氣調貯藏對甜櫻桃果實采后生理生化變化的影響

杜小琴，李　玉，秦　文，何靖柳，李　杰，葉昕軼，陳琴媛，王瑋瓊

（四川農業大學食品學院，四川雅安625014）

氣調貯藏對甜櫻桃果實采后生理生化變化的影響

杜小琴，李玉，秦文*，何靖柳，李杰，葉昕軼，陳琴媛，王瑋瓊

（四川農業大學食品學院，四川雅安625014）

主要研究了甜櫻桃品種“拉賓斯”在不同CO2濃度的氣調貯藏中的生理生化變化。將甜櫻桃果實分別置于5% O2+5%CO2，5%O2+8%CO2，5%O2+10%CO2三個濃度的氣調箱中（4±1）℃貯藏，分析貯藏過程中呼吸強度、硬度、丙二醛（MDA）、多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）與苯丙氨酸解氨酶（PAL）的變化情況。結果表明：高濃度CO2處理能降低采后甜櫻桃的呼吸強度，抑制丙二醛含量上升，維持較高的多酚氧化酶、過氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶活性，極大降低果實的腐爛率和褐變指數，其中5%O2+8%CO2為最優處理組。

甜櫻桃，氣調貯藏，采后生理變化，品質

甜櫻桃（Prunus avium L.）又名大櫻桃，原產歐洲和西亞，為薔薇科（Rosaceae）櫻桃屬（Cerasus）落葉喬木果樹。甜櫻桃果實顏色鮮艷、甜酸可口，含有豐富的VB、VC、VE、胡蘿卜素等維生素，經濟價值高［1］，邸圓媛等［2］發現甜櫻桃中游離二價鐵含量是傳統補鐵食物菠菜的3～5倍，具有良好的補血效果。長期食甜櫻桃能有效減輕關節炎引起的疼痛［3］、減少患神經退行性疾病的風險［4］。甜櫻桃通常在其果實達到8～9成成熟度時進行采摘，此時果實貯藏品質好，香氣成分完全［5-6］。由于甜櫻桃皮薄、柔軟多汁，采后極不耐貯藏，加之采收時氣溫較高，使其采后極易出現失水軟化和腐爛變質等癥狀，常溫下僅能存放3～5d［7］。這些問題都極大地限制了甜櫻桃的異地銷售和供貨期，因此甜櫻桃采后的貯運保鮮已成為該產業中亟待解決的問題。隨著甜櫻桃栽培面積的不斷擴大和產量的迅速增加，生產上迫切需要研究適合我國甜櫻桃品種的貯藏保鮮技術。

國內外學者對甜櫻桃的采后生理與貯藏保鮮技術開展了大量的研究工作，氣調（CA，Controlled Atmosphere）貯藏能有效保持果實品質，延長其貯藏時間［8-10］。然而目前對甜櫻桃采后氣調貯藏的研究大多集中在氣調包裝與自發氣調上，系統研究氣調貯藏的報告不多，專門研究CO2濃度對果實采后品質影響的研究也較少。甜櫻桃對高濃度CO2具有較強的忍耐力［11］，一般認為適宜的濃度是5%～15%，Serradilla等［12］認為5%O2能有效抑制微生物生長，因此本實驗將O2濃度恒定在5%，CO2濃度在5%～10%，以探討甜櫻桃果實在不同CO2濃度的氣調貯藏過程中生理代謝的變化，以期得到最優的氣體濃度。

1　材料與方法

1.1材料與設備

實驗用櫻桃品種為拉賓斯，于2014年5月購于雅安漢源農貿市場，8～9成熟，采后立即運回四川農業大學果蔬采后生理實驗室（4±1）℃冷庫，預冷24h。

SC-508型氣調箱（配有檢測箱） 天津森羅科技發展有限公司；TA.XT plus物性測試儀英國SMS公司；高速冷凍離心機美國Thermo公司；UV-3200紫外分光光度計上海尤尼柯儀器有限公司；BS210S型電子天平塞多利斯北京天平有限公司；HWS24型電熱恒溫水浴鍋上海一恒科技有限公司。

1.2實驗方法

選擇顏色均勻、無病蟲害和無機械損傷的果實裝箱，每箱放置鮮果3kg。氣調處理的三種氣體組分比例分別為A組（5%O2+5%CO2），B組（5%O2+8% CO2），C組（5%O2+10%CO2），以未加氣調處理的甜櫻桃作為對照組，果實貯藏于（4±1）℃，每5d隨機選取30個果實測定相關指標。

1.3指標測定

1.3.1呼吸強度靜置法［15］。

1.3.2硬度采用物性儀測定，測定條件：探頭P/5，測前速度2mm/s，測定速度1mm/s，測后速度2mm/s，探頭下壓距離4mm，力單位g，每處理測定10個果實，取平均值。

1.3.3MDA含量、PAL活性的測定參照曹建康等［17］的方法。

1.3.4PPO、POD活性參照莊新霞［16］的方法，略有改動。稱取5g果實樣品，置于研缽中，加入5.0mL提取緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿，將勻漿液全部轉入到離心管中于4℃、8000r/min離心15min，收取上清液，低溫保存備用。

1.3.5果肉褐變指數參照張平等［13］的方法。

1.3.7可溶性固形物采用折光儀測定。

1.3.8維生素C參照姜愛麗［14］的方法并略作修改，制備標準曲線時吸取標準VC溶液（1mg/mL）0、0.02、0.04、0.06、0.1、0.2mL分別放入25mL容量瓶中。

1.4數據處理

所有的數據用SPSS軟件進行統計處理，采用ANOVA進行鄧肯式多重差異分析，圖中的豎線代表平均值的標準偏差。

2　結果與分析

2.1不同CO2濃度氣調貯藏對采后甜櫻桃果實呼吸強度的影響

呼吸強度是衡量呼吸作用強弱的一個重要指標，果實的呼吸強度越大，說明果實進行的生理變化越快。甜櫻桃果實采后呼吸強度的變化如圖1所示，在整個貯藏過程中處理A、C組和對照組的呼吸強度呈先上升后下降的趨勢，至第15d時處理A、C組的呼吸強度達到最大值，分別為23.53、22.52［mg/（kg·h）］，顯著低于對照組（p≤0.05）；而處理B組的呼吸強度在前15d時未上升，至第20d時出現最大值20.75［mg/（kg·h）］，之后保持平穩下降，其最大值顯著低于處理A、C組的最大值（p≤0.05）。說明氣調處理抑制了采后甜櫻桃果實的呼吸強度，其中處理B組效果最佳，呼吸強度一直保持最低。

圖1　甜櫻桃果實在不同CO2濃度氣調貯藏條件下呼吸強度的變化Fig.1　Effect of different CO2concentrations on the respiratory intensity of sweet cherry

2.2不同CO2濃度氣調貯藏對甜櫻桃果實硬度的影響

硬度是衡量核果類果實耐貯性的重要指標，也是判斷甜櫻桃采后衰老程度的直觀標準。由圖2可知，采后甜櫻桃果實的硬度值逐漸下降，貯藏的前10d果實硬度值變化不大，之后對照組和處理A組急劇下降，而處理B、C組下降得相對緩慢，使此后的整個貯藏期內處理B、C組的硬度值顯著高于對照組和處理A組（p＜0.05）。貯藏至25d時處理B、C組的硬度值分別為512.21g、477.44g，比同時期的對照組高41.22%和37.61%，差異性極顯著（p＜0.01）。說明高濃度的CO2處理有利于保持采后甜櫻桃果實的硬度，低濃度處理效果不佳。

圖2　甜櫻桃果實在不同貯藏條件下硬度的變化Fig.2　Changes in hardness content of sweet cherry stored in different conditions

2.3不同CO2濃度氣調貯藏對甜櫻桃果實丙二醛含量的影響

MDA是膜脂過氧化的重要產物，能與蛋白質氨基酸殘基或核酸反應生成席夫（Schiff）堿，降低膜的穩定性，促進膜滲漏，加速植物的衰老過程。其含量常被用作脂質過氧化的指標，含量越高，膜脂過氧化程度越高。如圖3所示，隨著貯藏時間的延長，MDA含量呈現逐漸上升的趨勢，但上升的速率有差異，到第10d時各處理組與對照組的差異性達到顯著（p＜0.05），到第25d時對照組MDA的含量為17.67mmol/g，比處理B組的6.88mmol/g高61.06%，差異性達到極顯著（p＜0.01），此時處理A、C組的MDA含量分別為12.26mmol/g和7.8mmol/g，比對照組低55.86%和30.62%，由此說明高濃度CO2氣調處理能使采后甜櫻桃果實MDA含量保持在相對較低的水平，可能是氣調處理抑制了甜櫻桃果肉衰老的緣故，但并不是濃度越高效果越好，本實驗中處理B組的MDA含量始終低于處理C組。王艷穎等［18］認為較長時間的高濃度CO2處理加速了果實的成熟老化，促進了膜脂過氧化，而短時高濃度CO2處理明顯地抑制了膜脂過氧化，延緩了果實老化的進程，這與本實驗結果相似。

圖3　甜櫻桃果實在不同貯藏條件下丙二醛含量的變化Fig.3　Changes in MDA content of sweet cherry stored in different conditions

2.4不同CO2濃度氣調貯藏對甜櫻桃果實PAL活性的影響

如圖4所示，采后甜櫻桃果實PAL活性呈先上升后緩慢下降的趨勢，處理組PAL活性在處理初期急劇上升，在第15d時達到最大值，酶活性始終極顯著地（p＜0.01）大于同時期的對照組，各處理之間在第5d之后差異性也達到極顯著，而對照組上升的速率相對緩慢，出現最大值的時間也相對于處理組推遲了5d。處理A、B、C組的最大值分別為27.9、44.67、38.7［0.01ΔOD290/（h·g）］，比對照組最大值高13.51%、46.00%和37.65%。由此可知，不同CO2濃度氣調貯藏均有助于保持采后甜櫻桃果實的PAL活性，處理B組效果最佳。實驗中發現處理B組的PAL活性在第5d之后始終極顯著地（p＜0.01）高于處理A組和C組的酶活性，伴隨著酶活性的最高，處理B組的腐爛率也一直是最低的，這可能與PAL是調控酶有關。PAL是許多植物次生（如黃酮類物質、酚類物質、木質素等）生物合成途徑的關鍵酶，它與植物細胞膜的通透性抗逆境脅迫和抗病性密切相關，在植物抗病性方面起著重要作用［21］。

2.5不同CO2濃度氣調貯藏對甜櫻桃果實PPO活性的影響

圖5表明，采后甜櫻桃果實PPO活性隨著貯藏時間的延長出現先上升后下降的趨勢。處理B組的PPO活性從貯藏初期就迅速上升，酶活性一直顯著高于其他處理與對照（p＜0.05），并在第20d時達到最大值0.989［ΔOD420/（min·g）］。處理A、C組和對照組PPO活性上升的速度相對緩慢，均比處理B組推遲5d達到最大值。處理A、B、C組的最大值分別比對照高23.97%、53.18%、35.42%，說明不同CO2濃度的氣調處理能誘導PPO活性升高。孟憲軍等［19］在研究氣調貯藏對采后藍莓品質指標的影響時也發現CO2處理能加快PPO活性上升的速度。他們認為PPO活性的升高與提高果實的抗病性有關，PPO能催化形成酚類物質，構成保護屏障，并可氧化酚類物質形成毒性較高的醌類物質，直接發揮抗病作用。

圖4　甜櫻桃果實在不同貯藏條件下PAL活性的變化Fig.4　Changes in PAL content of sweet cherry stored in different conditions

圖5　甜櫻桃果實在不同貯藏條件下PPO活性的變化Fig.5　Changes in PPO content of sweet cherry stored in different conditions

2.6不同CO2濃度氣調貯藏對甜櫻桃果實POD活性的影響

圖6　甜櫻桃果實在不同貯藏條件下POD活性的變化Fig.6　Changes in POD content of sweet cherry stored in different conditions

圖5表明，隨著貯藏時間的延長，采后甜櫻桃果實的POD活性值出現了兩個峰，第一個峰值比第二個高。處理組在第20d時達到第一個峰值，35d時達到第二個峰值，而對照組到達兩個峰值的時間均提前了5d。處理A、B、C組的最大值0.105、0.151、0.134［ΔOD470/（min·g）］分別比對照組高43.81%、60.93%、55.97%，差異達到極顯著（p＜0.01）。說明氣調處理能有效地維持POD活性，延緩果實的衰老，其中處理B的效果最好。李江華等［20］在研究桐柏大棗氣調貯藏期間幾種酶活性變化時也發現了POD活性出現兩個峰值，但其出現的原因有待于進一步研究。

2.7不同CO2濃度氣調貯藏對甜櫻桃果實褐變、失水、腐爛和品質變化的影響

從表1可知，高CO2濃度的氣調處理能有效的控制果實褐變和腐爛，抑制維生素C和可溶性固形物的降低，降低失水率。腐爛率是衡量果實貯藏效果的一個重要指標，與對照相比，三種處理均能有效抑制腐爛的發生，貯藏至第20d時對照組腐爛率達到18.3%，而各處理組均未見腐爛，說明氣調處理能夠有效的抑制甜櫻桃貯藏過程中發生的腐爛，這與Tian等［22］的研究結果一致。實驗發現CA貯藏過程中PPO、POD、PAL活性均得到不同程度的提高，而伴隨著酶活性的提高，三個處理的腐爛率也相應降低了，而這三個酶都與果實抗病性和抗病物質的合成有關系，這可能是CA貯藏腐爛發生率較低的原因［23-24］。

到第20d時對照組的褐變指數為55%，處理A、B、C組僅分別為19.67%、5%、11.67%，各處理組與對照之間差異顯著（p＜0.05），處理B、C組與處理A組差異顯著，而處理B、C組之間差異不顯著（p＞0.05），可見氣調處理對甜櫻桃果實褐變指數的影響很大，高CO2濃度處理能顯著地抑制果實褐變，處理B、C組的褐變指數一直保持在較低的水平。

表1　不同CO2濃度氣調貯藏中甜櫻桃果實褐變、失水、腐爛和品質的變化Table 1　Changes in browning，weight loss，rot and quality of sweet cherries in the experiment of different CO2concentrations

可溶性固形物主要指可溶性糖類物質或其他可溶物質，由表1可知，在甜櫻桃采后氣調貯藏過程中，可溶性固形物含量呈下降的趨勢，處理A組與對照組的可用性固形物含量在整個貯藏時期差異不顯著（p＞0.05），而處理B組只在第5d時與對照差異不顯著，由此可知適宜CO2濃度的氣調處理能抑制可溶性固形物含量的降低，且時間越久，效果越好。對于采后果蔬來說，呼吸作用主要是指細胞內糖的氧化分解過程，因此果實的可溶性固形物含量會在貯期過程中呈下降趨勢。

由表1可知，采后甜櫻桃果實失水發生在貯藏的整個過程中，并且各處理組與對照組失水率差異顯著（p＜0.05）。采后甜櫻桃果實VC含量呈下降趨勢，氣調處理對VC含量的影響較大，從貯藏初期開始各處理的VC含量就顯著高于對照組（p＜0.05），貯藏至第35d時處理B組的VC含量為20.93mg/100g FW，而對照組為11.64mg/100g FW，差異達到極顯著（p＜0.01）。VC含量的降低與果實中含有促進VC氧化的酶有關。

3　結論

低濃度O2結合高濃度CO2的氣調貯藏有利于保持果實硬度、色澤、風味和品質［11］。Wang等［25］研究發現即使在溫度易波動的情況下，適當的氣調包裝同樣適用于甜櫻桃果實的貯藏。利用氣調貯藏保鮮的關鍵是調節適宜的氣體組成，不同品種甜櫻桃果實間的貯藏參數差異較大。實驗結果表明：處理B組的貯藏效果優于處理C組，可能是高濃度的CO2處理對甜櫻桃造成了傷害。本實驗細化了適合于“拉賓斯”甜櫻桃果實氣調貯藏的參數，得到了適宜的氣體指標，而氣調貯藏影響甜櫻桃果實生理特性的機理與高濃度CO2對甜櫻桃的傷害作用效果還有待于進一步研究。

不同CO2濃度的氣調貯藏有利于采后甜櫻桃果實的貯藏。處理B組效果優于處理A、C組，為最優氣體指標，其呼吸強度最低，硬度、VC和可溶性固形物的含量最高，高濃度CO2處理極大地提高了PPO、POD、PAL活性，降低了果實的腐爛率。

［1］高佳，王寶剛，馮曉元，等.甜櫻桃和酸櫻桃品種果實性狀的綜合評價［J］.北方園藝，2011（17）：17-21.

［2］邸圓媛.甜櫻桃抗氧化物質的提取及生物學活性的研究［D］.大連：遼寧師范大學，2010.

［3］Jacob R A，Spinozzi G M，Simon V A，et al.Consumption of cherries lowers plasma urate in healthy women［J］.J Nutr，2003，133（6）：1826-1829.

［4］Kim D，Heo H J，Kim Y J，et al.Sweet and Sour Cherry Phenolics and Their Protective Effects on Neuronal Cells［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2005，53（26）：9921-9927.

［5］謝超，唐會周，譚誼談，等.采收成熟度對櫻桃果實香氣成分及品質的影響［J］.食品科學，2011，32（10）：295-299.

［6］孫蕾，王太明，杜華兵，等.大櫻桃不同采收成熟度對貯藏品質的影響［J］.食品科學，2004（11）：321-322.

［7］王志華，王文輝，佟偉，等.高O2和高CO2濃度以及近冰溫貯藏對櫻桃保鮮效果的影響［J］.遼寧農業科學，2010（5）：28-32.

［8］Remón S，Ferrer A，Marquina P，et al.Use of modified atmospheres to prolong the postharvest life of Burlat cherries at two different degrees of ripeness［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2000，80（10）：1545-1552.

［9］王艷穎，姜愛麗，何煜波，等.高濃度CO2處理對采后甜櫻桃果實生理代謝的影響［J］.食品工業科技，2011（7）：368-370.

［10］王寶剛，李文生，馮曉元，等.氣調箱貯藏甜櫻桃品質變化研究［J］.中國農學通報，2011，27（30）：253-257.

［11］Remón S，Ferrer A，Marquina P，et al.Use of modified atmospheres to prolong the postharvest life of Burlat cherries at two different degrees of ripeness［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2000，80（10）：1545-1552.

［12］Serradilla M J，Villalobos M D C，Hernández A，et al.Study of microbiological quality of controlled atmosphere packaged‘Ambrunés’sweet cherries and subsequent shelf-life［J］. International Journal of Food Microbiology，2013，166（1）：85-92.

［13］張平，劉輝，陳紹慧，等.不同低溫處理對櫻桃冷害發生的影響［J］.食品科學，2012，33（12）：303-308.

［14］姜愛麗.甜櫻桃果實采后生理、耐藏性及褐變機理的研究［D］.北京：中國科學院研究生院（植物研究所），2002.

［15］連喜軍，魯曉翔，楊鑫博，等.氣流法測定蘋果呼吸強度中參數的確定［J］.煙臺果樹，2007（4）：18-20.

［16］莊新霞，江英，葉青任，等.小白杏軟腐病病原菌的分離鑒定［J］.食品工業，2011（6）：92-93.

［17］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.

［18］王艷穎，姜愛麗，何煜波，等.高濃度CO2處理對采后甜櫻桃果實生理代謝的影響［J］.食品工業科技，2011（7）：368-370.

［19］孟憲軍，姜愛麗，胡文忠，等.箱式氣調貯藏對采后藍莓生理生化變化的影響［J］.食品工業科技，2011（9）：379-383.

［20］李江華，王貴禧，梁麗松，等.桐柏大棗氣調貯藏期間幾種酶活性變化［J］.食品科學，2006（6）：234-237.

［21］陳國剛，任雷厲，江英，等.濕度對庫爾勒香梨銹斑酶活性的影響研究［J］.食品工業科技，2012，33（11）：348-351.

［22］Tian S，Jiang A，Xu Y，et al.Responses of physiology and quality of sweet cherry fruit to different atmospheres in storage［J］.Food Chemistry，2004，87（1）：43-49.

［23］Kristensen B K，Bloch H，Rasmussen S K.Barley coleoptile peroxidases.Purification，molecular cloning，and induction by pathogens［J］.Plant Physiol，1999，120（2）：501-512.

［24］Holmes G J，Eckert J W.Sensitivity of Penicillium digitatum and P.italicum to postharvest citrus fungicides in california［J］. Phytopathology，1999，89（9）：716-721.

［25］Wang Y，Long L E.Respiration and quality responses of sweet cherry to different atmospheres during cold storage and shipping［J］.Postharvest Biology and Technology，2014，92：62-69.

Effect of controlled atmosphere storage on postharvest physiological and biochemical change of sweet cherry

DU Xiao-qin，LI Yu，QIN Wen*，HE Jing-liu，LI Jie，YE Xin-yi，CHEN Qin-yuan，WANG Wei-qiong
（College of Food Science，Sichuan Agricultural University，Ya’an 625014，China）

The changes of postharvest physiological indexes of sweet cherry（cv.Labinsi）under controlled atmosphere with different CO2concentrations were mainly discussed.Sweet cherry were stored under three different concentrations（5%O2+5%CO2，5%O2+8%CO2，5%O2+10%CO2）at（4±1）℃.During the storage respiratory intensity，hardness，ethylene，MDA，PPO，POD，PAL were analyzed.The results showed that treatments with high CO2concentrations could reduce the respiration intensity of postharvest sweet cherry，inhibit MDA content and PPO activity，increase POD，PAL activity，significantly reduce the rot rate and browning indices，treatment of 5%O2+8%CO2，was the optimal group.

sweet cherry；controlled atmosphere；postharvest physiological change；quality

TS255.3

A

1002-0306（2015）12-0314-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.058

2014－09－23

杜小琴（1990-），女，碩士研究生，研究方向：農產品加工及貯藏工程。

秦文（1967-），女，博士，教授，研究方向：果蔬采后生理及貯藏技術。