保鲜剂与热激复合处理对‘吉美’樱桃贮藏效果的研究

姚佳依 ，吉茹，刘静珂，何玲 ,2*

（1西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100）

（2塔里木大学园艺与林学学院，新疆 阿拉尔 843300）

甜樱桃（Prunus avium L.）富含多种营养物质，拥有广阔的市场空间［1］，却极不耐贮藏，容易产生腐烂与褐变，影响口感，降低商品价值［2］。为了改善这种状况，延长樱桃果实的贮藏保鲜期，保证货架期内樱桃优良的品质、风味和营养价值，研究出一种操作简便、无污染、无毒性、保鲜效果优良的贮藏保鲜方法成为人们关注的核心问题。

肉桂酸钾是一种优良、稳定、安全的用于果蔬保鲜的防腐剂［3］。当环境条件pH值较低时，肉桂酸钾会生成肉桂酸，抑制多种细菌、真菌等病原微生物的繁殖，从而减轻果蔬腐烂程度［4］。海藻酸钠是一种多糖，易溶于水，可用作食品保鲜剂和防腐剂，性质比较稳定，对人体无毒害作用，在生产生活中应用广泛［5-7］，热处理是一种无毒、无污染安全的防腐保鲜措施，通过降低呼吸作用及乙烯释放相关反应过程所需的酶活性，从而降低呼吸代谢，减少营养物质的消耗；同时有助于保持果蔬细胞活性，维持细胞膜通透性；此外，高温可以杀死部分致病菌，降低果实腐烂变质的发生率［8-9］。

肉桂酸钾处理［4］、海藻酸钠处理［7］、热激处理［8］三者单独使用已有相关报道，还未见三者复合处理的研究，在前期预试验筛选出最佳处理的基础上，本试验将热处理、肉桂酸钾、海藻酸钠三个因素相结合，探究保鲜剂和热激复合处理对‘吉美’樱桃贮藏效果的影响，为解决樱桃采后易霉变、腐烂的问题提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用樱桃果实为‘吉美’樱桃，于2020年5月26日采自陕西省周至县渭河樱桃试验站。待樱桃八成熟时采收，采收后立即运回实验室。

试验所用仪器为：BCD-236DT型海尔冰箱（青岛海尔股份有限公司）；3K15型高速冷冻离心机（美国Sigma公司）；UV-1800型紫外可见分光光度计（科大中佳公司）；IKAA11基本型分析研磨机（德国IKA公司）；TOMY ES-315立式全自动高压灭菌锅（Syn Gene公司）；SX-500高压蒸汽灭菌锅（日本TOMY公司）；LR250恒温生化培养箱（上海轧艮仪器设备有限公司）；Infinite M200pro全波长多功能酶标仪（Tecan帝肯）；GY-1型硬度计；HEL-7100型红外线CO2分析仪；PAL-BX ACID 8爱拓糖酸一体机等。

1.2 试验方法

‘吉美’樱桃采收时挑选大小相近、表面没有伤口、未受到病虫害侵蚀的果实，以清水作为对照（CK），处理用45℃热水、10 g/L海藻酸钠和5 g/L肉桂酸钾复合溶液，浸泡樱桃果实6 min，晾干，放入塑料盒中，覆上2 mm厚的保鲜膜，在温度（1±0.5）℃、湿度（90±5）%条件下进行贮藏，每10 d取样测定相关指标。将果肉液氮研磨后放-80℃冰箱留样，以测定相关酶活性指标。每个处理用果6 kg，并重复3次。另外保存对照和处理果实各6 kg，留待出库时测定失重及果实腐烂率。

1.3 指标测定

可溶性固形物含量（SSC）：用榨汁钳榨取出樱桃果汁（用果量60粒），用爱拓糖酸一体机重复测定三次，记录数据，以质量分数（%）表示SSC含量。

硬度：用硬度计进行测量，每组用果15粒，重复3次，硬度测量单位为kg/cm2。

色彩饱和度（C*）：每组处理各取30粒‘吉美’甜樱桃果实，用色差计分别测定它们的a、b值，按以下计算式计算C*，取两个数据的平均值，C*=（a2+b2）1/2。

呼吸速率：用HEL-7100型红外线CO2分析仪测定1 h内真空干燥器内CO2含量变化，将最终结果表示为每千克鲜重每小时呼吸释放CO2质量，单位为mg/（kg·h）。

抗坏血酸（ASA）含量：使用固蓝盐B比色法测定，用每100 g鲜重中含有的抗坏血酸来表示，单位为mg/100 g。

PPO和POD活性测定参考曹建康等［10］研究方法，单位记作U/g。

MDA含量测定均参考曹建康等［10］研究方法，单位记作μmol/g。酶活性测定与MDA含量测定试验均重复3次。

总酚、类黄酮相对含量的测定：采用曹建康等［10］研究方法，分别以每克鲜重在280 nm和325 nm处的吸光度值来表示。

失重率：用入库前果实重量与出库时果实重量之差与入库前果实重量的比值，计算失重率。

腐烂率：出库时腐烂樱桃的个数与甜樱桃出库时的总个数的比值。

1.4 数据分析

使用Microsoft Office Excel 2016软件处理数据；使用SPSS 20.0软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 复合处理对果实可溶性固形物含量的影响

如图1所示，随着贮藏天数的增加，可溶性固形物含量总体呈现下降趋势。CK在前10 d，下降幅度很快，第10 d以后至第50 d下降幅度减缓。贮藏至第50 d，果实可溶性固形物含量下降了2.86%；在贮藏期50 d内，复合处理可溶性固形物含量均高于CK，二者之间差异显著（P＜0.05），复合处理对SSC含量的下降有抑制效果。

图1 复合处理对果实可溶性固形物含量的影响

2.2 复合处理对果实硬度的影响

如图2所示，果实硬度呈现总体下降趋势。CK果实硬度在前10 d剧烈下降，在第30 d到40 d变化趋于缓慢，第40 d到50 d急剧下降；复合处理果实硬度前20 d变化比较缓慢，第20 d到第50 d下降速率变快。总体来说，在贮藏期50 d内，复合处理与CK差异显著（P＜0.05），贮藏至50 d，复合处理果实硬度下降了21.93%，CK果实硬度下降了33.84%。

图2 复合处理对果实硬度的影响

2.3 复合处理对果实呼吸速率的影响

如图3所示，由于樱桃果实从常温放入冷库低温贮藏的原因，樱桃果实随着温度的骤减呼吸速率也快速下降，贮藏第10 d后呼吸速率达到平稳，呈现缓慢上升后下降的趋势。贮藏期前10 d，两组果实呼吸速率均显著下降。贮藏第10 d到第40 d，两组果实呼吸速率均略微增强，在第40 d到第50 d，呼吸速率又出现下降趋势。总体来说，在贮藏期50 d内，复合处理与CK差异显著（P＜0.05），复合处理的呼吸速率始终低于CK。复合处理可以有效减缓采后贮藏过程中的呼吸代谢。

图3 复合处理对果实呼吸速率的影响

2.4 复合处理对果实抗坏血酸含量的影响

如图4所示，抗坏血酸含量随贮藏时间延长总体呈下降趋势。CK果实抗坏血酸含量贮藏前10 d下降最为剧烈；复合处理果实抗坏血酸含量在贮藏期间始终高于CK，二者之间差异显著（P＜0.05），复合处理可以减缓采后樱桃贮藏中的抗坏血酸含量下降。

图4 复合处理对果实抗坏血酸含量的影响

2.5 复合处理对果实中丙二醛含量的影响

如图5所示，在贮藏期内MDA含量随时间的延长总体呈现增加的趋势。CK樱桃的MDA含量在第10 d到第30 d内急剧上升，其他时间段上升比较平缓；复合处理MDA含量在第20 d到第30 d增长率变大，上升趋势总体比CK平缓。贮藏初期的10 d内CK与处理间差异不显著（P＞0.05）；贮藏20～50 d内，复合处理的MDA含量明显低于对照，差异显著（P＜0.05），复合处理可以抑制MDA含量的增长趋势。

图5 复合处理对果实丙二醛含量的影响

2.6 复合处理对果实色彩饱和度的影响

如图6所示，果实色彩饱和度随贮藏天数的增加呈现先上升后下降的趋势，在贮藏20 d后，樱桃果实色彩饱和度达到峰值，随后呈现下降趋势。复合处理的甜樱桃果实C*均高于CK，果实色泽更为鲜艳，复合处理可以保持果实的色泽。

图6 复合处理对果实色彩饱和度的影响

2.7 复合处理对果实中总酚含量的影响

如图7所示，在贮藏期内，樱桃果实中总酚含量呈现先上升后下降的趋势。前10 d二者总酚含量均剧烈上升。对照果实总酚含量第10 d开始出现下降趋势，第20 d到第30 d下降剧烈，之后减缓，贮藏至第50 d，果实总酚含量下降了11.48%；复合处理在第10 d到第20 d果实中总酚含量上升变缓，20 d后总酚含量开始下降，且第40 d到第50 d下降幅度较大，第50 d果实总酚下降了9.84%。总体来说，在贮藏期间，复合处理后果实总酚含量高于对照，复合处理有利于保持果实中总酚物质的含量。

图7 复合处理对果实总酚含量的影响

2.8 复合处理对果实中类黄酮含量的影响

如图8所示，复合处理的类黄酮相对含量高于CK，果实中类黄酮含量均呈先上升后下降趋势。CK在第10 d到贮藏第40 d果实类黄酮含量一直下降，第40 d到第50 d变化趋于平缓；复合处理第10 d到第20 d果实类黄酮含量上升趋势减缓，从第20 d开始，类黄酮含量逐渐下降。二者对比，贮藏前10 d和贮藏第50 d，复合处理果实类黄酮含量与CK无显著差异（P＞0.05），随贮藏时间延长，10～40 d表现出显著差异（P＜0.05），贮藏至第50 d，CK果实类黄酮下降了7.14%，复合处理类黄酮含量与贮藏初期相同。表明复合处理可以延缓采后贮藏过程中类黄酮含量的降低。

图8 复合处理对果实类黄酮含量的影响

2.9 复合处理对果实PPO活性的影响

如图9所示，樱桃果实中PPO活性CK和复合处理均呈现先升高后降低的趋势。贮藏前10 d，二者PPO活性均剧烈增加，在贮藏第10 d出现峰值，之后PPO活性又急剧下降，第20 d到第50 d下降趋于平缓。总体来看，处理与CK存在显著差异（P＜0.05），表明复合处理可以维持果实中PPO活性稳定。

图9 复合处理对果实PPO活性的影响

2.10 复合处理对果实POD活性的影响

如图10所示，在贮藏期内，CK和复合处理果实中的POD活性均呈现先上升后下降的趋势，在贮藏后20 d出现峰值。贮藏期内复合处理的果实中酶活性都高于CK，差异显著（P＜0.05），复合处理可以维持樱桃果实中POD活性。

图10 复合处理对果实POD活性的影响

2.11 复合处理对果实失重率和腐烂率的影响

如图11(a)所示，低温贮藏50 d后，CK果实失重率为7.20%，而复合处理组果实失重率为5.98%，显著低于CK（P＜0.05），由图可知，肉桂酸钾处理、海藻酸钠处理和热激处理相结合，可以显著降低甜樱桃果实的质量损失，保持果实较高的新鲜度。

由图11(b)所示，复合处理的樱桃果实腐烂率只有1.22%，而CK腐烂率达到了9.83%。由此分析可知，复合处理可以显著抑制樱桃果实的腐烂。

图11 复合处理时果实失重率(a)和腐烂率(b)的影响

3 讨论

果实表面的C*是评价樱桃果实外观品质的重要指标。C*值越大，说明果实越鲜亮，商品价值越高，海藻酸钠和肉桂酸钾对于提升樱桃果实色泽和色度起到了重要的作用。硬度、SSC和抗坏血酸含量等多种成分影响樱桃食用品质。SCC的含量在一定程度上反映了贮藏过程中所保留营养物质的数量。呼吸作用是采后果实重要的生理代谢过程，对果实内部有机酸和可溶性糖的消耗，以及保持水果的风味、口感和营养价值方面具有重要作用。海藻酸钠涂膜可以有效增强水果表皮的保护作用，适当堵塞表皮气孔，抑制其呼吸作用，减少营养损耗，抑制水分蒸发，从而可以在一定程度上保持果实的SSC含量。研究发现，贮藏期内，复合处理可以减缓甜樱桃果实SSC和呼吸代谢速率的下降，降低营养物质的消耗，明显抑制甜樱桃果实软化，维持果实原有的硬度，保持果实良好的营养品质。

随着果实成熟，其体内的氧化作用增加，导致细胞中活性氧自由基的积累，进而导致果实氧化损伤［11］。植物对活性氧有酶促进和非酶促进两种防御系统。PPO和POD是植物酶防御系统中重要的保护酶，抗坏血酸是植物非酶防御系统中重要的抗氧化剂［12］。PPO可以催化木质素和其他酚类氧化产物的形成，形成保护性屏障以抵抗病菌的入侵［13］。它还可以通过形成剧毒醌类物质直接发挥抗病作用。POD属于病原相关蛋白PR29家族［14］。POD活性的提高不仅能有效清除内源活性氧自由基，而且有利于植物木质素和植物保护素的合成。研究发现，贮藏期内，复合处理PPO和POD酶活性均高于对照，复合处理可以维持果肉中PPO活性和POD活性，延缓果实衰老进程。

MDA是自由基发生脂质过氧化的最重要终产物之一，有一定的毒性。MDA可以改变细胞膜的通透性，反映膜质过氧化程度，进而可以测定细胞膜受损程度以及生物体抗性。本研究表明，复合处理可以有效抑制采后MDA的积累，保持细胞膜正常的通透性，减缓甜樱桃果实细胞衰老。酚类物质能有效清除果实体内的超氧阴离子，提高贮存质量。果实贮藏过程中总酚和总黄酮含量先上升后下降，这可能是由于贮藏早期自由基的产生，通过体内的抗氧化防御系统诱导抗氧化物质的产生。随着果实的成熟和衰老，抗氧化物质的合成能力下降［15］。复合处理能够保鲜的原因如下：一方面是热激处理过程中，高温诱导热激蛋白的产生，改变了植物细胞的结构，从而提高了果实抗性［16］，同时通过诱导合成植保素，直接抑制病原体生长，或诱导宿主启动防御反应［17］减轻果蔬采后腐烂损失；另一方面，复合处理减轻了酚类物质和类黄酮含量的下降，保持果实原有的抗氧化能力，减轻果肉褐变和果实衰老进程。

贮藏过程中伴随樱桃衰老的主要问题是果实品质下降和病害的发生。果实品质下降的一个重要原因就是水分的蒸发，导致甜樱桃果皮失水皱缩、失去原有色泽、果梗干枯脱落、果肉软化等，严重影响果实的商品价值［7］。此外，樱桃果实皮薄多汁，易受机械损伤，在采后贮藏过程中极易受到果皮表面病原菌的侵染而导致果实腐烂。SERRANO M等［18］研究发现，与其他果实相比，甜樱桃果实由于较大的比表面积和较低的表皮抗失水能力，会产生较高的失重率。海藻酸钠作为涂膜处理可以在甜樱桃表面形成一层保护膜，一定程度上减缓了水分的蒸发、果实硬度的下降以及营养物质的流失，可以有效降低甜樱桃果实的失重率。作为商业贮藏中一个非常重要的指标，过高的腐烂率意味着商业利润的下降。而肉桂酸钾作为一种天然的肉桂酸钾盐，是优良的防腐剂和抗氧化剂，具有抗菌作用。本研究中CK的樱桃果实腐烂率达到了9.83%，而复合处理的樱桃果实腐烂率仅有1.22%，极大地降低了樱桃贮藏过程中的病害成本损失。

海藻酸钠作为涂膜处理不但有效缓解了肉桂酸钾带来的樱桃果实轻微失重的情况，还对保持樱桃果实硬度和SCC，抑制果实呼吸速率，提高贮藏后期果实抗坏血酸含量和抗氧化活性有一定作用。热激处理显著提高了果实内抗氧化酶活性及抗氧化物质总酚、类黄酮和抗坏血酸含量，对果实硬度稍有影响。肉桂酸钾处理显著提高了樱桃果实的硬度和色彩饱和度，提高了果实的抗氧化能力，抑制了MDA的积累。三者复合处理不仅降低了果实的失重率、腐烂率和呼吸强度，而且也减少了SCC和抗氧化活性物质含量的损失，提高了果实硬度、色彩饱和度以及抗氧化酶PPO、POD活性，提升果实抗氧化能力，并减少了有害物质MDA的积累，同时对樱桃灰霉菌起到了很好的抑制作用。

综上表明，保鲜剂和热激复合处理能够通过升高相关抗氧化酶活性，积累抗氧化物质，清除果实体内活性氧，减少MDA的积累，杀死或抑制病原菌的生长，或作为诱导因子从而提高樱桃果实的抗氧化能力和抗病性。

4 结论

5 g/L肉桂酸钾溶液、10 g/L海藻酸钠溶液和热激三者复合处理能有效抑制樱桃果实SSC含量的下降，保持果实硬度和果面色泽，减缓果实采后呼吸代谢速率，抑制MDA的积累，减缓抗坏血酸（ASA）含量下降，维持果实中POD及PPO活性，保持果实总酚、类黄酮等抗氧化活性物质的相对含量稳定，降低失重率及腐烂率，有效延长樱桃果实采后的贮藏保鲜期。