组合保鲜技术对圣女果保鲜效果的影响

李昌宝，辛明，孙宇，孙健，*，李丽，李杰民，周主贵，何雪梅

（1.广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所，广西南宁530007；2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西南宁530007）

圣女果 （Lycopersicon esculentum Mill.） 为茄科（Solanaceae）番茄属（Lycopersicon）植物，又名樱桃番茄、珍珠番茄[1]，其体积比其他番茄品种小但营养价值更高[2]，富含类胡萝卜素、类黄酮和其他酚类化合物、维生素和矿物质等营养成分[3-4]，是番茄红素的第一大来源，也是维生素C、类维生素A 原、β-胡萝卜素和维生素E 的重要来源[5]。但圣女果含水量大、果皮薄，采后容易腐烂变质，而且在贮藏期间易出现失水、皱缩，使得口感欠佳，有损其商品价值和食用价值，这主要是由于采后圣女果受到乙烯诱导成熟而引起系列变化[6]。因此，圣女果采后贮藏技术研究热点是控制呼吸和乙烯的作用，以延长保鲜期[7-8]。

臭氧（O3）是一种强氧化剂，具有广谱、高效的杀菌作用，臭氧处理技术是目前果蔬保鲜最有效的物理保鲜技术之一，在空气中会逐渐分解为氧气，无残留[9-10]。罗丹等[11]研究了不同臭氧浓度对番茄在贮藏期间品质的影响，结果表明：通入10.34 mg/m3臭氧气体的番茄果实贮藏效果最好，抑制呼吸作用，显著提高番茄的贮藏保鲜效果。齐馨[12]、牛锐等[13]分别研究了不同臭氧浓度对葡萄、沙糖橘的保鲜效果，发现臭氧处理可以减少腐烂发生、降低失重率、抑制呼吸作用、延缓可溶性固形物下降，较好地保持了果实的风味与品质。

乙烯去除剂（ethylene absorbent，EA）可以吸收果蔬成熟过程中释放的乙烯，从而延缓果蔬的后熟及衰老，延长其贮藏期。梁芸志等[14]在番茄保鲜研究中，分别对番茄进行了3 组保鲜处理：乙烯吸收剂和臭氧组合处理、1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）和臭氧组合处理、乙烯吸收剂和1-MCP 及臭氧组合处理，结果表明：采用乙烯吸收剂和1-MCP 及臭氧组合处理较好地保持番茄硬度，抑制呼吸，减缓可滴定酸、可溶性固形物、维生素C 和番茄红素含量的降低，具有良好的保鲜效果。

气调贮藏是目前最安全无公害的果蔬贮藏技术之一，主要通过调节贮藏环境中的气体组分及配比参数来影响产品的代谢活动，从而保持产品品质与新鲜度[15]。一般建议用3%～8%的CO2和2%～5%的O2储存果蔬[16]。Sandhya 等[17]研究认为气调贮藏番茄的理想条件是O2和CO2浓度分别为3%～5%和0%。Mcn 等[18]研究认为粉果番茄在4%的O2和2%的CO2中，1 ℃下贮藏更有助于延长贮藏期。虞新新等[19]研究了不同浓度气体成分和温度对圣女果品质的影响，表明低氧环境有利于圣女果呼吸作用，维持较好的品质。

目前臭氧、乙烯去除剂结合低温气调组合保鲜技术对圣女果的保鲜效果还未见报道。因此，本研究以圣女果果实为试材，探讨臭氧、乙烯去除剂结合低温气调处理对采后圣女果保鲜效果的影响，同时以常用的果蔬保鲜剂1-MCP 做对比，评价臭氧、乙烯去除剂结合低温气调组合保鲜技术对圣女果的保鲜效果，以期为圣女果的贮藏、保鲜应用等方面提供新的技术支撑和应用指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试圣女果于2017 年12 月采自土地条件和管理水平一致的百色市田阳县百育镇壮乡河谷圣女果种植基地“粉果”品种，采收成熟度为9 成，果实采后3 h内运回实验室。番茄红素标准品（苏丹Ⅰ色素）、果糖、葡萄糖、苹果酸、柠檬酸、抗坏血酸、磷酸二氢钾（KH2PO4，色谱级，≥99.5%）：Sigma（中国）公司；安喜布：兰州嘉诚生物技术有限公司；丙酮、正己烷（均为分析纯）：广东翁江化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

气调保鲜箱：杭州屹石科技有限公司；Agilent 1260 Infinity 高效液相色谱仪：美国Agilent 公司；CT3质构仪：博勒飞中国阿美特克商贸（上海）有限公司；3051H 型果蔬呼吸测定仪：浙江托普仪器有限公司；D-37520 型高速冷冻离心机：德国赛默飞世尔有限公司；JA2003 型电子天平：上海舜宇恒平科学仪器有限公司；离子PTP-IV-30 型实验室超纯水机：广州品业仪器设备有限公司；AA-S2 电热恒温水浴锅：江苏省金坛市医疗仪器厂。

1.3 试验方法

选择果形均匀、色泽一致，无病虫害及机械伤的圣女果实，清洗沥干后分为3 组，每组600 个，分别做以下处理。（1）空白对照组（CK 组）：将 600 个圣女果不做任何保鲜处理，放入气调箱内贮藏。（2）1-MCP 结合低温气调处理组（1-MCP+CA）：将0.5 片安喜布和600个圣女果同时放入密闭容器中迅速密封容器，于10 ℃熏蒸 24 h 后，放入气调箱内贮藏。（3）臭氧、乙烯去除剂结合低温气调组合保鲜处理组（O3+EA+CA）：将600 个圣女果放入气调箱内，加1 包乙烯去除剂，由气调箱每12 h 自动对圣女果进行3 min 的臭氧处理（臭氧处理的浓度为8.0 mg/m3）。将上述处理后的圣女果置于相对湿度（relative humidity，RH）85%～90%、温度（8±1）℃，气体环境为 CO2浓度 6%、O2浓度 4%的气调箱内贮藏[19]，共贮藏 45 d，每 5 d 取样 1 次，取圣女果果肉部位并测定相关指标。

1.4 测定指标

1.4.1 失重率

采用重量法计算：

式中：W0为圣女果的初始质量，g；Wt为圣女果贮存时间t 时的质量，g。

1.4.2 腐烂率

判断标准以局部长霉、腐烂、流水等全部计入腐烂果实[20]：

1.4.3 呼吸强度

采用呼吸测定仪测定。

1.4.4 硬度

采用质构仪测定，全质构分析（texture profile analysis，TPA）测试参数[14]：选用圆柱型探头 TA/44，夹具TA-RT-KI，预测试速度 2 mm/s，测试速度 1.0 mm/s，返回速度2.0 mm/s，触发点负载5 g，压缩程度30%。测定圣女果腰部的硬度，每个处理设8 个重复，结果取平均值。

1.4.5 番茄红素

参考李丽杰等[21]方法测定，称取5 g 圣女果浆液，加入 15 mL 丙酮-正己烷（2 ∶1，体积比）溶剂，在 40 ℃条件下提取2.5 h，在485 nm 波长处测定吸光度，以蒸馏水为空白溶液。以标准曲线计算番茄红素含量。

1.4.6 还原糖测定

利用高效液相色谱测定。还原糖的提取参照李昌宝等[22]的方法，略有改进，准确称取2 g 样品，加入30 mL 80%乙醇后，在40 ℃下超声（210 W）浸取40 min，10 000 r/min 离心、过滤，滤渣加入5 mL 80%乙醇再提取，合并上清液，于90 ℃下水浴蒸干，用超纯水多次洗涤合并定容至50 mL 容量瓶中，用一次性注射器抽取提取样液，用0.45 μm 的微孔水系滤膜针头过滤注入样品瓶中待上机分析，每个样品重复3 次，取其平均值。色谱柱为Sugar-Pak TM1 色谱柱（300 mm×6 mm，7 μm），流动相为超纯水，流速 0.6 mL/min，柱温 80 ℃，进样量为10 μL，根据标准曲线计算圣女果实中果糖、葡萄糖的含量。还原糖标准品色谱图见图1。

图1 还原糖混合标准品溶液色谱图Fig.1 Chromatogram of reducing sugar mixture standard solution

1.4.7 有机酸的测定

有机酸的提取参照程远等[23]的方法，略有改进，称取50 g 样品于组织捣碎机中，加入100 mL80%乙醇，匀浆1 min，取10 mL 匀浆液（相当于5 g 样品）以10 000 r/min 离心 10min，分出上清液，转入 50 mL 容量瓶中，残渣再用80%乙醇洗涤两次，每次15 mL，离心10 min，合并上清液，加入80%乙醇至刻度，混匀，制得提取液。取5 mL 提取液于蒸发皿中，在70 ℃恒温水浴上蒸去乙醇，残留物用重蒸水定量转入10 mL 具塞比色管中，加入1 mol/L 磷酸0.2 mL，用重蒸水定容到10 mL，混匀，用0.45 μm 的微孔水系滤膜针头过滤注入样品瓶中待上机分析，每个样品重复3 次，取其平均值。色谱柱为venusil MP C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），流动相为0.01 mol/L 磷酸二氢钾，流速1 mL/min，柱温35 ℃，进样量为20 μL，检测波长为210 nm，根据苹果酸、柠檬酸、抗坏血酸标准曲线计算圣女果实中各有机酸组分的含量。有机酸标准品色谱图见图2。

图2 有机酸混合标准品溶液色谱图Fig.2 Chromatogram of organic acid mixture standard solution

1.5 数据处理

测定指标数据为3 次以上重复试验的平均值±标准差；使用origin8.1 进行作图，SPSS 19.0 软件进行统计分析，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜处理对圣女果失重率的影响

圣女果果实在采后贮藏过程中，仍然保持着呼吸作用和蒸发作用，水分有所损失，使原有的饱满状态变的萎蔫、疲软，失去商品价值[24]。不同保鲜处理对圣女果失重率的影响见图3。

图3 不同保鲜处理对圣女果失重率的影响Fig.3 Effects of different preservative treatments on the weight loss rate of cherry tomato

由图3 可知，在贮藏期间圣女果的失重率呈上升趋势，由于机体的呼吸作用和蒸腾作用等代谢活动，造成物质的消耗，从而导致重量随贮藏时间的增加而越来越低。在5 d～45 d CK 组的失重率显著高于1-MCP+CA、O3+EA+CA 处理组（P＜0.05）；在 5 d～20 d，1-MCP+CA 处理组与O3+EA+CA 处理组无显著性差异（P＞0.05），在 25 d～45 d O3+EA+CA 处理组显著低于CK、1-MCP+CA 处理组（P＜0.05）。在贮藏 45 d O3+EA+CA 处理组的失重率为3.25%，分别比CK 组、1-MCP+CA 处理组降低了64.31%、32.00%，说明臭氧、乙烯去除剂结合低温气调组合保鲜处理能更好地防止圣女果在贮藏过程中失水萎缩。

2.2 不同保鲜处理对圣女果腐烂率的影响

在贮藏过程中，圣女果由于病原微生物的浸染，会导致组织软化腐败[25]。腐烂率是圣女果贮藏效果的直接体现。不同保鲜处理对圣女果腐烂率的影响见图4。

图4 不同保鲜处理对圣女果腐烂率的影响Fig.4 Effects of different preservative treatments on the rot ratio of cherry tomato

由图4 可知，圣女果在贮藏过程中，各试验组圣女果腐烂率呈逐渐增加的趋势，到贮藏后期腐烂率上升幅度较为明显。CK 组、1-MCP+CA 处理组、O3+EA+CA处理组分别在贮藏10、15、20d 出现坏果。贮藏第45 天，CK 组、1-MCP+CA 处理组、O3+EA+CA 处理组的腐烂率分别增加了 51.67%、36.67%、21.33%，O3+EA+CA 处理组腐烂率显著低于CK 组、1-MCP+CA 处理组（P＜0.05），说明O3+EA+CA 处理组具有良好的保鲜效果。

2.3 不同保鲜处理对圣女果呼吸强度的影响

果蔬在采摘后为了维持生命需要不断消耗自身营养成分，维持呼吸。呼吸作用越强，消耗的养分就越多，果蔬衰老的越快，保鲜期越短[26]。不同保鲜处理对圣女果呼吸强度的影响见图5。

图5 不同保鲜处理对圣女果呼吸强度的影响Fig.5 Effects of different preservative treatments on therespiration intensity of cherry tomato

由图5 可知，圣女果贮藏期间呼吸强度呈现先上升后下降的趋势，CK 组的呼吸强度在贮藏10 d 时达到峰值，1-MCP+CA 处理组、O3+EA+CA 处理组在贮藏15 d 时达到峰值，说明1-MCP+CA 处理组、O3+EA+CA处理组能够推迟圣女果呼吸峰的出现。在贮藏后期（45 d），不同处理组圣女果的呼吸强度大小关系为：CK组＞1-MCP+CA 处理组＞O3+EA+CA 处理组，且 O3+EA+CA 处理组显著低于CK 组和1-MCP+CA 处理组（P＜0.05），表明臭氧、乙烯去除剂结合低温气调组合保鲜能有效降低呼吸强度。

2.4 不同保鲜处理对圣女果硬度的影响

硬度是衡量果蔬商品性的重要标准，贮藏期果实的硬度与呼吸代谢、酶活性变化、温度及植物衰老密切相关[27]。不同保鲜处理对圣女果硬度的影响见图6。

图6 不同保鲜处理对圣女果硬度的影响Fig.6 Effects of different preservative treatments on the hardness of cherry tomato

由图6 可见，随着贮藏时间的延长，3 种处理的圣女果硬度均呈现不同程度的下降趋势，原因可能是圣女果在贮藏过程中一些能水解果胶物质和纤维素的酶类活性增加，使中胶层溶解，纤维分解，果实细胞壁结构松散失去黏结性，造成果肉软化[28-29]。CK 组的硬度总体上低于其他处理组，贮藏45 d 后CK 组圣女果的硬度仅为初始值的30.31 %，1-MCP+CA 处理组和O3+EA+CA 处理组能有效抑制果实硬度的下降，显著高于 CK 组（P＜0.05），其中 O3+EA+CA 处理组对圣女果的硬度维持作用最为明显，降低了果实在整个贮藏过程中的软化程度，较好地保持了果实的外观。

2.5 不同保鲜处理对圣女果番茄红素含量的影响

番茄红素是近年来发现的一类具有良好保健作用的类胡萝卜素，在圣女果果实中含量丰富，是评定圣女果品质的一个重要指标[30]。不同保鲜处理对圣女果番茄红素含量的影响见图7。

图7 不同保鲜处理对圣女果番茄红素含量的影响Fig.7 Effects of different preservative treatments on the lycopene content of cherry tomato

由图7 可以看出，整个贮藏期，3 种处理的圣女果番茄红素含量逐渐减少。贮藏初期圣女果番茄红素含量为 18.81 mg/100 g，在贮藏末期（45 d）CK 组、1-MCP+CA 处理组和O3+EA+CA 处理组的番茄红素含量分别降低了 62.31%、48.96%、39.87%，O3+EA+CA 处理组的番茄红素含量显著高于CK 组和1-MCP+CA 处理组（P＜0.05），表明 O3+EA+CA 处理能更好的维持圣女果的番茄红素含量。

2.6 不同保鲜处理对圣女果还原糖含量的影响

果实还原糖含量能在一定程度上反映贮藏过程中圣女果果实营养物质损失的多少。不同保鲜处理对圣女果还原糖含量的影响如图8、图9 所示。

图8 不同保鲜处理对圣女果果糖含量的影响Fig.8 Effects of different preservative treatments on the fructose content of cherry tomato

图9 不同保鲜处理对圣女果葡萄糖含量的影响Fig.9 Effects of different preservative treatments on the glucose content of cherry tomato

各处理组果糖含量在贮藏期间整体呈下降趋势，葡萄糖含量在贮藏初期呈短暂的上升趋势，随后逐渐下降。原因在于贮藏初期果实仍进行正常的呼吸作用而不断老化，淀粉水解加速，还原糖的含量有所上升，以提供果实细胞非正常代谢所需要的能量；随着贮藏时间的延长，果实的呼吸作用以及其他代谢活动消耗体内的还原糖，使其含量减少呈下降趋势[31]。CK 组、1-MCP+CA 处理组和O3+EA+CA 处理组的果糖含量由开始的 35.16 mg/g 分别下降至 31.44、32.07、32.85 mg/g，葡萄糖含量由开始的48.02 mg/g 分别下降至44.92、45.49、46.51 mg/g，且 O3+EA+CA 处理组的果糖和葡萄糖含量均显著高于CK 组、1-MCP+CA 处理组（P＜0.05），表明O3+EA+CA 处理能有效延缓圣女果果糖和葡萄糖含量的下降，维持果实的口感。

2.7 不同保鲜处理对圣女果有机酸含量的影响

不同保鲜处理对圣女果苹果酸、柠檬酸含量的影响如图10、图11 所示。

图10 不同保鲜处理对圣女果苹果酸含量的影响Fig.10 Effects of different preservative treatments on the malic acid content of cherry tomato

图11 不同保鲜处理对圣女果柠檬酸含量的影响Fig.11 Effects of different preservative treatments on the citric acid content of cherry tomato

圣女果采后0 d 苹果酸、柠檬酸含量分别为54.91、554.42 μg/g，柠檬酸含量是苹果酸含量的10 倍。圣女果在贮藏过程中柠檬酸和苹果酸含量在贮藏初期均有小幅上升，随后不断下降，主要是由于果肉细胞中积累较多有机酸，在成熟过程中，部分有机酸转变为糖，同时由于呼吸作用导致果蔬中更多的有机物质被分解消耗，使果蔬的酸度下降[32]。在贮藏末期（45 d）CK组、1-MCP+CA 处理组和O3+EA+CA 处理组的苹果酸含量分别降低了39.19%、37.13%、29.98%，柠檬酸含量分别降低了13.69%、11.29%、7.86%，且O3+EA+CA处理组的苹果酸和柠檬酸含量均显著高于CK 组、1-MCP+CA 处理组（P＜0.05），说明 O3+EA+CA 处理能有利于圣女果苹果酸和柠檬酸含量的维持。

抗坏血酸（维生素C，VC）是果蔬中的主要营养物之一，在果蔬保鲜中常被作为重要的衡量指标之一[33]。不同保鲜处理对圣女果VC含量的影响见图12。

图12 不同保鲜处理对圣女果VC 含量的影响Fig.12 Effects of different preservative treatments on the VC content of cherry tomato

由图12 可见，采后圣女果VC含量随着贮藏时间延长不断下降，原因在于VC含量在贮藏阶段易被氧化分解，失去生理活性[33]。与 CK 组相比，1-MCP+CA 处理组和O3+EA+CA 处理组VC含量的下降速度明显缓慢。采后 0 d，圣女果 VC含量为 174.53 μg/g，贮存至45 d CK 组、1-MCP+CA 处理组和 O3+EA+CA 处理组VC含量分别为 88.12、98.31 μg/g 和 120.44 μg/g，分别下降了 49.51%、43.67%、30.99%，且 O3+EA+CA 处理组的VC含量显著高于CK 组、1-MCP+CA 处理组（P＜0.05），说明O3+EA+CA 处理能有效延缓圣女果VC含量的损失。

3 结论

通过对圣女果贮藏期间理化指标的研究，发现与CK 组、1-MCP+CA 处理组相比，O3+EA+CA 处理组在一定程度上起到更好的保鲜作用，能有效延缓圣女果采后成熟衰老进程。结果表明：通过对圣女果进行臭氧、乙烯去除剂结合低温气调组合保鲜技术处理，能有效维持圣女果的硬度、番茄红素、果糖、葡萄糖、苹果酸、柠檬酸和VC含量，同时抑制失重率、腐烂率、呼吸强度的升高。综合各处理组理化指标测定知，O3+EA+CA 处理组最终测定指标为失重率3.25 %、腐烂率21.67%、呼吸强度7.48 mgCO2/（kg·h）、硬度153.88 N、番茄红素11.31 mg/100 g、果糖32.85 mg/g、葡萄糖46.49 mg/g、苹果酸 38.45 μg/g、柠檬酸 510.79 μg/g、VC120.44 μg/g，保鲜效果最佳。