組合保鮮技術對圣女果保鮮效果的影響

李昌寶，辛明，孫宇，孫健，*，李麗，李杰民，周主貴，何雪梅

（1.廣西壯族自治區農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧530007；2.廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室，廣西南寧530007）

圣女果 （Lycopersicon esculentum Mill.） 為茄科（Solanaceae）番茄屬（Lycopersicon）植物，又名櫻桃番茄、珍珠番茄[1]，其體積比其他番茄品種小但營養價值更高[2]，富含類胡蘿卜素、類黃酮和其他酚類化合物、維生素和礦物質等營養成分[3-4]，是番茄紅素的第一大來源，也是維生素C、類維生素A 原、β-胡蘿卜素和維生素E 的重要來源[5]。但圣女果含水量大、果皮薄，采后容易腐爛變質，而且在貯藏期間易出現失水、皺縮，使得口感欠佳，有損其商品價值和食用價值，這主要是由于采后圣女果受到乙烯誘導成熟而引起系列變化[6]。因此，圣女果采后貯藏技術研究熱點是控制呼吸和乙烯的作用，以延長保鮮期[7-8]。

臭氧（O3）是一種強氧化劑，具有廣譜、高效的殺菌作用，臭氧處理技術是目前果蔬保鮮最有效的物理保鮮技術之一，在空氣中會逐漸分解為氧氣，無殘留[9-10]。羅丹等[11]研究了不同臭氧濃度對番茄在貯藏期間品質的影響，結果表明：通入10.34 mg/m3臭氧氣體的番茄果實貯藏效果最好，抑制呼吸作用，顯著提高番茄的貯藏保鮮效果。齊馨[12]、牛銳等[13]分別研究了不同臭氧濃度對葡萄、沙糖橘的保鮮效果，發現臭氧處理可以減少腐爛發生、降低失重率、抑制呼吸作用、延緩可溶性固形物下降，較好地保持了果實的風味與品質。

乙烯去除劑（ethylene absorbent，EA）可以吸收果蔬成熟過程中釋放的乙烯，從而延緩果蔬的后熟及衰老，延長其貯藏期。梁蕓志等[14]在番茄保鮮研究中，分別對番茄進行了3 組保鮮處理：乙烯吸收劑和臭氧組合處理、1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）和臭氧組合處理、乙烯吸收劑和1-MCP 及臭氧組合處理，結果表明：采用乙烯吸收劑和1-MCP 及臭氧組合處理較好地保持番茄硬度，抑制呼吸，減緩可滴定酸、可溶性固形物、維生素C 和番茄紅素含量的降低，具有良好的保鮮效果。

氣調貯藏是目前最安全無公害的果蔬貯藏技術之一，主要通過調節貯藏環境中的氣體組分及配比參數來影響產品的代謝活動，從而保持產品品質與新鮮度[15]。一般建議用3%～8%的CO2和2%～5%的O2儲存果蔬[16]。Sandhya 等[17]研究認為氣調貯藏番茄的理想條件是O2和CO2濃度分別為3%～5%和0%。Mcn 等[18]研究認為粉果番茄在4%的O2和2%的CO2中，1 ℃下貯藏更有助于延長貯藏期。虞新新等[19]研究了不同濃度氣體成分和溫度對圣女果品質的影響，表明低氧環境有利于圣女果呼吸作用，維持較好的品質。

目前臭氧、乙烯去除劑結合低溫氣調組合保鮮技術對圣女果的保鮮效果還未見報道。因此，本研究以圣女果果實為試材，探討臭氧、乙烯去除劑結合低溫氣調處理對采后圣女果保鮮效果的影響，同時以常用的果蔬保鮮劑1-MCP 做對比，評價臭氧、乙烯去除劑結合低溫氣調組合保鮮技術對圣女果的保鮮效果，以期為圣女果的貯藏、保鮮應用等方面提供新的技術支撐和應用指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試圣女果于2017 年12 月采自土地條件和管理水平一致的百色市田陽縣百育鎮壯鄉河谷圣女果種植基地“粉果”品種，采收成熟度為9 成，果實采后3 h內運回實驗室。番茄紅素標準品（蘇丹Ⅰ色素）、果糖、葡萄糖、蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸、磷酸二氫鉀（KH2PO4，色譜級，≥99.5%）：Sigma（中國）公司；安喜布：蘭州嘉誠生物技術有限公司；丙酮、正己烷（均為分析純）：廣東翁江化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

氣調保鮮箱：杭州屹石科技有限公司；Agilent 1260 Infinity 高效液相色譜儀：美國Agilent 公司；CT3質構儀：博勒飛中國阿美特克商貿（上海）有限公司；3051H 型果蔬呼吸測定儀：浙江托普儀器有限公司；D-37520 型高速冷凍離心機：德國賽默飛世爾有限公司；JA2003 型電子天平：上海舜宇恒平科學儀器有限公司；離子PTP-IV-30 型實驗室超純水機：廣州品業儀器設備有限公司；AA-S2 電熱恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市醫療儀器廠。

1.3 試驗方法

選擇果形均勻、色澤一致，無病蟲害及機械傷的圣女果實，清洗瀝干后分為3 組，每組600 個，分別做以下處理。（1）空白對照組（CK 組）：將 600 個圣女果不做任何保鮮處理，放入氣調箱內貯藏。（2）1-MCP 結合低溫氣調處理組（1-MCP+CA）：將0.5 片安喜布和600個圣女果同時放入密閉容器中迅速密封容器，于10 ℃熏蒸 24 h 后，放入氣調箱內貯藏。（3）臭氧、乙烯去除劑結合低溫氣調組合保鮮處理組（O3+EA+CA）：將600 個圣女果放入氣調箱內，加1 包乙烯去除劑，由氣調箱每12 h 自動對圣女果進行3 min 的臭氧處理（臭氧處理的濃度為8.0 mg/m3）。將上述處理后的圣女果置于相對濕度（relative humidity，RH）85%～90%、溫度（8±1）℃，氣體環境為 CO2濃度 6%、O2濃度 4%的氣調箱內貯藏[19]，共貯藏 45 d，每 5 d 取樣 1 次，取圣女果果肉部位并測定相關指標。

1.4 測定指標

1.4.1 失重率

采用重量法計算：

式中：W0為圣女果的初始質量，g；Wt為圣女果貯存時間t 時的質量，g。

1.4.2 腐爛率

判斷標準以局部長霉、腐爛、流水等全部計入腐爛果實[20]：

1.4.3 呼吸強度

采用呼吸測定儀測定。

1.4.4 硬度

采用質構儀測定，全質構分析（texture profile analysis，TPA）測試參數[14]：選用圓柱型探頭 TA/44，夾具TA-RT-KI，預測試速度 2 mm/s，測試速度 1.0 mm/s，返回速度2.0 mm/s，觸發點負載5 g，壓縮程度30%。測定圣女果腰部的硬度，每個處理設8 個重復，結果取平均值。

1.4.5 番茄紅素

參考李麗杰等[21]方法測定，稱取5 g 圣女果漿液，加入 15 mL 丙酮-正己烷（2 ∶1，體積比）溶劑，在 40 ℃條件下提取2.5 h，在485 nm 波長處測定吸光度，以蒸餾水為空白溶液。以標準曲線計算番茄紅素含量。

1.4.6 還原糖測定

利用高效液相色譜測定。還原糖的提取參照李昌寶等[22]的方法，略有改進，準確稱取2 g 樣品，加入30 mL 80%乙醇后，在40 ℃下超聲（210 W）浸取40 min，10 000 r/min 離心、過濾，濾渣加入5 mL 80%乙醇再提取，合并上清液，于90 ℃下水浴蒸干，用超純水多次洗滌合并定容至50 mL 容量瓶中，用一次性注射器抽取提取樣液，用0.45 μm 的微孔水系濾膜針頭過濾注入樣品瓶中待上機分析，每個樣品重復3 次，取其平均值。色譜柱為Sugar-Pak TM1 色譜柱（300 mm×6 mm，7 μm），流動相為超純水，流速 0.6 mL/min，柱溫 80 ℃，進樣量為10 μL，根據標準曲線計算圣女果實中果糖、葡萄糖的含量。還原糖標準品色譜圖見圖1。

圖1 還原糖混合標準品溶液色譜圖Fig.1 Chromatogram of reducing sugar mixture standard solution

1.4.7 有機酸的測定

有機酸的提取參照程遠等[23]的方法，略有改進，稱取50 g 樣品于組織搗碎機中，加入100 mL80%乙醇，勻漿1 min，取10 mL 勻漿液（相當于5 g 樣品）以10 000 r/min 離心 10min，分出上清液，轉入 50 mL 容量瓶中，殘渣再用80%乙醇洗滌兩次，每次15 mL，離心10 min，合并上清液，加入80%乙醇至刻度，混勻，制得提取液。取5 mL 提取液于蒸發皿中，在70 ℃恒溫水浴上蒸去乙醇，殘留物用重蒸水定量轉入10 mL 具塞比色管中，加入1 mol/L 磷酸0.2 mL，用重蒸水定容到10 mL，混勻，用0.45 μm 的微孔水系濾膜針頭過濾注入樣品瓶中待上機分析，每個樣品重復3 次，取其平均值。色譜柱為venusil MP C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為0.01 mol/L 磷酸二氫鉀，流速1 mL/min，柱溫35 ℃，進樣量為20 μL，檢測波長為210 nm，根據蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸標準曲線計算圣女果實中各有機酸組分的含量。有機酸標準品色譜圖見圖2。

圖2 有機酸混合標準品溶液色譜圖Fig.2 Chromatogram of organic acid mixture standard solution

1.5 數據處理

測定指標數據為3 次以上重復試驗的平均值±標準差；使用origin8.1 進行作圖，SPSS 19.0 軟件進行統計分析，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同保鮮處理對圣女果失重率的影響

圣女果果實在采后貯藏過程中，仍然保持著呼吸作用和蒸發作用，水分有所損失，使原有的飽滿狀態變的萎蔫、疲軟，失去商品價值[24]。不同保鮮處理對圣女果失重率的影響見圖3。

圖3 不同保鮮處理對圣女果失重率的影響Fig.3 Effects of different preservative treatments on the weight loss rate of cherry tomato

由圖3 可知，在貯藏期間圣女果的失重率呈上升趨勢，由于機體的呼吸作用和蒸騰作用等代謝活動，造成物質的消耗，從而導致重量隨貯藏時間的增加而越來越低。在5 d～45 d CK 組的失重率顯著高于1-MCP+CA、O3+EA+CA 處理組（P＜0.05）；在 5 d～20 d，1-MCP+CA 處理組與O3+EA+CA 處理組無顯著性差異（P＞0.05），在 25 d～45 d O3+EA+CA 處理組顯著低于CK、1-MCP+CA 處理組（P＜0.05）。在貯藏 45 d O3+EA+CA 處理組的失重率為3.25%，分別比CK 組、1-MCP+CA 處理組降低了64.31%、32.00%，說明臭氧、乙烯去除劑結合低溫氣調組合保鮮處理能更好地防止圣女果在貯藏過程中失水萎縮。

2.2 不同保鮮處理對圣女果腐爛率的影響

在貯藏過程中，圣女果由于病原微生物的浸染，會導致組織軟化腐敗[25]。腐爛率是圣女果貯藏效果的直接體現。不同保鮮處理對圣女果腐爛率的影響見圖4。

圖4 不同保鮮處理對圣女果腐爛率的影響Fig.4 Effects of different preservative treatments on the rot ratio of cherry tomato

由圖4 可知，圣女果在貯藏過程中，各試驗組圣女果腐爛率呈逐漸增加的趨勢，到貯藏后期腐爛率上升幅度較為明顯。CK 組、1-MCP+CA 處理組、O3+EA+CA處理組分別在貯藏10、15、20d 出現壞果。貯藏第45 天，CK 組、1-MCP+CA 處理組、O3+EA+CA 處理組的腐爛率分別增加了 51.67%、36.67%、21.33%，O3+EA+CA 處理組腐爛率顯著低于CK 組、1-MCP+CA 處理組（P＜0.05），說明O3+EA+CA 處理組具有良好的保鮮效果。

2.3 不同保鮮處理對圣女果呼吸強度的影響

果蔬在采摘后為了維持生命需要不斷消耗自身營養成分，維持呼吸。呼吸作用越強，消耗的養分就越多，果蔬衰老的越快，保鮮期越短[26]。不同保鮮處理對圣女果呼吸強度的影響見圖5。

圖5 不同保鮮處理對圣女果呼吸強度的影響Fig.5 Effects of different preservative treatments on therespiration intensity of cherry tomato

由圖5 可知，圣女果貯藏期間呼吸強度呈現先上升后下降的趨勢，CK 組的呼吸強度在貯藏10 d 時達到峰值，1-MCP+CA 處理組、O3+EA+CA 處理組在貯藏15 d 時達到峰值，說明1-MCP+CA 處理組、O3+EA+CA處理組能夠推遲圣女果呼吸峰的出現。在貯藏后期（45 d），不同處理組圣女果的呼吸強度大小關系為：CK組＞1-MCP+CA 處理組＞O3+EA+CA 處理組，且 O3+EA+CA 處理組顯著低于CK 組和1-MCP+CA 處理組（P＜0.05），表明臭氧、乙烯去除劑結合低溫氣調組合保鮮能有效降低呼吸強度。

2.4 不同保鮮處理對圣女果硬度的影響

硬度是衡量果蔬商品性的重要標準，貯藏期果實的硬度與呼吸代謝、酶活性變化、溫度及植物衰老密切相關[27]。不同保鮮處理對圣女果硬度的影響見圖6。

圖6 不同保鮮處理對圣女果硬度的影響Fig.6 Effects of different preservative treatments on the hardness of cherry tomato

由圖6 可見，隨著貯藏時間的延長，3 種處理的圣女果硬度均呈現不同程度的下降趨勢，原因可能是圣女果在貯藏過程中一些能水解果膠物質和纖維素的酶類活性增加，使中膠層溶解，纖維分解，果實細胞壁結構松散失去黏結性，造成果肉軟化[28-29]。CK 組的硬度總體上低于其他處理組，貯藏45 d 后CK 組圣女果的硬度僅為初始值的30.31 %，1-MCP+CA 處理組和O3+EA+CA 處理組能有效抑制果實硬度的下降，顯著高于 CK 組（P＜0.05），其中 O3+EA+CA 處理組對圣女果的硬度維持作用最為明顯，降低了果實在整個貯藏過程中的軟化程度，較好地保持了果實的外觀。

2.5 不同保鮮處理對圣女果番茄紅素含量的影響

番茄紅素是近年來發現的一類具有良好保健作用的類胡蘿卜素，在圣女果果實中含量豐富，是評定圣女果品質的一個重要指標[30]。不同保鮮處理對圣女果番茄紅素含量的影響見圖7。

圖7 不同保鮮處理對圣女果番茄紅素含量的影響Fig.7 Effects of different preservative treatments on the lycopene content of cherry tomato

由圖7 可以看出，整個貯藏期，3 種處理的圣女果番茄紅素含量逐漸減少。貯藏初期圣女果番茄紅素含量為 18.81 mg/100 g，在貯藏末期（45 d）CK 組、1-MCP+CA 處理組和O3+EA+CA 處理組的番茄紅素含量分別降低了 62.31%、48.96%、39.87%，O3+EA+CA 處理組的番茄紅素含量顯著高于CK 組和1-MCP+CA 處理組（P＜0.05），表明 O3+EA+CA 處理能更好的維持圣女果的番茄紅素含量。

2.6 不同保鮮處理對圣女果還原糖含量的影響

果實還原糖含量能在一定程度上反映貯藏過程中圣女果果實營養物質損失的多少。不同保鮮處理對圣女果還原糖含量的影響如圖8、圖9 所示。

圖8 不同保鮮處理對圣女果果糖含量的影響Fig.8 Effects of different preservative treatments on the fructose content of cherry tomato

圖9 不同保鮮處理對圣女果葡萄糖含量的影響Fig.9 Effects of different preservative treatments on the glucose content of cherry tomato

各處理組果糖含量在貯藏期間整體呈下降趨勢，葡萄糖含量在貯藏初期呈短暫的上升趨勢，隨后逐漸下降。原因在于貯藏初期果實仍進行正常的呼吸作用而不斷老化，淀粉水解加速，還原糖的含量有所上升，以提供果實細胞非正常代謝所需要的能量；隨著貯藏時間的延長，果實的呼吸作用以及其他代謝活動消耗體內的還原糖，使其含量減少呈下降趨勢[31]。CK 組、1-MCP+CA 處理組和O3+EA+CA 處理組的果糖含量由開始的 35.16 mg/g 分別下降至 31.44、32.07、32.85 mg/g，葡萄糖含量由開始的48.02 mg/g 分別下降至44.92、45.49、46.51 mg/g，且 O3+EA+CA 處理組的果糖和葡萄糖含量均顯著高于CK 組、1-MCP+CA 處理組（P＜0.05），表明O3+EA+CA 處理能有效延緩圣女果果糖和葡萄糖含量的下降，維持果實的口感。

2.7 不同保鮮處理對圣女果有機酸含量的影響

不同保鮮處理對圣女果蘋果酸、檸檬酸含量的影響如圖10、圖11 所示。

圖10 不同保鮮處理對圣女果蘋果酸含量的影響Fig.10 Effects of different preservative treatments on the malic acid content of cherry tomato

圖11 不同保鮮處理對圣女果檸檬酸含量的影響Fig.11 Effects of different preservative treatments on the citric acid content of cherry tomato

圣女果采后0 d 蘋果酸、檸檬酸含量分別為54.91、554.42 μg/g，檸檬酸含量是蘋果酸含量的10 倍。圣女果在貯藏過程中檸檬酸和蘋果酸含量在貯藏初期均有小幅上升，隨后不斷下降，主要是由于果肉細胞中積累較多有機酸，在成熟過程中，部分有機酸轉變為糖，同時由于呼吸作用導致果蔬中更多的有機物質被分解消耗，使果蔬的酸度下降[32]。在貯藏末期（45 d）CK組、1-MCP+CA 處理組和O3+EA+CA 處理組的蘋果酸含量分別降低了39.19%、37.13%、29.98%，檸檬酸含量分別降低了13.69%、11.29%、7.86%，且O3+EA+CA處理組的蘋果酸和檸檬酸含量均顯著高于CK 組、1-MCP+CA 處理組（P＜0.05），說明 O3+EA+CA 處理能有利于圣女果蘋果酸和檸檬酸含量的維持。

抗壞血酸（維生素C，VC）是果蔬中的主要營養物之一，在果蔬保鮮中常被作為重要的衡量指標之一[33]。不同保鮮處理對圣女果VC含量的影響見圖12。

圖12 不同保鮮處理對圣女果VC 含量的影響Fig.12 Effects of different preservative treatments on the VC content of cherry tomato

由圖12 可見，采后圣女果VC含量隨著貯藏時間延長不斷下降，原因在于VC含量在貯藏階段易被氧化分解，失去生理活性[33]。與 CK 組相比，1-MCP+CA 處理組和O3+EA+CA 處理組VC含量的下降速度明顯緩慢。采后 0 d，圣女果 VC含量為 174.53 μg/g，貯存至45 d CK 組、1-MCP+CA 處理組和 O3+EA+CA 處理組VC含量分別為 88.12、98.31 μg/g 和 120.44 μg/g，分別下降了 49.51%、43.67%、30.99%，且 O3+EA+CA 處理組的VC含量顯著高于CK 組、1-MCP+CA 處理組（P＜0.05），說明O3+EA+CA 處理能有效延緩圣女果VC含量的損失。

3 結論

通過對圣女果貯藏期間理化指標的研究，發現與CK 組、1-MCP+CA 處理組相比，O3+EA+CA 處理組在一定程度上起到更好的保鮮作用，能有效延緩圣女果采后成熟衰老進程。結果表明：通過對圣女果進行臭氧、乙烯去除劑結合低溫氣調組合保鮮技術處理，能有效維持圣女果的硬度、番茄紅素、果糖、葡萄糖、蘋果酸、檸檬酸和VC含量，同時抑制失重率、腐爛率、呼吸強度的升高。綜合各處理組理化指標測定知，O3+EA+CA 處理組最終測定指標為失重率3.25 %、腐爛率21.67%、呼吸強度7.48 mgCO2/（kg·h）、硬度153.88 N、番茄紅素11.31 mg/100 g、果糖32.85 mg/g、葡萄糖46.49 mg/g、蘋果酸 38.45 μg/g、檸檬酸 510.79 μg/g、VC120.44 μg/g，保鮮效果最佳。