相溫貯藏對采后蘭州百合冷藏期間品質(zhì)的影響

康丹丹，張鵬，李江闊*，魏寶東

1(國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術研究中心(天津)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與 貯藏保鮮重點實驗室，天津，300384)2(沈陽農(nóng)業(yè)大學 食品學院，遼寧 沈陽，110866)

百合屬百合科植物，品種較多，其中‘蘭州百合’因糖含量高、粗纖維少、味極甜美而聞名。百合具有百合多糖、酚類、多種必需氨基酸、皂苷、生物堿等功能性成分[1]，具有調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)、抗損傷、抗腫瘤、抗疲勞等功能，可用于治療糖尿病，抑郁癥等，同時也被大量應用于食品領域的飲料及功能性產(chǎn)品的研發(fā)，倍受廣大消費者的認可與青睞[2-3]。

百合采后常溫貯藏期間極易發(fā)生腐爛、失水及褐變現(xiàn)象，影響其商品價值。目前鮮百合多采用低溫、氣調(diào)、保鮮劑等方法進行貯藏與運輸。低溫可以有效抑制百合褐變現(xiàn)象，氣調(diào)可以抑制水分流失，保鮮劑一般有抑菌的，控制生理代謝的，人們根據(jù)存在的問題選擇適合的保鮮劑[4-11]。低溫保鮮過程中，溫度波動較大，則會刺激生物體加速新陳代謝，真空包裝氣調(diào)不適宜貯藏時間過長，否則會產(chǎn)生無氧呼吸，導致百合酸敗。將生物體生理代謝控制在最低程度是值得關注的話題。研究表明-1 ℃條件下溫度差小于±0.5 ℃可有效控制百合種球呼吸強度及物質(zhì)消耗，相溫與冷藏區(qū)別在于相溫的溫度波動值較小，目前，貯藏溫度的精準控制對柿子的保鮮均有應用，可以顯著抑制柿果軟化，抑制營養(yǎng)成分的流失[12-13]。但相溫貯藏對百合采后品質(zhì)的影響未見報道，本研究利用不同溫控庫[冷藏庫(0.2±0.5) ℃、相溫庫[(0.4±0.1) ℃]對真空包裝的蘭州百合進行貯藏，探討不同精準溫控對百合冷藏期間品質(zhì)的影響，確定百合保鮮的最佳精準溫度范圍，為百合貯藏保鮮技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

材料與試劑：蘭州百合，采自甘肅省蘭州市，采收后挑選七到八成熟度、無損傷無病蟲害且大小均一的百合；無水葡萄糖、酒石酸鉀鈉、3，5-二硝基水楊酸、NaOH、考馬斯亮藍G250、苯酚、牛血清蛋白標準品、冰乙酸、無水乙醇等試劑均為分析純，天津市大茂化學試劑廠。

設備與儀器：冷藏庫與相溫庫，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程研究中心(天津)；溫濕度記錄儀(179-UTH)，艾普瑞(上海)精密光電有限公司；真空包裝機(DZQ-400)，溫州市凱馳包裝機械有限公司；數(shù)碼相機(EOS600D)，Canon(佳能)；便攜式氣體測定儀(CheckPoint)，丹麥PBI Dansensor；氣相色譜儀(2010型)，日本島津公司；物性測定儀(TA.XT.plus)，英國SMS公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋(HH-1)，金壇市金南儀器制造有限公司；研磨機(A11 basic)，德國IKA公司；電子天平(ML503/02)，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；紫外可見分光光度計(TU-1810)，北京普析通用儀器有限責任公司；GC-MS聯(lián)用儀(Trace DSQ MS)，美國Finnigan公司；高速冷凍離心機(Sigma 3-30k)，德國Sigma離心機有限公司；固相萃取手柄(57330u)，北京華爾博科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試材處理

挑選后的百合進行真空包裝處理，將4個果實/袋抽真空包裝(0.01 MPa)，裝泡沫箱中，每箱承裝百合約6 kg，合計10箱，通過冷鏈物流車(0～4 ℃)運回實驗室。然后，在冷藏庫、相溫庫(經(jīng)檢測濕度均為90%左右)中分別放入5箱真空包裝百合，預冷24 h后扣上泡沫箱的蓋貯藏，每隔15 d取樣檢測相關指標，每個處理3次重復。

1.2.2 指標檢測與方法

溫濕度用溫濕度記錄儀記錄溫濕度變化；硬度用TA.XT.PLus物性測定儀進行測定[14]，在百合種球?qū)ΨQ面的鱗莖花瓣中間點分別測定，穿刺深度10 mm，P/2探頭(φ=2 mm)，測試速度為2 mm/s，單位為kg/cm2。每個處理10次重復，取平均值；呼吸強度采用靜置法[12]，取3個大小均一的百合，放于一定容積的保鮮盒內(nèi)，在20～25 ℃環(huán)境溫度下，密封2 h后用便攜式氣體測定儀測定并記錄CO2含量，每個處理3次重復；乙烯生成速率采用氣相色譜儀檢測[12]，取3個大小均一的百合，放于保鮮盒內(nèi)，在20～25 ℃環(huán)境溫度下，密封2 h后用20 mL注射器吸取20 mL氣體于氣相色譜儀上進行檢測，每個處理3次重復；還原糖含量采用DNS法[15]測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍比色法[15]測定；百合揮發(fā)性物質(zhì)用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用分析法[16]測定，稍作改動。取新鮮百合打漿成膏狀并取8.00 g于頂空瓶底中，密封頂空瓶后50 ℃水浴加熱15 min，用老化后的固相萃取手柄于50 ℃頂空萃取30 min，再上氣相色譜解吸5 min進行檢測。氣相色譜條件：程序升溫，40 ℃保留3 min，然后以4 ℃/min升至120 ℃保留0 min，再以5 ℃/min升溫至210 ℃保留5 min，柱溫為250 ℃，載氣為He，流速1 mL/min，不分流；質(zhì)譜條件：連接桿溫度280 ℃，電離方式為EI，離子源溫度200 ℃，質(zhì)荷比掃描范圍35～350 amu，結果用相對百分含量表示。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)均采用Excel 2003軟件分析統(tǒng)計并作圖，用DPS 7.5 軟件的Duncan新復極差法顯著性分析(P<0.05，表示差異顯著)，數(shù)據(jù)均3次重復取平均值。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)性物質(zhì)的相對含量。

2 結果與分析

2.1 冷藏庫和相溫庫內(nèi)貯藏環(huán)境溫度的變化

溫度是影響果蔬保鮮效果最顯著的因素之一，溫控的精準程度也是不容忽視的問題。圖1是冷藏庫與相溫庫溫度實時監(jiān)測情況(注：由于記錄儀數(shù)據(jù)顯示兩庫濕度恒定后均為90%左右，因此不在圖1中表示)。由圖1可以看出冷藏庫溫度曲線變化幅度較大，約為(0.2±0.5) ℃，而相溫庫溫度曲線相比較冷藏曲線較平穩(wěn)，約為(-0.4±0.1) ℃。因此與冷藏庫相比，相溫庫溫度較低且溫度變化范圍較小，溫度控制更加精準。

圖1 冷藏庫與相溫庫環(huán)境溫度的監(jiān)測情況Fig.1 Monitoring of environment temperature between cold store and phase temperature store

2.2 相溫貯藏對百合硬度的影響

百合貯藏期間的硬度變化如表1所示。由表1可看出硬度均呈逐漸降低的趨勢。冷藏組30 d時較0 d硬度降低了12.08%，相溫組降低了4.95%，2組對比差異顯著(P<0.05)；由表1可知，冷藏組每個貯藏期前后硬度對比均差異顯著(P<0.05)，說明冷藏組百合貯藏期間硬度下降速度較快；相溫組在30～60 d顯著變化，其75 d的硬度水平相當于冷藏45 d的硬度水平。結果表明，相溫貯藏可以控制百合硬度在較高水平，延遲硬度降低30 d以上。

表1 相溫貯藏對采后百合硬度的影響 單位：kg/cm2Table 1 Influence of phase temperature storage on post-harvest firmness of lily

2.3 相溫貯藏對百合還原糖和可溶性蛋白含量的影響

如圖2-A所示為百合貯藏期間還原糖的變化情況。隨著貯藏時間的變化冷藏組百合還原糖含量呈上下波動，相溫組逐漸下降的趨勢，可能是冷藏溫度變化較大影響了百合中的淀粉分解成糖的速率。15～45 d相溫組的還原糖含量均高于冷藏組，研究表明，百合休眠期間會發(fā)生低溫糖化現(xiàn)象，淀粉轉(zhuǎn)化為糖類，溫度越低含糖量越高，與貯藏前45 d研究結果一致[17]；60 d時冷藏組百合還原糖含量驟增，還原糖作為呼吸底物被快速消耗，分析可能是冷藏生理代謝增強，促進了百合休眠期的解除；貯藏后期75 d驟降，百合糖的消耗快于淀粉分解糖的速率，說明相溫百合呼吸代謝快于冷藏。綜上可得，相溫貯藏前期可維持還原糖在較高水平。

如圖2-B所示為百合貯藏期間可溶性蛋白含量的變化。隨著貯藏時間的變化冷藏組百合可溶性蛋白含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，相溫組逐漸下降至平穩(wěn)狀態(tài)。整個貯藏期間，對比冷藏組，相溫組可溶蛋白含量變化趨勢較為平緩；15 d相溫組抑制了可溶性蛋白含量的上升，可能是較平緩的溫度波動抑制了蛋白質(zhì)空間結構的變化，從而減弱了酶蛋白活性的原因；60 d冷藏呈現(xiàn)上升趨勢，與百合休眠期解除有關[18]，與還原糖含量試驗結果類似。綜上可得，相溫貯藏可能推遲了百合的休眠期，抑制了可溶性蛋白含量的驟增。

A-還原糖;B-可溶性蛋白圖2 相溫貯藏對百合營養(yǎng)物質(zhì)的影響Fig.2 Effect of phase temperature storage on nutrient substance of lily

2.4 相溫貯藏對百合呼吸強度和乙烯生成速率的影響

如圖3-A所示為百合貯藏期間呼吸強度的變化。冷藏組百合呼吸強度曲線上下變化幅度較大，相溫組呈較為平穩(wěn)的趨勢。15 d時百合呼吸強度均迅速上升，可能是百合為了適應低溫環(huán)境所致；隨著貯藏時間的變化，2組呼吸強度均逐漸下降，60 d時均有所上升，可能是受百合休眠期解除的影響；15～60 d冷藏組百合呼吸強度始終高于相溫組，對比差異顯著(P<0.05，45 d 除外)；75 d呼吸強度降低是百合生理活性逐漸衰退的原因，2組差異不顯著(P>0.05)。因此，相溫貯藏可維持百合的呼吸強度在較低且穩(wěn)定的水平，延緩了百合的生理活動。

如圖3-B所示為是百合貯藏期間乙烯生成速率的變化情況。2組百合乙烯生成速率均呈先上升后下降再上升的趨勢，整個貯藏期間，冷藏組乙烯生成速率始終高于相溫組，15 d時相溫組乙烯生成速率為14.00 μL/(kg·h)顯著低于冷藏組40.42 μL/(kg·h)(P<0.05)；60 d出現(xiàn)驟增可能是百合休眠期解除，生理活動增強的原因；75 d時冷藏組乙烯生成速率升高為69.43 μL/(kg·h)，相溫組降低到46.17 μL/(kg·h)(P<0.05)。因此與冷藏相比，相溫貯藏可將貯藏期間百合的乙烯生成速率始終控制在較低水平。

A-呼吸強度;B-乙烯生成速率圖3 相溫貯藏對百合生理指標的影響Fig.3 Effects of phase temperature storage on physiological indexes of lily

2.5 相溫貯藏對百合揮發(fā)性物質(zhì)的影響

不同果蔬揮發(fā)性物質(zhì)不同，果蔬在不同貯藏階段揮發(fā)性物質(zhì)也有所變化，利用揮發(fā)性物質(zhì)相對含量變化來判斷果蔬的新鮮程度[19]。如圖4所示為百合貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量變化情況，可以看出百合主要的揮發(fā)性香氣物質(zhì)為醇類、醛類、酯類及烯烴類。貯藏期間，醇類呈逐漸增加趨勢，醛類及酯類呈先減少后增加趨勢，烯烴類先減少后增加又減少。15 d時，冷藏組醇類13.59%、醛類24.94%、酯類28.10%、烯烴17.21%；相溫組醇類16.35%、醛類23.04%、酯類17.74%、烯烴類24.23%，對比冷藏，相溫組降低了酯類與醛類物質(zhì)相對含量，增加了醇類與烯烴的相對含量；60 d冷藏組醇類17.24%、醛類20.92%、酯類16.43%、烯烴類29.67%，相溫組醇類17.80%、醛類25.04%、酯類10.07%、烯烴類27.46%，與冷藏相比，相溫降低了醇類、酯類及烯烴類相對含量，增加了醛類物質(zhì)相對含量；75 d時百合醇類、醛類、酯類均有所增加，烯烴有所減少，可能是百合休眠期解除的原因，相比冷藏，相溫組降低了醇類、酯類及烯烴類物質(zhì)相對含量，增加了醛類物質(zhì)的相對含量。綜合可得，相溫貯藏在貯藏后期抑制了醇類、酯類、烯烴類等物質(zhì)的揮發(fā)，促進了醛類物質(zhì)的釋放。

A-冷藏；B-相溫圖4 百合貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)相對含量變化Fig.4 Changes of volatile components during storage of lily

如圖5所示為冷藏與相溫的百合貯藏75 d的色譜-質(zhì)譜總離子流圖。由圖5可以看出，75 d時百合主要的揮發(fā)性物質(zhì)為乙醇、乙酸乙酯、己醛、正己醇、異辛醇、十二醛、海松-8(14),15-二烯及17-羥基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮。乙醇具有酒精的氣味，產(chǎn)生原因與百合無氧呼吸有關；乙酸乙酯具有強烈的醚似氣味，微帶果香的酒香，濃度較高時有刺激性氣味；異辛醇具有令人不悅的特殊刺激性異味，由乙醇縮合而成[20]；己醛具有果香及青草香味，天然存在于蘋果、茶葉、苦橙等多種植物精油中[21]；正己醇具有水果芳香，天然存在于柑橘類漿果中；十二醛具有類似于橙油的脂肪香氣，天然存在于檸檬、甜橙等果蔬精油中；海松-8(14),15-二烯為藥材中的一種生理活性物質(zhì)，在石斛中有報道[22]，17-羥基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮為一種激素類調(diào)節(jié)生物體機能的物質(zhì)，常用作藥物的合成[23]。其中，海松-8(14),15-二烯和17-羥基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮沒有典型的氣味信息，因此不作為主要分析對象。冷藏組百合主要揮發(fā)性物質(zhì)有乙醇11.48%、乙酸乙酯14.93%、己醛6.82%、正己醇17.74%、異辛醇3.56%、十二醛9.10%；相溫組百合的乙醇9.02%、乙酸乙酯12.12%、己醛10.00%、正己醇21.16%、異辛醇3.30%、十二醛12.32%；與冷藏相比，相溫降低了特殊性氣味乙醇、乙酸乙酯、異辛醇的相對含量，促進了特征性香氣己醛、正己醇及十二醛的釋放。

A-冷藏；B-相溫圖5 百合貯藏75 d的色譜-質(zhì)譜總離子流圖Fig.5 Chromatography-mass spectrogram of total ion flow of lily at the storage of 75 d

3 討論

低溫貯藏是最安全最有效的保鮮方式。目前大多數(shù)果蔬貯藏保鮮是基于低溫貯藏再采取其他保鮮方式來協(xié)同作用，因此溫度是延緩百合采后品質(zhì)劣變的最重要因素，其次是氣體參數(shù)與環(huán)境濕度，百合冷藏適宜溫度范圍為-2～0 ℃，溫度不僅要均衡，且需保持較好的氣體流動[24-26]。

精準溫控保鮮技術相比較傳統(tǒng)普通冷藏，是利用果蔬自身生理特性將果蔬采后生理代謝降到較低水平，從而延緩衰老甚至提高抗逆能力，目前包括冰溫保鮮技術及相溫保鮮技術。不同果蔬對溫度敏感程度不同，測試相應果蔬的冰點，將冰點到0 ℃的溫度區(qū)間稱為冰溫[27]。冰溫可使生物體產(chǎn)生大量不凍液，這些不凍液可降低生物體的冰點，使得蛋白質(zhì)以氨基酸形式釋放，或可分解淀粉成糖類，可改變蛋白質(zhì)的構象，降低與底物結合時誘導契合所需的能耗，使得水分子呈有序狀排布，降低微生物可利用的自由水，從而抑制微生物的繁殖[28-29]。研究表明對比冷藏，冰溫貯藏可顯著延長西蘭花、桃子與長棗的保鮮期。本文將真空包裝后百合置于冷藏庫與相溫庫環(huán)境下，研究百合貯藏期間的硬度、生理、營養(yǎng)及揮發(fā)性物質(zhì)的變化，結果表明對比冷藏，相溫庫內(nèi)溫度波動較小，溫度更加精準；相溫貯藏可顯著延緩硬度的下降，貯藏前期可增加百合還原糖含量，后期維持在一定水平，延長百合休眠期；呼吸較平穩(wěn)，乙烯生成速率較小，貯藏后期差異顯著(P<0.05)，貯藏期間百合主要揮發(fā)性物質(zhì)有醇類、醛類、酯類及烯烴類，相溫貯藏可抑制貯藏后期醇類、酯類及烯烴類物質(zhì)的揮發(fā)，促進醛類物質(zhì)的釋放，從75 d的總離子流圖可看出，相溫貯藏抑制了百合特殊性氣味乙醇、乙酸乙酯與異辛醇的揮發(fā)，乙醇的產(chǎn)生可能是百合無氧呼吸所致，乙酸乙酯是果蔬中常有的香氣物質(zhì)，成熟度越高，其含量越高；異辛醇具有特殊性刺激氣味，可能是百合腐敗產(chǎn)生。相溫可能是通過抑制百合生理代謝速率及微生物繁殖來抑制相關代謝產(chǎn)物的生成，且促進了百合特征性香氣己醛、十二醛和正己醇的釋放。相溫技術是基于冰溫技術之上將溫度控制更精確的技術，可將冰溫區(qū)間進一步縮小，是基于膜相變的理論上提出的保鮮技術，其保鮮的機理是由于細胞膜蛋白在臨界溫度條件下，蛋白質(zhì)構象與膜流動性呈現(xiàn)相對穩(wěn)定狀態(tài)，因此抑制生物體的新陳代謝速率。試驗結果表明相溫貯藏可以通過溫度的精準控制減少由于溫度波動而引起百合的生理活動，這與相溫貯藏環(huán)境下柿果的研究結果[30]有相似之處。

4 結論

相溫貯藏[(-0.4±0.1) ℃]溫度更加精準，有效抑制蘭州百合呼吸強度和降低乙烯生成速率，減少由于溫度波動而引起的生理活動，延緩硬度的下降并維持貯藏前期的還原糖含量，延長百合休眠期，貯藏末期抑制了百合中特殊性氣味乙醇、乙酸乙酯與異辛醇的揮發(fā)，促進了具有特征性香氣的己醛、十二醛和正己醇的釋放。