梁蕓志，陳存坤，吳昊，董成虎，潘映鴻，王成榮，*

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266109；2.國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300384）

果蔬貯運(yùn)保鮮除了要求適宜的低溫貯藏環(huán)境和運(yùn)輸環(huán)境外，還要求在采后用盡可能短的時(shí)間除去果蔬的田間熱，快速降低果蔬的代謝強(qiáng)度，這就需要果蔬冷鏈中的第一個(gè)重要環(huán)節(jié)——預(yù)冷[1]。預(yù)冷是果蔬采后商品化處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它可以快速地去除果蔬采后自身攜帶的田間熱，抑制果蔬呼吸作用，從而延緩果蔬成熟衰老的速度；預(yù)冷可以增強(qiáng)果蔬的耐儲(chǔ)性，使果蔬更快適應(yīng)低溫貯藏，減少果蔬冷害的發(fā)生；預(yù)冷還可以降低運(yùn)輸和貯藏時(shí)的制冷能耗，節(jié)約成本。研究表明，蔬菜在冷鏈流通時(shí)，若不經(jīng)過(guò)預(yù)冷，損失率約為25%～30%，而經(jīng)過(guò)預(yù)冷處理的蔬菜損失率僅為 5%～10%[2]。

預(yù)冷時(shí)要控制的主要因素有溫度，時(shí)間和濕度。番茄貯運(yùn)時(shí)的濕度一般控制在85%～90%[3]。預(yù)冷溫度越低，果蔬達(dá)到貯藏溫度所需的時(shí)間越短。預(yù)冷溫度直接影響果蔬貯藏時(shí)的品質(zhì)，若預(yù)冷溫度過(guò)高，預(yù)冷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利于快速去除田間熱，抑制呼吸作用；若預(yù)冷溫度過(guò)低，可能造成冷害。

本研究選擇4種不同的溫度對(duì)番茄預(yù)冷，研究其對(duì)番茄質(zhì)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)、酶活性和代謝的影響，旨在確定番茄合適的預(yù)冷溫度。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“硬粉”番茄采自河北青縣，處于后熟期，直接運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室處理。

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉：天津科威公司；氫氧化鈉：天津風(fēng)船公司；硫代巴比妥酸：天津科豐公司；乙二胺四乙酸、抗壞血酸、三氯乙酸、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、Triton-100、愈創(chuàng)木酚、過(guò)氧化氫、鹽酸：天津光復(fù)公司；二氯甲烷、石油醚：天津科密歐公司，所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PBI Dansensor殘氧儀：丹麥丹圣公司；TA.XT.Plus物性儀：英國(guó)SMS公司；PAL-1便攜式手持折光儀：日本Atago公司；GMK-835N酸度測(cè)定儀：韓國(guó)G-WON公司；3-30K高速冷凍離心機(jī)：德國(guó)Sigma公司；UV-1780紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、2010氣相色譜儀：日本島津公司；SSN-22溫濕度記錄儀：深圳宇問(wèn)公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 處理方法

挑選大小均勻、成熟度一致、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷的番茄，裝入塑料箱中，每箱大約20 kg，在不同溫度（0、4、7、10℃）下進(jìn)行差壓預(yù)冷，當(dāng)最底層果實(shí)中心溫度達(dá)到10℃時(shí)結(jié)束預(yù)冷，并于10℃冷庫(kù)中貯藏。每5天取一次樣，重復(fù)測(cè)定3次。

1.3.2 降溫曲線

采用溫度記錄儀記錄果實(shí)中心溫度，設(shè)定每隔1min記錄一次，然后繪制降溫曲線。

1.3.3 失重率

每個(gè)處理取3箱進(jìn)行稱重計(jì)算失重率，取平均值。單位為%。計(jì)算公式為：

式中：m0為貯藏前質(zhì)量，kg；m1為貯藏后質(zhì)量，kg。

1.3.4 硬度

利用P/2柱頭（Φ=2 mm）對(duì)10個(gè)番茄進(jìn)行穿刺測(cè)試，每個(gè)番茄在中部穿刺3次，測(cè)前速率為5.0 mm/s，測(cè)試速率為2.0 mm/s，穿刺深度為10 mm，單位為N。

1.3.5 呼吸速率

將5個(gè)番茄置于10℃密閉呼吸室中3 h，然后測(cè)定氧氣和二氧化碳百分含量。計(jì)算公式為：

式中：Q為呼吸強(qiáng)度，mg CO2/（kg·h）；N為二氧化碳體積分?jǐn)?shù)，%；V為容器體積（干燥器體積－果實(shí)體積），L；m 為樣品質(zhì)量，kg；t為放置時(shí)間，h；1.894 g/L 為常壓下10℃時(shí)二氧化碳的密度。

1.3.6 乙烯釋放速率

將5個(gè)番茄置于10℃密閉呼吸室中3 h，取樣20 mL，用氣相色譜儀測(cè)定。FID檢測(cè)器，檢測(cè)器溫度220℃，DB-17毛細(xì)管柱，柱溫60℃，進(jìn)樣口溫度150℃，載氣為N2，流速8 mL/min，采用面積外標(biāo)法計(jì)算。計(jì)算公式為：

式中：Q為乙烯的生成速率，μL/（kg·h）；V為容器體積（干燥器體積－果實(shí)體積），L；N為乙烯的體積分?jǐn)?shù)，μL/L；m 為試樣質(zhì)量，kg；t為放置時(shí)間，h。

1.3.7 可滴定酸（titratable acid，TA）含量

使用6層紗布對(duì)打漿后的5個(gè)番茄進(jìn)行過(guò)濾，吸取濾液0.306 mL，加入盛有30 mL蒸餾水的測(cè)定瓶中，用GMK-835N酸度測(cè)定儀測(cè)定，單位為%。

1.3.8 可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量

使用6層紗布對(duì)打漿后的5個(gè)番茄進(jìn)行過(guò)濾，倒入適量濾液，用PAL-1便攜式手持折光儀測(cè)定，單位為%。

1.3.9 維生素 C（vitamin C，VC）含量

參考馬宏飛等[4]的方法測(cè)定。

1.3.10 番茄紅素含量

參考朱俊向等[5]的方法。取5.0 g樣品，按1∶13的料液比加入含2%二氯甲烷的石油醚65 mL，50℃水浴70 min，然后取1 mL濾液，用含2%二氯甲烷的石油醚稀釋10倍，以含2%二氯甲烷的石油醚為參比，于502 nm處測(cè)定其吸光度，根據(jù)下面公式計(jì)算番茄紅素提取率。公式：

式中：Y為番茄紅素提取率，mg/100 g；A為待測(cè)液吸光度；V為提取溶液體積，mL；n為稀釋倍數(shù)；3078為番茄紅素在含2%二氯甲烷石油醚中的百分吸光系數(shù)；m為凍干番茄粉的質(zhì)量，g。

1.3.11 丙二醛（malonaldehyde，MDA）含量

參考曹建康等[6]的方法測(cè)定。

1.3.12 抗壞血酸過(guò)氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活性

參考曹建康等[6]的方法測(cè)定。

1.3.13 過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活性

參考曹建康等[6]的方法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)均重復(fù)3次，使用SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析和顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著，使用O－rigin8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄果實(shí)中心溫度的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄果實(shí)中心溫度的影響見(jiàn)圖1。

圖1 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄果實(shí)中心溫度的影響Fig.1 Effects of different precooling temperature on the core temperature in tomato

由圖1可看出，番茄的預(yù)冷溫度越低，達(dá)到貯藏溫度所需的時(shí)間越短。第70分鐘時(shí)，0、4、7℃和10℃預(yù)冷處理比初始溫度分別下降了53.49%、46.26%、35.05%和32.26%。同等時(shí)間內(nèi)，0℃預(yù)冷處理的降溫速率最大，10℃預(yù)冷處理的降溫速率最小。

2.2 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄失重率的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄失重率的影響見(jiàn)圖2。

由圖2可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的失重率呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。整個(gè)貯藏期，0℃預(yù)冷處理和4℃預(yù)冷處理之間無(wú)顯著差異（p＞0.05），且二者失重率都低于10℃預(yù)冷處理。第20天時(shí)，10℃預(yù)冷處理的失重率分別是0、4℃和7℃預(yù)冷處理的1.91、1.87和1.24倍。表明預(yù)冷溫度越低，番茄失重率越低，可能由于低溫有利于抑制番茄呼吸作用消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而減少質(zhì)量的損失。

圖2 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄失重率的影響Fig.2 Effects of different precooling temperature on the weight loss rate of tomato

2.3 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄硬度的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄硬度的影響見(jiàn)圖3。

圖3 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄硬度的影響Fig.3 Effects of different precooling temperature on the firmness of tomato

硬度是衡量果蔬商品性的重要標(biāo)準(zhǔn)，貯藏期果實(shí)的硬度與呼吸代謝、酶活性變化、激素調(diào)節(jié)以及溫度等方面密不可分[7]。這些方面導(dǎo)致番茄可溶性果膠和不溶性果膠的含量變化，直接影響番茄的硬度[8]。由圖3可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的硬度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，10℃預(yù)冷處理的硬度低于其他處理；0℃預(yù)冷處理硬度高于其他處理，在第15天和第20天時(shí)，分別是10℃預(yù)冷處理的1.14和1.18倍，顯著（p＜0.05）高于10℃預(yù)冷處理，但與4℃預(yù)冷處理之間無(wú)顯著差異（p＞0.05）。表明預(yù)冷溫度越低，對(duì)番茄硬度的保持效果越好，可能是由于低溫抑制番茄呼吸消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而保持番茄的硬度。

2.4 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄呼吸速率的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄呼吸速率的影響見(jiàn)圖4。

圖4 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄呼吸速率的影響Fig.4 Effects of different precooling temperature on the respiratory rate of tomato

由圖4可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。貯藏前的呼吸速率較高，達(dá)到32 mg CO2/（kg·h），之后貯藏受到低溫抑制呼吸速率快速下降。0℃預(yù)冷處理和4℃預(yù)冷處理在第15天達(dá)到最低值，二者之間無(wú)顯著差異（p＞0.05）。7℃預(yù)冷處理和10℃預(yù)冷處理在第10天達(dá)到最低值，之后上升，可能由于后期番茄受到微生物感染導(dǎo)致呼吸作用加強(qiáng)。0℃預(yù)冷處理和4℃預(yù)冷處理的呼吸速率低于7℃預(yù)冷處理和10℃預(yù)冷處理。

2.5 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄乙烯釋放速率的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄乙烯釋放速率的影響見(jiàn)圖5。

圖5 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄乙烯釋放速率的影響Fig.5 Effects of different precooling temperature on the ethylene production rate of tomato

乙烯是一種植物內(nèi)源激素，它可以促進(jìn)果實(shí)的成熟與衰老。由圖5可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的乙烯釋放速率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。貯藏前5天乙烯釋放速率下降較快，5天后乙烯釋放速率下降較慢，可能由于進(jìn)入低溫貯藏環(huán)境后乙烯產(chǎn)生速率受到明顯抑制。整個(gè)貯藏期，0℃預(yù)冷處理和4℃預(yù)冷處理較為接近，二者不存在顯著差異（p＞0.05），且二者都低于10℃預(yù)冷處理。

2.6 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄可滴定酸含量的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄可滴定酸含量的影響見(jiàn)圖6。

圖6 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄TA含量的影響Fig.6 Effects of different precooling temperature on the content of TA in tomato

可滴定酸是評(píng)價(jià)果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。貯藏期有機(jī)酸含量的分解代謝與呼吸作用有關(guān)[9]。由圖6可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的可滴定酸含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，且0℃和4℃預(yù)冷處理的可滴定酸含量一直高于10℃預(yù)冷處理，可能由于10℃預(yù)冷處理使番茄中心溫度達(dá)到貯藏溫度所需的時(shí)間較長(zhǎng)，不能及時(shí)抑制呼吸作用，從而使可滴定酸不斷被消耗。在第10天，0℃預(yù)冷處理的可滴定酸含量分別是4、7℃和10℃預(yù)冷處理的1.06、1.07和1.15倍。

2.7 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄可溶性固形物含量的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄可溶性固形物含量的影響見(jiàn)圖7。

圖7 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄TSS含量的影響Fig.7 Effects of different precooling temperature on the content of TSS in tomato

番茄可溶性固形物主要由可溶性糖和有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)成分組成，是衡量番茄品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[10]。由圖7可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的可溶性固形物含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。貯藏前期可溶性固形物含量下降較快，后期下降較慢，可能是由于可能由于貯藏前期呼吸作用較強(qiáng)而后期呼吸作用減弱導(dǎo)致可溶性固形物消耗減少。在第5天，0℃預(yù)冷處理的可溶性固形物含量分別是4、7℃和10℃預(yù)冷處理的1.03、1.07和1.13倍。0℃預(yù)冷處理可溶性固形物含量總體上高于其他預(yù)冷處理，且在第5天，與10℃預(yù)冷處理存在顯著差異（p＜0.05）。表明預(yù)冷溫度越低，越有利于番茄可溶性固形物含量的保持。

2.8 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄維生素C含量的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄維生素C含量的影響見(jiàn)圖8。

圖8 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄維生素C含量的影響Fig.8 Effects of different precooling temperature on the content of VCin tomato

維生素C不但是果實(shí)的重要營(yíng)養(yǎng)成分之一，同時(shí)也是清除果實(shí)內(nèi)活性氧的重要抗氧化劑[11]。由圖8可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的VC含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。前5天，0℃和4℃預(yù)冷處理VC含量下降較慢，分別下降了6.90%和3.94%；7℃預(yù)冷處理和10℃預(yù)冷處理下降速度較快，分別下降了18.61%和18.33%。0℃和4℃預(yù)冷處理VC含量總體高于7℃和10℃預(yù)冷處理，且在第5天，0℃和4℃預(yù)冷處理均與10℃預(yù)冷處理存在顯著差異（p＜0.05），表明預(yù)冷溫度越低，對(duì)番茄VC含量的保持效果越好。

2.9 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄紅素含量的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄紅素含量的影響見(jiàn)圖9。

圖9 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄紅素含量的影響Fig.9 Effects of different precooling temperature on the content of lycopene in tomato

番茄紅素作為類胡蘿卜素的一種，在番茄中含量豐富，具有抗氧化、抗癌防癌、提高免疫力、降血脂等多種生理活性功能。主要應(yīng)用于保健食品、化妝品和醫(yī)療等行業(yè)[12]。由圖9可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的番茄紅素含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。貯藏前期，番茄紅素含量下降較快，前5天，0、4、7℃和10℃預(yù)冷處理分別下降了14.77%、15.32%、16.83%和17.94%。0℃預(yù)冷處理的番茄紅素含量高于其他處理，10℃預(yù)冷處理的番茄紅素含量低于其他處理，可能由于低溫預(yù)冷使番茄更快達(dá)到貯藏溫度，從而延緩番茄中番茄紅素含量的下降。在第15天和第20天，0℃預(yù)冷處理顯著（p＜0.05）高于10℃預(yù)冷處理。

2.10 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄丙二醛含量的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄丙二醛含量的影響見(jiàn)圖10。

圖10 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄丙二醛含量的影響Fig.10 Effects of different precooling temperature on the content of MDA in tomato

MDA是膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物，因此可以用來(lái)衡量膜脂過(guò)氧化程度[13]。由圖10可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理番茄的丙二醛含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。0℃預(yù)冷處理丙二醛含量較高，10℃預(yù)冷處理丙二醛含量較低，可能由于較低溫度的預(yù)冷一定程度會(huì)促進(jìn)丙二醛的積累。但在第5天、第10天、第15天和第20天，0℃預(yù)冷處理與其他處理均不存在顯著差異（p＞0.05）。

2.11 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性的影響見(jiàn)圖11。

圖11 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄APX活性的影響Fig.11 Effects of different precooling temperature on the activity of APX in tomato

APX被認(rèn)為是植物細(xì)胞中有效分解H2O2的重要酶之一[14]。由圖11可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的APX活性呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。0℃預(yù)冷處理的APX活性高于10℃預(yù)冷處理，這可能由于0℃預(yù)冷處理的番茄受到低溫脅迫積累了較多的過(guò)氧化氫，而APX可以催化過(guò)氧化氫與抗壞血酸反應(yīng)，使過(guò)氧化氫分解。在第5天、第10天、第15天和第20天，0℃預(yù)冷處理的APX活性略高于4℃預(yù)冷處理，但二者之間無(wú)顯著差異（p＞0.05）。

2.12 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄過(guò)氧化物酶活性的影響

不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄過(guò)氧化物酶活性的影響見(jiàn)圖12。

圖12 不同預(yù)冷溫度對(duì)番茄POD活性的影響Fig.12 Effects of different precooling temperature on the activity of POD in tomato

POD可以分解超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）參與歧化反應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)氧化氫[15]，減少活性氧的過(guò)量積累[16]。由圖12可看出，整個(gè)貯藏期，4個(gè)處理的POD活性呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢(shì)，可能由于前期進(jìn)入低溫環(huán)境POD活性受到抑制，之后上升是由于番茄成熟衰老導(dǎo)致POD活性上升，然后下降是由于番茄在低溫環(huán)境下成熟衰老速度減慢所致。在第5天、第10天、第15天和第20天，0℃預(yù)冷處理的POD活性和10℃預(yù)冷處理之間無(wú)顯著差異（p＞0.05）。

3 結(jié)論

研究選擇4種不同的溫度對(duì)番茄預(yù)冷，研究其對(duì)番茄質(zhì)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)、酶活性和代謝的影響，旨在確定番茄合適的預(yù)冷溫度。結(jié)果表明，0℃和4℃預(yù)冷處理可以較快地使番茄中心溫度達(dá)到貯藏溫度，抑制番茄呼吸作用和乙烯釋放速率，降低失重率，保持番茄硬度，維持可滴定酸、可溶性固形物和抗壞血酸等營(yíng)養(yǎng)成分，然而提高果實(shí)丙二醛含量、APX活性和POD活性，但與其他處理差異不顯著?？傮w上，0℃和4℃預(yù)冷處理可以提高番茄貯藏品質(zhì)，因此番茄可以采用0℃～4℃預(yù)冷處理。

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