不同劑量的紫外照射結(jié)合熱處理對(duì)龍眼保鮮效果的研究

徐點(diǎn)++張慧鑫++從心黎

摘 要 以龍眼品種‘石硤為試材，研究不同劑量的紫外照射結(jié)合熱處理對(duì)龍眼果實(shí)采后的保鮮效果。在10 min 55℃熱處理的基礎(chǔ)上，以紫外殺菌燈為輻射源，對(duì)果實(shí)進(jìn)行輻射劑量分別為24、30、42 J/m2紫外照射。置于常溫25℃下貯藏。發(fā)現(xiàn)55℃熱處理10 min 結(jié)合30 J/m2紫外照射處理能延緩果實(shí)失重、可溶性固形物和可溶性蛋白含量的降低，減緩維生素C的消耗，抑制果實(shí)丙二醛（MDA）含量和多酚氧化酶（PPO）活性的積累，且在貯藏期內(nèi)該處理果實(shí)的超氧化物歧化酶（SOD）活性均明顯較高。結(jié)果表明，55℃熱處理10 min結(jié)合30 J/m2紫外照射處理可以有效延緩龍眼果實(shí)的采后衰老進(jìn)程，保持果實(shí)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 龍眼 ；紫外 ；熱處理 ；保鮮

中圖分類號(hào) S667.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.10.014

The Effect of Heat Treatment Combined with Different Doses

of Ultraviolet Radiation on Longan Fruit Postharvest Storage

XU Dian1） ZHANG Huixin2） CONG Xinli1）

（1 Haikou National High-tech Zone Development Holding Co.，Ltd， Haikou 570100；

2 Institute of Tropical Agriculture and Forestry， Hainan University， Haikou 570100）

Abstract Fruits of longan variety‘Shek Kip（Dimocarpus longan cv. Shek Kip） were treated with hot water and then with UV radiation at different doses to observe the effect of the combined treatments on their storage after postharvest. The fruits were treated with 55℃ hot water for 10 min and then with ultraviolet light at three different doses of UV radiation （24， 30 and 42 J/m2） and stored at an ambient temperature of 25℃. The results showed that the hot treatment at 55 C for 10 min combined with ultraviolet irradiation treatment at a radiation dosage of 30 J/m2 delayed loss of fruit weight and the contents of total soluble solids， soluble protein content and vitamin C， inhibited accumulation of malondialdehyde （MDA） content and polyphenol oxidase （PPO） activity， and increased obviously the superoxide dismutase （SOD） activity in the fruit during the storage. It is concluded that the hot treatment at 55℃ for 10 min combined with ultraviolet irradiation treatment at 30 J/m2 could effectively delay fruit ripening process and retain fruit quality.

Keywords longan； ultraviolet； hot treatment； preservation

龍眼（Dimocarpus longan Lour.）是我國(guó)南方重要的特色水果之一，在國(guó)內(nèi)外水果市場(chǎng)具有極高的競(jìng)爭(zhēng)力。龍眼果實(shí)的采收季節(jié)正值高溫高濕的季節(jié)，采后不易保存[1]。常溫（25℃）條件下，成熟的果實(shí)果皮1 d就開始褐變[2]，3 d左右風(fēng)味就開始變劣[3]，果肉出現(xiàn)自溶現(xiàn)象[4]，7 d則完全腐爛變質(zhì)[5]，嚴(yán)重影響了龍眼的食用和商品價(jià)值[6]，因此龍眼極其不耐儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。在國(guó)內(nèi)外貿(mào)易運(yùn)輸中，龍眼果實(shí)的常規(guī)貯藏保鮮方法分為常溫和低溫冷藏[7]，同時(shí)還使用化學(xué)保鮮方法來延長(zhǎng)龍眼采后的保鮮期，如乙醛處理[8]、冷凍貯藏[9]、鹽酸處理[10]、棓酸丙酯處理[11]、磷脂酶D抑制劑處理[12]、SO2熏蒸[13]等?；瘜W(xué)保鮮方法成本較低，操作容易，但可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成一定程度的毒害，無法達(dá)到綠色食品的要求[14]，因此，尋找無化學(xué)污染且易操作的物理方法非常重要[15]。趙云峰等[16]研究表明，熱處理可以降低龍眼采后果肉細(xì)胞壁降解酶的活性，維持細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，抑制果肉自溶，有效降低龍眼果實(shí)的果皮酚類物質(zhì)的代謝，以此延緩龍眼果皮的褐變[17-18]。趙宇瑛等綜述表明紫外照射（波長(zhǎng)200～280 nm）處理可以延長(zhǎng)果蔬保鮮期，提高果蔬的抗病性，以及提高其功能性的成分，延遲成熟[19]。因此可以認(rèn)為，適宜照射距離、強(qiáng)度和劑量的UV-C可以用作果蔬采后保鮮的一個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)[20]。endprint

目前，對(duì)龍眼果實(shí)進(jìn)行紫外線處理的研究并不多，其最佳處理劑量，對(duì)貯藏品質(zhì)、生理的影響等問題的研究亟待明確。本研究旨在探究不同劑量的紫外線結(jié)合熱處理對(duì)龍眼貯藏品質(zhì)的影響，觀察不同處理的龍眼各生理指標(biāo)的變化，以期解決龍眼的易衰老腐爛問題，同時(shí)為龍眼的推廣銷售保鮮提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以九成熟的龍眼品種‘石硤為實(shí)驗(yàn)材料，于2014年08月05日在海南省保亭黎族苗族自治縣果農(nóng)基地采摘后，將果實(shí)放置于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然冷卻，用消毒后的剪刀將挑選好的龍眼果柄除去，剩約2～3 mm，然后放置清水中進(jìn)行清洗，晾干后，挑選出大小一致、無機(jī)械損傷、無病蟲害的果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)預(yù)處理

在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)中，將龍眼果實(shí)分別放在45、50、55、60 ℃熱水中進(jìn)行10 min水浴，結(jié)果發(fā)現(xiàn)55 ℃熱水浴處理后的貯藏效果最佳。將龍眼果實(shí)分別進(jìn)行輻射劑量為24、30、42 J/m2 紫外燈照射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以上輻射劑量的果實(shí)貯藏期分別為：4、6、3 d。故本實(shí)驗(yàn)采用10 min的55℃熱水處理作為處理?xiàng)l件，在熱處理后分別進(jìn)行不同輻射劑量的紫外照射處理。

本試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，每個(gè)處理采用3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)選用20個(gè)果，以不處理作為對(duì)照CK，另外4個(gè)處理分別為：55℃熱處理10 min 后，迅速冷卻；在55℃熱處理10 min 后，迅速冷卻，然后分別進(jìn)行輻射劑量為24、30、42 J/m2紫外燈照射，紫外燈距離龍眼57.3 cm。然后將4個(gè)處理分別放入保鮮袋內(nèi)，簡(jiǎn)單扎口，放置于消毒后的25 ℃恒溫箱內(nèi)避光貯存，每天取樣（每次每個(gè)重復(fù)取20個(gè)果，3次重復(fù)共60個(gè)果）測(cè)定其相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 果實(shí)失重率的測(cè)定

在每個(gè)重復(fù)內(nèi)任意選20個(gè)果實(shí)進(jìn)行標(biāo)記，并每日稱重，計(jì)算失重率。

1.2.3 果皮相對(duì)電導(dǎo)率

用打孔器打成大小一致的果皮圓片，每個(gè)重復(fù)打10個(gè)孔，置于三角瓶?jī)?nèi)，同時(shí)加入30 mL蒸餾水，震蕩后，測(cè)定電導(dǎo)率P1，之后將三角瓶于沸水浴加熱10 min，冷卻后測(cè)定電導(dǎo)率P2。計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率。

1.2.4 可溶性固形物（TSS）的測(cè)定

以N-1α型手持折光儀測(cè)定可溶性固形物TSS含量。

1.2.5 丙二醛（MDA）含量的測(cè)定

采用硫代巴比妥酸法測(cè)定[21]。

1.2.6 超氧化物歧化酶（SOD）活力的測(cè)定

采用氮藍(lán)四唑（NBT）光還原法測(cè)定[21]。

1.2.7 維生素C含量的測(cè)定

采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[21]。

1.2.8 可溶性蛋白含量的測(cè)定

可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定[21]。

1.2.9 多酚氧化酶（PPO）的測(cè)定[22]

稱取龍眼果肉1.0～1.5 g于研缽中，加入0.5 g不溶性聚乙烯吡咯烷酮10 mL 0.1 mol/L pH為6.5的磷酸緩沖液，研磨成勻漿，以4 000 r/min低溫下離心沉淀，收集上清液，即為粗制酶液。在試管中加入3.9 mL 0.05 mol/L pH為5.5的磷酸緩沖液，1.0 mL 0.1 mol/L兒茶酚在37℃恒溫水浴中保溫10 min，然后加入0.5 mL酶液，迅速搖勻，倒入比色杯中，于525 nm波長(zhǎng)以時(shí)間掃描方式，在10 min內(nèi)測(cè)定吸光度變化值（A）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)龍眼果實(shí)失重率的影響

研究發(fā)現(xiàn)，失重率能夠直觀反映果蔬在不同紫外處理方式的效果[23]。本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量龍眼的失重率也可反映龍眼鮮果在運(yùn)輸過程中的自然損耗情況。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在貯藏過程中對(duì)照與處理的變化趨勢(shì)一致。對(duì)照CK的龍眼果實(shí)在第2天有較大的失重，第4天果實(shí)開始出現(xiàn)褐變，第5天有大量的果汁外溢，果肉表面呈溶水狀，失重率高達(dá)5%。經(jīng)過55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實(shí)，在第6天時(shí)，失重率僅為2.61%。說明該種處理可以減緩龍眼果實(shí)的失重，降低果實(shí)水分的消失，且對(duì)比其他幾種試驗(yàn)處理方式是最好的。

2.2 不同處理對(duì)龍眼果皮相對(duì)電導(dǎo)率的影響

龍眼果皮的相對(duì)電導(dǎo)率反映細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)的完整性，也反映著果實(shí)的衰老程度[24]。龍眼果實(shí)果皮細(xì)胞膜相對(duì)電導(dǎo)率隨采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，但不同處理的變化幅度不同。對(duì)照CK的果實(shí)電導(dǎo)率相對(duì)高于其他處理，果皮細(xì)胞膜相對(duì)滲透率較快增加，在55℃處理下，所有龍眼果實(shí)的電導(dǎo)率表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射電導(dǎo)率值最低，且增加最為緩慢，在第3天時(shí)與對(duì)照CK的差異最大。

2.3 不同處理對(duì)龍眼果實(shí)可溶性固形物（TSS）的影響

可溶性固形物能提供呼吸基質(zhì)，阻止蛋白質(zhì)的分解，維持生物膜的完整性[25]，測(cè)定可溶性固形物可以衡量水果的成熟和衰老情況[26]。隨著貯藏時(shí)間的變化，果實(shí)TSS含量整體呈下降趨勢(shì)。對(duì)照CK和所有處理于第3天開始下降趨勢(shì)明顯增大，其中55℃熱處理、55℃熱處理結(jié)合24 J/m2、55℃熱處理結(jié)合30 J/m2這3種處理的TSS下降比較緩慢，55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理的TSS含量下降最為緩慢，說明該種處理可以有效的延緩果實(shí)的衰老，在上述處理中效果最佳。見圖3。

2.4 不同處理對(duì)龍眼果實(shí)丙二醛（MDA）含量的影響

陳少裕[27]的研究表明，植物衰老是細(xì)胞內(nèi)活性氧化的代謝平衡被破壞，產(chǎn)生大量的含氧自由基，加劇膜脂的過氧化作用，造成細(xì)胞膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及功能的破壞，導(dǎo)致細(xì)胞膜透性的增加和MDA含量的上升。因此，檢測(cè)龍眼果實(shí)的丙二醛含量高低可以作為龍眼果實(shí)受到脅迫嚴(yán)重程度的指標(biāo)之一，檢測(cè)結(jié)果見圖4。endprint

貯藏期間，所有果實(shí)MDA含量變化趨勢(shì)一致，自第2天各處理MDA的含量開始拉開梯度。55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射的MDA變化幅度最小，55℃熱處理結(jié)合24 J/m2的紫外照射和 55℃熱處理變化次之。說明55 ℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外線照射處理后的龍眼果實(shí)可以明顯抑制果實(shí)MDA的積累，減輕對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害，延緩果實(shí)衰老，達(dá)到保鮮效果。

2.5 不同處理對(duì)龍眼超氧化物歧化酶SOD活性的影響

果實(shí)成熟衰老與膜脂過氧化作用緊密相關(guān)[28]。一般認(rèn)為，SOD能夠保持細(xì)胞膜透性，有效的清除活性氧，減少M(fèi)DA生成[29]。之前的果蔬保鮮研究報(bào)道發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，SOD活性逐漸下降，但也有研究報(bào)道發(fā)現(xiàn)，采后SOD活性隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而上升[30]。各處理龍眼果實(shí)的SOD活性均呈先上升后下降的趨勢(shì)。CK和55℃熱處理結(jié)合42 J/m2的紫外照射處理的SOD活性于第2d達(dá)到最大值，但之后下降幅度明顯比較大；而55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理的SOD活性變化最為緩慢且保持較高的活性，亦說明該處理可以有效保持龍眼果肉的SOD活性。見圖5。

2.6 不同處理對(duì)龍眼維生素C的影響

研究表明，維生素C可以有效提高果實(shí)的抗氧化性，延緩果實(shí)衰老[31]。龍眼屬于低酸高糖果實(shí)，Vc在這種缺乏高酸保護(hù)的環(huán)境下易氧化[32]。所以，龍眼不適宜長(zhǎng)期貯藏。貯藏期間，維生素含量自采摘后第1天開始就呈下降趨勢(shì)，對(duì)照CK和55 ℃熱處理結(jié)合42 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實(shí)Vc下降趨勢(shì)最大，其他3種處理較這兩種處理的果實(shí)維生素C下降趨勢(shì)最小，尤其是55 ℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外線照射處理過的龍眼果實(shí)在采摘后的6 d里都維持著較高的維生素C含量，大約在6 d內(nèi)僅下降了18.79 mg/g。由此看出，55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理能夠有效的防止龍眼果實(shí)抗壞血酸被氧化。見圖6。

2.7 不同處理對(duì)龍眼可溶性蛋白的影響

可溶性蛋白的積累能有效提高植物細(xì)胞的保水功能，保護(hù)植物細(xì)胞的生物膜[33]，是重要的抗逆性指標(biāo)之一。在貯藏過程中，可溶性蛋白含量逐漸下降，龍眼果實(shí)開始衰老。55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理下降最為緩慢，其次為55℃熱處理和55℃熱處理結(jié)合24 J/m2的紫外照射處理。對(duì)照CK和55℃熱處理結(jié)合42 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實(shí)可溶性蛋白下降趨勢(shì)最大。說明55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理的龍眼果實(shí)可以有效地減緩可溶性蛋白的降低，提高植物細(xì)胞的保水能力，對(duì)細(xì)胞的生命物質(zhì)及生物膜起到保護(hù)作用。見圖7。

2.8 不同處理對(duì)龍眼多酚氧化酶（PPO）活性的影響

褐變會(huì)影響果蔬產(chǎn)品的商品價(jià)值和壽命期[34]，果蔬的褐變通常出現(xiàn)在采后階段，其中PPO是引起褐變的酶，它引起的褐變與底物、酶活性、氧等有關(guān)[35]，同時(shí)PPO活性又受多種因素的制約。有研究發(fā)現(xiàn)，在果蔬采后的儲(chǔ)藏期間，PPO的活性隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升[36]；另一方面的研究則發(fā)現(xiàn)，PPO活性隨著果蔬采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)[37]。之前有研究認(rèn)為，多酚氧化酶（PPO）是導(dǎo)致龍眼褐變的主要原因[38]，如圖8所示，在室溫下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，龍眼PPO活性呈先上升后下降的單峰型變化趨勢(shì)。對(duì)照CK和55℃熱處理結(jié)合42 J/m2的紫外照射處理的上升過程中PPO活性比較大，之后活性下降迅速。到了貯藏后期，隨著果實(shí)的衰敗、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞而下降。55℃熱處理、55℃熱處理結(jié)合24 J/m2的紫外照射處理和55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理三者PPO活性明顯受到抑制，在達(dá)到高峰前，55℃熱處理結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理活性明顯比其他處理低，說明這種處理能夠很好的起到延緩龍眼褐變作用。

3 討論

由于生鮮電商的迅速發(fā)展，越來越來多的人在電商平臺(tái)上購(gòu)買龍眼，但龍眼屬于需要保鮮的食品，其保質(zhì)期短、冷鏈物流成本高等制約著龍眼面向全國(guó)乃至全世界的銷售。據(jù)龍眼的網(wǎng)絡(luò)銷售調(diào)查，即使電商用最通暢的物流公司，也要經(jīng)歷采摘、接單、包裝、發(fā)送、收獲5個(gè)環(huán)節(jié)，需要至少3 d。而本試驗(yàn)研究表明，龍眼采摘后隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)的失重率不斷上升，可溶性固形物含量不斷下降，蛋白質(zhì)總體呈不斷降解的趨勢(shì)，且降解主要集中在處理后第4天和第5天，即果實(shí)在采摘后的第3天已經(jīng)開始不新鮮，出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象。而電商在運(yùn)輸龍眼的過程中間因腐爛、退貨造成的損耗，加大了經(jīng)營(yíng)難度。

不同于溫帶水果的長(zhǎng)期保鮮，對(duì)（亞）熱帶水果進(jìn)行中短期保鮮是全球共同的研究課題。當(dāng)前龍眼采后常用的保鮮方法，如低溫保鮮法、二氧化硫保鮮法、藥劑防腐法等[39]，這些保鮮方法都具有一定的局限性。龍眼是熱帶水果，屬于非躍變型果實(shí)[40]，在低于最適溫度的環(huán)境中易出現(xiàn)冷害致使生理代謝失調(diào)，出現(xiàn)褐變、水漬、斑塊等現(xiàn)象影響果品[41]，因此低溫氣調(diào)保鮮并不能穩(wěn)定地維持龍眼的新鮮度。近年來，泰國(guó)出口的龍眼常使用二氧化硫保鮮，即燃燒硫磺粉進(jìn)行熏制[42]，也有人用連二亞硫酸鈉配制成二氧化硫釋放劑[43]或使用亞硫酸鹽溶液浸泡保鮮[44]，但這些采用二氧化硫進(jìn)行保鮮的方法會(huì)使得二氧化硫在龍眼果實(shí)中造成一定的殘留量，殘留量過高會(huì)危害人體健康[45]。藥劑防腐法即在常溫環(huán)境下采用防腐劑保鮮，目前保鮮效果較好的藥劑如特克多、乙磷鋁、甲基托布津、苯甲酸鈉[46]等，但也會(huì)在果實(shí)中產(chǎn)生藥物殘留[47]?；瘜W(xué)保鮮劑由于會(huì)殘留果實(shí)之中，對(duì)人體或環(huán)境造成危害，從而限制了期規(guī)?；瘧?yīng)用[48]。此外，也有用微生物代謝物、植物天然提取物、膜試劑等作為防腐藥劑[49]，但這些試劑應(yīng)用于龍眼保鮮的研究尚少。

近年來，國(guó)內(nèi)外開始使用熱處理、紫外線照射處理保鮮作為新的方式進(jìn)行果蔬保鮮的研究，但紫外線照射、熱處理對(duì)龍眼保鮮作用的研究較少，且保鮮機(jī)制尚不明確[50]。不同劑量的紫外線照射結(jié)合熱處理對(duì)龍眼保鮮效果的研究在本領(lǐng)域中尚未涉及，因此，本研究對(duì)于龍眼保鮮具有重大的意義。endprint

本試驗(yàn)中，通過不同劑量的紫外照射結(jié)合熱處理與對(duì)照相比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)55℃熱處理10 min結(jié)合30 J/m2的紫外照射處理效果最為顯著，該處理能有效減緩龍眼果實(shí)的失重，降低果實(shí)水分的消失，抑制PPO的活性及龍眼果實(shí)果皮細(xì)胞膜相對(duì)滲透率的增加，延緩維生素C含量下降的趨勢(shì)，提高SOD的活性，降低龍眼果實(shí)MDA的含量，從而降低了膜脂的過氧化作用，延緩了龍眼果實(shí)的衰老腐爛。說明該處理能有效抑制龍眼采后的腐爛和失重，保持果實(shí)的品質(zhì)，從而提高商品價(jià)值。將完熟龍眼在常溫狀態(tài)下，供應(yīng)期由傳統(tǒng)的72小時(shí)增加至144小時(shí)，有效地解決了龍眼易衰老腐爛的問題，為龍眼的中短期保鮮提供一定的理論依據(jù)，具有經(jīng)濟(jì)且綠色無污染的優(yōu)勢(shì)。但應(yīng)注意合適的劑量紫外照射結(jié)合熱處理才能達(dá)到保鮮效果，過量的紫外照射會(huì)破壞表皮組織，保鮮效果反而下降。

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