褪黑素对樱桃番茄采后品质和耐贮性的影响

戴礼兵，胡从梅，陈洪彬，蒋璇靓，林育钊*

(1.泉州惠民农业综合开发有限公司， 福建 泉州 362100；2.泉州师范学院海洋与食品学院， 福建 泉州 362000)

樱桃番茄SolanumlycopersicumL.又称圣女果，是茄科、番茄属草本植物[1-2]。樱桃番茄具有增强免疫力、降低血压、延缓衰老、清热解毒与预防癌症等保健作用[1,3-4]，因此深受消费者的喜爱。然而，樱桃番茄属于跃变型水果，果皮薄，果肉质地柔软且多汁，在贮藏期间极易发生机械损伤、失水萎蔫、病原菌侵染、果实腐烂变质[1-2,5-6]，这不利于番茄樱桃果实采后品质的保持和产业的可持续发展。有研究报道，低温贮藏[7]、气调贮藏[8]、热处理[9]等有助于保持樱桃番茄果实采后品质。但是，这些处理方法存在投资成本较高或者消耗能源过大，故不适宜应用在番茄樱桃采后贮藏保鲜。因此，寻找一种安全的、低成本的保鲜处理技术，有利于提高番茄樱桃果实采后品质，延长果实贮藏期。

褪黑素是一种吲哚类激素[10]，存在于番茄、草莓和樱桃等多种水果中[11-12]。褪黑素参与了植物的生长、发育、成熟、衰老等重要的生命活动[13]。同时，它的存在对植物在遭受干旱、高温或者低温等非生物胁迫时具有保护作用[13]。近年来，褪黑素已被应用于研究果实采后贮藏品质与耐贮性[14]。例如，外源褪黑素处理能有效提升芭乐[10]、余甘子[15]、葡萄[16]等果实果皮外观品质，增加果实果肉糖、酸或维生素C等营养物质含量，进而提高果实采后品质；还能延缓采后猕猴桃果实后熟衰老，减慢果实腐烂的发生[17]。但是，未见外源褪黑素运用于采后樱桃番茄果实保鲜的研究报道。因此，本研究选用玉女樱桃番茄果实为材料，研究褪黑素处理对樱桃番茄果实采后品质及其耐贮性的影响，以期为提高果实采后品质、延长货架期提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

樱桃番茄果实采摘于福建省惠安县泉州惠民农业综合开发有限公司，品种为玉女，成熟度为八成熟。采收当天运送至实验室，将大小均一、色泽一致、无损伤、健康的果实挑选出来进行试验。

1.2 仪器与试剂

ADCI-60-C型色差仪，北京辰泰克公司；CP224C型分析天平，奥豪斯仪器上海有限公司；F-950型便携式C2H4/O2/CO2分析仪，北京阳光亿事达科技有限公司；PAL-1型手持糖度计，日本株式会社爱拓公司；Infinite M200 Pro型酶标仪，瑞士Tecan集团公司；GL-20G-Ⅱ型高速冷冻离心机，上海安亭科学仪器厂；ET18型全自动电位滴定仪，梅勒特托利多仪器有限(上海)公司；PRX-450A型恒温人工气候箱，浙江宁波赛福实验室有限公司。

褪黑素购买于阿拉丁试剂(上海)有限公司，纯度：98%。另外，本试验所有测定指标所涉及的药品、试剂均购买于国药集团化学试剂有限公司，均为化学纯。

1.3 试验方法

预试验选用了0(对照组)、0.01、0.05、0.10和0.20 mmol·L-1等不同浓度的褪黑素对樱桃番茄果实浸泡处理20 min，结果表明，在贮藏18 d，皱缩指数分别为0.634、0.593、0.535、0.603、0.628，商品率分别为2.578%、20.667%、28.889%、12.222%、6.667%。通过评价皱缩指数和商品率以得到最佳处理浓度为0.05 mmol·L-1。故用0.05 mmol·L-1褪黑素处理樱桃番茄果实20 min为处理组，以用蒸馏水处理20 min的果实为对照组，取出晾干，用聚乙烯打孔包装盒分装(30个·盒-1)，贮藏温度(25±1)℃、相对湿度85%贮藏18 d。在贮藏期内，每3 d取样测定指标。

1.4 指标测定

1.4.1呼吸速率的测定 取30个不同果实，参考张朝坤等[19]的方法，用F-950便携式C2H4/O2/CO2分析仪测定樱桃番茄果实的呼吸速率。

1.4.2皱缩指数的测定 取30个不同樱桃番茄果实，参考李涵等[18]的方法进行果皮皱缩指数测定。

1.4.3商品率和失重率的测定 取30个不同果实，参考Jiang等[20]的方法进行果实商品率及失重率测定。

1.4.4果皮色差的测定 随机取出10个果实，参照张朝坤等[19]的方法，用CR400色差仪测定果皮赤道面3个相对位置的色差L*值与色调角h值，结果以平均值表示。

1.4.5果肉营养物质含量的测定 参考蒋璇靓等[15]的方法，随机取10个果实，用PAL-1糖度计进行果肉可溶性固形物(TSS)含量测定。从10个果实中取出5 g果肉，参考蒋璇靓等[15]的方法进行预处理，再用ET18全自动电位滴定仪测定果肉可滴定酸(TA)含量。从5个果实中取出果肉1 g，参考蒋璇靓等[15]介绍的方法进行果肉维生素C含量测定。从5个果实中取出1 g果肉，参考Chen等[10]的方法进行果肉可溶性总糖含量测定。

1.5 数据处理

试验中的指标均重复测定3次(除TSS含量进行10次重复测定外)。采用Microsoft Office Excel 2016软件进行数据的处理与绘图，采用SPSS 20.0软件对数据进行显著性分析。此外，在图中分别用*或**表示两个不同处理组在同一贮藏时间内，其差异水平具有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)。

2 结果与分析

2.1 褪黑素处理对樱桃番茄果实呼吸速率的影响

从图1可知，对照果实的呼吸速率在贮藏0～12 d持续降低，12～15 d快速升高，之后下降。褪黑素处理组的呼吸速率的变化趋势与对照组类似，但保持较低水平。通过两个处理组对比发现，褪黑素处理组保持较低的呼吸速率，并在贮藏第3、18 d差异达显著(P<0.05)水平。因此，褪黑素处理能减缓樱桃番茄果实呼吸速率的上升。

图1 褪黑素处理对樱桃番茄果实呼吸速率的影响Fig.1 Effects of melatonin treatment on the respiratory rate of cherry tomato fruit

2.2 褪黑素处理对樱桃番茄果实果皮皱缩指数的影响

从图2可知，2个处理组的果皮皱缩指数在采后0～18 d不断上升，但是褪黑素处理组均保持较低水平，并在贮藏15d差异达显著(P<0.05)水平。在贮藏第18 d时，褪黑素处理组的果皮皱缩指数是对照组的78.79%。因此，褪黑素处理能减轻樱桃番茄果实果皮皱缩症状的发生。

图2 褪黑素处理对樱桃番茄果实果皮皱缩指数的影响Fig.2 Effects of melatonin treatment on the peel shrinkage index of cherry tomato fruit

2.3 褪黑素处理对樱桃番茄果实商品率和失重率的影响

由图3A可知，2个处理组的商品率在贮藏0～6 d均为100%，但是在贮藏6～18 d呈现快速降低的趋势。通过比较可知，褪黑素处理组的商品率保持较高水平，并在采后9、12 d显著高于对照组(P<0.05)，在采后15、18 d极显著高于对照组(P<0.01)。由图3B可知，2个处理组的失重率在采后0～18 d不断上升变化，褪黑素处理组始终维持较低水平。在采后0～18 d，两个处理组的失重率无显著差异(P>0.05)。因此，褪黑素处理能减缓樱桃番茄采后商品率的下降和失重率的上升，进而稳定果实耐贮性。

图3 褪黑素处理对樱桃番茄果实商品率(A)和失重率(B)的影响Fig.3 Effects of melatonin treatment on the commodity rate (A) and weight loss rate (B) of cherry tomato fruit

2.4 褪黑素处理对樱桃番茄果实果皮L*值和色调角h值的影响

由图4A可知，2个处理组的樱桃番茄果皮亮度L*值在0～15 d内整体呈下降趋势，之后有所升高。褪黑素处理组的果皮亮度L*值均高于对照组，且在采后9、15 d达显著(P<0.05)水平，在采后第6、12 d达极显著(P<0.01)水平。由图4B可知，2个处理组的樱桃番茄果皮色调角h值在贮藏0～15 d呈现下降趋势，之后呈现上升趋势。褪黑素处理组的果皮色调角h值在整个贮藏期间均高于对照组，在贮藏3、6、18 d达显著(P<0.05)水平，在贮藏9、12、15 d达极显著(P<0.01)水平。因此，褪黑素处理维持樱桃番茄较高的果皮L*值和色调角h值，提升果实外观品质。

图4 褪黑素处理对樱桃番茄果实果皮L*值(A)和色调角h值(B)的影响 Fig.4 Effects of melatonin treatment on the L* value (A) and hue angle h value (B) of fruit peel in cherry tomato fruit

图5 褪黑素处理对樱桃番茄果实果肉TSS(A)、TA(B)、维生素C(C)和可溶性总糖(D)含量的影响Fig.5 Effects of melatonin treatment on the contents of TSS (A), TA (B),vitamin C (C) and total soluble sugar (D) in fruit flesh of cherry tomato fruit

2.5 褪黑素处理对樱桃番茄果实果肉营养物质含量的影响

由图5A可知，2个处理组的樱桃番茄果肉TSS含量整体呈上升趋势。与对照组相比，褪黑素处理组保持较高水平，且在贮藏3、15、18 d具有显著(P<0.05)水平。由图5B可知，2个处理组的樱桃番茄果肉TA含量总体呈现下降趋势，褪黑素处理组的下降速率缓于对照组，且在贮藏6～18 d内均极显著(P<0.01)高于对照组。由图5C可知，2个处理组樱桃番茄果肉维生素C含量在贮藏0～18d的变化趋势类似，但褪黑素处理组高于对照组，并在贮藏6、18 d有显著(P<0.05)水平，在贮藏12 d有极显著(P<0.01)水平。由图5D可知，2个处理组的樱桃番茄果肉可溶性糖含量在贮藏期间的变化趋势类似，但褪黑素处理组高于对照组，且在采后3 d达到极显著(P<0.01)水平，在采后9、18 d达到显著(P<0.05)水平。因此，褪黑素处理可维持樱桃番茄较高的果肉TSS、TA、维生素C和可溶性总糖含量，提高果肉营养品质。

3 讨论与结论

果实呼吸作用是一种重要的生理活动，关系着果实的采后品质[22]。果实采后呼吸速率不断提升，将会导致营养物质的消耗、水分的丧失，进而致使果实皱缩发生，果实重量降低，甚至影响果实正常的代谢活动[21]。此外，商品率体现了健康果实的商业价值及商业可接受性[22]。Chen等[10]研究表明，芭乐经过褪黑素处理后，能保持较高的商品率和较低的呼吸速率、失重率，维持较高的果实耐贮性。蒋璇靓等[15]研究报道，褪黑素处理能降低余甘子果实呼吸作用，减缓果实失重症状的发生，稳定果实较高的商品率。郭欣等[21]研究发现，魔芋葡甘聚糖可减慢西番莲采后果实皱缩症状的发生，进而保持较好的果实品质。本研究发现，和对照果实相比，褪黑素处理的樱桃番茄果实具有较低的呼吸速率、果皮皱缩指数、失重率，较高的商品率。由此可得，褪黑素处理能降低樱桃番茄采后呼吸作用，减轻对果肉营养物质的呼吸消耗，有助于减轻果皮皱缩、果实失重等症状的发生，提高果实商品率，进而提升果实采后品质及耐贮性。

果实果皮外观色泽能影响果实新鲜度[15]。色差L*值表示亮度，数值越高表明色泽越鲜亮[15]。另外，色调角h值也影响果皮外观品质，其数值越小，表示外观颜色变化越大[23]。蒋璇靓等[15]研究发现，褪黑素处理能提高余甘子外观品质是由于保持较高水平的果皮L*值[15]。此外，曾玲珍等[23]研究表明，1-甲基环丙烯处理提升水蜜桃果皮品质是因为提高了果皮L*值及色调角h值。本研究发现，与对照果实相比，褪黑素处理维持樱桃番茄果实较高的果皮L*值及色调角h值。由此可推断，褪黑素提高樱桃番茄果皮L*值与色调角h值，稳定了果实采后果皮色泽、减缓了果皮色泽的改变，最终提高果皮外观品质。

TSS是一类包含糖、酸和维生素在内的可溶性混合物，作为呼吸消耗底物，常用于评价果实采后品质[22]。TA水平的高低对果实风味、果肉品质具有重要影响，适宜的含酸量可提高果实风味[15]。糖、维生素C也是果肉主要的营养物质，它们含量的变化将会影响果实采后果肉营养价值[10, 22]。Chen等[10]研究表明，褪黑素处理能提高芭乐果肉TA、维生素C、TSS、可溶性总糖含量，进而提升果肉营养品质。此外，Lin等[22]研究报道，壳聚糖处理提高龙眼果肉TSS、维生素C和可溶性总糖含量，进而提升其果肉营养品质。本研究发现，和对照果实对比，褪黑素处理组具有较高的果肉TSS、TA、维生素C和可溶性总糖含量。由此可得，樱桃番茄经褪黑素处理后，使得果实具有较高的果肉营养物质水平，这有助于提升果肉营养品质。

综上所述，褪黑素处理能保持樱桃番茄果实较低的呼吸速率、果皮皱缩指数、失重率，较高的商品率，增强果实耐贮性；还能维持较高的果皮L*值及色调角h值，提高果皮外观品；也能提高果肉TA、可溶性总糖、维生素C和TSS含量，提升果肉营养品质。因此，褪黑素可以作为一种有效的采后保鲜技术以提高樱桃番茄果实采后品质与耐贮性。