魏鑫 郭丹 王宏光 劉成

摘要：以“北陸”藍莓為試驗材料，分析低溫貯藏期間藍莓果實品質和主要成分的變化規(guī)律，并探討電子鼻應用于檢測藍莓揮發(fā)性物質的可行性。結果表明：貯藏期間，藍莓果實的失重率和腐爛率不斷升高，硬度不斷降低;可溶性固形物（TSS）含量呈升高—降低—升高的變化趨勢，可滴定酸（TA）、維生素C含量不斷降低;總酚、類黃酮、花青素相對含量先升高后降低;過氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量先升高后降低。主成分分析（PCA）和線性判別分析（LDA）方法相結合，可以區(qū)分貯藏期間藍莓揮發(fā)物質變化。

關鍵詞：藍莓;低溫貯藏;品質;成分;電子鼻

中圖分類號：S668.9? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）05-0029-05

藍莓果肉細膩，酸甜適度，營養(yǎng)成分與活性物質豐富，具有多種保健功能，被譽為“漿果之王”。露地藍莓成熟季節(jié)多在6—8月，果實采后貯藏難的問題嚴重影響藍莓的商品性，限制了藍莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。低溫貯藏是藍莓鮮果生產(chǎn)中普遍應用的貯藏方法。藍莓果實的氣味與其成熟度、貯藏時間及腐敗程度有著密切關聯(lián)，因此，氣味可以作為判別果實生理狀態(tài)的因子?！半娮颖恰笔且环N分析、識別、檢測復雜嗅味和揮發(fā)性成分的人工嗅覺系統(tǒng)，具有檢測速度快、操作簡單、靈敏度高、重現(xiàn)性好等特點。本課題以半高叢藍莓品種“北陸”為試材，分析低溫貯藏過程中藍莓果實品質和主要成分的變化規(guī)律，以期為藍莓的貯藏保鮮及深加工提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藍莓品種為“北陸”，采自遼寧省果樹科學研究所藍莓試驗園。

1.2 儀器與設備

53205型數(shù)顯果實硬度計（探頭直徑2 mm）：北京陽光億事達科技有限公司;PAL-BX/ACID5型糖酸度計：日本ATAGO（愛拓）公司;PEN3型電子鼻：德國AIRSENSE公司;UV-2550型紫色分分光度儀：島津國際貿(mào)易上海有限公司;GL-16G-Ⅱ型離心機：上海安亭科學儀器廠;ME204E型分析天平：瑞士梅特勒—托利多儀器公司。

1.3 試驗設計

于2017年6月29日選取“北陸”藍莓充分成熟果實5 kg，裝入塑料盒（125±5 g/盒）中，在4 ℃下貯藏。貯藏期間，每7 d測定果實的品質和生理指標。第0，6，12，18，24，28，30，32，36，39，41，46 d利用電子鼻測定果實中芳香成分，每個指標重復測定3次，結果取平均值。

1.4 試驗方法

1.4.1 外觀品質測定 1） 失重率。按照公式計算。失重率=（貯藏前果實質量-測定時果實質量）/貯藏前果實質量×100%。2） 腐爛率。將有長霉、流水、凹陷、破裂等腐爛現(xiàn)象的果實記為腐爛果，按照公式計算。腐爛率=壞果數(shù)/總果數(shù)×100%。3） 硬度。使用硬度計測定果實硬度。

1.4.2 營養(yǎng)成分測定 1） 可溶性固形物（Total Soluble Solid，TSS）和可滴定酸（Titritable acidity，TA）含量采用糖酸度計法測定;維生素C含量采用2，6-二氯靛酚法測定。

1.4.3 功能成分測定 總酚物質、類黃酮、花青素相對含量采用1%鹽酸—甲醇比色法測定。以每克果蔬組織在波長280 nm處吸光度值表示總酚相對含量，即OD280/g;在波長325 nm處吸光度值表示類黃酮相對含量，即OD325/g;在波長530 nm和600 nm處吸光值之差表示花青苷相對含量（U），即U=（OD530-OD600）/g。

1.4.4 過氧化物酶、丙二醛測定 1） 過氧化物酶（peroxidase，POD）活性。稱取果肉5.0 g，以pH值5.5的0.1 mol/L乙酸—乙酸鈉提取緩沖液研磨，采用愈創(chuàng)木酚比色法測定，以每分鐘反應體系在470 nm處吸光度值增加0.01時所需的酶量為1個活性單位。2） 丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量。稱取果肉2.0 g，以100 g/L三氯乙酸溶液研磨，采用硫代巴比妥酸比色法測定，以nmol/g FW表示。

1.4.5 電子鼻檢測 將3份125±5 g藍莓果實置于250 mL的燒杯中，用保鮮膜封口，設3個平行，在25 ℃下放置10 min，使用電子鼻獲取果實揮發(fā)性氣體響應值，檢測后進行清零和標準化。

電子鼻測定參數(shù)為：樣品測定間隔時間1 s;樣品準備時間3 s;樣品測試時間20 s;測量計數(shù)1 s;清洗時間60 s;自動調(diào)零時間10 s;自動稀釋0;內(nèi)部流量400 mL/min;進樣流量400 mL/min。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)預處理;利用Winmuster軟件對電子鼻采集的數(shù)據(jù)進行分析，采用主成分分析（principal component analysis，PCA）、線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA）和負荷加載分析（loadings，LA）方法對響應信號值進行分析;利用SPSS 20軟件進行統(tǒng)計分析，采用Duncan's新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 貯藏期間藍莓果實外觀品質的變化

貯藏期間藍莓果實失重率（A）、腐爛率（B）及硬度（C）的變化規(guī)律如圖1所示。小寫字母表示差異顯著（P<0.05），下同。

由圖1可以看出：1） 藍莓果實貯藏期間果實失水萎蔫，失重率顯著升高，至貯藏結束（56 d）時達21.96%。2） 貯藏14 d開始出現(xiàn)腐爛果，隨貯藏時期的延長腐爛率顯著升高，貯藏0～35 d時升高相對緩慢，35 d時為2.51%，隨后升高速率加快，至貯藏結束（56 d）時達11.02%。3） 貯藏期間果實硬度不斷降低，貯藏0～21 d硬度由2.90 kg/cm2降低至2.28 kg/cm2、降低了21.38%，貯藏21～42 d硬度由2.28 kg/cm2降低至2.15 kg/cm2、降低了5.70%，貯藏42～56 d硬度由2.15 kg/cm2降低至1.80 kg/cm2、降低了16.28%，貯藏結束時（56 d）果實硬度顯著低于采收時（0 d）。

2.2 貯藏期間藍莓果實營養(yǎng)成分的變化

貯藏期間藍莓果實TSS（A）、TA（B）及VC（C）含量的變化規(guī)律如圖2所示。

由圖2可以看出：1） 采收后果實TSS含量不斷升高，貯藏21 d后開始降低，35 d后再次升高，貯藏結束時果實TSS含量顯著高于采收時、升幅為16.02%。2） 采收后果實TA含量顯著降低，至貯藏期56 d時TA含量由1.45%降低至0.65%、降幅達55.17%。3） 采收后果實VC含量顯著降低，至貯藏期56 d時VC含量由7.37 mg/100 g降低至2.26 mg/100 g、降幅達69.34%。

2.3 貯藏期間藍莓果實總酚、類黃酮、花青素相對含量的變化

貯藏期間藍莓果實總酚（A）、類黃酮（B）及花青素（C）相對含量的變化規(guī)律如圖3所示。

由圖3可以看出：貯藏期間果實總酚、類黃酮、花青素相對含量均成單峰變化趨勢。采收時總酚相對含量為1.30 U/g，貯藏42 d時升至最高、為1.73 U/g，貯藏結束時為1.64 U/g;采收時黃酮相對含量為1.81

U/g，28 d時升至最高，貯藏結束時為1.73 U/g;采收時花青素相對含量為3.41 U/g，貯藏28 d時升至最高，隨后開始下降，貯藏結束時為3.48 U/g。

2.4 貯藏期間藍莓果實過氧化物酶活性與丙二醛含量的變化

貯藏期間藍莓POD活性（A）、MDA含量（B）的變化規(guī)律如圖4所示。

由圖4可以看出：1） 貯藏期間果實POD在35 d時出現(xiàn)活性高峰。采收時POD活性為8.33 △OD470/min·g，貯藏35 d時升至最高、為12.53 △OD470/min·g、增幅達50.42%，貯藏結束時為9.47 △OD470/min·g。2） 貯藏期間果實MDA含量在21 d時出現(xiàn)高峰。采收時MDA含量為4.97 nmol/g FW，貯藏21 d時升至最高、為31.18 nmol/g FW、增幅達527.36%，貯藏結束時為2.58 nmol/g FW。

2.5 貯藏期間藍莓果實電子鼻無損傷分析

2.5.1 樣品在趨于平衡時刻的特征雷達圖 利用電子鼻檢測“北陸”藍莓果實低溫貯藏期間揮發(fā)性物質變化情況，10個傳感器均有響應，檢測結果如圖5所示。

由圖5可以看出：隨著貯藏期的延長，雷達圖的外形和面積也逐漸發(fā)生變化，表明“北陸”藍莓揮發(fā)性物質的構成發(fā)生變化。貯藏0～24 d時，圖形較為相似，變化不明顯;貯藏28～36 d時，芳香苯類、氨類、氫氣、烷烴、乙醇、有機硫化物及芳香烷烴類物質含量降低，甲烷含量有所提高;貯藏39～46 d時，與貯期28～36 d時相比，氨類、氫氣、烷烴、有機硫化物及芳香烷烴類物質含量降低，氮氧化合物含量有所提高。整個貯藏期間硫化氫含量變化不明顯。

2.5.2貯藏期間藍莓果實的PCA分析 低溫貯藏期間“北陸”藍莓的PCA分析結果如圖6所示。

圖6中每個圓形區(qū)域代表同一貯藏時期“北陸”藍莓揮發(fā)性物質的數(shù)據(jù)采集點。PC1和PC2包含在PCA轉換中得到的第一主成分和第二主成分的貢獻率分別為94.93%和3.01%，總貢獻率為97.94%，表明這兩個主成分基本代表樣品的主要信息特征。除39 d和46 d區(qū)域間有部分重疊外，其余貯藏期區(qū)域間無重疊，可以相互區(qū)分。雖然不能完全區(qū)分開，但是能夠反映不同貯藏期揮發(fā)性物質含量及組成間存在差異，間接反映“北陸”藍莓果實的成熟情況。

2.5.3 貯藏期間藍莓果實的LDA分析 貯藏期間“北陸”藍莓的LDA分析結果如圖7所示。

由圖7可以看出：線性判別式LD1和LD2的貢獻率分別為51.90%和21.32%，總貢獻率為73.22%。除低溫貯藏0，28，30，46 d揮發(fā)性物質成分區(qū)域未發(fā)生重疊外，其他貯藏時期均有不同程度重疊。揮發(fā)性物質變化規(guī)律較為復雜，尤其在貯藏6 d和24 d，12 d和18 d，32 d和36 d，39 d和41 d的LD1軸和LD2軸數(shù)值變化相對較小，說明揮發(fā)性物質變化較小。

2.5.4 貯藏期間藍莓果實的Loadings分析 Loadings分析是對傳感器貢獻率進行分析，距離原點（0，0）越遠，傳感器負載參數(shù)越大，則該傳感器在模式識別中發(fā)揮的作用越大。若傳感器負載參數(shù)值接近零，則可以忽略不計。貯藏期間“北陸”藍莓的Loadings分析結果如圖8所示。

由圖8可以看出：傳感器W1S（甲烷）和W5S（烷烴）在當前條件下起的作用最大，對區(qū)分低溫貯藏期間的“北陸”藍莓揮發(fā)性物質的貢獻率最大。W1W（硫化氫）、W2W（有機硫化物）、W2S（乙醇）、W1C（芳香苯類）和W3S（芳香烷烴）的作用次之，而傳感器W3C（氨類）、W5C（氮氧化合物）和W6S（氫氣）響應值在坐標原點（0，0）附近，其貢獻率最小，作用也最小。

3 結論與討論

藍莓貯藏后商品性的喪失主要表現(xiàn)為果實腐爛、皺縮、失水萎蔫。以果實失重率、腐爛率、硬度、TSS含量、TA含量及VC含量作為藍莓貯藏性評價指標，發(fā)現(xiàn)在貯藏期間藍莓果實的失重率和腐爛率不斷升高，而果實硬度不斷降低，TA及VC不斷分解消耗，TSS含量呈現(xiàn)升高、降低再升高的趨勢。究其原因，可能是果實內(nèi)的淀粉轉化為糖而導致貯藏前期TSS含量升高，之后呼吸消耗使TSS含量降低，后期果實失水嚴重導致TSS含量再度升高。這與陳杭君等對“燦爛”藍莓品質衡量的結果相似。

采后藍莓果實總酚、類黃酮、花青素相對含量先升高后降低，這與曹森等人的研究結果一致。隨著果實成熟衰老，MDA含量升高使POD出現(xiàn)活性高峰后，MDA的大量積累反過來抑制POD活性，削弱果實抗氧化能力，使細胞膜受損加重。

揮發(fā)性物質是評價果實品質的重要指標，其揮發(fā)特性的改變可以很好地反映果實的內(nèi)部品質變化。利用電子鼻技術分析低溫貯藏期間“北陸”藍莓揮發(fā)性物質的變化，通過雷達圖發(fā)現(xiàn)貯藏28 d和39 d時的雷達圖變化最大，這也是果實TSS、總酚、類黃酮、花青素含量和POD活性發(fā)生明顯變化的時期。主成分分析和線性判別分析結果可以互相補充，區(qū)分不同貯藏時期“北陸”藍莓果實的揮發(fā)性物質，區(qū)分效果較好。通過負荷加載分析發(fā)現(xiàn)W1S（甲烷）、W5S（烷烴）、W1W（硫化氫）、W2W（有機硫化物）、W2S（乙醇）、W1C（芳香苯類）和W3S（芳香烷烴）7個傳感器的貢獻率較大，對低溫貯藏期間“北陸”藍莓揮發(fā)性物質的區(qū)分效果較好，這與鄭秀艷等人的研究結果一致。因此，可將電子鼻作為檢測和評價藍莓果實貯藏期間風味品質的方法，同時結合營養(yǎng)品質及外觀品質測定對藍莓貯期品質變化進行系統(tǒng)評價與分析。

參考文獻

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Effects of Low Temperature Storage on Quality and

Pricipal Component of Blueberry

WEI Xin， GUO Dan， WANG Hongguang， LIU Cheng*

（Liaoning Institute of Pomology， Yingkou Liaoning 115009， China）

Abstract： Taking BeiLu blueberry as the test material， this paper analyzes the fruit quality and principal component of blueberry during low-temperature storage period， and explore the feasibility of electronic nose application to detect volatile material in blueberry. The results showed that： During storage， the weight loss rate and decay rate of blueberry fruit increased continuously， and the hardness decreased continuously; The content of soluble solid （TSS） increased， decreased and increased， while the content of titratable acid （TA） and vitamin C decreased continuously; The relative contents of total phenols， and anthocyanins increased first and then decreased; Peroxidase （POD） activity and malondialdehyde （MDA） content increased first and then decreased. The combination of principal component analysis （PCA） and linear discriminant analysis （LDA） could distinguish the changes of volatile material in blueberries during storage.

Key words： blueberry; low temperatures storage; quality; component; electronic nose