蓝莓贮后货架期间生理品质与挥发性物质的变化

李江阔，张 鹏，陈绍慧，张 平

（国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384）

蓝莓贮后货架期间生理品质与挥发性物质的变化

李江阔，张 鹏，陈绍慧，张 平

（国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384）

为了探讨自发气调结合冰温贮藏蓝莓果实的贮后货架效果，研究不同处理的两个品种蓝莓（伯克利（Berkeley）和北陆（Northland））冰温贮藏40 d后10 ℃货架期间果实品质、生理指标以及挥发性物质的变化规律。结果表明，两个品种果实贮后货架期间具有相似的变化规律：自发气调结合冰温处理能够有效延缓果实硬度和VC含量的下降，抑制丙二醛含量的增加，并维持了较高的谷胱甘肽含量、过氧化物酶和超氧化歧化酶活性，有效控制了果实质量的损失与腐烂，延长了 果实贮后货架寿命。蓝莓果实在贮后货架期间醇类和酯类化合物相对含量呈上升趋势，萜类相对含量呈下降趋势，相同货架期的自发气调结合冰温处理果实醇类和酯类化合物相对含量则高于冰温处理，而萜类化合物相对含量低于冰温处理。

蓝莓；自发气调；贮后货架；生理品质；挥发性物质

蓝莓又称为越橘、蓝浆果，属于杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium）植物，为小浆果类果实，呈深蓝色，近圆形，单果质量一般在0.5～2.5 g之间，果肉细腻，甜酸适口，香气宜人[1]。蓝莓营养丰富，除含有较高的维生素和矿物质等营养成分以外，还含有丰富的花色素苷、黄酮类化合物等多种活性成分，具有提高免疫力和抗衰老等保健功能[2-3]，深受消费者的喜爱。蓝莓多在每年7月中下旬采收，正值高温多雨季节，常温（22 ℃）条件下保鲜期仅为2～4 d，给销售带来一定风险。

为了缓解蓝莓采后集中上市，近年来国内外开展了相关蓝莓采后生理代谢和保鲜技术的研究，主要有高氧[4-6]、高CO2[7-8]、自发气调[9]、高压静电[10]、生物降解包装材料[11]以及辐射保鲜[12]等保鲜技术研究，从商业化应用角度来说，自发气调是一种较为理想的保鲜手段。冰温贮藏是将食品贮藏在0 ℃以下至各自的冻结点范围内，使果蔬内部组织液未发生冻结的同时仍能有效保持细胞活体状态。资料表明，冰温贮藏保鲜技术可以明显抑制果蔬的新陈代谢从而延长贮藏期，在西瓜[13]、荔枝[14]、柿子[15]、樱桃[16]、葡萄[17]、树莓[18]、芦笋[19]、西兰花[20]等果蔬上取得了较好的保鲜效果。由于蓝莓鲜销期较短，国内外研究者对蓝莓贮后货架期间果实品质变化鲜有报道。随着保鲜技术不断发展，广大生产者更为关注不同品种蓝莓的贮后货架寿命，本实验在前人的研究基础上，采用自发气调结合冰温贮藏处理技术，探讨贮藏40 d后不同品种蓝莓果实10 ℃货架期间果实生理品质和挥发性物质的变化，为蓝莓贮后货架保鲜提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试材

伯克利（Berkeley）和北陆（Northland）两个蓝莓品种采自大连金州区蓝莓示范园。

1.2 仪器与设备

BW-120冰温保鲜库、气调箱 国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）；PAL-1便携式手持折光仪 日本Atago公司；TU-1810系列紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；3-30K高速离心机 德国Sigma公司；916 Ti-Touch电位滴定仪 瑞士万通中国有 限公司；Checkpoint气体成分测定仪 丹麦PBI Dansensor公司；TA. XT. Plus质构仪 英国SMS公司；Trace DSQ MS气相色谱-质谱联用仪 美国Finnigan公司。

1.3 方法

1.3.1 实验处理

选择9 成熟，伯克利单果质量1.15～1.35 g、北陆单果质量2.90～3.15 g，无病虫害和机械伤的果实装箱，预冷12 h后放入托盘，每个托盘装果量约3.5 kg。处理1：将伯克利和北陆分别装一托盘半果实置于承载3 个托盘放入50.5 cm×32.5 cm×30 cm的气调箱内（1老1新气调嘴[16]）于冰温库贮藏（-0.5～-0.2 ℃），分别记作B-PBMA、N-PBMA。处理2：将另外伯克利和北陆分别装一托盘半果实采用微孔袋进行包装，分别记B-CK、N-CK。在贮藏40 d后选取成熟度、果粒大小一致、无腐烂和霉变的、感官良好的果实装于保鲜盒中，每盒约300 g，每个处理设3 次重复，置于10 ℃条件下，于0、2、4、6、8 d测定。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 好果率和质量损失率

好果率：随机挑选200 个左右果实，将无腐烂和霉变的、感官良好的好果与发生腐烂或霉变的感官品质下降的坏果分开。好果率按式（1）计算：

式中：X为好果率/%；N0为好果实数；N为调查总果实数。

质量损失率按式（2）计算：

式中：X为质量损失率/%；m0为果实分装后的初始质量；m1为10 ℃放置一段时间后果实质量。

1.3.2.2 品质指标及抗氧化酶活性

硬度：采用英国产TA.XT.Plus物性仪测定，P/2探头（Ø=2 mm），测试速率2 mm/s，测试深度6 mm，每个处理取6 个果在胴部去皮测定，单果重复4 次取平均值；可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量：采用PAL-1数字手持折光仪测定单；可滴定酸（titratable acid，TA）含量：参考GB/T 12456—1990《食品中总酸的测定方法》；VC含量：采用钼蓝比色法[21]；乙醇含量：采用岛津2010型气相色谱仪法[22]；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量：采用硫代巴比妥酸比色法测定[23]；过氧化物酶（peroxidase，POD）活力：采用愈创木酚比色法测定[20]；超氧化歧化酶（superoxide dimutase，SOD）活力：采用氮蓝四唑比色法测定[24]；谷胱甘肽（glutathione，GSH）含量：参考Breche等[25]的方法。

1.3.2.3 挥发性物质测定

采用顶空固相微萃取（headspace solid phase microextraction，HS-SPME）和气相色谱-质谱分析（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用法测定，选用100 øm PDMS萃取头；气相色谱条件：HP-INNOWAX色谱柱（30 m×250 øm，0.25 øm）；程序升温：40 ℃保留2 min，然后以2 ℃/min升至150 ℃保留1 min，再以5 ℃/min 升至210 ℃保留5 min。传输线温度250 ℃；载气He；流速1 mL/min；不分流。质谱条件：连接杆温度280 ℃；电子电离方式；离子源温度200 ℃；扫描范围45～600 u。

1.4 数据处理

通过检索NIST/Wiley标准谱库，进行定性分析，用峰面积归一法测算各挥发性挥发性物质的相对含量。数据由DPSv 3.01软件分析和Excel软件计算制作图表。

2 结果与分析

2.1 蓝莓贮后货架期间果实感官品质的变化

2.1.1 气调箱内气体成分的变化

图1 塑料气调箱内气体成分的变化规律Fig.1 Changing trends of gas composition in modified atmosphere plastic box

自发气调是靠果实本身的呼吸来改变环境中的气体成分。由图1可以看出，随着贮藏时间的延长气调箱内的O2含量不断下降，CO2含量逐渐增加，在贮藏35 d时CO2含量达到最大值17.60%，此时O2含量为5.13%，之后CO2含量稍有下降O2含量略有上升，在贮藏7～40 d期间气调箱内的CO2含量维持在6.89%～17.60%以下，O2含量维持在5.13%～9.83%。

2.1.2 蓝莓贮后货架期间好果率和质量损失率的变化

图2 不同处理对蓝莓货架期间好果率（A）和质量损失率（B）的影响Fig.2 Effects of different treatments on good fruit rate and weight loss rate of blueberry during shelf-life

由图2可见，随着贮后货架期的延长不同品种、不同处理果实好果率下降幅度不同，伯克利蓝莓货架6 d时自发气调结合冰温处理、冰温处理好果率分别为80.82%、60.55%，而北陆蓝莓货架6 d时自发气调结合冰温处理、冰温处理好果率分别为62.73%、34.44%，在相同处理下伯克利果实好果率极显著高于北陆果实（P＜0.01），说明不同品种蓝莓耐贮性不同，伯克利优于北陆。贮后货架6 d时，自发气调结合冰温处理伯克利果实好果率高于冰温处理果实20.27%（P＜0.01），贮后货架4 d时，自发气调结合冰温处理北陆果实好果率高于冰温处理果实14.63%（P＜0.01），说明自发气调结合冰温处理能够延缓果实的腐烂与霉变，延长果实货架期2 d。随着货架期的延长果实的质量损失率呈上升趋势，伯克利蓝莓质量损失率在货架6 d后迅速上升，而北陆蓝莓质量损失率在货架4 d后大幅度增加，且自发气调结合冰温处理果实质量损失率极显著低于冰温处理（P＜0.01），这与冰温处理果实贮后货架期间衰老程度加深而导致果皮细胞壁结构发生改变、保水性变差有关。

2.2 蓝莓贮后货架期间果实贮藏品质的变化

如表1所示，蓝莓贮后货架期间果实硬度整体呈下降的趋势，TSS和TA含量也有所下降，VC含量损失较大，而乙醇含量显著增加。不同品种蓝莓各项指标也存在一定差异，其中VC含量差异较大，在货架0 d时同为自发气调结合冰温处理果实伯克利VC含量为91.36 mg/100 g，北陆为53.88 mg/100 g，说明伯克利品种VC含量要显著高于北陆品种。同一品种不同处理间同样存在差异，如伯克利品种，两个处理在货架前2 d蓝莓硬度差异不显著（P＞0.05），货架4 d时两者差异显著（P＜0.05），货架6 d时两者差异极显著（P＜0.01），表明自发气调结合冰温处理更有利于果实硬度的保持；货架期间两个处理蓝莓TSS和TA差异不显著（P＞0.05）；自发气调蓝莓处于低氧高CO2环境，果实中乙醇不断积累，因此货架期间乙醇含量极显著高于冰温处理（P＜0.01）；自发气调结合冰温处理果实货架0 d时VC含量为91.36 mg/100 g，冰温处理果实VC含量为75.58 mg/100 g，前者显著高于后者（P＜0.05），表明自发气调可以抑制果实营养成分VC的损失。

表1 不同处理对蓝莓货架期间贮藏品质的影响Table1 Effects of different treatments on storage quality of blueberry during shelf life

2.3 蓝莓贮后货架期间果实生理代谢的变化

MDA是判断果实膜脂过氧化程度的重要指标之一。由图3A可知，以伯克利品种为例，在货架0 d时自发气调结合冰温处理果实MDA含量为7.76 μmol/L，而冰温处理果实MDA含量为12.11 μmol/L，前者处理显著低于后者（P＜0.05）；在贮后货架期间，初期果实MDA含量上升较为缓慢，冰温处理果实在货架4 d时MDA含量快速上升，货架6 d时果实MDA含量显著高于自发气调结合冰温处理（P＜0.05）。北陆品种具有相似的变化规律。由此可见自发气调在抑制MDA含量的增加方面效果显著。

还原型GSH是植物细胞内一种重要的抗氧化剂。由图3B可知，以伯克利品种为例，在货架0 d时自发气调结合冰温处理果实GSH含量为0.103 μg/g，而冰温处理果实GSH含量为0.045 μg/g，前者处理极显著低于后者（P＜0.01）；在贮后货架期间，果实GSH呈整体下降的趋势，冰温处理货架6 d时果实GSH含量极显著高于自发气调结合冰温处理（P＜0.01）。北陆品种具有相似的变化规律。自发气调能够维持较高的GSH含量，抑制植物抵御活性氧伤害能力的降低。

POD和SOD是活性氧的消除酶类。由图3C、D可知，不同品种的POD和SOD活性略有不同，在货架0 d时同为冰温处理伯克利蓝莓POD和SOD活性分别为36.02、20.84 U/g，而北陆蓝莓POD和SOD活性分别为103.04、10.71 U/g。但两个品种不同处理间的差异相似，自发气调结合冰温处理高于冰温处理，因此自发气调可以维持较高的POD和SOD活性，消除超氧阴离子自由基和H2O2。

2.4 蓝莓贮后货架期间果实挥发性物质的变化

伯克利和北陆两个品种蓝莓果实在贮后货架期间共检测出58 种挥发性成分，见表2，其中醇类化合物7 种，酯类化合物17 种、醛类化合物7 种、烃类化合物5 种、酸类化合物6 种、萜类化合物10 种、酮类化合物6 种、杂环类化合物1 种。其中挥发性物质相对含量较高的有乙醇、3-甲基丁酸乙酯、己醛、（E）-2-己烯醛、芳樟醇、α-松油醇、橙花醇。对于伯克利品种而言，与货架0 d时相比货架6 d时冰温处理果实的乙醇、3-甲基丁酸乙酯、己醛、（E）-2-己烯醛相对含量有所增加，而芳樟醇、α-松油醇、橙花醇相对含量则相对减少，而自发气调结合冰温处理果实与货架0 d时相比货架6 d时除（E）-2-己烯醛外其变化规律与冰温处理果实相似。而北陆品种，不同处理果实与货架0 d相比货架4 d时果实挥发性物质变化一致，即己醛、（E）-2-己烯醛相对含量呈增加趋势，而芳樟醇、α-松油醇、橙花醇相对含量呈下降趋势。贮后同一货架期不同处理相比，两个品种果实其挥发性物质就有相似的规律，与冰温处理果实相比，自发气调结合冰温处理果实的乙醇、3-甲基丁酸乙酯、己醛、（E）-2-己烯醛相对含量均有所下降，而芳樟醇、α-松油醇、橙花醇有所增加。

图4 蓝莓货架期间挥发性物质类别相对含量的变化Fig.4 Changes in the relative contents of volatile substance categories in blueberry during shelf life

从图4可以看出，对于贮后同一货架期伯克利和北陆果实，自发气调结合冰温处理果实的醇类、酯类化合物呈下降趋势，而萜类化合物呈上升趋势；而对于不同处理果实，随着货架期的延长果实的醇类和酯类化合物呈上升趋势，而萜类化合物则呈下降趋势。如自发气调结合冰温处理伯克利果实在货架0 d时，醇类相对含量为6.3%，酯类相对含量为12.47%，萜类相对含量为46.78%，在货架6 d时醇类相对含量为17.79%，酯类相

对含量为18.38%，萜类相对含量为33.38%，挥发性物质（醇类、酯类、萜类）增加了64.59%、32.15%，降低了28.64%；冰温处理果实在货架0 d时，醇类相对含量为2.05%，酯类对含量为4.2%，萜类相对含量为61.18%，挥发性物质（醇类、酯类、萜类）分别降低了83.56%、66.32%，增加了23.54%。

表2 不同处理对蓝莓货架期间挥发性物质相对含量的影响Table2 Effects of different treatments on relative contents of volatile substances in blueberry during shelf life

小浆果类果实中的挥发性物质主要以醇类、酯类、萜类等化合物为主[26]，这与本实验的研究结果相一致。萜类化合物是小浆果类果实中的主要挥发性物质之一，广泛分布于生物界的一类天然产物，具有较高的抗氧化活性，可以延缓衰老、增强免疫力，本研究两个品种蓝莓果实萜类化合物所占比重最大，这可能与蓝莓具有较高的抗氧化能力有关。另外，萜类化合物对果实挥发性物质的贡献率也较大，萜类化合物芳樟醇具有优美的花香香气，α-松油醇具有紫丁香香气，橙花醇具有令人愉快的玫瑰和橙花的香气，香气较平和，微带柠檬样的果香。随着货架期的延长不同处理果实萜类化合物相对含量呈下降趋势，萜类特有香气变淡；而自发气调结合冰温处理果实萜类化合物含量要低于贮后同一货架期冰温处理果实，这可能是由于果实长期处理低氧高CO2的环境，影响了果实萜类香气的形成。

3 结 论

货架0 d时，冰温处理的伯克利和北陆两种蓝莓果实的硬度、TSS、TA含量差异不显著，但伯克利果实VC含量为75.58 mg/100 g，北陆为46.36 mg/100 g，伯克利果实VC含量显著高于北陆果实。货架4 d时，冰温处理的伯克利果实好果率为70.24%，北陆果实好果率为60.64%，而货架6 d时，冰温处理的伯克利果实好果率为60.55%，北陆果实好果率为34.44%，货架同期伯克利果实好果率高于北陆果实，贮后货架期延长了2 d，因此伯克利果实耐贮性好于北陆。与冰温处理相比，自发气调结合冰温处理可以维持较高的好果率，减少果实的质量损失，保持了果实的硬度和营养成分，抑制MDA的累积，并提高了GSH含量、POD和SOD活性，减缓果实的衰老进程，贮后货架期延长2 d。蓝莓果实的挥发性物质主要以醇类、酯类、萜类等化合物为主，其中萜类相对含量最高。不同处理果实在贮后货架期间醇类和酯类化合物呈上升趋势，萜类化合物呈下降趋势；与贮后同一货架期的冰温处理相比，自发气调结合冰温处理抑制了萜类化合物的形成。综上所述，自发气调结合冰温处理在蓝莓贮后货架保鲜上取得良好的应用效果。

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Changes in Physiological Quality and Volatile Substances in Blueberry during Shelf Life after Storage

LI Jiang-kuo, ZHANG Peng, CHEN Shao-hui, ZHANG Ping
(Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products (Tianjin), Tianjin 300384, China)

The effect of ice temperature storage for 40 d combined with modified atmosphere packaging (MAP) on the fruit quality, physiological indexes and volatile substances of ‘Berkeley’ and ‘Northland’ blueberries during subsequent shelf life at 10 ℃ was investigated. Results showed that stored blueberry fruit from both cultivars had similar changing patterns during shelf life. Ice temperature storage combined with MAP extended the shelf life of blueberry by effectively postponing the descent of fruit firmness and vitamin C content, restraining the increase of malondialdehyde (MDA) content, maintaining higher levels of glutathione (GSH) content and of peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) activities, and significantly controlling fruit weight loss and rot. Alcohol and ester compounds were increased during the shelf life of blueberry fruit, whereas terpenes presented a d eclining trend. Ice temperature storage combined with MAP resulted in higher levels of alcohols and esters in blueberry, but lower levels of terpenes than ice temperature storage alone.

blueberry; modified atmosphere; shelf life after storage; physiological quality; volatile substances

S663.9

A

1002-6630（2014）10-0246-06

10.7506/spkx1002-6630-201410046

2013-08-01

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD38B01）

李江阔（1974—），男，副研究员，博士，研究方向为农产品安全与果蔬贮运保鲜新技术。 E-mail：lijkuo@sina.com