采后UV-C處理對樹莓貯藏保鮮效果的影響

張志敏，朱 祥，謝榕倩，譚 璐，李蘭蘭 ，鄧 芳

（1.銅仁學(xué)院農(nóng)林工程與規(guī)劃學(xué)院，貴州 銅仁 554300；2.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

樹莓屬薔薇科（Rosaceae）懸鉤子屬（RubusL.）植物，又名托盤、覆盆子、馬林，為多年生落葉灌木[1-2]，是第三代新興小型漿果，營養(yǎng)價值高，風(fēng)味獨特，柔軟多汁，果實中含有鞣花酸、黃酮、花色苷、超氧化物歧化酶（SOD）等多種生物活性因子，不僅營養(yǎng)價值高，而且具有抗氧化、抗衰老的作用，深受消費者的喜愛，市場前景良好[3-4]。但成熟樹莓果實采摘后，在運輸和貯藏過程中，極易受到擠壓和碰傷而軟化、腐爛變質(zhì)，使貨架期變短，嚴重影響商品價值，這已成為阻礙樹莓市場發(fā)展的最大問題。因此，研究樹莓合適的貯藏保鮮方法，延緩衰老，防止腐爛，減輕經(jīng)濟損失，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

目前，常見的樹莓保鮮方法有氣調(diào)貯藏、速凍低溫凍藏、臭氧保鮮及化學(xué)保鮮等方法，但是這些方法都存在一定的缺點和不足。諸如氣調(diào)貯藏投資高、花費大；速凍低溫凍藏對果實的細胞結(jié)構(gòu)損傷大，解凍后口感變差，營養(yǎng)成分損失大；化學(xué)保鮮對環(huán)境和人類健康帶來許多不利的影響[5-7]。

UV-C處理作為一種無化學(xué)污染的物理方法，有望成為一種綠色環(huán)保的果蔬貯藏保鮮方法，已被證實UV-C輻射能降低果實的呼吸速率[8]，抑制果實采后貯藏期間病害的發(fā)生，誘導(dǎo)果實采后抗病性[9]，增強抗氧化能力[10-11]，增加總酚含量、改善果實品質(zhì)[12]等。在UV-C處理過程中關(guān)鍵的問題是找到合適的UV-C劑量[13]，劑量過高可能對果實品質(zhì)造成不利的影響[14]。本試驗主要研究不同劑量的UV-C處理對樹莓貯藏保鮮的效果，篩選出適宜的UV-C處理劑量，旨在為樹莓采后保鮮技術(shù)提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

以樹莓品種“September”為試驗材料，于2016—2018 年采自貴州省梵凈山（緯度 27°46′50″N，經(jīng)度108°35′55″）樹莓基地。選擇大小基本一致，無病蟲害，無機械損傷的9成熟果實進行采摘，采后放入加冰塊的密閉箱中，立即運回實驗室進行試驗處理。

沒食子酸、福林試劑、Na2CO3、乙醇，均為分析純，購于阿拉丁試劑有限公司；總抗氧化能力檢測試劑盒（FRAP法），購于上海源葉生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

RHB0-80型手持折光儀，TUV 15W/G15 T8 UV-C型紫外燈，TN-2254-UVC型紫外線強度計，UV-2550型紫外可見分光光度計，KQ-100A型超聲波清洗器，BS224S型電子分析天平，DK-8D型恒溫水浴鍋，H1850臺式高速離心機，超低溫冰箱，榨汁機。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

UV-C輻射源為兩個紫外殺菌燈管（254nm，15W）分別安裝在木制密閉的UV-C箱頂部和底部，在距離燈管15 cm處對果實進行照射，根據(jù)不同照射時間設(shè)置 5 個輻射劑量：0（CK）、0.43、2.15、4.3、6.45 kJ/m2，UV-C處理劑量根據(jù)UV-C照射的時間用便攜式數(shù)字輻射計量儀測量，每個劑量處理500 g果實，重復(fù)3次。處理后將果實裝入聚乙烯塑料袋中，于4℃，相對濕度為85%的條件下避光貯藏，并于處理后的0、2、4、6、8、10 d 分別取樣測定。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 腐爛指數(shù)

參照鄭永華等[15]的方法，將貯藏果實腐爛級數(shù)分為4級：0級果面無腐爛癥狀；1級果實腐爛面積小于10%，2級果實腐爛面積為10%~30%，3級果實腐爛面積大于30%。

1.2.2.2 失重率

采用稱重法測定，計算公式為：

1.2.2.3 可溶性固形物含量

使用折光儀在室溫下測定，結(jié)果以百分數(shù)表示。

1.2.2.4 總酚含量

參照 Folin-Ciocalteu（FC）[16]的方法略有改動。在765nm下使用紫外-可見分光光度計測定吸光值，以每克鮮食中沒食子酸的等價物表示總酚含量（GAE μg/g冷凍果實）。

1.2.2.5 抗氧化能力

采用FRAP法測定總抗氧化能力，根據(jù)Benzie等[17]描述稍作改動，在593 nm下測定吸光值。總抗氧化能力以每克新鮮果實中Fe2+的等價物表示（FeSO4·7H2O μg/g）。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SAS軟件GML過程進行差異顯著分析，圖表使用Origin 8.5進行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 UV-C處理對樹莓果實腐爛指數(shù)的影響

樹莓果實在貯藏期間均出現(xiàn)不同程度的腐爛情況。由圖1可見，對照組果實的腐爛指數(shù)顯著高于UV-C處理組（P＜0.05），試驗表明，UV-C處理明顯降低了果實的腐爛指數(shù)。4個劑量的UV-C處理之間對果實的腐爛指數(shù)也存在一定的差異：劑量為0.43kJ/m2、2.15 kJ/m2和6.45 kJ/m2的UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C處理的果實腐爛指數(shù)顯著低于0.43、2.15、6.45kJ/m2UV-C（P＜0.05）；另外，試驗還發(fā)現(xiàn)6.45 kJ/m2UV-C處理會造成樹莓果實表面的灼傷，使果實的腐爛指數(shù)升高。這說明果實的腐爛指數(shù)并不是與UV-C劑量之間成反比，UV-C劑量增加到一定程度，果實的腐爛指數(shù)反而升高。

2.2 UV-C處理對樹莓果實失重率的影響

樹莓果實在貯藏期間，隨著時間的延長果實的失重率逐漸增大。由圖2可知，貯藏第10天時，果實的失重率趨于平穩(wěn)，甚至有的處理較第8天時有所降低。UV-C處理組果實的失重率明顯低于對照組（P＜0.05），使果實的失重減慢，提高果實的商品質(zhì)量，延長果實的貯藏時間。4個劑量的UV-C處理之間對果實失重率的影響也存在一定的差異：0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C 處理與 0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實的失重率大于4.3 kJ/m2UV-C處理組。由此可見，UV-C劑量增加到一定程度時，果實的失重率反而增大，只有適宜的UV-C劑量對抑制樹莓果實的失重才能達到較好的效果。

2.3 UV-C處理對樹莓果實可溶性固形物含量的影響

由圖3可見，樹莓果實的可溶性固形物含量在貯藏前期有小幅升高，之后逐漸下降。貯藏期間，UV-C處理組與對照組之間果實的可溶性固形物含量差異顯著（P＜0.05），UV-C處理可明顯減緩樹莓果實可溶性固形物含量的降低。貯藏第2天，4個劑量的UV-C處理之間對樹莓果實可溶性固形物含量的影響無顯著性差異。貯藏4~10 d，4.3 kJ/m2UV-C處理與0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實可溶性固形物含量的顯著低于4.3 kJ/m2UV-C處理組（P＜0.05）。這表明UV-C劑量增加到一定程度時，果實的可溶性固形物下降速度反而增大，因此只有適宜的UV-C劑量才能使果實可溶性固形物含量的下降速度得到較好的抑制。

2.4 UV-C處理對樹莓果實總酚含量的影響

由圖4可以看出，樹莓果實在貯藏期間，隨著時間的延長，其總酚含量有降低趨勢。貯藏期間，UV-C處理組與對照組之間果實的總酚含量差異顯著（P＜0.05），UV-C處理能明顯減緩樹莓果實總酚含量的降低。4個劑量的UV-C處理之間對樹莓果實的總酚含量的影響也存在一定的差異：0.43 kJ/m2、2.15 kJ/m2和6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C 處理與 0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實的總酚含量顯著低于4.3 kJ/m2UV-C處理組（P＜0.05）。這表明UV-C劑量增加到一定程度時，樹莓果實的總酚含量反而減小，所以只有適宜的UV-C劑量對果實總酚含量的降低有較好的減緩作用。

2.5 UV-C處理對樹莓果實抗氧化能力的影響

由圖5所示，貯藏期間樹莓果實的抗氧化能力變化趨勢與總酚含量的變化結(jié)果類似。隨著貯藏時間的延長，樹莓果實的抗氧化能力逐漸降低。整個貯藏期間，UV-C處理組果實的抗氧化能力與對照組之間差異顯著（P＜0.05），UV-C處理能明顯減緩樹莓果實抗氧化能力的降低。4個劑量的UV-C處理之間對樹莓果實的抗氧化能力的影響也存在一定的差異：0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C處理之間差異不顯著；4.3 kJ/m2UV-C 處理與 0.43、2.15、6.45 kJ/m2UV-C 處理之間差異顯著（P＜0.05）；6.45 kJ/m2UV-C處理組果實的抗氧化能力顯著低于4.3kJ/m2UV-C處理組（P＜0.05）。這表明UV-C劑量增加到一定程度時，果實的抗氧化能力反而降低。

3 結(jié)論與討論

在貯藏期間，UV-C處理組樹莓果實的腐爛指數(shù)、失重率、可溶性固形物含量、總酚含量及抗氧化能力與對照組之間差異顯著（P＜0.05），UV-C處理明顯降低了果實的腐爛指數(shù)和失重率的上升，減緩了果實可溶性固形物含量和總酚含量的損失，抑制了果實抗氧化能力的減弱，提高果實的商品質(zhì)量，增強抗性。

4個劑量的UV-C處理對樹莓果實的腐爛指數(shù)、失重率、可溶性固形物含量、總酚含量及抗氧化能力也存在一定的差異。與4.3 kJ/m2UV-C處理組相比，6.45 kJ/m2UV-C處理組果實的腐爛指數(shù)、失重率增大，可溶性固形物含量、總酚含量減小，抗氧化能力減弱，并且在試驗期間發(fā)現(xiàn)6.45 kJ/m2UV-C處理會造成樹莓果實表面的灼傷，這說明果實貯藏保鮮效果與UV-C處理劑量之間并不是成正比關(guān)系，UV-C處理劑量增加到一定程度，果實的貯藏保鮮效果反而降低。因此，在應(yīng)用UV-C處理時，應(yīng)選擇最佳效果的劑量。比如芒果[18]、獼猴桃[19]、鴨梨[20]適宜輻射強度分別為10、4.2、5 kJ/m2。試驗研究表明，樹莓果實貯藏效果最佳的UV-C劑量為4.3 kJ/m2。

UV-C照射處理能抑制貯藏期間果實腐爛，延緩后熟衰老，保持果實品質(zhì)，增強抗病性，延長貯藏期，這與前人的研究結(jié)論基本一致[21-23]。經(jīng)UV-C處理后，樹莓果實的總酚含量增加，這可能與UV-C脅迫促進果實內(nèi)多酚類物質(zhì)的合成與積累有關(guān)[24]。研究表明，UV-C照射主要是通過刺激果實組織產(chǎn)生非生物脅迫效應(yīng)、減少果實表面微生物數(shù)量、增強果實抗病性及抗氧化性等方面來延長其貯藏保鮮期[25]，并且適宜的UV-C劑量照射誘導(dǎo)果實組織抗毒素的積累，激活與抗病機制相關(guān)蛋白的基因編碼，增強果實組織抵御疾病的機能[26-27]。另外，果實組織抗毒素的積累還伴隨著其他誘導(dǎo)保護效應(yīng)，如抗氧化活能力、防御酶活性和細胞壁調(diào)整功能增強，通過這些生理機能的增強，從而延長果實的貯藏保鮮期。另外，UV-C照射處理可降低果實組織軟化酶的活性，延緩果實變軟[28]，從而延長其貯藏期。UV-C照射處理作為一種采后處理技術(shù)，目前研究人員對其保鮮機制的研究還不夠完全，關(guān)于UV-C照射在抗病性和貯藏保鮮方面的分子機制和生理機制有待更深入的研究。