低功率微波處理對藍莓采后品質變化的影響

李明霞，何雨婷，王琦，韓建群，董明，2，*（.安徽農業大學茶與食品科技學院，安徽合肥230036；2.合肥市農產品加工研究院，安徽合肥230036）

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低功率微波處理對藍莓采后品質變化的影響

李明霞1，何雨婷1，王琦1，韓建群1，董明1，2，*
（1.安徽農業大學茶與食品科技學院，安徽合肥230036；2.合肥市農產品加工研究院，安徽合肥230036）

用32.5W低功率微波和不同時間處理藍莓果實，研究在（0±1）℃條件下藍莓果實的呼吸強度、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性、過氧化物酶（peroxidase，POD）活性、花色苷和丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量以及總可溶性固形物（totalsolublesolids，TSS）、可滴定酸含量及腐爛率的變化規律，探索低功率微波保鮮藍莓果實的可行性。結果表明，恰當的低功率微波處理藍莓明顯降低了果實的腐爛率、呼吸強度和丙二醛含量，提高了SOD活性和POD活性，延緩了可溶性固形物、可滴定酸和花色苷的降解，且32.5 W低功率微波處理2 min的保鮮效果最優，保持藍莓果實采后的品質。

藍莓；微波；超氧化物歧化酶；過氧化物酶；貯藏保鮮

藍莓（Blueberry），又名越桔、藍漿果，為杜鵑花越橘屬，為多年生落葉或常綠灌木或小灌木植物［1］，根據栽培類型3大商業特點可分為兔眼、高叢和矮叢3種。藍莓原產于北美、蘇格蘭和俄羅斯，耐寒性及適應性極強，是一種天然的野生資源［2］。藍莓果實不僅營養價值高，而且酸甜度適度、風味好，含有對人類健康有益的物質，包括抗氧化物（VA、VC、VE）、鞣酸、葉酸、抗菌成分和豐富的食用纖維等［3］。此外，藍莓的微量元素含量也很高，鮮果中含鈣、磷、鎂、鋅、鐵、鍺、銅等。除含有常見的營養物質外，藍莓果實中含有尼克酸、黃酮等特殊成分，營養豐富，因此，常被譽為“漿果之王”［4］。藍莓具有改善視力、抗氧化、抗癌及延緩衰老等獨特功效，具有較高的抗氧化性和保健功能［5-7］。藍莓果富含花青苷，且低糖和低脂肪，特別具有較強的抗氧化活力，使其被國際糧農組織列為人類5大健康食品之一［8］。

近年來，我國藍莓產量呈逐年上升趨勢，目前以鮮銷為主，價格高達80元/kg～240元/kg［9］。但由于藍莓果實成熟期在6月份～8月份的高溫多雨季節，藍莓果實的采收正置高溫期，由于采后田間熱和旺盛的呼吸作用，果實各種生理代謝加快，采摘后常溫條件下其硬度很快降低、果肉變軟，很容易受到灰霉病、黑霉病和炭疽病等病菌的侵害，蒂痕部容易腐爛，極大地縮短了藍莓的銷售貨架期，一般在采收后20℃～30℃條件下僅可存放5 d～7 d［10］。目前國內外藍莓貯藏技術主要有高氧處理、采前噴鈣處理、氣調保鮮和1-甲基環丙烯（1-MCP）、UV（短波紫外光）、輻照處理等［11-17］，但貯藏效果不理想，同時使用化學保鮮劑、涂膜及熏蒸對食品的安全性在某些方面會有負面的影響，且對果實形成商品化過程也有一定的制約。因此，開發安全、無毒、便捷的保鮮方法是今后藍莓保鮮領域的研究重點。

微波保鮮技術是微波熱效應和非熱效應共同作用的結果，微波的熱效應主要起快速升溫殺菌作用；而非熱效應則是使微生物體內的蛋白質和生理活性物質發生變異，而喪失活力或死亡［18］。微波加熱方式是瞬時穿透式加熱，受熱速度快，且內外受熱均勻；同時，食品中的微生物吸收電能而使溫度的升高，破壞了菌體中的蛋白質成分，起到殺死微生物的作用。另一方面，微生物在電磁場的環境下，收到電磁場的作用，細菌會對電磁場產生應答效應，正常的生理活動會受到干擾停頓，導致細胞膜破裂，這是殺死微生物的主要原因［19］。因此，微波殺菌保鮮具有時間短、速度快；保持營養成分和傳統分味；節約能源；加熱均勻徹底；便于控制等特點［20］。本試驗以“芭爾德溫”藍莓為試材，研究不同時間低功率微波處理對藍莓貯藏生理及品質的影響，以及為探索安全、簡便、快捷、有效的藍莓貯藏技術提供一定的理論依據和技術支撐。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

供試藍莓品種為美國的“芭爾德溫”，于2014年7月18日采自合肥牛角大圩藍莓基地，由安徽徽王藍莓有限公司提供。

蒽酮、乙酸乙酯、濃硫酸、氫氧化鈉、鄰苯三酚、乙酸鈉、鹽酸、氯化鉀、乙醇、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、愈創木酚、過氧化氫溶液、亞油酸鈉等：均為分析純。

1.2儀器與設備

SAM-255型微波系統：美國CEM公司；PAL-1型手持折光儀：日本ATAGO公司；CXH-3010F型紅外CO2分析儀：北京科瑞海科學儀器有限公司；LR20-A高速冷凍離心機：北京雷勃爾冷凍離心機有限公司；PHB-4雷磁牌數字型pH計：上海精密雷磁公司；UV-5800PC型紫外分光光度計：上海元析儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1藍莓處理功率和時間的確定

使用美國CEM公司SAM-255型微波進行處理，總功率為650 W，以百分數來設置，為了符合微波的非熱效應，溫度控制在在20℃以下，以輸出功率（32.5、65 W），處理時間為（1、2、3、4 min）進行測定，來確定最終的功率和時間。進行測定，溫度的變化趨勢如表1所示。

表1　微波不同時間和功率對藍莓果實處理的溫度變化Table 1　With different time and power of microwave processing of blueberry fruit tenperature change

1.3.2處理方法

采后2 h運回安徽農業大學農產品加工與貯藏實驗室用0℃～1℃的冷庫預冷到10 h左右。挑選大小、成熟度相對一致，無病蟲害、無機械損傷、無果柄，表面干爽的果實。經過預冷處理的藍莓用商用的PET藍莓盒分裝，PET藍莓盒的規格為220 mm×135 mm× 85 mm，每盒為475 g左右。通過表一以及其其溫度控制在10℃～20℃之間，確定處理所用的時間和功率，分為4個組合，對照組、其它3個為處理組，處理組采用32.5 W的低功率微波對藍莓進行處理1、2、3 min，分別為微波1、微波2和微波3。處理后在常溫下通風6 h，然后轉入到溫度為（0±1）℃的冷庫中貯藏，后期貯藏過程中分別用D-對照、D-微波1、D-微波2和D-微波3來表示。從采后算起每7天取樣一次進行各項指標的測定，共測定8次。試驗設3次重復。

1.4指標測定

1.4.1呼吸強度的測定

采用GXH-3010D紅外線分析器測定。開機預熱30 min，從樣品中隨機取出180 g藍莓，置于帶塞玻璃瓶內，通入經堿石灰吸收了CO2的空氣，測定樣品呼出的CO2含量。

1.4.2總可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量的測定

采用PAL-1型手持折光儀測定。

1.4.3可滴定酸含量的測定

采用中和滴定法進行測定。

1.4.4SOD活性的測定

采用鄰苯三酚自氧化法進行測定。1 mL反應液中每分鐘抑制鄰苯三酚自氧化速

度達50%時的酶量定量為一個活力單位。

1.4.5POD活性的測定

采用愈創木酚法進行測定［21］。以每克果蔬樣品（鮮重）每分鐘吸光度變化值增加1時為1個過氧化物酶活性單位，單位是ΔOD470/min·g。

1.4.6花色苷含量的測定

采用pH示差法進行測定［21］。

1.4.7MDA含量的測定

用硫代巴比妥酸法進行測定［21］。

1.4.8腐爛率的測定

以腐爛果占總果數百分率計算。

1.5數據分析

采用Excel軟件進行數據統計，所有數據均為3次重復試驗的平均值。采用SPSS軟件中的LSD法進行相關指標的差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2　結果與分析

2.1低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實呼吸強度的影響

呼吸強度是果實采后新陳代謝強弱的一個重要指標，呼吸加快促進了營養物質的損失，以及加快果實的腐爛，導致食用性降低。

圖1　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實呼吸強度的影響Fig.1　Effect of low-power microwave treatment respiration intensity of blueberry fruit during the period of storage

由圖1可知，7 d時對照和微波處理的呼吸強度均有下降，此后呈上升趨勢，對照和微波3為快速上升，而微波1和微波2呈緩慢上升，達到42d時，僅有微波2（21.373mg/Kg·h）的呼吸呈上升趨勢，對照、微波1和微波3均達到最大值，分別為25.418、26.556、25.722 mg/kg·h，42 d后開始下降表現出了明顯的呼吸越變，但是低功率微波處理的果實只有微波1和微波2與對照差異顯著（P＜0.05），對照與微波3不存在顯著差異（P＞0.05）。說明在藍莓果實的貯存中，適當的微波處理對藍莓果實的呼吸強度具有一定的抑制作用，從而延長了藍莓果實的貨架期。

2.2低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實TSS含量的影響

低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實TSS含量的影響見圖2。

圖2　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實TSS含量的影響Fig.2　Effect of low-power microwave treatment TSS content of blueberry fruit during the period of storage

由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，藍莓果實貯藏28 d之前呈現規律不明顯，波動比較大，但是從28 d后，果實基本呈現下降趨勢，但是可溶性固形物的含量的變化范圍仍在10%～14%。貯藏42 d時，對照與各處理間存在顯著差異（P＜0.05），說明微波對果實品質具有一定的保護作用。

2.3低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實可滴定酸含量的影響

低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實可滴定酸含量的影響見圖3。

圖3　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實可滴定酸含量的影響Fig.3　Effect of low-power microwave treatment titratable acid content of blueberry fruit during the period of storage

由圖3可知，貯藏14天以后，藍莓果實的可滴定酸呈下降的趨勢，但是在14 d之前可滴定酸沒有明顯的變化，14天后，藍莓果實的可滴定酸快速下降，說明果實在貯藏期間呈現了相應的代謝過程。在42 d時，果實的可滴定酸分別為0.222 4%、0.307 1%、0.347 5%和0.294 3%，對照與各處理組之間差異性相當顯著（P＜0.05），說明微波對果實成熟有一定的保護效果。

2.4低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實SOD活性的影響

低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實SOD活性的影響見圖4。

SOD作為藍莓果實突出的明顯特征，它是超氧陰離子自由基的清除劑，具有抗衰老的作用。由圖4可知，SOD活性呈先下降后上升再下降的趨勢，7 d前是由于對低溫環境不適應，使活性下降，35 d達到了SOD活性的最高峰，此后，呈現下降趨勢，在42 d時，與各處理間存在顯著性差異，說明微波處理能夠SOD酶活性，從而清除了超氧陰離子自由基，降低了對果實的損傷，因此，微波處理對藍莓貯藏有很好的保護作用。

圖4　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實SOD活性的影響Fig.4　Effect of low-power microwave treatment SOD activity of blueberry fruit during the period of storage

2.5低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實POD活性的影響

低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實POD活性的影響見圖5。

圖5　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實POD活性的影響Fig.5　Effect of low-power microwave treatment POD activity of blueberry fruit during the period of storage

POD酶含量的高低會影響到果實衰老程度，因此高含量的POD能對果實起到一個保護作用。由圖5可知，各處理的POD均呈現出先上升后下降的一個趨勢，果實在42天之前呈上升趨勢，由于POD活性的增強，抑制了過氧化氫物質的產生，延長了果實的貯藏時間，42天后，酶活性達到了最高峰，此時，微波1和微波2與對照組差異性顯著（P＜0.05），；且酶活性高于對照，保護了果實組織的破損，而微波3與對照組差異性不顯著（P＞0.05），產生了過多的過氧化物，使果實受損，降低了其品質。說明適當的微波功率和時間的組合處理可以提高酶活性，降低過氧化物的產生，延長了果實的食用價值。

2.6低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實花色苷含量的影響

低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實花色苷含量的影響見圖6。

圖6　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實花色苷含量的影響Fig.6　Effect of low-power microwave treatment anthocyanin content of blueberry fruit during the period of storage

花色苷作為一種多酚類化合物，是藍莓作為功能性果實的主要功能因子。由圖6可知，在貯藏的過程中藍莓果實的總的花色苷含量呈下降趨勢，主要是因為藍莓果實里面的糖度、酸度以及VC含量的影響，藍莓的花色苷的含量的下降。糖度升高會抑制藍莓里面花色苷的降解，但藍莓里面的糖度低于20%，隨著貯藏時間的增強，糖度降低，以至于花色苷含量呈下降趨勢。在49 d時，微波處理的花色苷含量分別為201.99、202.38、173.45 mg/L，而對照為175.38 mg/L，且各處理間存在顯著的差異，微波1和微波下降的速度低于對照和微波3，因此微波1和微波2的處理抑制了花色苷含量的下降，延緩了其果實品質的下降。

2.7低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實MDA含量的影響

低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實MDA含量的影響見圖7。

圖7　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實MDA含量的影響Fig.7　Effect of low-power microwave treatment MDA content of blueberry fruit during the period of storage

MDA是由于果實受到外界污染因素的影響，產生一些過氧化物，降低果實的貯存性，因此，MDA與果實的衰老及組織損傷有很大的關系。由圖7可知，藍莓果實在貯藏過程中呈現先下降后上升，再下降的趨勢。貯藏42 d時，微波2與對照差異性相當顯著，微波1和微波3與對照差異性顯著，但是對照效果較明顯，因此只有微波2處理的果實能夠延緩組織的破損，延長其果實的貯藏時間。

2.8低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實腐爛率的影響

低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實腐爛率的影響見圖8。

果實腐爛是評價果實貯藏效果的關鍵因素，由于果實自身組織衰老和外界致病菌侵染的結果，以及一些營養元素的喪失，促進例如果實的腐爛，腐爛隨時間的延長而加快。

圖8　低功率微波處理對貯藏期間藍莓果實腐爛率的影響Fig.8　Effect of low-power microwave treatment rotting rate of blueberry fruit during the period of storage

由圖8可知，在采后低溫貯藏時，藍莓在14天前各處理的果實都無腐爛，14 d～28 d時果實呈緩慢上升，微波處理對果實并無表現出明顯的抑制作用，28天后，隨著果實的腐爛率的加快，微波對其處理有了抑制作用，至采后49d時，對照果實腐爛率達到了51%，失去了商品價值，而微波處理后果實的腐爛率均低于對照，且各處理與對照之間差異性相當顯著，因此微波處理對果實的腐爛率有明顯的抑制作用。

3　結論

藍莓果實的成熟期根據不同品種而有差異，而“芭爾德溫”藍莓成熟期在七月中旬，為中熟果實，由于采后田間熱和呼吸熱比較高，從而藍莓主要是鮮食。但是為了延長其貨架期，紀淑娟等［15］通過使用1-MCP處理來延長果實的貯存時間，并且保護了果實的營養物質。此外微波的非熱效應對果實的貯藏現在越來越被關注，魏善元［22］研究了微波對金針菇殺菌保鮮作用，為保護金針菇的營養價值；戴美娟等［23］研究了微波處理對獼猴桃果實品質的影響，其可以對果實的保鮮具有一定的作用。因此本試驗探討了低功率微波對藍莓果實貯藏時生理生化及品質變化。研究結果顯示，使用適當的低功率微波處理延長了藍莓果實的貯存期。與對照相比較，使用恰當的微波功率和時間的組合，處理后對果實的腐爛率以及呼吸強度有抑制作用，明顯降低了果實的軟化，降低了果實營養物質的損失；延緩了可溶性固形物含量、可滴定酸的含量和花色苷的含量降低，提高了其果實的品質和營養價值；增加了SOD活性和POD活性，降低一些超氧化物陰離子和過氧化物的產生，減少了組織的破損，增加了果實的完整性。一般情況下藍莓果實在室溫下可以保持7d，低溫下保存45d左右。試驗結果表明，其中使用微波32.5W/2min時對果實保鮮效果較好，延長了果實的貨架期，可以使藍莓果實達到60d的貯藏期，因此使用恰當的低功率微波處理對果實保鮮的有一定的保護作用，為果實的保鮮探索出一條方便快捷的途徑。有關微波處理對果實的生理生化以及品質的影響機理有待進一步深入的研究。

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Effect of Low-power Microwave on Blueberry Postharvest Physiological and Biochemical

LI Ming-xia1，HE Yu-ting1，WANG Qi1，HAN Jian-qun1，DONG Ming1，2，*
（1.Tea and Food Technology Academy，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，Anhui，China；2.Hefei Agricultural Products Processing，Hefei 230036，Anhui，China）

To explore the feasibility of the low-power microwave of fresh blueberry fruit，the variation of the respiration intensity，superoxide dismutase（SOD）activity，peroxidase（POD）activity，anthocyanins，malondialdehyde（MDA）content，total soluble solids（TSS），titratable acid and decay rate were studied by using low-power microwave of 32.5 W and different time at（0±1）℃.Results showed that low-power microwave treatment significantly reduced decay rate，respiration intensity，malondialdehyde content and delayed the degradation of TSS，titratable acid and anthocyanins，while SOD and POD activity were increased，and the best way to keep preservation was 2-min-low-power microwave treatment.Furthermore，the postharvest quality of blueberry fruit is kept through it.

blueberry；microwave；superoxide dismutase；peroxidase；storage and preservation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.13.003

地方高校國家級創新訓練計劃項目（201310364003）

李明霞（1988—），女（漢），研究生，研究方向：農產品加工和貯藏。

董明，副教授。

2015-05-18