熊小迪，劉 群，李 麗，李柏樹，張李香，劉 濤,*

（1.中國檢驗檢疫科學研究院，北京 100123；2.黑龍江大學現代農業(yè)與生態(tài)環(huán)境學院，黑龍江 哈爾濱 150080）

楊梅（Myrica rubra）為楊梅科楊梅屬亞熱帶常綠果樹，果實呈球形，口感酸甜，風味獨特，營養(yǎng)豐富，深受消費者青睞。我國是楊梅生產的主要國家，目前我國楊梅栽培總面積約3.3萬hm2，年產量超過100萬t，全球楊梅經濟栽培面積98%以上來自中國，居世界前列[1]。楊梅果肉表面裸露，果實柔軟，在貯運過程中容易因機械損傷而產生品質劣變。不適宜的貯藏溫度、高含水量和高呼吸作用導致楊梅果實采后失水嚴重、細胞膜解體以及細胞內容物滲漏，造成果實干枯、硬度減小和營養(yǎng)成分流失[2]。此外，微生物侵染、果蠅產卵和幼蟲爬行均會造成果肉損傷，加速楊梅腐爛變質[3]。因此在楊梅采后運輸、貯藏、加工過程中，開發(fā)適宜的楊梅保鮮處理技術具有重要意義。

目前常用的楊梅果實采后貯藏保鮮技術主要有氣調貯藏保鮮、低溫貯藏保鮮、化學藥劑貯藏保鮮等[4]。自發(fā)氣調貯藏保鮮由于操作簡單、成本低廉、便于運輸而被廣泛應用于果蔬保鮮。通過改變包裝袋內氣體組分，可以抑制包裝內霉菌等微生物生長和乙烯釋放，延長果蔬貯藏期[5]。李江闊等[6]研究發(fā)現，在氧氣體積分數低于2%的情況下，使用氣調箱貯藏楊梅，20 d內楊梅依然能夠保持良好的風味和口感。王寶剛等[7]在氣調箱中充入15%CO2對楊梅進行保鮮處理，發(fā)現該條件不僅可以保持楊梅貯藏期間的固酸比、抑制病害發(fā)生，而且基本保持了楊梅原有的色澤和口感。低溫貯藏雖然有利于降低水果的呼吸速率，延緩水果的衰老、軟化和營養(yǎng)流失，但低溫有可能會對水果造成凍傷且不能有效地抑制某些微生物的繁殖[8]。隨著人們對綠色、天然、營養(yǎng)的追求，化學保鮮劑的應用逐漸受到限制?？紤]到單一的保鮮技術無法兼顧水果的品質維持和微生物控制，越來越多的科研人員開始研究兩種或多種技術的復合保鮮。孫娜等[9]利用氣調包裝和高壓等離子體殺菌相結合的方式對楊梅進行保鮮處理，發(fā)現楊梅在10%O2、2%CO2和88%N2的氣調包裝條件下，采用70 000 V電壓產生的高壓等離子體處理，可以達到最好的貯藏效果。雷婷婷等[10]利用氣態(tài)臭氧結合氣調包裝對處理后楊梅的品質進行探究，發(fā)現復合處理減緩了果實的軟化和可溶性固形物含量的下降，提高了楊梅的保鮮效果。

等離子體被認為是除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)外的第4種物質形態(tài)，是原子或分子被電離后產生的離子化氣體狀態(tài)物質，可以分為高溫等離子體和低溫等離子體[11]。當電子溫度遠高于離子溫度，體系處于非熱平衡狀態(tài)時，體系中的氣體為輕度電離，放電溫度接近室溫，此時被稱為冷等離子體[12]。冷等離子體技術作為一種新型的食品貯藏保鮮技術，對食品表面的微生物具有高效的殺滅作用[13]。冷等離子體是由空氣或其他氣源通過電離產生臭氧、自由電子、自由基、活性氧、氮氧化物、紫外光等多種活性基團和粒子，這些物質可破壞細胞結構，使細胞形態(tài)發(fā)生皺縮、細胞膜通透性增加[14]，胞外核酸和蛋白質釋放量增加[15]，胞內活性氧（ROS）水平升高，細胞膜發(fā)生去極化[16]，最終導致微生物失活，達到殺滅微生物的目的[17]。冷等離子體技術不但具有殺菌效率高、處理時間短、處理溫度低等特點[18]，還能夠保持被處理食品的新鮮度和品質，在食品非熱加工領域具有廣泛的應用前景[19]。孫艷等[20]發(fā)現，冷等離子體對新鮮黃瓜表面的大腸桿菌具有顯著的抑制作用，且能夠較好地保持黃瓜的水分、糖度、酸度、色澤和VC含量。也有研究者利用等離子體技術處理新鮮甜瓜后發(fā)現，在殺滅微生物的同時，甜瓜的可溶性固形物、可滴定酸和干物質含量均未發(fā)生顯著變化[21]。同樣，冷等離子體處理后的胡蘿卜，其可溶性固形物含量、pH、VC含量、糖度和酸度等理化性質也未觀察到有明顯的改變[22]。王卓等[23]發(fā)現，冷等離子體處理能使藍莓表面細菌和真菌數量下降，可顯著抑制貯藏期間腐爛的發(fā)生，抑制藍莓硬度和VC 含量的下降，抑制貯藏后期可滴定酸含量的上升，提高抗氧化酶活力。當前利用冷等離子體技術對楊梅進行保鮮處理的報道不是很多，建立基于冷等離子體的楊梅保鮮復合處理方案，開發(fā)高效、綠色的保鮮技術，對于楊梅新型保鮮技術的開發(fā)和采后減損具有重要意義。

本研究以云南東魁鮮楊梅為試材，聯合使用氣調保鮮和冷等離子體處理技術，在冷藏條件下對處理后楊梅的品質指標（表面菌落總數、果實色澤、可溶性固形物含量、酸度、呼吸氣體組分變化、好果率、超氧化物歧化酶活性等）進行測定，探究不同處理條件下楊梅采后貯藏品質的變化規(guī)律，以期為楊梅的貯藏保鮮提供理論基礎和實踐依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

供試楊梅：品種為云南東魁鮮楊梅，產地為云南紅河。挑選9成熟，顏色鮮艷，大小均勻，無機械損傷及病蟲害的果實備用。

氣調氣體（10%O2+2%CO2+88%N2）：北京海瑞通達氣體科技有限公司；超氧化物歧化酶（SOD）檢測試劑盒：上海源葉生物科技有限公司；營養(yǎng)瓊脂：北京陸橋技術股份有限公司。

1.1.2 儀器與設備

冷等離子體裝置：蘇州豐源寶農業(yè)科技有限公司；CR-10色差計：柯尼卡美能達（中國）投資有限公司；PAL-1 數顯折光儀：日本愛拓公司；GMK-708 酸度計：韓國G-WON 公司；TD-4501 氣體采樣袋（4L-33 cm×30 cm，50 μm）：大連德霖氣體包裝有限公司；B6060 微生物培養(yǎng)箱，賽默飛世爾科技中國有限公司；恒溫恒濕培養(yǎng)箱，德國MMM公司；Eppendorf Centrifuge 5417R高速冷凍離心機：艾本德（上海）國際貿易有限公司；Spectra Max i3 酶標儀：美谷分子儀器（上海）有限公司；OXYBABY?6.0 便攜式氣體分析儀：德國威特（WITT）氣體技術公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

將新鮮楊梅用清水洗凈，浸泡約10 min，取出后吸干表面水分。將10 kg 果實分為8 組，1 組為對照組，其余7組為處理組，每組約1.2 kg楊梅果實。對照組楊梅直接放入TD-4501 氣體采樣袋中后充入空氣，不做其他處理。處理組果實按照表1 進行處理：單獨冷等離子體處理（處理1、處理2、處理3）的楊梅果實在冷等離子體處理保鮮機內按表中處理時間吹拂相應時間后置于TD-4501 氣體采樣袋中，并充入空氣；單獨氣調處理的楊梅果實統(tǒng)一放入TD-4501氣體采樣袋中，并充入氣調氣體[24]；冷等離子體結合氣調處理（復合處理1、復合處理2、復合處理3）的楊梅果實進行冷等離子體處理后置于TD-4501 氣體采樣袋內，充入氣調氣體。處理組及對照組楊梅果實均置于4 ℃恒溫箱中貯藏20 d，對各組楊梅每隔4 d測定1 次果實表面菌落總數、色澤、可溶性固形物含量、酸度、好果率及超氧化物歧化酶活性；每天同一時間測定氣調處理組氣體采樣袋內的氧氣和二氧化碳體積分數。以上測定均重復3次，結果取平均值。

表1 楊梅的不同處理條件Table 1 Different treatment conditions of bayberry

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 菌落總數

參照GB 4789.2—2022《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》[25]進行測定，并作適當修改。取出約200 g 楊梅并切成小塊，稱取5 g楊梅果肉樣品，加入5 mL 無菌水置于研缽中研磨，將研磨后的樣品原液轉移至無菌離心管中，用40 mL無菌水沖洗研缽，保證樣品無殘余。分別將樣品原液制成10 倍系列稀釋樣品勻液。經預試驗得出，稀釋100 倍時，菌落數量方便計數，故吸取0.2 mL 100倍稀釋液于營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)皿內，利用平板涂布法將樣液均勻涂抹于培養(yǎng)基表面，于25 ℃微生物培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（48±2）h 后，對平板上的菌落進行計數，結果表示為：lg(CFU/g)。每組試驗均進行3 次重復，結果取平均值。

實際菌落總數=觀察到的菌落總數×稀釋倍數×5

1.2.2.2 果實色澤

色澤是果實品質的一項重要指標，決定了果實的外觀品質、營養(yǎng)價值和經濟效益。云南東魁楊梅果實色澤的測定參照張凡華等[26]的方法，使用色差計分別對樣品的L*、a*、b*值進行測定，其中L*表示亮度值，a*表示紅綠值，b*表示黃藍值。使用色差計前，先用白色校準板進行校準，校準后利用色差計對果實色澤進行測定，重復測定3次，結果取平均值。

1.2.2.3 果實可溶性固形物含量和酸度

參照李柏樹等[27]的方法。楊梅取果肉榨汁，使用數顯折光儀測定其可溶性固形物含量，具體操作方法為：取澄清果汁樣品0.3 mL 滴入棱鏡槽，按“START”鍵開始測量，3 s后讀取測量結果，重復測定3 次，結果取平均值。利用酸度計測其酸度：取澄清果汁0.5 mL，加蒸餾水稀釋至50 mL 后測定，重復測定3次，結果取平均值。

1.2.2.4 氣調采樣袋內氧氣及二氧化碳的體積分數

參照羅政等[28]的方法，于每天16：00持便攜式氣體分析儀對氣調采樣袋內的氣體進行檢測，待儀器讀數穩(wěn)定后記錄二氧化碳及氧氣的體積分數。

1.2.2.5 好果率

參照高雪等[29]的方法測定。將出現霉斑、軟爛等現象的果實視為壞果。好果率計算公式為：

1.2.2.6 超氧化物歧化酶（SOD）活性

稱取0.4 g 楊梅果肉，剪碎，置于4 ℃預冷的研缽中，加入1 mL 預冷的磷酸鹽緩沖液（pH 7.8），低溫研磨至勻漿后轉移至離心管，使用3 mL 磷酸鹽緩沖液（pH 7.8）沖洗研缽并轉入離心管，定容至4 mL，4 ℃條件下以10 000 r/min 離心20 min，上清液即為酶提取液，其余操作按SOD檢測試劑盒說明書進行。

1.2.3 數據分析

采用Microsoft Excel 統(tǒng)計并整理相關數據，SPSS 23.0中Duncan檢驗法進行顯著性差異分析，使用Origin Pro 9.0作圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理方式對楊梅菌落總數的影響

冷等離子體、單獨氣調以及冷等離子體結合氣調處理對新鮮楊梅冷藏期間菌落總數的影響如圖1所示。隨著貯藏時間的延長，新鮮楊梅采后菌落總數逐漸上升。單獨冷等離子體處理組初始菌落總數顯著低于對照組（P＜0.05），表明冷等離子體處理可有效降低楊梅的初始帶菌量。此外，單獨氣調組一直保持較高的菌落總數，且同對照組之間無顯著性差異。該結果表明，單獨氣調處理并不能抑制菌落總數的增長。復合處理組在貯藏期間菌落總數一直保持較低的水平，且延長等離子體處理時間可降低菌落總數，表明冷等離子體結合氣調處理能夠更好地抑制楊梅貯藏期間菌落總數的增長，且冷等離子體處理時間越長，抑制效果越明顯。

圖1 不同處理條件下楊梅菌落總數在4 ℃貯藏期間的變化Fig.1 Changes in total microbial colonies during storage at 4 ℃under different treatment conditions

2.2 不同處理方式對貯藏期間楊梅色澤的影響

冷等離子體、單獨氣調以及冷等離子體結合氣調處理對新鮮楊梅冷藏期間色澤的影響如表2所示。隨著貯藏時間的延長，楊梅色澤保持穩(wěn)定，無論是處理組還是對照組，L*值、a*值和b*值均無顯著差異。這表明新鮮楊梅采后果實外觀顏色變化較小，且冷等離子體處理、氣調處理以及冷等離子體結合氣調處理對楊梅貯藏期間的色澤無顯著影響。

表2 不同處理條件下楊梅色澤在4 ℃貯藏期間的變化Table 2 Changes in color of bayberry during storage at 4 ℃under different treatment conditions

2.3 不同處理方式對楊梅可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物指果實中所有可溶解于水的化合物的總稱，基本包含了水果中的大部分成分，因此也是評價水果品質的主要指標。可溶性固形物含量越高，代表楊梅的品質和口感越好。冷等離子體、單獨氣調以及冷等離子體結合氣調處理對楊梅冷藏期間可溶性固形物含量的影響如圖2 所示。隨著貯藏時間的延長，新鮮楊梅采后可溶性固形物含量逐漸下降。單獨冷等離子體處理組和對照組楊梅可溶性固形物含量從第10 天起下降較快，單獨冷等離子體處理8 min 的楊梅第20天可溶性固形物含量較第10天降低了1.12 個百分點；單獨氣調處理組和復合處理組楊梅可溶性固形物含量在整個貯藏期間下降較慢，且在第15天和第20天同對照組相比差異具顯著性（P＜0.05）。以上結果表明，單獨冷等離子體處理對貯藏期間楊梅的可溶性固形物含量無顯著影響，而單獨氣調處理和復合處理均可延緩貯藏期間楊梅可溶性固形物含量的下降速度，且單獨氣調處理效果更好，這有利于維持楊梅的甜度。

圖2 不同處理條件下楊梅可溶性固形物含量在4 ℃貯藏期間的變化Fig.2 Changes in soluble solid content of bayberry during storage at 4 ℃under different treatment conditions

2.4 不同處理方式對貯藏期間楊梅酸度影響

酸度是植物果實品質的重要性狀之一，是影響果實風味的重要因素。對鮮食水果來說，高糖中酸是優(yōu)良的品質指標。冷等離子體、單獨氣調以及冷等離子體結合氣調處理對新鮮楊梅冷藏期間酸度的影響如圖3所示。隨著貯藏時間的延長，新鮮楊梅采后酸度逐漸下降，各處理組與對照組相比均無顯著性差異。該結果表明，冷等離子體處理、單獨氣調處理以及冷等離子體結合氣調處理對新鮮楊梅采后酸度無顯著影響，各組間楊梅果實酸度風味無明顯差異。

圖3 不同處理條件下楊梅酸度在4 ℃貯藏期間的變化Fig.3 Changes in acidity of bayberry during storage at 4 ℃under different treatment conditions

2.5 不同處理方式對貯藏期間楊梅好果率的影響

冷等離子體、單獨氣調以及冷等離子體結合氣調處理對新鮮楊梅冷藏期間好果率的影響如圖4 所示。復合處理1、2、3組的楊梅貯藏20 d時，好果率保持較高水平，分別為94%、100%、100%，與單獨處理組及對照相比差異顯著（P＜0.05）。單獨冷等離子體處理組好果率從貯藏第5天開始下降，貯藏10 d后好果率顯著低于復合處理組（P＜0.05）。以上結果表明，冷等離子體結合氣調處理更有利于維持楊梅的貯藏品質。

圖4 不同處理條件下楊梅好果率在4 ℃貯藏期間的變化Fig.4 Changes in good fruit rate of bayberry during storage at 4 ℃under different treatment conditions

2.6 不同處理方式對貯藏期間楊梅氣調采樣袋內氣體組分的影響

楊梅采后仍然維持著一定的有氧呼吸，對自身糖類等物質進行分解代謝，消耗氧氣，釋放二氧化碳，造成營養(yǎng)成分的流失和可食用價值的降低，氣調袋內氣體組分含量可從側面反映楊梅呼吸作用的強弱程度。單獨氣調以及冷等離子體結合氣調處理對楊梅貯藏期間氣調采樣袋內氣體組分的影響如圖5所示。隨著貯藏時間的延長，處理組與對照組的氧氣體積分數均逐漸下降，從最初9%～11%降至1%～2%，各組之間氧氣體積分數無顯著差異；而二氧化碳體積分數均呈現上升趨勢，各復合處理組二氧化碳體積分數均明顯低于單獨氣調處理組，各組二氧化碳體積分數從第17天開始出現顯著性差異（P＜0.05）。復合處理3 二氧化碳體積分數上升最慢，在第20天時二氧化碳體積分數僅為21%，顯著低于其他各處理組（P＜0.05）。以上結果表明，與單獨氣調處理相比，冷等離子體結合氣調復合處理對采后楊梅的呼吸代謝具有抑制效果，有利于楊梅的采后保鮮貯藏。

圖5 不同貯藏時間下楊梅氣調采樣袋中氧氣和二氧化碳體積分數變化Fig.5 Changes in volume fraction of carbon dioxide and oxygen in modified air sampling bag at different storage time

2.7 不同處理方式對貯藏期間楊梅外觀的影響

外觀可反映水果品質，影響消費者的選擇。冷等離子體、單獨氣調氣調以及冷等離子體結合氣調處理對新鮮楊梅冷藏期間外觀變化的影響如圖6 所示。由圖6 可見，貯藏15 d 時，對照組與單獨冷等離子體處理組的楊梅均出現發(fā)霉、腐爛的現象，外觀出現明顯褐變跡象，與單獨氣調處理和復合處理組有明顯不同。單獨氣調處理組與復合處理組的楊梅外觀均保持正常，顏色鮮艷，無發(fā)霉、腐爛、褐變，且冷等離子體結合氣調處理更有利于保持楊梅顏色的正常，這表明氣調處理有利于降低楊梅的腐爛和品質劣變，而氣調處理聯合冷等離子體處理對楊梅的保鮮效果較好，更有助于延長楊梅的貯藏期。

2.8 不同處理方式對楊梅超氧化物歧化酶活性的影響

SOD是水果抗氧化酶系統(tǒng)中非常重要的酶，對于活性氧自由基的清除及使其保持較低的氧化水平具有重要意義。單獨冷等離子體、單獨氣調以及冷等離子體結合氣調處理對新鮮楊梅冷藏期間SOD活性的影響如圖7所示。隨著貯藏時間的延長，各組SOD活性逐漸下降，表明楊梅果實氧自由基清除能力有所減弱，楊梅處于自然衰老過程。在復合處理中，當使用冷等離子體處理8 min時（復合處理3）可有效地抑制SOD 活性的下降，SOD 活性始終高于其他處理組。然而，復合處理1和復合處理2在抑制SOD活性下降方面和其他處理相比無明顯差異，這表明冷等離子處理時間的選擇對于SOD活性的抑制具有重要作用。以上結果表明，冷等離子體結合氣調處理時，適宜的冷等離子體處理時間可有效地抑制SOD活性的下降，并提高楊梅果實氧自由基清除能力，從而延緩楊梅果實的氧化損傷。

圖7 不同處理條件下楊梅超氧化物歧化酶活性在4 ℃貯藏期間的變化Fig.7 Changes in SOD activity of bayberry during storage at 4 ℃under different treatment conditions

3 討論與結論

冷藏和氣調處理是果蔬保鮮領域比較成熟的處理手段，對抑制微生物的侵染繁殖和降低因果蔬自身的生理代謝而造成的果實衰老具有重要的意義[30]。目前，單一的果蔬保鮮處理技術已經不能滿足消費者對于果蔬品質及安全的多方面要求。兩種或多種保鮮技術的結合使用已越來越多地被應用于延緩果蔬品質劣變和延長果蔬貨架期[31]。本研究結合冷等離子體技術和氣調處理技術，探究了冷藏條件下楊梅采后貯藏品質變化規(guī)律，以期為楊梅采后貯藏保鮮提供一種可行的技術方案。

果蔬采后因自然環(huán)境或運輸貯存環(huán)境的影響通常會有初始的帶菌量，利用冷等離子體技術消除果蔬表面微生物已有相關報道[32]。本研究表明，冷等離子體處理2 min可明顯減少楊梅表面的微生物，而冷等離子體處理4 min 可實現微生物的完全消除。楊梅采后在自身呼吸作用和生理代謝影響下，會出現果實褐變、營養(yǎng)成分流失、品質下降等問題，通過對處理后的楊梅進行分析發(fā)現，冷等離子體處理并不會對楊梅的色澤、酸度產生顯著影響，且冷等離子體結合氣調處理可顯著延緩可溶性固形物含量的下降速率和抑制果實的呼吸代謝，從而更有利于貯藏品質的保持和貨架期的延長。采后果實在貯藏期間通常會伴隨著活性氧的異常累積，導致細胞內部氧化水平的升高，從而造成果實的衰老腐爛。SOD是水果抗氧化酶系統(tǒng)中非常重要的酶，可有效清除活性氧自由基，保持體內活性氧平衡，對延緩水果衰老具有重要意義，因此其活性的高低可作為判定果實成熟衰老的重要標志[33]。對SOD活性進行測定發(fā)現，未經處理的楊梅果實SOD活性隨著貯藏時間延長逐漸降低，而冷等離子體與單獨氣調處理均能抑制SOD 活性的降低，且冷等離子體結合氣調處理抑制效果更好，更有利于楊梅果實氧自由基的清除和降低因氧化損傷而帶來的品質劣變，這一結果與之前報道的冷等離子體處理鮮切獼猴桃[34]、新疆小白杏[35]等果蔬的酶活性變化趨勢類似。

綜上所述，冷等離子體對楊梅表面的微生物具有良好的抑制效果，且同處理時間呈現正相關關系，同時對楊梅果實外觀、色澤、風味無顯著影響；冷等離子體結合氣調處理可以增加楊梅采后貯藏時間，有利于維持楊梅采后品質；間接冷等離子體處理結合氣調冷藏處理操作便捷，便于大批量處理，安全無毒，減輕了對環(huán)境的破壞，為果蔬采后貯藏保鮮提供了新思路和理論參考。