戴美娟， 董 明， 彭 超， 徐 昊， 季月月

(安徽農業(yè)大學茶與食品科技學院，安徽 合肥230036)

獼猴桃是獼猴桃科植物獼猴桃的果實，屬于呼吸躍變型果實［1-3］。獼猴桃的營養(yǎng)價值高，被譽為水果之王，但其皮薄汁多，常溫下易軟化腐爛，采后損失率高達35%左右［4］。因此，如何控制獼猴桃的采后成熟衰老具有重要意義。

近幾年，微波的生物效應已經引起大家的廣泛關注［5-6］。微波的熱效應已經廣泛被應用于食品、醫(yī)藥、化工等領域，包括各種化學物質的合成、酶的滅活及食品的干燥、加熱和殺菌等［7-10］。微波的非熱效應指在沒有明顯溫度變化或溫度處于亞致死的情況下，細胞所發(fā)生的生理、生化和功能上的變化，又稱生物學效應［11］。微波的非熱效應還處于研究階段，對生物的研究也僅限于動物［12-14］，對于植物微波非熱生物效應的報道幾乎沒有。因此，開展微波對獼猴桃的非熱生物效應的研究具有深遠意義。

本試驗選取海沃德和皖翠2 個獼猴桃品種，進行微波處理并冷藏，通過對其貯藏過程中的呼吸生理、貯藏品質及抗氧化系統(tǒng)的研究，探討低能微波處理對不同獼猴桃成熟衰老的影響，為低能微波在獼猴桃貯藏中的應用提供理論和實踐依據。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

生理成熟期的海沃德和皖翠獼猴桃，于2012 年11 月6 日在霍邱縣皖西獼猴桃研究所采收，隨機選取大小均勻，成熟度相對一致，無病蟲害、機械傷的果實進行試驗。采收當天運抵實驗室，每個品種分別隨機選取10 個果實，并檢測其初始指標。

1.2 微波處理方法

分別取海沃德、皖翠果實4 500 g，每次(1 500±50)g 用120 W 微波處理60 s，共3 次。不做微波處理作為對照。結束處理后，立即將獼猴桃放入1 ℃冷庫中冷卻5 min［15］，使微波處理和對照的獼猴桃果心溫度降至(1.0±0.5)℃，然后將試驗用果分別用PE 袋折口包裝，4 個組分別裝4 箱，貯藏于(1.0±0.5)℃、相對濕度75%的冷庫中。貯藏過程中每

20 d 進行1 次指標測定，共進行7 次。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 呼吸強度的測定 每個處理組分別隨機取出6 個獼猴桃(標記)，在貯藏溫度下，用CXH-3010F 型紅外CO2分析儀檢測果實呼出的CO2含量，平行3 次，取其平均值，根據公式(1)算出呼吸強度。

呼吸強度［ml/(kg·h)，CO2］=F×60×CO2×10-6×(44/22.5)×［273/(273+t)］/mf(1)

公式中，F為呼吸強度儀讀取的數值，t為貯藏溫度(℃)，CO2為呼吸強度儀檢測出獼猴桃呼出的CO2量(μg/g)，mf指果實鮮質量(kg)。

1.3.2 果實品質指標的測定 每個處理組分別隨機取6 個獼猴桃。用GY-1 型果實硬度計分別測定6 個果實對稱兩頰去皮果肉的硬度，取其平均值;用PAL-1 型手持折光儀分別測定6 個果實的可溶性固形物含量，取其平均值?？傻味ㄋ岷康臏y定采用酸堿滴定法;VC含量的測定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法。取樣時6 個果實不同部位混合稱量，每個指標平行3 次，取其平均值。

1.3.3POD和SOD活性的測定POD酶液制備:稱取2.5 g 果肉，置于預冷的研缽中，加入2.5 ml 經4 ℃預冷的提取緩沖液，冰浴條件下研磨勻漿后，轉入離心管中，4 ℃、10 000×g離心30 min，收集上清液，備用。POD酶活力測定:采用愈創(chuàng)木酚法［16］，即加入3.0 ml 愈創(chuàng)木酚，0.5 ml 酶液，然后加入200 μl H2O2，迅速搖勻倒入比色杯中，第一次測定時間為15 s，之后每1 min 測1 次。每組做3 個平行，取其平均值。

SOD酶液制備:稱取2.5 g 果肉，置于預冷的研缽中，加入2.5 ml 經4 ℃預冷的提取緩沖液，冰浴條件下研磨勻漿后，轉入到離心管中，4 ℃、10 000g離心30 min，收集上清液，備用。SOD酶活力測定:采用鄰苯三酚自氧化法［17-18］，即在試管中加入pH 8.2 的50 mmol/L Tris-HCl 緩沖液4.5 ml，于25 ℃保溫20 min，然后加入預熱的45 mmol/L 連苯三酚10 μl(對照管用緩沖溶液代替)，迅速搖勻倒入比色杯，每隔30 s 在325 nm 處測定吸光值，即可測出連苯三酚的自氧化速率(一般要求自氧化速率控制在0.07OD/min)。然后，重復上述過程，所不同的是在加入緩沖液后再加入10 μl 待測酶樣，測出連苯三酚在SOD酶抑制情況下的氧化速率。兩者的差值即為SOD的OD值。每組做3 個平行，取其平均值。

1.3.4 數據處理 用SPSS 軟件進行作圖、單因素分析及相關性分析。

2 結果

2.1 低能微波對2 種獼猴桃呼吸速率的影響

呼吸速率的變化與獼猴桃采后成熟度有著密切聯系。由圖1 可以看出，2 種獼猴桃呼吸速率變化的趨勢大致相同，均呈先下降再上升，然后再下降的趨勢，在貯藏40 d 時呼吸速率均達到最大，這可能與果實的成熟衰老有關。2 種獼猴桃微波處理的呼吸速率都明顯低于對照，并在貯藏40 d 時，2 種處理間的差異均達到極顯著水平(P＜0.01)。這些說明低能微波對獼猴桃呼吸速率有一定的抑制作用。同時還發(fā)現，海沃德獼猴桃的整體呼吸速率均低于皖翠獼猴桃，這可能是品種間的差異造成的［19］。

圖1 低能微波對2 種獼猴桃呼吸速率的影響Fig.1 Effect of low-power microwave on respiratory rates of two kinds of kiwifruits

2.2 低能微波對2 種獼猴桃維生素C 含量的影響

維生素C(VC)是人類營養(yǎng)中最重要的維生素之一，也是獼猴桃中最具代表性的營養(yǎng)品質指標之一。如圖2 所示，海沃德和皖翠的VC含量隨貯藏時間的延長而先增加然后再逐漸下降。2 個品種的獼猴桃處理組的VC含量在整個貯藏期間均高于對照。同時還發(fā)現，海沃德VC含量高于皖翠，并且海沃德在貯藏60 d 時維生素C 含量達到最大值，皖翠在貯藏40 d 時達到最大值。因此，低能微波在一定程度上抑制維生素C 含量的下降，并且在海沃德獼猴桃上的抑制效果更好。

圖2 低能微波對2 種獼猴桃維生素C 的影響Fig.2 Effect of low-power microwave on vitamin C content in two kinds of kiwifruits

2.3 低能微波對2 種獼猴桃硬度和可溶性固形物含量的影響

硬度和可溶性固形物含量能直接反映獼猴桃成熟程度和品質狀況。由圖3 所示，2 種獼猴桃果實硬度均隨著貯藏時間的延長而下降，其中低能微波處理的果實硬度下降程度均低于對照。在貯藏第40 d、60 d、100 d 時，低能微波處理的海沃德果實硬度均顯著高于對照(P＜0.05)，而在整個貯藏期間，低能微波處理的皖翠果實硬度均極顯著高于對照(P＜0.01)。由圖4 所示，2 種獼猴桃果實可溶性固形物含量均隨著貯藏時間的延長呈上升趨勢，其中低能微波處理的果實可溶性固形物含量的上升程度均低于對照。在貯藏第40 d、60 d、100 d，低能微波處理的皖翠果實可溶性固形物含量分別比對照低11.4%、10.6%、12.5%，且差異達到極顯著水平(P＜0.01);在貯藏第20 d、120 d、140 d 時，低能微波處理的皖翠果實可溶性固形物含量均顯著低于對照(P＜0.05)(圖4)。在貯藏第40 d、80 d、120 d、140 d 時，低能微波處理的海沃德可溶性固形物含量均顯著低于對照(P＜0.05)，而在貯藏第20 d、60 d、100 d 時兩者間差異不顯著?？梢?，低能微波處理能有效減緩獼猴桃硬度的下降和可溶性固形物含量的上升，其中低能微波對皖翠獼猴桃硬度、TSS 的影響較海沃德獼猴桃更明顯。

圖3 低能微波對2 種獼猴桃硬度的影響Fig.3 Effect of low-power microwave on firmness of two kinds of kiwifruits

2.4 低能微波對2 種獼猴桃抗氧化性的影響

超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)是獼猴桃體內重要的活性氧清除酶，屬于保護性酶類，可以減少自由基對膜的損傷，達到延緩細胞衰老的目的。由圖5 和圖6 所示，2 種獼猴桃SOD和POD活性均呈先上升再下降趨勢，SOD活性在貯藏第20 d 時達到最大，而POD活性則在貯藏第100 d 達到最大?？梢姡琒OD主要是在成熟前期進行保護作用，而POD則主要是在成熟后期作用。在整個貯藏過程中，低能微波處理的2 種獼猴桃SOD、POD活性均高于對照。在貯藏第20 d 時，低能微波處理的海沃德果實SOD活性顯著高于對照(P＜0.05)，而皖翠果實SOD活性與對照間差異不顯著;在其他各個時期，2 種獼猴桃SOD活性與對照間差異均不顯著(圖5)。低能微波處理的海沃德果實POD活性在貯藏第60 d 顯著高于對照(P＜0.05)，皖翠果實POD活性在貯藏第40 d、60 d、80 d、100 d 顯著高于對照(P＜0.05);其他各個時期2 種獼猴桃POD活性與對照間差異均不顯著(圖6)?？梢姡湍芪⒉ㄔ谝欢ǔ潭壬夏芴岣逽OD、POD活性，增強獼猴桃清除自由基的能力，延緩衰老;另外，低能微波對皖翠果實POD活性的影響大于海沃德。

圖4 低能微波對2 種獼猴桃可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effect of low-power microwave on soluble solids contents of two kinds of kiwifruits

圖5 低能微波對2 種獼猴桃超氧化物歧化酶活性的影響Fig.5 Effect of low-power microwave on superoxide dismutase activities of two kinds of kiwifruits

圖6 低能微波對2 種獼猴桃過氧化物酶活性的影響Fig.6 Effect of low-power microwave on peroxidase activities of two kinds of kiwifruits

3 討論

獼猴桃采后極易發(fā)生呼吸躍變，果實的成熟度與呼吸強度密切相關［16］。本試驗發(fā)現，在低溫下貯藏的獼猴桃有明顯的呼吸峰，低能微波處理后能顯著抑制海沃德和皖翠果實的呼吸速率，延長獼猴桃的貯藏期。另外，海沃德果實呼吸速率低于皖翠果實，這與王仁才等［19］的觀點相一致，即獼猴桃不同品種的耐貯性具有明顯差異，其呼吸強度也存在顯著差異，耐貯品種呼吸強度低。

試驗還發(fā)現，低能微波處理顯著抑制了海沃德和皖翠果實硬度的下降和可溶性固形物含量的上升，有效減緩了維生素C 含量的下降，且2 種獼猴桃的TSS 含量與硬度呈現很好的負相關性(r海沃德=-0.870、r皖翠=-0.983)。這可能因為微波的非熱生物效應對2 種獼猴桃細胞膜產生了一定作用，干擾了植物細胞的正常代謝和成熟衰老，使得膜的通透性發(fā)生了有利于貯藏的改變［20-21］，從而較好的保持了獼猴桃細胞膜的通透性，從而有效控制了TSS 含量的上升，繼而減緩了硬度。這也與Adey［22］的觀點一致，認為細胞膜是電磁場作用的靶體。

SOD主要在貯藏前期催化體內的歧化反應，使超氧陰離子自由基(O2·-)轉化為H2O2和O2，H2O2再進一步分解成H2O 和O·-2。POD作為抗氧化酶系統(tǒng)中的組成部分與SOD協(xié)調一致，維持細胞內自由基的低水平，防止自由基的毒害。很多研究結果表明，POD對環(huán)境十分敏感，一些環(huán)境物理因素(微重力、磁場、激光等)都是通過POD活性的升高來調節(jié)生理代謝［23］。本試驗結果表明，用低能微波處理后，2 種獼猴桃SOD、POD活性都有所提高，SOD、POD活性的提高可以減少活性氧積累對膜的損傷，延緩獼猴桃果實后熟衰老，從而延長果實保鮮期，這與Rupinder 等［24］在芒果上的研究結果一致。試驗還發(fā)現，微波處理對海沃德果實SOD活性的提高程度高于皖翠。這可能因為品種間的差別而引起的，具體機理有待進一步的研究。

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