梁蕓志，陳存坤，吳昊，董成虎，潘映鴻，王成榮，*

（1.青島農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東青島266109；2.國家農(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實驗室，天津300384）

果蔬貯運保鮮除了要求適宜的低溫貯藏環(huán)境和運輸環(huán)境外，還要求在采后用盡可能短的時間除去果蔬的田間熱，快速降低果蔬的代謝強度，這就需要果蔬冷鏈中的第一個重要環(huán)節(jié)——預冷[1]。預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；預冷可以增強果蔬的耐儲性，使果蔬更快適應低溫貯藏，減少果蔬冷害的發(fā)生；預冷還可以降低運輸和貯藏時的制冷能耗，節(jié)約成本。研究表明，蔬菜在冷鏈流通時，若不經(jīng)過預冷，損失率約為25%～30%，而經(jīng)過預冷處理的蔬菜損失率僅為 5%～10%[2]。

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

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

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，直接運到實驗室處理。

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、過氧化氫、鹽酸：天津光復公司；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 儀器與設備

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

1.3 試驗方法

1.3.1 處理方法

挑選大小均勻、成熟度一致、無病蟲害、無機械損傷的番茄，裝入塑料箱中，每箱大約20 kg，在不同溫度（0、4、7、10℃）下進行差壓預冷，當最底層果實中心溫度達到10℃時結(jié)束預冷，并于10℃冷庫中貯藏。每5天取一次樣，重復測定3次。

1.3.2 降溫曲線

采用溫度記錄儀記錄果實中心溫度，設定每隔1min記錄一次，然后繪制降溫曲線。

1.3.3 失重率

每個處理取3箱進行稱重計算失重率，取平均值。單位為%。計算公式為：

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10個番茄進行穿刺測試，每個番茄在中部穿刺3次，測前速率為5.0 mm/s，測試速率為2.0 mm/s，穿刺深度為10 mm，單位為N。

1.3.5 呼吸速率

將5個番茄置于10℃密閉呼吸室中3 h，然后測定氧氣和二氧化碳百分含量。計算公式為：

式中：Q為呼吸強度，mg CO2/（kg·h）；N為二氧化碳體積分數(shù)，%；V為容器體積（干燥器體積－果實體積），L；m 為樣品質(zhì)量，kg；t為放置時間，h；1.894 g/L 為常壓下10℃時二氧化碳的密度。

1.3.6 乙烯釋放速率

將5個番茄置于10℃密閉呼吸室中3 h，取樣20 mL，用氣相色譜儀測定。FID檢測器，檢測器溫度220℃，DB-17毛細管柱，柱溫60℃，進樣口溫度150℃，載氣為N2，流速8 mL/min，采用面積外標法計算。計算公式為：

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－果實體積），L；N為乙烯的體積分數(shù)，μL/L；m 為試樣質(zhì)量，kg；t為放置時間，h。

1.3.7 可滴定酸（titratable acid，TA）含量

使用6層紗布對打漿后的5個番茄進行過濾，吸取濾液0.306 mL，加入盛有30 mL蒸餾水的測定瓶中，用GMK-835N酸度測定儀測定，單位為%。

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

使用6層紗布對打漿后的5個番茄進行過濾，倒入適量濾液，用PAL-1便攜式手持折光儀測定，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處測定其吸光度，根據(jù)下面公式計算番茄紅素提取率。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]的方法測定。

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

參考曹建康等[6]的方法測定。

1.3.13 過氧化物酶（peroxidase，POD）活性

參考曹建康等[6]的方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗均重復3次，使用SPSS17.0軟件進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 不同預冷溫度對番茄果實中心溫度的影響

不同預冷溫度對番茄果實中心溫度的影響見圖1。

圖1 不同預冷溫度對番茄果實中心溫度的影響Fig.1 Effects of different precooling temperature on the core temperature in tomato

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

2.2 不同預冷溫度對番茄失重率的影響

不同預冷溫度對番茄失重率的影響見圖2。

由圖2可看出，整個貯藏期，4個處理的失重率呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。整個貯藏期，0℃預冷處理和4℃預冷處理之間無顯著差異（p＞0.05），且二者失重率都低于10℃預冷處理。第20天時，10℃預冷處理的失重率分別是0、4℃和7℃預冷處理的1.91、1.87和1.24倍。表明預冷溫度越低，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養(yǎng)物質(zhì)，從而減少質(zhì)量的損失。

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

2.3 不同預冷溫度對番茄硬度的影響

不同預冷溫度對番茄硬度的影響見圖3。

圖3 不同預冷溫度對番茄硬度的影響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準，貯藏期果實的硬度與呼吸代謝、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，整個貯藏期，4個處理的硬度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，10℃預冷處理的硬度低于其他處理；0℃預冷處理硬度高于其他處理，在第15天和第20天時，分別是10℃預冷處理的1.14和1.18倍，顯著（p＜0.05）高于10℃預冷處理，但與4℃預冷處理之間無顯著差異（p＞0.05）。表明預冷溫度越低，對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養(yǎng)物質(zhì)，從而保持番茄的硬度。

2.4 不同預冷溫度對番茄呼吸速率的影響

不同預冷溫度對番茄呼吸速率的影響見圖4。

圖4 不同預冷溫度對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，整個貯藏期，4個處理的呼吸強度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。貯藏前的呼吸速率較高，達到32 mg CO2/（kg·h），之后貯藏受到低溫抑制呼吸速率快速下降。0℃預冷處理和4℃預冷處理在第15天達到最低值，二者之間無顯著差異（p＞0.05）。7℃預冷處理和10℃預冷處理在第10天達到最低值，之后上升，可能由于后期番茄受到微生物感染導致呼吸作用加強。0℃預冷處理和4℃預冷處理的呼吸速率低于7℃預冷處理和10℃預冷處理。

2.5 不同預冷溫度對番茄乙烯釋放速率的影響

不同預冷溫度對番茄乙烯釋放速率的影響見圖5。

圖5 不同預冷溫度對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，它可以促進果實的成熟與衰老。由圖5可看出，整個貯藏期，4個處理的乙烯釋放速率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。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，可能由于進入低溫貯藏環(huán)境后乙烯產(chǎn)生速率受到明顯抑制。整個貯藏期，0℃預冷處理和4℃預冷處理較為接近，二者不存在顯著差異（p＞0.05），且二者都低于10℃預冷處理。

2.6 不同預冷溫度對番茄可滴定酸含量的影響

不同預冷溫度對番茄可滴定酸含量的影響見圖6。

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

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

2.7 不同預冷溫度對番茄可溶性固形物含量的影響

不同預冷溫度對番茄可溶性固形物含量的影響見圖7。

圖7 不同預冷溫度對番茄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酸等營養(yǎng)成分組成，是衡量番茄品質(zhì)的一個重要指標[10]。由圖7可看出，整個貯藏期，4個處理的可溶性固形物含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。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而后期呼吸作用減弱導致可溶性固形物消耗減少。在第5天，0℃預冷處理的可溶性固形物含量分別是4、7℃和10℃預冷處理的1.03、1.07和1.13倍。0℃預冷處理可溶性固形物含量總體上高于其他預冷處理，且在第5天，與10℃預冷處理存在顯著差異（p＜0.05）。表明預冷溫度越低，越有利于番茄可溶性固形物含量的保持。

2.8 不同預冷溫度對番茄維生素C含量的影響

不同預冷溫度對番茄維生素C含量的影響見圖8。

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

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

2.9 不同預冷溫度對番茄紅素含量的影響

不同預冷溫度對番茄紅素含量的影響見圖9。

圖9 不同預冷溫度對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，整個貯藏期，4個處理的番茄紅素含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。貯藏前期，番茄紅素含量下降較快，前5天，0、4、7℃和10℃預冷處理分別下降了14.77%、15.32%、16.83%和17.94%。0℃預冷處理的番茄紅素含量高于其他處理，10℃預冷處理的番茄紅素含量低于其他處理，可能由于低溫預冷使番茄更快達到貯藏溫度，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℃預冷處理顯著（p＜0.05）高于10℃預冷處理。

2.10 不同預冷溫度對番茄丙二醛含量的影響

不同預冷溫度對番茄丙二醛含量的影響見圖10。

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

2.11 不同預冷溫度對番茄抗壞血酸過氧化物酶活性的影響

不同預冷溫度對番茄抗壞血酸過氧化物酶活性的影響見圖11。

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

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

2.12 不同預冷溫度對番茄過氧化物酶活性的影響

不同預冷溫度對番茄過氧化物酶活性的影響見圖12。

圖12 不同預冷溫度對番茄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）參與歧化反應產(chǎn)生的過氧化氫[15]，減少活性氧的過量積累[16]。由圖12可看出，整個貯藏期，4個處理的POD活性呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢，可能由于前期進入低溫環(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℃預冷處理的POD活性和10℃預冷處理之間無顯著差異（p＞0.05）。

3 結(jié)論

研究選擇4種不同的溫度對番茄預冷，研究其對番茄質(zhì)構(gòu)、營養(yǎng)、酶活性和代謝的影響，旨在確定番茄合適的預冷溫度。結(jié)果表明，0℃和4℃預冷處理可以較快地使番茄中心溫度達到貯藏溫度，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養(yǎng)成分，然而提高果實丙二醛含量、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℃預冷處理。

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