張 萌,曹婷婷,程紫薇,金文淵,金 鵬,鄭永華,*
(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210095;2.蘇州大福外貿(mào)食品有限公司,江蘇 蘇州 215000)
青椒(Capsicum annuumL.)又稱(chēng)甜椒、菜椒,為茄科辣椒屬草本植物,其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)十分豐富,具有開(kāi)胃消食、降壓減脂和抗氧化等功效[1-2]。由于青椒的含水量高,采后在常溫下生理代謝旺盛,具較高的呼吸強(qiáng)度和蒸騰速率,極易失水萎蔫,導(dǎo)致其商品性大大降低。低溫貯藏可降低青椒果實(shí)的采后生理代謝,有效延長(zhǎng)貯藏期,但青椒是一種冷敏性蔬菜,當(dāng)貯藏溫度低于7~9 ℃時(shí)即發(fā)生冷害,出現(xiàn)果面點(diǎn)蝕凹陷、花萼褐變、果實(shí)發(fā)軟等冷害癥狀[3-5],嚴(yán)重影響其外觀和食用品質(zhì)。目前已有間歇升溫[3]、熱水處理[5]、甘氨酸甜菜堿處理[6]等物理和化學(xué)方法來(lái)減輕青椒果實(shí)冷害的研究,顯示研發(fā)安全和高效的采后處理方法對(duì)減輕青椒果實(shí)冷害及其冷鏈貯運(yùn)具有重要的實(shí)踐意義。
貯藏環(huán)境的相對(duì)濕度(relative humidity,RH)是影響新鮮果蔬蒸騰作用的主要因素,與果蔬貯藏期長(zhǎng)短密切相關(guān)。低RH條件下貯藏的果蔬極易發(fā)生失水萎蔫,從而造成品質(zhì)劣變,縮短貯藏期。而高濕的貯藏環(huán)境可顯著抑制蒸騰失水造成的產(chǎn)品失鮮,如王劍功等[7]發(fā)現(xiàn)90%~96% RH貯藏條件能顯著延緩菠菜和韭菜的蒸騰失水和萎蔫,保持其新鮮度。Ktenioudaki等[8]研究發(fā)現(xiàn),高濕貯藏可降低草莓果實(shí)的質(zhì)量損失率,維持較高的VC和花青素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量,因而具有良好的保鮮效果。但有關(guān)RH條件對(duì)果蔬冷害影響的研究較少。前人研究表明采用塑料薄膜包裝等保濕的高濕貯藏方式可顯著降低番茄[9]和臍橙[10]的冷害發(fā)生率,延長(zhǎng)貯藏期。因此新鮮果蔬貯藏要求較高的環(huán)境濕度,一般RH要控制在85%~95%[11]。但目前普通冷庫(kù)的RH僅為70%~75%,不能滿足果蔬貯藏的需求。采用塑料薄膜包裝保濕因簡(jiǎn)單易行而得到普遍應(yīng)用,但不符合綠色環(huán)保的發(fā)展理念;采用超聲波和高壓噴霧技術(shù)對(duì)庫(kù)體加濕因水霧顆粒較大,低溫下易發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象,導(dǎo)致病原菌的滋生和果蔬腐爛率的升高[12-13]。而干霧濕度控制系統(tǒng)產(chǎn)生的水霧顆粒直徑僅為2~10 μm,能均勻地?cái)U(kuò)散到空氣中,可提供90%~99%精確均勻的高RH而不會(huì)在果蔬表面結(jié)露。采用該加濕技術(shù)的高濕冷庫(kù)貯藏可顯著抑制奶白菜、番石榴、青花菜等果蔬的失水和品質(zhì)劣變,并可有效減輕黃瓜果實(shí)的冷害癥狀,延長(zhǎng)貯藏期[14-16],顯示干霧控濕高濕貯藏方式在果蔬冷鏈貯運(yùn)保鮮中有良好的發(fā)展前景。但有關(guān)干霧控濕高濕貯藏對(duì)青椒等其他冷敏性果蔬冷害的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)研究了干霧控濕高濕冷庫(kù)和普通低濕冷庫(kù)貯藏對(duì)典型冷敏性蔬菜青椒冷害、品質(zhì)以及活性氧代謝的影響,以期從果實(shí)抗氧化系統(tǒng)角度探究高濕貯藏減輕青椒果實(shí)冷害的作用和機(jī)理,為高濕貯藏應(yīng)用于青椒的冷鏈貯運(yùn)提供依據(jù)。
供試材料為‘圓椒875’,購(gòu)于蘇州市吳中區(qū)金庭鎮(zhèn)東河農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。選擇大小適中、果面光滑、無(wú)機(jī)械傷和病蟲(chóng)害的青椒備用。
磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、鉬酸銨、草酸、水楊酸、愈創(chuàng)木酚、鹽酸羥胺、四氯化鈦、α-萘胺、碳酸鈣粉 上海麥恪林生化科技有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、乙二胺四乙酸二鈉(ethylenediamine tetraacetic acid disodium salt,EDTA-Na2)、乙酸鈉、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮(crosslinking polyvinylpyrrolidone,PVPP)、曲拉通(Triton X-100) 北京索萊寶科技有限公司;抗壞血酸、甲硫氨酸(methionine,Met)、氮藍(lán)四唑(nitro-blue tetrazolium,NBT)、核黃素、聚乙二醇6000(PEG) 上海瑞永生物科技有限公司;偏磷酸、硫酸亞鐵(FeSO4) 上海源葉生物科技有限公司;丙酮、濃氨水、乙醇、乙酸、過(guò)氧化氫、對(duì)氨基苯磺酸、亞硝酸鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;硫酸、鹽酸 南京化學(xué)試劑股份有限公司;所有分離用有機(jī)溶劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
濕度控制系統(tǒng) 以色列Hygrotech公司;RS-YS-W-A型GSP無(wú)線溫濕度測(cè)點(diǎn)、RSWS-ETH-6型以太網(wǎng)溫濕度記錄儀 山東仁科測(cè)控技術(shù)有限公司;UV-1200型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司;GL-20G-H冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;DDS-11A電導(dǎo)率儀 上海第二分析儀器廠;DK-S26型電熱恒溫水浴鍋上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;FA1104電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司;TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司;PAL-1QL-861型振蕩儀 海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司。
1.3.1 原料處理
將青椒果實(shí)隨機(jī)分為兩組,放入鋪有泡沫網(wǎng)墊的塑料周轉(zhuǎn)筐(810 mm×570 mm×500 mm)中,每組18 筐,每筐20 個(gè)果實(shí),將其放入4 ℃的干霧控濕高濕冷庫(kù)(R H 9 6%~9 9%)和普通低濕冷庫(kù)(RH 70%~75%)。每3 d從兩個(gè)冷庫(kù)中隨機(jī)取出青椒各60 個(gè),用于冷害指數(shù)、相對(duì)電導(dǎo)率和硬度的測(cè)定,同時(shí)取果實(shí)可食部位樣品于液氮中速凍后在-80 ℃下貯藏用于其他指標(biāo)的測(cè)定。
1.3.2 指標(biāo)測(cè)定
1.3.2.1 冷害指數(shù)和相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定
冷害指數(shù)的測(cè)定參照侯建設(shè)等[17]的方法,按照冷害斑面積的大小將青椒果實(shí)的冷害程度分為4 級(jí):0級(jí),無(wú)冷害癥狀;1級(jí),輕微冷害,冷害斑面積不超過(guò)果面積的10%;2級(jí),中度冷害,冷害斑面積占果面積的10%~40%;3級(jí),嚴(yán)重冷害,冷害斑面積超過(guò)果面積40%。冷害指數(shù)按照公式(1)計(jì)算。
式中:i為冷害級(jí)別;ni為發(fā)生i級(jí)冷害的果實(shí)個(gè)數(shù);N為果實(shí)總數(shù)。
相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定參照姚文思等[18]的方法,并略作修改。用直徑為1 cm的打孔器從青椒果實(shí)的中間部位取下5 個(gè)小圓片,將其置于20 mL的蒸餾水中,充分振蕩后立即測(cè)量浸出液的電導(dǎo)率(κ0/(S/cm)),然后在室溫下靜置30 min,再次測(cè)量其電導(dǎo)率(κ1/(S/cm)),最后將浸出液煮沸20 min并充分冷卻,測(cè)量其電導(dǎo)率(κ2/(S/c m))。相對(duì)電導(dǎo)率按照公式(2)計(jì)算。
1.3.2.2 質(zhì)量損失率和果實(shí)硬度的測(cè)定
質(zhì)量損失率采用稱(chēng)質(zhì)量法進(jìn)行測(cè)定。稱(chēng)貯藏前青椒的質(zhì)量為(m1/g),貯藏固定時(shí)間后將青椒從冷庫(kù)中取出立即放到電子天平上稱(chēng)質(zhì)量(m2/g),防止空氣中的水蒸氣凝結(jié)而影響青椒質(zhì)量。質(zhì)量損失率按照公式(3)計(jì)算。
果實(shí)硬度采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定,選用直徑為2 mm的P/5型不銹鋼探頭,起始力為0.4 N,穿刺距離為3 mm,測(cè)定速率為1.0 mm/s,單位為N。
1.3.2.3 葉綠素、抗壞血酸、總酚和總黃酮含量的測(cè)定
葉綠素含量的測(cè)定參照Xing Yage等[19]的方法,并略作修改。取1 g青椒樣品,加入6~7 mL 80%(體積分?jǐn)?shù),下同)預(yù)冷丙酮、少量石英砂和碳酸鈣粉充分研磨,12 000 r/min離心20 min,將上清液轉(zhuǎn)入10 mL容量瓶后繼續(xù)加入2~3 mL 80%預(yù)冷丙酮進(jìn)行二次提取,重復(fù)上述步驟,定容。分別測(cè)定上清液在646 nm和663 nm波長(zhǎng)處的吸光度。
抗壞血酸含量采用鉬藍(lán)比色法進(jìn)行測(cè)定。
總酚和總黃酮含量的測(cè)定參照Wang Li等[20]的方法。
以上指標(biāo)結(jié)果均以干質(zhì)量計(jì),單位為mg/g。
1.3.2.4 抗氧化酶活力的測(cè)定
超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力的測(cè)定參照Xing Yage等[19]的方法。取1 g青椒樣品,用5 mL 0.1 mol/L磷酸鈉緩沖液(pH 7.8)進(jìn)行充分研磨,12 000 r/min離心20 min后得到粗酶液。反應(yīng)體系包括2.6 mL反應(yīng)液(含0.1 mol/L磷酸鈉緩沖液1.7 mL、13 mmol/L Met 0.3 mL、750 μmol/L NBT 0.3 mL、100 μmol/L EDTA-Na20.3 mL)、0.1 mL粗酶液和0.3 mL 20 μmol/L核黃素溶液。以每分鐘反應(yīng)體系在560 nm波長(zhǎng)處對(duì)NBT光化還原的抑制為50%時(shí)所需的酶量為一個(gè)酶活力單位(U)。
過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)活力的測(cè)定參照Cakmak等[21]的方法。取1 g青椒樣品,用5 mL 0.1 mol/L磷酸鈉緩沖液(pH 7.0)進(jìn)行充分研磨,12 000 r/min離心20 min后得到粗酶液。反應(yīng)體系包括3.5 mL 0.1 mol/L磷酸鈉緩沖液、0.2 mL 0.75% H2O2和0.3 mL粗酶液。以每分鐘反應(yīng)體系在240 nm波長(zhǎng)處吸光度減少0.01為一個(gè)酶活力單位(U)。
過(guò)氧化物酶(peroxidase,POD)活力的測(cè)定參照Kochba等[22]的方法,并略作修改。取1 g青椒樣品,用5 mL 0.1 mol/L乙酸-乙酸鈉緩沖液(pH 5.5,含1 mmol/L PEG、4 g/100 mL PVPP和1% Triton X-100)進(jìn)行充分研磨,12 000 r/min離心20 min后得到粗酶液。反應(yīng)體系包括3.0 mL 25 mmol/L愈創(chuàng)木酚、0.15 mL粗酶液和0.2 mL 0.5 mol/L H2O2。以每分鐘反應(yīng)體系在470 nm波長(zhǎng)處吸光度增加1為一個(gè)酶活力單位(U)。
抗壞血酸過(guò)氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活力的測(cè)定參照Nakano等[23]的方法。APX粗酶液提取方法同CAT,反應(yīng)體系包括4.6 mL 0.1 mol/L磷酸鈉緩沖液、0.1 mL 9 mmol/L抗壞血酸、0.2 mL粗酶液和0.1 mL 3% H2O2。以每分鐘反應(yīng)體系在290 nm波長(zhǎng)處吸光度減少0.01為一個(gè)酶活力單位(U)。
以上酶活力結(jié)果以蛋白質(zhì)量計(jì),單位均為U/mg。
1.3.2.6 DPPH自由基清除率和羥自由基清除率的測(cè)定
DPPH自由基清除率的測(cè)定參照Brand-Williams等[25]的方法,并略作修改。取1 g青椒樣品,用5 mL 90%甲醇溶液進(jìn)行充分研磨,12 000 r/min離心20 min后得到上清液。反應(yīng)體系包括0.1 mL上清液和1.9 mL 120 μmol/L DPPH甲醇溶液,以90%甲醇溶液代替上清液作為對(duì)照,在25 ℃下避光反應(yīng)30 min,測(cè)定515 nm波長(zhǎng)處的吸光度。
羥自由基清除率的測(cè)定參照張?zhí)m杰等[26]的方法,并略作修改。取1 g青椒樣品,用5 mL 50%乙醇溶液進(jìn)行充分研磨,12 000 r/min離心20 min后得到上清液。反應(yīng)體系包括0.5 mL上清液、1.5 mL 18 mmol/L水楊酸、2.0 mL 18 mmol/L FeSO4和0.3% H2O2,以50%乙醇溶液代替上清液作為對(duì)照,在37 ℃下避光反應(yīng)30 min,測(cè)定510 nm波長(zhǎng)處的吸光度。
1.3.2.7 可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定
可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定參照Bradford[27]的方法,以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)。
以上指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3 次。采用WPS Office 2019和SAS 9.2軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,采用Origin 8.0軟件作圖。數(shù)據(jù)的差異顯著性分析采用鄧肯氏多重比較法,P<0.05表示差異顯著。
圖1 高濕貯藏對(duì)青椒果實(shí)冷藏期間冷害指數(shù)(A)和相對(duì)電導(dǎo)率(B)的影響Fig.1 Effect of high relative humidity storage on chilling injury index (A) and relative electric conductivity (B) of green pepper fruits during cold storage
如圖1A所示,在貯藏期間,青椒果實(shí)的冷害指數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷升高,且高濕組的冷害指數(shù)顯著低于低濕組(P<0.05)。在青椒果實(shí)貯藏結(jié)束時(shí),高濕組的冷害指數(shù)為37.04%,比低濕組低54.54%,這表明高濕貯藏可減輕青椒果實(shí)的冷害癥狀,延長(zhǎng)果實(shí)貯藏壽命。相對(duì)電導(dǎo)率可反映果實(shí)貯藏期間細(xì)胞膜的通透性及完整性,是衡量冷害的重要指標(biāo)之一。如圖1B所示,青椒果實(shí)的相對(duì)電導(dǎo)率在貯藏過(guò)程中呈不斷上升趨勢(shì),但高濕組的相對(duì)電導(dǎo)率在6 d后顯著低于低濕組(P<0.05),表明高濕貯藏可減輕細(xì)胞膜的損傷,維持其完整性和功能性,從而有效抑制冷害的發(fā)生。
如圖2A所示,低濕組青椒果實(shí)在貯藏期間,其質(zhì)量損失率隨貯藏期的延長(zhǎng)急劇上升,貯藏15 d后質(zhì)量損失率達(dá)到了8.57%,青椒果面凹陷皺縮嚴(yán)重,品質(zhì)下降。而高濕組青椒果實(shí)的質(zhì)量損失率隨貯藏期的延長(zhǎng)緩慢上升,貯藏15 d后質(zhì)量損失率為2.24%,僅為低濕組果實(shí)的26.14%,差異顯著(P<0.05)。硬度是衡量果實(shí)貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。如圖2B所示,在整個(gè)貯藏期間,青椒果實(shí)的硬度呈不斷下降的趨勢(shì),但高濕組較低濕組下降緩慢,且在6 d后兩組呈現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。這些結(jié)果表明高濕貯藏可以降低青椒果實(shí)水分損失的速率,從而保持其商品性,延長(zhǎng)貨架期。
圖2 高濕貯藏對(duì)青椒果實(shí)冷藏期間質(zhì)量損失率(A)和硬度(B)的影響Fig.2 Effect of high relative humidity storage on mass loss percentage (A)and firmness (B) of green pepper fruits during cold storage
圖3 高濕貯藏對(duì)青椒果實(shí)冷藏期間葉綠素(A)、抗壞血酸(B)、總酚(C)、總黃酮(D)含量的影響Fig.3 Effect of high relative humidity storage on the contents of chlorophyll (A), ascorbic acid (B), total phenolics (C) and total flavonoids (D)in green pepper fruits during cold storage
如圖3A所示,在整個(gè)貯藏期內(nèi),青椒果實(shí)的葉綠素含量呈現(xiàn)出逐漸下降趨勢(shì),貯藏6~9 d期間低濕組的葉綠素含量迅速下降,而高濕組下降緩慢,貯藏結(jié)束高濕組的葉綠素含量顯著高于低濕組(P<0.05)。抗壞血酸、酚和黃酮是青椒中重要的抗氧化物質(zhì)。如圖3B所示,在貯藏期間低濕組和高濕組的青椒果實(shí)抗壞血酸含量均呈下降趨勢(shì),而低濕組的抗壞血酸含量下降得更快,幅度更大。在貯藏結(jié)束時(shí),低濕組和高濕組的抗壞血酸含量分別為貯藏開(kāi)始時(shí)的48.90%和69.29%,兩組之間差異顯著(P<0.05)。如圖3C、D所示,在貯藏期內(nèi),青椒果實(shí)中總酚和總黃酮含量呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),且高濕組的含量始終高于低濕組,貯藏15 d后,高濕組青椒果實(shí)的總酚和總黃酮含量與低濕組相比分別提高了17.88%和17.99%。這些結(jié)果表明,高濕貯藏可保持青椒果實(shí)較高的葉綠素、抗壞血酸、總酚和總黃酮含量,從而減輕冷害造成的品質(zhì)劣變。
如圖4A、D所示,低濕貯藏的青椒果實(shí)在整個(gè)貯藏期內(nèi)的SOD和APX活力變化幅度很小,而高濕貯藏則促進(jìn)了青椒果實(shí)前期的SOD和APX活力的上升,且均在第9天達(dá)到峰值,分別是同期低濕組的1.34 倍和1.32 倍,差異顯著(P<0.05)。如圖4B所示,青椒果實(shí)在4 ℃貯藏期間,低濕組和高濕組青椒果實(shí)CAT活力呈先上升后下降趨勢(shì),且均在第9天達(dá)到最大值,分別為98.41 U/mg和124.93 U/mg,在峰值出現(xiàn)之前高濕組青椒果實(shí)的CAT活力顯著高于低濕組(P<0.05)。如圖4C所示,高濕組青椒果實(shí)的POD活力在貯藏前期急速上升,而低濕組上升較為緩慢,兩組均在貯藏9 d時(shí)達(dá)到最大值,此時(shí)高濕組青椒果實(shí)的POD活力比低濕組高41.09%。兩組在貯藏9 d后差異顯著(P<0.05)。這些結(jié)果表明,高濕貯藏保持了青椒果實(shí)較高的抗氧化酶活力,有利于活性氧的清除。
圖4 高濕貯藏對(duì)青椒果實(shí)冷藏期間抗氧化酶SOD(A)、CAT(B)、POD(C)和APX(D)活力的影響Fig.4 Effect of high relative humidity storage on antioxidant enzyme SOD (A), CAT (B), POD (C) and APX (D) activities in green pepper fruits during cold storage
圖5 高濕貯藏對(duì)青椒果實(shí)冷藏期間·生成速率(A)和H2O2含量(B)的影響Fig.5 Effect of high relative humidity storage on · generation rate(A) and H2O2 content (B) in green pepper fruits during cold storage
圖6 高濕貯藏對(duì)青椒果實(shí)冷藏期間DPPH自由基(A)和羥自由基(B)清除率的影響Fig.6 Effect of high relative humidity storage on DPPH radical scavenging activity (A) and hydroxy radical scavenging activity (B) in green pepper fruits during cold storage
如圖6A所示,低濕組和高濕組青椒果實(shí)的DPPH自由基清除率在貯藏期內(nèi)的變化趨勢(shì)相同,均在前3 d短暫降低后升高,在第9天達(dá)到峰值,隨后又下降。貯藏結(jié)束時(shí)高濕組的DPPH自由基清除率比低濕組高71.91%,兩者差異顯著(P<0.05)。如圖6B所示,青椒果實(shí)的羥自由基清除率在整個(gè)貯藏期間呈先上升后下降趨勢(shì),貯藏6 d后高濕組青椒果實(shí)的羥自由基清除率顯著高于低濕組(P<0.05)。這些結(jié)果表明,高濕貯藏可維持青椒果實(shí)較高的自由基清除能力。
冷藏是果蔬采后最重要的保鮮手段,但青椒是一種冷敏性果實(shí),不適宜的低溫貯藏會(huì)造成青椒的生理代謝失調(diào)和組織傷害,即產(chǎn)生冷害,嚴(yán)重影響采后青椒的貯藏壽命和冷鏈流通[6]。因此,如何延緩或減輕冷害的發(fā)生是青椒果實(shí)冷鏈貯運(yùn)的關(guān)鍵。本研究發(fā)現(xiàn)在普通低濕冷庫(kù)中貯藏的青椒果實(shí)貯藏期間冷害指數(shù)上升較快,15后表現(xiàn)出嚴(yán)重的果面凹陷和花萼褐變而失去商品價(jià)值。而采用干霧控濕冷庫(kù)高濕貯藏可顯著減輕果實(shí)的失水軟化及冷害癥狀,至貯藏結(jié)束時(shí)冷害指數(shù)僅為37.04%,比低濕組低54.54%。同時(shí)高濕貯藏還可維持青椒果實(shí)較高的葉綠素、抗壞血酸、總酚和總黃酮含量,從而保持較好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和商品價(jià)值。這與賈雯茹等[16]采用干霧控濕高濕冷庫(kù)貯藏減輕黃瓜果實(shí)冷害的結(jié)果相似。另外采用塑料薄膜包裝從而創(chuàng)造的高濕環(huán)境也可減輕番茄[9]和臍橙[10]的冷害。這些結(jié)果表明,高濕度的貯藏環(huán)境有利于減輕冷敏性果實(shí)的冷害,延長(zhǎng)貯藏期。
抗壞血酸、酚類(lèi)物質(zhì)和類(lèi)黃酮是青椒中重要的非酶抗氧化成分,與果實(shí)的抗冷性密切相關(guān)。CaiYuting等[28]的研究證明,茉莉酸甲酯處理可維持果實(shí)中較高的抗壞血酸含量,是減輕枇杷冷害褐變的原因之一。Lo’ay等[29]發(fā)現(xiàn),外源抗壞血酸處理也可減輕香蕉的冷害褐變。孫玉潔等[30]發(fā)現(xiàn)甜菜堿處理能提高枇杷果實(shí)總酚和總黃酮含量,有助于清除活性氧,抑制膜脂過(guò)氧化,從而減少果實(shí)冷害的發(fā)生。在本研究中,干霧控濕高濕貯藏可提高青椒果實(shí)中抗壞血酸、總酚和總黃酮含量,保持較高的DPPH自由基和羥自由基清除率,并可顯著抑制冷害指數(shù)的上升。這些結(jié)果表明,高濕貯藏可通過(guò)維持抗氧化系統(tǒng)中較高的抗壞血酸、總酚、總黃酮等抗氧化物質(zhì)的含量來(lái)減輕青椒果實(shí)的冷害。
SOD、CAT、POD和APX是果蔬抗氧化系統(tǒng)中主要的抗氧化酶。SOD通過(guò)歧化反應(yīng)清除?,并生成H2O2和O2,CAT將H2O2進(jìn)一步分解成H2O和O2,POD和APX則分別催化酚類(lèi)物質(zhì)和抗壞血酸與H2O2反應(yīng)從而清除[31]。這4 種酶協(xié)同作用來(lái)維持果蔬體內(nèi)活性氧代謝的平衡。當(dāng)冷敏性果蔬遭受低溫脅迫后,抗氧化系統(tǒng)的活性下降,活性氧代謝平衡被打破,高濃度的活性氧加速膜脂中不飽和雙鍵發(fā)生過(guò)氧化作用,膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞,從而引起膜透性的增大及細(xì)胞代謝的紊亂,最終導(dǎo)致冷害的發(fā)生[32-33]。已有研究表明抗氧化系統(tǒng)中抗氧化酶活性也與冷敏果實(shí)的抗冷性有關(guān)。如采用茉莉酸甲酯處理枇杷后可顯著提高果實(shí)體內(nèi)抗氧化酶SOD、CAT和APX的活性,抑制?和H2O2的產(chǎn)生,減輕了果實(shí)的冷害癥狀[34]。采用外源甘氨酸甜菜堿處理可誘導(dǎo)青椒果實(shí)POD、CAT和APX的基因表達(dá),提高抗氧化系統(tǒng)的活性,抑制了冷害的發(fā)生[6]。本研究發(fā)現(xiàn),高濕貯藏能誘導(dǎo)SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活力的增加,增強(qiáng)DPPH自由基和羥自由基清除率,抑制?和H2O2的積累。這些結(jié)果表明,高濕貯藏條件下較高的抗氧化酶活性可有效清除活性氧,防止其對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害,進(jìn)而減輕貯藏期間青椒果實(shí)冷害的發(fā)生。
綜上,本研究表明,干霧控濕高濕貯藏可顯著抑制青椒果實(shí)冷害指數(shù)、相對(duì)電導(dǎo)率和質(zhì)量損失率的上升以及葉綠素、抗壞血酸、總酚和總黃酮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的下降,從而維持良好的采后品質(zhì)。同時(shí),高濕貯藏還可誘導(dǎo)抗氧化系統(tǒng)中SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活力上升,保持較高的DPPH自由基和羥自由基清除率,從而抑制?和H2O2的積累,延緩膜脂過(guò)氧化作用,減少果實(shí)冷害的發(fā)生,因而在青椒果實(shí)冷鏈貯運(yùn)中具有較好的應(yīng)用前景。