不同濕度的熱空氣處理對西葫蘆果實低溫貯藏抗冷性和活性氧代謝的影響

蓋曉陽，張 敏,2,3*，李佳樂，胡均如

不同濕度的熱空氣處理對西葫蘆果實低溫貯藏抗冷性和活性氧代謝的影響

蓋曉陽1，張 敏1,2,3*，李佳樂1，胡均如1

(1. 上海海洋大學食品學院，上海 201306；2. 食品科學與工程國家級實驗教學示范中心(上海海洋大學)，上海 201306；3. 上海冷鏈裝備性能與節能評價專業技術服務平臺，上海 201306)

為探究不同濕度的熱空氣處理對西葫蘆果實低溫貯藏品質抗冷性及活性氧代謝的影響，西葫蘆果實采后分別經40 ℃，80%、60%和20%三種濕度的熱空氣處理1 h，復溫后在冷庫貯藏5、10、15 d監測果實品質冷害癥狀、活性氧代謝水平及抗氧化指標。結果表明，與對照組相比，濕度為80%、60%的熱空氣處理組能延緩西葫蘆果實硬度和抗壞血酸含量的下降，抑制電解質滲透率、MDA含量、LOX活性的上升以及CAT、POD、APX活性的下降，同時促進可溶性蛋白的合成。其中80%組的冷害指數、硬度、MDA含量、抗壞血酸含量、LOX、CAT、POD活性和可溶性蛋白含量均顯著優于其他組，表明80%組是實驗中的最佳處理濕度。該研究為西葫蘆的貯藏保鮮提供新的參考與思路。

濕度；熱處理；西葫蘆；冷害；活性氧

西葫蘆（L.）一年生蔓生草本，原產北美洲南部，于19世紀中葉開始從歐洲引入栽培，在世界各地均有種植。西葫蘆含有豐富的維生素C和葡萄糖等營養物質，具有潤肺止咳等多種功效，深受人們的喜愛。采摘后為了延長其商品期往往會放置在低溫環境下貯藏或運輸，低溫環境可以降低果實的呼吸作用，減輕水分的喪失并保持西葫蘆果實的口感，也可以降低新陳代謝速率、延緩果實的成熟和衰老。然而在低溫貯藏過程中，溫度過低或長期貯藏時間會導致果實發生冷害。冷害是一種常見的生理病害，是逆境傷害的一種。冷害在微觀層面上的特征是：線粒體和葉綠體的結構破壞，核糖體解體，液泡破裂[1]。冷害會導致果蔬成熟和代謝紊亂，不能正常轉色和后熟；表皮凹陷皺縮、出現水漬狀斑點、果肉褐變和破壞表皮完整性，對真菌和微生物抵抗能力下降，導致病害的發生[2]。

熱處理技術是國內外廣泛研究應用的一種物理保鮮技術，具有無殘留、無毒等特性，因而在果蔬保鮮貯藏中具有良好的應用前景，在芒果[3]、木瓜[4]和黃瓜[5]等上得到了應用。王靜等[6]發現55 ℃熱水處理3 min的哈蜜瓜果實主要通過誘導活性氧信號分子，提高活性氧清除酶活性并減少膜脂過氧化作用，從而減輕果實的冷害。38 ℃熱空氣處理3 h和48 ℃熱水處理10 min可保持桃果實品質，降低ROS水平，減少低溫貯藏果實的氧化損傷[7]。在熱空氣處理過程中，對處理環境的溫度和時間都有著嚴格的要求，但關于相同的果蔬不同學者得到不同的最佳處理溫度和時間，草莓果實45 ℃處理3 h[8]、50 ℃處理40 min[9]，45 ℃處理3.5 h[10]；“解放鐘”枇杷經過38 ℃處理36 h[11]，45 ℃處理3 h[12]，38 ℃處理6 h[13]；水蜜桃果實40 ℃處理24 h[14]，40 ℃處理12 h[15]都得到了最佳的處理效果。相同品種果蔬卻得到不同的最佳熱空氣處理溫度和時間，可能與處理過程中的濕度有關，Barati等[16]發現濕度越高，果蔬初始升溫速率越快。江英等[17]發現在高濕度環境下貯存的庫爾勒香梨保持了表面的蠟質含量和化學組分延緩了香梨果實的衰老，表明了較高的濕度對香梨果實的貯存有正向作用。但關于熱處理過程中濕度對處理效果的影響研究鮮有報道。本研究比較了對不同熱處理濕度西葫蘆果實采后低溫貯藏過程中抗冷性的影響，探究不同的熱處理濕度對處理效果是否有顯著的影響，以期為熱空氣處理在西葫蘆果實采后低溫貯藏的應用提供參考依據。根據20 ℃物體放入40 ℃的熱濕環境下的凝露濕度為31.14%，選擇不會在40 ℃濕熱環境中凝露的20%為實驗組2，以及熱處理過程中與20%濕度升溫速率相差不顯著的60%濕度為實驗組3，升溫速率顯著高于20%和60%濕度的80%為實驗組4進行40 ℃的熱空氣處理實驗，分析不同濕度下的熱空氣處理對西葫蘆低溫貯藏抗冷性和活性氧代謝影響。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗用西葫蘆于2019年7月采購自上海市浦東新區書院鎮果蔬種植園，挑選尺寸大小相似（平均長度為25 cm，平均直徑為5.8 cm）的果實于當天送到實驗室。選擇成熟度一致，無病蟲害，表皮無機械損傷的西葫蘆果實作為實驗研究對象。將果實隨機分成4組，每組27個。實驗組1為對照組（CK）不進行處理，實驗組2在80 %的濕度下處理1 h，實驗組3在60 %的濕度下處理1 h，實驗組4在20 %的濕度下處理1 h。所有熱處理均在（40±0.5）℃的恒溫恒濕箱中進行。熱處理完畢后將西葫蘆在20 ℃的環境下復溫0.5 h再將每3根西葫蘆裝入打孔的0.11 mm厚的PE保鮮袋移至溫度為（4±0.5）℃、相對濕度為78%±5%的冷庫內冷藏。每隔5 d取樣一次，測定相關指標。

1.2 試劑與儀器

MDA試劑盒（A003-1）來自南京建成生物工程研究所，二水合草酸、聚乙烯吡絡烷酮K30、曲拉通 X-100和抗壞血酸分析純來自國藥集團化學試劑有限公司。

F2640 多點溫度采集儀，福祿克公司；H-2050R-1 型高速冷凍離心機，長沙湘儀離心機有限公司；BPS-100CA 型恒溫恒濕培養箱，上海一恒科學儀器有限公司；WT-B 電子天平，杭州萬特衡器有限公司；AUW320 分析天平，上海亞津電子科技有限公司；DDS-307 型電導率儀，上海笛柏實驗設備有限公司；THZ-82A型恒溫振蕩箱，江蘇省金壇市環宇科學儀器廠；GY-4型數顯果實硬度計，浙江托普云農科技股份有限公司； FSH-2A 內切式勻漿機，江蘇金怡儀器科技有限公司；T6新世紀紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1 冷害指數的測定 冷害的測定方法參考ZHANG等[18]進行，每個實驗組隨機選取6根西葫蘆分別在貯藏5、10和15 d將果實從冷庫中取出后轉移20 ℃常溫下放置2 d后觀察其冷害發生癥狀，結果以%表示，計算方法如公式（1）所示：

其中冷害級數為0級：無冷害癥狀；1級：冷害癥狀面積≤10%；2級：10%＜冷害癥狀面積≤25%；3級：25%＜冷害癥狀面積≤50%；4級：50%＜冷害癥狀面積。

1.3.2 硬度的測定 硬度的測定沿赤道線切取西葫蘆段，選取西葫蘆對稱部位使用果實硬度測試儀向內插入西葫蘆果肉，取測量峰值[19]，每組測定3個樣品，取其平均值。

1.3.3 抗壞血酸含量的測定 抗壞血酸含量的測定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[20]測定抗壞血酸含量。

1.3.4 可溶性蛋白與可溶性固形物含量的測定 可溶性蛋白含量的測定參照曹建康等的紫外吸收法[19]?？扇苄怨绦挝锖繙y定參考阿貝折光儀測定法[19]，結果以%表示，重復測定3次。

1.3.5 細胞膜完整性指標的測定 （1）丙二醛（MDA）含量的測定。MDA含量的測定采用南京建成的丙二醛測試盒（A003-1）。

（2）電解質滲透率測定。用打孔器取10片相同大小的果肉小圓片，加入20 mL去離子水浸泡，震蕩10 min，用干凈的紗布過濾，用去離子水沖洗3次，準確加入20 mL去離子水測定溶液電解質滲透率，記錄為R0（記錄溫度20～25 ℃）。放入真空干燥器（壓力控制在0.06～0.08 MPa），真空滲透10 min，緩慢釋放空氣，將水吸入果肉組織中，震蕩1 h，在相同溫度下，測量溶液的電解質滲透率記錄為R1。測量后，將燒杯口用保鮮膜和橡皮筋密封，置于100 ℃沸水中蒸20 min，取出后燒杯冷卻至相同的溫度。此時，再次測量電解質滲透率并記錄為R2。根據公式（2）計算電解外滲率并重復3次。每組隨機取3個果實，每個果實重復3次。

（3）脂氧合酶（LOX）活性的測定。LOX活性的測定參考陳昆松等[21]的分光光度計法。脂氧合酶能催化含有順、順-1,4-戊二烯結構的多不飽和脂肪酸的加合氧分子反應，生成的初期產物具有共軛二烯結構，產物中的共軛雙鍵在波長234 nm處具有特征吸收。試管中依次加入2.7 mL 0.1 mol·L-1，pH6.8磷酸鈉緩沖液，加入100 μL 0.5%亞油酸溶液，30 ℃保溫10 min倒入比色皿后再加入200 μL粗酶液，以每克樣品每分鐘吸光度變化值減少0.01為1個脂氧合酶活性單位，重復3次。

1.3.6 活性氧代謝水平的測定 （1）過氧化氫酶（CAT）活性的測定。CAT測定參考曹建康等[19]的紫外比色法，過氧化氫酶催化H2O2分解為水和分子氧并且過氧化氫在波長240 nm處具有吸收峰。因此可根據反應過程中過氧化氫的消耗量來測定該酶的活性。比色皿中加入2.9 mL 20 mmol·L-1H2O2溶液和100 μL酶提取液，以每克樣品每分鐘吸光度變化值減少0.01為1個過氧化氫酶活性單位，重復3次。

（2）過氧化物酶（POD）活性的測定。POD測定參考愈創木酚比色法[22]。在過氧化物酶催化作用下，過氧化氫能將愈創木酚氧化形成4-鄰甲氧基苯酚，該產物呈紅棕色，在470 mm處有最大光吸收。比色皿中依次加入3.0 mL 25 mmol·L-1愈創木酚溶液和0.5 mL酶提取液。再加入200 μL 0.5 mol·L-1H2O2溶液結果以每克樣品每分鐘吸光度變化值增加1時為1個過氧化物酶活力單位，重復3次。

（3）抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性的測定。APX酶活性可以催化抗壞血酸和過氧化氫發生氧化還原反應[19]，根據溶液在290 nm處吸光值的減少來計算比色皿中依次加入2.6 mL反應緩沖液。和 0.1 mL酶提取液，最后加入0.3 mL 2 mmol·L-1H2O2溶液根據每克樣品每分鐘吸光度變化值減少0.01為1個抗壞血酸過氧化物酶活性單位，重復3次。

1.4 數據處理

實驗數據采用Excel 2016 處理作圖，圖表結果均為平均值±標準差。SPSS21.0對實驗結果進行單因素方差分析及Duncan多重比較，顯著性水平設為0.05。

2 結果與分析

2.1 不同濕度環境下熱空氣處理對西葫蘆果實冷害指數的影響

冷害指數是反映果蔬受冷害程度的重要指標，隨貯藏時間的延長呈增長趨勢，西葫蘆為冷敏性果實從冷庫取出后移至20 ℃環境中，冷害程度會逐漸加重。相比于其他處理組，80%組的冷害指數顯著低于其他處理組（<0.05）。由圖1可知，各處理組西葫蘆冷害指數呈增長趨勢，且在10 d時，對照組西葫蘆果實冷害指數超過50%，失去商品價值。低溫貯藏5 d的西葫蘆果實中，80%組和60%組的冷害指數均顯著低于對照組與20%組（<0.05）。表明80%和60%組的熱空氣處理均可提高西葫蘆低溫貯藏抗冷性，其中80%顯著優于60%組。

2.2 不同濕度環境下熱空氣處理對西葫蘆果實硬度的影響

硬度是果蔬品質的重要指標之一，隨低溫貯藏時間的增加呈下降趨勢。由圖2可知，80%組西葫蘆果實硬度下降趨勢緩慢，而其他組的硬度下降較快。在整個貯藏期內，80%組的硬度始終保持最高水平，而其他組的硬度值存在顯著性（<0.05）在貯藏末期15 d時，80%組比對照組、60%組和20%組分別高18.3%、10.5%和13.7%。這表明40 ℃、80%處理1 h組對西葫蘆果實硬度保持較好。

同一階段各處理組中不含相同小寫字母表示差異顯著（P<0.05），下同。

Figure 1 Effect of heat treatment on chilling injury index ofL. under different humidity

圖2 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實硬度的影響

Figure 2 Effect of different humidity on fruit hardness ofL.

圖3 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實抗壞血酸含量的影響

Figure 3 Effect of different humidity on ascorbicacid content ofL. fruit

在熱空氣處理過程中選擇較高的濕度，可能是為了在熱處理過程中通過維持較高的濕度來減少果蔬在受熱以及強風吹襲下的蒸騰作用，減少水分的喪失，維持細胞正常的新陳代謝作用。而熱處理能夠維持果實硬度，減輕果實冷害，已在番茄[23]、青梅[24]和花椰菜[25]中得到應用。60%和20%組只在貯藏中后期對冷害發生起到一定的抑制作用，這可能與在不同濕度下的熱空氣處理過程中，西葫蘆果實水分喪失程度有關。該實驗中80%濕度的熱處理西葫蘆保持較高的果實硬度，提高了西葫蘆果實的抗冷性，延長了貯藏時間。這表明較高1濕度的熱處理可以有效的保持西葫蘆果實的硬度并延長西葫蘆果實的貯藏時間。

圖4 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實可溶性蛋白含量的影響

Figure 4 Effect of different humidity on soluble protein content ofL. fruit

2.3 不同濕度環境下熱空氣處理對西葫蘆果實抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸是一種還原性物質，可以清除體內的活性氧，減少細胞組織損傷而延緩果實衰老的速度。植物體內的抗壞血酸既可以作為還原物直接清除過氧化氫，又可以參與抗壞血酸—谷胱甘肽循環，與其他抗氧化系統清除植物體內多余的活性氧，維持活性氧的平衡[26]。由圖3可知，在貯藏期間西葫蘆果實抗壞血酸含量隨著貯藏天數的增加逐漸下降。在貯藏期間5 d和10 d，80%組的抗壞血酸含量顯著高于其他處理組（<0.05），其中對照組含量遠低于其他組。貯藏15 d時， 80%和60%間無顯著差異（>0.05），這可能與貯藏后期果實體內活性氧含量過高導致組織細胞損害嚴重，發生嚴重的冷害癥狀有關，這一觀點可以在貯藏15 d西葫蘆果實冷害程度普遍過高可以相印證。在貯藏前中期，80%組的抗壞血酸含量顯著高于其他處理組，這表明80%組可顯著延緩抗壞血酸含量的下降，保持較高的抗氧化能力。在低溫貯藏初期80%組的抗壞血酸含量相較初始值有所上升，而其他處理組的抗壞血酸含量降低。表明較高濕度的熱處理組促進了西葫蘆果實抗壞血酸的合成，而在貯藏中后期各熱處理組的抗壞血酸含量始終顯著高于對照組的抗壞血酸含量表明熱處理對西葫蘆果實的抗壞血酸含量的下降起到了抑制作用。

2.4 不同濕度環境下熱空氣處理對西葫蘆果實可溶性蛋白含量的影響

果蔬可溶性蛋白是果蔬果蔬抗冷性的重要指標，植物在冷激階段重新合成蛋白質，新合成的蛋白質提高了果蔬的抗冷能力[27]。如圖4該實驗在低溫貯藏過程中，80%組的可溶性蛋白呈增長趨勢，這一結果也在熱空氣處理枇杷果實[13]中發現；而其他組蛋白含量呈先增長后降低的趨勢，同樣在熱處理蘿卜果實中發現[28]。80%組的可溶性蛋白含量在低溫貯藏第5天后與初始值相差不大，可能是由于適宜濕度下的熱空氣處理抑制了西葫蘆果實的活性氧的積累，提高了對外界脅迫的抵抗能力，而對照組、60%和20%組較初始值分別增長了79.7%、86.6%和90.4%。表明了西葫蘆果實開始初步受到外界脅迫的影響。王勇等[29]發現了脫落酸和腐胺處理的香蕉果實在低溫貯藏過程中表現出了較高的可溶性蛋白含量，認為誘導合成的可溶性蛋白可提高香蕉果實的抗冷性。在低溫貯藏中后期，西葫蘆果實受外界低溫影響嚴重，通過誘導合成大量的蛋白來提高抗冷性，而貯藏中后期80%組的可溶性蛋白含量顯著高于其他組，表明80%組在貯藏中后期仍然有著有較好的抗冷性。其他處理組在低溫貯藏下可溶性蛋白質含量呈先增加后下降的趨勢，與西葫蘆果實在低溫貯藏初期下抗冷性的提高以及貯藏后期抗冷性下降有關。分析表明80%的濕度下的熱處理在低溫貯藏前期提高了西葫蘆果實的抗冷性。

圖5 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實可溶性固形物含量的影響

Figure 5 Effect of different humidity on soluble solids content ofL. fruit

2.5 不同濕度環境下熱空氣處理對西葫蘆果實可溶性固形物的影響

在果蔬的成熟過程中，果蔬的可溶性固形物含量一般會逐漸增加，但在衰老過程中則可能下降，因此可用性固形物是評價果蔬耐貯性和品質營養的重要指標之一。由圖5可知隨著貯藏時間的增加，可溶性固形物含量呈波動下降趨勢，在貯藏前期，各處理組之間無顯著性差異，在熱處理葡萄[30]以及蘋果[31]中得到同樣結果；貯藏后期，對照組、80%組顯著大于其他組，可能與熱處理過程中損失的水分含量有關。但在整個貯藏期間，西葫蘆果實可溶性固形物含量沒有顯著的規律，可能說明熱處理對果蔬的可溶性固形物含量無顯著性影響[31-34]。

圖6 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實丙二醛含量影響

Figure 6 Effect of different humidity on malondialdehyde content ofL. fruit

圖7 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實電解質滲透率的影響

Figure 7 Effect of different humidity on Electrolyte leakage ofL. fruit

圖8 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實脂氧合酶活性的影響

Figure 8 Effect of different humidity on lipoxygenase activity ofL. fruit

2.6 不同濕度環境下熱空氣處理對西葫蘆果實細胞膜完整性的的影響

丙二醛（MDA）是膜脂過氧化的作用的最終產物，其含量反應膜脂過氧化的程度，MDA的積累是活性氧毒害作用的表現。由圖6可知，MDA含量隨貯藏時間的增加而逐漸上升，表明隨著貯藏時間，植物細胞內的活性氧含量逐漸增加，膜脂過氧化程度逐漸嚴重。在低溫貯藏期內，80%組的MDA含量顯著低于其他處理組（<0.05）。在貯藏15 d時，3個處理組MDA含量不顯著（>0.05），但MDA含量均顯著低于對照組（<0.05），這表明不同濕度環境下熱空氣處理對西葫蘆果實細胞活性氧含量的積累具有一定的抑制作用。在貯藏中后期，80%組的MDA含量顯著低于其他組，80%的濕度熱空氣處理可以較好的抑制西葫蘆果實MDA含量的增長。

圖9 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實過氧化氫酶的影響

Figure 9 Effect of different humidity on catalase ofL. fruit

圖10 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實過氧化物酶影響

Figure 10 Effect of different humidity on Peroxidase ofL. fruit

圖11 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實抗壞血酸過氧化物酶的影響

Figure 11 Effect of different humidity on Ascorbate peroxidase ofL. fruit

果蔬組織在受到不良的環境脅迫時，其細胞膜的完整性和功能也會遭到不同程度的損傷，往往表現為膜透性增加和電解質外滲速度增加[33]。由圖7可以看出，各處理組隨著貯藏時間的增加，電解質滲透率呈上升趨勢，說明隨著貯藏時間的增加，細胞膜的完整性也在逐漸喪失。在貯藏15 d，80%組和60%組電解質滲透率顯著低于對照組和20%組（<0.05），分別低20.92%、20.98%和15.79%、15.85%。這表明80%與60%濕度的熱處理在貯藏后期對西葫蘆果實細胞膜的完整性都具有較好地保持作用，這可能與80%和60%組處理過程中較高的濕度減輕了西葫蘆表皮的皺縮程度，較好的維持了表皮細胞的完整性，減少細胞內電解質的外滲。

LOX與可催化植物中亞油酸和亞麻酸等多元不飽和脂肪酸的加氧反應，產生氫過氧化物和自由基，加重細胞的氧化損傷。由圖8可以看出，LOX活性隨貯藏時間的延長以及冷害程度的加重而逐漸增加。貯藏5 d時，LOX活性低于初始酶活性可能由于低溫環境下抑制了LOX活性，但在貯藏中后期LOX活性上升，這表明由于隨著低溫貯藏時間的增加，果蔬體內活性氧積累破壞活性氧平衡導致果實冷害發生。在貯藏期中，80%組、60%組的LOX始終顯著低于對照組和20%組（<0.05），但兩者之間沒有顯著性差異（>0.05），這表明80%與60%濕度的熱處理對脂氧合酶的活性的增加起到了抑制的作用，有效地延緩了果實細胞脂質過氧化作用。

導致冷害癥狀的主要原因可能是凝膠相的形成對膜的破壞[35]。果蔬在遭受冷害的情況下，既可以導致膜蛋白變性，分子排列序列改變，細胞膜通透性增加，細胞內的電解質（糖分、氨基酸和有機酸）外滲，使電解質滲透率增加；又可以使細胞中產生的O2·-和-OH，誘導膜脂飽和脂肪酸發生過氧化作用，產生脂質自由基。而脂質自由基可進一步誘導膜脂發生過氧化作用，導致細胞膜通透性增加[36]。冷害促進植物體內脂氧合酶（LOX）活性增強，LOX可以啟動脂質過氧化作用，加重細胞膜的膜脂過氧化損傷[37]。MDA作為膜脂過氧化作用的最終產物可以與電解質滲透率一起作為評價果蔬細胞膜完整性與冷害程度的指標[38-39]。該實驗中80%和60%濕度的熱處理延緩了電解質滲透率與LOX酶活性的上升，并且80%的濕度也延緩了MDA含量的上升，這一趨勢同樣在熱處理黃花梨[40]中出現。該實驗中，80%和60%濕度熱處理的西葫蘆同時保持了較低的電解質滲透率、丙二醛含量和LOX活性，表明80%和60%的濕度環境較好的保持了細胞膜的完整性，維持了細胞膜的正常功能。

2.7 不同濕度環境下處理對西葫蘆果實CAT、POD和APX酶活性的影響

過氧化氫酶CAT是植物體內活性氧清除系統中的重要保護酶，能夠催化分解H2O2分解為水和氧氣，從而減少H2O2對果蔬組織的造成的氧化傷害。由圖9可以看出，CAT活性在貯藏期間呈先上升后下降的趨勢，且80%組的CAT活性顯著高于其他組（<0.05）。在第10天，80%、60%組的CAT活性分別比對照組和20%組高19.87%和10.5%，14.5%和5.6%；第15天，80%和60%組分別比對照和20%組高38.8%和33.9%，12.9%和8.9%。上述結果表明80%和60%組在低溫貯藏期內對于CAT酶活性的下降具有較好地抑制作用，保持了CAT酶較好的活性；80%組在整個貯藏期間均顯著高于其他處理組，表明80%的濕度環境較好的保持了西葫蘆CAT的活性。

過氧化物酶（POD）是果蔬體內里普遍存在的一種重要的氧化還原酶，防止活性氧的過量積累，POD同樣能夠清除過氧化氫，防止過量自由基對機體造成的損害。由圖10可看出，隨著貯藏時間的增加，80%組POD活性呈先上升后下降，60%和20%組呈先下降后上升再下降，對照組呈下降趨勢。POD活性的下降程度表示果實受到氧化損傷程度。在貯藏期5 d，80%組的POD活性顯著高于其他各組（<0.05），分別比對照組、60%組和20%組高43.6%、47.8%和52.9%，說明貯藏前期80%組促進POD活性的增加。在貯藏末期第10和15天各熱處理組之間沒有顯著差異（>0.05），但都顯著大于對照組（<0.05），第10 天時80%、60%和20%組 POD活性分別比對照組高23.72%、17.0%和20.37%；第15天時80%、60%和20%組POD活性分別比對照組高28.2%、22.63%和28.71%。說明各濕度組的熱處理對POD活性的下降起到了抑制的作用：80%組在整個貯藏期間均高于其他處理組，表明80%的濕度環境可以較好的保持了西葫蘆POD的活性。

抗壞血酸過氧化物酶（APX），催化抗壞血酸和H2O2發生氧化還原反應，在植物體內 H2O2的清除起到關鍵作用。由圖11可以看出，在整個貯藏過程中，各組前期的APX活性均達到了最大值，之后隨著貯藏時間的增加逐漸下降。其中60%組的APX活性均顯著高于其他處理組，說明60%濕度的熱空氣處理可以顯著促進熱處理西葫蘆果實APX活性的增加。在低溫貯藏前后期，3種濕度的熱處理組西葫蘆的APX活性都顯著高于對照組，說明3種濕度的熱空氣處理都可以延緩APX活性的下降。第5天80%和60%處理組APX活性顯著高于初始值，而對照組活性則低于初始值，表明了經80%與60%濕度的熱處理都可以提高西葫蘆APX活性，加強活性氧的清除能力。

植物的抗氧化保護系統不僅包括POD、CAT和APX等抗氧化酶，同時也包括抗壞血酸等非酶類物質，兩者統統作用保護果蔬免受外界脅迫[35]。POD、CAT和APX作為細胞內清除活性氧的保護酶，在正常狀況下會協同清除果蔬遭受外界脅迫時產生的多余的活性氧，維持活性氧的平衡，可避免在低溫貯藏過程中活性氧在植物體內過量的積累導致氧化損傷[41-42]。催化分解H2O2，分解為水和氧氣從而減少H2O2對果蔬組織的造成的氧化傷害。80%和60%濕度的熱處理西葫蘆都保持的較高的POD和CAT活性，清除細胞內的過氧化氫和超氧陰離子減輕西葫蘆果實受到的氧化損傷，較好地保持了西葫蘆果實的品質。80%組在CAT和POD活性中相較于其他處理組均存在顯著性，60%組在APX活性中與其他組存在顯著性。

3 結論

西葫蘆果實在采用熱空氣處理時應保持較高的濕度環境維持果蔬體內的水分。相對于20%的低濕度環境的熱處理，80%與60%濕度環境熱處理的西葫蘆果實維持了較高的硬度、抗壞血酸含量、可溶性蛋白含量、CAT、POD和APX活性；抑制果實冷害的發生、電解質滲透率與丙二醛含量和LOX活性的升高，保護細胞膜的完整性和功能性，維持西葫蘆較高的果實品質。其中80%組的冷害指數、硬度、MDA含量、抗壞血酸含量、LOX、CAT、POD活性和可溶性蛋白顯著優于其他組，說明80%組的熱處理效果是實驗中的最佳處理組。但是60%組的APX活性顯著優于其他組需要后續的實驗研究。

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Effects of different humidity of hot air treatment on cold resistant quality and antioxidant active oxygen metabolism ofL. during low temperature storage

GAI Xiaoyang1, ZHANG Min1,2,3, LI Jiale1, HU Junru1

(1.College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306;2. National Experimental Teaching Demonstration Center for Food Science and Engineering (Shanghai Ocean University), Shanghai 201306;3. Shanghai Professional Technology Service Platform on Cold Chain Equipment Performance and Energy Saving Evaluation, Shanghai 201306)

In order to explore the effects of hot air treatments with different humidity on the cold resistance and active oxygen metabolism ofL . during low-temperature storage, theL . were treated with hot air at 40 ℃, 80%, 60%, and 20% humidity for 1 h after harvest. After rewarming, the fruit quality was stored in the cold storage for 5, 10, and 15 days to monitor the symptoms of chilling injury, the level of active oxygen metabolism and antioxidant indicators. The results showed that: compared with the control group, the hot air treatment group with humidity of 80% and 60% could delay the decrease of fruit hardness and ascorbic acid content of zucchini, and inhibit the increase of electrolyte permeability, MDA content, LOX activity, CAT, POD, APX The decrease in activity also promotes the synthesis of soluble protein. Among them, the cold injury index, hardness, MDA content, ascorbic acid content, LOX, CAT, POD activity, and soluble protein content of the 80% group were significantly better than the other groups, indicating that the 80% group was the best treatment humidity in the experiment. This research provides new references and ideas for the storage and preservation of zucchini.

humidity; heat treatment;L.; chilling injury; reactive oxygen species

TS255.36

A

1672-352X (2021)03-0382-08

10.13610/j.cnki.1672-352x.20210706.011

2021-7-7 11:44:30

[URL] https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20210706.1644.022.html

2020-07-29

國家自然科學基金 (31371526)資助。

蓋曉陽，碩士研究生。E-mail：1159758918@qq.com

張 敏，博士，教授。E-mail：zhangm@shou.edu.cn