低溫處理對湘蓮采后生理變化的影響

王建輝，靳 娜，劉永樂*，王發祥，李向紅，俞 健

（長沙理工大學 湖南省水生資源食品加工工程技術研究中心，湖南 長沙 410114）

低溫處理對湘蓮采后生理變化的影響

王建輝，靳 娜，劉永樂*，王發祥，李向紅，俞 健

（長沙理工大學 湖南省水生資源食品加工工程技術研究中心，湖南 長沙 410114）

以新鮮湘蓮為原料，于（4±0.1）℃和（25±0.1）℃貯藏條件下，測定湘蓮采后水分、蛋白質、可溶性固形物含量（soluble solids content，SSC）、凈光合速率、蓮殼色差及感官質量變化。結果表明，貯藏溫度對鮮蓮水分含量、蛋白質含量、L*、a*、b*值及感官質量均具有極顯著影響（P＜0.01）；此外，（4±0.1）℃貯藏期間，SSC的最高點（成熟飽和點）在21 d，較（25±0.1）℃貯藏（6 d）明顯推遲；凈光合速率從3 d之后持續維持在較低水平，始終居于（25±0.1）℃貯藏之下。由此說明，低溫貯藏條件下，鮮蓮組織水分散失減慢，蛋白質含量變化減緩，呼吸速率受到顯著抑制，從而，大大保留了其營養價值和食用品質，鮮蓮貨架期延長。

湘蓮；采后生理；貯藏溫度

蓮，睡蓮科多年生水生草本植物，我國特色優質資源之一，全國種植面積達150萬畝，主要集中在以湖南、湖北、浙江、江西為代表的江南地區。蓮子營養豐富，有益心、補腎、健脾、止瀉和安神等多重功效[1-4]，尤其是鮮蓮，較干蓮易食、組織細膩、口感酥軟、清甜可口[5]，是公認老少皆宜的滋補佳品。

鮮蓮采收期多集中在高溫季節，且采后一段時間內仍具有生命活動，特別是由于呼吸作用的存在，繼續消耗體內大量的糖分和水分等營養物質，加速了果實腐爛變質，嚴重影響了鮮蓮的貨架期，致使鮮蓮常溫條件下僅能貯藏3～5 d[6]，從而制約了鮮蓮產業的發展。研究顯示，環境溫度是影響果蔬采后生理最為直接的因素，溫度過高過低均對果蔬貯藏不利[7-9]。目前市售蓮子多以干蓮產品為主[10]，國內外研究也主要集中于干蓮營養價值及蓮子系列產品加工等領域[11]，而對鮮蓮采后生理研究不多，采后不同貯藏溫度對鮮蓮理化、生理、及感官指標的變化未曾有報道，針對長期以來鮮蓮基礎研究及深加工技術研究滯后的現狀，本研究以新鮮湘蓮為研究對

象，著重對4 ℃和25 ℃條件下鮮蓮的水分、蛋白質及可溶性固形物含量（soluble solids content，SSC）、凈光合速率、蓮殼色差變化進行對比研究，旨在為鮮蓮采后品質檢驗與監測以及今后鮮蓮保鮮護色研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮蓮蓬由湖南省湘潭縣湘蓮種植基地提供。

十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）（分析純） 美國Amresco公司；二硫蘇糖醇（dithiothreitol，DTT）（分析純） 美國Ruibio公司；其他化學試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

A TN-300型全自動定氮儀 上海洪紀儀器設備有限公司；索氏抽提儀 四川蜀玻集團有限責任公司；Yaxin-1101光合作用測定儀、Yaxin-GHS-D1呼吸室 北京雅欣理儀科技有限公司；WSC-S測色色差計 上海儀電物理光學儀器有限公司；DHG型電熱恒溫鼓風干燥箱杭州奧科環境試驗設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鮮蓮原料處理

新鮮蓮蓬采摘后立即運送回實驗室，選取成熟度一致、大小均勻、無病蟲害和機械損傷的鮮蓮樣品。將蓮蓬貯藏于相對濕度65%～70%、溫度分別為（4.0±0.1）℃和（25±0.1）℃恒溫條件下，實驗期間按期取樣，測定鮮蓮各項指標變化。

1.3.2 鮮蓮水分含量的測定

按照GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》方法[12]進行。

1.3.3 鮮蓮蛋白質含量的測定

按照劉永樂等[13]蓮子蛋白質的提取方法稍作修改。取樣當天將蓮子去殼去芯研碎，準確稱取2.000 0 g，加入3.27% SDS 12 mL和0.2% DTT 12 mL，于pH 12.0、溫度30 ℃條件下提取90 min，超聲波輔助提取21.5 min，之后8 000 r/min離心10 min，取上清液，重復離心2 次，棄殘渣，上清液定容至50 mL，用凱氏定氮法測定不同貯藏期內蓮子的蛋白質含量，每個處理3 個平行。

1.3.4 貯藏期間鮮蓮SSC的測定

按照曹建康等[14]方法，用WYT型手持糖量計（0～80%）測定不同貯藏溫度條件下貯藏期間鮮蓮的含糖量，并作適當修改。取樣當天待測蓮子去殼去芯研缽磨碎，按料液比1∶1（g/mL）混合，勻漿10 s后4 000 r/min離心10 min，取上層汁液測定。折射率在20 ℃時測定，每個處理3 個平行。

1.3.5 鮮蓮凈光合速率的測定

待測前，將Yaxin-1101光合作用測定儀提前充電，閉路方式調零完畢后，分別選取4 ℃和25 ℃條件下蓮子各10 粒，置于呼吸室，待CO2氣體體積分數穩定之后，間隔60 s，分別記錄下每組樣品CO2初始體積分數和終止體積分數，每個樣品平行測定8 次，求閉路系統的凈光合速率Pn/（μ mol CO2/（m2·s））：

式中：V為葉室容積與樣品容積之差/L；Δt為間隔時間/s；Ta為空氣溫度/K；P為大氣氣壓/MPa；A為樣品總面積/cm2；Co為終止時CO2體積分數/（μL/L）；Ci為終止時CO2體積分數/（μL/L）。

1.3.6 鮮蓮外殼色差的測定

于待測當天，分別選取4 ℃和25 ℃條件下蓮子若干，絞碎外殼，均勻平鋪于測試盒內，待儀器校正穩定后進行測定，用測色色差計測定蓮子殼色澤變化，分別用明度L*，紅綠色相a*（+a*表示偏紅，-a*表示偏綠），黃藍色相b*（+b*表示偏黃，-b*表示偏藍），白度W表示。每個樣品重復測定5 次。

1.3.7 鮮蓮感官鑒評

參考李偉鋒等[15]感官評定方法稍作改動，組織食品專業人士10 人，參考表1的評分標準對貯藏期間鮮蓮感官（腐爛率、風味、質感）進行獨立評分。根據鑒評小組成員對指標的敏感程度，確定各項權重因子大小，以鮮蓮的感官評分平均值為感官綜合評定結果。

表1 貯藏期間鮮蓮感官質量鑒評標準Table 1 Standards for sensory quality of fresh lotus seeds during storage

2 結果與分析

2.1 貯藏期間鮮蓮組織含水量的變化

圖1 不同貯藏溫度條件下鮮蓮組織含水量的變化Fig.1 Effect of storage temperature on moisture content change in fresh lotus seeds

貯藏溫度對鮮蓮果實組織含水量的影響如圖1所示，貯藏溫度對鮮蓮水分含量影響極顯著（P＜0.01）。常溫（25±0.1）℃環境下，鮮蓮水分隨貯藏時間散失迅速，貯藏9 d后，鮮蓮外形明顯皺縮，萎蔫失鮮。貯藏第12天，組織含水量減少至50.23%；而在低溫（4±0.1）℃條件下，鮮蓮水分整體變化幅度不大，介于75%～85%之間，低溫貯藏期間，湘蓮水分飽滿，能較好地保持新鮮狀態。

2.2 貯藏期間鮮蓮蛋白質含量的變化

圖2 不同貯藏溫度條件下鮮蓮蛋白質含量的變化Fig.2 Effect of storage temperature on protein content change in fresh lotus seeds

蛋白質是蓮子的重要組成部分，同時其含量的下降也是其組織衰老的重要標志之一[16]。不同貯藏溫度條件下鮮蓮蛋白質含量的變化如圖2所示，貯藏溫度對鮮蓮蛋白質含量變化影響極顯著（P＜0.01）。隨著貯藏期的延長，常溫和低溫條件下蛋白質含量均呈下降趨勢，常溫（25±0.1）℃條件下，前3 d蛋白質含量劇烈下降，3 d時蛋白質含量僅為3.31%，較新鮮蓮子其蛋白質含量下降63.43%，之后變化不顯著。（4±0.1）℃低溫貯藏條件下，鮮蓮蛋白質下降幅度較常溫條件下變化緩慢，由此說明，低溫能有效減緩蛋白含量下降，減緩鮮蓮組織衰老進程。

2.3 貯藏期間鮮蓮SSC的變化

圖3 不同貯藏溫度條件下鮮蓮SSC的變化Fig.3 Effect of storage temperature on soluble solids content (SSC) change in fre sh lotus seeds

口感是否香脆細膩、味道是否甜美適中是消費者對蓮子采后品質好壞的主要判斷標準。SSC作為各營養物質變化的綜合表現，是決定品質的重要因素之一[17]。貯藏期間蓮子SSC的變化如圖3所示。在低溫和常溫貯藏期間，SSC變化趨勢大體相同，采后鮮蓮為了適應新的異己環境，SSC略微降低來抵抗外界的逆境傷害[18]，之后SSC緩慢升高，升高一定程度后即達到了蓮子最成熟的飽和點[18]，常溫條件下，蓮子最成熟飽和點出現在采后第6天，而低溫貯藏可使蓮子最成熟飽和點推遲15 d，接著SSC大幅下降。從實驗期間的外觀來看，常溫貯藏6 d后鮮蓮逐漸變軟，外殼失綠紅化，而對低溫貯藏鮮蓮，此現象出現在21 d之后，與SSC的變化一致，此時蓮子接近衰老、果實腐爛，該過程可能與細菌消耗和破壞有關[18]。

2.4 貯藏期間鮮蓮凈光合速率的變化

圖4 不同貯藏溫度條件下鮮蓮凈光合速率的變化Fig.4 Effect of storage temperature on change in net photosynthetic rate of fresh lotus seeds

鮮蓮的凈光合速率間接反映了蓮子的呼吸作用。由圖4可知，在貯藏期間，（4±0.1）℃低溫和（25±0.1）℃常溫條件下，蓮子的凈光合作用絕對值均逐漸減小，由此可見，蓮子呼吸作用逐漸減弱，但趨勢各異。（4±0.1）℃低溫條件下，蓮子從3 d之后均維持在較低水平，即-0.15 μmol CO2/（m2·s）左右。（25±0.1）℃常溫條件下，呼吸作用下降趨勢平緩，12 d鮮蓮凈光合速率為-0.2 μmol CO2/（m2·s），小于低溫貯藏3 d后鮮蓮凈光合速率，即常溫貯藏期間呼吸作用持續高于低溫貯藏水平，鮮蓮萎蔫老化，品質變劣。而呼吸強度是反應果蔬 耐貯藏性的一個重要指標[19]，由此可見，低溫有助于抑制鮮蓮呼吸，減少鮮蓮營養成分的損失，延長鮮蓮的貨架期。

2.5 貯藏期間鮮蓮外殼色差的變化

圖5 不同貯藏溫度條件下蓮殼L*值（AA）、a*值（ BB）、b*值（CC）和W值（D）的變化Fig.5 Eff ect of storage temperature on changes in L* (A), a* (B), b* (C) and W (D) values of fresh lotus shells

果蔬顏色是果蔬外觀指標之一，通過測定果蔬的顏色即可達到檢驗其品質的目的。同樣鮮蓮外觀也是蓮子品質優劣度的重要評價指標[20]。由圖5A可知，貯藏溫度對蓮殼明亮（L*值）變化影響極顯著（P＜0.01）。（4±0.1）℃低溫條件下，蓮殼明亮程度變化不大；（25±0.1）℃常溫條件下，蓮殼隨貯藏時間的延長，其外觀逐漸變暗，失去光澤。由圖5B（a*值）和C（b*值）可知，貯藏溫度對蓮殼色澤a*值（P＜0.01）、b*值（P＜0.01）變化均具有極顯著影響。（4±0.1）℃低溫條件下，隨著時間的延長，鮮蓮殼偏綠、偏黃程度幾乎不變，（25±0.1）℃常溫條件下，蓮殼偏紅程度愈加明顯，偏黃程度大幅下降。鮮蓮殼白度（W值）變化如圖5D所示，貯藏溫度對蓮殼色澤整體影響（W值）極顯著（P＜0.01）。（4±0.1） ℃低溫條件下，W值變化不明顯，（25±0.1）℃常溫條件下，W值逐漸下降，貯藏期間W值下降幅度達42.39%。可見，低溫有利于維持鮮蓮的外觀品質，延長其貨架期。

2.6 貯藏期間鮮蓮感官指標的變化

圖6 不同貯藏溫度條件下鮮蓮感官指標的變化Fig.6 Effect of storage temperature on sensory quality change in fresh lotus seeds

圖7 不同貯藏溫度條件下鮮蓮外觀變化Fig.7 Effect of storage temperature on outward appearance change in fresh lotus seeds

如圖6所示，貯藏期間鮮蓮感官評分總體呈下降趨勢，采后蓮子清甜可口，新鮮質脆，外表翠綠（圖7A）。（25±0.1）℃常溫條件下，3 d時外殼失綠，略顯菌斑，（圖7B2），6 d時紅化失鮮，產生異味，質地變軟，菌斑迅速增多（圖7C2），貯藏9 d后明顯皺縮，萎蔫褐變，長毛出水（圖7D2、E2）。常溫貯藏期間鮮蓮感官評分急劇減少。（4±0.1）℃常溫條件下，6 d時鮮蓮外觀幾乎無明顯變化（圖7B1），清甜味感仍在，

15 d時蓮蓬外觀略顯菌斑（圖7C1），清甜味減弱，此期間感官評分隨貯藏時間的延長降低緩慢，至15 d時感官評分仍屬鑒定等級中等最高分值7 分之上。從15 d開始，蓮子劣化加快，18 d時蓮蓬表面菌斑明顯增多（圖7D1），質地較15 d時明顯變軟，之后腐敗率、風味、口感等感官品質明顯下降（圖7E1、F1），感官評分下降加快，貯藏溫度對鮮蓮感官指標具有顯著影響（P＜0.01）。整體而言，（4±0.1）℃低溫條件18 d時的蓮子明顯優于（25±0.1）℃常溫條件6 d時的蓮子，可見，（4±0.1）℃低溫條件延緩鮮蓮品質劣化，鮮蓮感官評分的變化與其他采后生理變化基本同步。

3 結 論

貯藏期間，果蔬水分、營養、色澤等直接關系著其品質的優劣[21-22]，不同貯藏溫度對湘蓮采后生理影響各異，（4±0.1）℃低溫條件下，隨著貯藏時間的延長，湘蓮水分保持75%～85%之間，蛋白質含量、感官質量變化較常溫貯藏變化明顯變緩，凈光合速率從3 d之后持續維持在低水平，蓮殼色差變化不顯著；相比之下，（25±0.1）℃常溫貯藏期間，12 d時組織含水量僅存50.23%，蛋白質含量下降迅速，期間鮮蓮的呼吸作用持續高于低溫貯藏水平，L*、a*、b*值顯著減小，a*持續上升，蓮殼外觀逐漸變暗，偏紅程度愈加明顯，偏黃程度大幅下降，鮮蓮感官質量急劇變差。綜合考慮，鮮蓮低溫貯藏最佳貨架期為0～15 d。由此可見，采后低溫處理對鮮蓮保鮮至關重要，這與相關研究[23-25]相吻合。對鮮蓮進行低溫貯藏有利于抑制其呼吸速率，最大程度保留其營養及食用價值，保證鮮蓮采后品質，延長其貨架期。

[1] 鄭寶東, 鄭金貴, 曾紹校. 我國主要蓮子品種營養成分的分析[J]. 營養學報, 2003, 25(2): 153-156.

[2] BHAT R, SRIDHAR R. Nutritional quality evaluation of electron beam-irradiated lotus (Nelumbo nucifera) seeds[J]. Food Chemistry, 2008, 107(1): 174-184.

[3] WU Jinzhong, ZHENG Yuanbin, CHEN Tiqiang, et al. Evaluation of the quality of lotus seed of Nelumbo nucifera Gaertn from outer space mutation[J]. Food Chemistry, 2007, 105(2): 540-547.

[4] 鄭寶東, 鄭金貴, 曾紹校. 我國主要蓮子品種中三種功效成分的研究[J]. 營養學報, 2004, 26(2): 158-160.

[5] 鄭天聞, 徐婷婷, 范亞葦, 等. 蓮子多酚氧化酶的酶學性質[J]. 食品工業科技, 2014, 35(2): 162-165.

[6] 汪國超, 徐偉民. 去皮新鮮蓮子的保鮮包裝與呼吸速率研究[J]. 武漢工業學院學報, 2013, 32(2): 16-18.

[7] JHA S N, CHOPRA S, KINGSLY A R P. Modeling of color values for non-destructive evaluation of maturity of mango[J]. Journal of Food Engineering, 2007, 78(1): 22-26.

[8] ZHUANG H, HILDEBRAND D F, BARTH M M. Temperature inf l uenced lipid peroxidation and deterioration in broccoli buds during postharvest storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 1997, 10(1): 19-28.

[9] 王凌云, 楊夢飛, 鄭寨生, 等. 不同溫度條件對鮮食蓮子品質的影響[J].現代農業科技, 2013(12): 296-299.

[10] 曾紹校, 張怡, 梁靜, 等. 中國22 個蓮子品種外觀品質和淀粉品質的研究[J]. 現代工業科技, 2007, 7(1): 74-77.

[11] 鄭寶東. 蓮子科學與工程[M]. 北京: 科學出版社, 2010:19-20.

[12] GB/T 5009.3—2010 食品中水分的測定[S]. 北京: 中國國家標準管理委員會, 2010.

[13] 劉永樂, 王發祥, 俞健, 等. 響應曲面法優化蓮子蛋白質的提取條件[J].長沙理工大學學報, 2012, 9(4): 1-4.

[14] 曹建康, 姜微波, 趙玉梅, 等. 果蔬采后生理生化實驗指導[M]. 北京:中國輕工業出版社, 2007: 24-25.

[15] 李偉鋒, 何玲, 馮金霞, 等. 生姜提取物對鮮切蘋果保鮮研究[J]. 食品科學, 2013, 34(4): 236-240.

[16] BURTON K S, PARYIS M D, WOOD D A, et al. Accumulation of serine proteinase in senescent sporophores of the cultivated mushroom, Agaricus bisporus[J]. Mycological Research, 1997, 101(2): 146-152.

[17] 劉路. 杏果采后生理及貯藏保鮮技術的研究[D]. 石河子: 石河子大學, 2010: 21-30.

[18] 羅穎, 薛琳, 黃帥, 等. 番茄果實可溶性固形物含量與果實指標的相關性研究[J]. 石河子大學學報: 自然科學版, 2010, 28(1): 23-27.

[19] 任文彬, 黎銘慧. L-半胱氨酸與殼聚糖復合處理對鮮切火龍果貯藏效果的影響[J]. 食品科學, 2013, 34(18): 317-320.

[20] 張旻, 羅麗萍, 丁紅秀, 等. 新鮮和陳化蓮子理化特性的初步比較[J].食品科學, 2009, 30(21): 27-30.

[21] ZENG Rong, ZHANG Ashan, CHEN Jinyin, et al. Postharvest quality and physiological responses of clove bud extract dip on ‘Newhall’navel orange[J]. Scientia Horticulturae, 2012, 138(1): 253-258.

[22] SERRANO M, MARTíNEZ-ROMERO D, GUILLéN F, et al. The addition of essential oils to MAP as a tool to maintain the overall quality of fruits[J]. Trends in Food Science & Technology, 2008, 19(9): 464-471.

[23] 鄭楊, 生吉萍, 申琳, 等. 采后處理方法對果蔬口感品質的改良研究進展[J]. 食品科學, 2009, 30(13): 276-279.

[24] PAREEK S, YAHIA E M, AREEK O P, et al. Postharvest physiology and technology of Annona fruits[J]. Food Research International, 2011, 44(7): 1741-1751.

[25] 吳日章, 劉麗丹, 曾凱芳. 貯藏溫度對新鮮莖瘤芥品質和保鮮效果的影響[J]. 食品科學, 2011, 32(14): 328-332.

Effect of Low Temperature on Postharvest Physiology of Xiang Lotus Seeds

WANG Jian-hui, JIN Na, LIU Yong-le*, WANG Fa-xiang, LI Xiang-hong, YU Jian
(Hunan Provincial Engineering Research Center for Food Processing of Aquatic Biotic Resources, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, China)

In order to understand the postharvest physiological changes of fresh Xiang lotus seeds, the moisture content, protein content, soluble solids content (SSC), and net photosynthetic rate of fresh lotus seeds (from Xiangtan county, Hunan province) and the color variation of fresh lotus shells were studied at storage temperatures of (4 ± 0.1) and (25 ± 0.1) ℃. The results showed that storage temperature had extremely significant effects on the moisture content, protein content, L*, a* and b* values, and sensory quality of fresh lotus seeds (P ＜ 0.01). The peak level (mature saturation point) of soluble solids was significantly delayed to appear on the 21std of posthavest storage at (4 ± 0.1) ℃, compared to be the 6thd when stored at (25 ± 0.1) ℃. Since the 3rdd of postharvest storage, the net photosynthetic rate of fresh lotus seeds at (4 ± 0.1) ℃remained at a level lower than at (25 ± 0.1) ℃. These results indicate that low temperature (4 ± 0.1) ℃ storage can slow down the water loss and protein degradation in fresh lotus, thus significantly inhibiting the respiration rate. Therefore, low temperature storage can maintain the nutritional value and eating quality at the maximum extent, and extend the shelf life of fresh lotus seeds.

Xiang lotus; postharvest physiology; storage temperature

TS201.2

A

1002-6630（2014）18-0209-05

10.7506/spkx1002-6630-201418040

2014-01-19

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD31B08）；國家自然科學基金青年科學基金項目（31301564；31201427）；湖南省“十二五”重點學科建設項目

王建輝（1980—），男，副教授，博士，研究方向為淡水生物資源開發與功能性食品。E-mail：wangjh0909@163.com

*通信作者：劉永樂（1962—），男，教授，博士，研究方向為食品生物技術與農副產品加工。E-mail：lyle19@163.com