羅文靖，耿金川，陳存坤，薛文通，王文生，高芙蓉，董成虎，于晉澤，*

（1.河北省承德市林業(yè)技術(shù)推廣總站，河北承德067000；2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津300384；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083；4.湖南省湘西自治州農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心，湖南吉首416000）

臭氧處理對庫爾勒香梨采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

羅文靖1，耿金川1，陳存坤2，3，薛文通3，*，王文生2，高芙蓉4，董成虎2，于晉澤2，*

（1.河北省承德市林業(yè)技術(shù)推廣總站，河北承德067000；2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點實驗室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津300384；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083；4.湖南省湘西自治州農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心，湖南吉首416000）

以新疆庫爾勒香梨為試材，利用臭氧的殺菌作用和氧化性，研究不同濃度（2.144、6.432、10.72 mg/m3）臭氧處理對庫爾勒香梨貯藏過程中的影響。結(jié)果表明：在處理期內(nèi)，隨貯藏時間的延長，經(jīng)2.144 mg/m3臭氧濃度處理后，庫爾勒香梨的呼吸作用及色差變化程度降低，硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量的下降趨勢減緩，葉綠素含量及還原糖含量未產(chǎn)生明顯的差異性；再者，抑制了多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）活性的增加，減緩了過氧化物酶（Peroxidase，POD）、抗壞血酸過氧化物酶（Ascorbic acid peroxidase，APX）活性的降低。結(jié)果表明：2.144 mg/m3為庫爾勒香梨貯藏的較佳臭氧濃度。

庫爾勒香梨；貯藏；臭氧處理；品質(zhì)

庫爾勒香梨是新疆最負(fù)盛名的果品之一，以皮薄、酥脆細(xì)嫩、石細(xì)胞少、汁多甘甜、香味濃郁和耐貯藏等特點，聲名遠(yuǎn)揚海內(nèi)外[1]。但庫爾勒香梨的生產(chǎn)具有明顯的地域性，且生產(chǎn)周期較長，一般在220 d～230 d左右，由于銷售不暢，貯藏方法不當(dāng)，使其腐爛率在30%左右[2]。因此，選擇一套適宜的保鮮技術(shù)對香梨進(jìn)行貯藏期的延長，可以降低其采后及流通運輸過程中的損失，提高經(jīng)濟效益，造福地區(qū)產(chǎn)業(yè)，同時滿足市場需求。

臭氧保鮮技術(shù)是新興的保鮮技術(shù)，具有高效、光譜殺菌、無毒、無殘留、保鮮效果好的特點，已經(jīng)在多種果蔬上得到了應(yīng)用[3-8]，不同種類的果蔬在不同條件下合理使用不同濃度的臭氧可顯著提高其商業(yè)價值[9-11]。但是目前臭氧在香梨保鮮中的應(yīng)用還沒有展開研究。故本試驗嘗試研究不同濃度的臭氧對庫爾勒香梨的保鮮效果，從而擴展臭氧保鮮應(yīng)用范圍，同時也為庫爾勒香梨的采后貯藏提供一個可供參考的保鮮方式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

1.1.1 試驗材料

新疆庫爾勒香梨：采購于新疆巴東沙依東園藝場，挑選成熟度均勻及果形完好，無病蟲害及機械損傷的果實。入庫時用PE保鮮膜密封。

1.1.2 處理方法

為研究貯藏后進(jìn)入貨架期的香梨品質(zhì)保持方法，每天分別用T1、T2、T3濃度的臭氧進(jìn)行處理，每次處理時間為1 h；空白CK組進(jìn)行密封處理。定期觀察每種處理的樣品，挑揀出腐爛果實，避免完好果實受影響。每隔5天對其進(jìn)行生理指標(biāo)[呼吸強度、硬度、色差、可溶性固形物、可滴定酸、葉綠素、還原糖、多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶（Peroxidase，POD）、抗壞血酸過氧化物酶（Ascorbic acid peroxidase，APX）]的測定，共測定6次。同時取每種處理果實切小塊后進(jìn)行液氮凍樣并冷凍保存，供試驗指標(biāo)的測定。

亞常溫條件下（15±1）℃，CK：空白對照組；T1：2.144 mg/m3濃度臭氧處理；T2：6.432 mg/m3濃度臭氧處理；T3：10.72 mg/m3濃度臭氧處理。

1.2 試驗儀器與設(shè)備

電子天平（FA1004）：上海天平儀器廠；測氧儀（CheckPoint O2/CO2）：丹麥丹圣PBI-Dansensor公司；質(zhì)構(gòu)儀（TA-XT plus）：英國SMS公司；精密色差儀（WR-10）：深圳市威福光電科技有限公司；酸度計（GMK-835N）：韓國 GMK（株）智元 G-WON 公司；電熱恒溫水浴鍋（DK-98-IIA）：天津市泰斯特儀器有限公司；萬用電爐（DL-1）：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；臺式高速冷凍離心機（HR/T20M）：湖南赫西儀器裝備有限公司；紫外可見分光光度計（UV-1780）：島津儀器（蘇州）有限公司；臭氧機：國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）自制。

1.3 試驗藥品

冰醋酸、無水醋酸鈉：天津市光復(fù)發(fā)展有限公司；聚乙二醇6000、愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚、乙二胺四乙酸（EDTA）、抗壞血酸、次甲基藍(lán)：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；聚乙烯吡咯烷酮（Crosslinking polyvingypyrrolidone，PVPP）、Triton X-100、30%過氧化氫、80%丙酮、鹽酸、酚酞指示劑：天津市江天統(tǒng)一科技有限公司；磷酸氫二鉀：天津市江天化工技術(shù)有限公司；磷酸二氫鉀、葡萄糖：天津科威有限公司；硫酸銅：天津博迪化工技術(shù)有限公司；純氫氧化鈉：天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司。

1.4 試驗方法

1.4.1 呼吸強度的測定

用CheckPoint O2/CO2型號測氧儀定時測量密封于呼吸桶內(nèi)的一定重量果實的呼吸強度（CO2），單位：mg CO2/（kg·h）。密封時間3 h，果實重量600 g左右，每種處理測量3次。

1.4.2 果實硬度的測定

用TA-XT plus型號質(zhì)構(gòu)儀，SMS P/2型號探頭測定果實的硬度。試驗深度為10 mm，試驗速度為2 mm/s，上升速度為10 mm/s，試驗方式為對完整果實赤道線上5個均勻的位置進(jìn)行測定。每種處理取4個果實，每個果實測定5次。

1.4.3 果實色差的測定

用WR-10型號色差儀測量果實表皮的色差。取果實紅綠相間的1 cm半徑范圍內(nèi)的部位進(jìn)行測量，每種處理取5個果實，每個果實測量3次。根據(jù)測得的a值和b值，計算色彩飽和度C，計算公式為：

1.4.4 可溶性固形物（Total Soluble Solid）的測定

用手持式H528451型號甜度計測定果實的可溶性固形物含量。取適量果實于榨汁機中榨汁，紗布過濾所得濾液滴一滴至甜度計上進(jìn)行測量，每種處理測量3次。

1.4.5 果實可滴定酸（Titratable Acid）的測定

用手持式GMK-835N型號酸度計測定果實的可滴定酸含量。吸取上述過程中所得濾液于測量杯中，并加入30 mL蒸餾水混合均勻后進(jìn)行測量，每種處理測量3次。

1.4.6 葉綠素的測定

葉綠素的測定方法根據(jù)文獻(xiàn)[12]進(jìn)行修改，稱取5 g果實凍樣于研缽中，并加入10 mL 80%丙酮溶液研磨勻漿后，在4℃條件下12 000×g離心15 min。所得上清液于652 nm下測量其吸光度值，每組重復(fù)3次。

計算公式：提取液中葉綠素濃度ρ（mg/L）=A652×1 000/34.5

葉綠素含量/（mg/g）=ρ×V/m×1 000

式中：34.5為吸光系數(shù)；A652為葉綠素溶液在652nm下的吸光度值；V為樣品提取液總體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

1.4.7 還原糖的測定

還原糖的測定采用斐林試劑標(biāo)定法進(jìn)行測定。

1.4.8 PPO活性的測定

PPO酶提取方法及活性測定方法[12]均按照《果蔬中多酚氧化酶活性的測定》進(jìn)行測定。

1.4.9 POD活性的測定

POD酶提取方法及活性測定方法[12]均按照《果蔬中過氧化物酶活性的測定》進(jìn)行測定。

1.4.10 APX活性的測定

APX酶提取方法及活性測定方法[12]均按照《抗壞血酸過氧化物酶活性的測定》進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭氧處理對香梨呼吸強度的影響

臭氧處理對香梨呼吸強度的影響見圖1。

圖1 不同濃度臭氧處理對香梨呼吸強度的影響Fig.1 The influences of different concentration of ozone treatment on respiration intensity of fragrant pear

如圖 1所示，CK、T1、T2、T3處理組果實的呼吸強度在整個處理期內(nèi)由最初的2.42 mgCO2/（mg·h）化為6.98、4.47、5.34、6.56 mgCO2/（kg·h）整體呈現(xiàn)上升趨勢。處理5 d時，各處理組出現(xiàn)了呼吸高峰，說明處理初期臭氧處理對呼吸作用沒有起到明顯的抑制作用；之后各處理組呈下降趨勢后又上升，且CK處理組早于其他處理組提前呈現(xiàn)上升趨勢，說明臭氧處理可有效抑制果實的呼吸強度；后期呈現(xiàn)上升趨勢說明果實開始了衰老現(xiàn)象。這表明，臭氧處理可以抑制香梨的呼吸作用，進(jìn)而延緩衰老，其中T1處理組效果較好。

2.2 臭氧處理對香梨硬度的影響

臭氧處理對香梨硬度的影響見圖2。

圖2 不同濃度臭氧處理對香梨硬度的影響Fig.2 The influences of different concentration of ozone treatment on hardness of fragrant pear

果實硬度可以作為衡量果蔬采后品質(zhì)的主要指標(biāo)[13-14]。由圖 2 所示，CK、T1、T2、T3 處理組果實的硬度整體呈現(xiàn)下降的趨勢，且由最初的0.651 kg/cm2變化為最終的 0.530、0.552、0.543、0.513 kg/cm2。說明在亞室溫貯藏結(jié)束（第30天）時，CK處理組的果實硬度小于T1、T2、T3處理組。這表明，臭氧處理可有效減緩庫爾勒香梨硬度的下降，其中T1處理組的效果較好。

2.3 臭氧處理對香梨色差的影響

臭氧處理對香梨通透度的影響見圖3。

圖3 不同濃度臭氧處理對香梨L值的影響Fig.3 The influences of different concentration of ozone treatment on L of fragrant pear

由圖3所示，L值表示果實的透明度，整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，CK、T1、T2、T3處理組果實的L值由最初的 60.28分別下降為終期的 51.80、58.77、53.33、51.03，透明度下降說明果實出現(xiàn)了褐變現(xiàn)象。而T1、T2處理組高于其它兩組，說明適宜濃度的臭氧處理可延緩其褐變進(jìn)程。

臭氧處理對香梨硬度的色彩飽和度見圖4。

a值表示果實的紅綠色差，b值代表果實的黃藍(lán)色差。由a值和b值可以計算出色彩飽和度C，根據(jù)圖4可以看出隨著貯藏時間的延長，色彩飽和度在30 d中整體呈先上升后下降的趨勢。C值升高是由于果實的后熟作用，使其色彩飽和度增加；后期C值下降，說明果實在逐漸衰老過程中。圖示表明臭氧處理可以有效維持果實的色彩飽和度。

以上結(jié)果表明，適宜濃度的臭氧處理可有效延緩果實褐變，維持果實的色彩飽和度，且T1處理組效果較好。

圖4 不同濃度臭氧處理對香梨色彩飽和度的影響Fig.4 The influences of different concentration of ozone treatment on color saturation of fragrant pear

2.4 臭氧處理對香梨可溶性固形物（TSS）含量的影響

臭氧處理對香梨可溶性固形物的影響見圖5。

圖5 不同濃度臭氧處理對香梨TSS含量的影響情況Fig.5 The influences of different concentration of ozone treatment on TSS of fragrant pear

果實成熟度的重要體現(xiàn)之一在于可溶性固形物的含量，果實品質(zhì)的關(guān)鍵在于其積累水平[15]。由圖5所示，各處理組果實的可溶性固形物含量呈下降趨勢。CK、T1、T2、T3處理組果實的TSS含量由初期的12.53%降低為末期的9.97%、10.54%、10.10%、9.97%，且處理15 d后，CK處理組的 TSS含量低于 T1、T2、T3處理組。這表明，在一定的貯藏期內(nèi)，適宜濃度的臭氧處理可有效抑制庫爾勒香梨的可溶性固形物含量的降低，延緩果實的成熟，其中T1處理組的效果較好。

2.5 臭氧處理對香梨可滴定酸（TA）含量的影響

臭氧處理對香梨可滴定酸的影響見圖6。

圖6 不同濃度臭氧處理對香梨TA含量的影響Fig.6 The influences of different concentration of ozone treatment on TA of fragrant pear

由圖6所示，隨貯藏時間的延長，庫爾勒香梨果實的可滴定酸的含量呈下降趨勢。在貯藏期內(nèi)，CK、T1、T2、T3處理組果實的TA含量由初期的0.49%降低為末期的0.15%、0.19%、0.17%、0.15%，且處理末期T1、T2處理組TA含量高于CK處理組。這表明，適宜的臭氧濃度可延緩庫爾勒香梨果實中的可滴定酸含量的下降，有效保持果實中的可滴定酸含量，這為香梨貯藏期的延長及高品質(zhì)的保證提供了依據(jù)。其中T1處理組效果較好。

2.6 臭氧處理對香梨葉綠素含量的影響

臭氧處理對香梨葉綠素含量的影響見圖7。

圖7 不同濃度臭氧處理對香梨葉綠素含量的影響Fig.7 The influences of different concentration of ozone treatment on content of chlorophyll of fragrant pear

果實退綠或變黃與果實成熟度密切相關(guān)，乙烯在葉綠素降解過程當(dāng)中有著重要作用[16]。由圖7所示，各處理組果實葉綠素含量呈下降趨勢。CK、T1、T2、T3處理組果實的葉綠素含量初期為0.009 7mg/g，末期為0.003 6、0.005 1、0.003 9、0.004 2 mg/g，且 CK 處理組葉綠素含量低于其它組，尤其是T1處理組。但各處理組葉綠素含量的初值與終值相差較小，表現(xiàn)不出明顯的變化差異性。由此可得出，臭氧處理對香梨果實的葉綠素含量未產(chǎn)生顯著的影響。

2.7 臭氧處理對香梨還原糖含量的影響

臭氧處理對香梨還原糖含量的影響見圖8。

由圖8所示，在果實的貯存期間，各處理組果實的還原糖含量均保持一致的變化趨勢，整體呈先上升后下降的趨勢。CK、T1、T2、T3處理組果實的還原糖含量由最初的0.088 5%變化為處理終期的0.091 9、0.098 2、0.096 0、0.095 4%。果實還原糖含量在處理15 d時出現(xiàn)快速上升趨勢，至25 d時達(dá)到最大值，這可能是因為在貯藏期間，果實在成熟過程中其內(nèi)的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化成了還原糖，使還原糖含量得到一定程度的增加；25 d后還原糖含量快速下降說明果實已進(jìn)入衰老期。以上說明，在庫爾勒香梨貯藏過程中，臭氧處理組與CK處理組未表現(xiàn)出顯著差異，臭氧處理并未顯著影響還原糖含量。

圖8 不同濃度臭氧處理對香梨還原糖含量的影響Fig.8 The influences of different concentration of ozone treatment on content of reducing sugar of fragrant pear

2.8 臭氧處理對香梨PPO活性的影響

果實在儲藏過程當(dāng)中易發(fā)生褐變，嚴(yán)重降低果實的品質(zhì)及價值。PPO活性直接影響著果實的褐變及程度，PPO可催化酚類物質(zhì)被氧化成醌類物質(zhì)，而后進(jìn)一步構(gòu)成褐色物質(zhì)，引起果實組織的褐變，降低其品質(zhì)及食用價值[17]。

臭氧處理對香梨PPO活性的影響見圖9。

圖9 不同濃度臭氧處理對香梨PPO活性的影響Fig.9 The influences of different concentration of ozone treatment on activity of PPO of fragrant pear

由圖9所示，各處理組果實的PPO活性呈逐漸上升趨勢。CK、T1、T2、T3處理組果實的PPO活性由最初的0.034 1△OD420/（min·mg）變化為最終的0.393 6、0.218 7、0.238 8、0.285 7△OD420/（min·mg）且CK處理組PPO活性高于其他處理組，說明臭氧處理能有效抑制庫爾勒香梨貯藏期間PPO活性的增加，延緩褐變進(jìn)程；T1處理組的PPO活性在處理后期呈現(xiàn)出較低值，說明T1處理組的作用效果較好。

2.9 臭氧處理對香梨POD活性的影響

過氧化物酶（POD）廣泛存在與植物的不同生長發(fā)育時期和不同組織中，其功能多樣性[17]。過氧化物酶是果蔬體內(nèi)普遍存在的一種重要的氧化還原酶，它與果蔬的很多生理和生化代謝過程密切相關(guān)。

臭氧處理對香梨POD活性的影響見圖10。

圖10 不同濃度臭氧處理對香梨POD活性的影響Fig.10 The influences of different concentration of ozone treatment on activity of POD of fragrant pear

由圖10所示，各處理組果實的POD活性整體呈先上升后下降的趨勢。CK、T1、T2、T3處理組在處理25 d時出現(xiàn)POD活性高峰，其中T1處理組的POD活性峰值明顯高于其它處理組，且T2、T3處理組的POD峰值均高于CK處理組。在處理末期T1、T3處理組的POD活性仍高于CK處理組，且大于初值。這表明臭氧處理可有效保持果實的POD活性，且T1處理組的效果較好。

2.10 臭氧處理對香梨APX活性的影響

臭氧處理對香梨APX活性的影響見圖11。

圖11 不同濃度臭氧處理對香梨APX活性的影響Fig.11 The influences of different concentration of ozone treatment on activity of APX of fragrant pear

抗壞血酸過氧化物酶（APX）是過氧化物酶，其以抗壞血酸為電子供體且專一性強，可清除果實內(nèi)的H2O2。由圖11所示，各處理組果實的APX活性整體呈先上升后下降的趨勢，且在第5天時出現(xiàn)活性高峰；之后APX活性呈持續(xù)下降趨勢，且T1處理組的APX活性為29.034 1 0.01△OD290/（min·mg）于其它處理組。說明在一定處理期內(nèi)，適宜濃度的臭氧處理可延緩庫爾勒香梨果實中APX活性的降低，其中T1處理組的效果較好。

3 結(jié)果與討論

香梨貯藏過程中最關(guān)鍵是維持香梨的綠色，防止褐變和變黃，本試驗以新疆庫爾勒香梨為試材，利用臭氧的殺菌作用和氧化性，研究不同濃度（2.144、6.432、10.72 mg/m3）臭氧處理對庫爾勒香梨貯藏過程中的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在處理期內(nèi)，隨貯藏時間的延長，經(jīng)2.144 mg/m3臭氧濃度處理后，庫爾勒香梨的呼吸作用及色差變化程度降低，硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量的下降趨勢減緩，葉綠素含量及還原糖含量未產(chǎn)生明顯的差異性；再者，抑制了PPO活性的增加，減緩了POD、APX活性的降低。試驗說明2.144 mg/m3處理能夠較好的維持庫爾勒香梨貯藏內(nèi)在和外觀品質(zhì)。通過適宜的臭氧濃度、相對濕度、溫度、處理時間和pH等條件的協(xié)同作用來提高臭氧的保鮮效果，從而通過臭氧保鮮來延長香梨貯藏期，提高其品質(zhì)，可推動庫爾勒香梨產(chǎn)業(yè)的更大發(fā)展。

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Effects of Ozone Treatment on Postharvest Physiology and Storage Quality of Korla Fragrant Pear

LUO Wen-jing1，GENG Jin-chuan1，CHEN Cun-kun2，3，XUE Wen-tong3，*，WANG Wen-sheng2，GAO Fu-rong4，DONG Cheng-hu2，YU Jin-ze2，*
（1.Chengde City Forestry Technology Popularization Station of Hebei Province，Chengde 067000，Hebei，China；2.National Engineering Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products，Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，Ministry of Agriculture of the People's Republic of China，Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，Tianjin 300384，China；3.College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agriculture University，Beijing 100083，China；4.Xiang Xi Autonomous Prefecture Detection Center of Agricultural Products Quality，Jishou 416000，Hunan，China）

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.23.035

2013農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項（201303075）；“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計劃項目（2015BAD19B0104）；國家星火計劃重點項目（2015GA610006）；天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項目（201502030、201602090、201701100）；天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長基金項目（17014、17012、14004）

羅文靖（1978—），女（蒙古），本科，高級工程師，研究方向：林業(yè)技術(shù)推廣。

*通信作者：薛文通，男，博士，教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮技術(shù)；于晉澤，男，博士，高級工程師，研究方向：低溫貯藏設(shè)施及配套技術(shù)。

2017-08-29