劉萍 何建軍 唐艷 范七君 牛英 婁兵海 鄧崇嶺

摘 要： 金柑是果皮和果肉同食的柑果類型，對采后處理要求極為嚴格。該研究以金柑 （Fortunella crassifolia）為材料，研究了其經30、40和50 ℃熱水浸泡后果實的腐爛率、失重率、可溶性固形物、硬度、有機酸、細胞滲透率以及抗氧化酶活性變化。結果表明：經30 ℃熱水處理5 min的果實失重率高于對照，而經40 ℃和50 ℃處理的果實失重率低于對照或差異不顯著。經熱水處理的果實總酸含量略低于對照，可溶性固形物含量在18%上下波動且差異不顯著。熱水處理可提高果實硬度，降低貯藏前期果實細胞滲透率以及貯藏過程中果實過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性，激發(fā)過氧化氫含量升高，可有效降低貯藏過程中金柑果實腐爛率，但不同采收期的金柑所需的熱水處理溫度和時間不同。對于1月初采收的果實，處理時間為5 min或10 min可降低果實腐爛率；2月初采收的果實，40 ℃或50 ℃熱水處理10 min可有效降低果實腐爛率；3月初采收的果實，當處理溫度達到50 ℃，處理時間達到10 min，才可有效降低果實腐爛率，且對果實品質沒有明顯的不利影響。

關鍵詞： 熱水處理， 金柑， 品質， 腐爛率， 抗氧化物酶

中圖分類號： Q945 文獻標識碼： A 文章編號： 1000-3142（2018）08-1041-09

Abstract： Kumquat was the type of tangerine fruit with the skin and pulp both edible， therefore the processing requirements for the postharvest treatments are extremely strict. The present research treated kumquat （Fortunella crassifolia） with hot water using three temperature gradient， 30， 40 and 50 ℃， respectively. The fruit rotting rate， weight loss rate， soluble solids， hardness， organic acid， cell permeability and the changes of antioxidant enzyme activity were investigated. The results showed that the total acid content was maintained at 0.3% during the storage process. After hot water treatment， the total acid content was slightly lower than that of the control， and the soluble solids content was around 18% and not significant compared to the control. The hardness of the treated fruits was first decreased and then increased during storage， but the hardness of the heat-treated fruit was higher than that of the control group during the whole storage. The leakage rate of cell membrane first increased and then decreased， and the hot water treatment could delay the peak time. The fruits CAT activity of the 40 ℃ and 50 ℃ hot water treatment were lower than that of the control. During the whole storage period， the fruits POD activity was lower than that of the control after hot water treatment. Hot water treatment could increase the kumquat fruit SOD activity， and with the increase of storage temperature， the effect was enhanced. Hot water treatment could increase the H2O2 content of the fruit and thus induce a series of physiological effects. However， the temperature and the duration of hot water treatment should be correspondingly adjusted. This study showed that， for the fruit harvested in March， if the hot water was higher than 40 ℃， the processing time should be longer than 5 min， which could effectively reduce the rate of fruit decay.

Key words： hot water treatment， kumquat， rotting rate， quality，defense enzyme

金柑（Fortunella crassifolia），色澤金黃、營養(yǎng)豐富、具有止咳化痰等功效，且11月至翌年3月上市，深受消費者歡迎。截至2016年，廣西陽朔縣白沙鎮(zhèn)金柑的栽培面積達到1萬hm2，年產量30萬t，經濟效益可觀，但價格波動大，且采后保鮮技術不配套。因此研究金柑采后保鮮技術，降低果實腐爛率，對產業(yè)發(fā)展至關重要。然而，金柑不同于其它柑橘品種，果皮和果肉同時可以食用，因此園藝產業(yè)中常用的有毒化學殺菌劑在金柑中不適合使用，應以物理方法和無毒的化學保鮮方法為主。

貯藏前熱處理一般是指用高于果實成熟季節(jié)（10～15 ℃）的溫度對果實進行采后處理的一種技術（詹麗娟，2006），其在水果采后的研究與應用已有近一百年的歷史。研究表明，熱處理可改變水果表皮結構和清除表皮細菌，會使植物病原菌細胞質凝結、細胞溶解（Hansen et al，2006），減少微生物入侵的幾率；同時，可降低細胞壁裂解酶活性（Gustavo & Civello，2008），提高抗氧化物酶活性和β-1，3葡聚糖酶基因的表達，且對果實可溶性固形物含量和色澤等品質沒有負面影響（Hong et al，2007）。熱處理的方法主要有熱水、熱空氣、熱蒸汽和熱灰掩埋等，生產中以熱水和熱空氣處理為主。熱空氣處理溫度較低，熱傷害較小，但傳熱較慢，所需時間較長；熱水處理時間短，易操作，但溫度過高容易造成熱傷害，因此熱處理的溫度和時間要由水果的大小、種類和成熟度等因素來決定才能達到有效的處理且沒有熱傷害。目前熱處理技術在柑橘（Ezz et al，2004）和獼猴桃（Mao et al，2014）等的采后保鮮中廣泛應用。近年來有關金柑的保鮮方法主要有水楊酸處理（王淑娟等，2012）、采后鈣處理（劉萍等，2016）以及留樹保鮮（李明娟等，2012）等。有關金柑果實熱處理的處理溫度和處理時間的報道較少。本研究根據陽朔金柑采收期不斷延長的產業(yè)特點，針對不同采收期的金柑，研究熱水處理對金柑果實腐爛率、果實品質和抗氧化酶活性的影響，尋找最佳的熱水處理溫度和時間，以此探討熱水處理應用于金柑采后貯藏保鮮上的可能性，為生產實踐提供基礎。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

該試驗于2013—2015年，在廣西陽朔縣白沙鎮(zhèn)進行，材料為10年生金彈（Fortunella crassifolia），株行距為4 m × 4 m。成熟期采收大小一致的果實，熱水處理后放置室溫貯藏。鮮果進行失重率、可溶性固形物和有機酸含量測定，果皮經液氮速凍、研磨后放置于-80 ℃超低溫冰箱中保存?zhèn)溆?，用于酶活性測定。重復兩年。

熱水處理：設30、40和50 ℃三個溫度梯度，分別浸泡3、5和10 min，涼干后放置室溫下貯藏。

對照：不經任何處理，通風晾干后室溫貯藏。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 貯藏期果實腐爛率統(tǒng)計 分別在2013年12月27日，2014年1月27日和3月3日，2015年1月4日、2月3日和2月27日采集成熟度和大小一致的果實，設三個溫度梯度（30、40和50 ℃）和三個時間梯度（3、5和10 min），進行不同溫度和不同時間熱水處理。每個處理選200個果，單果包裝后室溫貯藏。每隔7 d統(tǒng)計一次腐爛果個數(shù)，計算果實腐爛率。

1.2.2 青霉菌接種 以2月3日采收的果實為材料，分別用30、40和50 ℃熱水處理5 min，每個處理選60個金柑用于接種。每個果實接種10 μL 1×105 CFU·mL-1的青霉菌液，在室溫下貯藏。接種后每天統(tǒng)計發(fā)病率及病斑大小。

1.2.3失重率測定 每個處理隨機選取10個果實，每隔5 d測定其重量，計算失重率。

1.2.4可溶性固形物測定 取果汁，利用數(shù)顯糖度計（RA-250WE、KEM）測定。

1.2.5可滴定酸測定 取果汁稀釋10倍，用0.05 mol·L-1氫氧化鈉酸堿滴定法。

1.2.6果實硬度測定 利用果實硬度計（GY-3，浙江托普儀器有限公司）進行測定。

1.2.7細胞膜滲透率測定 每個處理隨機選取6～8個果實，削2 mm厚果皮，并將其剪成大小一致的小塊，稱取1.0 g樣品放入三角瓶，加入50 mL去離子水靜置過夜后，測初電導率，100 ℃水浴10 min后，放置2 h測終電導率，以初電導率的百分率代表膜透性。

1.2.8 抗氧化物酶活性測定 采用愈創(chuàng)木酚還原法，470 nm比色測定POD活性；采用高錳酸鉀還原法，240 nm比色測定CAT活性；采用NBT還原法，以抑制氮藍四唑光化還原的50%為一個酶活性單位，在560 nm比色測定SOD活性（李合生，2000）。

1.2.9 H2O2活性測定 采用硫酸鈦法（譚鉞等，2014），410 nm比色測定。

1.3 數(shù)據統(tǒng)計與分析

應用Excel和SAS軟件進行數(shù)據統(tǒng)計和差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同溫度熱水處理對不同采收期金柑腐爛率的影響

由表1可知，1月份采收的金柑果實，各處理果實在貯藏前期腐爛率較低，貯藏后第35天腐爛率開始明顯上升。與對照相比，經30、40和50 ℃熱水處理3 min的果實腐爛率高于對照果實，其他各處理腐爛率均低于對照。同一溫度相比，3、5和10 min處理時間越長，作用效果越明顯。在貯藏后第49天，對照果實的腐爛率為9.5%，經30 ℃熱水處理3、5和10 min的腐爛率分別為14.5%、11%和7%；經40 ℃不同時間熱水處理的果實腐爛率分別為12%、7.5%和6.5%；經50 ℃不同時間熱水處理的果實腐爛率分別為15.5%、3%和2%。對于1月份采收的果實，當處理時間超過5 min才能有效降低果實腐爛率。

由表2可知，2月初采收的金柑果實在貯藏后第21天腐爛率開始急劇上升。與1月初采收的金柑果實不同，經30 ℃熱水處理10 min的果實腐爛率高于經30 ℃熱水處理5 min的果實，且經30 ℃熱水處理的果實腐爛率高于對照。在40 ℃和50 ℃熱水處理中，經50 ℃熱水處理10 min的果實腐爛率最低。在貯藏第50天，40 ℃熱水處理3、5、10 min的果實和對照果實腐爛率分別為27%、24%、14%和22%。在貯藏第56天，經50 ℃熱水處理的果實和對照果實腐爛率分別為51%、26%、19%和29%。這說明對于2月初采收的金柑果實當熱水處理溫度大于40 ℃且作用時間超過5 min才可降低金柑果實腐爛率。

由表3可知，3月初采收的果實貯藏性較差，在貯藏第17天后腐爛率開始急劇上升。30 ℃熱水處理的作用效果與40 ℃熱水處理相比差異不顯著，各處理以50 ℃熱水處理10 min作用效果最顯著。在貯藏第46天，經50 ℃熱水處理3、5和10 min果實腐爛率分別為26%、23%和13%，對照果實為29%。這說明對于3月初采收的果實熱水處理溫度要達到50 ℃，且作用時間要超過5 min才可有效減少果實腐爛率。

2.2 不同溫度熱水處理對果實腐爛率及病斑大小的影響

由圖1可以看出，各處理果實在接種后第5天開始發(fā)病，經30、40、50 ℃熱水處理和對照果實發(fā)病率分別為25.9%、29.6%、16%和55.6%。接種后第8天，各處理和對照果實發(fā)病率分別為100%、96.3%、88%和100%。接種后第9天各處理間果實發(fā)病率無顯著差異。對照果實病斑直徑大于熱水處理果實，在接種后第5天，各熱水處理和對照果實病斑直徑分別為0.79、0.71、0.78和0.85 cm，接種第7天各處理和對照果實病斑直徑分別為0.80、0.78、0.80和0.87 cm。

2.3 不同溫度熱水處理對金柑果實失重、可溶性固形物和有機酸含量變化的影響

由圖2可知，貯藏過程中各處理果實失重率逐漸增加，經30 ℃處理的果實，失重率高于對照果實，經40 ℃處理的果實失重率低于對照，經50 ℃處理的果實在貯藏前20 d失重率與對照基本一致，貯藏后期失重率略高于對照。在貯藏第20天，各處理和對照果實失重率分別為2.53%、1.55%、1.76%和1.74%。貯藏過程中，可溶性固形物含量在18%上下浮動，經熱水處理的果實可溶性固形物高于對照果實?？傻味ㄋ岷肯壬仙笙陆挡⒕S持在0.3%左右，處理的果實可滴定酸含量低于對照果實。

2.4 不同溫度熱水處理對果實硬度和細胞膜滲透率的影響

由圖3可知，各處理果實的硬度在貯藏過程中呈現(xiàn)先下降再上升波動變化，但在整個貯藏過程中經熱水處理的果實硬度高于對照果實。細胞膜滲漏率在貯藏過程中呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，對照果實在貯藏后第10天細胞膜滲透率達到高峰。熱水處理可延緩高峰出現(xiàn)，經30 ℃和50 ℃處理的果實，在貯藏第15天出現(xiàn)高峰。各處理相比，經40 ℃熱水處理的果實細胞膜滲透率最低，經30 ℃和50 ℃處理的果實在貯藏前10天細胞膜滲透率略低于對照，15 d后高于對照果實。在貯藏第10天，經30、40、50 ℃熱水處理和對照果實的細胞膜滲透率分別為83.3%、77.6%、81.0%和84.2%。

2.5 不同溫度熱水處理對金柑果實POD、SOD、CAT活性以及H2O2含量的影響

由圖4可知，貯藏過程中，各處理果實POD活性先下降，17 d后上升又下降，經熱水處理的果實POD酶活性低于對照果實。各處理相比，經50 ℃熱水處理的果實POD酶活性最低，且處理溫度越高，POD酶活性越低。

由圖5可知，各處理果實SOD活性在貯藏過程中呈先下降后上升的變化趨勢。經熱水處理的果實SOD酶活性在貯藏前期低于對照果實，貯藏23 d后高于對照。隨著貯藏溫度的升高，作用效果越顯著，經30 ℃處理的果實SOD酶活性與對照相比差異不顯著。

從圖6可以看出，貯藏過程中各處理果實CAT活性起伏波動，在貯藏前期酶活性下降，17 d后上升然后再次下降。經40 ℃和50 ℃熱水處理的果實CAT活性低于對照果實，經30 ℃處理的果實與對照果實差異不顯著。

從圖7可以看出，經50 ℃熱水處理的果實在貯藏第7天，H2O2含量急劇上升然后下降，整個貯藏后期H2O2含量低于對照；經40 ℃熱水處理的果實在貯藏第7天，H2O2含量急劇上升然后下降，貯藏后期起伏波動；經30 ℃熱水處理的果實H2O2含量與對照變化趨勢基本一致，貯藏前期下降，貯藏第23天上升然后下降。這說明40 ℃和50 ℃熱水處理可激發(fā)貯藏早期金柑果實H2O2含量。

3 討論與結論

果實腐爛率直接影響果實采后貯藏性。本研究發(fā)現(xiàn)，采后熱水處理可有效降低金柑果實腐爛率延長金柑貯藏期。但不同采收期的果實，所需要的作用溫度和作用時間也有所不同。本研究結果表明，30 ℃熱水處理可有效降低1月初采收果實的腐爛率，但對于3月份采收的果實作用不顯著。這說明有效的處理溫度不僅與品種和果實大小有關，還與采收期密切相關。果實的失重率，可溶性固形物和可滴定酸含量以及果實硬度是體現(xiàn)果實內在品質的重要指標，同時影響著果實的貯藏性。該試驗研究表明，30 ℃熱水處理增加果實失重率，40 ℃和50 ℃熱水處理對果實失重影響不顯著。這說明熱水處理可以激發(fā)果實的呼吸速率，但當溫度達到一定高度時這種刺激作用會減弱，說明適宜的處理溫度可以抑制果實在貯藏過程中的呼吸速率，減緩生理代謝。這與Luo et al（2009）和Alique et al（2005）等在楊梅和草莓上的研究一致。另外，熱水處理可增加可溶性固形物含量，降低果實可滴定酸含量，對果實品質具有一定的影響，但影響較小，這與王靜等（2016）的研究一致。

有研究表明，當植物受到脅迫刺激時，H2O2會迅速產生并由質膜水通道進入細胞質，作為第二信使參與信號轉導、基因調控和防御反應在細胞間迅速擴散和代謝。田世平等（2011）研究報道H2O2可促進植物細胞壁的形成，誘導植保素合成，參與植物細胞的形態(tài)重建。本研究結果表明，熱水處理可誘導貯藏前期金柑果實H2O2含量的升高，提高果實硬度，降低貯藏前期細胞滲透率的上升，這與王靜等（2016）和千春錄等（2013）研究一致。這可能是因為采后熱激處理使金柑果實受到脅迫，從而激發(fā)H2O2的合成，H2O2做為信號分子誘導植物產生一系列抗逆反應，維護細胞膜的穩(wěn)定性，改變果實硬度，從而提高果實貯藏性。但是多余的H2O2對生物膜、核算、蛋白等具有損傷作用，而植物體內的SOD、CAT和POD等抗氧化物酶可調節(jié)體內H2O2的平衡。該試驗研究表明，熱水處理果實POD活性低于對照果實，貯藏前17天處理果實SOD活性低于對照，CAT活性高于對照，這與龐凌云等（2012）在金柑和趙云峰等（2014）在龍眼上的研究一致，與紹興峰等（2007）在蘋果上的研究不一致，這可能因為不同品種和處理時間，熱水處理對其作用效果不一致。此外，本研究結果表明，在貯藏23 d后，對照果實的H2O2含量升高且高于處理果實，同時處理果實SOD活性高于對照，再次證明為了避免過多的H2O2對植物造成損失，植物體內本身會做出相應的應急反應。

綜上所述，熱水處理可激發(fā)果實H2O2含量增加，誘導一系列信息表達，從而延緩果實衰老，且不影響金柑果實正常風味。熱水處理在金柑采后貯藏保鮮上具有一定的效果，但采收時間不同，最佳處理溫度也有所不同。1月上旬采收的金柑果實，處理溫度為30、40和50 ℃，處理時間為5 min或10 min可降低果實腐爛率；對于2月初采收的果實，40 ℃或50 ℃熱水處理10 min可有效降低果實腐爛率；對于3月初采收的果實，當處理溫度達到50 ℃，處理時間達到10 min，才可有效降低果實腐爛率。

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