采后褪黑素處理對余甘子果實品質和耐貯性的影響

蔣璇靚　姜雪　陳洪彬　曾雅琪　鄭金水　吳少慧　蔡英卿

摘? 要：余甘子（ L.）是聯合國衛生組織指定的全世界推廣種植的3種保健植物之一，在中國也被列為藥食兩用的水果，具有營養豐富，保健價值突出的特點。然而采后余甘子果實易發生失水皺縮、腐爛變質等問題，極大地影響了其商品價值。褪黑素（melatonin）是一種小分子吲哚胺類物質，在動植物體內廣泛存在，其在植物中可有效清除自由基，在植物的抗逆抗病中也具有重要的調控作用。采用適宜濃度的褪黑素處理果蔬可以起到較好的保鮮作用，有效延緩果蔬腐敗變質，提高采后耐貯性。為提高余甘子果實采收后的耐貯性，以‘藍豐’余甘子果實為試材，探究采后褪黑素處理對于常溫下貯藏的余甘子果實品質和耐貯性的影響。將挑選出的無機械損傷及病蟲害，大小和色澤相近的余甘子果實，隨機平均分為2組，處理組余甘子用0.3 mmol/L褪黑素溶液浸泡處理20 min，空白對照組則用去離子水浸泡20?min，取出晾干1?h后用聚乙烯薄膜袋包裝，而后置于溫度為（25±1）℃、在相對濕度85%～90%的恒溫箱中貯藏，每3 d取樣測定果實的商品率、感病指數、呼吸強度等品質和耐貯性相關指標。試驗結果表明，采后褪黑素處理使余甘子果實在貯藏末期的商品率提高22%，顯著降低了余甘子果實的感病指數、呼吸速率和失重率;且經褪黑素處理的余甘子果實可溶性固形物、可滴定酸度和維生素C的含量均高于對照組，余甘子表皮顏色和果肉質地的劣化也比對照緩慢。褪黑素處理有利于延緩采后余甘子病害的發生和提高果實品質及耐貯性。本研究為褪黑素在余甘子果實采后貯藏保鮮應用提供理論依據，豐富了褪黑素應用于果蔬保鮮的理論基礎。

關鍵詞：余甘子;褪黑素;耐貯性;商品率中圖分類號：S665.9 ?????文獻標識碼：A

Effects of Postharvest Melatonin Treatment on Fruit Quality and Storability of Fruit

JIANG Xuanjing JIANG Xue CHEN Hongbin ZENG Yaqi ZHENG Jinshui WU Shaohui CAI Yingqing

1. College of Oceanology and Food Science， Quanzhou Normal University， Quanzhou， Fujian 362000， China; 2. Key Laboratory of Inshore Resources Biotechnology （Quanzhou Normal University）， Quanzhou， Fujian 362000， China; 3. College of Food Science， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002， China; 4. Quanzhou Institute of Agricultural Science， Quanzhou， Fujian 362000， China

L. is one of the three health plants designated by the World Health Organization to be cultivated worldwide. In China， has also been listed as a kind of fruit that can be used as medicine and food， with rich nutrition and outstanding health care value. However， harvested is prone to suffer problems such as water loss， shrinkage， decay and deterioration， which greatly affects the commercial value of . Melatonin is a ubiquitous bioactive molecule with diverse functions in plants and animals. Melatonin has an effective scavenging effect on free radicals in plants， and also plays an important regulatory role on plant resistance to diseases. Treating fruits and vegetables with appropriate concentration of melatonin is beneficial for the preservation， delaying fruit and vegetables spoilage effectively， and improving postharvest storability. In order to improve the storability of harvested fruit stored at room temperature， the effects of melatonin treatment on the storability of ‘Lanfeng’ fruit were investigated in this research. The selected fruits without mechanical damage， diseases and insect damage， with similar size and color， were randomly divided into two groups. The two groups of fruits were respectively dipped in 0.3 mmol/L melatonin solution and deionized water （control） for 20 min. After the dipping treatment and dried for 1 h， the treated fruits were packed in low density polyethylene film bag and stored at room temperature （25±1）℃and 85%?90% relative humidity for 21 days. The marketable fruit commercial rate， disease index， respiratory intensity and other related indexes of fruit quality and storability were determined every three days. The results showed that the postharvest melatonin treatment increased the marketable fruit commercial rate of by 22% at the end of storage， significantly reduced the disease index， respiration rate and weight loss of fruit. In addition， the contents of total soluble solids， titratable acidity and vitamin C in melatonin treated fruits were higher than those of the control fruits， and the deterioration of skin color and flesh texture was slower than that of the control fruits. In conclusion， melatonin treatment could delay the occurrence of postharvest diseases and improve the quality and storability of fruits. The results of this research would provide a theoretical foundation for the application of melatonin in preservation of harvested fruits， and enrich the theoretical basis on the application of melatonin in preservation of fruits and vegetables.

; melatonin; storability; marketable fruit rate

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.06.019

余甘子（ L.）屬于大戟科（Euphorbiaceae）葉下珠屬（），是熱帶、亞熱帶地區的一種落葉型小喬木，也被稱為油甘子、滇橄欖等，原產于印度、斯里蘭卡、巴基斯坦等地，在中國主要分布于福建、廣東、云南等地區。余甘子鮮果具有口感爽脆，“初覺味苦，良久更甘”（《圖經本草》）的特點，果實營養豐富，保健價值突出，具有降脂降糖、清咽利喉、增強免疫等多種功效。余甘子是聯合國衛生組織指定的全世界推廣種植的3種保健植物之一，在中國也被列為藥食兩用的水果，在我國藏族、彝族等少數民族傳統藥物體系中具有廣泛應用，在17個國家的傳統藥物體系中獲得應用，其在印度阿育吠陀（Ayurvedic）醫學中極具藥用價值。

余甘子除藥用外，也被制成果脯、果汁、果酒等產品，2021年3月網紅茶飲店“奈雪的茶”推出的“霸氣玉油柑”系列產品，就是以余甘子為原料的新式茶飲，該系列茶飲一經推出即成為“奈雪的茶”銷量最高、復購最高的爆款，全國消費者對余甘子茶飲的接受度超出預期，大大提升了余甘子的出鏡率。然而余甘子鮮果采后耐貯性差，易出現果實失水、腐爛等問題，提高余甘子采后耐貯性是促進余甘子產業進一步發展所需解決的難題。張福平等研究貯藏溫度對余甘子果實耐貯性的影響，試驗結果表明，相較于在10℃、15℃和23～32℃的室溫下貯藏，于5℃下貯藏的余甘子果實獲得最佳的保鮮效果。宋國彬等將余甘子先經冷激處理再進行真空包裝，而后置于低溫（4℃）環境，能夠獲得長達70?d的貯藏期。本課題組前期研究酸性電解水對余甘子的保鮮效果，結果表明，120?mg/L有效氯濃度的酸性電解水處理能延緩余甘子果實采后病害的發生，提高果實在常溫下的貯藏品質。

褪黑素（melatonin，MT），一種小分子吲哚胺類物質，在動植物體內廣泛存在;1958年，MT首次在動物體中發現，直到1995年，才在植物中發現MT的存在。MT可以有效清除自由基，不僅對植物的生長發育起到調控作用，在植物的抗逆抗病中也具有重要的調控作用。近年來的研究表明，適宜濃度的MT處理果蔬可以起到較好的保鮮作用，延緩果蔬腐敗變質，提高采后耐貯性。MIRANDA等發現MT可通過調節抗氧化能力以及觸發一系列代謝和基因表達變化來改善甜櫻桃果實品質，延長其采后耐貯性。賈志偉等研究發現，MT處理可延緩‘四九’菜心葉片中葉綠素的降解，保持較高的莖、葉可溶性糖含量，降低丙二醛的積累，并使抗氧化酶活性保持較高水平，進而延長采后貯藏期。目前未見將MT用于余甘子果實采后保鮮的研究報道。本研究將‘藍豐’余甘子作為試材，探究采后MT處理對余甘子果實常溫貯藏期間生理及品質的影響，以期為MT在余甘子果實貯藏保鮮應用中提供參考依據。

? 材料與方法

? 材料

余甘子果實采摘于福建省惠安縣果園，選用‘藍豐’品種，清晨采收，當日運回實驗室開展試驗。

1.2? 方法

1.2.1? 材料處理? 預實驗選取了0（對照）和0.1、0.2、0.3、0.4、0.5?mmol/L 5個濃度的褪黑素溶液，對余甘子果實進行浸泡（20?min）處理，通過測定各處理果實的病害指數和商品率，得出MT處理的適宜濃度為0.3?mmol/L。故以0.3 mmol/L MT溶液浸泡余甘子果實20 min為處理組，以去離子水浸泡20 min為空白對照組，而后將晾干后的余甘子用聚乙烯薄膜袋包裝（50個/袋）后置于常溫（25±1）℃、相對濕度85%～90%條件下進行貯藏，每3?d觀察統計并取樣測定余甘子果實的病害指數、商品率、呼吸強度、失重率、色差、硬度以及可溶性固形物、可滴定酸、維生素C含量等指標，每個指標均重復3次。

1.2.2? 果實耐貯性指標測定方法? 余甘子果實商品率的測定，參考蔣璇靚等的方法。將余甘子果實按以下標準分為3個等級，1級：余甘子表面無病斑，不皺縮，無褐變;2級：余甘子表面無病斑，不皺縮，褐變面積≤25%整果面積;其他余甘子皆屬3級果實。商品率=（1級果實的個數+2級果實的個數）/總果數′100%。

余甘子果實病害指數的測定，參考蔣璇靚等的方法。將余甘子病害程度按以下標準分為5級，0級：果實表面無病斑;1級：表面病斑面積≤25%;2級：25%<病斑面積≤50%;3級：50%<病斑面積≤75%;4級：病斑面積>75%。病害指數=Σ（果實病害級數′該級病害的果實個數）/（總果數′最高病害級數）。

1.2.3? 果實品質指標測定方法? 余甘子果實表面色差采用ADCI-60-C全自動色差計測定，每種處理隨機選取10個果實，對每個果實赤道面上相對應的4個點測定、、值。

余甘子果實硬度采用TA-XT Plus質構儀測定，選用P2探頭（直徑2?mm）通過穿刺進行測定，設置的穿刺速度為2?mm/s，深度為2?mm，每種處理組隨機取10個果實。

余甘子果實的可溶性固形物含量采用PAL-1數顯糖度計測定，每種處理隨機取10個果實。

余甘子可滴定酸含量的測定，參照蔣璇靚等的方法。取10 g果肉，研磨成勻漿后加蒸餾水定容至100?mL，過濾后取20?mL濾液，加入兩滴1%酚酞，再用0.02?mol/L NaOH溶液滴定濾液。結果以檸檬酸計（折算系數：0.064），并用%表示。

余甘子果實維生素C含量的測定，參照蔣璇靚等的方法。取2?g果肉，加1?mL 5%三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）溶液進行研磨，而后移入離心管，再離心20?min（離心機設為4℃，15 000′），取上清液定溶至10 mL。而后取3 mL提取液，再加3 mL 5% TCA、3 mL乙醇（無水），搖勻后依次加入1.5?mL 0.4% HPO-乙醇、3 mL 0.5%紅菲羅啉-乙醇、1.5?mL 0.03% FeCl-乙醇，混勻后30℃下水浴90?min;最后用534?nm測定值。果肉維生素C含量以mg/100?g表示測定結果。

?數據處理

上述指標均重復測定3次，試驗結果以平均值±標準誤表示，采用Excel 2019軟件進行數據顯著性分析及作圖。

?結果與分析

?褪黑素處理對余甘子果實商品率的影響

商品率作為評價果蔬商品價值的重要指標，可以直觀評價采后處理對果蔬的保鮮效果。對照組余甘子果實在常溫貯藏前3 d可保持100%的商品率，而后商品率呈先緩慢下降，貯藏中后期（12～21?d）則快速下降的趨勢（圖1）。與對照組相比，MT處理的余甘子果實在貯藏前6 d的商品率近乎100%（第6天為99.33%），在貯藏中后期（12～21?d）商品率的下降極顯著（<0.01）地低

于對照組余甘子果實。貯藏第21天時，對照組的商品率僅剩57.33%，而MT處理組商品率高達79.33%。以上結果表明，MT處理能有效保持余甘子果實的商品價值。

?褪黑素處理對余甘子果實病害指數的影響

病害指數主要用于評價余甘子果實遭受病原菌侵染而發生腐爛變質的情況。余甘子貯藏期間病害指數呈不斷上升的趨勢，MT處理組的病害指數在整個貯藏期都低于對照組，并且在貯藏15～21?d時極顯著地低于對照組（圖2）。貯藏至第21天時，對照組的病害指數為0.39，而MT組的病害指數僅為0.17。上述結果表明，MT處理能夠很好地減少貯藏期間余甘子果實病害的發生。

?褪黑素處理對余甘子果實呼吸強度的影響

呼吸作用是維持采后果蔬生命活動所必須的，但呼吸強度越大，消耗的呼吸底物越多，造成果蔬品質下降，不利于果蔬的貯運保鮮。余甘子果實采后呼吸強度呈先升后降的趨勢，在采后第9天達到峰值，MT處理組余甘子果實的呼吸強度在整個貯藏期間均低于對照組果實，但僅在第12天達到顯著水平（圖3）。以上結果表明，MT處理可減弱余甘子的呼吸強度，有助于貯藏期間品質的保持。

?褪黑素處理對余甘子果實失重率的影響

采后余甘子果實極易因水分流失而導致果皮皺縮，失去水嫩誘人的光澤，降低了余甘子的商品價值。余甘子果實的失重率從第3天開始呈較快的上升趨勢，MT處理組果實的失重率在貯藏期間的上升速率緩于對照組，但未達到顯著水平（圖4）。貯藏21 d時，對照組余甘子的失重率為2.8%，MT處理組為2.2%。因貯藏期間余甘子果實均用聚乙烯薄膜袋包裝，故減少了余甘子水分流失，MT處理則進一步延緩失重率的增加。

?褪黑素處理對余甘子果實表面色澤的影響

果實表面色澤的變化可用于判斷果實的新鮮程度。余甘子采摘后由清新的淡青色向黃綠色轉變，最后變為褐黃色。通過測定果實表皮的、、值可以量化表達果實的色澤。值表亮度，其值越大表示果實色澤越鮮亮;值表紅綠色度;值表黃藍色度。如圖5A所示，余甘子的值在貯藏期間呈不斷下降的趨勢，MT處理極顯著地延緩了值的降低，使MT處理組的余甘子擁有較為鮮亮的色澤。余甘子的值呈不斷上升的趨勢MT處理能有效延緩值的增加（圖5B）。余甘子的值呈不斷下降的趨勢，MT處理可顯著延緩值的下降（圖5C）。綜上表明，MT處理有利于余甘子保持明亮淡青的外觀色澤，延緩外觀色澤劣變的發生。

?褪黑素處理對余甘子果實硬度的影響

硬度與果實的質地密切相關，也是評價果實品質的重要指標。余甘子的硬度在采后貯藏期間呈下降趨勢，MT處理有效延緩了果實硬度的下降，尤其在貯藏中后期（12～21?d）效果顯著（圖6）。以上結果表明，MT處理能延緩余甘子硬度的下降，有利于維持余甘子果實爽脆的口感。

?褪黑素處理對余甘子果實可溶性固形物含量的影響

在采后余甘子果實貯藏前期，伴隨著呼吸作用，余甘子中的原果膠物質可轉化為可溶性果膠物質，多糖轉化為可溶性糖，導致貯藏前期可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量的升高。如圖7所示，余甘子TSS含量在貯藏期間呈先升后降的趨勢。MT處理可使余甘子TSS含量水平保持在較高水平，尤其是貯藏后期（15～21?d）顯著延緩TSS含量下降。據此認為，MT處理有利于貯藏前期余甘子TSS含量的提高，貯藏中后期TSS含量的保持。

?褪黑素處理對余甘子果實可滴定酸含量的影響

可滴定酸（titratable acidity，TA）含量對果實風味品質影響很大，適宜的含酸量能使果實擁有較好的風味。余甘子TA含量在貯藏前6 d略有上升，而后呈下降的趨勢（圖8）。對照組余甘子TA含量在貯藏中后期快速下降，MT處理能夠極顯著地延緩貯藏后期TA含量的快速下降。上述結果表明，MT處理有利于余甘子TA含量的保持。

?褪黑素處理對余甘子果實維生素含量的影響

維生素C是果蔬所含的重要營養物質。采后余甘子在貯藏期間的維生素C含量呈下降趨勢，MT處理顯著延緩余甘子維生素C含量的下降（圖9）。貯藏至21?d時，處理組余甘子維生素C含量僅為216.4?mg/100?g，而MT處理組為286.7?mg/100?g，相較于對照組貯藏至第9天時的280.3?mg/100?g更高。上述數據表明，MT處理有利于貯藏期間余甘子維生素C含量保持在較高水平，更好地維持其營養品質。

?討論

MT作為一種生物激素，在人體中具有改善睡眠質量、延緩衰老、提高免疫力等生理功能。

美國食品藥物管理局已批準MT可用于膳食補充劑，我國衛生部也批準MT可在保健品中應用，故將限定濃度的MT應用于果蔬保鮮上是相對安全的。MIRANDA等的研究表明，對櫻桃果實進行0.1?mmol/L MT浸泡5?min處理有利于櫻桃冷藏期間果實品質的保持;胡苗等的研究表明0.1?mmol/L MT浸泡10&nbsp;min處理對于延緩獼猴桃果實低溫貯藏時的后熟衰老進程效果較優;李涵等的研究表明0.2?mmol/L MT浸泡1 h處理的百香果獲得的保鮮效果最優;黃鴻暉等的研究表明0.3?mmol/L MT浸泡5?min處理可抑制草莓果實在20℃貯藏條件下腐爛的發生，并延緩草莓硬度下降，維持較高的營養物質含量;LIU等的研究表明0.5?mmol/L MT浸泡1?h處理對采后芒果成熟軟化有延緩作用;本研究則發現余甘子常溫貯藏適宜的MT處理為0.3?mmol/L浸泡20&nbsp;min。在各種果實上的研究表明，MT處理的適宜濃度一般為0.1～0.5?mmol/L，處理時間從5?min到1 h均有采用。MT處理不同果實所需的濃度與時間差異較大，芒果所需的MT濃度較高，且處理時間也較長，相比之下櫻桃果實所需的MT濃度低，處理時間也短。目前許多研究均表明外源MT處理可提高果蔬內源MT含量，延緩果蔬采后衰老，提高品質水平，但對于外源MT在果皮中的滲透和擴散情況及其作用機制尚未研究透徹，各種果蔬的MT處理適宜濃度與時間都是通過試驗得到，對于影響MT作用效果的影響因素有待進一步研究。

果蔬的呼吸強度越大，所消耗的營養物質就越多，果蔬品質劣變得越快;駱揚等研究發現用茶多酚與海藻酸鈉復配對余甘子果實進行涂膜保鮮處理，可有效抑制余甘子的呼吸強度，延緩失重率的上升以及TSS和維生素C含量的下降，顯著延長其在室溫（23～25℃）條件下的貯藏期。本研究表明MT處理使余甘子果實的呼吸強度在整個貯藏期間都低于對照組果實，延緩失重率增加以及TSS、TA和維生素C的減少。該結果與WANG等將MT用于甜櫻桃果實采后處理所得結果一致，MT處理降低了甜櫻桃果實的呼吸強度，減少了失重率，保持較高的TSS和TA含量。LIU等將MT應用于梨果實上也得到了類似的效果。WANG等進一步研究發現，外源MT處理降低了甜櫻桃果實O的生成速率，減少了HO和丙二醛的含量，抑制了膜通透性的增加，同時維持較高的內源MT水平，增加了活性氧清除酶超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性，也提升了內源抗氧化物還原型抗壞血酸和谷胱甘肽的水平?；钚匝踝杂苫╮eactive oxygen species，ROS）會對細胞內的生物大分子（如核酸、脂質、蛋白質等）產生氧化損傷，加速采后果實的衰老進程，外源MT處理可顯著誘導采后果實的抗氧化酶活性和內源抗氧化物含量的增加，進而增強對ROS的清除能力，延緩果實的衰老劣變。LIU等的研究發現，外源MT處理不僅能增加梨果實內源MT的含量，還可促進NO的生成，而增加的MT和NO都有利于活性氧的清除，且能抑制乙烯的合成，進而延緩梨果實的采后品質劣變。MT處理增強采后余甘子果實耐貯性的機理還有待進一步研究。

綜上所述，采后MT處理可降低余甘子果實的呼吸強度和失重率，延緩果肉營養物質含量和硬度的下降與及果皮色澤變化，減輕病害發生，提高余甘子果實的耐貯性，使其在貯藏期間擁有較高的商品率，為提升余甘子的商業價值提供助力。

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