林业科学  2017, Vol. 53 Issue (9): 26-34   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20170904
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文章信息

许时星, 郜海燕, 陈杭君, 韩强
Xu Shixing, Gao Haiyan, Chen Hangjun, Han Qiang
振动胁迫对蓝莓果实品质和抗氧化酶活性的影响
Effect of Vibration on Shelf Quality and Antioxidant Enzyme Activity of Blueberries
林业科学, 2017, 53(9): 26-34.
Scientia Silvae Sinicae, 2017, 53(9): 26-34.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20170904

文章历史

收稿日期:2017-03-14
修回日期:2017-07-17

作者相关文章

许时星
郜海燕
陈杭君
韩强

振动胁迫对蓝莓果实品质和抗氧化酶活性的影响
许时星, 郜海燕, 陈杭君, 韩强    
浙江省农业科学院食品科学研究所 农业部果品产后处理重点实验室 浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室 中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室 杭州 310021
摘要:【目的】研究物流运输过程中不同振动时间对蓝莓果实品质和抗氧化酶活性的影响,为其采后物流运输提供参考。【方法】以‘园蓝’蓝莓为试材,将预冷处理后的果实挑拣、分装,按冰果比1.6:1的比例装入泡沫包装箱中,密封。采用模拟运输的方法,将泡沫包装箱固定于运输振动试验台上,在2.5 Hz振动频率条件下进行不同时长(12、24、36 h)的振动处理,以0 h处理为对照组。模拟运输振动试验结束后,立即测定不同振动时间条件下蓝莓果实品质和抗氧化酶活性。同时将其余样品继续贮藏于(0±0.5)℃保鲜冰箱中,进行贮藏期试验,每2天取样。【结果】与对照组相比,振动胁迫明显加速了蓝莓果实商品性的丧失,加速果实贮藏期内好果率、硬度及维生素C含量的下降,促使花色苷、总酚含量达到峰值时间缩短,加快了相对电导率、丙二醛含量的上升速度,加剧细胞膜结构的破坏,促进SOD活性增大及CAT、APX等抗氧化酶活性峰值提前出现。贮藏过程中,对照组的好果率、硬度及电导率与振动处理24 h、36 h差异显著(P < 0.05),对照组、振动处理12 h蓝莓果实的维生素C、TSS含量与振动处理36 h呈显著性差异(P < 0.05)。而对照组与振动处理12 h在果实硬度、TSS含量、Vc含量及SOD酶活性方面变化差异不显著(P>0.05),花色苷、总酚含量,CAT、APX酶活性差异较小。【结论】运输振动对蓝莓品质的影响是逐渐累积的,物流运输过程振动时间越久对品质损伤越大,果实衰老进程越快。模拟物流运输时间在12 h以内,振动胁迫对蓝莓果实品质损伤较小,有利于保持果实贮藏期间的品质。
关键词:蓝莓    振动时间    品质    抗氧化酶    
Effect of Vibration on Shelf Quality and Antioxidant Enzyme Activity of Blueberries
Xu Shixing, Gao Haiyan, Chen Hangjun , Han Qiang    
Institute of Food Science, Zhejiang Academy of Agricultural Science Key Laboratory of Post-Harvest Handing of Fruits, Ministry of Agriculture Key Laboratory of Fruits and Vegetables Postharvest and Processing Technology Research of Zhejiang Province Key Laboratory of Postharvest Preservation and Processing of Fruits and Vegetables, China National Light Industry Hangzhou 310021
Abstract: 【Objective】Our purpose is to study the effect of different vibration durationon blueberries during the process of transportation, and provide scientific guidance for storage and logistics of blueberries.【Method】In this paper, Gardenblue blueberries (Vaccinium spp.)was used as experimental material. The pre cooling-treated fruits wereselected, and packed with cool storage materialsina ratio of 1.6:1 (ice:fruit)and sealed in a foam box.The box was fixed on the transportation vibration test platform to simulate real transportationand treated with vibration for 12, 24 and 36 hours under the condition of 2.5 Hz frequency compared with vibration for 0 hours as the control. After treatment, some berries were selected and the fruit quality and antioxidant enzymes activity were measured, the other fruits were stored at (0±0.5)℃. The fruitswere sampledat 2-day intervals during storage.【Result】The results showed that vibration significantly accelerated the loss of blueberry fruit commodity during transportation. Compared with the control group, vibration accelerated the decrease in rate of good fruit, fruit firmnessand vitamin C content, and shortened the time for anthocyanins and the total phenol content to reach their peak values. Meanwhile, the level of relative conductivity and malonaldehyde content were enhanced in the treated blueberries.The vibration treatment also promoted the SOD activity, and shortenedthe time for the antioxidant enzymes such as CAT and APX to reach the peak values.There were significant differences (P < 0.05) in fresh rate as well as fruit firmness and relative conductivity of blueberries between control group and treatments with vibration for 24 or 36 hours during storage. The levels of vitamin C and TSS in control and blueberries vibrated for 12 hours also showed significant differences (P < 0.05) from those of the fruit vibration-treated for 36 hours. However there was no significant difference in fruit firmness, the levels of vitamin C and TSS, as well as the SOD activity between the control group and the vibration for 12 hours. In addition, slight difference was observed in levels of total anthocyanins and phenolics and activities of CAT and APX.【Conclusion】Our results suggested that vibration could accelerate the process of fruit senescence of blueberries. The longer the vibration lasts during transportation, the greater damage could be caused forblueberries. Therefore, it is necessary to control thetransport time within 12 hours for maintaining the quality of blueberries.
Key words: blueberry    vibration time    quality    antioxidant enzyme    

蓝莓(Vaccinium spp.)为杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)多年生落叶灌木。我国原主要分布在长白山区、大小兴安岭等地,近年来发展较快,全国20余省份已有种植。蓝莓果肉细腻,甜酸适口,风味独特,营养丰富,被誉为“浆果之王”(郜海燕等,2013)。蓝莓一般成熟于5—8月,此时正值高温多雨季节,不利于贮藏和运输,由于受到冷链运输条件的限制,鲜销多在产地附近,而远距离物流运输较难实现。随着互联网、O2O等快速发展,蓝莓的电商销售模式为该产业的发展提供了一个良好的契机。

目前,对于果蔬振动损伤的研究主要基于模拟运输技术,振动胁迫引起果蔬机械损伤主要取决于振动频率,振动加速度以及振动时间3个因素。有研究表明,车辆在运输过程中自身的振动频率范围在2~5 Hz时具有较高的振动能量(周然等,2007)。振动对果蔬的损伤不是在瞬时形成的,而是逐渐累积的。通常情况下,振动时间越长,果品之间碰撞的次数越多,损伤就越大。国内关于振动胁迫对果蔬损伤的研究较少。卢立新等(2009a)研究发现振动时间对梨(Pyrus spp.)果实损伤的影响大,不同包装方式条件下果品损伤随振动时间的变化不同。周然等(2007)研究发现运输振动胁迫加速了哈密瓜(Cucumis melo var. saccharinus)细胞的微观变化及细胞膜完整性的丧失,增加了果实呼吸作用,促进了果实衰老进程;潘俨等(2015)发现运输振动促进了新疆杏(Prunus armeniaca)呼吸峰值的提前出现和品质下降。蓝莓采用低温、气调、辐照、涂膜等方法延长保鲜期(Nunes et al., 2004; Schotsmans et al., 2007; Wang et al., 2009; Duan et al., 2011),但目前研究主要还集中在静态保鲜,而物流运输过程引起的振动胁迫对蓝莓果实品质的影响未见报道。本研究拟采用“蓄冷剂+保温减振包装”的模式,通过模拟运输和贮藏试验,研究不同振动时间对蓝莓果实品质的影响,为蓝莓采用物流运输技术研发提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料及设备

供试材料采自浙江新昌兆丰生态园栽种的兔眼系列‘园蓝’品种蓝莓;包装箱采用邮政4号泡沫箱加厚(尺寸27 cm×15.5 cm×13 cm,壁厚3.5 cm,密度20 kg),购自临浦泡塑工厂;蓄冷剂采用注水冰袋(200、400 g)。

试验设备:M/MN-100型系列模拟运输振动实验台(睦尼实验设备有限公司);TA.XT.Plus物性测定仪(英国Stable Micro Systems公司);Gintra404紫外可见分光光度计(澳大利亚GBC公司);台式高速低温冷冻离心机(美国Thermo公司);PAL-1型数显糖度计(日本ATAGO公司);Metrohm 877Titrino plus自动滴定仪(瑞士万通公司)。

1.2 试验方法

蓝莓从果园采摘后迅速运送至实验室,挑拣大小均匀、成熟度一致、无腐烂、无机械损伤的果实进行分装,每盒(125±5) g。在5~7 ℃条件下冷库预冷16 h。预冷处理后进行装箱,每箱6盒蓝莓和1 200 g冰袋,装箱后立即密封,固定于模拟运输振动试验台上,在2.5 Hz的振动频率下进行不同振动时间(0、12、24、36 h)的模拟运输试验。

模拟运输振动试验结束后,立即测定其品质指标和生理指标。同时将其余样品继续贮藏于(0±0.5) ℃保鲜冰箱,进行贮藏试验,每2天取样1次,贮藏期为8天。

1.3 测定指标及其方法 1.3.1 好果率

果实出现明显的软化、软烂、表皮破损、发霉等均视为腐烂果。

$ 好果率\left({\rm{\% }} \right) = \frac{{好果数}}{{每盒总果实数}}{\rm{ \times }}100\% 。$
1.3.2 硬度

每盒随机取20个蓝莓果实,采用TA-XT plus型质构仪(SMS. UK)测定果实最大直径处的硬度,探头直径为2.0 mm,下降速度为1.0 mm·s-1,下压距离为8.0 mm,触发力5.0 g。测定结果取平均值,单位为kg·cm-2

1.3.3 可溶性固形物(TSS)

采用手持糖度仪测定。

1.3.4 可滴定酸(TA)

采用自动滴定仪测定。

1.3.5 维生素C含量

参考曹建康等(2007)测定方法,并稍作修改。取2 g左右蓝莓样品于研钵中,用液氮充分研磨成粉末后,准确称取1.0 g研磨样品置于离心管中,加入5.0 mL三氯乙酸溶液(浓度为50 g·L-1),8 000 r·min-1,离心10 min。取0.5 mL上清液于试管中,加入1.5 mL三氯乙酸,1 mL无水乙醇,0.5 mL磷酸-乙醇,1.0 mL邻菲罗啉,0.5 mL三氯化铁乙醇溶液,将其置于30 ℃下反应60 min。以加入酶液,蒸馏水代替邻菲罗啉-乙醇溶液的为参照。根据吸光度值,在标准曲线上查出相应的混合液中Vc质量,计算含量,Vc单位为mg·100 g-1

根据吸光度值,在标准曲线上查出相应的混合液中Vc质量,按下式计算蓝莓果实中抗坏血酸含量,以100 g样品(鲜质量)中含有的Vc质量表示,即mg·100 g-1

1.3.6 果肉膜透性

用锋利刀片切取1 mm厚的薄片,共计3.0 g,置于25 mL试管中,加入25.0 mL去离子水,在摇床上震荡30 min后,用电导率仪测定溶液电导率P1;测定电导率后,将溶液煮沸10 min,冷却至室温,加水至原刻度,用电导率仪测定溶液电导率P2;测定去离子水电导率P0。按下式计算相对电导率,表示果肉膜透性。

$ P = \frac{{{P_1} - {P_0}}}{{{P_2} - {P_0}}}{\rm{ \times }}100\% 。$
1.3.7 丙二醛(MDA)含量

取2 g蓝莓样品于研钵中,用液氮充分研磨成粉末后,准确称取1.0 g研磨样品置于离心管中,加入5.0 mL 100 g·L-1的三氯乙酸溶液,于4 ℃、10 000 r·min-1下离心20 min,取上清液,置于冰盒中备用。取2.0 mL上清液(对照空白管中加入2.0 mL 100 g:L-1的三氯乙酸溶液代替提取液),加入2.0 mL 0.67%的硫代巴比妥酸溶液,混合后在沸水中煮沸20 min,取出后迅速用冷水冷却,在4 ℃、10 000 r·min-1下离心20 min,分别测定上清液在450、532、600 nm波长处的吸光值。

1.3.8 花色苷含量

取2 g蓝莓样品于研钵中,用液氮充分研磨成粉末后,准确称取1.0 g研磨样品置于离心管中,加入5.0 mL预冷的提取液(75%酸化乙醇),4 ℃暗室浸提2 h,10 000 r·min-1、4 ℃离心20 min。收集上清液转移到干净的试管中,沉淀加入5.0 mL提取液,4 ℃暗室浸提2 h,收集上清液,此过程重复1次。将所得的上清液合并,作为最后的测量体积。

花色苷总量的测定采用pH示差法,1.0 mL的上清液分别与4.0 mL的0.025 mol·L-1氯化钾缓冲液(KCl-HCl,pH1.0) 和0.4 mol·L-1醋酸钠缓冲液(pH4.5) 混合均匀,蒸馏水作对照,用分光光度计分别测定510和700 nm (校正浑浊度)处的吸光度。

1.3.9 总酚含量

采用福林酚法测定,参照李永强(2011)李巨秀等(2009)方法,并稍作修改。取2 g蓝莓样品于研钵中,用液氮充分研磨成粉末后,准确称取1.0 g研磨样品置于离心管中,加入5.0 mL 60%乙醇浸提2 h,于10 000 r·min-1条件下离心20 min,取上清液0.2 mL,放入25 mL具塞的试管,加入2 mL 1.0 mol·L-1福林酚试剂后摇匀,静置5 min,分别加入4 mL 7.5%Na2CO3,用蒸馏水定容至25 mL,室温下在暗处放置2 h,以不加没食子酸的样品为空白。于760 nm处测定其吸光度。

1.3.10 超氧化物歧化酶(SOD)

采用试剂盒测定,SOD试剂盒购于南京建成生物工程研究所。

1.3.11 过氧化氢酶(CAT)活性

参考胡琼英等(2007)方法,并稍作修改。取2 g左右蓝莓样品于研钵中,用液氮充分研磨成粉末后,准确称取1.0 g研磨样品置于离心管中,加入5.0 mL 0.1 mol·L-1 Tris-HCl缓冲液(pH7.8),冰浴提取30 min,将上述提取液于4 ℃,10 000 r·min-1下冷冻离心20 min,取上清液备用。反应液体系包含:3 mL 0.1 mol·L-1 Tris-HCl缓冲液(pH7.8)、0.2 mL上清酶液、0.4 mL H2O2(0.75%)。加入反应液后迅速摇匀,立即测定其在240 nm处3 min内光吸收度值的变化。空白对照:以水代替上清酶液,其余不变。以240 nm处光吸收度值每分钟变化0.01表示1个酶活单位(U)。

1.3.12 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性

参考曹建康等(2007)方法,并稍作修改。取2 g左右蓝莓样品于研钵中,用液氮充分研磨成粉末后,准确称取1.0 g研磨样品置于离心管中,加入5.0 mL 0.1 mol·L-1磷酸钾缓冲液(pH7.5),于4 ℃、10 000 r·min-1下离心20 min,取上清液,置于冰盒中备用。取0.1 mL上清液,加入2.6 mL 50 mmol·L-1磷酸钾缓冲液(pH 7.5),混匀。加入0.3 mL 2 mmol·L-1的H2O2,立即测定反应体系在290 nm处3 min内光吸收度值的变化。以290 nm处光吸收度值每分钟变化0.01表示1个酶活单位(U)。

1.4 数据统计与分析

以平均值±标准偏差表示测定结果;采用Excel 2007对数据进行作图,采用SPSS17.0对数据进行显著性分析。

2 结果与分析 2.1 振动时间对蓝莓好果率的影响

好果率是判断果实贮藏品质最直观的指标。由图 1可知,相比于对照组,振动对蓝莓有累积损伤的效果,振动时间越久,好果率越低,振动12 h以上,好果率维持在92%左右,振动处理组与对照组好果率变化差异显著(P < 0.05)。在振动后的贮藏期间,不同振动时间处理组的好果率均呈下降趋势,贮藏8天后,对照组好果率仍达到98%,振动处理12、24、36 h的果实好果率仅为81.34%、80.67%以及75.33%,表明振动时间越久,好果率下降越快,振动累积损伤越明显。

图 1 振动时间对蓝莓好果率的影响 Fig.1 Effect of vibration time on fresh rate of blueberry
2.2 振动时间对蓝莓硬度的影响

图 2可知,振动处理12、24、36 h,蓝莓果皮硬度分别下降了0.15、0.22、0.33 kg·cm-2。振动时间越久,果实的硬度下降越大。在贮藏期间,对照组和振动12 h的处理组,硬度下降较其他处理组缓慢,对照组与振动处理24、36 h硬度下降差异极显著(P < 0.01),振动处理12 h与36 h硬度下降差异显著(P < 0.05)。在贮藏末期,振动处理12、24、36 h果皮硬度分别是对照组的94.93%、87.76%、84.52%。由此可知,为了保持果实的原有品质,应尽量缩短果实运输及振动的时间。

图 2 Effect of vibration time on fresh rate of blueberry Fig.2 Effect of vibration time on firmness of blueberry
2.3 振动时间对蓝莓可溶性固形物、可滴定酸含量的影响

可溶性固形物(TSS)含量的变化,一方面由于大分子物质的降解,另一方面作为呼吸底物被消耗。由图 3A可知,蓝莓振动前TSS含量为16.5%,振动处理促进了TSS含量上升,振动时间越久,上升越大。在贮藏期间TSS含量呈持续上升趋势,对照组与振动处理12 h上升趋势差异不显著(P>0.05),而与振动处理24 h、36 h上升趋势差异显著(P < 0.05);贮藏2天后,振动处理12 h和24 h上升趋势差异显著(P < 0.05),说明振动时间大于12 h对TSS含量变化影响较大。在贮藏末期,对照组与振动12、24、36 h的处理组的TSS含量分别为16.7%、17.15%、17.35%、17.4%,表明振动处理能有效增大果实的TSS含量,这与刘峰娟等(2011)的研究结果一致。

图 3 振动时间对蓝莓可溶性固形物、可滴定酸含量的影响 Fig.3 Effect of vibration time on total soluble solids (TSS) and titratable acid (TA) of blueberry A.可溶性固形物TSS;B.可滴定酸TA

可滴定酸含量关系到果实的口感,蓝莓果实在贮藏过程中,有机酸被果实呼吸作用消耗(吴主莲等,2012),从而转化为单糖。由图 3B可知,振动处理加速了可滴定酸含量的下降,振动时间越久,可滴定酸含量下降幅度越大,振动结束时,对照组及振动处理12、24、36 h组的可滴定酸含量分别从振动前的0.27%下降为0.26%、0.22%、0.22%、0.19%。在贮藏期间,果实可滴定酸含量呈下降趋势,贮藏8天后,对照组及振动处理12、24、36 h组的可滴定酸含量分别为0.16%、0.15%、0.14%、0.12%。

2.4 振动时间对蓝莓维生素C含量的影响

图 4可知,经振动处理12、24、36 h,蓝莓的Vc含量由初始的111.61 mg·100 g-1分别下降了2.2、6.08以及11.26 mg·100 g-1,表明振动处理加快了Vc的分解。振动时间越久,贮藏期间Vc含量下降也越快,对照组、振动处理12 h组与振动处理36 h组Vc下降变化差异显著(P < 0.05)。振动处理12、24、36 h,贮藏末期Vc含量分别仅为94.91、89.06和82.64 mg·100 g-1,是对照组的93.98%、88.19%、81.83%。

图 4 振动时间对蓝莓维生素C含量的影响 Fig.4 Effect of vibration time on vitamin C (Vc) content of blueberry
2.5 振动时间对蓝莓电导率、丙二醛含量的影响

电导率反映果肉膜的透性,果肉膜透性与果实衰老相关(纪淑娟等,2014)。由图 5A可知,在振动胁迫的作用下,各处理的电导率呈上升趋势,振动时间越久,电导率上升越快,表明振动加速了细胞内膜结构的破坏,导致蓝莓果肉膜透性增大。在贮藏期间,电导率随贮藏时间的延长呈上升趋势,对照组与振动处理12、24、36 h上升趋势差异显著(P < 0.05)。到贮藏末期,对照组的电导率为50.50%,而振动处理36 h的电导率达到71.68%,是对照组的1.42倍,振动处理12、24 h的电导率分别为60.69%、61.68%,是对照组的1.22倍,表明振动处理促使果肉膜透性增加。

图 5 振动时间对蓝莓电导率和丙二醛含量的影响 Fig.5 Effect of vibration time on electrical conductivity and malonaldehyde (MDA) of blueberry A.电导率Electrical conductivity;B.丙二醛含量MDA content

由活性氧自由基引发的膜脂过氧化反应不但对膜的结构和功能造成伤害,其反应产物也会去攻击膜、核酸、蛋白质等大分子物质,使膜结构遭到破坏,透性增加,丙二醛(MDA)含量可反应膜脂过氧化的程度(周倩等,2014)。由图 5B可知,振动时间越久,MDA含量越高,振动处理12、24、36 h,MDA含量分别增加了13.82%、27.97%、52.29%。在贮藏期间,MDA含量呈逐渐上升趋势,在贮藏末期,振动处理12、24、36 h,MDA含量分别是对照组的1.12、1.35、1.53倍,表明振动时间越久对蓝莓细胞膜结构的损害越大。

2.6 振动时间对蓝莓花色苷、总酚含量的影响

振动前蓝莓花色苷和总酚含量分别为180.83和5.06 mg·g-1,在贮藏过程中呈先上升后下降的趋势。由图 6A可知,振动处理使得花色苷含量增高,振动处理12、24、36 h,花色苷含量分别上升了5.26、11.23和21.63 mg·100 g-1。振动时间越久,花色苷含量上升越多,振动处理结束后,振动处理36 h组花色苷含量显著高于其他处理组(P < 0.05)。在贮藏期间,对照组花色苷含量逐渐上升,而不同时间的处理组,花色苷含量呈先上升后下降的趋势。振动处理12、24、36 h分别在贮藏第6、2、0天花色苷含量达到峰值。表明振动处理能够促进花色苷含量的增加,提早花色苷含量峰值的出现,且振动时间越久,花色苷含量达到峰值所需时间越短。由图 6B可知,总酚含量的变化趋势和花色苷相似,振动时间越久,总酚含量上升越大,振动处理36 h,总酚含量为5.68 mg·g-1,是处理前的1.12倍,与其他处理组差异极显著(P < 0.01)。在贮藏期间,总酚含量呈先上升后下降的趋势,振动处理能提早总酚含量峰值的到来,促进了果实衰老和营养流失。

图 6 振动时间对蓝莓花色苷和总酚含量的影响 Fig.6 Effect of vibration time on anthocyanin and total phenolic contents of blueberry A.花色苷含量Anthocyanin content;B.总酚含量Total phenolic content
2.7 振动时间对蓝莓超氧化物歧化酶活性的影响

超氧化物歧化酶(SOD)是果实后熟衰老过程中的保护性酶类,它可以特异地清除超氧阴离子自由基,从而减少自由基对膜的损伤,达到延缓细胞衰老的目的(陈杭君等,2013)。由图 7可知,振动处理促进蓝莓SOD酶活性增大,振动处理12、24、36 h,酶活性相比于对照组分别上升了5.03%、8.89%、12.51%,达到30.03,31.13,32.17 U·min-1mg-1FW,这可能是由于振动时间越久,超氧阴离子自由基产生越多,诱导了SOD酶活性的增大。在贮藏期间,SOD酶的活性呈上升趋势,可能是果实在衰老过程中,不断产生超氧阴离子自由基,从而诱导SOD酶活性的上升。振动时间越久,对果实损伤越大,其衰老过程越快,对照组与振动处理24 h组SOD上升趋势差异显著(P < 0.05),与振动处理36 h组差异极显著(P < 0.01)。

图 7 振动时间对蓝莓超氧化物歧化酶活性的影响 Fig.7 Effect of vibration time on superoxide dismutase (SOD) activity of blueberry
2.8 振动时间对蓝莓过氧化氢酶活性的影响

过氧化氢酶(CAT)是果实后熟衰老过程中的另一种保护性酶类,它可以清除H2O2,从而减少对膜的损伤,达到延缓细胞衰老的目的。由图 8可知,振动处理促进了CAT酶活性的上升,振动时间越久,CAT酶活性越大,振动处理36 h后酶活性为550.5 U·min-1mg-1FW,是处理前的1.48倍,与对照组、振动处理12 h组酶活性差异极显著(P < 0.01),这可能是振动促进了H2O2积累,从而诱导CAT酶活性增大。在贮藏期间,CAT酶活性呈先上升后下降的趋势,振动处理12、24、36 h,分别在贮藏第6、2、0天活性达到峰值,表明振动时间越久H2O2积累越多,当积累量达到一定程度未及时清除,就有可能抑制CAT酶的活性。

图 8 振动时间与过氧化氢酶活性的影响 Fig.8 Effect of vibration time on catalase (CAT) activity of blueberry
2.9 振动时间对抗坏血酸过氧化物酶活性的影响

抗坏血酸过氧化物酶(APX)是存在于果实当中一种专一性很强的过氧化物酶,能催化抗坏血酸与H2O2发生氧化还原反应,达到清除H2O2的目的。由图 9可知,振动处理促进了APX酶活性的上升,振动时间越长酶活性越大,振动处理36 h,酶活性为490 U·g-1FW,是处理前的1.4倍,与对照组差异显著(P < 0.05)。在整个贮藏期间,不同时间处理组的APX酶活性呈先上升后下降的趋势,对照组酶活性一直处于上升趋势,贮藏第2天,振动处理36 h组酶活性达到峰值,与对照组、振动处理12 h组差异显著(P < 0.05)。振动处理12及24 h,APX酶活性分别在贮藏第6和第4天达到峰值,为490和525 U·g-1FW。

图 9 振动时间对蓝莓抗坏血酸过氧化物酶活性的影响 Fig.9 Effect of vibration time on ascorbate peroxidase (APX) activity of blueberry
3 讨论

振动处理对蓝莓果实品质有明显的影响,主要表现在果实好果率和硬度下降,可溶性固形物含量增加,电导率上升,果肉膜透性增大,同时出现软化等现象。随着振动处理时间增加,果实好果率逐渐下降,振动处理36 h,贮藏末期好果率仅为75.33%,与对照组相差23.33%。果实硬度受振动的影响,不仅表现出瞬时损伤,还有延时损伤(卢立新等,20042009b),在整个贮藏期间,硬度呈下降趋势,振动处理36 h后,果实硬度为4.33 kg·cm-2,比对照组降低了0.33 kg·cm-2,贮藏末期硬度仅为3.89 kg·cm-2。果实电导率反应了果肉膜透性,随振动时间延长总体呈上升趋势,表明果肉膜透性逐渐增大,振动处理36 h电导率为53.58%,是对照组的1.32倍,到贮藏末期,电导率达71.68%。蓝莓果实可溶性固形物含量增加,这可能是振动处理加速了果实的衰老进程,果实内的果胶、多糖等大分子物质水解为单糖,因此可溶性固形物的含量逐渐增加(刘萌等,2013)。Vc含量作为果实营养品质和贮藏效果的评价指标之一,在贮藏过程中呈下降趋势(于继男等,2014),振动处理加快了蓝莓果实中Vc的分解速率,振动时间越久Vc含量下降越快,振动处理36 h,贮藏末期Vc含量仅为对照组的81.83%。

振动处理对蓝莓抗氧化活性的影响,主要表现在果实中活性成分及抗氧化酶活的变化。本试验中花色苷和总酚的含量受振动时间的影响,呈不同程度的上升,振动时间越久,上升幅度越大。在贮藏过程中,振动处理12、24、36 h,花色苷和总酚含量分别在贮藏第6、2、0天达到峰值,振动时间越久峰值出现越早,可见振动处理促进了花色苷等酚类抗氧化物质含量的峰值提前到达,这与Zheng等(2003)王芳等(2011)的研究结果相似,这可能是细胞内的多糖逐渐转化为单糖,而下表皮细胞在相应酶的作用下生成花青素,与单糖在花青素合成酶的作用下合成花色苷,使得花色苷的含量上升(陈敏等,2013),振动时间越久,多糖转化为单糖的量越大,生成的花色苷量越大,在后期贮藏过程中,随着果实的衰老进程,花色苷合成代谢减弱,分解代谢加快,花色苷含量逐渐降低。抗氧化酶包括SOD、CAT、APX等,SOD具有特异性的将超氧阴离子分解为H2O2的作用,H2O2在CAT酶的作用下,分解为H2O和O2,APX能催化抗坏血酸与H2O2发生氧化还原反应,从而清除H2O2。在贮藏期间,活性氧代谢的失调,超氧阴离子、过氧化氢等自由基的不断产生并积累,诱导SOD酶活性呈上升趋势。H2O2的积累诱导CAT和APX酶活性上升,同时也促使了花色苷等酚类抗氧化物质含量的升高。到贮藏后期,随着H2O2积累量的增大,自由基对细胞的损伤达到一定程度时,过多的自由基抑制CAT和APX酶的活性,从而出现CAT和APX酶活性逐渐下降的现象(Lee et al., 2000)。

4 结论

不同振动时间处理对蓝莓果实品质和抗氧化活性具有显著的影响,振动对蓝莓采后衰老的影响是逐渐累积的,振动时间越久,伤害越大,果实衰老越快,贮藏期间,振动处理12 h与对照组在果实硬度、TSS含量、Vc含量及SOD酶活性方面变化差异不显著(P>0.05),花色苷、总酚含量,CAT、APX酶活性差异较小,由此可推断,蓝莓采摘之后可耐受12 h左右的模拟运输并且品质损伤较小,物流运输时间过长会缩短果实的贮藏期。为了尽可能的保持蓝莓果实原有品质,应尽量缩短物流时间,并采用必要的减振包装措施,减少振动对果实的损伤。

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