动态气调贮藏对甜樱桃果实采后生理、品质和耐藏性的影响

姜爱丽，何煜波，兰鑫哲，胡文忠，*

(1.大连民族学院生命科学学院，生物化学工程国家民委—教育部重点实验室，辽宁大连116600;2.大连工业大学食品工程学院，辽宁大连116034)

动态气调贮藏对甜樱桃果实采后生理、品质和耐藏性的影响

姜爱丽1，何煜波1，兰鑫哲2，胡文忠1，*

(1.大连民族学院生命科学学院，生物化学工程国家民委—教育部重点实验室，辽宁大连116600;2.大连工业大学食品工程学院，辽宁大连116034)

研究了甜樱桃(Prunus avium L.)品种“艳阳”在1℃的静态气调(SCA，static controlled atmospheres)、动态气调(DCA，dynamic controlled atmospheres)和普通冷藏(CK)条件下果实生理、品质和耐藏性的变化。结果表明，与CK和SCA相比，DCA能更有效地抑制VC含量的降低，减慢MDA含量上升的速率，明显减少贮藏后期果实褐变和腐烂的发生，有效增加和保持果实的有机酸含量，并可较好地保持果实的原有风味，证明DCA比SCA更适合甜樱桃贮藏保鲜。同时，随着贮藏时间的延长，SCA和DCA条件下果实的过氧化物酶(POD，peroxidase)活性均迅速上升，以DCA中的果实上升得更为迅速。

“艳阳”甜樱桃，动态气调贮藏，生理特性，耐藏性

甜樱桃是一种深受广大消费者喜爱的果品，其经济价值很高。但甜樱桃采后极易发生褐变、腐烂、失水、萎蔫等问题，极大地限制了它的异地销售和延期供应，从而影响了该产业的发展及其经济效益。我们以前的研究和国内外的相关报道均表明:甜樱桃具有能忍耐较高浓度CO2的特性［1－4］。利用这一特性，我们曾筛选出适合甜樱桃贮藏的气调指标和其它贮藏条件［2－3］。动态气调贮藏是指在不同的贮藏时期控制不同的气体指标，以适应果实从健康向衰老不断变化的过程中对气体成分适应性也在不断变化的特点，从而得到有效地延缓代谢过程、保持更好的食用品质的效果［5］。金冠苹果贮藏在CO2含量逐步提高环境中可保持较高的果实硬度和含酸量，降低呼吸强度，减少各种损耗。20℃下将“Springcrest”桃子在超低氧(＜1%)配合高浓度CO2(30%)的气调条件下贮藏24h或48h后转入空气中不仅可以有效地抑制或延缓果实软化、减少乙烯的生成，而且能避免低温冷藏对果实造成的冷害和品质风味的下降［7］。另外，其它果蔬在合理的动态气调贮藏条件下也都表现出较好的耐藏性。为了进一步筛选适于甜樱桃贮藏的模式和方法，研究甜樱桃能忍耐高浓度CO2的机理，本文以鲜食品质极佳的“艳阳”甜樱桃为试材，分析比较不同气调方式对其生理品质的影响，从而为确立更理想的贮藏条件提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试果实 为大连市董家沟镇莺歌石村生产的“艳阳”品种甜樱桃，栽培条件良好，九成熟时采收。选成熟度、颜色、果个均匀一致，无病虫害和机械伤的果实装箱，采后立即运往实验室;愈创木酚、H2O2、聚乙烯吡咯烷酮95%乙醇溶液、85%磷酸溶液、邻苯二酚、蛋氨酸、氮蓝四唑、EDTA－Na2、核黄素等 均为分析纯。

GC－2010型气相色谱仪 日本岛津公司;Lambda－25型紫外可见分光光度计 美国PE;T－25型匀浆机 德国IKA公司;UV－2100型紫外可见分光光度计 尤尼柯上海仪器有限公司;电子天平梅特勒－托利多仪器上海有限公司;BR4i型台式高速冷冻离心机 法国Jouan;DK－S26型电热恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;510－1FHR－1果实硬度计 日本;CR400色彩色差计 日本Konica Minolta;Thermo Orion电导率仪 美国。

1.2 贮藏方法

静态气调(SCA，static controlled atmosphere):在5%O2+20%CO2中贮藏9d后转入5%O2+10%CO2中 贮 藏;动 态 气 调 (DCA，dynamic controlled atmosphere)始终在5%O2+10%CO2中贮藏;普通冷藏(CK):在0.04mm薄膜袋中(未扎口)中冷藏。

气调设备采用天津森罗科技有限公司生产的自动气调设备，箱内的相对湿度为95%左右。各种处理的贮藏温度均为1℃。

1.3 检测指标及方法

每20d取样一次，CA处理每次取10kg，;CK每次取样2.5kg，分析测定果实生理指标、品质指标，并进行果实的鲜食品质评价，各实验均重复3次。

1.3.1 生理指标的测定 过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的样品提取及活性测定参照姜爱丽等的方法［2］:取20g果肉，加1g PVPP于20mL 0.2mol/L柠檬酸－磷酸缓冲液(pH4.0)中，冰浴研磨，4℃冰冻离心机13000r/min离心30min，取上清液测定酶活。POD活性测定:2mL 0.1%M愈创木酚(用0.2mol/L pH4.0的柠檬酸－磷酸缓冲液配成)，加0.5mL酶液，在30℃水浴中平衡5min，再加1mL 0.08%(W/V)H2O2，1min后扫描1min内460nm条件下吸光值的变化，以每分钟每克果肉引起吸光值增加1为1个酶活单位，结果以U表示。PPO活性测定:3.5mL反应体系中含0.5mL酶液，3mL 0.5mol/L的邻苯二酚溶液(用0.2mol/L pH4.0的柠檬酸－磷酸缓冲液配成)。反应温度为 30℃，加酶液后 5s开始扫描 10s内398nm条件下吸光值的变化，以每分钟每克果肉引起吸光值增加1为1个酶活单位，结果以U表示。超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定参照Constantine和Stanley的方法［7］。丙二醛(MDA)含量的测定参照陈贵等的方法［8］。可滴定酸含量采用酸碱滴定法。

1.3.2 褐变指数确定 是按果肉褐变的程度分为5级:0级=无褐变;1级=褐变面积＜1/10;2级=褐变面积在1/10～1/3;3级=褐变面积在1/3～2/3;4级=褐变面积>2/3。然后按下式计算褐变指数:褐变指数=［∑(数量×级数)×100］/(最高级数×总数)。

1.3.3 品质指标测定 硬度的测定是将果实缝合线左右两侧去皮后用探头直径为8mm的硬度计测定，每处理每次做20次重复。可滴定酸含量用氢氧化钠滴定法测定。同时，观测统计果实的腐烂率。

1.3.4 鲜食品质 鲜食品质根据品评组人员的口感打分，分为五个等级。5分:风味浓，与采收时的口感相当或更好;4分:风味正常，接近采收时的口感;3分:风味较正常，比采收时的口感稍差;2分:风味淡，与采收时口感差异较大;1分:风味很淡或有异味。

1.4 数据的差异性分析

所有的数据用SPSS软件进行统计处理，采用ANOVA进行邓肯式多重差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏方法对甜樱桃果实酶活性和MDA含量的影响

“艳阳”果实采收时POD活性很低(图1A)。随着贮藏时间的延长，动态气调和非动态气调条件下果实的POD活性出现了急剧上升的现象，但CK中贮藏的果实始终保持较低的POD活性。

PPO活性变化如图1B所示。贮藏期间各处理的PPO活性均有所上升，但动态气调和非动态气调中果实的PPO活性上升速度慢，而且动态气调比非动态气调更能有效地抑制PPO活性的上升。而CK的PPO活性在20d时就迅速上升至气调贮藏的2.4～4.2倍。

非动态气调条件下果实SOD活性呈先上升后下降的趋势(图1C)，但CK和动态气调条件下果实的SOD活性却先缓慢下降而后逐渐上升。贮藏到40d时，非动态气调的SOD活性高达129U，是此时CK和动态气调的2倍左右。

“艳阳”果实的MDA含量随贮藏时间的延长呈上升趋势(图1D)。三种处理中以CK上升的速度最快。在贮藏的中后期，动态气调条件下果实的MDA含量上升得最慢，说明动态气调处理比非动态气调处理更能有效地抑制MDA的生成。

图1 动态气调及其它贮藏方法对甜樱桃果实POD(A)、PPO(B)、SOD(C)活性以及MDA(D)含量变化的影响

2.2 不同气调贮藏方法对甜樱桃果实硬度和VC含量的影响

随着贮藏时间的延长，果实硬度逐渐上升(图2A)。与CK相比，动态气调贮藏和非动态气调贮藏都可以显著提高果实硬度，其中动态气调贮藏更有利于硬度的保持。

如图2B所示，VC含量随贮藏时间的延长呈下降的趋势。三种处理中以动态气调贮藏能更有效地减慢VC下降的速率(P＜0.05)，而CK果实的VC含量下降得最快。

表1 动态气调及其他贮藏方法对“艳阳”甜樱桃果实褐变、腐烂及品质变化的影响

图2 动态气调及其它贮藏方法对甜樱桃果肉硬度(A)和VC含量(B)的影响

2.3 不同贮藏方法对甜樱桃果实褐变、腐烂和品质变化的影响

与CK相比，两种CA贮藏方法都可以有效地抑制果实褐变和腐烂的发生(表1)，其中以动态气调贮藏抑制褐变和腐烂的效果更好。60d时，动态气调处理的果实仍未发生腐烂，褐变指数仅为3.9，而此时非动态气调状态下果实的褐变指数和腐烂率分别为10.1和4.8%，均显著高于动态气调贮藏(P＜0.05);80d时，非动态气调贮藏果实的褐变指数和腐烂率分别是动态气调处理的2.3倍和5.5倍。

气调贮藏尤其是动态气调贮藏可以有效地保持可滴定酸含量(表1)，动态气调贮藏条件下果实可滴定酸含量呈先上升后下降趋势，20d时可滴定酸含量显著高于0d时的水平(P＜0.05)，而静态气调贮藏和CK的可滴定酸含量呈逐渐下降趋势，但与CK相比，两种气调贮藏均可减慢可滴定酸含量下降的速率。

20d时动态气调贮藏的pH为3.62(表1)，显著低于0d时的水平(P＜0.05)，20d后动态气调贮藏的pH呈上升趋势，说明9d的5%O2+20%CO2前处理有效降低了果肉pH。各处理果肉pH的变化趋势与可滴定酸含量的变化趋势正好相反。

气调贮藏可以有效地保持果实原有的风味品质(表1)。其中以动态气调贮藏保持果实风味品质的效果更佳。

3 讨论

果实采后仍是活的有机体，要经历从健康到衰老的一系列复杂的生理生化变化。而动态气调贮藏各时期的气体指标应建立在能适应果实的这些生理特点上，从而得到有效地延缓代谢过程、保持更好的食用品质的效果，而且，当果实离开气调环境后风味不至于恶化［5］。本研究结果表明:与5%O2+10%CO2的静态气调贮藏和CK相比，“艳阳”果实经5%O2+20%CO2处理9d后转入5%O2+10%CO2中的动态气调贮藏能更有效地控制VC含量的降低，减慢MDA含量上升的速率，明显减少贮藏后期果实褐变和腐烂的发生，并可较好地保持果实的原有风味。说明前期经高浓度CO2处理的动态气调比静态气调更适合甜樱桃贮藏保鲜。为了能更好地延缓甜樱桃衰老、保持果实的风味品质，需根据贮藏目的进一步筛选合理的动态气调指标和处理方法。

SOD、CAT、POD和AsA－POD等是植物酶促防御系统的重要保护酶，SOD只有与POD或CAT协调一致，才能有效地防止自由基的毒害，如果SOD与CAT或POD不能协调作用·与H2O2可经过Haber－Weiss或Fenton反应形 能够引起甲硫氨酸产生乙烯的·OH［9］。许多研究报道和我们的实验结果均表明，甜樱桃果实对高浓度CO2具有强的忍耐力。但这种忍耐力产生的内在机制却很少有人去进一步探讨。在相同的胁迫条件下，不同的植物或器官反应各不相同，Anderson等［10］认为造成这种差异的关键因素是胁迫条件下活性氧的清除能力。本实验中两种气调条件下的甜樱桃果实在贮藏后期POD活性均急剧上升，80d时分别达到采收时的14.9～18.7倍，SOD活性在贮藏中后期也呈上升的趋势，而且动态气调条件下贮藏的果实这两种酶的活性上升得尤为迅速。说明高浓度CO2提高了甜樱桃果实的保护酶活性。同时，高浓度CO2的CA贮藏还有效地控制了果实MDA含量的上升和果实褐变的发生以及VC含量的下降，尤其是动态气调贮藏，经过短时间高浓度CO2(9d 20%CO2)处理后，不仅果肉pH显著降低，而且可滴定酸含量显著增加(P＜0.05)。以往的研究结果表明:在相对酸性环境下，VC含量的下降速度及其它引发衰老的酶的活性都要降低［6］。由此可以得出这样的结论:高浓度CO2在降低甜樱桃果实pH、提高可滴定酸含量的同时，提高了果实对活性氧的抵抗机制，从而抑制了膜脂过氧化并控制果实褐变。今后我们将进一步研究高浓度CO2气调贮藏及其它贮藏条件下甜樱桃果实活性氧含量和活性氧清除系统的变化情况。

研究中发现贮藏期间“艳阳”果实硬度呈上升趋势，我们研究过的其它品种樱桃果实在贮藏过程中也表现出硬度上升的现象，这种现象在其它水果贮藏过程中也出现过。Taylor对此现象的解释是:低温抑制了果胶酶的活性，使原果胶得以保持。而水果中高含量的糖能脱掉果胶分子表面的保护性水合作用层，使果胶分子紧密地交联在一起形成凝胶，从而增加硬度［11］。除了这种解释之外，我们认为POD活性的上升可能也是主要原因之一，因为POD除了是重要的保护酶之外，还可以催化酚类前体聚合为木质素，催化富含羟脯氨酸糖蛋白的高级结构形成，起到加固细胞壁、抵抗病原物入侵的作用。

［1］Tian S P，Fan Q，Xu Y，et al.Evaluation the use of high CO2concentrations and cold storage to control of Monilinia fructicola on sweet cherries［J］.Postharvest Biol＆Technol，2001，22:53－60.

［2］姜爱丽，田世平，徐勇，等.不同气体成分对甜樱桃果实采后生理及品质的影响［J］.中国农业科学，2002，35(1):79－84.

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Effect of dynamic controlled atmosphere on postharvest physiology，quality and storability of sweet cherry fruits

JIANG Ai－li1，HE Yu－bo1，LAN Xin－zhe2，HU Wen－zhong1，*
(1.Key Laboratory of Biochemical Engineering，The State Ethnic Affairs Commission－Ministry of Education，Collgeg of Life Sciences，Dalian Nationalities University，Dalian 116600，China;2.College of Food Engineering，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China)

Sweet cherries(Prunus avium L.cvs Sunburst)were stored in static controlled atmospheres(SCA)，dynamic controlled atmospheres(DCA)and air(CK)at 1℃ to determine the effects of different mode of controlled atmospheres on physiology，quality and storability during storage period.The results showed that in the comparison with CK and SCA，DCA effectively decreased the loss of VCcontent，inhibited browning and decay，increased the amount of fruit acid and maintained fruit intrinsic quality.These indicated that DCA was more suitable than SCA for sweet cherry storage.Meanwhile，fruit stored in SCA and DCA showed rapid increase in peroxidase(POD)activity with the storage，and fruit stored in DCA increased more sharply.

‘Sunburst’sweet cherry;dynamic controlled atmospheres;physiology properties;storability

TS255.3

A

1002－0306(2011)06－0354－04

2010－12－03 *通讯联系人

姜爱丽(1971－)，女，副教授，在读博士，研究方向:采后生物学。

辽宁省科学技术计划项目;国家人力资源和社会保障部留学人员科技活动项目;辽宁省教育厅科研项目(2009S023)。