精準控溫對阿克蘇蘋果采后生理品質的影響

李孟潔，董成虎，紀海鵬，陳存坤,3，于晉澤,3，張娜*，梁麗雅

1(天津農學院 食品科學與生物工程學院，天津，300384)2(天津市農業科學院 農產品保鮮與加工技術研究所 (國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津))，農業農村部農產品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津，300384)3(天津國嘉農產品保鮮生產力促進有限公司，天津，300384) 4(天津農學院 農學與資源環境學院，天津，300384)

阿克蘇紅富士蘋果(MaluspumilaMill.)產自新疆阿克蘇地區，該地屬暖溫帶干旱氣候[1]，日照時間長、晝夜溫差大[2-3]，得天獨厚的氣候條件和地理環境使阿克蘇生產出的蘋果果實個大、含糖量高、果香濃郁、酥脆多汁，富含維生素C、纖維素、果膠等營養物質，尤其是其獨具特色的“冰糖心”，受到消費者的廣泛喜愛[4-5]。然而阿克蘇紅富士蘋果因含糖量高采后易褐變[6]，呼吸強度高消耗大量營養物質，且呼吸躍變后果實硬度急劇下降，這些因素都會嚴重影響蘋果果實品質，降低蘋果的商品價值。

果實采后貯藏過程中的營養品質與貯藏條件有很大的關系，溫度是影響果實品質的一個重要因素[7]，果實由于品種、生長環境、栽培條件等不同，對貯藏條件的要求也不相同[8-9]。李秀芳等[10]研究發現低溫可以延緩花青苷采后降解、推遲酶活性峰的時間，保持紅富士蘋果的色澤；還有學者[11]研究表明適宜的低溫能維持“金紅”蘋果果實較高的能量水平、抑制果實褐變，延緩衰老，其中2 ℃貯藏效果最好，0 ℃次之；高華等[12]認為秦陽蘋果最適宜的貯藏溫度為0～1 ℃。目前對阿克蘇富士蘋果貯藏的研究有不同激素處理、不同采收期等[13-14]，但有關溫度對其內在品質的研究則相對較少，同時目前阿克蘇蘋果生產中大多數采用(0±0.5) ℃貯藏，存在糖心快速流失的現象，因此有必要進一步利用近冰點貯藏技術原理，采用精準控溫處理，提高果實貯藏品質，減緩糖心消失。

本試驗在前期研究基礎上，通過比較(-2±0.5)、(0±0.5)、(2±0.5) ℃ 3種不同貯藏溫度對阿克蘇蘋果貯藏過程中果實呼吸強度、硬度、可溶性固形物(total soluble solid，SSC)、可滴定酸(total acid，TA)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量以及多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)、過氧化物酶(peroxidase，POD)活性以及“糖心”消失率的變化情況，以期得到貯藏阿克蘇蘋果的最佳貯藏溫度，為阿克蘇紅富士蘋果的精準貯藏提供一定的技術依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試蘋果為紅富士品種，采于新疆阿克蘇紅旗坡農場一個管理良好的果園，采收后立即空運至國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)，挑選成熟度均勻、果形完好、無病蟲害及機械損傷的果實進行試驗。

無水醋酸鈉、愈創木酚，天津市光復發展有限公司；三氯乙酸、冰醋酸、鄰苯二酚、聚乙二醇6 000，天津市光復精細化工研究所；Triton X-100、聚乙烯吡咯烷酮、酚酞指示劑、質量分數30% H2O2，天津市江天統一科技有限公司；NaOH，天津市風船化學試劑科技有限公司；2-硫代巴比妥酸，上海弘順生物科技有限公司；NaCl，天津市福晨化學試劑廠。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

H528451型糖度計，日本ATAGO愛宕公司；殘氧儀Check Point O2/CO2，東莞市譜標實驗器材科技有限公司；TA-XT plus型物性測定儀，英國Stable Micro Systems；FA1004型電子天平，上海荊軻天平有限公司；DK-98-IIA型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；HR/T20M型臺式高速冷凍離心機，湖南赫西儀器裝備有限公司；UV-2600型紫外可見分光光度計，島津儀器(蘇州)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 處理方法

將挑選好的果實隨機分為3組，分別置于(-2±0.5)、(0±0.5)、(2±0.5) ℃ 3座不同溫度的精準控溫冷庫中進行貯藏。每個處理12箱蘋果(每箱果重7.5 kg)，每隔15 d隨機取樣測定相關指標，同時取果肉樣品用液氮進行凍樣，放置于-80 ℃冰箱進行保存以備使用，連續測定3個月。

1.3.2 測試指標與方法

1.3.2.1 呼吸強度的測定

每次隨機選取3個蘋果，設3個平行，稱重后放入密閉保鮮盒(2 500 mL)，在貯藏溫度下密閉2 h，用殘氧儀測量保鮮盒內蘋果的呼吸強度[15]。重復3次，單位為mg CO2/(kg·h)。

1.3.2.2 硬度的測定

參照肖子寒等[16]的方法，采用質構儀進行檢測，每次隨機取樣5個蘋果，每個蘋果在赤道陰陽兩面取2個測量點，用P/2探頭(探頭直徑為2 mm)進行穿刺測量。結果取平均值，單位為kg/cm2。

1.3.2.3 SSC含量的測定

每次隨機選取3個蘋果，進行清洗、去皮，取果肉放入榨汁機中榨汁，用8層紗布過濾，濾液待用。用蒸餾水清洗糖度計檢測鏡，用滴管吸取濾液滴入檢測鏡中檢測，記錄數據，重復3次，結果取平均值。

1.3.2.4 TA含量的測定

參照胡云峰等[17]的方法，用酸堿滴定法進行測定。

1.3.2.5 MDA含量的測定

稱取1.0 g蘋果樣品于研磨中，加入5.0 mL 10 g/L 三氯乙酸溶液研磨成勻漿后，4 ℃、10 000×g離心15 min，過濾上清液備用。取2.0 mL上清液(空白管中加入2.0 mL 100 g/L三氯乙酸溶液)，加入2.0 mL 6.7 g/L硫代巴比妥酸，混合均勻后沸水浴20 min，取出冷卻至室溫。分別測定其在450、532、600 nm處的吸光度值。每組處理重復測定3次。

反應混合液中MDA的含量按公式(1)計算:

c/(μmol·L-1)=6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450

(1)

每克果蔬樣品中MDA含量按公式(2)計算：

(2)

式中：c，反應混合液中MDA的含量，μmol/L；V，樣品提取液總體積，mL；VS，測定時所取樣品提取液體積，mL；m，樣品質量，g。

1.3.2.6 PPO活性的測定

參考曹建康等[18]的方法測定。

1.3.2.7 POD的測定

參考曹建康等[18]的方法測定。

1.3.2.8 糖心果率

每次測定取30個果實，沿果實赤道處切開，觀察計算糖心果率，按公式(3)所示：

(3)

1.4 數據處理

用Excel 2010計算3次重復試驗的平均值和標準誤差；用SPSS Statistic 19進行差異顯著性檢驗，采用Duncan法，顯著水平為P<0.05；用Origin 2018進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 貯藏溫度對阿克蘇蘋果呼吸強度的影響

采后果實脫離母體的養分供給，需要通過呼吸作用來維持生命活動，呼吸強度是反應植物體新陳代謝的一個重要指標[19]，呼吸越強營養物質消耗的越快。蘋果為呼吸躍變型果實，如圖1所示，在貯藏前期，果實呼吸增長緩慢，30 d以后果實呼吸強度大幅度增加，在45 d時達到峰值，-2、0、2 ℃貯藏下的蘋果呼吸峰值分別為：7.13、7.03、6.77 mgCO2/(kg·h)，3個處理組之間有顯著差異(P<0.05)；45 d后呼吸強度逐漸降低。在整個貯藏期，-2 ℃下貯藏的蘋果呼吸強度低于其他2個處理組，減少了營養物質的消耗，對呼吸的重要底物——糖類的維持是有利的。

圖1 貯藏溫度對阿克蘇蘋果呼吸強度的影響Fig.1 Effect of different storage temperature on respiratory intensity of Aksu apple注：不同字母表示同一時間不同處理組之間存在顯著性差異(P<0.05)(下同)

2.2 貯藏溫度對阿克蘇蘋果硬度的影響

硬度是蘋果耐貯藏性的一個重要指標，隨著果實成熟度不斷增加，果實細胞中的果膠和纖維素等被分解[20]，硬度逐漸下降。如圖2所示，隨著貯藏時間的延長，硬度呈現下降的趨勢。貯藏15 d時，-2 ℃處理組硬度分別為2、0 ℃處理組的1.09、1.06倍，顯著高于其他2個處理組(P<0.05)。在整個貯藏期間，-2 ℃處理組的硬度均高于其他2個處理組，顯著高于2 ℃處理組(P<0.05)，表明-2 ℃貯藏更有利于維持果實硬度，可能因為果膠酶等活性受到抑制[21]。

圖2 貯藏溫度對阿克蘇蘋果硬度的影響Fig.2 Effect of different storage temperature on firmness of Aksu apple

2.3 貯藏溫度對阿克蘇蘋果SSC含量的影響

SSC是影響蘋果風味的主要指標之一[22]。如圖3所示，在貯藏期間，不同溫度下貯藏的蘋果SSC含量均呈現先升高后降低的趨勢；貯藏前期隨著果實的成熟，淀粉逐漸轉化為糖類，是SSC增加的重要原因；貯藏后期隨著果實衰老和呼吸躍變期的到來，糖類作為主要的呼吸底物被逐漸消耗[21]，SSC逐漸下降。在整個貯藏期間，不同溫度貯藏下的蘋果SSC均有顯著差異(P<0.05)，-2 ℃下處理組的SSC較高。

圖3 貯藏溫度對阿克蘇蘋果可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of different storage temperature on the soluble solids content of Aksu apple

2.4 貯藏溫度對阿克蘇蘋果TA含量的影響

如圖4所示，在整個貯藏期內阿克蘇蘋果的TA含量隨貯藏時間的延長呈下降趨勢。在貯藏初期，阿克蘇蘋果可滴定酸含量最高為0.55%；從15 d開始，不同溫度下貯藏的蘋果可滴定酸含量出現顯著性差異(P<0.05)。貯藏前期，不同溫度下貯藏的蘋果可滴定酸含量下降趨勢大致相同，貯藏到60～75 d時，2 ℃貯藏的蘋果的可滴定酸含量下降幅度增大，可能是溫度較高，到后期可滴定酸含量消耗地較快所致。在整個貯藏期，-2 ℃貯藏下的果實可滴定酸含量一直保持在較高水平。

圖4 貯藏溫度對阿克蘇蘋果可滴定酸含量的影響Fig.4 Effect of different storage temperature on the soluble solids content of Aksu apple

2.5 貯藏溫度對阿克蘇蘋果MDA含量的影響

MDA含量在一定程度上反映著果蔬細胞的衰老程度[23]，含量越高說明其內部細胞衰老程度越高，細胞損傷程度越深。如圖5所示，隨著貯藏時間延長，MDA逐漸累積，2 ℃與0 ℃處理組MDA含量快速積累，在貯藏15 d時，與-2 ℃處理組就有了顯著差異(P<0.05)。-2 ℃貯藏下的MDA含量最低，此溫度貯藏有利于減少阿克蘇蘋果膜脂過氧化程度，貯藏末期，2、0、-2 ℃貯藏MDA含量分別為0.177、0.169、0.153 μmol/100 g。

圖5 貯藏溫度對阿克蘇蘋果丙二醛含量的影響Fig.5 Effect of different storage temperature on malondialdehyde content of Aksu apple

2.6 貯藏溫度對阿克蘇蘋果PPO活性的影響

PPO廣泛存在于植物體之中，可氧化酚類物質為醌類物質，引起果實褐變[24]。如圖6所示，隨著貯藏時間的延長，PPO活性總體呈上升的趨勢，2 ℃下貯藏的蘋果PPO活性一直增加；0 ℃貯藏的蘋果PPO活性增加幅度也較大，但顯著低于2 ℃(P<0.05)；-2 ℃貯藏的果實前期PPO增長的緩慢，45 d之后才有較大幅度的增長，說明-2 ℃有利于抑制PPO活性的增加，延緩果肉褐變從而保持果實品質[25]，有利于果實的貯藏。

圖6 貯藏溫度對阿克蘇蘋果PPO活性的影響Fig.6 Effect of different storage temperature on PPO activity of Aksu apple

2.7 貯藏溫度對阿克蘇蘋果POD活性的影響

圖7 貯藏溫度對阿克蘇蘋果POD活性的影響Fig.7 Effect of different storage temperature on POD activity of Aksu apple

2.8 貯藏溫度對阿克蘇蘋果糖心果率的影響

如圖8所示，隨著貯藏時間的延長，糖心果率呈逐漸下降的趨勢。-2 ℃貯藏條件下糖心果率變化范圍為96.6%～43.3%，而2 ℃貯藏果實的糖心果率在96.6%～30%；2 ℃貯藏條件下的糖心果率在貯藏期間快速下降，糖心果率最低，其次為0 ℃；-2 ℃貯藏的果實在貯藏期間糖心果率一直高于其他2個處理，說明-2 ℃有利于減緩糖心的消失，這可能與此溫度下果實呼吸強度較低有關。

圖8 貯藏溫度對阿克蘇蘋果糖心果率的影響Fig.8 Effect of storage temperature on the percentage of sweet core fruit of Aksu apple

3 討論與結論

貯藏溫度是影響采后果蔬品質的重要因素，阿克蘇地區因其特殊的自然環境，生產出來的蘋果有獨特的“冰糖心”，為了更好地維持其采后糖心品質，本試驗研究了不同貯藏溫度對阿克蘇蘋果品質的影響。本研究發現，隨著貯藏溫度的降低，蘋果糖心率越高，糖心消失地越慢，-2 ℃貯藏條件下蘋果糖心率最高，可能因為-2 ℃貯藏下的蘋果，呼吸強度最低，糖類作為呼吸重要的底物，呼吸強度小有利于減少果實糖類的消耗。酶活性的高低受溫度影響很大，不同的酶有不同的特性，酶特性也會因果蔬品種的不同而有所變化，本研究發現隨著貯藏時間的延長，阿克蘇蘋果PPO和POD活性逐漸升高，-2 ℃貯藏更有利于POD活性的增加、減少自由基對果實的傷害。貯藏環境溫度波動也會影響果實貯藏品質[27]，李媛[28]研究發現，溫度波動越小，石榴貯藏品質越好，且溫度波動小有利于減小石榴冷害的發生；劉佳等[29]在黃瓜上也有類似的發現；張潔等[30]發現，(4±0.05) ℃下貯藏的鮮切蘋果，比其他較大波動溫度下貯藏的鮮切蘋果保持了更好的品質。本試驗將蘋果置于精準控溫裝置下進行貯藏，減小了溫度波動對果實品質的影響，有力地證明了在一定溫度范圍內，隨著貯藏溫度的降低，阿克蘇蘋果糖心率越高，硬度也維持在較高狀態，有利于較好地保持阿克蘇蘋果的商品價值。本試驗結果表明，較低的溫度可以保持阿克蘇蘋果較高的硬度和SSC含量，在一定程度上抑制阿克蘇蘋果PPO活性，有利于減少果肉褐變，延緩糖心的消失，提高貯藏品質。