采后桑椹冰溫保鮮研究

王香君 ，殷浩 *，劉剛，張友洪 ，吳勁軒 ，夏川林

1. 四川省農業科學院蠶業研究所（南充 637000）；2. 四川省蠶業科技開發總公司（南充 637000）

桑椹（Mulberry）鮮美多汁，酸甜可口，具有極高的營養價值和保健功能[1-3]。近年來，桑椹的功能性逐漸受到重視，果桑產業迅速發展，桑椹已成為鮮食及企業深加工的重要原料[4]。但由于桑椹屬于漿果類，含水量高并且質地柔軟，采后極不耐貯藏，常溫下12～18 h即開始霉變，1～2 d就變色、變味、腐爛，失去商品價值[5]。研究指出導致水果腐敗主要原因是水果自身的代謝作用以及水果表面的腐敗微生物的大量生長繁殖，而低溫能抑制水果代謝以及水果表面腐敗微生物的生長[6-7]。果蔬低溫保鮮的方法有冷凍保鮮（＜-18 ℃）、冷藏保鮮（0～10 ℃）和冰溫保鮮（0 ℃到凍結點）[6]。將果蔬貯藏在0 ℃以下、凍結點以上的溫度區域，果蔬仍能保持細胞活性，且其呼吸代謝被抑制、衰老速度也減慢[8]。此技術已應用于藍莓[9]、水蜜桃[10]等研究中，得出不同溫度貯藏中冰溫能顯著降低水果呼吸強度，保持水果品質，延長其保鮮期。

現階段桑椹的保鮮研究有冷凍保鮮[5]、氣調結合低溫保鮮[11]、化學結合低溫保鮮[12]等，氣調保鮮和化學保鮮都能提高采后桑椹的品質，延長其保質期，但方法操作復雜，包海蓉等[5]得出冷凍貯藏中冷凍溫度越低，失水率越低，而冷凍易發生凍害現象，影響桑椹品質，而冷藏保持水果細胞液的流動性，既能保鮮又不會對水果造成凍害。因此試驗通過研究4 ℃、冰溫貯藏對桑椹生理、品質及感官的影響，為保證桑椹鮮食及桑椹系列產品的原料品質提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮桑椹：果桑品種“嘉陵30號”，采于南充市嘉陵區新廟鄉。采摘時選擇無腐爛變質9成熟桑椹（盛花期后27 d左右，果實顏色由紅色全變為紫黑色時），將其盛放于水果保鮮盒中，陰涼貯藏，于1 h內運回實驗室，為檢測腐敗桑椹樣品與冷藏樣品中微生物數量和菌相結構差異，因此將采后新鮮桑椹分別放置于室溫（18～25 ℃）、4 ℃、冰溫條件下貯藏，每組樣品平行3次，每隔2 d測定桑椹各項指標。

福林肖卡試劑、5 mg/mL酚標準溶液（廈門海標科技有限公司）；蘆丁標準品（純度≥98%，合肥博美生物科技有限公司）；平板計數瓊脂（PCA）、馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）（杭州百思生物技術有限公司）；碳酸鈉、無水乙醇、硫酸銅、氫氧化鈉、氯化鈉等（均為分析純）。

1.2 儀器與設備

高速冷凍離心機（KDC-160HR，科大創新股份有限公司中佳分公司）；高壓滅菌鍋（MLS-3750SANYO，上海賽默生物科技發展有限公司）；單人凈化工作臺（SW-CJ-1D型，上海蘇凈實業有限公司）；恒溫培養搖床（THZ-300，上海一恒科學儀器有限公司）；電子天平（FA224，上海舜宇恒平科技儀器有限公司）；渦旋混合器（XH-C，常州朗越儀器制造有限公司）；紫外分光光度計（UV-2550，日本島津公司）；高速分散器（XHF-D，寧波新芝生物科技股份有限公司）；三溫三控水槽（上海百典儀器設備有限公司）；電熱鼓風干燥箱（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；多管架自動平衡離心機（TDZ5-WS，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司）；雷磁pH計（PHS-25，上海精密科學儀器有限公司）；GY-4果實硬度儀（樂清市艾德堡儀器有限公司）；水果保鮮盒（鮮元果蔬包裝工廠）。

1.3 方法

1.3.1 桑椹的凍結溫度確定

將新鮮桑椹預冷到4 ℃后，放于-18 ℃冰箱中，中間插溫度感應器，每隔10 s觀察溫度，直至桑果凍結，平行3次，繪制桑椹的凍結溫度-時間曲線（見圖1），判定桑椹的冰溫區域。

1.3.2 測定指標與方法

微生物計數。參照GB 4789.2—2016的方法，細菌選擇平板計數瓊脂（PCA）、真菌選擇馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA），單位CFU/g或Lg（CFU/g）。

呼吸強度。參照卜寧霞等[13]的方法，單位mg CO2/（kg·h）。

腐爛指數。參照趙玲玲等[14]的方法。

感官品質評定方法。參照趙玲玲等[14]的方法稍作改進，分別從桑椹的氣味、組織狀態、色澤、新鮮度4個方面進行評定。

失重率按式（1）計算。

失重率=[貯前果實質量（g）-貯期測定果實質量（g）]/貯前果實質量（g）×100% （1）

硬度。用果實硬度計測定，每次取10個果實，圍繞桑椹的赤道面取2個對稱部位進行測定，參照JJG 450—2016果品硬度計，選擇測頭直徑3.5 mm，單位N/cm2。

其他各指標：還原糖含量，參考GB 5009.7—2016直接滴定法；可滴定酸（TA）含量，參考GB/T 12456—2008中pH電位法（以酒石酸計）；總酚含量，紫外分光光度法[15]，加標回收率92.49%±0.73%；黃酮類化合物含量，紫外分光光度法[16]，加標回收率90.54%±0.95%。

1.4 數據分析

測定和分析結果采用SPSS 16.0和Excel進行數據處理，結果采取“均值±標準差”形式。取p＜0.05認為具有顯著差異，p＜0.01認為具有極顯著差異。

2 結果與分析

2.1 桑椹的凍結溫度

桑椹的凍結溫度-時間曲線見圖1。

桑椹的凍結溫度和桑椹的可溶性固形物有關，可溶性固形物越高，凍結溫度越低[17]。蔣慶[6]指出桑椹的凍結點為-1.4～-1.9 ℃，試驗對9成熟桑椹的凍結溫度進行研究得出，桑椹在-1.7 ℃左右開始趨于平緩，這可能是因為果蔬在接近凍結溫度即將凍結時會釋放出潛熱，從而使溫度在一段時間內基本保持不變。因此其冰溫區域為0～-1.7 ℃，為保證桑椹保存過程中不發生凍害，故將其冰溫貯藏溫度設定為-1 ℃。

圖1 桑椹凍結溫度-時間曲線

2.2 不同貯藏條件對桑椹微生物的影響

新鮮采摘的桑椹表面的細菌和真菌數量分別為1.07×109和2.00×107CFU/g（見圖2）。貯藏期間，室溫組桑椹表面的細菌和真菌數量急劇增加；冷藏條件下桑椹表面的細菌和真菌數量分別在1.78×107～3.72×108CFU/g和1.05×107～4.90×109CFU/g范圍內變化。

貯藏期間，室溫組桑椹表面細菌數量極顯著高于-1 ℃組和4 ℃組（p＜0.01）；4 ℃組和-1 ℃組表面細菌數量在0～4 d內迅速下降，下降10～100倍，4 d后變化逐漸趨于平緩，2個冷藏溫度條件下桑椹表面的細菌數量相差不大，貯藏4 d和10 d時，4 ℃組表面細菌數量顯著高于-1 ℃組（p＜0.05），其余貯藏時間沒有顯著差異（p＞0.05），可能是貯藏前期低溫導致一部分喜溫菌死亡，細菌總數降低，而隨貯藏時間延長，特定的低溫菌以及一部分適應低溫環境的細菌存活下來并緩慢繁殖，因此細菌總數變化平緩，說明低溫能有效降低桑椹表面細菌的數量。

貯藏期間，室溫組桑椹表面真菌數量極顯著高于-1 ℃組和4 ℃組（p＜0.01）；4 ℃組和-1 ℃組真菌數量增加了0～300倍，4 ℃組桑椹表面真菌數量在0～4 d內先緩慢升高，4 d后逐漸趨于平緩；-1 ℃組真菌數量在0～6 d內呈先升高后降低再升高，6 d后逐漸緩慢降低的趨勢。說明低溫雖不能降低桑椹表面真菌的數量，但可以抑制真菌的快速繁殖。貯藏前2 d，-1℃組桑椹表面真菌數量與4 ℃組沒有顯著差異（p＞0.05），2 d后，4 ℃組桑椹表面真菌數量極顯著高于-1 ℃組（p＜0.01），貯藏8 d后高于其10倍以上，這說明冰溫貯藏更有利于抑制真菌的快速繁殖，保持桑椹的新鮮。

圖2 不同貯藏條件下桑椹表面細菌和真菌數量的變化

2.3 不同貯藏條件對桑椹呼吸強度的影響

呼吸強度用來衡量果蔬呼吸作用強弱，是評價新鮮果蔬貯藏壽命的一個重要標志[18]。由圖3可知，隨貯藏天數增加，室溫組呼吸強度持續升高，極顯著高于4 ℃和-1 ℃組（p＜0.01）；而4 ℃和-1 ℃組呼吸強度在0～2 d內快速下降，2 d后逐漸趨于穩定，貯藏前8 d，-1 ℃組呼吸強度與4 ℃組沒有顯著差異（p＞0.05），貯藏10 d后，4 ℃組呼吸強度顯著高于-1 ℃組（p＜0.05）。由此可知，低溫貯藏可以有效抑制桑椹的呼吸強度，而-1 ℃的呼吸強度低于4 ℃，這與張彩珍[19]得出的在不發生冷害的溫度范圍內，貯藏溫度越低，水果的呼吸作用越弱的研究結果一致。

圖3 不同貯藏條件下桑椹呼吸強度的變化

2.4 不同貯藏條件對桑椹品質的影響

2.4.1 桑椹腐爛指數以及感官指標

由表1可知，室溫組桑椹在貯藏2 d內就有明顯腐臭味，組織疏松，有大量汁液流出，果有霉變，無光澤，果梗變褐，腐爛指數為100%；4 ℃組貯藏4 d時，部分桑椹表面開始有1～3個小腐爛斑點，8 d時，表面開始霉變，果梗開始變紅，部分桑椹汁液開始滲出；-1 ℃組貯藏6 d時，部分桑椹表面開始有1～3個小腐爛斑點，10 d時，桑椹表面開始霉變，部分果梗開始由綠變紅，部分桑椹汁液開始滲出。貯藏前8 d，-1℃組腐爛指數遠低于4 ℃組；貯藏10 d后，-1 ℃組腐爛指數逐漸接近4 ℃組，但都低于4 ℃組，這說明冰溫貯藏更有利于抑制桑椹腐爛指數的快速上升。

表1 不同貯藏條件下桑椹腐爛指數以及感官指標的變化

2.4.2 失重率

失重率是衡量果蔬貯藏品質的重要指標，其反映了貯藏期間果實的代謝速率、蒸騰作用的強度[20]。由圖4可知，隨貯藏時間的延長，各貯藏條件下桑椹的失重率都呈上升趨勢。室溫組失重率急劇增加，2 d時在10%以上，4 d達到28%；4 ℃組和-1 ℃組失重率呈緩慢升高趨勢，說明低溫能明顯抑制桑椹失重率的升高，有效抑制桑椹的蒸騰作用。貯藏各階段，-1 ℃桑椹失重率顯著高于4 ℃組（p＜0.05），但貯藏前8 d，失重率都低于5%。

圖4 不同貯藏條件下桑椹失重率的變化

2.4.3 硬度

圖5顯示，隨著貯藏天數增加，各貯藏條件下桑椹的硬度都呈下降趨勢。室溫組硬度急劇下降；4 ℃組和-1 ℃組硬度在貯藏0～6 d內下降明顯，6 d后逐漸趨于平緩，且在各貯藏階段，-1 ℃組硬度都顯著高于4 ℃組（p＜0.05），說明冰溫貯藏更有利于保持桑椹果肉的硬度，延緩桑椹的軟化衰老。

圖5 不同貯藏條件下桑椹硬度的變化

2.4.4 還原糖、可滴定酸含量

圖6顯示，新鮮采摘桑椹還原糖含量為7.12 g/100 g。隨貯藏時間增加，室溫組桑椹中還原糖含量呈迅速下降趨勢，可能是由于桑椹呼吸作用和微生物等作用消耗了還原糖；4 ℃組、-1 ℃組還原糖含量先緩慢下降再緩慢上升，4 ℃組在貯藏2 d時下降，而-1 ℃組是在貯藏4 d時下降，推測是由于低溫抑制并延緩桑椹代謝的正常進行，前期糖消耗大于積累，呈下降趨勢，而溫度越低，代謝越低，因此出現-1 ℃組還原糖下降比4 ℃組延后的情況；而后期采摘的9成熟桑果在低溫貯藏的過程中自然熟化，桑椹中碳水化合物發生轉化，使還原糖含量增加，這說明冰溫貯藏更有利于延緩桑椹中還原糖含量的變化。Chen等[21]得出桑椹貯藏過程中羥基自由基能降解細胞壁多糖，特別是水溶性果膠和半纖維素，同時多聚糖在貯藏過程中的解聚作用和結構改性明顯增強。彭丹等[22]指出果蔬在遭受0℃以下的低溫脅迫時，細胞能增加其糖類物質和游離氨基酸的含量，Ohtake等[23]也指出糖類物質在低溫環境中與細胞膜內脂的極性基團作用，能抑制膜通透性上升和膜相的轉變，從而維持細胞膜的穩定性。因此低溫能顯著延緩還原糖的下降，并保持桑椹固有風味。

隨貯藏時間增加，室溫組桑椹中可滴定酸含量呈先升高后快速下降趨勢，推測室溫組貯藏前期桑椹中碳水化合物在自身代謝和微生物代謝的共同作用下轉化為有機酸，而2 d后桑椹中汁液大量流失及在微生物的作用下，桑椹中可滴定酸含量急劇降低；-1 ℃組和4 ℃組可滴定酸變化整體呈下降趨勢，4 ℃組在0～4 d內下降緩慢，4～8 d內下降明顯，8 d后逐漸趨于平穩；-1 ℃組在0～8 d內變化緩慢，8 d后快速下降，10 d時又逐漸趨于平穩，這說明冰溫貯藏更有利于保持桑椹可滴定酸含量的穩定。蔣慶[6]也得出在5 ℃、-1℃貯藏條件下溫州蜜桔的總酸含量呈明顯下降趨勢?，F有研究得出水果采摘成熟度[24]、有機酸代謝[25]等多種因素都會影響水果總酸含量。

圖6 不同貯藏條件下桑椹中還原糖、可滴定酸的變化

2.4.5 總酚、黃酮類化合物含量

圖7顯示，隨貯藏時間延長，室溫組桑椹中總酚物質含量先降低后緩慢升高，可能是由于室溫條件下桑椹中多酚被氧化的同時產生了再生的酚，而再生的酚更易被氧化，從而阻止原有酚類物質不受氧化[26]，因此含量呈上升趨勢；4 ℃組總酚含量呈W曲線變化趨勢；-1 ℃組總酚含量在0～2 d內變化緩慢，2 d后迅速降低，4 d后逐漸趨于平緩，這說明冰溫貯藏更有利于保持桑椹總酚含量的穩定。由SPSS 16.0分析可知，貯藏2～8 d內，-1 ℃組總酚含量與4 ℃組有顯著差異（p＜0.05）。

室溫組桑椹中黃酮類化合物含量先緩慢下降后緩慢升高，可能是由于貯藏前期桑椹中蘆丁降解酶具有高活性[27]，將蘆丁降解為槲皮素，而隨著貯藏時間延長，桑椹出現輕微發酵，而乙醇對蘆丁降解酶有抑制作用[28]；4 ℃組和-1 ℃組黃酮類化合物含量在0～2 d內緩慢降低，2 d后逐漸趨于穩定，這與涂寶軍[27]得出的冷藏條件下蘆筍中黃酮含量呈緩慢下降趨勢的研究結果一致，這說明低溫貯藏能很好地保留桑椹中的黃酮類化合物。由SPSS 16.0分析可知，貯藏前4 d，-1 ℃組黃酮類化合物含量顯著高于4 ℃組（p＜0.05），貯藏6～10 d內沒有顯著差異（p＞0.05），貯藏12 d時顯著低于4 ℃組（p＜0.05），這說明貯藏前期冰溫更能抑制蘆丁降解酶的活性。

圖7 不同貯藏條件下桑椹中總酚、黃酮類化合物的變化

3 討論與結論

采后水果具有較高的代謝活性，同時附著在水果表面的腐敗微生物的大量生長繁殖，導致果蔬快速腐敗變質。據世界衛生組織估計，在發展中國家，由腐敗微生物造成蔬菜和水果的損失范圍為50%[29]。從微生物檢測結果來看，低溫能顯著降低桑椹表面細菌的數量，抑制桑椹表面真菌的快速繁殖，且在不導致冷害的情況下，溫度越低，效果越顯著（p＜0.05）。Sperber等[30]指出真菌是最重要的腐敗微生物群體，因此冰溫對于桑椹保鮮起到積極作用。

從生理變化來看，常溫貯藏下桑椹的呼吸強度急劇升高，而低溫貯藏桑椹的呼吸強度先快速下降到低水平后逐漸趨于穩定，貯藏后期又緩慢升高，可能是由于貯藏前期低溫抑制桑椹的呼吸代謝，而到貯藏后期由于桑椹開始發生腐敗，微生物不斷生長繁殖，導致桑椹呼吸強度逐漸升高。和4 ℃相比，貯藏8 d后冰溫貯藏桑椹的呼吸強度顯著低于4 ℃（p＜0.05），可知冰溫貯藏可有效抑制桑椹呼吸作用，保持采后桑椹的新鮮。

從貯藏品質來看，桑椹在常溫貯藏下，腐爛指數、失水率急劇上升，硬度、還原糖含量急劇下降，而總酚、黃酮類化合物含量都呈先下降后升高趨勢。同常溫相比，低溫貯藏可顯著抑制桑椹腐爛指數、失水率的上升，減緩桑椹中還原糖、可滴定酸、總酚、黃酮類化合物的損失。試驗結果表明，和4 ℃相比，冰溫貯藏桑椹的呼吸強度更弱，腐爛指數更低，更有利于保持桑椹的硬度以及還原糖含量、可滴定酸含量、總酚含量、黃酮類化合物含量的穩定性。結果說明低溫貯藏對于采后桑椹的品質保鮮有積極作用，同時也證明冰溫的保鮮效果更優。

試驗通過研究不同貯藏溫度，尤其是冰溫貯藏條件下采后桑椹微生物、生理及品質的變化，為桑椹鮮果的貯藏、加工、運輸提供理論基礎。