預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗保鮮效果的影響

李 燕，劉貴珊，何建國(guó)，李 月，陳亞鵬

（寧夏大學(xué)食品與葡萄酒學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

長(zhǎng)棗（Ziziphus jujubaMill. cv. Lingwu Long）是寧夏特有的棗果品種[1]，酸甜可口，果味清香，深受人們的喜愛。長(zhǎng)棗最大的優(yōu)勢(shì)在于鮮食，但其采后呼吸強(qiáng)度高、生理代謝速率快，易出現(xiàn)失水、軟化、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解、醇類和醛類積累等問(wèn)題[2]，嚴(yán)重影響商業(yè)價(jià)值。同時(shí)果實(shí)采收大多正值高溫季節(jié)，攜帶大量田間熱，加速了果實(shí)品質(zhì)劣變進(jìn)程。因此，亟需開發(fā)有效的預(yù)冷技術(shù)來(lái)解決這一難題。

作為冷鏈物流中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，預(yù)冷能夠有效去除果蔬田間熱，從而降低正常的生理代謝速率，延緩營(yíng)養(yǎng)成分降解，抑制腐敗變質(zhì)[3-4]。目前，果蔬的預(yù)冷方式主要有真空預(yù)冷、冷庫(kù)預(yù)冷和壓差預(yù)冷等[5]。真空預(yù)冷利用抽真空降低環(huán)境壓力，使得果蔬中水的沸點(diǎn)降低，當(dāng)果蔬周圍的氣壓降低到一定水平時(shí)，水分蒸發(fā)吸熱，達(dá)到降溫的目的[6]，其降溫效果明顯，保鮮效果好，但成本較高。冷庫(kù)預(yù)冷是指將采后的果蔬放置在冷庫(kù)中，利用冷風(fēng)機(jī)排出的冷風(fēng)除去果蔬田間熱，其成本低、操作簡(jiǎn)單，但預(yù)冷效果不均勻、預(yù)冷時(shí)間較長(zhǎng)、效率較低[7]。壓差預(yù)冷以冷庫(kù)為基礎(chǔ)，在冷庫(kù)內(nèi)安裝風(fēng)機(jī)，利用壓差風(fēng)機(jī)抽吸冷空氣，產(chǎn)生空氣壓力梯度，強(qiáng)制冷空氣從包裝箱側(cè)面的開孔通過(guò)，直接與包裝箱內(nèi)果蔬接觸進(jìn)行對(duì)流換熱，達(dá)到快速降溫的目的，效率較高，操作簡(jiǎn)單，解決了冷庫(kù)預(yù)冷降溫速率慢和溫度分布不均勻的問(wèn)題，適合多種果蔬，應(yīng)用最為廣泛[8-9]。Yan Jiaqi等[10]研究發(fā)現(xiàn)壓差預(yù)冷處理減緩了杏的可滴定酸（titrable acids，TA）和總可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量下降，維持較高的自由基清除活性，通過(guò)保持較高的抗氧化活性延緩果實(shí)品質(zhì)劣變。預(yù)冷處理能夠保護(hù)楊梅的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化，抑制丙二醛（malondialdehyde，MDA）積累，維持較高的抗氧化水平，降低膜質(zhì)過(guò)氧化，延緩果實(shí)衰老，其中真空預(yù)冷效果略高于差壓預(yù)冷[11]。Hong等[12]研究發(fā)現(xiàn)，冷庫(kù)和壓差預(yù)冷均能夠保持草莓較高水平的硬度和TA含量，貯藏前期壓差預(yù)冷處理總酚含量較高，保鮮效果更好。Kongwong等[7]發(fā)現(xiàn)相較于冷庫(kù)和壓差預(yù)冷，真空預(yù)冷最能夠保持生菜的品質(zhì)、抗氧化活性及細(xì)胞結(jié)構(gòu)，保鮮效果更佳。

目前，預(yù)冷技術(shù)在果蔬采后處理方面已取得了顯著成效，但預(yù)冷處理對(duì)長(zhǎng)棗保鮮效果的影響鮮見報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)主要研究不同預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗貯藏期間品質(zhì)變化和抗氧化特性的影響，以期為長(zhǎng)棗保鮮提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2020年9月25日，新鮮靈武長(zhǎng)棗采摘于寧夏銀湖農(nóng)林牧開發(fā)有限公司基地，挑選八成熟、紅色著色面積為2/3、大小均一、無(wú)病蟲害和無(wú)機(jī)械損傷的長(zhǎng)棗作為實(shí)驗(yàn)材料，采摘后2 h內(nèi)運(yùn)往寧夏大學(xué)農(nóng)科實(shí)訓(xùn)基地。

磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、鄰苯二酚、抗壞血酸、硫代巴比妥酸（均為分析純） 天津大茂化學(xué)試劑廠；乙二胺四乙酸二鈉、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone，PVPP）、無(wú)水乙醇 北京索萊寶科技有限公司；氫氧化鈉（分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過(guò)氧化氫酶（catalase，CAT）活力檢測(cè)試劑盒南京建成生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

STN-AEOW-2000酸性氧化電位水生成器 北京斯鈦諾水技術(shù)開發(fā)有限公司；T6紫外-可見分光光度計(jì)上海嘉標(biāo)測(cè)試儀器有限公司；HLY-YD5果實(shí)硬度計(jì)武漢漢林苑科技有限公司；TD-45手持式糖度計(jì) 浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司；XZD-300移動(dòng)式真空預(yù)冷機(jī)、QCSC113977冷庫(kù) 東莞科美斯科技實(shí)業(yè)有限公司；壓差預(yù)冷裝置（由靜壓風(fēng)箱、風(fēng)機(jī)和帆布等組成）寧夏大學(xué)自制。

1.3 方法

1.3.1 樣品預(yù)冷處理

樣品前處理采用本課題組前期研究方法[13]。新鮮長(zhǎng)棗經(jīng)酸性氧化電位水（氧化還原電位值（1 177±5）mV、pH（2.2±0.1）、有效氯質(zhì)量濃度60 mg/L）常溫浸泡殺菌150 s后，瀝水風(fēng)干20 min，將1 320個(gè)長(zhǎng)棗隨機(jī)分成4 組，每組330個(gè)樣品，隨后進(jìn)行預(yù)冷處理，設(shè)置預(yù)冷終溫為5 ℃。第1組真空預(yù)冷：將長(zhǎng)棗放入真空預(yù)冷機(jī)中，插入溫度傳感器，深入5 mm，開始抽真空降溫，當(dāng)果實(shí)溫度達(dá)到5 ℃停止預(yù)冷，預(yù)冷結(jié)束時(shí)壓力為0.9 kPa。第2組壓差預(yù)冷：將長(zhǎng)棗放入開孔的托盤中，緊密排列碼垛成10 層2 排，帆布完全覆蓋，形成壓差隧道，啟動(dòng)壓差風(fēng)機(jī)抽吸冷空氣產(chǎn)生壓力差，使得冷空氣從碼垛側(cè)面進(jìn)入，直接與托盤內(nèi)的長(zhǎng)棗接觸進(jìn)行對(duì)流換熱，達(dá)到降溫的目的。壓差預(yù)冷環(huán)境溫度1 ℃，預(yù)冷風(fēng)速控制為1.5 m/s，當(dāng)溫度降至5 ℃時(shí)停止預(yù)冷。第3組冷庫(kù)預(yù)冷：將長(zhǎng)棗放入1 ℃冷庫(kù)中，果實(shí)降至5 ℃時(shí)預(yù)冷結(jié)束。第4組無(wú)預(yù)冷作為對(duì)照（CK）。預(yù)冷完成后，立即將4 組長(zhǎng)棗放入聚丙烯氣調(diào)盒中（20 cm×14.2 cm×6 cm），充入20% O2+2% CO2氣體[14]，用微孔聚乙烯薄膜（0.02 mm）進(jìn)行密封包裝，放入（1±1）℃冰柜中貯藏40 d，每4 d測(cè)定一次品質(zhì)指標(biāo)，重復(fù)3 次。貯藏結(jié)束時(shí)，肉眼觀察果皮和果肉的形態(tài)。

1.3.2 質(zhì)量損失率測(cè)定

采用質(zhì)量法計(jì)算長(zhǎng)棗質(zhì)量損失率，以貯藏期間長(zhǎng)棗質(zhì)量減少量占初始質(zhì)量的比例表示質(zhì)量損失率[15]，重復(fù)3 次，計(jì)算公式如下。

1.3.3 硬度測(cè)定

使用果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定長(zhǎng)棗硬度[16]。長(zhǎng)棗赤道部位去皮后，輕輕將硬度計(jì)探針扎入棗中，探頭直徑3.5 mm，結(jié)果以N表示，重復(fù)3 次。

1.3.4 總可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

使用糖度計(jì)測(cè)定長(zhǎng)棗TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)[17]。長(zhǎng)棗切碎擠出果汁，倒入折光儀中測(cè)定TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果以%表示，重復(fù)3 次。

1.3.5 可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

采用滴定法[16]測(cè)定長(zhǎng)棗TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取長(zhǎng)棗果肉10.0 g研磨，用蒸餾水定容至100 mL，靜止30 min，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定，以NaOH溶液的用量計(jì)算TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果以%表示，重復(fù)3 次。

1.3.6 抗壞血酸含量測(cè)定

采用2,6-二氯靛酚滴定法[18]測(cè)定長(zhǎng)棗的抗壞血酸含量，結(jié)果用mg/100 g表示，重復(fù)3 次。

1.3.7 MDA含量測(cè)定

采用硫代巴比妥酸法[19]測(cè)定長(zhǎng)棗MDA含量，結(jié)果用μmol/g表示，重復(fù)3 次。

1.3.8 細(xì)胞膜透性測(cè)定

采用相對(duì)電導(dǎo)率法[20]測(cè)定長(zhǎng)棗細(xì)胞膜透性，將棗切成大小一致的圓片，置于30 mL蒸餾水中，在25 ℃靜止30 min，測(cè)量初始電導(dǎo)率（P0），然后將溶液煮沸10 min以測(cè)定細(xì)胞被破壞后溶液的電導(dǎo)率（P1）。相對(duì)電導(dǎo)率（P）為P0和P1的百分比，表示在一定時(shí)間內(nèi)，細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)滲出量占總電解質(zhì)的百分比。

1.3.9 抗壞血酸過(guò)氧化物酶活力測(cè)定

稱取2.0 g樣品置于預(yù)冷研缽中，加入5 mL 50 mmol/L的酸鉀緩沖液（含0.1 mmol/L乙二胺四乙酸、1 mmol/L抗壞血酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% PVPP，pH 7.5），在冰浴條件下研磨成勻漿，轉(zhuǎn)移至離心管中在4 ℃下以12 000×g離心30 min，收集上清液作為粗酶溶液[21]，根據(jù)試劑盒說(shuō)明書測(cè)定抗壞血酸過(guò)氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活力，取0.1 mL粗酶液，加入2.6 mL 50 mmol/L的磷酸鹽緩沖液（pH 7.5）和30 μL的2 mmol/L 過(guò)氧化氫，充分混勻，測(cè)定波長(zhǎng)290 nm的吸光度，以每克樣品APX酶促反應(yīng)體系在波長(zhǎng)290 nm處吸光度降低0.01為一個(gè)酶活力單位，重復(fù)3 次。

1.3.10 超氧化物歧化酶活力測(cè)定

稱取2.0 g樣品置于預(yù)冷的研缽中，加入5 mL 0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.8），在冰浴條件下研磨成勻漿，轉(zhuǎn)移至離心管中，在4 ℃下12 000×g離心20 min，收集上清液作為粗酶溶液[22]，根據(jù)試劑盒說(shuō)明書測(cè)定SOD活力，重復(fù)3 次。

1.3.11 過(guò)氧化氫酶活力測(cè)定

稱取0.1 g樣品置于預(yù)冷的研缽中，加入1 mL試劑盒中的緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿，轉(zhuǎn)移至離心管中在4 ℃下8 000×g離心10 min，收集上清液作為粗酶溶液，根據(jù)試劑盒說(shuō)明書測(cè)定CAT活力[23]，重復(fù)3 次。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS軟件（V23.0）進(jìn)行單因素方差分析，采用鄧肯檢驗(yàn)進(jìn)行比較，不同字母表示具有顯著性差異（P＜0.05）。采用Origin 2021版軟件進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）和作圖，所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗感官品質(zhì)的影響

長(zhǎng)棗采后生理代謝活動(dòng)旺盛，易引發(fā)軟化、酒化和氧化褐變等問(wèn)題，嚴(yán)重影響感官品質(zhì)。如圖1所示，貯藏前后，4 組長(zhǎng)棗均出現(xiàn)了不同程度的感官品質(zhì)下降。貯藏初期，長(zhǎng)棗外形飽滿，果肉呈淺綠色。貯藏末期，壓差預(yù)冷組長(zhǎng)棗感官品質(zhì)保持較好，果皮出現(xiàn)輕微皺縮現(xiàn)象，果肉褐變程度低，保鮮效果較好。真空預(yù)冷組和冷庫(kù)預(yù)冷組長(zhǎng)棗果肉出現(xiàn)褐變，肉質(zhì)呈現(xiàn)輕微絮狀，感官質(zhì)量下降。CK組長(zhǎng)棗果皮皺縮較為嚴(yán)重，果肉軟化失水呈絮狀，褐變現(xiàn)象嚴(yán)重。

圖1 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗感官品質(zhì)的影響Fig. 1 Effect of precooling on sensory traits of ‘Lingwu Long’ jujube

2.2 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗貯藏品質(zhì)的影響

果蔬貯藏期間的質(zhì)量損失主要由水分流失和呼吸作用的糖類消耗所致，導(dǎo)致軟化和果皮皺縮等問(wèn)題。由圖2A可知，預(yù)冷處理有效緩解了長(zhǎng)棗質(zhì)量損失。其中，真空和壓差預(yù)冷處理效果較好，兩組質(zhì)量損失率分別在4～40 d和12～40 d顯著低于CK組（P＜0.05）。這主要是預(yù)冷能夠降低果實(shí)的生理代謝速率，減少水分流失和糖類消耗，從而抑制了質(zhì)量損失。冷庫(kù)預(yù)冷組長(zhǎng)棗質(zhì)量損失率高于真空和壓差預(yù)冷組，在16～24 d顯著低于CK組（P＜0.05）。這可能是冷庫(kù)預(yù)冷時(shí)間較長(zhǎng)，降溫速率較慢，抑制生理代謝速率效果低于真空和壓差預(yù)冷。

圖2 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗質(zhì)量損失率（A）、硬度（B）、TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)（C）、TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)（D）和抗壞血酸含量（E）的影響Fig. 2 Effect of precooling on mass loss rate (A), firmness (B), TSS content (C), TA content (D), and ascorbic acid content (E) of ‘Lingwu Long’ jujube

果實(shí)的硬度下降主要由細(xì)胞壁的降解和水分流失所致。如圖2B所示，預(yù)冷處理能夠抑制長(zhǎng)棗軟化，貯藏至40 d時(shí)，真空、壓差、冷庫(kù)預(yù)冷組和CK組長(zhǎng)棗硬度分別為6.49、7.04、6.43 N和5.58 N。在貯藏28～32 d時(shí)，真空預(yù)冷長(zhǎng)棗硬度顯著高于CK組（P＜0.05）。在貯藏20～40 d時(shí)，壓差預(yù)冷長(zhǎng)棗硬度顯著高于CK組（P＜0.05）。相對(duì)于真空與冷庫(kù)預(yù)冷，壓差預(yù)冷能夠使長(zhǎng)棗維持更高硬度，與預(yù)冷處理草莓和油桃結(jié)果[12,24]相同。這可能是預(yù)冷處理降低了呼吸速率和生理代謝速率，從而抑制組織軟化，維持了較高的硬度。

TSS是果實(shí)中溶于水的糖、酸和維生素等化合物的總稱，反映了貯藏品質(zhì)和成熟度，同時(shí)參與呼吸作用，是果實(shí)采后生理代謝的重要物質(zhì)[25]。研究表明，預(yù)冷處理能夠抑制TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降，這主要是預(yù)冷處理可以有效抑制果實(shí)的生理代謝作用，從而減少糖類的消耗，維持較高水平的TSS。由圖2C可知，貯藏至40 d，真空、壓差、冷庫(kù)預(yù)冷和CK組長(zhǎng)棗TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)相較于第0天分別下降了38.92%、31.96%、37.24%和49.69%。在貯藏20～40 d時(shí)，真空和冷庫(kù)預(yù)冷組TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK組（P＜0.05），且12～40 d壓差預(yù)冷組顯著高于CK組（P＜0.05）。其中，壓差預(yù)冷保鮮效果優(yōu)于真空預(yù)冷和冷庫(kù)預(yù)冷，在貯藏第20、40天TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于冷庫(kù)預(yù)冷（P＜0.05），與預(yù)冷并貯藏處理油桃結(jié)果[24]類似。

酸類物質(zhì)作為底物參與呼吸代謝及其他生理代謝活動(dòng)，是果實(shí)重要的風(fēng)味物質(zhì)[26]。由圖2D可知，貯藏至40 d，真空、壓差、冷庫(kù)預(yù)冷組和CK組TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)相較于第0天分別下降了35.67%、34.33%、42.09%和48.21%。結(jié)果表明，預(yù)冷處理能夠有效減少有機(jī)酸的消耗，抑制長(zhǎng)棗TA降解，從而維持貯藏品質(zhì)。其中，真空和壓差預(yù)冷保鮮效果較好，在貯藏4～40 d時(shí)TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于CK組（P＜0.05）。這可能與果實(shí)貯藏期間的代謝活性和呼吸頻率有關(guān)[27]。

抗壞血酸是果實(shí)中重要的抗氧化物質(zhì)，參與多種生理代謝反應(yīng)，但極易出現(xiàn)氧化分解的問(wèn)題。由圖2E可知，貯藏第40天，真空、壓差、冷庫(kù)預(yù)冷組和CK組長(zhǎng)棗抗壞血酸含量相較于第0天分別下降了57.85%、52.26%、62.34%和67.95%。預(yù)冷處理各組抗壞血酸含量均高于CK組，表明預(yù)冷處理有效抑制了抗壞血酸氧化分解。在貯藏8～24 d，真空預(yù)冷組抗壞血酸含量顯著高于CK組（P＜0.05），這可能是真空預(yù)冷處理去除了長(zhǎng)棗細(xì)胞間隙的氧氣，從而抑制了氧化分解[28]?？傮w上，壓差預(yù)冷下長(zhǎng)棗抗壞血酸含量保持較好，貯藏12～40 d時(shí)顯著高于CK組（P＜0.05）。

2.3 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗MDA含量和細(xì)胞膜透性的影響

由圖3A可知，貯藏期間，長(zhǎng)棗MDA含量呈上升趨勢(shì)，CK組上升最快。貯藏末期，真空、壓差、冷庫(kù)預(yù)冷和CK組MDA含量分別為0.34、0.31、0.37 μmol/g和0.51 μmol/g，結(jié)果表明預(yù)冷處理可有效抑制MDA積累，這主要是預(yù)冷能夠抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)氧化，保持細(xì)胞膜完整性及膜透性[11]，從而抑制細(xì)胞中MDA積累。其中，真空預(yù)冷和壓差預(yù)冷有效抑制了長(zhǎng)棗貯藏期間MDA的積累，貯藏20～40 d均顯著低于CK組（P＜0.05），與預(yù)冷處理?xiàng)蠲方Y(jié)果[11]相同。

圖3 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗MDA含量（A）和細(xì)胞膜透性（B）的影響Fig. 3 Effect of precooling on MDA levels (A) and cell membrane permeability (B) of ‘Lingwu Long’ jujube

果實(shí)的衰老易引發(fā)細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的問(wèn)題，導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加，加劇細(xì)胞破損程度，引發(fā)果實(shí)品質(zhì)的下降[29]。由圖3B可知，不同預(yù)冷處理對(duì)長(zhǎng)棗細(xì)胞膜透性影響較大。貯藏期間，CK組長(zhǎng)棗細(xì)胞膜透性急劇上升，而預(yù)冷組緩慢上升，表明預(yù)冷處理抑制了細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化進(jìn)程，緩解細(xì)胞衰老。相較于真空與冷庫(kù)預(yù)冷，壓差預(yù)冷組細(xì)胞膜透性整體相對(duì)較低，在貯藏12～40 d時(shí)顯著低于CK組（P＜0.05），可最大程度保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，抑制長(zhǎng)棗氧化衰老。

2.4 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗抗氧化酶活力的影響

APX、SOD和CAT是細(xì)胞中重要的抗氧化酶，能夠清除果實(shí)組織中過(guò)量的活性氧（reactive oxygen species，ROS），維持較高的抗氧化特性，從而保護(hù)膜結(jié)構(gòu)，抑制氧化褐變，延緩果實(shí)衰老[11]。如圖4A所示，預(yù)冷處理有助于維持APX活力，其中真空和壓差預(yù)冷下APX活力較高，在第12天達(dá)到活力高峰，而CK組在第8天達(dá)到峰值。貯藏末期，真空、壓差、冷庫(kù)預(yù)冷和CK組長(zhǎng)棗APX活力分別為167.33、182.67、172.00 U/g和154.33 U/g。壓差預(yù)冷和真空預(yù)冷組長(zhǎng)棗APX活力較高，分別在12～40 d和20～36 d顯著高于CK組（P＜0.05），總體而言壓差預(yù)冷APX活力更高。預(yù)冷處理下較高的抗氧化酶活力可能與抗氧化酶基因表達(dá)上調(diào)有關(guān)[10,30]。

圖4 預(yù)冷方式對(duì)長(zhǎng)棗APX（A）、SOD（B）和CAT（C）活力的影響Fig. 4 Effect of precooling on the activities of APX (A), SOD (B) and CAT (C) in ‘Lingwu Long’ jujube

由圖4B可知，長(zhǎng)棗貯藏期間SOD活力呈先上升后下降趨勢(shì)，預(yù)冷處理下SOD活力高于CK組。冷庫(kù)預(yù)冷組SOD活力略高于CK組，僅在第4天差異顯著（P＜0.05），這主要是冷庫(kù)預(yù)冷降溫速率較慢，預(yù)冷過(guò)程中自身代謝引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗和自由基及其他有害物質(zhì)的積累程度較高，導(dǎo)致抗氧化酶活力降低[31]。真空預(yù)冷組SOD活力高于冷庫(kù)預(yù)冷，壓差預(yù)冷保持了較高水平的SOD活力，在貯藏24～40 d時(shí)，壓差預(yù)冷組SOD活力顯著高于CK組（P＜0.05），與芒果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[8]相同，這可能是壓差預(yù)冷降低了的生成速率，調(diào)控ROS代謝，抵御細(xì)胞的氧化脅迫，從而延緩果實(shí)衰老。

由圖4C可知，預(yù)冷處理對(duì)長(zhǎng)棗CAT活力影響較大，其中壓差預(yù)冷組CAT活力最高。在貯藏4～40 d時(shí)，壓差預(yù)冷組CAT活力顯著高于CK組（P＜0.05）。真空預(yù)冷效果次之，其CAT活力在貯藏24～40 d顯著高于CK組，表明預(yù)冷可有效維持果實(shí)內(nèi)自由基代謝的穩(wěn)定性[11]，保持CAT活力，抑制果實(shí)衰老和品質(zhì)劣變。冷庫(kù)預(yù)冷處理下CAT活力略高于CK組，僅在第36天差異顯著（P＜0.05）。貯藏末期，壓差、真空、冷庫(kù)和CK組長(zhǎng)棗CAT活力分別為186.66、189.72、157.59 U/g和140.76 U/g。

相比于真空和冷庫(kù)預(yù)冷，壓差預(yù)冷能夠更加有效地維持果實(shí)APX、SOD活力和CAT活力，抑制氧化脅迫，保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，通過(guò)提高抗氧化酶活力維持果實(shí)貯藏品質(zhì)[8,10]，保鮮效果最佳。

2.5 PCA結(jié)果

為綜合分析不同預(yù)冷處理下長(zhǎng)棗理化指標(biāo)隨時(shí)間的變化，基于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用PCA法進(jìn)行分析[32]，結(jié)果見圖5，特征矩陣見表1。從10個(gè)指標(biāo)中提取2個(gè)主成分，PC1主要為TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)和抗壞血酸含量，PC2主要為SOD活力和CAT活力，累計(jì)貢獻(xiàn)率為94.8%，表明2個(gè)PC可以解釋原始數(shù)據(jù)的大部分信息。SOD、CAT、APX活力、抗壞血酸含量、硬度、TSS質(zhì)量分?jǐn)?shù)和TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)7個(gè)指標(biāo)位于在PC1右側(cè)，質(zhì)量損失率、MDA含量和細(xì)胞膜透性3個(gè)指標(biāo)位于左側(cè)，表明細(xì)胞氧化損傷對(duì)長(zhǎng)棗品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，而抗氧化酶能起到抵抗氧化脅迫和抑制果實(shí)氧化損傷，維持貯藏品質(zhì)的作用。

PCA不僅能量化不同指標(biāo)對(duì)長(zhǎng)棗貯藏品質(zhì)的貢獻(xiàn)，還能反映不同預(yù)冷處理下長(zhǎng)棗貯藏品質(zhì)的穩(wěn)定性。由圖5可知，貯藏初期長(zhǎng)棗品質(zhì)較好，4 組數(shù)據(jù)點(diǎn)位于PC1右側(cè)，隨時(shí)間延長(zhǎng)長(zhǎng)棗品質(zhì)發(fā)生劣變，貯藏后期數(shù)據(jù)點(diǎn)向左移動(dòng)。其中，壓差預(yù)冷組數(shù)據(jù)點(diǎn)向左移動(dòng)程度小于其他3 組，且第40天數(shù)據(jù)點(diǎn)Y40與貯藏初期數(shù)據(jù)點(diǎn)Y4距離最近，表明壓差預(yù)冷組長(zhǎng)棗品質(zhì)穩(wěn)定性最好，能夠較大程度維持果實(shí)品質(zhì)。

圖5 不同預(yù)冷處理長(zhǎng)棗主成分得分載荷圖Fig. 5 PCA loading plot of ‘Lingwu Long’ jujube with different precooling treatments

表1 各指標(biāo)變量主成分載荷值Table 1 Loading matrix of first two principal components

3 討 論

呼吸作用和蒸騰作用是果實(shí)維持生命活動(dòng)的重要生理過(guò)程。果實(shí)采收后，呼吸作用會(huì)消耗果實(shí)大量有機(jī)物，降低貯藏品質(zhì)。同時(shí)，采后的果實(shí)攜帶大量田間熱，導(dǎo)致呼吸作用和蒸騰作用旺盛，加劇品質(zhì)劣變[10,33]。因此，抑制果實(shí)呼吸和蒸騰作用是維持貯藏品質(zhì)的重要方式。研究表明，預(yù)冷處理能夠快速消除果實(shí)田間熱，使果實(shí)溫度迅速降低至目標(biāo)溫度，抑制生理代謝速率，有效維持果蔬的貯藏品質(zhì)，抑制成熟與衰老，是果蔬采后處理的重要環(huán)節(jié)[8,11,34]。在本研究中，真空、壓差和冷庫(kù)預(yù)冷下長(zhǎng)棗感官性狀較好（圖1），有效減少了長(zhǎng)棗貯藏期間糖類的消耗，抑制軟化，保持較高的TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)和抗壞血酸含量（圖2D、E），證明了預(yù)冷能夠有效保持長(zhǎng)棗品質(zhì)。其中，壓差預(yù)冷較大程度地保持了長(zhǎng)棗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，保鮮效果相對(duì)較好，與芒果和草莓的研究結(jié)果[8,12]相同。這可能是壓差預(yù)冷最大程度地抑制了長(zhǎng)棗呼吸等生理代謝速率，有效保持果實(shí)貯藏品質(zhì)。

果實(shí)的成熟衰老可被看作是不斷氧化的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化導(dǎo)致膜破裂[35]，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞膜透性增加，導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)劣變[29]。MDA是細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的副產(chǎn)物，能夠反映氧化脅迫的程度和膜結(jié)構(gòu)的完整性[36]。如圖3所示，壓差預(yù)冷處理下長(zhǎng)棗MDA含量和細(xì)胞膜透性在貯藏20～40 d顯著低于CK組（P＜0.05），其效果優(yōu)于真空和冷庫(kù)預(yù)冷。這可能是壓差預(yù)冷處理相較于真空和冷庫(kù)預(yù)冷能更有效地抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化，從而維持細(xì)胞膜完整性和穩(wěn)定性，避免細(xì)胞受損。冷庫(kù)預(yù)冷下長(zhǎng)棗MDA含量和細(xì)胞膜透性相對(duì)較高，這主要是冷庫(kù)預(yù)冷效率較低，預(yù)冷過(guò)程中有害物質(zhì)的積累程度較高，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化程度較高。

果實(shí)的衰老會(huì)引發(fā)過(guò)量的ROS積累，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，擾亂正常的代謝，加速品質(zhì)劣變[37-38]。為抵御ROS的破壞，細(xì)胞會(huì)激發(fā)自身抗氧化酶保護(hù)系統(tǒng)來(lái)抵御氧化損傷，其中APX、SOD和CAT是抑制氧化的關(guān)鍵酶[39-40]。研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)冷處理通過(guò)提高SOD、CAT、過(guò)氧化物酶、APX等抗氧化酶活力，增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力，從而調(diào)控ROS代謝，抑制H2O2產(chǎn)生，抵御細(xì)胞氧化脅迫帶來(lái)的損傷，有助于保持細(xì)胞的完整性，延緩果實(shí)衰老[8,10,41]。在本研究中，與CK組相比，真空、壓差和冷庫(kù)預(yù)冷能夠維持長(zhǎng)棗較高的APX、SOD活力和CAT活力，抑制MDA積累和細(xì)胞膜透性上升（圖4、5），從而抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化進(jìn)程，增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化防御能力，有效抑制了ROS積累，抑制氧化進(jìn)程，進(jìn)而維持較好的貯藏品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，抗氧化酶活力的增強(qiáng)可能與快速冷卻后抗氧化基因的表達(dá)上調(diào)有關(guān)[10,30]。因此，預(yù)冷處理可能提高了冷卻過(guò)程中長(zhǎng)棗細(xì)胞抗氧化酶基因表達(dá)含量，從而增強(qiáng)抗氧化酶活力，避免了過(guò)量ROS對(duì)細(xì)胞膜的傷害，抑制了果實(shí)氧化衰老。相較于真空和冷庫(kù)預(yù)冷，壓差預(yù)冷處理下長(zhǎng)棗抗氧化酶活力最高，有效抑制細(xì)胞氧化脅迫，減輕了細(xì)胞膜脂質(zhì)氧化的損傷，從而保持棗的貯藏品質(zhì)，延緩果實(shí)衰老，這與杏子、草莓和油桃等研究結(jié)果[10,12,24]一致。冷庫(kù)預(yù)冷的冷卻效率低于真空預(yù)冷和壓差預(yù)冷，其預(yù)冷過(guò)程中果實(shí)生理代謝活動(dòng)較為旺盛，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗和自由基等有害物質(zhì)的積累較多，因此貯藏品質(zhì)和抗氧化酶活力相對(duì)較低。真空預(yù)冷組長(zhǎng)棗的品質(zhì)和抗氧化酶活力略低于壓差預(yù)冷，這主要是真空預(yù)冷處理依靠水分蒸發(fā)而降溫，這一過(guò)程導(dǎo)致細(xì)胞膜和細(xì)胞壁間隙發(fā)生明細(xì)變化，引發(fā)細(xì)胞形態(tài)改變，破壞了細(xì)胞結(jié)構(gòu)，同時(shí)細(xì)胞膜的損傷增加了膜透性[42]，加速了細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化進(jìn)程，這對(duì)貯藏品質(zhì)和抗氧化酶活力產(chǎn)生負(fù)面影響，致使保鮮效果略低于壓差預(yù)冷組。

4 結(jié) 論

預(yù)冷處理能夠有效維持長(zhǎng)棗貯藏品質(zhì)，延緩果實(shí)衰老。相較于真空預(yù)冷和冷庫(kù)預(yù)冷，壓差預(yù)冷能更有效地延緩水分流失和組織軟化，有效抑制TSS、TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)和抗壞血酸含量下降，延緩MDA含量和細(xì)胞膜透性的上升，抑制細(xì)胞膜過(guò)氧化進(jìn)程，保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。同時(shí)，壓差預(yù)冷通過(guò)有效維持較高的APX、SOD和CAT活力來(lái)增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化特性，抵御細(xì)胞的氧化脅迫，從而維持較高的貯藏品質(zhì)，保鮮效果較好。