1-MCP和真空预冷对“三冠王”黑莓果实贮藏效果及活性氧代谢的影响

赵 茜，王友升,*，王郅媛，王贵禧，李丽萍

(1. 北京工商大学 植物资源研究开发北京市重点实验室，北京 100048；2. 北京工商大学 食品添加剂与配料北京高校工程

研究中心，北京 100048；3. 中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局林木培育实验室，北京 100091)

1-MCP和真空预冷对“三冠王”黑莓果实贮藏效果及活性氧代谢的影响

赵 茜1,2，王友升1,2,*，王郅媛1,2，王贵禧3，李丽萍1,2

(1. 北京工商大学 植物资源研究开发北京市重点实验室，北京 100048；2. 北京工商大学 食品添加剂与配料北京高校工程

研究中心，北京 100048；3. 中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局林木培育实验室，北京 100091)

“三冠王”黑莓果实分别用5μg/L 1-MCP和真空预冷(10℃)处理，然后于0℃贮藏21d，并测定黑莓果实的贮藏效果及活性氧代谢。1-MCP和真空预冷处理均抑制黑莓果实色泽L*、a*、b*值和可溶性固形物的升高，其中真空预冷作用效果优于1-MCP。虽然1-MCP和真空预冷处理均推迟了LOX 活性、花青素含量的上升，但1-MCP处理还具有降低膜脂过氧化产物MDA 的积累和对总还原能力的推迟作用，而真空预冷处理能够提高总还原能力，但也诱导MDA含量升高。结果表明1-MCP和真空预冷处理均可有效延缓黑莓果实的品质劣变，但对活性氧代谢的影响出现明显差异。

黑莓；1-MCP；真空预冷；品质；活性氧代谢

黑莓(Rubus spp.)属于蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus L.)聚合浆果，果实柔嫩多汁、风味独特[1]，其中含有的SOD、鞣化酸[2]、花青素[3]具有很强的抗氧化能力。但由于果皮极薄，组织娇嫩，结构易碎，且呼吸速率高等特点，采后不耐贮藏[4]。

1-甲基环丙烯(1-methylcylclopropene，1-MCP)是一种环丙烯类化合物，它可以阻断乙烯与受体蛋白结合，抑制乙烯诱导果实成熟和衰老，在苹果[5]、梨[6]等果蔬

上应用已经取得理想的效果。对于黑莓这种非呼吸跃变型果实来说，1-MCP作用效应及其机理目前还不十分清楚。真空预冷将被采摘后的物料放在真空室内，通过抽真空，使物料内部的水分迅速蒸发，由于水分的蒸发吸热导致物料本身温度下降(一般在0～10℃)。具有冷却速度快、效果均匀、能耗低、产品不会受到污染等特点，目前已在青花菜[7]、白蘑菇[8]等果蔬上有相关报道，并发现其可有效延长果实的货架期。但真空预冷黑莓果实的作用效果，还未见相关报道。本研究以黑莓为试材，比较1-MCP、真空预冷对黑莓果实的贮藏效果比较，为延长黑莓果实市场供应时间提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

本研究所采用的黑莓品种为“三冠王”(Triple Crown)，采自北京顺义区果园，采收后迅速运入实验室。选择果实大小、色泽、成熟度一致，无病虫害与无机械伤的样品进行实验。

Na2HPO4、NaH2PO4、考马斯亮蓝、聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)、三氯乙酸、丙酮、甲醇、氯化钾、醋酸钠、铁氰化钾、三氯化铁、亚油酸、过氧化氢、硫代巴比妥酸等均为分析纯，购于北京北化精细化学品有限责任公司。

1.2 仪器与设备

T25分散机；F-80C型制冰机；Eppendorf 5810R型离心机；TB-214型分析天平；UV-2450型分光光度计；DHG 9145A型电热鼓风干燥箱；THZ-C-1型全温空气浴摇床；PR-201型手持糖度计；HH.SY11-Ni2电热恒温水浴锅。

1.3 原料处理设计

黑莓果实的采收成熟度为七成熟，即果面着黑色面积为30%左右。本实验设计3组处理：对照组(A)，选择同等成熟度，同等大小的果实作为对照；1-MCP处理组(B)：将果实装入塑料箱内，用5μg/L 1-MCP在20℃熏蒸24h；真空预冷处理(C)：将果实装入塑料箱内，打开箱盖，放入真空预冷冻干机中10℃放置1h。所有处理完毕后将塑料箱置于0℃贮藏21d后测定各项品质和生理指标。

1.4 样品的提取

从15个黑莓果实中取10g果肉，加入20mL提取溶液，冰浴下均质，在14000×g、4℃条件下离心1h后取上清液进行测定，其中蛋白质、脂氧合酶(LOX)、过氧化氢酶(CAT)活性的提取液为PBS磷酸缓冲液(100mmol/L，pH 7.8)+0.2g PVPP，丙二醛(MDA)的提取液为5g/100mL三氯乙酸(TCA)，花青素的提取液为丙酮，总还原能力的提取液为甲醇。

1.5 测定指标

1.5.1 色度测定

用色差计测定果实的果皮和果肉色度，用L*a*b*色度空间表征果实的色度变化，L*表征亮度，a*表征红色饱和度，b*表征黄色饱和度。果实色度测定时分别在果实纵切面的四边测定一个点。每个处理测定15个黑莓果实的色度，取平均值。

1.5.2 可溶性固形物(SSC)含量测定

取黑莓果实，榨汁，用糖度计测定果实的可溶性固形物。重复测定3次取平均值。以牛血清蛋白作标准曲线，换算成每克鲜样中蛋白质含量(mg/g mf)。

1.5.3 蛋白质含量测定

参照史兰[9]的方法，反应体系：0.1mL PBS提取液，5.0mL考马斯亮蓝，反应10min，然后在595nm下测定其吸光度。重复测定3次取平均值。

1.5.4 丙二醛(MDA) 测定

根据Wang等[10]的方法，反应体系中含硫代巴比妥酸(TBA，0.33g/100mL)和1mL三氯乙酸(TCA)提取液，混匀后在95℃加热20 min，迅速冷却并在14000×g离心10min。取上清液分别在532nm和600nm波长测定吸光度，并计算脂质过氧化产物含量。重复测定3次取平均值。

1.5.5 花青素含量的测定

参照Wang等[11]的方法。以天竺葵-3-葡萄糖苷作标准曲线，样品的花青素含量换算为每克鲜质量样品中天竺葵-3-葡萄糖苷的含量(mg/g mf)。重复测定3次取平均值。

1.5.6 总还原能力测定

参考Liyana-Pathirana[12]的方法。反应体系为：0.2mL样品，1.0mL磷酸缓冲液(PBS)和1.0mL 1g/100mL铁氰化钾混合均匀，于50℃水浴锅中放置20min，冷却，加入1.0mL 10g/100mL TCA，混匀后取出1mL，再加入2mL蒸馏水和0.3mL 0.1g/100mL FeCl3，放置10min后于700nm下测其吸光度记为A。用0.2mL蒸馏水代替样品作为空白，所得吸光度记为A1。以吸光度(A－A1)大小来评价还原能力的强弱。重复测定3次取平均值。

1.5.7 脂氧合酶(LOX)活性测定

LOX活性的测定参考Wang[13]的方法，体系中含0.05mL 0.4mmol/L亚油酸钠， 2.85mL 89mmol/L 磷酸缓冲液(pH 6.0)和0.3mL提取液，反应温度为30℃ ，测定1min内234nm处吸光度(A)，用磷酸缓冲液代替样品作空白，所得吸光度为A1，以(A－A1)评价酶活强弱。酶活性以U/g mf表示。重复测定3次取平均值。

1.5.8 过氧化氢酶(CAT)活性测定

参照Wang[14]的方法，CAT活性测定反应体系中含2.2mL磷酸缓冲液(41mmol/L，pH7.0)，0.3mL H2O2(4mmol/L)，0.3mL酶液，反应温度30℃，测定1min内240nm处吸光度变化。酶活性以U/g mf表示。重复测定3次取平均值。

1.6 数据统计与分析

采用SPSS软件，对所有数据进行邓肯氏多重差异比较及相关性分析，当P＜0.05时，表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同处理对“三冠王”黑莓果实色泽的影响

图1 不同处理对“三冠王”黑莓果实色泽的影响Fig.1 Effect of 1-MCP a,n,d vacuum pre-cooling treatments on the L*, a* and b* of Triple Crown,, blackberry fruit

图1 表明，在0℃贮藏21d后，对照组黑莓果实的L*值呈明显上升趋势。与对照相比，1-MCP处理和真空预冷处理均延缓了果皮亮度上升的速度。同样地，对照组果实的a*值在贮藏后也呈明显上升，经1-MCP处理和真空预冷处理可使果实a*值维持在较低水平上。而对照组黑莓黑果实的b*值在0℃条件下贮藏21d时极显著下降，并且1-MCP处理和真空预冷处理分别比对照低27.6%、33.4%。

2.2 不同处理对“三冠王”黑莓果实可溶性固形物含量的影响

图2 不同处理对“三冠王”黑莓果实可溶性固形物的影响Fig.2 Effect of 1-MCP and vacuum pre-cooling treatments on the soluble solid content of , , Triple Crown, , blackberry fruit

由图2可知，在0℃贮藏21d后，对照组黑莓果实可溶性固形物含量呈上升趋势，对于对照组，1-MCP处理和真空预冷处理的黑莓果实可溶性固形物含量分别显著减低了39.9%、50.2%。表明1-MCP处理和真空预冷处理可以有效延缓可溶性固形物含量的升高。

2.3 不同处理对“三冠王”黑莓果实蛋白质含量的影响

图3 不同处理对“三冠王”黑莓果实蛋白质的影响Fig.3 Effect of 1-MCP a,,nd vacuum pre-cooling treatments on protein content of Triple Crown , , blackberry fruit

对照组黑莓果实蛋白质含量在0℃贮藏21d后显著下降了24.9%(图3)；经1-MCP处理和真空预冷处理过的果实在贮藏后，其蛋白质含量均与对照组均无显著性差异。

2.4 不同处理对“三冠王”黑莓果实MDA含量的影响

图4 不同处理对“三冠王”黑莓果实MDA的影响Fig.4 Effect of 1-MCP and vacuum pre-cooling treatments on MDA content of , , Triple Crown, , blackberry fruit

从图4可以看出，对照组黑莓果实MDA含量较刚采摘时显著降低，1-MCP处理组和真空预冷处理组的MDA含量变化趋势相反。与对照组相比，1-MCP处理的黑莓果实MDA含量显著减低到22.97nmol/g mf。而真空预冷处理的黑莓果实MDA含量比对照组显著增加了9.3%。结果表明，1-MCP可以减少MDA的生成，而真空预冷会诱导MDA产生。

2.5 不同处理对“三冠王”黑莓果实花青素含量的影响

图5 不同处理对“三冠王”黑莓果实花青素含量的影响Fig.5 Effect of 1-MCP and,, vacuum pre-cooling treatments on anthocyanins content of Triple Crown, , blackberry fruit

由图5可知，对照组黑莓果实花青素含量在0℃贮藏21d时极显著升高达到27.23mg/g mf；1-MCP处理组黑莓果实与对照组的花青素含量相比显著减低了43.6%，同样地，真空预冷处理的黑莓果实花青素含量也显著降低了12.4%，但1-MCP处理组降幅大于真空预冷处理组黑莓果实。

2.6 不同处理对“三冠王”黑莓果实还原力的影响

图6 不同处理对“三冠王”黑莓果实还原力的影响Fig.6 Effect of 1-MCP and vacuum pre-cooling treatments on total reducing power of Triple Crown blackberry fruit

图6 表明，0℃贮藏21d后，对照组黑莓果实的总还原能力与刚采摘时相比显著升高，相比而言，1-MCP处理的黑莓果实总还原能力与对照组相比下降了32.9%，而真空预冷处理的黑莓果实总还原能力比对照组上升了20.3%。表明真空预冷可以有效提高果实的抗氧化能力。

2.7 不同处理对“三冠王”黑莓果实LOX活性的影响

图7 不同处理对“三冠王”黑莓果实LOX的影响Fig.7 Effect of 1-MCP, a ,nd vacuum pre-cooling treatments on LOX activity of Triple Crown, , blackberry fruit

对照组黑莓果实在0℃贮藏21d后LOX活性极显著升高(图7)。与对照组相比，1-MCP处理和真空预冷处理明显抑制LOX活性上升(P＜0.01)，分别减少了41%和25.4%。

2.8 不同处理对“三冠王”黑莓果实CAT活性的影响

图8 不同处理对“三冠王”黑莓果实CAT的影响Fig.8 Effect of 1-MCP, ,and vacuum pre-cooling treatments on CAT activity of Triple Crown,,blackberry fruit

根据图8显示，对照组黑莓果实在0℃贮藏到21d时CAT活性与刚采摘时相比下降了72.5%，但不论是1-MCP处理还是真空预冷处理的黑莓果实CAT活性与对照均无显著性差异。

2.9 黑莓果实品质与活性氧代谢的相关性分析

表1表明，代表黑莓果实色泽亮度的L*值与黄色饱和度b*值呈显著负相关性，与蛋白质含量也具有极显著负相关性，但与SSC呈正相关效应，其相关系数达到－0.725。而果实红色饱和度的a*值则只与SSC有极显著正相关性，b*值同时也与蛋白质含量的相关性在极显著水平上。SSC同蛋白质含量无显著性相关。

从活性氧代谢中各指标间的相关性分析可以看出，MDA含量分别与花青素含量、总还原能力具有正相关效应，其中与花青素含量达到极显著水平。花青素含量与总还原能力也呈正相关性，其相关系数达到0.688。此外，黑莓果实LOX活性与CAT活性的极显著负相关效应，说明LOX活性为CAT活性变化的强影响因子。

表1 黑莓果实品质与活性氧代谢的相关性分析Table 1 Correlation between the quality of blackberry and reactive oxygen species metabolism

在品质指标与活性氧代谢中各个指标的相关性分析结果中发现，果实色泽L*值和CAT活性呈极显著负相关性，与LOX活性、总还原能力呈极显著正相关效应。但果实b*值和蛋白质含量则分别与LOX活性呈极显著负相关性，与CAT活性呈极显著正相关性。而SSC只同LOX具有极显著正相关效应，其相关系数达到0.613。

3 讨 论

色泽、SSC、蛋白质含量作为品质指标的重要组成部分，其含量的下降是果实衰老的重要标志之一。本研究结果显示，在0℃贮藏21d后，对照组黑莓果实色泽L*值、a*值上升、b*值下降，而1-MCP处理的黑莓果实L*值、a*值和b*值均显著下降，表明1-MCP能够延缓果实色泽的加深。同样地，1-MCP处理对SSC上升也具有延缓作用，这与前人所研究的1-MCP在一定程度上延缓了草莓[15]和芒果[16]可溶性固形物的升高相一致。但1-MCP并没有增加黑莓果实中的蛋白质含量，同史兰等[9]研究1-MCP处理增加草莓中蛋白质含量有所不同，对于这种差异是果实的特异性还是1-MCP处理的不同所致，还需要进一步研究。同时本实验发现，真空预冷处理也可以延缓果实色泽的加深和SSC的升高，且作用效果显著优于1-MCP。而对蛋白质含量并没有影响。相关性分析的结果也表明，SSC与蛋白质含量不存在显著相关性。

植物体在成长过程中，体内会产生活性氧，在受到逆境胁迫时，活性氧平衡有可能会被打破，对植物造成伤害，为了适应不断发生改变的外界环境，植物自身形成了一套防御体系，包括酶促抗氧化体系(如CAT、POD、SOD等)和非酶促抗氧化体系(如APX、GSH等)[17-18]。李志强等[19]研究发现的1-MCP明显降低草莓果实LOX活性、膜脂过氧化产物MDA的积累，与本实验结果也证实1-MCP能有效延缓LOX活性上升和MDA含量的产生。相关性研究显示，黑莓果实MDA含量和CAT活性、LOX活性无相关性，但CAT和LOX活性之间的相关系数高达－0.961。表明MDA含量减少并不是主要由于CAT活性引起的，而LOX活性下降则有可能是因为CAT活性上升导致的。

已有报道表明，1-MCP可以延缓草莓果实花青素含量的增加[15]，这与本实验结果1-MCP处理的黑莓果实花青素含量与对照组相比显著降低保持一致。此外，本实验也研究了真空预冷处理后黑莓果实花青素含量变化，但与李文香等[20]在草莓上的报道不一致，这有可能是因为果实品种和采后成熟度有关。相关性研究结果表明，黑莓果实的花青素含量与总还原能力呈正相关性，表明花青素也对抗氧化能力起到强影响作用。同时，总还原能力即抗氧化活性与MDA含量之间也具有正相关效应，这与刘顺枝等[21]的报道中在抗氧化活性升高的同时，延缓了MDA含量的上升不一致，但具体是如何影响的，尚须进一步实验进行证实。

4 结 论

本研究结果表明：0℃贮藏期间，1-MCP处理可有效延缓黑莓果实SSC、果实色泽L*、a*、b*值以及LOX活性的升高、降低膜脂过氧化产物MDA的积累，推迟总还原能力和花青素含量的上升。真空预冷处理可有效提高总还原能力，推迟黑莓果实可溶性固形物、果实色泽L*、a*、b*值的升高、延缓LOX 活性、花青素含量上升，但对MDA含量具有诱导作用。1-MCP和真空预冷处理均可有效延缓黑莓果实的品质劣变，但对活性氧代谢的影响出现明显差异。

[1]王文芝. 树莓果实营养成分初报[J]. 西北园艺, 2001(2): 13-14.

[2]韩加, 新华·纳比, 阿里木·帕塔尔, 等. 新疆树莓果实营养成分

及其提取物抗氧化性研究[J]. 营养学报, 2008, 30(4): 410-413.

[3]MULLEN W, MCGINN J, LEAN M E, et al. Ellagitannins, flavonoids, and other phenolics in red raspberries and their contribution to antioxidant capacity and vasorelaxation properties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50: 5191-5196.

[4]向延菊, 郑先哲, 霍俊伟, 等. 树莓采后贮藏保鲜技术及其发展方向[J]. 农机化研究, 2005(1): 220-221.,,,,

[5]王小会, 任小林, 孙芳娟, 等. 1-MCP 处理对 美国8号 苹果采后生理和相关酶活性的影响[J]. 安徽农业科学, 2007, 35 (4): 1106 -1107; 1153.

[6]李江阔, 张鹏, 曲一彬, 等. 1-MCP主要处理因素对南果梨果实贮藏效果的影响[J]. 食品科技, 2009, 34(4): 79-84.

[7]刘芬, 张爱萍, 刘东红. 真空预冷处理对青花菜贮藏期间生理活性的影响[J]. 农业机械学报, 2009, 40(10): 106-110.

[8]陶菲, 张慜. 真空预冷对白蘑菇贮藏品质的影响[J]. 食品与机械, 2006, 22(2): 47-49.

[9]史兰, 生吉萍, 于萌萌, 等. 1-MCP处理对贮藏后草莓的货架期品质的影响[J]. 食品工业科技, 2007(2): 224-226.

[10]WANG Yousheng, TIAN Shiping, XU Yong, et al. Changes in the activities of pro- and anti-oxidant enzymes in peach fruit inoculated with Cryptococcus laurentii or Penicillium expansum at 0 or 20℃[J]. Postharvest Biology and Technology, 2004, 34: 21-28.

[11]WANG S Y, CHEN C T, WANG C Y. The influence of light and maturity on fruit quality and flavonoid content of red raspberries[J]. Food Chemistry, 2009, 112: 676-684.

[12]LIYANA-PATHIRANA C M, SHAHIDI F, ALASALVAR C. Antioxidant activity of cherry laurel fruit (Laurocerasus officinalis Roem.) and its concentrated juice[J]. Food Chemistry, 2006, 99: 121-128.

[13]WANG Yousheng, TIAN Shiping, XU Yong. Effects of high oxygen concentration on pro- and anti-oxidant enzymes in peach fruits during postharvest periods[J]. Food Chemistry, 2005, 91: 99-104.

[14]WANG Yousheng, TIAN Shiping. Interaction between Cryptococus laurentii, Monilinia fructicola and sweet cherry fruit at different temperatures[J]. Agricultural Sciences in China, 2008, 7(1): 48-57.

[15]李雪枝, 郑铁松, 战旭梅. 不同浓度1-MCP对草莓保鲜效果的研究[J]. 食品科学, 2006, 27(11): 513-516.

[16]李敏, 胡美姣, 高兆银, 等. 1-甲基环丙烯不同时间处理对芒果贮藏生理的影响[J]. 中国农学通报, 2007, 23(9): 573-576.

[17]LIUS A R, GABRIELA M P, JOSE M P, et al. The activated oxygen role of peroxisomes insenescence[J]. Plant Physiology, 1998, 116: 1195-1200.

[18]VICENTE A R, MARTINEZ G A, CHAVES A R, et al. Effect of heat treatment on strawberry fruit damage and oxidative metabolism during storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2006, 40: 116-122.

[19]李志强, 汪良驹, 巩文红, 等. 1-MCP对草莓果实采后生理及品质的影响[J]. 果树学报, 2006, 23(1): 125-128.

[20]李文香, 张慜, 陶菲, 等. 真空预冷终温对草莓短期保鲜贮藏的影响[J]. 食品与生物技术学报, 2006, 25(4): 72-76.

[21]刘顺枝, 许丽琼, 张燕琴, 等. 1-甲基环丙烯对高温贮藏的香蕉果实抗氧化酶活性的影响[J]. 广州大学学报: 自然科学版, 2008, 7(1): 42-46.

Effect of 1-MCP and Vacuum Precooling on Fruit Quality and Reactive Oxygen Species Metabolism of Blackberry During Postharvest Periods

ZHAO Qian1,2，WANG You-sheng1,2,*，WANG Zhi-yuan1,2，WANG Gui-xi3，LI Li-ping1,2
(1. Beijing Key Laboratory of Plant Resources Research and Development, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China；2. Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China；3. State Forestry Administration Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation, Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China)

,,Triple Crown,

blackberry；1-MCP；vacuum pre-cooling；quality；reactive oxygen species metabolism

S663.2

A

1002-6630(2010)18-0405-06

2010-06-01

北京市科技新星项目(2007B011)；农业部公益性行业项目(nyhyzx07-028)

赵茜(1986—)，女，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。E-mail：zqhiaaon@126.com

*通信作者：王友升(1976—)，男，副教授，博士，研究方向为食品生物技术。E-mail：wangys@th.btbu.edu.cn

, blackberry fruit was treated with 5μg/L 1-MCP and vacuum pre-cooling (10 ℃), respectively, and stored at 0 ℃ for 21 d, and their effect on fruit quality and reactive oxygen species metabolism in blackberry fruit were investigated. Both 1-MCP and vacuum pre-cooling treatments lightened the incline of soluble solids and color L*, a*, b* value of blackberry, and vacuum precooling showed more efficiency than 1-MCP. Both 1-MCP and vacuum pre-cooling treatments could delay the increase of LOX activity and anthocyanin content. However, the 1-MCP reduced the accumulation of malondialdehyde (MDA), the lipid peroxidation product, and delayed the increase of the total reducing power, whereas vacuum pre-cooling could induce the total reducing power and MDA content of blackberry fruit. The results indicated that both 1-MCP and vacuum precooling may be useful to maintain postharvest quality of blackberry fruit and provide longer storage life, whereas the influence on reactive oxygen species metabolism was obviously different.