李卉等

摘 要：本研究旨在探討不同物理方法作用于水蜜桃的保鮮效果及其機理，以期獲得一種安全高效的新型復合物理保鮮方法。研究以江蘇省張家港市鳳凰鎮(zhèn)的鳳凰水蜜桃白花品種（Prunus persica.cv 'Baihua'）為試驗材料，分析了在室溫條件（30±5） ℃下利用竹炭包裝、UV-C照射、超聲波清洗和預冷（3 ℃）的單一及復合處理對鳳凰水蜜桃的保鮮效果。結(jié)果表明：各物理方法均具有一定的保鮮效果，預冷可顯著（P<0.05）推遲呼吸高峰；UV-C在降低呼吸速率和維持細胞膜結(jié)構(gòu)方面優(yōu)于其他處理；竹炭處理可有效維持果實硬度和抑制MDA的增長；復合處理組效果最好，貯藏第14 d時，復合處理的失重率、硬度和可溶性固形物含量的下降速率分別低于對照組2.45個百分點，92.78%，26個百分點，呼吸高峰由4 d推遲至10 d，MDA增長和PPO酶活性增強的速率分別低于對照組82.60%和11.04%，而且該復合處理方法操作簡便、安全高效。因此，“竹炭包裝+UV-C+超聲波清洗+預冷”的新型復合物理保鮮方法能在保證果實品質(zhì)的前提下有效延長水蜜桃的保鮮期和貨架期。

關(guān)鍵詞：鳳凰水蜜桃；竹炭包裝；UV-C；超聲波；預冷；保鮮

中圖分類號：S662.1 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.04.010

水蜜桃（Prunuspersica）在我國有著悠久的栽培歷史，品種繁多、肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富，是難得的夏令珍品，深受大家的喜愛。其中，江蘇省張家港市鳳凰鎮(zhèn)鳳凰水蜜桃白花品種是著名的水蜜桃優(yōu)良品種，在該地區(qū)有著100多年的栽培歷史。2005年，‘白花、‘紅花及‘新白花3個品種通過了中國綠色食品發(fā)展中心綠色食品認證[1]。但由于水蜜桃皮薄汁多、果實水分含量高，易軟化，保存不良時極易感染致病菌，耐貯藏性較差，易出現(xiàn)采后腐爛變質(zhì)的問題。一般來講，常溫下該品種水蜜桃的貨架期僅為3～5 d左右[2]。如果保鮮處理不到位，在流通過程中會導致果實大量腐爛，造成較大的經(jīng)濟損失。因此，研究采后水蜜桃的保鮮技術(shù)，提高水蜜桃銷售過程中的商品價值，不但能延長水蜜桃的供應期，增加其供應范圍，還能保持果農(nóng)的生產(chǎn)積極性。

關(guān)于水蜜桃保鮮的研究方法目前大致可分為物理方法（如氣調(diào)貯藏）、化學方法（如涂膜處理）、生物方法（如拮抗菌處理）等[3-5]。傳統(tǒng)的物理保鮮方法主要包括溫度調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)等[6]，本試驗結(jié)合了超聲波、UV-C、預冷和竹炭包裝等多種在水蜜桃保鮮上少見的物理方法對水蜜桃進行復合保鮮研究。超聲波處理具有除菌率高，無機械損傷，對Vc無明顯破壞作用，感官品質(zhì)優(yōu)良等一系列優(yōu)點，在果蔬保鮮上具有廣泛的應用[7]；短波紫外線（UV-C）由于其良好的殺菌消毒作用而應用廣泛，是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型保鮮措施。作為無化學污染的新型保鮮方法，已被證實可以有效地誘導果實采后抗病性的提高以及抑制儲藏期間腐爛和病害的發(fā)生[8-11]，本試驗延續(xù)實驗室近4年以來的研究經(jīng)驗和成果[12]，采用短波紫外線（UV-C）0.25 kJ·M-2·min-1照射水蜜桃預處理3 min。預冷是指將采摘后的水蜜桃置于3 ℃的冷庫中24 h，此法可以去除田間熱，降低果實的呼吸速率[13]。竹炭是一種純天然的多孔性物質(zhì)，比表面積大，具有很好的吸附性，不但能夠吸附甲醛、苯等有害氣體，同時也具有很好的吸濕性[14]，因此，竹炭一方面能夠吸收果實產(chǎn)生的乙烯氣體，同時又可以吸收濕氣，保證果實貯藏運輸環(huán)境相對干燥，減少致病菌滋生。本研究探尋這種新型復合物理處理對水蜜桃保鮮的效果，力求找到一種經(jīng)濟、可行、有效、安全的水蜜桃復合保鮮方法。

1 材料和方法

1.1 材 料

1.1.1 水蜜桃 鳳凰水蜜桃采自江蘇省張家港市鳳凰鎮(zhèn)，品種為‘白花，是鳳凰水蜜桃中的晚熟品種，是鳳凰鎮(zhèn)在1952年引進無錫水蜜桃的基礎上，經(jīng)長期選育而成的優(yōu)良品種，在8月下旬上市，具有果大、肉嫩、鮮甜、多汁、果皮易剝等特點，單個質(zhì)量200 g，最高達500 g。所選桃子無機械損傷，無病蟲害，發(fā)育正常，色澤相近，果質(zhì)量均勻。

1.1.2 竹炭包裝材料 將竹炭與氯化鈣及石英砂充分混合（竹炭，80%～90%；氯化鈣，5%～8%；石英砂，2%～5%），分裝至濾紙袋（尺寸為7 cm ×12 cm），每袋質(zhì)量平均10 g左右，將濾紙袋封口封好，在每個袋子外側(cè)利用果蔬專用泡沫網(wǎng)套包裹，并平鋪于瓦楞箱底部，用醫(yī)用紗布墊實，壓平。

1. 2 試驗儀器

超聲波清洗儀、雷士照明18 W UV-C紫外燈，ZJQ-245型紫外線強度計、GY-3型水果硬度儀、VBR-18型手持折光儀、DDS-11A型電導率儀、756MC型紫外可見分光光度計、竹炭包裝材料、TGLl650-WS臺式高速離心機。

1.3 試驗設計與處理方法

1.3.1 試驗設計 桃果采摘后立即運回實驗室，分別用竹炭包裝、UV-C照射、超聲波清洗、預冷、“竹炭包裝+UV-C照射+超聲波清洗+預冷”處理果實，以不做處理的水蜜桃為對照（CK），處理完畢后放在（30±5） ℃環(huán)境中貯藏，采取隨機分組設計，每個處理組24個果實，每個處理重復3次，分別于0，2，4，6，8，10，12，14 d測定各項指標。

1.3.2 處理方法 竹炭包裝處理：將鳳凰水蜜桃標號后放于上述自制的鋪有竹炭包裝材料的瓦楞箱中室溫貯藏。UV-C照射處理：水蜜桃放置于紫外燈25 cm（紫外線強度0.25 kJ·M-2·min-1）處照射處理3 min，之后再將水蜜桃旋轉(zhuǎn)180°照射另一面，標號并置于室溫下貯藏。超聲波清洗：將水蜜桃放于超聲波清洗儀中清洗（通過預試驗篩選出最佳處理為40 ℃水處理10 min，頻率為25 Hz），清洗完自然晾干后標號并置于室溫貯藏。預冷處理：將水蜜桃置于3 ℃冷庫中24 h，標號后置于室溫下貯藏。竹炭包裝+UV-C+超聲波清洗+預冷處理：將4種物理方法按“UV-C照射、超聲波清洗、預冷、竹炭包裝”的順序依次進行，方法同上。

1.4 生理指標測定方法

失重率：處理前將每個果實稱質(zhì)量，記為W1，每次測定時再次把果實稱質(zhì)量，記為W2，失重率=（W1- W2）/W1×100%。硬度：用硬度計對果實進行測定，在每個果實中間最大橫徑處，去皮，取3個點測定硬度，取平均值?？扇苄怨绦挝颷15]：用手持糖度計進行測定。細胞膜相對透性[15]：采用DDS-11A型電導率儀測定，每組處理測定3次，取平均值。呼吸強度[16]：采用靜置法。丙二醛含量[17]：用三氯乙酸（TCA）提取，后加硫代巴比妥酸（TBA）煮沸法測定。多酚氧化酶（PPO）[18]：采用鄰苯二酚法測定，以0.01 mol·L-1的鄰苯二酚作反應底物，測定其反應液在單位時間內(nèi)產(chǎn)物的A410 nm的增加值。加入l mL酶提取液，反應液總體積為3 mL。酶活性以每分鐘光密度變化0.001為一個單位U。

1.5 數(shù)據(jù)處理分析

本試驗數(shù)據(jù)用Excel和IBM SPSS Statistics 20軟件進行統(tǒng)計處理和圖表制作。用Excel進行了圖表制作并添加了標準誤差線，用IBM SPSS Statistics 20軟件對試驗數(shù)據(jù)結(jié)果進行單因子方差分析（ANOVA）和LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理組對水蜜桃失重率的影響

水蜜桃貴在皮薄汁多，而在貯藏過程中果實容易失水造成果皮皺縮，導致品質(zhì)下降，同時由于水是細胞內(nèi)多種生化反應的溶劑或反應物，失水過多會造成其他正常的代謝無法進行，使得果實進一步衰老，故控制失重率是果實保鮮的第一步[16]。不同物理方法處理下水蜜桃14 d內(nèi)失重率的變化顯示（圖1），隨著貯藏時間增加，水蜜桃的失重率逐漸上升，經(jīng)過不同處理后的各組果實失重率均顯著（P<0.05）低于對照組；對照組果實第14 d失重率達到了3.4%，而復合處理（竹炭包裝+UV-C+超聲波清洗+預冷）組果實第14 d的失重率為0.95%，比對照組低2.45個百分點；復合處理組與各單一處理組（竹炭、UV-C、超聲波、預冷）也具有顯著差異（P<0.05），復合處理組水蜜桃失重率比各單一處理組分別下降了1.53，0.92，1.02，0.93個百分點；4組單一處理組之間并無顯著差異（P>0.05）。說明4種物理方法都具有降低水蜜桃貯藏過程中失重率的作用，但復合處理組的保鮮效果更佳。

2.2 不同處理組對水蜜桃呼吸強度的影響

呼吸作用是水蜜桃采摘后的主要生命活動，直接影響著水蜜桃的保鮮效果。桃屬于呼吸躍變型果實，采后始終處于較高的呼吸強度，并迅速出現(xiàn)呼吸高峰，這可能是桃不耐貯藏的重要生理原因[19]。不同物理方法處理下水蜜桃14 d內(nèi)呼吸速率的變化顯示（圖2），對照組以及經(jīng)過不同物理方法處理后的各組果實14 d內(nèi)呼吸強度的變化都大致呈現(xiàn)為單峰曲線。復合方法處理下的水蜜桃呼吸強度顯著（P<0.05）低于對照；超聲波處理和竹炭包裝處理下的水蜜桃呼吸速率與對照無顯著差異（P>0.05）；對照組在第4 d出現(xiàn)了呼吸高峰，超聲波、竹炭包裝和UV-C處理下的果實在第6 d出現(xiàn)了呼吸高峰，但復合處理組和預冷處理將呼吸高峰推遲到了第10 d；復合處理和預冷處理下的呼吸速率的均值無顯著性差異（P>0.05）。說明復合處理組和預冷處理組對降低采后水蜜桃的呼吸速率和推遲呼吸高峰具有明顯的作用，主要是果實在低溫條件下，各成分間的化學反應和酶促反應受到了抑制，果實整體代謝減弱，呼吸強度降低，因而能有效地減緩果實軟化、腐爛。

2.3 不同處理組對水蜜桃硬度的影響

果實采后硬度的降低是由于細胞壁被酶水解，硬度降低后果實口感提升了，但也變得容易腐爛變質(zhì)，故硬度是表征水蜜桃保鮮效果的重要指標。不同物理方法處理下水蜜桃14 d內(nèi)硬度的變化顯示（圖3），隨著貯藏時間的增加，水蜜桃的硬度逐漸下降，經(jīng)過物理方法處理后的果實硬度均好于對照組。對照組果實的初始硬度值是3.44 kg·cm-2；在處理后14 d，對照組的果實硬度下降了70.64%，復合方法處理的果實硬度下降了5.1%，竹炭包裝處理下的果實硬度下降了12.97%，UV-C處理下果實硬度下降了44.13%，超聲波處理下水蜜桃的硬度下降了32.05%，預冷處理下水蜜桃的硬度下降了52.12%。說明這4種物理方法處理能提高貯藏過程中果實的硬度。在貯藏過程中，復合處理組的效果一直好于其他各組，并顯著好于對照（P<0.05），該復合處理既能較好地控制果實軟化，又能在一定程度上提升水蜜桃的品質(zhì)。

2.4 不同處理對水蜜桃可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是指食品中所有溶解于水的化合物的總稱，包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等，是反應果蔬的主要營養(yǎng)物質(zhì)的一個重要指標，其中糖是主要的成分。不同物理方法處理下，水蜜桃14 d內(nèi)可溶性固形物含量的變化顯示（圖4），隨著貯藏時間的增加，水蜜桃的可溶性固形物先上升后逐漸下降，主要是因為貯藏初期淀粉等大分子物質(zhì)的降解使得可溶性固形物略微上升，但隨著時間的延長，果實自身代謝導致簡單物質(zhì)被消耗，可溶性固形物減少。經(jīng)過物理方法處理的果實可溶性固形物含量高于對照組，復合處理組可溶性固形物含量下降趨勢平緩，而其他單一處理組可溶性固形物含量變化較大。復合處理組可溶性固形物含量始終高于對照組和其他單一處理組；在處理后14 d，與初始值相比，對照組果實可溶性固形物含量下降3.35個百分點，復合處理組的含量下降了0.69個百分點，而其他單一處理組分別下降了8.14，2.37，1.66，2.18個百分點，各單一處理組之間無顯著差異（P>0.05），表明復合處理組在保持可溶性固形物含量上也有很好的作用。

2.5 不同處理對水蜜桃相對電導率的影響

水蜜桃在貯藏過程中，果實會軟化、發(fā)霉，導致細胞膜受損，使得細胞內(nèi)的電解質(zhì)外滲，膜透性增大，以致果實細胞浸提液的電導率增大，故測定果實細胞浸提液的電導率在一定程度上可以反映果實的軟化、腐爛程度。不同物理方法處理下水蜜桃14 d內(nèi)相對電導率的變化顯示（圖5），果實的電導率在貯藏過程中逐漸增大，復合處理組、竹炭包裝處理組和UV-C處理組的水蜜桃的細胞膜透性低于其他處理組和對照組，且這3組相對電導率的增長趨勢較平緩，3組之間無顯著差異（P>0.05）。超聲波處理組和預冷處理組的水蜜桃細胞膜透性雖高于上述3組處理，但也仍顯著低于對照（P<0.05），證明各個物理方法對細胞的完整性都起到了一定的保持作用，但復合處理組在抑制水蜜桃細胞被破壞方面的效果最優(yōu)。

2.6 不同處理對水蜜桃MDA的影響

果實在衰老或腐爛的過程中，伴隨發(fā)生著膜脂過氧化作用，MDA是膜脂過氧化的最終分解產(chǎn)物，當MDA大量積累時，膜發(fā)生滲漏，膜透性上升，電解質(zhì)外滲，細胞質(zhì)相對電導率上升，造成細胞膜系統(tǒng)嚴重損傷[20]，因此，MDA的積累可能對膜和細胞造成一定的傷害。不同物理方法處理下水蜜桃14 d內(nèi)MDA含量的變化顯示（圖6），在貯藏過程中，MDA的含量呈現(xiàn)上升趨勢，對照組的MDA含量高于各處理組。在處理后14 d，對照組果實的MDA含量為2.53 μmol·L-1，比初始值增加1.78 μmol·L-1，復合處理組的含量增加了39%，4個單一對照組分別增加了53%，59%，59%，59%，4個單一對照組之間差異不顯著（P>0.05）。復合處理組顯著好于單一處理組以及對照（P<0.05），復合處理有效抑制貯藏過程中膜脂過氧化，降低丙二醛的生成，從而延長果蔬冷藏保鮮時間。

2.7 不同處理組水蜜桃PPO酶活性的變化

多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐變的主要酶類，催化果蔬原料中的內(nèi)源性多酚物質(zhì)氧化生成黑色素，嚴重影響果蔬的營養(yǎng)、風味及外觀品質(zhì)。不同物理方法處理下水蜜桃14 d內(nèi)PPO酶活性的變化顯示（圖7），在貯藏過程中，多酚氧化酶的活性呈現(xiàn)上升的趨勢，但局部出現(xiàn)了先下降再上升的趨勢，在整個貯藏試驗結(jié)束時，復合處理組和對照組分別上升到564，634 U·g-1，經(jīng)ANOVA單因素多重差異分析表明，復合處理組與對照組具有顯著差異（P<0.05），而4個單一處理組與復合處理組之間并無顯著差異（P>0.05）。說明不同物理方法處理對控制水蜜桃多酚氧化酶的活性方面具有一定的效果，但其復合手段并沒有明顯好于各單一處理。

3 討 論

研究結(jié)果表明，本試驗所采用的“竹炭+UV-C+超聲波+預冷”新型復合物理保鮮法能夠有效地保持果實硬度、可溶性固形物含量，降低失重率、推遲呼吸高峰，還可在一定程度上抑制丙二醛含量的上升，起到了良好的保鮮效果，但在抑制多酚氧化酶活性方面效果不明顯，貯藏7 d內(nèi)，復合處理組的多酚氧化酶均低于其他處理，但7 d之后就趨于相同水平，證明該復合方法對多酚氧化酶短期內(nèi)有抑制作用，不能長期抑制。

單一處理中預冷在降低失重率和呼吸速率上表現(xiàn)突出；UV-C照射在降低呼吸速率和維持細胞膜結(jié)構(gòu)方面優(yōu)于其他處理；竹炭處理可有效維持果實硬度和抑制MDA的增長；而超聲波處理后的水蜜桃保鮮效果雖好于對照，但與其他處理組相比無特殊表現(xiàn)，這與超聲波應用于豆角、葡萄、牛肉丸、原料乳等獲得良好保鮮效果的結(jié)果不同[7]，可能是保鮮對象的不同導致了不同的效果，也可能是在超聲波清洗過程中使用的清洗頻率有待進一步改善，這可在后續(xù)試驗中進一步驗證。而本試驗采取了預冷而非低溫貯藏，是考慮到預冷和低溫長期貯藏相比較，低溫長期貯藏后的水蜜桃淡而無味，嚴重影響了果實的風味，而預冷對果品的影響是極小的，這樣達到了在不改變果實品質(zhì)和安全性的前提下延長保鮮期的目的。

本試驗的創(chuàng)新之處體現(xiàn)在結(jié)合了超聲波、UV-C、預冷和竹炭包裝等多種在水蜜桃保鮮上少見的物理方法對水蜜桃進行復合保鮮，也在本實驗室研究物理保鮮方法的基礎上增加了新的處理和組合。若該方法或其部分能應用于生產(chǎn)實際，則應注意水蜜桃品種、采收期和成熟度等不同情況，適時調(diào)整UV-C的照射強度、超聲波頻率以及預冷溫度等，還應確保竹炭包裝的干燥度和有效成分的含量。在此基礎上的新型復合物理保鮮方法可為鳳凰水蜜桃綜合標準化生產(chǎn)技術(shù)體系和食品安全生態(tài)標準、工廠化生產(chǎn)保鮮產(chǎn)品提供技術(shù)支持。

4 結(jié) 論

（1）4種單一處理的物理方法都起到了一定的保鮮效果，不同物理方法處理對水蜜桃的貯藏保鮮效果不同。竹炭包裝處理在保持果實硬度、降低細胞膜透性和降低MDA含量方面好于其他處理；UV-C照射在降低呼吸速率和維持細胞膜結(jié)構(gòu)方面優(yōu)于其他處理；超聲波清洗處理在各方面雖然都優(yōu)于對照組，但總體保鮮效果不如其他物理方法；預冷處理則在降低果實失重率和抑制呼吸強度方面表現(xiàn)優(yōu)于其他處理。

（2）復合處理組的保鮮效果最好?！爸裉?UV-C+超聲波+預冷” 新型復合物理保鮮方法能使采后水蜜桃失重率和呼吸強度降低、呼吸高峰推遲，有效減緩了硬度和可溶性含糖量的下降，同時對MDA含量的上升也有一定抑制作用。復合處理的失重率、硬度和可溶性固形物含量的下降速率分別低于對照組72.06%，92.78%，79.41%，呼吸高峰由4 d推遲至10 d，MDA增長和PPO酶活性增強的速率分別低于對照組82.60%，11.04%，說明此種復合方法可以較有效地抑制果實的衰老和腐爛，其復合效果好于各個單一處理的效果，對果實的長期保存而言，此種復合處理效果更佳。

（3） “竹炭+UV-C+超聲波+預冷”新型復合物理保鮮方法可以應用于水蜜桃的貯藏保鮮，處理成本低、操作簡便、數(shù)據(jù)和表觀均顯示其保鮮效果顯著，且這4種物理方法均不會對當?shù)氐沫h(huán)境造成污染，無食用安全性隱患。

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