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Effect of Short-term Nitrogen (N2) Pre-treatment in Combination with the Modified Atmosphere Package (MAP) on the Nutritional Quality, Reactive Oxygen Metabolism and Energy Status of Harvested Honey Peach Fruits

N2预处理结合MAP复合保鲜处理对水蜜桃贮藏品质、活性氧代谢及能量状态的影响


【目的】 水蜜桃采收后易后熟和衰老,贮藏期和货架期短。本研究为寻求安全有效的水蜜桃贮藏保鲜方式,并探究其保鲜机理。【方法】 以"湖景蜜露"水蜜桃为试材,研究氮气预处理结合自发气调(MAP)复合保鲜处理对果实低温贮藏及货架期间营养品质、活性氧代谢及能量水平的影响。果实经100% N2处理6 h后,用厚度0.02 mm的聚乙烯薄膜袋密封包装, 对照组不做任何处理。所有果实均置于(1±1)℃相对湿度 85%~90%保鲜库中,贮藏30天后,从薄膜袋取出,置于(25±1)℃下模拟货架期。测定低温贮藏及货架期间水蜜桃果实腐烂指数、硬度、可溶性固形物(TSS)、维生素C(Vc)和过氧化氢(H2O2)含量、超氧阴离子(O2.-)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和脂氧合酶(LOX)活性、膜透性、丙二醛(MDA)含量、腺苷三磷酸(ATP)、腺苷二磷酸(ADP)和腺苷磷酸(AMP)含量及能荷(EC)值。【结果】 结果表明: 随着冷藏及常温货架存放时间的延长,对照组水蜜桃果实组织中的ATP,ADP含量和能荷低温贮藏10天后即开始出现明显降低,SOD和CAT在整个贮藏过程中均呈现明显的下降趋势, H2O2 和O2.-的含量明显增加,而MDA含量与膜透性则呈大幅度的上升,导致膜脂过氧化程度的增加和膜完整性的破坏。N2预处理结合MAP复合保鲜处理可有效降低水蜜桃果实低温贮藏过程中的腐烂指数,当果实转到25 ℃放置4天,处理组水蜜桃的果实腐烂指数仅为对照组果实的55.56%。同时,N2预处理结合MAP复合保鲜处理能有效地维持果实TSS及Vc含量,较好保持了营养品质。进一步研究发现,N2预处理结合MAP复合保鲜处理能维持果实中较高的ATP,ADP含量及能荷值,提高SOD及CAT活性,进而抑制H2O2积累及O2.-的产生,降低MDA含量及膜透性的升高。相关性分析表明,在贮藏过程中,能荷值与O2.-产生速度(R2=0.971 2)、H2O2含量(R2=0.974 6)及膜透性(R2=0.967 8)具有显著负相关性。【结论】 N2预处理结合MAP复合保鲜处理延缓水蜜桃后熟衰老可能与提高果实组织能量水平及抗氧化水平,维持活性氧代谢的平衡,保持膜的完整性有关。

【Objective】 Honey peach (Prunus persica) fruits are highly perishable and rapidly lose quality after harvest. To explore an effective and safe storage technique and the preservation mechanism of the fruits, the effect of short-term N2 treatment in combination with the modified atmosphere package (MAP) on overall quality, reactive oxygen species (ROS) metabolism and energy level in honey peach fruits (cv. Hujingmilu) during storage were investigated. 【Method】 Honey peach fruits were pretreated with pure N2 for 6 h in glass jars, and packaged with 0.02 mm polyethylene film. Fruits without any treatment were used as control. All fruits were stored for 30 days at (1±1) ℃ and at 85% ~ 90% relative humidity and subjected to subsequent shelf life at (25±1) ℃. The decay index solidity, content of total soluble solids (TSS), ascorbic acid (Vc) and H2O2, superoxide anion (O2.-) production rate, activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and lipoxygenase (LOX), membrane permeability, malondialdehyde (MDA) content, contents of adenosine triphosphate (ATP), adenosine diphosphate (ADP) and adenosine monophosphate (AMP) and energy charge (EC) were analyzed during the cold storage and shelf life. 【Result】Results indicated that contents of ATP and ADP in the control fruit decreased rapidly in 10 days of cold storage. Both SOD and CAT activity were observed to have a decrease during the whole cold storage and subsequent ripening of the control fruits while th O·-2 production rate, H2O2 content and MDA content increased significantly, leading to increase in membrane lipid peroxidation level and the damage degree of the membrane integrity. Compared with the control, short-term N2 treatment in combination with MAP treatments effectively reduced decay index as evidence in showing that the decay index was only 55.56% of the control on day 4 of shelf life. Furthermore, the application of short-term N2 treatment in combination with MAP effectively increased contents of ATP and ADP content and EC value, enhanced activities of CAT and SOD, delayed increases in both O·-2 production rate and H2O2 content and reduced MDA content and membrane permeability. Thus the treatments maintained the nutritional quality during low temperature storage and subsequent shelf life at room temperature. Correlation analysis showed that EC value was very significantly negatively correlated with O·-2 production rate (R2=0.971 2), H2O2 content (R2=0.974 6) and membrane permeability (R2=0.967 8). These results suggested that short-term N2 treatment in combination with MAP treatments maintained high energy level and antioxidant levels, delayed the accumulation of ROS and alleviated the process of membrane lipid peroxidation, thereby delaying the ripening and senescence and maintaining the quality of honey peach. 【Conclusion】 Thus, the extension of shelf life of honey peach by short-term N2 treatment in combination with MAP might be due to the improvement of energy status and antioxidant properties, and alleviation of membrane damage.


全 文 :第 51 卷 第 3 期
2 0 1 5 年 3 月
林 业 科 学
SCIENTIA SILVAE SINICAE
Vol. 51,No. 3
Mar.,2 0 1 5
doi: 10.11707 / j.1001-7488.20150310
收稿日期:2014 - 08 - 19; 修回日期:2014 - 10 - 15。
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973 计划)课题(2013CB127103)。
* 宋丽丽为通讯作者。
N2 预处理结合 MAP复合保鲜处理对水蜜桃
贮藏品质、活性氧代谢及能量状态的影响*
王金花1,3 王 杰1,3 陈文烜3 宋丽丽1,2
(1. 南京农业大学食品科技学院 南京 210095;
2.浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地 临安 311300;
3. 浙江省农业科学院食品科学研究所 浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室 杭州 310021)
摘 要: 【目的】水蜜桃采收后易后熟和衰老,贮藏期和货架期短。本研究为寻求安全有效的水蜜桃贮藏保鲜方
式,并探究其保鲜机理。【方法】以“湖景蜜露”水蜜桃为试材,研究氮气预处理结合自发气调(MAP)复合保鲜处理
对果实低温贮藏及货架期间营养品质、活性氧代谢及能量水平的影响。果实经 100% N2 处理 6 h 后,用厚度
0. 02 mm的聚乙烯薄膜袋密封包装,对照组不做任何处理。所有果实均置于(1 ± 1)℃相对湿度 85% ~ 90% 保鲜
库中,贮藏 30 天后,从薄膜袋取出,置于(25 ± 1)℃下模拟货架期。测定低温贮藏及货架期间水蜜桃果实腐烂指
数、硬度、可溶性固形物(TSS)、维生素 C(Vc)和过氧化氢(H2O2 )含量、超氧阴离子(O2
. - )产生速率、超氧化物歧
化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和脂氧合酶(LOX)活性、膜透性、丙二醛(MDA)含量、腺苷三磷酸(ATP)、腺苷二磷
酸(ADP)和腺苷磷酸(AMP)含量及能荷(EC)值。【结果】结果表明: 随着冷藏及常温货架存放时间的延长,对照
组水蜜桃果实组织中的 ATP,ADP 含量和能荷低温贮藏 10 天后即开始出现明显降低,SOD 和 CAT 在整个贮藏过程
中均呈现明显的下降趋势,H2O2和 O2
. -的含量明显增加,而 MDA 含量与膜透性则呈大幅度的上升,导致膜脂过氧
化程度的增加和膜完整性的破坏。N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理可有效降低水蜜桃果实低温贮藏过程中的腐
烂指数,当果实转到 25 ℃放置 4 天,处理组水蜜桃的果实腐烂指数仅为对照组果实的 55. 56%。同时,N2 预处理结
合 MAP 复合保鲜处理能有效地维持果实 TSS 及 Vc 含量,较好保持了营养品质。进一步研究发现,N2 预处理结合
MAP 复合保鲜处理能维持果实中较高的 ATP,ADP 含量及能荷值,提高 SOD 及 CAT 活性,进而抑制 H2O2 积累及
O2
. -的产生,降低 MDA 含量及膜透性的升高。相关性分析表明,在贮藏过程中,能荷值与 O2
. - 产生速度 ( R2 =
0. 971 2)、H2O2 含量(R
2 = 0. 974 6)及膜透性(R2 = 0. 967 8)具有显著负相关性。【结论】N2 预处理结合 MAP 复合
保鲜处理延缓水蜜桃后熟衰老可能与提高果实组织能量水平及抗氧化水平,维持活性氧代谢的平衡,保持膜的完
整性有关。
关键词: 水蜜桃; 充氮处理; 自发气调包装; 营养品质; 活性氧代谢; 能量
中图分类号:S662. 1 文献标识码:A 文章编号:1001 - 7488(2015)03 - 0075 - 09
Effect of Short-term Nitrogen (N2) Pre-treatment in Combination with the
Modified Atmosphere Package (MAP) on the Nutritional Quality,Reactive
Oxygen Metabolism and Energy Status of Harvested Honey Peach Fruits
Wang Jinhua1,3 Wang Jie1,3 Chen Wenxuan1 Songlili2
(1 . College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University Nanjing 210095;
2 . Cultivation Base for State Key Laboratory of Subtropical Silviculture,Zhejiang Agriculture and
Forestry University,Lin’an Zhejiang 311300; 3 . Institute of Food Science,Zhejiang Academy of
Agricultural Science,Key Laboratory of Fruits and Vegetables Postharvest and Processing
Technology Research of Zhejiang Province Hangzhou 310021)
Abstract: 【Objective】Honey peach (Prunus persica) fruits are highly perishable and rapidly lose quality after harvest.
林 业 科 学 51 卷
To explore an effective and safe storage technique and the preservation mechanism of the fruits,the effect of short-term N2
treatment in combination with the modified atmosphere package (MAP) on overall quality,reactive oxygen species (ROS)
metabolism and energy level in honey peach fruits ( cv. Hujingmilu) during storage were investigated. 【Method】Honey
peach fruits were pretreated with pure N2 for 6 h in glass jars,and packaged with 0. 02 mm polyethylene film. Fruits
without any treatment were used as control. All fruits were stored for 30 days at (1 ± 1) ℃ and at 85% ~ 90% relative
humidity and subjected to subsequent shelf life at (25 ± 1) ℃ . The decay index solidity,content of total soluble solids
(TSS),ascorbic acid ( Vc) and H2O2,superoxide anion ( O2
. - ) production rate,activities of superoxide dismutase
( SOD),catalase (CAT) and lipoxygenase (LOX),membrane permeability,malondialdehyde (MDA) content,contents
of adenosine triphosphate ( ATP),adenosine diphosphate ( ADP) and adenosine monophosphate ( AMP) and energy
charge (EC) were analyzed during the cold storage and shelf life. 【Result】Results indicated that contents of ATP and
ADP in the control fruit decreased rapidly in 10 days of cold storage. Both SOD and CAT activity were observed to have a
decrease during the whole cold storage and subsequent ripening of the control fruits while th O·-2 production rate,H2O2
content and MDA content increased significantly,leading to increase in membrane lipid peroxidation level and the damage
degree of the membrane integrity. Compared with the control,short-term N2 treatment in combination with MAP treatments
effectively reduced decay index as evidence in showing that the decay index was only 55. 56% of the control on day 4 of
shelf life. Furthermore,the application of short-term N2 treatment in combination with MAP effectively increased contents
of ATP and ADP content and EC value,enhanced activities of CAT and SOD,delayed increases in both O·-2 production
rate and H2O2 content and reduced MDA content and membrane permeability. Thus the treatments maintained the
nutritional quality during low temperature storage and subsequent shelf life at room temperature. Correlation analysis
showed that EC value was very significantly negatively correlated with O·-2 production rate (R
2 = 0. 971 2),H2O2 content
(R2 = 0. 974 6) and membrane permeability ( R2 = 0. 967 8) . These results suggested that short-term N2 treatment in
combination with MAP treatments maintained high energy level and antioxidant levels,delayed the accumulation of ROS
and alleviated the process of membrane lipid peroxidation,thereby delaying the ripening and senescence and maintaining
the quality of honey peach. 【Conclusion】 Thus,the extension of shelf life of honey peach by short-term N2 treatment in
combination with MAP might be due to the improvement of energy status and antioxidant properties,and alleviation of
membrane damage.
Key words: honey peach; N2 pre-treatment; modified atmosphere packaging; nutritional quality; reactive oxygen
species metabolism; energy status
水蜜桃 ( Prunus persica)属软 (溶 )质型桃,主
要分布于我国长江流域的华东、华中及西南地区。
水蜜桃皮薄汁多,味甜质糯,口感细腻,食用品质
极佳( Xie et al.,2010 )。但水蜜桃是典型的呼吸
跃变型果实,采收时正值高温多雨季节,果实迅速
进入呼吸高峰期,水蜜桃很快后熟和衰老。常温
货架期仅 3 ~ 5 天 (Ma,2003 )。因此,探寻适宜
的贮藏保鲜技术,对于减少水蜜桃果实采后腐烂
损失,延长货架期具有重要的理论与实践意义。
目前国内外有关水蜜桃采后贮藏保鲜技术取得
较快的发展,如冷藏 (陈杭君等,2007; 徐淑芳等,
2012)、涂膜保鲜(康若祎等,2005)、减压贮藏 (李
文香等,2005; 陈文烜等,2010)等,都对延缓水蜜
桃的后熟衰老、延长果实的贮藏寿命具有一定的作
用,但这些大多为单一的保鲜方式,在实际生产中具
有一定的局限性,如低温贮藏能源消耗较大,而且单
独的冷藏效果有限; 化学保鲜和辐照保鲜存在安
全、卫生方面的争议; 减压贮藏等气调保鲜需要特
定的仪器设备,目前在实际生产中难以大规模应用;
生物保鲜存在专一性防腐作用的问题 (林丽等,
2003)。
复合贮藏保鲜是将 2 种及以上的贮藏保鲜方法
相结合,可实现优势互补,达到理想保鲜效果的目的
(Zhu et al.,2010)。氮气处理引起的超低氧胁迫可
以抑制呼吸作用和乙烯生产,减轻果蔬生理病害,延
缓果实后熟和衰老进程(Burdon et al.,1994),是近
年来应用前景较好的一种保鲜技术。目前,短期氮
气处理保鲜技术已在桃( Polenta et al.,2005)、西红
柿( Lycopersicon esculentum) ( Fallik et al.,2003)、猕
猴桃 ( Actinidia deliciosa) ( Song et al.,2009)、荔枝
(Litchi chinensis) ( Jiang et al.,2004 )、香蕉 (Musa
spp. )(Yi et al.,2006)等果蔬上进行了研究。自发
气调包装(MAP)技术采用不同于大气组成的混合
气体置换包装食品周围的空气,并利用包装材料的
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第 3 期 王金花等: N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理对水蜜桃贮藏品质、活性氧代谢及能量状态的影响
透气性和阻气性,使食品始终处于适宜的气体环境
中,抑制变质和腐败的发生,从而达到贮藏保鲜、延
长货架期的目的( Fonseea et al.,2000),具有成本
低、无公害、安全、绿色的优点。目前,国内外已有不
少关于 MAP 对桃保鲜效果的研究 ( 杨晓宇等,
2002)。MAP 包装结合其他保鲜技术的复合保鲜方
式,如 MAP 结合低温控制 ( Song et al.,2013a;
2013b)等复合保鲜技术都具有较好保鲜效果。但
短期氮气预处理结合 MAP 的保鲜对果蔬采后后熟
衰老的研究仍未涉及,水蜜桃采后短期充氮处理结
合 MAP 包装贮藏技术的研究也未见报道。
本研究采用充氮预处理结合 MAP 处理对“湖
景蜜露”水蜜桃低温贮藏以及货架期间营养品质、
抗氧化系统及能量水平的影响。旨在为水蜜桃贮藏
保鲜提供有效、安全的途径,并为探究其保鲜以及果
蔬采后衰老机理提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
选用试材为“湖景蜜露”水蜜桃,2013 年 7 月
22 号采自浙江嘉兴市,采后 3 h 内立即运回实验室,
(6 ± 1) ℃下预冷 12 h。挑选八成熟、大小均一、无
机械损伤、无病虫害的水蜜桃作为试验材料。
1. 2 试验处理
处理组: 在(6 ± 1) ℃条件下,将水蜜桃果实放
入 25 L 带有三通阀的玻璃罐中,充入氮气 6 h(保证
罐内一直为 100%氮气,在前期的预试验中发现 6 h
的贮藏效果最好),随后用厚度 0. 02 mm 的聚乙烯
薄膜袋密封包装,每袋装 6 个水蜜桃果实。对照组:
不做任何处理。所有处理均贮于(1 ± 1) ℃、相对湿
度 85% ~ 90%的保鲜库中。贮藏 30 天后,将果实
从薄膜袋取出,置于(25 ± 1) ℃下模拟货架期。冷
藏阶段每隔 5 天取样 1 次,常温货架期间每隔 2 天
取样 1 次,测定相关指标。每个处理分 3 组(3 个重
复),每组 10 袋果实。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 腐烂指数、硬度及可溶性固形物( TSS)和维
生素 C(Vc)含量测定 腐烂指数:按照腐烂程度分
成 4 级:4 级为 50% 以上面积腐烂,3 级为 50% ~
30%面积腐烂,2 级为 30% ~ 10%面积腐烂,1 级为
10%以下面积腐烂,0 级为没有腐烂。腐烂指数 =
∑[腐烂级别 × 该级别个数]/最大腐烂级别 × 总
个数。
硬度:去除约 1 mm 的果皮后,用 TA-XT2i 质构
仪测定果实硬度。探头( SMSP /6)直径为 5 mm,下
降速度1 mm·s - 1,下降深度 10 mm。重复 20 次,取
平均值。
TSS 含量:用手持阿贝折光仪测定果实 TSS
含量。
Vc 含量:采用 2,6 -二氯靛酚滴定法。
1. 3. 2 过 氧化 氢 ( H2O2 ) 含 量 和 超 氧 阴 离 子
(O2
. - ) 产生速率测定 H2O2 含量的测定参考
Patterson 等 (1984 ) 的方法,略有修改。称取样品
2 g,加入 5 mL 预冷丙酮,10 000 × g 离心 15 min。
吸取 1 mL 上清液,加入 0. 1 mL 20% 四氯化钛和
0. 2 mL 2 mol·L - 1浓氨水,反应 30 min,离心,收集
沉淀部分。用 3 mL 1 mol·L - 1 H2 SO4 溶解沉淀,再
离心,测定上清液在 410 nm 波长处吸光度值。用
H2O2 标准曲线计算样品 H2O2 的含量。
O2
. -产生速率参考王爱国等 (1990) 的方法。
以亚硝酸盐做标准曲线计算样品中 O2
. - 的产生
速率。
1. 3. 3 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)
及脂氧合酶(LOX)活性测定 SOD 活性:参照曹建
康等(2007)的方法。以 1 h 内抑制 NBT 光还原
50%的酶液量为 1 个酶活单位 ( U)。CAT 活性:
参照陈杭君等(2013)的方法。1 个过氧化氢酶活
力单位 ( U ) 为每克每分钟引起光吸收值变化
0. 001 所 需 的 酶 量。 LOX 活 性: 参 照 陶 菲 等
(2008)、田寿乐 ( 2006 ) 的方法,略作修改。1 个
LOX 酶活单位(U)为每克每分钟吸光度变化值增
加 0. 01 所需的酶量。
1. 3. 4 膜透性及丙二醛 (MDA)含量测定 膜透
性:膜透性以果实的相对电导率来表示。用直径
10 mm打孔器从 10 个桃果实胴部分别采集圆柱状
果肉,切成1 mm组织圆片后,从每个果实中取 1 块
圆片置于布氏漏斗上,分 2 次用50 mL去离子水淋
洗,用吸水纸吸干后装入盛有40 mL去离子水的小
烧杯中,25 ℃水浴恒温3 h后,用电导率仪测定电导
度 C0,然后加热煮沸 10 min 并冷却至 25 ℃,测定电
导度 C1。相对电导率(% ) = C0 /C1 × 100%。
MDA 含量:参考 Wang 等( 2005 )的方法,采用
硫代巴比妥酸比色法测定。
1. 3. 5 蛋白质含量的测定 参照王学奎(2006)的
方法,采用考马斯亮蓝法,以牛血清白蛋白做标准
曲线。
1. 3. 6 腺苷三磷酸(ATP)、腺苷二磷酸(ADP)和腺
苷磷酸(AMP)含量及能荷(EC)值的测定 参照林
德球等 ( 2008 )的方法,略作修改。称取 2 g 果肉
用液氮研磨后加入 6 mL 0. 6 mol·L - 1高氯酸溶液,
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林 业 科 学 51 卷
冰浴提取,在 4 ℃、15 000 × g 离心 20 min,迅速取
3 mL 上 清 液 用 1 mol·L - 1 的 KOH 溶 液 调 至
pH6. 5 - 6. 8,将中和后的上清液在冰浴中稳定
30 min,以沉淀大部分高氯酸钾,过滤,滤液定容至
4 mL,用0. 22 μm 滤膜过滤,滤液于 - 20 ℃下保存。
ATP,ADP 和 AMP 的测定:用 HPLC 法测定
ATP,ADP 和 AMP 的 含 量 ( ACQUITY Ultra
Performance LC 超高效液相色谱系统),色谱条件为
ACQUITY UPLC@ HSS T3 柱 ( 2. 1 mm × 100 mm
column),检测波长 259 nm,流动相为 0. 01 mol·L - 1
pH 7. 0 磷酸钾缓冲液。流速 0. 2 mL·min - 1,柱温
25 ℃,进样体积为 20 μL。
能荷 按 下 列 公 式 计 算: EC = ([ATP] +
0. 5[ADP]) /([ATP]+[ADP]+[AMP])。
1. 4 数据统计
试验数据用 Excel 2007 和 SPSS 16. 0 软件进行
统计处理,所有数据为 3 次重复的平均值和标准误。
采用 SPSS 16. 0,进行邓肯氏多重差异分析 ( P <
0. 05)。
2 结果与分析
2. 1 对水蜜桃采后营养品质的影响
如图 1 A 和 1 B 所示:对照组在冷藏第 5 天已
开始出现果实腐烂现象,而短期氮气处理结合 MAP
处理组第 15 天开始出现腐烂。货架期 4 天时,短期
充氮结合 MAP 处理的腐烂指数仅为对照果实的
55. 56%,说明短期充氮结合 MAP 处理可以有效地
抑制果实腐烂,延长货架期。果实硬度是反映果实
质地和耐贮性的重要指标。从图 1C 可知,随着冷
藏时间的延长,桃果实的硬度逐渐下降,低温贮藏
30 天时,处理组果实硬度显著高于对照组 ( P <
0. 05)。常温货架期间,对照组硬度几乎不再变化,
可能是果实发生冷害,出现果实木质化。而处理组
进入常温货架期后,硬度下降,果实正常后熟软化
(图 1D)。可溶性固形物( TSS)和维生素 C(Vc)含
量与果实营养价值和风味密切相关。在整个冷藏时
期,果实 TSS 呈先上升后下降趋势(图 1E)。常温货
架存放期间,果实中 TSS 含量有所上升,随后再下降
(图 1F),这可能是果实采后后熟中淀粉类物质转换
为可溶性糖。但无论是冷藏还是常温货架存放期
间,短期充氮结合 MAP 处理组的果实 TSS 含量都远
远高于对照组。Vc 含量在低温贮藏过程中呈下降
趋势(图 1G),常温货架存放 4 天,果实内维生素含
量继续快速下降,但短期充氮结合 MAP 处理组果实
的 Vc 含量仍显著高于对照组(P < 0. 05) (图 1H)。
可见,N2 预处理结合 MAP 复合保鲜可以较好地保
持果实中的 TSS 和 Vc 含量,保持水蜜桃的营养和
风味。
2. 2 对水蜜桃采后活性氧代谢的影响
O2
. - 和 H2O2 是植物体内产生的 2 种主要的
活性氧,O2
. -被催化生成 H2O2,H2O2 则进一步转
化为活性更强的·OH -离子,诱发植物的膜脂过氧
化。H2O2 含量在低温和常温货架存放期间均呈逐
渐上升的趋势,短期充氮结合 MAP 处理显著降低
了水蜜桃果实中 H2O2 含量的增加幅度,至常温 4
天时,其 H2O2 含 量 仅 为 对 照 的 81. 2% ( P <
0. 05) (图 A,B)。O2
. - 产生速率呈先上升后下降
趋势,冷藏 5 天达到最大值,10 天后又开始缓慢
上升,直至货架期结束。但整个贮藏期间,短期充
氮结合 MAP 处理组的 O2
. - 产生速率明显低于对
照组。至货架存放 4 天时,对照组 O2
. - 产生速率
是短期充氮处理结合 MAP 处理组的 1. 39 倍(P <
0. 05),(图 2 C,D)。SOD 能够清除超氧自由基,
还可以与 POD,CAT 协同来清除果蔬体内的 H2O2
和 O2
. -。如图 2E,F 所示,对照组 SOD 活性在冷
藏及常温货架期间均呈现下降的趋势,短期充氮
结合 MAP 处理后,果实的 SOD 活性在冷藏 10 天
前期升高,之后开始下降。置于常温货架时,则出
现先上升后下降的趋势。但整个贮藏阶段,短期
充氮结合 MAP 处理组 SOD 活性始终高于对照组
(图 2E,F)。与 SOD 活性变化相似,CAT 活性在
贮藏期间总体上也呈现下降的变化趋势,前短期
充氮处理结合 MAP 处理后,果实 CAT 活性无论在
低温贮藏还是常温货架期间,都显著高于对照
(P < 0. 05) (图 2G,H)。由此可见,N2 预处理结
合 MAP 复合保鲜提高了果实抗氧化酶 SOD 和
CAT 的活性,有效地抑制了活性氧的积累。
2. 3 对水蜜桃采后膜稳定性的影响
果实在成熟衰老过程中,活性氧的不断积累
会引起细胞膜脂过氧化作用,导致膜透性上升和
膜脂过氧化的最终产物 MDA 增多。由图 3A ~ D
可知,随着低温贮藏时间的延长,MDA 含量和膜透
性均不断增加,至常温货架期后,MDA 含量和膜透
性持续快速增加。短期充氮结合 MAP 处理明显抑
制冷藏及货架期间 MDA 含量及膜透性,常温放置
4 天后,短期充氮结合 MAP 处理组的 MDA 含量和
膜透性分别为对照组的 70. 6% 和 85. 2% ( P <
87
第 3 期 王金花等: N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理对水蜜桃贮藏品质、活性氧代谢及能量状态的影响
图 1 N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理对水蜜桃采后冷藏及货架品质的影响
Fig. 1 Effect of short-term N2 treatment in combination with MAP on the
quality of honey peach fruit during storage and sequent shelf life
—●— 对照 Control —○— 短期充氮结合 MAP 处理 Short-term N2 treatment in combination with MAP,下同。The same below.
0. 05)。LOX 活性在低温贮藏前 25 天,变化不大,
冷藏 25 天后迅速增强,这可能与膜脂过氧化启动
作用有关。短期充氮结合 MAP 处理后,LOX 活性
在冷藏 25 天后的增加幅度明显下降( P < 0. 05)。
常温货架期间,LOX 活性则呈现先上升后下降的
趋势,短期充氮结合 MAP 处理明显抑制了 LOX 货
架期间的增加(图 3F)。短期 N2 预处理结合 MAP
复合保鲜能够减轻膜脂过氧化程度,维持较好细
胞膜完整性。
2. 4 对水蜜桃采后能量水平的影响
由图 4 A ~ D 可知,ATP 和 ADP 在低温贮藏及
常温货架期间均呈现下降的趋势。短期充氮结合
MAP 处理后,果实组织中 ATP 和 ADP 含量与对照
相比则保持较高的水平。与 ATP 和 ADP 的变化趋
势相反,AMP 含量低温贮藏及常温货架期间则呈现
不断上升趋势。与对照相比短期充氮结合 MAP 处
理抑制了冷藏 25 天后 AMP 含量的增加,并且使得
AMP 在常温货架期间保持较低的水平(P < 0. 05)
(图 4E,F)。果能荷值随着冷藏以及常温货架期的
延长呈下降趋势,短期充氮结合 MAP 处理明显抑制
了整个贮藏过程中能荷的下降(P < 0. 05)。这些
结果说明 N2 预处理结合 MAP 可显著维持水蜜桃果
实采后较高的能量水平。
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林 业 科 学 51 卷
图 2 N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理对水蜜桃采后冷藏及货架活性氧代谢的影响
Fig. 2 Effect of short-term N2 treatment in combination with MAP on the reactive oxygen
metabolism of honey peach fruit during storage and sequent shelf life
3 讨论
低温贮藏是果蔬贮藏保鲜的常用方法,能在一
定程度上延迟果蔬采后成熟软化过程,但随着冷藏
时间的延长,TSS 和 Vc 仍出现较大幅度的下降。本
研究表明,N2 预处理结合 MAP 复合保鲜可显著抑
制冷藏水蜜桃果实的后熟软化过程,有效地保持水
蜜桃采后低温贮藏及货架期的营养品质,表现在抑
制冷藏后期 TSS 及 Vc 含量的下降,显著抑制低温
贮藏期果实硬度的下降,维持果实组织较高的 TSS
及 Vc 含量(图 1E ~ H)。
果实的成熟衰老与活性氧代谢及能量代谢水平
有着密切的关系。在果实采后成熟衰老过程中,往
往伴随着活性氧的大量积累 (Brennan et al.,1977)
及能量代谢水平的降低(Wang,2013)。活性氧,特
别是 O2
. -的积累会促进细胞膜脂过氧化作用,破坏
细胞膜的完整性,进而引起细胞衰老死亡。而脂质
过氧化产物的增加,又会进一步加速 O2
. -的生成及
H2O2 的积累( Jimenez et al.,2002)。ATP 可维持果
实较高的自由基清除能力,减少自由基的积累。
Veltment 等(2003)发现梨(Pyrus communis)在贮藏
过程中组织内的 ATP 亏损会导致自由基积累增多。
08
第 3 期 王金花等: N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理对水蜜桃贮藏品质、活性氧代谢及能量状态的影响
图 3 N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理对水蜜桃采后冷藏及货架膜稳定性的影响
Fig. 3 Effect of short-term N2 treatment in combination with MAP on the stability of
membrane of honey peach fruit during storage and sequent shelf life
Yi 等(2010)在荔枝的研究中得出,外源 ATP 处理
果实能维持果实较高的自由基清除能力,提高抗氧
化酶的活性,进而减轻组织自由基的积累,延缓果实
衰老。Wang 等(2013)对采后荔枝的研究,进一步
从分子水平验证能量在果实的成熟和衰老过程中的
重要作用。本研究发现,随着冷藏及常温货架存放
时间的延长,“湖景蜜露”水蜜桃果实组织中的
ATP,ADP 含量和能荷水平低温贮藏 10 天后即开始
出现明显降低,自由基清除酶 SOD 和 CAT 则在整
个贮藏过程中均呈现明显的下降趋势,H2O2 和
O2
. -的含量明显增加,而 MDA 含量与膜透性也呈
现出大幅度的上升,导致膜脂过氧化的增加和膜完
整性的破坏最终导致果实的衰老。N2 预处理结合
MAP 贮藏维持了组织中较高的 ATP,ADP 含量和能
荷水平以及 SOD 和 CAT 等抗氧化酶的活性,减少
了 H2O2 和 O2
. -的积累,抑制 MDA 含量与膜透性增
加,保持了细胞膜的完整性,降低果实的腐烂率,维
持了较高的 TSS,Vc 含量,保持果实较好的营养品
质,进而延缓水蜜桃果实的后熟和衰老。从能荷与
各个指标的线性相关性来看,在贮藏过程中,能荷值
与 O2
. -产生速度(R2 = 0. 971 2)、H2O2 含量 (R
2 =
0. 974 6)及膜透性(R2 = 0. 967 8)具有显著负相关
性,O2
. -的产生速度与细胞膜过氧化水平(MDA 含
量)的增加趋势是基本吻合,也表明维持组织较高
的能量代谢水平有利于减少自由基的积累,保持细
胞膜的相对完整性。这与 Song 等 ( 2013 )在茭白
(Dianthus caryophyllus)采后衰老过程中研究一致。
4 结论
短期充氮结合 MAP 处理显著地抑制水蜜桃果
实的腐烂率及硬度的下降,维持较高的 TSS,Vc 含
量,减轻膜脂过氧化作用,保持膜的完整性,从而保
持水蜜桃采后冷藏及常温货架期间的营养品质,延
长货架期。短期充氮结合 MAP 处理的可能保鲜机
理:维持果实组织较高的能量水平及抗氧化水平,减
少活性氧自由基的积累,减轻膜脂过氧化作用,最终
延缓果实的衰老,延长货架期。
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林 业 科 学 51 卷
图 4 N2 预处理结合 MAP 复合保鲜处理对水蜜桃采后冷藏及货架能量状态的影响
Fig. 4 Effect of short-term N2 treatment in combination with MAP on the energy
status of honey peach fruit during storage and sequent shelf life
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(责任编辑 王艳娜)
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