史君彥，王云香，周念念，左進(jìn)華，高麗樸，王清*

北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，農(nóng)業(yè)部蔬菜產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)（北方）重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京 100097）

黃瓜（Cucumis sativus L.）屬冷敏型蔬菜，在低于7～10 ℃下儲(chǔ)運(yùn)易產(chǎn)生冷害，冷害的癥狀主要表現(xiàn)為水漬狀凹陷、暗斑和腐爛斑，并伴隨香氣消失、異味等，嚴(yán)重影響儲(chǔ)運(yùn)品質(zhì)和商品價(jià)值[1-2]。研究發(fā)現(xiàn)短波UV-C輻照[2]、褪黑素[3]、熱激[4]、一氧化氮（NO）和茉莉酸甲酯[5]等處理可有效抑制黃瓜低溫冷害的發(fā)生，但這些方法存在操作不便利和食品安全等問(wèn)題，因此一種適宜的、安全、易操作的黃瓜低溫貯藏保鮮方法顯得尤為重要。

低溫預(yù)貯（Low temperature conditioning，LTC）是指果蔬等產(chǎn)品在冷藏前先放置在略高于其冷害臨界溫度下預(yù)先存儲(chǔ)一段時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到減輕之后冷藏期間冷害發(fā)生的溫度調(diào)控方法，該方法無(wú)化學(xué)污染、操作方便且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因此受到國(guó)內(nèi)外果蔬貯藏保鮮相關(guān)研究人員的廣泛關(guān)注[6]。已有研究表明，適宜的LTC處理可減輕茄子[7]、青圓椒[8]、桃[9]和枇杷[10]等果蔬冷藏期間的冷害癥狀，保持較好的貯藏品質(zhì)。但是到目前為止，仍鮮見(jiàn)LTC技術(shù)在黃瓜貯藏保鮮上的應(yīng)用研究。因此試驗(yàn)采用LTC處理黃瓜，研究LTC技術(shù)對(duì)黃瓜低溫耐冷性的影響，以期為黃瓜采后儲(chǔ)運(yùn)保鮮提供一種新技術(shù)或理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

黃瓜，品種為 “北農(nóng)佳秀”，采摘于北京市順義區(qū)大孫各莊，采摘6 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲(chóng)害的、新鮮無(wú)腐爛的黃瓜作為試材。試驗(yàn)所用包裝材料為0.03 mm PE保鮮袋（購(gòu)買(mǎi)于北京華盾雪花塑料有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

將挑選的試材放置于0.03 mm PE保鮮袋中，每袋約存放2 kg，然后平均分成2組，1組試樣先放置于10℃冷庫(kù)中貯藏2 d，再轉(zhuǎn)入4 ℃的冷庫(kù)中貯藏10 d，作為L(zhǎng)TC處理組；另1組直接置于4 ℃下貯藏12 d，作為對(duì)照組。每組處理重復(fù)3次，每2 d取樣1次，用液氮速凍，然后于-80 ℃的冰箱中放置備用。

1.3 指標(biāo)的測(cè)定

冷害是指果蔬在不適宜的低溫儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境中受到的生理傷害，是冷敏性果蔬在低溫脅迫下的一種不良反應(yīng)，是依賴于儲(chǔ)運(yùn)溫度和儲(chǔ)運(yùn)時(shí)間累積的過(guò)程[13]，冷害指數(shù)是用于反映果蔬冷害程度的指標(biāo)。冷害指數(shù)的評(píng)定采用郝佳詩(shī)等[2]的方法稍作修改，由9個(gè)人組成的評(píng)定小組成員對(duì)2組處理不同時(shí)間點(diǎn)的黃瓜果實(shí)冷害發(fā)生發(fā)展情況進(jìn)行評(píng)定分級(jí)，黃瓜冷害的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，冷害指數(shù)的計(jì)算公式為：冷害指數(shù)=∑（冷害級(jí)數(shù)×該級(jí)果實(shí)數(shù)）/（冷害最高級(jí)數(shù)×果實(shí)總數(shù)）×100%。

表1 黃瓜冷害指數(shù)評(píng)定表

可溶性固形物（TSS）含量使用數(shù)顯PR-32α（Brix 0～32%）糖度計(jì)測(cè)定。

葉綠素含量的測(cè)定依據(jù)曹健康等[11]的方法稍作修改，1 g樣品用10 mL丙酮-乙醇（2︰1，V/V）溶液提取，離心后用紫外分光光度計(jì)測(cè)定波長(zhǎng)為667和663 nm處的吸光度用于葉綠素含量計(jì)算。

維生素C含量依據(jù)鉬酸銨比色法[12]，測(cè)定波長(zhǎng)為760 nm處的吸光度用于維生素C含量的計(jì)算。

丙二醛（MDA）含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[13]。

過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性測(cè)定均按照曹建康等[11]的方法，分別測(cè)定波長(zhǎng)470和240 nm處吸光度，用以計(jì)算POD和CAT活性。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Office 2010和Origin 8.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，采用IBM SPSS Statistics 19軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 LTC處理對(duì)黃瓜冷害指數(shù)的影響

由圖1可知，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，黃瓜冷害指數(shù)逐漸升高，果實(shí)表面冷害面積逐漸增大，對(duì)照組貯藏至第3天時(shí)觀察到冷害現(xiàn)象，LTC處理組貯藏至第5天時(shí)有冷害發(fā)生，但冷害指數(shù)較對(duì)照組低。貯藏至6 d時(shí)，對(duì)照組冷害指數(shù)比LTC處理組高2倍，且貯藏6 d后，對(duì)照組和LTC處理組間差異極顯著（p＜0.01），貯藏至12 d時(shí)，對(duì)照組冷害指數(shù)是LTC處理組的2倍，這說(shuō)明LTC處理可延緩黃瓜冷藏期間冷害的發(fā)生，抑制冷害指數(shù)的升高。

圖1 LTC處理對(duì)黃瓜冷害指數(shù)的影響

2.2 LTC處理對(duì)黃瓜可溶性固形物（TSS）含量的影響

可溶性固形物是指果蔬中能溶于水的維生素、糖、酸等物質(zhì)，主要是指由葡萄糖、果糖、蔗糖等可溶性糖類物質(zhì)[14]。由圖2可知，在整個(gè)貯藏期間，黃瓜TSS含量逐漸下降，LTC處理組TSS含量始終高于對(duì)照組，貯藏至4 d時(shí)，對(duì)照組TSS含量比LTC處理組低2.44%，且貯藏4 d后，2組間差異顯著（p＜0.05），貯藏至10 d和12 d時(shí)，對(duì)照組比LTC處理組TSS含量分別低5.98%和3.51%。因此LTC處理可有效保持黃瓜低溫貯藏期間TSS含量，維持較好的貯藏品質(zhì)。

圖2 LTC處理對(duì)黃瓜可溶性固形物的影響

2.3 LTC處理對(duì)黃瓜MDA含量的影響

冷害是造成細(xì)胞膜的損傷的主要原因之一，而MDA作為膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物，其含量作為指示膜損傷的指標(biāo)之一，可反映冷害的發(fā)生和細(xì)胞膜的完整性[15-16]。由圖3可知，在整個(gè)貯藏期間，黃瓜MDA含量逐漸增加，對(duì)照組MDA含量始終高于LTC處理組，貯藏至6～12 d時(shí)，2組處理間差異顯著（p＜0.05），貯藏末期，對(duì)照組和LTC處理組MDA含量分別為初始值的1.19，1.42倍，且2組間差異極顯著（p＜0.01），這說(shuō)明冷害誘導(dǎo)了黃瓜細(xì)胞膜的損傷，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，膜損傷加劇，而LTC處理延緩MDA含量的積累，抑制膜脂過(guò)氧化反應(yīng)，較好地保持了細(xì)胞膜的完整性。

圖3 LTC處理對(duì)黃瓜MDA含量的影響

2.4 LTC處理對(duì)黃瓜葉綠素含量的影響

低溫脅迫誘導(dǎo)葉綠素超微結(jié)構(gòu)破壞，從而引起光合色素降解，葉綠素的合成受阻，含量降低[17]。由圖4可知，在低溫貯藏過(guò)程中，LTC處理的黃瓜葉綠素含量高于對(duì)照組，貯藏4～8 d時(shí)，葉綠素含量下降較快，兩組間差異顯著（p＜0.05），貯藏至8 d時(shí)，2組間差異極顯著（p＜0.01），至貯藏末期，對(duì)照組和LTC處理組的葉綠素含量與初始值相比分別下降了27.47%和22.83%，這可能是由于LTC處理可維持低溫下黃瓜果實(shí)葉綠體的結(jié)構(gòu)，延緩葉綠素降解。

圖4 LTC處理對(duì)黃瓜葉綠素含量的影響

2.5 LTC處理對(duì)黃瓜維生素C含量的影響

在果蔬中，維生素C不僅作為一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還作為一種抗氧化物質(zhì)參與抗氧化作用，研究發(fā)現(xiàn)，維生素C等有機(jī)酸消耗減少對(duì)保持果蔬的抗氧化能力和減輕脅迫應(yīng)激反應(yīng)起著重要的作用[18]。由圖5可知，在貯藏0～12 d中，，黃瓜維生素C含量逐漸下降，LTC處理組高于對(duì)照組，且貯藏4 d后，2組間差異顯著（p＜0.05）貯藏至6 d和12 d時(shí)，LTC處理組維生素C含量比對(duì)照組分別高3.9%和13.88%，這說(shuō)明LTC處理降低黃瓜冷藏期間維生素C的消耗，保持較好的貯藏品質(zhì)和抗氧化能力。

圖5 LTC處理對(duì)黃瓜VC含量的影響

2.6 LTC處理對(duì)黃瓜POD活性的影響

植物在遭受逆境脅迫時(shí)，抗氧化酶POD可清除組織內(nèi)過(guò)高的活性氧，使細(xì)胞內(nèi)活性氧維持在較低水平，從而減輕其對(duì)細(xì)胞的活性氧傷害[19]。由圖6可知，在冷藏過(guò)程中，黃瓜POD活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，其中LTC處理組始終高于對(duì)照組，且2組處理間差異顯著（p＜0.05）。貯藏至4 d時(shí)，兩組處理組POD活性均達(dá)峰值，與初始值相比，分別升高了10.83%和25.12%，2組處理間差異極顯著（p＜0.01），冷藏至12 d時(shí)，LTC處理組POD活性比對(duì)照組高16.69%，這說(shuō)明LTC處理可誘導(dǎo)黃瓜冷藏期間POD活性增加，從而減輕活性氧損傷。

圖6 LTC處理對(duì)黃瓜POD活性的影響

2.7 LTC處理對(duì)黃瓜CAT活性的影響

過(guò)氧化氫酶（CAT）是果蔬組織活性氧清除系統(tǒng)的主要酶之一，可直接清除逆境脅迫下產(chǎn)生的過(guò)剩的過(guò)氧化氫（H2O2），減輕H2O2積造成的氧化損傷[20]，并能抑制H2O2作為第二信使對(duì)其他代謝途徑的作用，從而緩解逆境脅迫下果蔬的代謝失調(diào)[21]。由圖7可知，黃瓜在冷藏期間CAT活性呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，LTC處理組始終高于對(duì)照組，2組處理間差異顯著（p＜0.05），且均在第4天時(shí)達(dá)到峰值，至冷藏末期，LTC處理組CAT活性比對(duì)照組高27.93%，這說(shuō)明LTC處理可增強(qiáng)黃瓜CAT活性，抑制H2O2積累引起的過(guò)氧化損傷。

圖7 LTC處理對(duì)黃瓜CAT活性的影響

3 討論與結(jié)論

低溫貯藏可延長(zhǎng)果蔬的保鮮期、抑制呼吸作用和微生物生長(zhǎng)，但冷敏型果蔬在低于10～12 ℃條件下貯藏會(huì)發(fā)生冷害，從而導(dǎo)致果蔬品質(zhì)劣變，腐爛變質(zhì)[22]。低溫預(yù)貯可有效保持茄子[7]、青圓椒[8]和豇豆[23]等蔬菜低溫貯藏過(guò)程中冷害的發(fā)生，保持其較好的貯藏品質(zhì)。試驗(yàn)研究了LTC處理對(duì)黃瓜耐冷性的影響，結(jié)果表明，10 ℃貯藏2 d然后轉(zhuǎn)入4 ℃貯藏10 d可有效延緩黃瓜冷害發(fā)生時(shí)間2 d，抑制冷害指數(shù)的升高和可溶性固形物含量的降低，延緩MDA含量的積累和葉綠素含量、維生素C含量的降解，同時(shí)增強(qiáng)了抗氧化酶POD和CAT活性，減輕了活性氧損傷，增強(qiáng)了黃瓜在低溫下貯藏的耐冷性。