不同濃度褪黑素處理對草莓保鮮效果的影響

摘 要：草莓果皮嬌嫩，易受機械損傷及病原菌侵染的特點給草莓保鮮帶來難題，故草莓保鮮技術的研究具有重要意義。近年來，褪黑素在調控果實發育和采后果實保鮮中的作用是研究熱點。為了測評不同濃度的褪黑素溶液處理對草莓（ Fragaria ananassa Duch.）的保鮮效果，本研究選用‘章姬’和‘紅顏’兩個草莓品種，分別使用濃度0.1 mmol/L、0.3 mmol/L和0.5 mmol/L褪黑素溶液處理草莓果實，測定褪黑素處理后草莓果實腐爛率、失重率、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、Vc含量等參數。結果表明，對于‘章姬’和‘紅顏’兩個草莓品種，褪黑素最佳的保鮮濃度分別為0.5 mmol/L和0.3 mmol/L。

關鍵詞：草莓；褪黑素；保鮮

中圖分類號：S436 文獻標識碼：A 文章編號：0488-5368（2025）01-0021-05

Effects of Different Melatonin Concentrations on Preservation of Strawberries

GOU Yijie，YANG Zhenhua

（Shaanxi Strawberry Engineering Technology Research Center， Northern Strawberry Industry Research and

Development Center， Yangling Vocational and Technical College， Yangling， Shaanxi 712100， China）

Abstract：Strawberries are characterized by their delicate skin， making them highly susceptible to mechanical damage and pathogen infection. This poses significant challenges to their preservation. Consequently， the development of effective strawberry preservation technologies is of great significance. In recent years， the role of melatonin in regulating fruit development and enhancing postharvest preservation has gained significant attention. This study aimed to evaluate the preservation effects of melatonin solutions at different concentrations on strawberries （ Fragaria ananassa Duch.）. Two strawberry cultivars， ‘Zhangji’ and ‘Hongyan’ were selected and treated with melatonin solutions at concentrations of 0.1 mmol/L， 0.3 mmol/L， and 0.5 mmol/L. Key parameters such as rot rate， weight loss rate， firmness， soluble solids content， titratable acidity， and vitamin C content were measured following melatonin treatment. The results showed that the optimal melatonin concentrations for preserving ‘Zhangji’ and ‘Hongyan’ strawberries were 0.5 mmol/L and 0.3 mmol/L， respectively.

Key words：Strawberry; Melatonin; Preservation

目前，草莓保鮮可用的方法有很多，常見的有氣調保鮮技術、熱處理保鮮技術、涂膜保鮮技術、輻照技術、低壓貯存、冷霧處理、超聲波處理、臭氧處理等^[1]。氣調法、輻照技術等其他方法成本較高^[3]；涂膜法由于原料研究尚有很大空間，在商業上仍未推廣使用^[2，3]；熱處理有一定的保鮮效果，但經短時間高溫處理的草莓，外觀和口感會受到不利影響^[4]。為提高草莓果實采后質量，還需要繼續研究更多有效方法。褪黑素是一種在植物體內廣泛存在的酰胺類植物激素^[5] 。其合成和分泌在植物的生長發育和抗逆作用應對中扮演著關鍵角色^[6]。同時，對于果實保鮮，褪黑素的應用也備受關注^[7]。李

思純等^[8]發現在油桃的貯藏過程中，外源褪黑素處理被證實具有顯著的效果，能夠保持油桃的品質，能夠大幅度降低油桃的腐爛指數，減少貯藏后期油桃的失重現象，有效抑制果實呼吸強度的增加，進而延緩果實的衰老過程。同時，褪黑素處理還促進了油桃糖酸比的優化，顯著延緩了果實硬度、可溶性固形物、可溶性蛋白及維生素C含量的下降，從而確保了油桃在貯藏期間能夠保持較佳的口感和營養價值。謝晶等^[9]在研究中發現，采用0.4 mmol/L的褪黑素處理能夠顯著減緩荔枝在采后貯藏期間出現的果實衰老和褐變問題，有效延長了荔枝的保鮮期。孫倩倩^[10]則通過研究發現，褪黑素在提高番茄果實品質方面具有顯著作用，該研究發現褪黑素不僅提高了番茄果實中的紅色素含量，使得果實色澤更加鮮艷，還促進了乙烯的產生，加速了果實的成熟過程。此外，褪黑素還增加了番茄果實的香氣和風味，使得果實更加美味可口，展現出了良好的催熟效果。Aghdam等^[11]發現褪黑素可以提高草莓采后果實的抗氧化性，延緩腐爛時間。鄧淑芳等^[12]在研究中發現，對枸杞進行褪黑素處理后，其呼吸強度和乙烯釋放速率均得到了顯著的降低，這一處理有效地減少了果實內的活性氧含量，使得果實內部的氧化應激狀態得到了緩解，還促進了總酚和類黃酮等抗氧化物質的積累，這些物質對于提升枸杞的抗氧化能力和延長果實保鮮期具有重要意義，同時，其類胡蘿卜素、色澤、硬度、固酸比等品質指標顯著高于對照組。

本研究通過不同濃度褪黑素處理試驗，篩選出對‘章姬’和‘紅顏’草莓果實處理的最適宜濃度。旨在為褪黑素在草莓采后保鮮等技術領域的應用提供理論依據，進一步提升草莓的貯藏品質和延長保鮮期。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本次試驗材料所用品種為草莓‘章姬’和‘紅顏’，采摘于楊凌當地草莓大棚。要求成熟度為八成熟，中等大小且無機械損傷。采后立即運回實驗室，自然風干直至室溫，期間剔除不符合標準的草莓。

1.2 試驗設計

分別用 0.1mmol/L、0.3 mmol/L、0.5 mmol/L濃度的褪黑素溶液浸泡草莓果實5 min，每個處理分為兩組，自然晾干后再將草莓果實分裝于保鮮盒內，并套上保鮮袋，在4 ℃恒溫冰箱中避光貯藏7 d。分別在貯藏后的4 d、7d 觀察腐爛情況并進行腐爛率、腐爛指數、失重率、硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量和維生素C含量的測定。

1.3 測定方法

1.3.1 腐爛率和腐爛指數的測定 腐爛率在試驗時間分別到4 d和7 d時進行計算，計算公式為：腐爛率（%）=腐爛果實數/果實總數×100，重復3次。

腐爛指數的確定基于腐爛面積在果實總面積中的占比，腐爛程度被細分為四個等級：0級表示無腐爛；1級表示腐爛面積占1%～25%；2級表示腐爛面積占26%～50%；3級表示腐爛面積占51%～100%。腐爛指數的計算公式為：

腐爛指數（%）= [（各級腐爛果數 × 相應腐爛級別數）/（最高腐爛級別數 × 果實總數）] × 100，重復3次。

1.3.2 失重率的測定 記錄每組草莓的初始重量在試驗到4 d和7 d時的變化。

失重率（%）=（初始重量－稱量重量）/初始重量×100，重復3次。

1.3.3 果實硬度的測定 選用了TA-XT2i型質構儀，在草莓的最大直徑處選取兩個中心對稱部位進行測定，探頭直徑為5 mm，下壓距離為5 mm，下壓速率為2 mm/s。每次測定選取10個果實，并重復測定3次，以確保結果的準確性。

1.3.4 可溶性固形物含量的測定 選用PAL-1數顯糖度計測定，將果實充分打碎混勻，四層紗布擠出濾液，過濾后測定，每次測定選取10個果實，并重復測定3次，結果以%表示。

1.3.5 可滴定酸的測定 選用酸堿滴定法測定。試樣浸出液以酚酞為指示劑，用0.1mol/L氫氧化鈉標準液滴定，至出現微紅色30 s內不退色為終點。同時做空白試驗。每次測定選取10個果實，并重復測定3次。

1.3.6 維生素C含量的測定 選用國標GB/T 6195-1986 Vc含量測定法。每次測定稱10～40 g草莓漿狀樣品，用浸提劑將樣品移入100 mL容量瓶，并稀釋至刻度，搖勻過濾。吸取10 mL濾液放入50 mL錐形瓶中，用已標定過的2，6-二氯靛酚溶液滴定，直至溶液呈粉紅色15 s不褪色為止。同時做空白試驗。每次測定選取10個果實，并重復測定3次。

1.4 數據處理

試驗數據采用SPSS Statisics 19、Origin 2021進行數據整理、分析與作圖， P lt;0.05。

2 結果與分析

2.1 不同濃度褪黑素溶液處理對‘章姬’和‘紅顏’草莓果實腐爛率和腐爛指數的影響

草莓因貯存不當，腐爛變質的現象頻繁發生。如圖1所示，‘章姬’和‘紅顏’的草莓果實在不同濃度的褪黑素處理下都有延緩其腐爛的效果，其中‘章姬’草莓果實在0.5 mmol/L的褪黑素溶液處理效果最佳，‘紅顏’草莓果實在0.3 mmol/L的褪黑素溶液處理效果最佳。在第4天時，‘章姬’ 草莓果實在0.5 mmol/L 褪黑素溶液處理組的腐爛率為77 %，顯著低于其他對照組，‘紅顏’草莓果實在0.3 mmol/L褪黑素溶液處理組則是在第7天時顯著低于其他對照組，兩種處理組的腐爛指數在第4天和第7天時都與其他組有明顯差異。

2.2 不同濃度褪黑素溶液處理對‘章姬’和‘紅顏’草莓果實失重率的影響

在草莓貯藏過程中，水分蒸發，呼吸作用、微生物的浸染等因素都會導致草莓失重，因此失重率是反映草莓采后品質的重要指標^[13]。如圖2所示，不同濃度褪黑素溶液處理的草莓果實失重減少，在第4天和第7天時，‘章姬’草莓果實的0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組和‘紅顏’草莓果實的0.3 mmol/L褪黑素溶液處理組都有效的抑制了失重，失重率明顯低于其他組別，效果最佳。

2.3 不同濃度褪黑素溶液處理對‘章姬’和‘紅顏’草莓果實硬度的影響

草莓果實硬度可以從一定程度上直觀地反映出新鮮程度。如圖3所示，草莓果實的硬度在貯存期間不斷軟化，褪黑素溶液處理過的草莓果實抑制了硬度的降低，其中‘章姬’草莓果實0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實0.3 mmol/L 褪黑素溶液處理組效果最佳，在第4天和第7天時兩組處理組的硬度分別為7.1 N、6.6 N和10.25 N、8.5 N。與兩種草莓果實的初始硬度7.8N和11.3N相比，下降較少。

2.4 不同濃度褪黑素溶液處理對‘章姬’和‘紅顏’草莓果實可溶性固形物、可滴定酸、維生素C含量的影響

可溶性固形物含量不僅是評估果實風味的重要指標，同時也反映了果實中營養物質的保留情況，這一指標的高低，直接關系到果實口感的豐富程度和營養價值的保持程度^[14]。如圖4a和4b所示，在貯存期間，草莓果實的可溶性固形物含量呈現逐漸降低的趨勢。然而，經過褪黑素溶液處理的草莓果實，其可溶性固形物含量的下降得到了顯著的延緩。通過對比各試驗組和對照組的數據，可以明顯觀察到褪黑素處理對于草莓果實可溶性固形物含量的積極影響。其中，‘章姬’草莓果實0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實0.3 mmol/L褪黑素溶液處理組效果最佳。

可滴定酸含量是影響水果口感的關鍵因素之一^[14]。如圖4c和4d所示，‘章姬’草莓果實0 d時可滴定酸為123 mg/100g，‘紅顏’草莓果實0 d時可滴定酸為112 mg/100g。在貯存期間，兩種草莓果實的可滴定酸含量均呈現逐漸下降的趨勢。然而，經過褪黑素溶液的處理后，這種下降程度得到了有效的抑制，顯然，褪黑素在保持草莓果實口感方面的積極作用。其中，‘章姬’草莓果實 0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實 0.3 mmol/L 褪黑素溶液處理組效果最好。

草莓果實富含大量的維生素C^[15]。如圖4e和4f所示，在不同濃度褪黑素處理后的草莓果實Vc含量的下降程度低于對照組，其中，‘章姬’草莓果實 0.5 mmol/L褪黑素溶液處理組與‘紅顏’草莓果實 0.3 mmol/L 褪黑素溶液處理組效果最好，尤其是‘章姬’草莓果實0.5 mmol/L 褪黑素溶液處理組的Vc含量遠高于其它試驗組。

3 結論與討論

本研究發現對照組和褪黑素處理組的‘章姬’和‘紅顏’草莓果實隨著貯存時間的增加，均發生了不同程度的腐爛、失重，但草莓果實在不同濃度的褪黑素處理下都有延緩其腐爛和失重的效果。‘章姬’和‘紅顏’草莓果實初始的硬度為7.8 N、11.3N，貯存期間硬度逐漸下降，在貯藏的第7天時，0.5 mmol/L處理組和0.3 mmol/L處理組‘章姬’和‘紅顏’草莓果實的硬度分別為6.6 N、8.5 N，褪黑素處理有效地使草莓細胞壁變得更加穩定，延緩了軟化速度。

草莓果實的風味與營養物質包括可溶性固形物、可滴定酸、維生素C等，是影響消費者選購的主要因素，它們的水平在很大程度上決定草莓風味品質的優劣。因此延長草莓采后果實品質，對草莓的栽培生產、加工銷售都有重要意義，能夠大力推動草莓產業的可持續發展。本研究發現在貯藏的第7天，可溶性固形物、可滴定酸及維生素C含量三大指標與對照組相比，均反映出較大差異，在最佳處理組下，‘章姬’草莓果實（0.5 mmol/L）的以上指標分別高于對照組10.1%、25%、11.12%，‘紅顏’草莓果實（0.3 mmol/L）則分別高于對照組20.14%、18.63%、4.17%。上述結果充分印證了褪黑素處理在草莓貯藏過程中的顯著效果。通過抑制草莓果實的發酵過程，有效緩解了果實風味和口感的下降，為草莓的保鮮和品質保持提供了有力的支持。

綜上所述，褪黑素展現出了在草莓采后保鮮領域的巨大潛力。然而，為了充分發掘和利用褪黑素的保鮮能力，還需更深層次探討其保鮮機理的深層次問題，并不斷優化處理方法，更有效地延長草莓的保鮮期，確保草莓在采后一段時間內仍然能保持優質的口感和風味。

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收稿日期：2024-02-08 修回日期：2024-05-10

基金項目：楊凌職業技術學院重點科研項目：設施草莓綠色高效栽培集成化技術應用研究（0300441）；陜西省重點研發計劃：褪黑素對提高草莓抗逆性和果實采后保鮮的功能研究（2023-YBNY-043）。

第一作者簡介：緱一杰（1995-），女，講師，主要從事園藝學教學和草莓育種研究工作。

通信作者：楊振華。