UV-C處理對藍莓貯藏保鮮及品質的影響

于剛，欒雨時，安利佳

（大連理工大學生命科學與技術學院，遼寧 大連 116023）

藍莓（Blueberry）學名越橘（Vaccinium ssp.），屬于杜鵑花科（Ericaseae）越橘屬（Vaccinium）植物，其果味酸甜，風味獨特，含有豐富的維生素、花青素、礦物質和抗氧化物，被譽為“世界第三代水果之王”，經常食用有助于抗衰老[1]和抗氧化損傷[2]，預防泌尿系統感染和癌癥[3]，抑制血壓升高[4]，更有助于防止視力衰退。據聯合國糧農組織（FAO）數據庫資料顯示，從1996 至2008年世界藍莓種植面積由4.1 萬hm2增至8.5 萬hm2；我國自1983 年引種栽培以來，該產業發展迅速，2002 年至2009 年，種植面積和產量分別增長了56 倍和485倍[5]。但藍莓果實易失水軟化，受病原菌侵染和發生生理衰變，引起腐爛變質，致使貨架期縮短，失去其商品價值，因此必須尋找適當的貯藏保鮮技術，以延緩衰老，防止腐敗，減輕在貯藏和銷售中造成的經濟損失。短波紫外線（280 nm～180 nm，簡稱UV-C）對食品及水果的表面殺菌效果良好，已在很多果蔬的貯藏和保鮮中應用。利用UV-C 對藍莓進行保鮮的研究很少，只有Perkins-Veazie[6]通過設定不同的UV-C 強度對藍莓進行過保鮮處理，調查了果實發病率和物理品質。國內對藍莓保鮮相關的報道更少，所以本實驗旨在通過同一劑量UV-C 的不同時長處理藍莓，分析冷藏期間的變化，探索出適宜的方法，為延長貨架期、保障食品安全、減少經濟損失提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種“藍豐（Bluecrop）”藍莓果實于2010 年8月中旬采自大連莊河。

1.2 儀器與試劑

GY-2 型水果硬度計、TD-45 型數字折光儀：浙江托普；PH100 防水型筆式pH 計：上海三信；AL204 型分析天平：Mettler Toledo；Pico&Fresco 臺式離心機：德國Heraeus 賀利氏；Sunrise TS-color 酶標儀：奧地利TECAN。

EDTA-Na2、氮藍四唑（NBT）、核黃素、甲硫氨酸（Met）、愈傷木酚、H2O2、L-苯丙氨酸（L-Phe）、丙酮、甲酸等試劑均國產分析純試劑。

1.3 實驗設計

將當天采摘的藍莓貯藏在10 ℃預冷，選取成熟度及大小一致、無病蟲害、無機械損傷的鮮果1 000 粒。將其分為五組，分別放到距藍莓果15 cm、劑量率為5.0 mW/cm2的紫外燈下照射0（對照）、30、60、120、240 s，隨后冷藏于4 ℃，分別在0、10、17、24、31、38 d 后測定各項目；每個處理重復3 次。

1.4 檢測內容與方法

發病率的測定：

發病率=（總果數-好果數）/總果數×100%。

果實硬度、SSC 測定：在每一處理中隨機取9 粒果測定其硬度[7]；將果實全部剝皮后研磨成汁，測定可溶性固形物（SSC）的含量。

失重率的測定：

失重率=（初始質量-測定當天的質量）/初始質量×100%。

果實酶活性和花青素含量的測定：超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）等防御性酶活參照“現代植物生理學實驗指南”[8]中的方法測定；花青素含量采用分光光度計[9]測定。

1.5 數據處理

所得數據用OriginPro 8.1 和SPSS 17.0 軟件分析。

2 結果與分析

2.1 UV-C 輻射對果實發病率的影響

發病率是衡量果實貯藏保鮮效果的一個重要指標。藍莓貯藏期間，易受病原菌侵染而發生病變，影響品質。對各處理在貯藏期內的調查統計結果繪于圖1。

圖1 不同時長UV-C 輻射對藍莓貯藏期間果實發病率的影響Fig.1 Effects of different UV-C dose on disease incidence of blueberry dyring storage

可見，各處理貯藏10 d 時，均有病果出現，隨著貯藏時間的延長，發病率呈上升趨勢；240 s UV-C 處理的發病率最高，對照次之，二者在貯藏24 d 和38 d 時的發病率均超過了50%和70%。貯藏38 d 時，30 s 和120 s UV-C 處理的果實發病率才超過50%，而60 s 處理的發病率僅為47.3%。并且各處理間的發病率在5次調查中都差異顯著。30、60、120 s 處理的發病率較低，尤以60 s 處理的最明顯；而240 s 處理的發病率最高，說明UV-C 處理的時間并非越長越好。

2.2 UV-C 輻射對果實硬度和失重的影響

硬度常作為藍莓果實采后衰老程度與保鮮效果的重要指標。在整個實驗貯藏期內，對照和處理果實硬度呈上升趨勢，且處理組上升幅度更大，速度更快，可能是由于失水造成的。結果如圖2 所示。

圖2 不同時長UV-C 輻射對藍莓貯藏期間果實硬度的影響Fig.2 Effects of different UV-C dose on fruit firmness of blueberry during storage

貯藏10 d 時各處理間差異不顯著，17 d 時120 s處理的硬度為1.14，較對照高11.5%。貯藏17 d 后30、60 和120 s 處理的果實硬度都明顯高于對照，一定程度上起到了抑制果實軟化的作用。

在貯藏期間果實極易失水，失重率隨著時間的推移有所增加。UV-C 對藍莓果實失重的影響見圖3，適量的UV-C 處理能有效抑制果實失重，其中，60 s 處理的最好，240 s 處理的最差。

圖3 不同時長UV-C 輻射對藍莓貯藏期間果實重量的影響Fig.3 Effects of different UV-C dose on fruit weight of blueberry during storage

2.3 UV-C 輻射對果實花青素、SSC 及pH 的影響

處理后貯藏不同天數時的果實花青素含量整理于圖4。

圖4 不同時長UV-C 輻射對藍莓貯藏期間果實花青素含量的影響Fig.4 Effects of different UV-C dose on fruit anthocyanins of blueberry during storage

可見各輻射時長普遍較未處理的花青素含量高，但各處理間差異不顯著，這說明UV-C 輻射有促進花青素增加的趨勢，但增加幅度與輻射時長無關；貯藏初期藍莓果實中的花青素含量明顯增加，這可能是由于原花青素分解的結果；貯藏24 d 以后，花青素含量開始下降，可能是其被氧化分解的緣故。

可溶性固形物（SSC）主要是可溶性糖和可溶性蛋白，可以作為評價藍莓品質的主要指標。各處理組藍莓果實的SSC 變化見圖5。

圖5 藍莓果實貯藏期間SSC 含量和pH 的變化Fig.5 Changes in SSC content and pH of blueberry during storage

整個實驗貯藏期內，藍莓果實SSC 含量隨著貯藏時間的延長都呈現上升——下降——上升趨勢。各處理和對照及各處理之間差異不顯著，在10 d 達到最大值。這是由于貯藏期間生理變化和呼吸作用引起物質變化，從而造成了SSC 波浪式變化趨勢。

藍莓果實含有大量的有機酸，pH 比較低。各處理間果實的pH 變化如圖5 所示。在整個實驗貯藏期內，隨著貯藏時間的延長不斷上升，升降幅度不同，但無顯著性差異。在貯藏過程中，有機酸通過糖異生途徑，有合成糖，從而降低了含量，引起pH 的上升。

2.4 UV-C 輻射對果實相關性酶活的影響

對3 種主要果實相關性酶活的測定分析見表1。

表1 不同時長UV-C 輻射對藍莓貯藏期間相關性酶活的影響Table 1 Effects of different UV-C dose on fruit-related enzyme activity of blueberry during storage

表1 表明，輻射后貯藏17 d 以內時，各處理果實的SOD、PAL 活性呈上升趨勢，60 s 和120 s 處理的酶活性增加幅度大于其他處理；繼續貯藏酶活性呈下降趨勢，0 s 和240 s 處理的下降較快；POD 活性呈現不規則變化，比較而言，以60 s 和120 s 處理的酶活性稍高些。在整個實驗貯藏期內，各處理間酶活性的差異均未達到顯著程度，說明幾個UV-C 輻射時長對這3種酶的影響無本質差異。

3 討論與結論

已有報道表明，采后果實經過UV-C 輻射處理，能夠殺死或抑制病原菌的生長與繁殖，從而減少果實的腐爛。祖鶴等[10]調查了UV-C 輻射對鮮切菠蘿病原菌的影響，發現4.5 mW/cm2劑量UV-C 輻射15 s 以上即可殺滅大腸菌群；輻射90s 后，霉菌數顯著低于對照。Allende[11]等以不同劑量UV-C 處理生菜，均能減少病原菌數量，進而延長貨架期。本實驗中，我們對預冷藍莓進行不同時長的UV-C 照射，結果表明，不同時長的UV-C 處理對藍莓保鮮效果各異；其中60 s 輻射處理能有效降低發病率。

UV-C 輻射還能促進果實防御性酶活的增加，誘導果蔬產生抗病性。Pombo 等[12]以4.1 kJ/m2UV-C 輻射草莓，發現PAL、PPO、POD 等的酶活得以提高，增強了對灰霉病的抗性。榮瑞芬等[13]采用不同劑量UV-C 照射采后桃，發現0.25 kJ/m2～0.5 kJ/m2處理的果實，PAL、POD 與PPO 活性提高、抗病性增強。本實驗的結果也表明了適當的UV-C 輻射能夠增加SOD、POD、PAL 的酶活，但240 s 處理的各酶活反而低于對照，其原因有待進一步實驗查明。

適量UV-C 輻射能夠較好的保持果實硬度，延緩SSC、有機酸、花青素等物質含量的下降，但藍莓果皮薄、柔軟，高劑量的UV-C 輻射會破壞藍莓果皮細胞而影響保鮮效果，其機理還需要進一步研究探明。

綜上所述，適量的UV-C 輻射能夠保障果實的安全、衛生及品質，減少果實腐爛，延緩衰老，對加長貯藏期具有良好的效果。

[1]Williams C M,Mohsen M A E,VauzouR D,et al.Blueberry-induced changes in spatial working memory correlate with changes in hippocampal CREB phosphorylation and brain-derived neurotrophic factor(BDNF) levels[J].Free radical biology &medicine,2008,45(3)：295-305

[2]Bo C D,Martinia D,Vendramea S,et al.Improvement of lymphocyte resistance against H2O2-induced DNA damage in Sprague-Dawley rats after eight weeks of a wild blueberry(Vaccinium angustifolium)-enriched diet[J].Mutation research/genetic toxicology and environmental mutagenesis,2010,703(2)：158-162

[3]Catherine C N.Cranberry and blueberry：Evidence for protective effects against cancer and vascular diseases[J].Mol Nutr Food Res,2007,51(6)：652-664

[4]Kalea A Z,Clark K,Schuschke D A,et al.Dietary enrichment with wild blueberries(Vaccinium angustifolium)affects the vascular reactivity in the aorta of young spontaneously[J].Journal of Nutritional Biochemistry,2010,21(1)：14-22

[5]李麗敏,趙春雷,郝慶升.中外藍莓產業比較研究[J].中國農學通報,2010,26(23)：354-359

[6]Perkins-veazie P,Collins J K,Howard L.Blueberry fruit response to postharvest application of ultraviolet radiation[J].Postharvest Biology and Technology,2008,47(3)：280-285

[7]劉曉菲,程春生,覃宇悅,等.殼聚糖/納米蒙脫土復合涂膜對枇杷保鮮的研究[J].食品研究與開發,2011,32(4)：168-171

[8]中國科學院上海植物生理研究所,上海市植物生理學會.現代植物生理學實驗指南[M].北京：科學出版社,1999：314-323

[9]劉仁道,張猛,李新賢.草莓和藍莓果實花青素提取及定量方法的比較[J].園藝學報,2008,35(5)：655-660

[10]祖鶴,潘永貴,陳維信.短波紫外線照射對鮮切菠蘿微生物的影響[J].食品科學,2009,30(17)：67-69

[11]Allende A,Mcevoy J L.,Luo Yaguang,et al.Effectiveness of two-sided UV-C treatments in inhibiting natural microflora and extending the shelf-life of minimally processed‘Red Oak Leaf’lettuce[J].Food Microbiology,2006,23(3)：241-249

[12]Pombo M A,Rosli H G,Martínez G A,et al.UV-C treatment affects the expression and activity of defense genes in strawberry fruit（Fragaria×ananassa,Duch.）[J].Postharvest biology and technology,2011,59(1)：94-102

[13]榮瑞芬,郭堃,李京霞,等.UV-C 處理采后桃防御酶活性與貯藏效果研究[J].食品科學,2007,28(8)：505-509