低温结合1-MCP和臭氧熏蒸协同处理对青柠檬贮藏品质的影响

邢亚阁，邓海霞，税玉儒，刘芸君，李宣林，林洪斌，杨 萍，毕小朋

（西华大学食品与生物工程学院，四川 成都 610039）

柠檬(Citrus limon)属芸香科柑橘，又称柠果、洋柠檬等，是世界上产量排名第三的柑橘类水果。它含柠檬苦素类似物、香豆素类等活性成分，具有降血压、降血脂、抗氧化等功效。其中，未套袋栽培的柠檬一般为绿色，表皮光滑似橘，香味浅淡，其维生素C含量高于黄柠檬。但青柠檬采收后易出现黄绿不均、失水皱缩、褐斑等现象，严重影响其外观，同时会伴随着营养物质的流失。

目前关于青柠檬的保鲜技术，国内外主要有冷藏保鲜、气调保鲜、臭氧保鲜、涂膜保鲜等[1-2]。单一的保鲜技术对延长青柠檬货架期的作用十分有限。1-MCP作为一种高效的果蔬保鲜剂，被广泛应用在猕猴桃[3]、黄秋葵[4]、香菇[5]、苹果[6]、韭菜[7]、芹菜[8]等新鲜果蔬的保鲜上。1-MCP作为一种新型乙烯受体抑制剂，通过与乙烯受体不可逆的结合，抑制与乙烯相关的一系列生理生化反应，延缓果蔬后熟衰老的进程。臭氧是一种具有极强氧化性的气体，而且拥有极强的杀菌能力，能延缓果实新陈代谢和衰老的速度。臭氧熏蒸是一种无污染、不残留的保鲜技术，被广泛用于柑橘[9-10]、草莓[11-12]、菠菜[13]、桑葚[14]、甜瓜[15]、蓝莓[16]等果蔬的采后处理。1-MCP和臭氧熏蒸协同处理方法用于青柠檬采后保鲜研究未见报道，本实验采用低温结合1-MCP和臭氧熏蒸复合保鲜技术对采后青柠檬进行复合保鲜处理，对比不同处理组护绿及保鲜效果，探究青柠檬贮藏过程中品质的变化情况，得出最优保鲜方法，以期为青柠檬护绿保鲜工作提供理论依据及技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原材料：青色青柠檬（筛选出大小均一，表面色泽鲜亮且相近，无机械损伤，无病虫害侵染的采后青柠檬，放在冷库4±1 ℃下预冷、暂存）。

试剂：1-MCP，西安北农华作物保护有限公司；草酸，成都市新都区木兰镇工业开发区；氢氧化钠，天津市大陆化学试剂厂；硫代巴比妥酸，上海科丰实业有限公司；2,6-二氯靛酚钠盐，成都市科龙化工试剂厂；95%乙醇，天津市津东天正精细化学试剂厂；抗坏血酸，广东光华科技股份有限公司；三氯乙酸，天津市科密欧化学试剂有限公司；碳酸氢钠，成都市科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

主要仪器与设备见表1。

表1 主要仪器与设备

1.3 方法

对采后青柠檬进行筛选，将大小均一、无机械损伤的果实在冷库4±1 ℃预冷、暂存。之后将青柠檬平均分成4组，每组40个果实，共160个青柠檬。将每组青柠檬放入PE袋(厚度为0.018 mm)中，并对4组青柠檬做A、B、C、D 4种处理，其中D处理，预先将智能臭氧发生器的臭氧质量浓度调为26.04 mg/m3[17]，保持稳定后将筛选出的柠檬果实散放入体积为40 L的密封塑料箱内，处理1 h后，拿出装入纸箱，箱外覆PE袋，每箱5 kg果实，每处理设3个重复，每3天处理1次。如表2所示。每隔5 d对贮藏期间青柠檬果实失重率、pH值、褐变度、丙二醛、a*值、VC、可溶性固形物进行测量。

表2 不同处理贮藏条件

1.4 测定指标的方法

1.4.1 失重率

从每个处理组中随机选取6颗青柠檬称重，每5 d对编号的青柠檬称重[18]。计算公式如下：

失重率/%=（初始质量－测量时质量）/初始质量×100

1.4.2 pH值

从每个处理组中分别随机取3颗青柠檬，切取青柠檬果实赤道部位果肉并榨汁，过滤，用pH计读取pH数值，每组测3次，取平均值[19]。

1.4.3 褐变度

从每个处理组中随机取3颗青柠檬榨汁，吸取过滤液10.0 mL，加入95%乙醇10.0 mL，在4±1℃，10 000 r/min下离心10 min，吸取上清液在420 nm处测得吸光值A，即为褐变指数[20]。

1.4.4 丙二醛

采用硫代巴比妥酸比色法[21]，稍作修改。从每个处理组中随机取3颗青柠檬去皮称重，榨汁，记下滤液体积，吸取过滤液10 mL，加入10%三氯乙酸溶液10 mL，在4 000 r/min下，离心10 min，取上清液5 mL，加入0.6%硫代巴比妥酸溶液5 mL，混匀，沸水浴上反应15 min后取出迅速冷却至室温，在4 000 r/min下离心10 min，吸取上清液，测定450、532、600 nm处吸光值。计算公式如下：

式中：A532为532 nm处的吸光值；A600为600 nm处的吸光值；A450为450 nm处的吸光值。

1.4.5a*值

用色差仪测定各个处理组的青柠檬，在青柠檬赤道选3个不同的点，记录各个点的a*值，每组3次重复[22]。

1.4.6 VC含量

采用2.6-二氯酚靛酚滴定法[23]进行测定。

1.4.7 可溶性固形物

每组分别取青柠檬果肉于4层洁净纱布中，挤压出果汁，收集于烧杯中待用，利用数显式折光仪读取数值，每组测定3次，取平均值[24]。

1.5 数据分析

采用SPSS 17.0进行显著性分析，Origin 9.0作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理组对青柠檬失重率的影响

水分和营养物质的代谢损耗会导致果实表皮皱缩，组织松散，失重率是表示果实品质好坏的重要指标之一。一般果实失重率达到5%时，会表现出疲软、皱缩、萎蔫、光泽消退甚至变质[25]。如图1所示，青柠檬失重率在贮藏过程中随着时间的延长呈上升趋势。其中A组青柠檬失重率最高，贮藏至30 d时，失重率为10.62%，青柠檬的外观品质和食用价值受到严重影响。B组、C组和D组样品的失重率分别是1.14%、0.61%和0.55%，C组、D组的青柠檬失重率显著低于A组（P＜0.05）。这可能是由于1-MCP和臭氧熏蒸能有效降低青柠檬蒸腾作用和呼吸作用，从而抑制青柠檬的水分的消耗。

图1 不同处理组对青柠檬失重率的影响

2.2 不同处理组对青柠檬pH的影响

青柠檬浓郁的酸味归因于其富含有机酸，主要为青柠檬酸，可来源于糖代谢途径、三羧酸循环、氨基酸的脱氨等。随着青柠檬的呼吸作用，有机酸会被分解，pH会升高，pH是衡量其果实贮藏品质优劣的理化指标之一[1]。如图2所示，4组青柠檬随着贮藏时间的延长，pH都在上升，这表明青柠檬在贮藏过程中酸度在下降，pH在贮藏前期(0～15 d)上升较快，贮藏后期(15～30 d)上升较缓慢。这可能是青柠檬酸合成酶在贮藏初期活性较低，其活性随贮藏时间延长活性上升。在贮藏第30 d时，D组的pH最低，与A组、B组样品差异显著（P＜0.05），表明D组果实处理效果最好，这可能是臭氧熏蒸能有效降低果实的呼吸强度，减缓有机酸向糖类物质的转化。

图2 不同处理组对青柠檬pH的影响

2.3 不同处理组对青柠檬褐变度的影响

褐变度是反映果实组织褐变程度的重要指标，A420值越大，表示青柠檬褐变越严重[26]。由图3可得，在贮藏期间，4种处理下的褐变度随贮藏时间的增加，总体呈上升趋势。其中，在贮藏期间，A420值变化速率由高到低依次为A组、B组、C组、D组样品，贮藏至30 d时,A420分别为0.473、0.313、0.227、0.217。其中C组、D组的褐变上升率差异不显著（P＞0.05），都显著低于A组、B组样品（P＜0.05），说明C组、D组处理均可以在一定程度减缓青柠檬的褐变。这可能因为是臭氧熏蒸和1-MCP能抑制乙烯的合成，推迟乙烯峰值，从而有效降低青柠檬采摘后的一系列与成熟衰老相关的生理生化反应。

图3 不同处理组对青柠檬褐变度的影响

2.4 不同处理组对青柠檬中丙二醛浓度的影响

丙二醛是脂过氧化作用的主要产物，是衡量细胞膜脂过氧化程度和植物逆境条件反应强弱的重要指标。随着丙二醛含量的增加，膜脂过氧化程度加剧，细胞结构被破坏，细胞的衰老死亡速度增快[27]。如图4所示，在贮藏期间，青柠檬的丙二醛浓度呈逐渐上升的趋势。当贮藏时间达到30 d时，D组的丙二醛浓度最低，为0.64 μmol/L；A组的丙二醛浓度最高，为0.93 μmol/L（P＜0.05）。由此得出青柠檬在D组处理下的果皮细胞膜具有较好的完整性，使该环境下的青柠檬更耐储存。这可能是因为臭氧的强氧化性，能有效减少青柠檬的后熟作用，保持果实良好的品质。

图4 不同处理组对青柠檬中丙二醛浓度的影响

2.5 不同处理组对青柠檬a＊值的影响

a*值代表青柠檬表皮由绿色到红色的变化过程，a*在负值范围内，数值越小绿色越深，数值越大黄色越深。a*值能够客观反映青柠檬的贮藏品质[28]。如图5所示，随着贮藏时间的延长，各组青柠檬的a*值都呈上升趋势，D组样品a*值上升速率显著低于A组样品（P＜0.05）。贮藏至30 d时，a*值达到了-4.32，A组、B组和C组分别为-1.67、-3.72和-4.10。C组、D组样品的a*值上升速率低，颜色变化小，优于A、B两组，保绿保鲜效果较好。

2.6 不同处理组对青柠檬VC含量的影响

抗坏血酸（简称VC）是青柠檬最主要的营养成分之一。青柠檬中VC含量越高，表明营养价值越高，因而VC含量是评判青柠檬贮藏品质的一个重要指标[28]。如图6所示，各组青柠檬的VC含量随着贮藏时间的延长均呈现下降趋势，表示青柠檬品质均呈下降趋势，然而劣变程度不同，原因可能是随着贮藏时间延长，青柠檬中抗坏血酸氧化酶活性增强，导致VC含量逐渐降低。下降速率由高到低分别为A组、B组、C组、D组样品，当贮藏时间为30 d时，VC含量分别为19.33、24.68、26.04、26.25 mg/100 g，结果表明，D组青柠檬劣变程度小，青柠檬品质最好。

图6 不同处理组对青柠檬VC含量的影响

2.7 不同处理组对青柠檬中可溶性固形物（TSS）质量分数的影响

可溶性固形物（TSS）能够反映果实品质状况，其值越高，代表果实中维生素、氨基酸、可溶性糖等营养物质含量越高，测定TSS可以衡量青柠檬成熟、衰老情况[29]。如图7所示，随着贮藏时间的延长，各组青柠檬的TSS质量分数均在下降，说明青柠檬成熟程度均在增大。整个贮藏期间A组、D组样品的TSS质量分数差异显著（P＜0.05），在贮藏期达到30 d时，A组、B组、C组和D组样品的TSS质量分数分别为6.87%、7.70%、8.30%和8.40%。由此可得出D组处理的青柠檬可溶性固型物消耗最少，这可能是因为臭氧处理能很好抑制果实的营养物质的消耗。

图7 不同处理组对青柠檬可溶性固形物质量分数的影响

3 结论

本文以4±1 ℃冷藏结合1-MCP及臭氧熏蒸为采后处理方式，对青柠檬的护绿效果及品质进行综合评估。实验结果表明4±1 ℃冷藏结合1-MCP及臭氧熏蒸处理能有效降低青柠檬的失重率、褐变程度、表皮皱缩变黄、丙二醛的积累，显著延缓青柠檬VC含量的降低、可溶性固形物的下降、pH的下降。不仅减缓了青柠檬在贮藏过程中的呼吸速率和表面蒸腾作用，而且延缓了青柠檬果实衰老和劣变速度，使青柠檬在贮藏30 d后仍能保持良好的食用和外观品质。总之，对青柠檬采用4±1℃冷藏结合1-MCP及臭氧熏蒸处理，其护绿保鲜效果最佳。该结论为青柠檬护绿保鲜提供了理论依据，具有一定的应用和理论价值。