冰溫貯藏對新疆吊干杏保鮮效果的影響

白國榮，郭敏瑞，盧 娣，陳國剛,*，南立軍*

（1.石河子大學食品學院，新疆 石河子 832000 ；2.新疆維吾爾自治區阿克蘇地區疾病預防控制中心，新疆 阿克蘇 843000 ；3.楚雄師范學院化學與生命科學學院，云南 楚雄 675000）

吊干杏，又稱“樹上干”杏，是新疆伊犁及阿克蘇地區的主栽杏品種。吊干杏風味甘甜、杏核極薄、輕嗑即食。因其熟后不落，受干燥季風的吹拂，在樹上風干而得名[1]。吊干杏屬于典型的呼吸躍變型水果，其采收時間集中，采后果實迅速進入呼吸高峰，如貯藏保鮮處理不當，會在短期內出現果實軟化及腐敗變質現象[2]，極大影響了杏果實的商品價值。

冰溫貯藏是繼冷藏、氣調貯藏之后的第3代貯藏保鮮技術，能夠長期有效地保持果蔬的固有風味和新鮮度。該技術的關鍵是將果蔬貯藏在其冰點以上、0 ℃以下溫度范圍內，在不破壞果實組織細胞的基礎上，有效抑制果實呼吸作用、減少水分蒸發、降低新陳代謝率，從而較好地保持果實新鮮度，延長其貯藏期[3-5]。目前，冰溫貯藏技術已經在藍莓[6]、冬棗[7]、水蜜桃[8]、荔枝[9]、葡萄[10]等水果方面進行了研究，并取得了不錯的保鮮效果。

在果實采后貯藏過程中，微生物侵染和細胞膜損傷是導致杏果實衰老和腐壞的重要原因。研究表明，過氧化物酶（peroxidase，POD）和多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）可以通過影響微生物侵染來延緩杏果實的衰老和腐壞[11]。POD和PPO能夠促進杏果實內木質素的合成，形成抵御病原菌侵入的物理屏障；同時，PPO可以利用O2催化酚類物質形成醌類物質，也會對病原菌起到較強的毒害作用[12]?；钚匝踝杂苫鶗鹬参锛毎ぶ^氧化作用，其中H2O2對植物細胞具有很強的毒害作用，其含量可以影響活性氧在體內的代謝，而POD可以通過控制H2O2的含量來抑制其對細胞膜的毒害和損傷[13]。然而，目前在吊干杏的冰溫貯藏技術中，針對這兩種酶的相關研究還存在明顯不足。

本實驗以新鮮吊干杏為試材，研究了冰溫貯藏、低溫貯藏以及常溫貯藏對吊干杏果實貯藏過程中生理和品質指標的變化。通過直接比較這3 種貯藏條件下果實各項指標參數，研究冰溫貯藏吊干杏的可行性，以期為吊干杏的冰溫貯藏保鮮技術提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

保鮮吊干杏原料產自新疆農一師四團果園，于2017年6月18日進行采收，采收的果實要求為八成熟、可溶性固形物質量分數約23.5%。挑選無病蟲害、無機械損傷、大小均勻的杏，立即運回新疆石河子大學食品學院果蔬保鮮中心。

三氯乙酸、硫代巴比妥酸、乙醇、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、冰醋酸、聚乙二醇、愈創木酚等均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

GY-2果實硬度計 浙江樂清市愛德堡儀器有限公司；阿貝折光儀、UV-759紫外分光光度計 上海精密科學儀器有限公司；SL2002N電子天平 上海民橋精密科學儀器有限公司；DDD-303A電導率儀 上海雷磁公司；DK-8D水浴鍋 江蘇金壇儀器有限公司；SH21-1磁力攪拌器 上海梅穎浦儀器制造有限公司；UB-7精密pH酸度計 美國賽多利斯丹佛公司；X3R高速冷凍離心機 美國賽默飛世爾公司。

1.3 方法

1.3.1 果實的預處理

挑選后的杏果實在溫度為（4±1）℃、相對濕度約90%的貯藏條件下充分預冷24 h，以散去田間熱。樣品分成3 組，每組6 筐，每筐5 kg，首先將樣品放入聚乙烯袋（5 kg/袋）中，然后置于塑料筐內，分別進行冰溫貯藏（-1.5～-2.0 ℃，保鮮庫）、普通冷藏（0～1 ℃，普通冷庫）、常溫15 ℃（冷藏室準備間），每次處理設置3 個重復組，貯藏期間每隔10 d取樣測量各指標，至杏果實的腐爛率超過50%后終止實驗。

1.3.2 吊干杏果實冰點的測定

采用凍結法對吊干杏果實冰點溫度進行測量[14-15]。隨機選取10 個成熟度一致、大小均勻的果實，將接有溫度傳感器的整果放置于恒溫-18 ℃冰箱中，當溫度下降至2 ℃時，開始記錄溫度讀數，每隔20 s記錄1 次。果實中心溫度隨時間的延長不斷下降，當果實中心溫度降至過冷點后溫度突然上升并長時間保持在恒定溫度，此時的溫度就是杏果實的冰點。實驗每組設3 個重復，取平均值，據此作出吊干杏果實的冰點曲線圖，并確定果實的冰點。

1.3.3 腐爛率的測定

腐爛率的測定采用唐怡等[16]的方法，每組分別選取100 枚果實，定期觀察。果實出現菌斑、發霉、流水等均視為果實腐爛，腐爛率按照公式（1）進行計算。

1.3.4 硬度、可溶性固形物質量分數、呼吸強度的測定

硬度測量采用GY-2果實硬度計；可溶性固形物（total souble solids，TSS）質量分數測定采用阿貝折光儀；呼吸強度的測定采用曹建康等[17]的方法，以每千克果實每小時產生的CO2質量表示呼吸強度，單位為mg/（kg·h）。

1.3.5 可滴定酸質量分數、VC含量的測定

可滴定酸（titratable acidity，TA）質量分數的測定參考GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定方法》的酸堿滴定法；VC含量的測定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法。

1.3.6 丙二醛含量和細胞膜透性的測定

丙二醛（malonaldehyde，MDA）含量的測定采用硫代巴比妥酸顯色法[18]。稱取樣品1.0 g，加入10 mL、質量分數10%三氯乙酸溶液，研磨，6 000 r/min離心8 min；取5 mL上清液，加入5 mL質量分數0.6%的硫代巴比妥酸溶液，混勻后沸水浴15 min，冷卻后再離心，取上清液，分別測定450、532、600 nm波長處的吸光度。MDA含量按式（2）進行計算。

式中：V為提取液的總體積/mL；Vs為測定所用提取液體積/mL；m為樣品質量/g。

果蔬組織細胞膜受損傷會引起電導率增加，故一般以相對電導率表示細胞膜透性，電導率采用電導率儀進行測定[19]。將洗凈的杏果實用打孔器在果肉上采集圓柱狀果肉，切成厚度為1 mm的組織圓片，稱取150 g放入裝有25 mL蒸餾水的燒杯中，置于真空干燥器中，密閉抽氣30 min，取出后倒掉浸泡液，用濾紙吸干周圍的水分，將組織圓片放入100 mL三角瓶中，加入25 mL蒸餾水，蓋塞后在振蕩器上振蕩30 min，于25 ℃下測定提取液電導率（C1/（μS/cm））；然后在水浴鍋中加熱煮沸10 min，待冷卻至25 ℃后，再次測定提取液電導率（C0/（μS/cm））。相對電導率按式（3）進行計算。

1.3.7 POD、PPO活力的測定

POD活力采用愈創木酚法[20]測定。酶液的提?。喝?.0 g吊干杏果肉，加入10 mL 50 mmol/L pH 5.5的磷酸緩沖液充分研磨成勻漿，6 000 r/min冷凍（4 ℃）離心10 min，取上清液備用。酶活力的測定：在試管中加入1.0 mL 0.05 mol/L的愈創木酚溶液和0.1 mL酶提取液，再加入1 mL質量分數2% H2O2溶液迅速混合啟動反應，同時開始計時。將反應混合液倒入比色杯中，以蒸餾水為參比，在反應30 s時測其在470 nm波長處的吸光度，并每間隔1 min記錄1 次，共記錄5 次。將1 g果實每分鐘在470 nm波長處的吸光度變化0.01定義為1 個PPO活力單位（U）。實驗重復3 次，取平均值。

PPO活力的測定采用曹建康等[17]的方法。酶液的提?。悍Q取3 g果肉，加入質量分數4%的聚乙烯吡咯烷酮、5 mL 0.1 mol/L pH 7.5的磷酸緩沖液，冰浴條件下充分研磨，4 ℃、10 000 r/min離心20 min，取上清液用于酶活力測定。酶活力的測定：在試管中加入2 mL 0.1 mol/L pH 7.5的磷酸緩沖液、1 mL 0.1 mol/L鄰苯二酚、0.1 mL酶提取液，以緩沖液為參比，同時開始計時。在反應30 s時測其在420 nm波長處的吸光度，并每間隔1 min記錄1 次，共記錄5 次。定義1 g果實每分鐘在420 nm波長處的吸光度變化0.01為1 個PPO活力單位（U），單位為U/g。實驗重復3 次，取平均值。

1.4 數據處理與分析

采用SPSS 18.0軟件處理數據，并利用t檢驗進行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著；采用Origin 8.0軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 吊干杏果實的冰點分析結果

圖1 吊干杏冰點曲線Fig. 1 Freezing point curve of Diaogan apricot fruit

冰點是果蔬進行冰溫實驗的關鍵參數，由圖1可知，隨著時間的延長，吊干杏的溫度先快速下降，之后出現過冷現象，隨后溫度回升至-3.1 ℃，并維持一段時間，此溫度即吊干杏的冰點溫度[21]。為防止長時間低溫貯藏導致杏果實纖維化并出現冷害[14]，故在本實驗吊干杏的冰溫貯藏實驗中，將溫度嚴格控制在-1.5～-2.0 ℃。

2.2 貯藏溫度對吊干杏貯藏過程中腐爛率、硬度的影響

圖2 貯藏溫度對吊干杏貯藏期間腐爛率（A）和硬度（B）的影響Fig. 2 Effects of different storage temperatures on decay incidence (A)and hardness (B) of Diaogan apricot fruit

從圖2A可以看出，15 ℃貯藏的吊干杏在20 d內腐爛率迅速上升至53.3%，且因果實無法達到保鮮要求而失去實驗價值；0～1 ℃貯藏的吊干杏第20天開始出現腐爛果實，40 d后腐爛率迅速上升；而冰溫貯藏的吊干杏30 d后才開始腐爛，貯藏70 d時腐爛率為20.3%，仍低于在0～1 ℃下貯藏50 d的腐爛率，這可能是由于溫度較高時，吊干杏的代謝相對旺盛，且腐爛真菌的生長速度更快。因此，冰溫貯藏能顯著降低吊干杏的腐爛率（P＜0.05）。

果實硬度是衡量杏果實成熟度和貯藏品質的重要指標。由圖2B可知，隨著貯藏時間的延長，吊干杏的硬度整體呈下降趨勢，且冰溫貯藏組杏果實的硬度顯著高于0～1 ℃和15 ℃的杏果實（P＜0.05）。這是由于果膠酶會不斷水解果實中的果膠物質，而低溫能顯著抑制果膠酶的活力[22]。在冰溫下貯藏70 d時，吊干杏的硬度為1.4 kg/cm2，仍高于在0～1 ℃下貯藏50 d的硬度，這可能是由于多聚半乳糖醛酸酶能促進果實內可溶性果膠含量的上升，從而加快果實的軟化，而低溫對于多聚半乳糖醛酸酶活力具有良好的抑制作用。結果表明，冰溫貯藏可較好地保持杏果實的硬度，減緩果實軟化。

2.3 貯藏溫度對吊干杏貯藏過程中TSS質量分數和呼吸強度的影響

圖3 貯藏溫度對吊干杏貯藏期間TSS質量分數（A）和呼吸強度（B）的影響Fig. 3 Effects of different storage temperatures on soluble solids content (A) and respiration rate (B) of Diaogan apricot fruit

TSS質量分數是衡量杏果實品質和耐貯藏性的一個重要指標，它的高低影響果實的冰點及貯藏、運輸過程的抗凍性[23-24]。由圖3A可知，在貯藏過程中，不同貯藏條件下吊干杏TSS質量分數變化規律相似，均在貯藏前期不斷增加，在貯藏后期逐步下降。在貯藏30 d后，冰溫貯藏組的TSS質量分數顯著高于0～1 ℃貯藏組的TSS質量分數（P＜0.05）。貯藏結束時，冰溫貯藏組（70 d）、0～1 ℃貯藏組（50 d）、15 ℃貯藏組（20 d）的TSS質量分數分別為22.6%、21.2%、19.6%。冰溫貯藏組的TSS質量分數峰值在第30天出現，比0～1 ℃貯藏組推遲了10 d，這可能是由于冰溫貯藏對果實呼吸躍變作用產生了抑制。因此，冰溫貯藏能維持吊干杏貯藏過程中的TSS質量分數。

果蔬的呼吸代謝與多種營養物質的分解代謝過程密切相關，呼吸強度是反映果實食用品質和貯藏特性的關鍵指標[25]。在保證果蔬基本代謝的前提下，盡可能抑制其呼吸作用是果蔬保鮮的基本原理。由圖3B可知，在貯藏期間，不同貯藏溫度下的吊干杏均出現了呼吸高峰，但呼吸高峰的峰值出現時間不同，冰溫貯藏組的呼吸強度峰值在第40天出現，比0～1 ℃和15 ℃貯藏組分別推遲了10、30 d，并且冰溫貯藏組的呼吸強度峰值低于15 ℃和0～1 ℃貯藏組。果蔬的呼吸作用是通過一系列酶參與的生化反應來實現的，冰溫貯藏能通過抑制相關酶的活力從而影響杏果實呼吸強度[26]。結果表明，冰溫貯藏能顯著抑制吊干杏在貯藏期間呼吸強度的升高（P＜0.05），從而起到較好的采后保鮮作用。

2.4 貯藏溫度對吊干杏貯藏過程中TA質量分數和VC含量的影響

圖4 貯藏溫度對吊干杏貯藏期間TA質量分數（A）和VC含量（B）的影響Fig. 4 Effects of different storage temperatures on titratable acid (A)and ascorbic acid (B) contents of Diaogan apricot fruit

果蔬中含有多種有機酸，它們會對果蔬的風味、pH值、耐貯藏性等產生影響[27]。TA會隨著細胞呼吸和果實衰老而被分解，所以其質量分數是衡量果蔬新鮮度的重要指標。由圖4A可知，在貯藏期間，不同貯藏條件下吊干杏的TA質量分數均呈下降的趨勢。在貯藏末期，冰溫貯藏組（70 d）果實TA質量分數（0.72%）仍高于0～1 ℃貯藏組（50 d）和15 ℃貯藏組（20 d）。這說明冰溫貯藏能夠抑制吊干杏貯藏過程中TA質量分數的下降。

VC是果蔬中重要的營養物質，其含量是衡量果蔬貯藏保鮮效果的重要指標之一。由圖4B可知，吊干杏中VC的含量隨著貯藏時間的延長而不斷下降，且15 ℃貯藏組和0～1 ℃貯藏組VC含量顯著低于冰溫貯藏組（P＜0.05），這可能是由于冰溫貯藏能降低杏果實的呼吸速率和酶的反應速率，從而減緩了VC的氧化分解[28]。結果表明，冰溫貯藏能顯著延緩貯藏期內吊干杏VC含量的下降（P＜0.05）。

2.5 貯藏溫度對吊干杏貯藏過程中MDA含量和細胞膜透性的影響

圖5 貯藏溫度對吊干杏貯藏期間MDA含量（A）和細胞膜相對電導率（B）的影響Fig. 5 Effects of different storage temperatures on MDA content (A)and membrane permeability (B) of Diaogan apricot fruit

MDA是果蔬細胞膜脂質過氧化作用的主要產物，其含量能反映細胞膜脂質過氧化的程度，MDA的累積會對果蔬細胞膜產生一定損傷[29]。由圖5A可知，隨著吊干杏貯藏時間的延長，其果實中的MDA不斷積累；與其他貯藏組相比，冰溫貯藏的吊干杏在相同貯藏時間下的MDA含量最低，且貯藏結束時仍低于0～1 ℃和15 ℃組貯藏結束時的水平，這可能是由于冰溫貯藏能降低杏果實的呼吸速率，從而抑制了膜脂質的氧化，延長了保鮮時間。結果表明，冰溫貯藏能有效抑制吊干杏貯藏過程中MDA的積累。

細胞膜對于維持果蔬細胞的正常代謝和穩定微環境有重要作用。細胞膜透性能反映細胞膜損傷和果蔬組織衰老的程度，細胞膜透性越高，細胞膜功能活性越低。由圖5B可知，隨著貯藏時間的延長，吊干杏細胞膜透性不斷增高。貯藏結束時，15 ℃貯藏組、0～1 ℃貯藏組和冰溫貯藏組細胞膜相對電導率分別為72.2%、58.9%和62.4%。冰溫貯藏組電導率在相同貯藏時間始終低于15 ℃貯藏組、0～1 ℃貯藏組，這可能是15 ℃和0～1 ℃貯藏組果肉細胞電解質大量外滲，導致膜透性增加，而冰溫貯藏可以通過降低水分活度來減少電解質大量外滲[30]。結果表明，冰溫貯藏能有效延緩吊干杏果實細胞膜透性的增加。

2.6 貯藏溫度對吊干杏貯藏過程中POD活力和PPO活力的影響

圖6 貯藏溫度對吊干杏貯藏期間POD（A）和PPO（B）活力的影響Fig. 6 Effects of different storage temperatures on POD activity (A)and PPO activity (B) of Diaogan apricot fruit

POD對清除果實內的H2O2起到重要作用，它能夠維持活性氧的代謝平衡，延緩果實衰老[27]。由圖6A可知，貯藏溫度對吊干杏果實中POD活力的影響較大。隨著貯藏時間的延長，不同貯藏溫度下的吊干杏果實POD的活力均呈先上升后下降的趨勢，但峰值出現時間不同。冰溫貯藏組的POD活力峰值在第50天出現，比0～1 ℃和15 ℃貯藏組分別推遲了20、40 d，并且冰溫貯藏組的POD峰值高于15 ℃和0～1 ℃貯藏組。這說明冰溫貯藏能提高吊干杏貯藏過程中的POD活力。

PPO活力與果實組織衰老密切相關，是衡量果實衰老的重要指標[31]。由圖6B可知，隨著貯藏時間的延長，0～1 ℃貯藏和冰溫貯藏下吊干杏的PPO活力均呈先上升后下降的趨勢；且相同貯藏時間，冰溫貯藏下PPO活力始終低于15 ℃和0～1℃貯藏組的活力。貯藏結束時，冰溫貯藏組（70 d）的PPO活力仍顯著低于15 ℃（20 d）和0～1 ℃（50 d）貯藏組（P＜0.05）。這說明冰溫貯藏能有效抑制吊干杏的PPO活力，從而達到更好的貯藏效果。

3 討 論

冰溫貯藏使果蔬采后仍能繼續新陳代謝，且能最大程度抑制其呼吸速率和真菌生長，從而延長貯藏期。唐堅等[32]研究發現冰溫貯藏比傳統低溫貯藏能更好地保持生菜的貯藏品質，降低生菜呼吸速率、質量損失率，延緩MDA積累速度，抑制生菜自身代謝，這與本研究的結果一致。冰溫貯藏能夠明顯減少吊干杏中營養物質的流失，減緩細胞膜透性的增加和MDA的累積，減輕細胞膜脂質過氧化損害。果實的腐爛率、硬度、TSS質量分數、TA質量分數、VC含量是衡量果蔬理化品質的代表性指標[33]。本研究結果表明，相比0～1 ℃和15 ℃貯藏，冰溫貯藏能明顯提高吊干杏的保鮮品質，表現為冰溫貯藏抑制了腐爛率的增加及硬度、TSS質量分數、VC含量、TA質量分數的降低。

PPO、POD活力是反映果實后熟和衰老的重要指標。PPO被認為是引起果蔬產品采后褐變最重要的酶，其活力影響杏果的品質和貯藏時間[34]。當植物組織受損或者發生微生物感染時，植物組織中PPO活力會明顯升高，對植物體起到保護作用[35]。在冰溫貯藏條件下，杏的PPO活力在前30 d呈現上升的趨勢，這可能是低溫脅迫導致。15 ℃貯藏組的PPO活力快速上升可能是果實自身的衰老、組織受損、微生物侵染以及受到逆境脅迫導致。貯藏的第70天，果實自身組織受損嚴重，同時受到大量微生物的侵染，杏的腐爛率已經達到20%以上，果實硬度較低，此時杏自身的免疫特性已經無法保護果實不受損害，PPO活力為0.028 U/g，處于相對較低的水平[36-37]。POD活力的變化趨勢與果實呼吸強度變化趨勢一致，可能是由于POD活力與呼吸強度、乙烯的生物合成以及細胞衰老有關[38]。本實驗發現，吊干杏果實的PPO與POD活力變化趨勢都是先升高后下降，可能是由于PPO與POD活力具有對應關系，兩者協同作用引起果實的酶促褐變[15]。

有研究表明，-2 ℃貯藏會導致杏果實出現冷害，并造成果實品質大幅下降，影響貯藏效果[11]。但本實驗中，將吊干杏貯藏在-1.5～2.0 ℃下70 d，并沒有出現明顯的冷害現象。這可能是由于吊干杏的TSS質量分數較高，使果實具有更低的冰點和耐寒性；也可能是本實驗對于冰溫變化區間設定范圍較小，避免了機器的溫度波動引起杏發生冷害[39]。

4 結 論

冰溫貯藏不僅能夠降低吊干杏的果實腐爛率，還能延緩硬度、TSS質量分數、TA質量分數和VC含量的下降，從而保持吊干杏果實良好的采后貯藏品質。同時，冰溫貯藏能有效抑制吊干杏的呼吸強度，推遲其峰值的出現；有效延緩了果實中MDA的積累和細胞膜透性的上升；提高了吊干杏貯藏過程中的POD活力，抑制了PPO活力。因此認為，冰溫貯藏可有效提高吊干杏果實的采后貯藏品質。