shù)、失水率急劇上升，硬度、還原糖含量急劇下降，而總酚、黃酮類化合物含量都呈先下降后升高趨勢(shì)。同常溫相比，低溫貯藏可顯著抑制桑椹腐爛指數(shù)、失水率的上升，減緩桑椹中還原糖、可滴定酸、總酚、黃酮類化合物的損失。試驗(yàn)結(jié)果表明，和4 ℃相比，冰溫貯藏桑椹的呼吸強(qiáng)度更弱，腐爛指數(shù)更低，更有利于保持桑椹的硬度以及還原糖含量、可滴定酸含量、總酚含量、黃酮類化合物含量的穩(wěn)定性。結(jié)果說(shuō)明低溫貯藏對(duì)于采后桑椹的品質(zhì)保鮮有積極作用，同時(shí)也證明冰溫的保鮮效果更優(yōu)。

試驗(yàn)通過(guò)研究不同貯藏溫度，尤其是冰溫貯藏條件下采后桑椹微生物、生理及品質(zhì)的變化，為桑椹鮮果的貯藏、加工、運(yùn)輸提供理論基礎(chǔ)。