臭氧处理对贮藏期玉露香梨品质的影响

秦一帆，赵迎丽，陈会燕，张晓宇

（山西农业大学（山西省农业科学院）农产品贮藏保鲜研究所，山西太原030031）

玉露香梨是山西省农业科学院果树研究所选育的优质品种，现已成为山西特色水果，得到了国际上的广泛认可[1]。其父本为雪花梨、母本为库尔勒香梨，属于白梨系统。玉露香梨呼吸类型为跃变型，可贮藏性较好，但其果实具有皮薄果大、果肉酥脆的特性，使其梨果常常受到机械损伤，进而引起病菌的感染。如果保鲜措施不当，则会产生果皮黄化、果心褐化、黑点增大、果实腐烂等现象，使玉露香梨的品质急剧下滑，严重影响玉露香梨的商业价值[2]。

臭氧处理已成为农产品贮藏保鲜的重要方法之一[3]。臭氧在常规环境下即可自发分解为氧自由基和氧气，氧自由基具有极强的氧化性，能够快速氧化具有还原性的有机物，杀死病原微生物，且不会产生任何有害的残留物[4]。果蔬贮藏过程中通入臭氧，可以使果蔬保持硬度，臭氧还能氧化果实自身产生的还原性气体乙烯，降低果蔬的新陈代谢，延迟果蔬的成熟，延长贮藏期[5]。纪海鹏等[6]研究发现，臭氧能够有效维持葡萄果实的可溶性固形物含量，增加过氧化物酶活性，延长葡萄的贮藏期。刘焕军等[7]研究表明，较高的臭氧浓度，降低了猕猴桃中抗坏血酸的含量，而适当的臭氧浓度能够维持猕猴桃的抗坏血酸含量；同时研究还表明，臭氧对灰霉菌有较强的抑制作用。于晋泽等[8]对羊肚菌进行了臭氧熏蒸，结果表明，臭氧处理可以有效降低羊肚菌的呼吸作用，降低多酚氧化酶活性，增强过氧化物酶活性，显著增加了羊肚菌的贮藏期。

本试验以玉露香梨为材料，通过设置不同的臭氧浓度处理，研究臭氧对玉露香梨贮藏期各项品质指标的影响，以期寻找能够有效保持玉露香梨贮藏期品质的新方法，并为玉露香梨臭氧保鲜提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验用玉露香梨采自山西省临汾市隰县良好管理的果园，树龄13 a，行株距3 m×4 m。果实采于2019年8月25日，采收后立即运往山西省农业科学院农产品贮藏保鲜研究所冷库。所选用样品大小均匀，且无病虫害、腐烂和机械损伤。

1.2 试验方法

随机取35 kg玉露香梨为一组，共分为4组，保存于（-0.5±0.5）℃的冷库，分别通入0（CK）、20（YLX-20）、40（YLX-40）、60 mg/m3（YLX-60）臭氧。每7 d处理1次，每次1 h，并随机取样测定相关指标，每个指标重复3次。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 色差 玉露香梨果实颜色使用Color ARRGE-210型色差仪测定L值，测定范围0～100，定义0为黑色，100为白色。具体操作参照黄娟等[9]的方法，分别从CK、YLX-20、YLX-40和YLX-60组中随机挑选10个玉露香梨果实进行测定。

1.3.2 可溶性固形物含量 参照杜艳民等[10]的方法，分别从CK、YLX-20、YLX-40和YLX-60组中随机挑选10个玉露香梨取果肉，研磨过滤，使用ATAGO CL24折光仪测定可溶性固形物含量。

1.3.3 可滴定酸含量和抗坏血酸含量 分别从CK、YLX-20、YLX-40和YLX-60组中随机取5 g玉露香梨研磨，用5% 的NaCl溶解并于室温静置20 min，过滤，取50.0 mL滤液，用已标定的NaOH溶液滴定，测定可滴定酸含量。采用王志华等[11]的滴定法测定抗坏血酸含量，以鲜质量计。

1.3.4 过氧化物酶（POD）活性及多酚氧化酶（PPO）活性 参照常大伟等[12]的方法进行酶活性测定。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2010软件分析数据和绘图，计算平均值和标准偏差。

2 结果与分析

2.1 通入不同浓度臭氧对玉露香梨色差的影响

玉露香梨的表皮颜色是重要的商品指标，L值可反映梨果表皮的黑白度，L值越高褐化程度越低，商品性越好[13]。CK组玉露香梨L值随着贮藏时间的增加而不断下降，说明褐化程度越来越高。而其余3组经臭氧处理的玉露香梨的L值在贮藏过程中均高于CK组，在贮藏第35天时，YLX-20、YLX-40和YLX-60组果实的L值分别为66.32、65.34和64.12，说明臭氧处理可以有效降低玉露香梨褐化，增加消费者的可接受性，其中，YLX-20处理组的效果优于其他处理组（图1）。

2.2 通入不同浓度臭氧对玉露香梨可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物是影响玉露香梨口感的主要指标。由图2可知，CK和YLX-20、YLX-40、YLX-60组玉露香梨果实的可溶性固形物含量随贮藏时间增加均呈增加趋势，这是由于玉露香梨有部分淀粉逐渐转化为可溶性糖。YLX-20、YLX-40和YLX-60等3个臭氧处理组果实可溶性固形物含量均高于CK，说明臭氧浓度的增加可加速玉露香梨中可溶性固形物的转化。其中，YLX-40、YLX-60组的可溶性固形物含量要低于YLX-20组，表明YLX-20组的臭氧浓度有利于可溶性固体物积累。

2.3 通入不同浓度臭氧对玉露香梨可滴定酸含量及抗坏血酸含量的影响

玉露香梨酸甜爽口，维持一定的酸甜比可有效保持玉露香梨的风味，因此，可滴定酸含量是贮藏期玉露香梨的重要指标之一[14]。在贮藏过程中，CK与YLX-20、YLX-40、YLX-60组玉露香梨果实可滴定酸含量的变化趋势大致相同，均呈先升后降的趋势，可滴定酸含量从大到小排序为：YLX-40＞YLX-20＞YLX-60＞CK，可见通入臭氧对玉露香梨可滴定酸的积累有一定的增益作用。CK和YLX-60组的可滴定酸含量在21 d达到其贮藏期间的最大值，而YLX-20、YLX-40组的最大值则出现在28 d（图3）。由此可见，不同浓度的臭氧处理对玉露香梨可滴定酸含量的影响有明显差异。

抗坏血酸俗称维生素C，是玉露香梨中重要的营养成分。在贮藏过程中，CK和YLX-20、YLX-40、YLX-60组玉露香梨果实抗坏血酸的变化趋势几乎相同，基本均呈先上升后下降的趋势，抗坏血酸含量大小顺序为：CK＞YLX-20＞YLX-40＞YLX-60（图4）。由此可见，臭氧处理对玉露香梨中的抗坏血酸含量的维持有抑制作用。

2.4 通入不同浓度臭氧对玉露香梨PPO及POD活性的影响

多酚氧化酶（PPO）活性过高会造成玉露香梨的褐化，影响其商品性。从图5可以看出，在贮藏过程中，CK与YLX-20、YLX-40、YLX-60组玉露香梨果实的PPO活性均呈现增加的趋势。在入库28 d后，未经臭氧处理的玉露香梨的PPO活性有显著的增长。而YLX-20、YLX-40、YLX-60组的PPO活性虽也在相应的逐渐增加，但在28 d后远远低于CK组，其中，YLX-20组的PPO活性最低。结果表明，通入臭氧能够有效降低玉露香梨的PPO活性，进而减少梨果的褐化程度。

过氧化物酶与玉露香梨的抗病、抗逆和抗衰老等过程都有密切的关系。由图6可知，贮藏期间，CK与YLX-20、YLX-40、YLX-60组玉露香梨果实的过氧化物酶活性均呈先增后降的趋势。在入库后28 d，CK与YLX-20、YLX-40、YLX-60组的POD活性均达到最大值，其中，YLX-20组的POD活性最高，最小的为CK组。在35 d时，CK组和3个臭氧处理组的POD活性较28 d时均有明显下滑，但是未通入臭氧处理的下降幅度最大，而YLX-20组的POD活性最高。

3 结论与讨论

臭氧处理可以有效调节果蔬采后的各项生理过程，从而延缓衰老达到增加保质期的作用。玉露香梨的表皮颜色是重要的商品指标[15]，罗文靖等[16]研究发现，在贮藏期通入臭氧可以显著提高库尔勒香梨果皮的L值，这与本研究的结果相一致。可溶性固形物是决定玉露香梨口感的重要指标，经臭氧处理后的玉露香梨的可溶性固形物含量明显高于未通入臭氧的CK组，这与陈存坤等[17]在草莓上和朱丹实等[18]在苹果上的研究结果相一致。通入臭氧后玉露香梨的可溶性固形物含量明显增多，一方面可能是臭氧降低了梨果的呼吸作用，从而减少了可溶性固形物的损耗，另一方面可能是臭氧杀死了有害微生物，保证了淀粉酶的活性，从而使更多的淀粉转化为可溶性糖。保持一定的酸甜比可以有效提高玉露香梨的口感，因此，在探究了臭氧处理对可溶性糖的影响后，本试验进一步研究了其对可滴定酸含量的影响。结果表明，不同浓度臭氧对玉露香梨可滴定酸含量的影响有明显差异，但是由于可滴定酸含量和果实口感并不是简单的线性相关，因此，臭氧处理对玉露香梨风味的影响还需要进一步研究。抗坏血酸是玉露香梨中重要的营养指标，其本身具有较强的还原性。在通入臭氧后，玉露香梨中的抗坏血酸含量均有下降，极有可能是二者发生了氧化还原反应，造成了抗坏血酸的损失。由此可知，虽然通入臭氧可以有效提高贮藏期玉露香梨的其他商品性，但是却降低了抗坏血酸的含量，破坏了其营养成分，因此在后续研究中，应该找到一个最经济的平衡点。多酚氧化酶可以将多酚氧化为黑色物质醌，进而引起玉露香梨的褐化，影响果实的商品性。本研究表明，通入臭氧和未通入臭氧的玉露香梨一样，其PPO活性随着入库时间的增加均呈现上升的趋势，但是臭氧处理的增幅较小，在35 d时，CK组的PPO活性明显高于通入臭氧的3组玉露香梨。这可能是臭氧利用其强氧化性降低了有害微生物的数量并减弱了玉露香梨的呼吸作用[19]。过氧化物酶可以参与到玉露香梨的抗病、抗逆和抗衰老等过程，过氧化物酶活性是维持其商品性的重要指标。章宁瑛等[20]在蓝莓上研究表明，通入臭氧的蓝莓果实的过氧化物酶活性远远高于未通臭氧的处理，且二者在贮藏期均呈现先升后降的趋势，这与本研究的结果相一致。

本研究以冷库储存的玉露香梨为材料，探究了通入不同浓度的臭氧对玉露香梨各项商品性指标的影响。研究结果表明，对贮藏期的玉露香梨通入臭氧能够防止果皮的褐化，有效增加可溶性固形物和可滴定酸的积累，维持一定的酸甜比，降低PPO活性，加强POD活性，但同时造成了抗坏血酸的被氧化，破坏了部分营养成分。综合各项因素得出，在贮藏期向玉露香梨中通入20 mg/m3的臭氧可以有效保持其商品性。