不同劑量的紫外照射結合熱處理對龍眼保鮮效果的研究

徐點++張慧鑫++從心黎

摘 要 以龍眼品種‘石硤為試材，研究不同劑量的紫外照射結合熱處理對龍眼果實采后的保鮮效果。在10 min 55℃熱處理的基礎上，以紫外殺菌燈為輻射源，對果實進行輻射劑量分別為24、30、42 J/m2紫外照射。置于常溫25℃下貯藏。發現55℃熱處理10 min 結合30 J/m2紫外照射處理能延緩果實失重、可溶性固形物和可溶性蛋白含量的降低，減緩維生素C的消耗，抑制果實丙二醛（MDA）含量和多酚氧化酶（PPO）活性的積累，且在貯藏期內該處理果實的超氧化物歧化酶（SOD）活性均明顯較高。結果表明，55℃熱處理10 min結合30 J/m2紫外照射處理可以有效延緩龍眼果實的采后衰老進程，保持果實品質。

關鍵詞 龍眼 ；紫外 ；熱處理 ；保鮮

中圖分類號 S667.2 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.10.014

The Effect of Heat Treatment Combined with Different Doses

of Ultraviolet Radiation on Longan Fruit Postharvest Storage

XU Dian1） ZHANG Huixin2） CONG Xinli1）

（1 Haikou National High-tech Zone Development Holding Co.，Ltd， Haikou 570100；

2 Institute of Tropical Agriculture and Forestry， Hainan University， Haikou 570100）

Abstract Fruits of longan variety‘Shek Kip（Dimocarpus longan cv. Shek Kip） were treated with hot water and then with UV radiation at different doses to observe the effect of the combined treatments on their storage after postharvest. The fruits were treated with 55℃ hot water for 10 min and then with ultraviolet light at three different doses of UV radiation （24， 30 and 42 J/m2） and stored at an ambient temperature of 25℃. The results showed that the hot treatment at 55 C for 10 min combined with ultraviolet irradiation treatment at a radiation dosage of 30 J/m2 delayed loss of fruit weight and the contents of total soluble solids， soluble protein content and vitamin C， inhibited accumulation of malondialdehyde （MDA） content and polyphenol oxidase （PPO） activity， and increased obviously the superoxide dismutase （SOD） activity in the fruit during the storage. It is concluded that the hot treatment at 55℃ for 10 min combined with ultraviolet irradiation treatment at 30 J/m2 could effectively delay fruit ripening process and retain fruit quality.

Keywords longan； ultraviolet； hot treatment； preservation

龍眼（Dimocarpus longan Lour.）是我國南方重要的特色水果之一，在國內外水果市場具有極高的競爭力。龍眼果實的采收季節正值高溫高濕的季節，采后不易保存[1]。常溫（25℃）條件下，成熟的果實果皮1 d就開始褐變[2]，3 d左右風味就開始變劣[3]，果肉出現自溶現象[4]，7 d則完全腐爛變質[5]，嚴重影響了龍眼的食用和商品價值[6]，因此龍眼極其不耐儲藏和運輸。在國內外貿易運輸中，龍眼果實的常規貯藏保鮮方法分為常溫和低溫冷藏[7]，同時還使用化學保鮮方法來延長龍眼采后的保鮮期，如乙醛處理[8]、冷凍貯藏[9]、鹽酸處理[10]、棓酸丙酯處理[11]、磷脂酶D抑制劑處理[12]、SO2熏蒸[13]等。化學保鮮方法成本較低，操作容易，但可能會對產品造成一定程度的毒害，無法達到綠色食品的要求[14]，因此，尋找無化學污染且易操作的物理方法非常重要[15]。趙云峰等[16]研究表明，熱處理可以降低龍眼采后果肉細胞壁降解酶的活性，維持細胞壁結構，抑制果肉自溶，有效降低龍眼果實的果皮酚類物質的代謝，以此延緩龍眼果皮的褐變[17-18]。趙宇瑛等綜述表明紫外照射（波長200～280 nm）處理可以延長果蔬保鮮期，提高果蔬的抗病性，以及提高其功能性的成分，延遲成熟[19]。因此可以認為，適宜照射距離、強度和劑量的UV-C可以用作果蔬采后保鮮的一個重要技術環節[20]。endprint

目前，對龍眼果實進行紫外線處理的研究并不多，其最佳處理劑量，對貯藏品質、生理的影響等問題的研究亟待明確。本研究旨在探究不同劑量的紫外線結合熱處理對龍眼貯藏品質的影響，觀察不同處理的龍眼各生理指標的變化，以期解決龍眼的易衰老腐爛問題，同時為龍眼的推廣銷售保鮮提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以九成熟的龍眼品種‘石硤為實驗材料，于2014年08月05日在海南省保亭黎族苗族自治縣果農基地采摘后，將果實放置于實驗室內自然冷卻，用消毒后的剪刀將挑選好的龍眼果柄除去，剩約2～3 mm，然后放置清水中進行清洗，晾干后，挑選出大小一致、無機械損傷、無病蟲害的果實進行試驗。

1.2 方法

1.2.1 試驗預處理

在前期預實驗中，將龍眼果實分別放在45、50、55、60 ℃熱水中進行10 min水浴，結果發現55 ℃熱水浴處理后的貯藏效果最佳。將龍眼果實分別進行輻射劑量為24、30、42 J/m2 紫外燈照射，結果發現以上輻射劑量的果實貯藏期分別為：4、6、3 d。故本實驗采用10 min的55℃熱水處理作為處理條件，在熱處理后分別進行不同輻射劑量的紫外照射處理。

本試驗設5個處理，每個處理采用3個重復，每個重復選用20個果，以不處理作為對照CK，另外4個處理分別為：55℃熱處理10 min 后，迅速冷卻；在55℃熱處理10 min 后，迅速冷卻，然后分別進行輻射劑量為24、30、42 J/m2紫外燈照射，紫外燈距離龍眼57.3 cm。然后將4個處理分別放入保鮮袋內，簡單扎口，放置于消毒后的25 ℃恒溫箱內避光貯存，每天取樣（每次每個重復取20個果，3次重復共60個果）測定其相關指標。

1.2.2 果實失重率的測定

在每個重復內任意選20個果實進行標記，并每日稱重，計算失重率。

1.2.3 果皮相對電導率

用打孔器打成大小一致的果皮圓片，每個重復打10個孔，置于三角瓶內，同時加入30 mL蒸餾水，震蕩后，測定電導率P1，之后將三角瓶于沸水浴加熱10 min，冷卻后測定電導率P2。計算相對電導率。

1.2.4 可溶性固形物（TSS）的測定

以N-1α型手持折光儀測定可溶性固形物TSS含量。

1.2.5 丙二醛（MDA）含量的測定

采用硫代巴比妥酸法測定[21]。

1.2.6 超氧化物歧化酶（SOD）活力的測定

采用氮藍四唑（NBT）光還原法測定[21]。

1.2.7 維生素C含量的測定

采用2，6-二氯靛酚滴定法測定[21]。

1.2.8 可溶性蛋白含量的測定

可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250染色法測定[21]。

1.2.9 多酚氧化酶（PPO）的測定[22]

稱取龍眼果肉1.0～1.5 g于研缽中，加入0.5 g不溶性聚乙烯吡咯烷酮10 mL 0.1 mol/L pH為6.5的磷酸緩沖液，研磨成勻漿，以4 000 r/min低溫下離心沉淀，收集上清液，即為粗制酶液。在試管中加入3.9 mL 0.05 mol/L pH為5.5的磷酸緩沖液，1.0 mL 0.1 mol/L兒茶酚在37℃恒溫水浴中保溫10 min，然后加入0.5 mL酶液，迅速搖勻，倒入比色杯中，于525 nm波長以時間掃描方式，在10 min內測定吸光度變化值（A）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對龍眼果實失重率的影響

研究發現，失重率能夠直觀反映果蔬在不同紫外處理方式的效果[23]。本實驗中測量龍眼的失重率也可反映龍眼鮮果在運輸過程中的自然損耗情況。實驗中發現，在貯藏過程中對照與處理的變化趨勢一致。對照CK的龍眼果實在第2天有較大的失重，第4天果實開始出現褐變，第5天有大量的果汁外溢，果肉表面呈溶水狀，失重率高達5%。經過55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實，在第6天時，失重率僅為2.61%。說明該種處理可以減緩龍眼果實的失重，降低果實水分的消失，且對比其他幾種試驗處理方式是最好的。

2.2 不同處理對龍眼果皮相對電導率的影響

龍眼果皮的相對電導率反映細胞膜的結構的完整性，也反映著果實的衰老程度[24]。龍眼果實果皮細胞膜相對電導率隨采后貯藏時間的延長而增加，但不同處理的變化幅度不同。對照CK的果實電導率相對高于其他處理，果皮細胞膜相對滲透率較快增加，在55℃處理下，所有龍眼果實的電導率表現出逐漸增加的趨勢，55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射電導率值最低，且增加最為緩慢，在第3天時與對照CK的差異最大。

2.3 不同處理對龍眼果實可溶性固形物（TSS）的影響

可溶性固形物能提供呼吸基質，阻止蛋白質的分解，維持生物膜的完整性[25]，測定可溶性固形物可以衡量水果的成熟和衰老情況[26]。隨著貯藏時間的變化，果實TSS含量整體呈下降趨勢。對照CK和所有處理于第3天開始下降趨勢明顯增大，其中55℃熱處理、55℃熱處理結合24 J/m2、55℃熱處理結合30 J/m2這3種處理的TSS下降比較緩慢，55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理的TSS含量下降最為緩慢，說明該種處理可以有效的延緩果實的衰老，在上述處理中效果最佳。見圖3。

2.4 不同處理對龍眼果實丙二醛（MDA）含量的影響

陳少裕[27]的研究表明，植物衰老是細胞內活性氧化的代謝平衡被破壞，產生大量的含氧自由基，加劇膜脂的過氧化作用，造成細胞膜系統結構以及功能的破壞，導致細胞膜透性的增加和MDA含量的上升。因此，檢測龍眼果實的丙二醛含量高低可以作為龍眼果實受到脅迫嚴重程度的指標之一，檢測結果見圖4。endprint

貯藏期間，所有果實MDA含量變化趨勢一致，自第2天各處理MDA的含量開始拉開梯度。55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射的MDA變化幅度最小，55℃熱處理結合24 J/m2的紫外照射和 55℃熱處理變化次之。說明55 ℃熱處理結合30 J/m2的紫外線照射處理后的龍眼果實可以明顯抑制果實MDA的積累，減輕對細胞膜系統的傷害，延緩果實衰老，達到保鮮效果。

2.5 不同處理對龍眼超氧化物歧化酶SOD活性的影響

果實成熟衰老與膜脂過氧化作用緊密相關[28]。一般認為，SOD能夠保持細胞膜透性，有效的清除活性氧，減少MDA生成[29]。之前的果蔬保鮮研究報道發現，隨著貯藏時間的延長，SOD活性逐漸下降，但也有研究報道發現，采后SOD活性隨著貯藏時間延長而上升[30]。各處理龍眼果實的SOD活性均呈先上升后下降的趨勢。CK和55℃熱處理結合42 J/m2的紫外照射處理的SOD活性于第2d達到最大值，但之后下降幅度明顯比較大；而55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理的SOD活性變化最為緩慢且保持較高的活性，亦說明該處理可以有效保持龍眼果肉的SOD活性。見圖5。

2.6 不同處理對龍眼維生素C的影響

研究表明，維生素C可以有效提高果實的抗氧化性，延緩果實衰老[31]。龍眼屬于低酸高糖果實，Vc在這種缺乏高酸保護的環境下易氧化[32]。所以，龍眼不適宜長期貯藏。貯藏期間，維生素含量自采摘后第1天開始就呈下降趨勢，對照CK和55 ℃熱處理結合42 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實Vc下降趨勢最大，其他3種處理較這兩種處理的果實維生素C下降趨勢最小，尤其是55 ℃熱處理結合30 J/m2的紫外線照射處理過的龍眼果實在采摘后的6 d里都維持著較高的維生素C含量，大約在6 d內僅下降了18.79 mg/g。由此看出，55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理能夠有效的防止龍眼果實抗壞血酸被氧化。見圖6。

2.7 不同處理對龍眼可溶性蛋白的影響

可溶性蛋白的積累能有效提高植物細胞的保水功能，保護植物細胞的生物膜[33]，是重要的抗逆性指標之一。在貯藏過程中，可溶性蛋白含量逐漸下降，龍眼果實開始衰老。55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理下降最為緩慢，其次為55℃熱處理和55℃熱處理結合24 J/m2的紫外照射處理。對照CK和55℃熱處理結合42 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實可溶性蛋白下降趨勢最大。說明55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實可以有效地減緩可溶性蛋白的降低，提高植物細胞的保水能力，對細胞的生命物質及生物膜起到保護作用。見圖7。

2.8 不同處理對龍眼多酚氧化酶（PPO）活性的影響

褐變會影響果蔬產品的商品價值和壽命期[34]，果蔬的褐變通常出現在采后階段，其中PPO是引起褐變的酶，它引起的褐變與底物、酶活性、氧等有關[35]，同時PPO活性又受多種因素的制約。有研究發現，在果蔬采后的儲藏期間，PPO的活性隨著儲藏時間的延長而上升[36]；另一方面的研究則發現，PPO活性隨著果蔬采后貯藏時間的延長而呈下降趨勢[37]。之前有研究認為，多酚氧化酶（PPO）是導致龍眼褐變的主要原因[38]，如圖8所示，在室溫下，隨著貯藏時間的延長，龍眼PPO活性呈先上升后下降的單峰型變化趨勢。對照CK和55℃熱處理結合42 J/m2的紫外照射處理的上升過程中PPO活性比較大，之后活性下降迅速。到了貯藏后期，隨著果實的衰敗、細胞結構的破壞而下降。55℃熱處理、55℃熱處理結合24 J/m2的紫外照射處理和55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理三者PPO活性明顯受到抑制，在達到高峰前，55℃熱處理結合30 J/m2的紫外照射處理活性明顯比其他處理低，說明這種處理能夠很好的起到延緩龍眼褐變作用。

3 討論

由于生鮮電商的迅速發展，越來越來多的人在電商平臺上購買龍眼，但龍眼屬于需要保鮮的食品，其保質期短、冷鏈物流成本高等制約著龍眼面向全國乃至全世界的銷售。據龍眼的網絡銷售調查，即使電商用最通暢的物流公司，也要經歷采摘、接單、包裝、發送、收獲5個環節，需要至少3 d。而本試驗研究表明，龍眼采摘后隨著貯藏時間的延長，果實的失重率不斷上升，可溶性固形物含量不斷下降，蛋白質總體呈不斷降解的趨勢，且降解主要集中在處理后第4天和第5天，即果實在采摘后的第3天已經開始不新鮮，出現腐爛現象。而電商在運輸龍眼的過程中間因腐爛、退貨造成的損耗，加大了經營難度。

不同于溫帶水果的長期保鮮，對（亞）熱帶水果進行中短期保鮮是全球共同的研究課題。當前龍眼采后常用的保鮮方法，如低溫保鮮法、二氧化硫保鮮法、藥劑防腐法等[39]，這些保鮮方法都具有一定的局限性。龍眼是熱帶水果，屬于非躍變型果實[40]，在低于最適溫度的環境中易出現冷害致使生理代謝失調，出現褐變、水漬、斑塊等現象影響果品[41]，因此低溫氣調保鮮并不能穩定地維持龍眼的新鮮度。近年來，泰國出口的龍眼常使用二氧化硫保鮮，即燃燒硫磺粉進行熏制[42]，也有人用連二亞硫酸鈉配制成二氧化硫釋放劑[43]或使用亞硫酸鹽溶液浸泡保鮮[44]，但這些采用二氧化硫進行保鮮的方法會使得二氧化硫在龍眼果實中造成一定的殘留量，殘留量過高會危害人體健康[45]。藥劑防腐法即在常溫環境下采用防腐劑保鮮，目前保鮮效果較好的藥劑如特克多、乙磷鋁、甲基托布津、苯甲酸鈉[46]等，但也會在果實中產生藥物殘留[47]。化學保鮮劑由于會殘留果實之中，對人體或環境造成危害，從而限制了期規模化應用[48]。此外，也有用微生物代謝物、植物天然提取物、膜試劑等作為防腐藥劑[49]，但這些試劑應用于龍眼保鮮的研究尚少。

近年來，國內外開始使用熱處理、紫外線照射處理保鮮作為新的方式進行果蔬保鮮的研究，但紫外線照射、熱處理對龍眼保鮮作用的研究較少，且保鮮機制尚不明確[50]。不同劑量的紫外線照射結合熱處理對龍眼保鮮效果的研究在本領域中尚未涉及，因此，本研究對于龍眼保鮮具有重大的意義。endprint

本試驗中，通過不同劑量的紫外照射結合熱處理與對照相比，結果發現55℃熱處理10 min結合30 J/m2的紫外照射處理效果最為顯著，該處理能有效減緩龍眼果實的失重，降低果實水分的消失，抑制PPO的活性及龍眼果實果皮細胞膜相對滲透率的增加，延緩維生素C含量下降的趨勢，提高SOD的活性，降低龍眼果實MDA的含量，從而降低了膜脂的過氧化作用，延緩了龍眼果實的衰老腐爛。說明該處理能有效抑制龍眼采后的腐爛和失重，保持果實的品質，從而提高商品價值。將完熟龍眼在常溫狀態下，供應期由傳統的72小時增加至144小時，有效地解決了龍眼易衰老腐爛的問題，為龍眼的中短期保鮮提供一定的理論依據，具有經濟且綠色無污染的優勢。但應注意合適的劑量紫外照射結合熱處理才能達到保鮮效果，過量的紫外照射會破壞表皮組織，保鮮效果反而下降。

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