邱佳容 王則金 張良清 林震山（福建農(nóng)林大學食品科學學院，福建 福州 350002）

冷藏是香蕉保藏的最佳方式，但香蕉對低溫十分敏感，在11℃以下貯藏就會發(fā)生冷害，導致果實不能正常成熟，造成果實品質(zhì)劣變，食用價值下降甚至完全喪失［1］。傳統(tǒng)的低溫處理通常是采用冷害臨界溫度以上的低溫對采后果蔬進行較長時間的馴化，使之對低溫產(chǎn)生一定程度的適應性。經(jīng)前期預試驗發(fā)現(xiàn)，香蕉安全馴化溫度為12℃以上，但在該溫度下長時間處理，香蕉易發(fā)生潛伏性病害從而不利于香蕉的貯運。

冷激處理是對采后果蔬進行不致發(fā)生冷害和凍害的短時低溫處理，以提高果蔬貯藏品質(zhì)的物理保鮮方法。該法節(jié)能環(huán)保，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，應用前景廣闊。據(jù)報道，冷激處理不僅能有效提高香蕉［2］、柑橘［3］、木瓜［4］、櫻 桃［5］、琯 溪蜜柚［6］、圣女果［7］、鳳凰水蜜 桃［8］、木 瓜［9］等低溫保 鮮效果，還能明顯提高芒果［10］、辣椒［11］的抗冷性，減少果蔬冷害的發(fā)生。但關于冷激處理對采后香蕉冷害的影響還不明確。

本研究擬采用遠低于香蕉冷害臨界溫度的低溫進行冷激處理，篩選最佳的冷激條件，并進一步分析冷激處理與香蕉抗冷性的關系，為減輕香蕉低溫貯運期間冷害的發(fā)生提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

香蕉：坂仔，2013年12月24日采自漳州市平和縣坂仔蕉園，7～8成熟，用紙箱包裝當天運回福建農(nóng)林大學保險基地實驗室；

考馬斯亮藍G－250：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器設備

電導率儀：ORION 3STAR型，上海希言科學儀器有限公司；

紫外可見分光光度計：UV－1800PC型，上海美譜達儀器有限公司；

通用臺式冷凍離心機：SIGMA 2－16K型，上海東工實業(yè)有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 冷激處理 挑選大小勻稱、沒有機械損傷及病蟲傷害的果實于（12±0.5）℃的冷庫中預冷約48h至中心溫度降至12℃。冷激處理共設兩大組，第一組：0℃冷激處理2，3，4，5h；第二組：3℃冷激處理4，6，8，10h。將冷激處理和未冷激處理的香蕉果實用0.05mm打孔聚乙烯薄膜袋包裝，扎口，同時在（8±0.5）℃下貯藏。貯藏30d后置于（20±0.5）℃恒溫箱中催熟，觀察冷害癥狀和后熟情況、測定冷害指數(shù)以及評定感官品質(zhì)。通過對香蕉果實外觀以及整體保鮮效果的綜合評價，選擇最合適的冷激處理條件。

以最適宜的冷激處理參數(shù)作為本試驗的冷激處理條件，分析冷激處理對香蕉果實在（8±0.5）℃下貯藏期間抗冷性生理指標的影響，定期測定其細胞膜透性、丙二醛含量、可溶性蛋白質(zhì)含量和游離脯氨酸含量。

1.2.2 指標測定方法

（1）冷害指數(shù)（CII）的測定：冷害指數(shù)參照朱世江等［12］的方法，稍作修改。冷害程度根據(jù)香蕉表皮表現(xiàn)癥狀確定，分別從表面色澤、褐變程度進行評價，每次評價均通過3次重復取樣觀察而獲得最終數(shù)值。冷害級別分為5級，詳見表1，冷害指數(shù)按式（1）計算：

表1 香蕉果實冷害指數(shù)分級標準Table 1 Banana fruits chilling injury index grading standards

（2）感官品質(zhì)的評定：根據(jù)果皮黑斑、腐爛，果肉風味、硬度等進行評分。評估小組由10個相關專業(yè)的師生組成，具體評分標準見表2，貨架期要求感官指標高于或等于5分。

表2 香蕉果實感官評定標準Table 2 Banana fruits sensory evaluation criteria

（3）細胞膜透性：參照文獻［13］。

（4）丙二醛（MDA）含量的測定：稱取2.0g香蕉果肉，加入100g/L TCA溶液5.0mL，研磨成漿狀后移入10mL的離心管中，于4℃、10 000r/min離心20min，收集上清液。移取2.0mL提取液，加入0.67%TBA 2.0mL，將其充分混合后，放在沸水浴中加熱20min，冷卻后再于4℃、10 000r/min離心20min，最后測吸光度值。

（5）可溶性蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍染色法［14］。

（6）游離脯氨酸含量的測定：取2.0g果肉于研缽中，加入30g/L磺基水楊酸溶液2.0mL，研磨勻漿，移入試管中。將試管放在沸水浴中加熱10min。冷卻至室溫，于10 000r/min離心15min，得到上層提取液。吸取2.0mL上清液到試管中，分別加入乙酸和酸性苯并戊三酮試劑，沸水加熱30min，冷卻至室溫后再加入甲苯，取上層澄清液進行吸光度值測定。

1.2.3 試驗數(shù)據(jù)處理 采用計算機統(tǒng)計軟件DPS V3.01數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（data processing system）對數(shù)據(jù)進行方差分析（ANOVA），各處理平均數(shù)間采用Duncan多重比較法進行差異顯著性分析，差異顯著水平為α＝0.05，極顯著水平為α＝0.01。

2 結果與分析

2.1 冷激處理對香蕉果實冷害指數(shù)的影響

冷害指數(shù)是判斷果實貯藏效果最直觀，也是最主要的感官指標之一。由表3可知，未經(jīng)冷激處理的香蕉在（8±0.5）℃下貯藏30d后發(fā)生中度冷害，冷害指數(shù)為0.37；0℃冷激處理4h和3℃冷激處理4，6h在一定程度上可減輕冷害的發(fā)生，其中，以3℃冷激處理6h的效果最明顯，貯藏30d后僅發(fā)生輕微冷害，冷害指數(shù)為0.18，與對照組相比，明顯降低了香蕉的冷害指數(shù)；而0℃冷激處理2，3，5h和3℃冷激處理8，10h則不同程度地加重了冷害的發(fā)生，其中3℃冷激處理8，10h嚴重加深了香蕉的冷害，在貯藏第30天時冷害指數(shù)分別為0.54和0.63，與對照組相比存在顯著性差異。

表3 冷激處理對香蕉果實冷害指數(shù)的影響Table 3 Effect of cold－shock treatment on chilling injury index of banana fruits

表3 冷激處理對香蕉果實冷害指數(shù)的影響Table 3 Effect of cold－shock treatment on chilling injury index of banana fruits

表中相同字母代表差異不顯著（P＜0.05）。

處理 冷害指數(shù)CK 0.37a處理 冷害指數(shù)3℃，4h 0.34a 0 ℃，2h 0.38a 0 ℃，3h 0.41a 0 ℃，4h 0.32a 0 ℃，5h 0.46 3℃，6h 0.18b 3℃，8h 0.54c 3℃，10h 0.63c a

2.2 冷激處理對香蕉果實后熟品質(zhì)的影響

由表4可知，當各處理的香蕉果實經(jīng)（8±0.5）℃貯藏30d于（20±0.5）℃下催熟后，3℃冷激處理6h的香蕉果實能正常后熟，并且保持果實的正常品質(zhì)和風味，果皮有極少褐斑，還保持了較高的商品價值，在（12±0.5）℃下貨架期達3d；0℃冷激處理2，3，4，5h，3℃冷激處理4h以及未經(jīng)冷激處理的香蕉果實雖能勉強后熟，但食用品質(zhì)大大下降，果肉迅速軟化，風味變淡，果皮出現(xiàn)較多的褐斑，商品價值受到較大影響，在（12±0.5）℃下貨架期僅1d；而3℃冷激處理8h和10h的香蕉果實因在貯藏期間受到嚴重的冷害，不能正常后熟，出現(xiàn)明顯的腐爛現(xiàn)象，完全失去商品價值。

表4 冷激處理對香蕉果實感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of cold－shock treatment onsensory quality of banana fruits

2.3 冷激處理對香蕉果皮細胞膜透性的影響

細胞膜透性的變化可作為植物耐冷性的生理指標之一。由圖1可知，隨著香蕉在（8±0.5）℃下貯藏時間的延長和冷害程度的加深，其果皮細胞膜透性逐漸升高，且對照組的香蕉果皮細胞膜透性明顯高于3℃冷激處理6h的。在整個貯藏過程中，對照組的香蕉果皮細胞膜透性上升明顯，而3℃冷激處理6h的細胞膜透性上升幅度較小，在貯藏第28天時細胞膜透性為21.5%與對照的相比降低了37%，存在極顯著性差異（P＜0.01）。說明3℃冷激處理6h可以明顯地抑制香蕉果皮細胞膜透性的上升。

2.4 冷激處理對香蕉果肉中丙二醛含量的影響

由圖2可知，香蕉在（8±0.5）℃冷藏期間，隨著貯藏時間的延長香蕉果肉丙二醛含量逐漸上升。其中，對照組的香蕉果肉丙二醛含量上升迅速，從開始貯藏時的0.491nmol/g上升到貯藏末期的1.23nmol/g；而3℃冷激處理6h的香蕉果肉丙二醛含量增加緩慢，變化不明顯，與對照組相比存在極顯著性差異（P＜0.01）。說明3℃冷激處理6h明顯抑制了香蕉果肉丙二醛含量的上升。

圖1 冷激處理對低溫貯藏期間香蕉果皮細胞膜透性的影響Figure 1 Effect of cold－shock treatment on cell membrane permeability of banana peel stored at 8℃

圖2 冷激處理對香蕉果實低溫貯藏期間丙二醛含量的影響Figure 2 Effect of cold－shock treatment on MDA content of banana fruits stored at 8℃

2.5 冷激處理對香蕉果肉可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

可溶性蛋白含量被作為植物抗逆性的重要指標之一。一般認為，植物體內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)含量與其抗逆性呈正相關。由圖3可知，香蕉在（8±0.5）℃冷藏期間，香蕉果肉的可溶性蛋白質(zhì)含量隨著貯藏時間的延長而逐漸降低，且3℃冷激處理6h的香蕉果肉可溶性蛋白質(zhì)含量明顯高于對照組的。3℃冷激處理6h的香蕉在貯藏前15d果肉可溶性蛋白質(zhì)含量始終維持在較高水平，幾乎沒有變化，之后到貯藏末期有較小幅度的降低，而對照組在低溫貯藏期間果肉可溶性蛋白質(zhì)含量迅速下降，從開始貯藏時的2.83mg/g下降到貯藏末期的0.93mg/g。統(tǒng)計分析表明，3℃冷激處理6h與對照組的香蕉果肉可溶性蛋白質(zhì)含量差異達到極顯著水平（P＜0.01），說明3℃冷激處理6h能延緩香蕉果實可溶性蛋白質(zhì)的降解。

2.6 冷激處理對香蕉果肉中游離脯氨酸含量的影響

圖3 冷激處理對香蕉果實低溫貯藏期間可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Figure 3 Effect of cold－shock treatment on soluble protein content of banana fruits stored at 8℃

果蔬的抗逆性與組織游離脯氨酸的積累有關，在一定程度上反映了果蔬組織對不良環(huán)境脅迫的抵抗能力。由圖4可知，香蕉在（8±0.5）℃冷藏期間，果肉游離脯氨酸含量隨貯藏時間的延長呈上升趨勢。在貯藏前12d，3℃冷激處理6h與對照組的香蕉果肉游離脯氨酸含量均維持在較低水平，幾乎沒有變化，且差異不顯著，可能是香蕉果實在（8±0.5）℃下貯藏對低溫脅迫作出的反應相對較遲，所以在貯藏初期香蕉果肉游離脯氨酸維持正常條件下的狀態(tài)；但之后隨著香蕉果實受低溫脅迫程度的加深，果肉游離脯氨酸含量也逐漸上升，其中3℃冷激處理6h的香蕉果肉游離脯氨酸含量上升趨勢明顯高于對照組的，貯藏28d時，3℃冷激處理6h的游離脯氨酸含量為664μg/g，比對照組的高27%。統(tǒng)計分析表明，3℃冷激處理6h與對照組的香蕉果肉游離脯氨酸含量差異達到顯著水平（P＜0.05），說明是3℃冷激處理6h可以促進香蕉果肉游離脯氨酸含量的累積，從而提高香蕉果實抗冷性。

圖4 冷激處理對香蕉果實低溫貯藏期間游離脯氨酸含量的影響Figure 4 Effect of cold－shock treatment on Free proline content of banana fruits stored at 8℃

3 結論

植物對逆境的脅迫是非常復雜的，主要通過啟動自身防御機能的啟動系統(tǒng)，如誘導冷激蛋白，提高細胞膜的穩(wěn)定性，從而抑制冷害的發(fā)生［15］。細胞膜透性是衡量果蔬冷害發(fā)生的一個重要指標，冷害低溫導致膜脂相變，膜脂由液晶態(tài)變成凝膠態(tài)，從而增大膜的透性；而丙二醛作為膜脂過氧化的主要代謝物，一般可以作為衡量膜脂發(fā)生過氧化程度的指標。本試驗中，3℃冷激處理6h顯著降低了香蕉果實在（8±0.5）℃下貯藏期間的冷害指數(shù)、果皮細胞膜透性和果肉丙二醛含量，可能是冷激處理減輕香蕉貯藏冷害的一個重要標志。而低溫條件下可溶性蛋白積累的重要意義是保護膜免受細胞脫水的傷害。本試驗中，在貯藏前期，由于香蕉果實還未發(fā)生冷害，蛋白質(zhì)合成與降解達到一個平衡狀態(tài)，因此可溶性蛋白質(zhì)含量幾乎沒有變化，但隨著冷害的出現(xiàn)和加深，合成蛋白酶系統(tǒng)受到損害，組織細胞中蛋白質(zhì)降解速率大大超過了合成速率，3℃冷激處理6h和對照組均出現(xiàn)不同程度的下降趨勢，但3℃冷激處理6h的果肉可溶性蛋白質(zhì)含量下降幅度明顯低于對照組。說明3℃冷激處理6h可以明顯抑制可溶性蛋白質(zhì)的降解。此外，3℃冷激處理6h的香蕉果實，在低溫貯藏期間的游離脯氨酸含量明顯高于對照組的，說明是3℃冷激處理6h可以提高香蕉果實的抗冷性。

適當?shù)牡蜏靥幚砜梢蕴岣吖叩目估湫?。本研究表明?℃冷激處理6h可顯著降低香蕉果實在（8±0.5）℃下貯藏期間的冷害指數(shù)，較好地維持后熟品質(zhì)，抑制丙二醛含量升高和果皮細胞膜透性增大，提高了果實可溶性蛋白質(zhì)含量和游離脯氨酸含量，從而有效減輕冷害?？梢?，3℃冷激處理6h可以明顯提高香蕉果實的抗冷性。而關于冷激處理減輕冷害的作用機理有待進一步研究，為冷激處理的廣泛應用提供可靠的理論基礎。

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