不同温度对冬枣冷害程度的影响

刘 辉，李江阔，农绍庄，*，张 平，寇文丽

(1.大连工业大学食品学院，辽宁大连 116034; 2.天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，国家农产品保鲜工程技术中心，天津 300384)

不同温度对冬枣冷害程度的影响

刘 辉1，李江阔2，农绍庄1，*，张 平2，寇文丽1

(1.大连工业大学食品学院，辽宁大连 116034; 2.天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，国家农产品保鲜工程技术中心，天津 300384)

为了探讨冬枣冷害发生的温度以及不同低温下冬枣的冷害程度，确定冬枣最佳的贮藏温度，防止贮藏过程中冷害造成的损失，进行了相关实验研究。将冬枣分别在－0.5、－1.5、－2.0、－2.5、－3.0℃下贮藏，测定贮藏过程中冬枣的冷害指数、各项营养指标和生理指标的变化。结果表明:随着温度的降低，冬枣的冷害程度加剧，其中－0.5℃处理组在整个贮藏过程中均未出现冷害症状;－1.5℃处理组仅在贮藏末期90d时出现个别的冷害症状;－2.0、－2.5、－3.0℃处理组在贮藏的中后期均出现冷害症状，其中－3.0℃处理组细胞膜透性、MDA含量、乙醇含量和PPO活性显著高于其它处理组，总酚含量显著低于其它处理组，冷害症状最为严重。

冬枣，低温，品质，冷害

冬枣，皮薄肉脆，酸甜适口，风味极佳。其VC含量高达3～5g/kg，是猕猴桃含量的3～4倍，具有极高的营养价值，可溶固形物为300～360g/kg，矿物质和微量元素丰富，且富含环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷［1］，环磷酸腺苷是一种重要的生理活性物质，参与人体内多种生理活动，因此，冬枣是目前公认品质最好的鲜食枣品种，具有酥脆香甜、质地细腻、咦食无渣，老幼皆宜的特点。冬枣的水分含量很高，而且皮薄质脆，在采收以及运输过程中产生的碰伤和划伤，或者因为果柄脱落而产生的自然伤口，都容易产生霉菌;另外采后冬枣极易失水、转红、酒软和霉烂，并伴有VC的大量损失，营养成分下降，难以贮藏。在常温下不经处理存放2～3d，冬枣就失去了鲜销价值。低温贮藏是延缓果蔬采后成熟、抑制病原菌生长和保持品质的常规方法。在一定的温度范围内，贮藏温度越高，枣的衰老速度越快。然而，许多果实对低温相当敏感，如果贮藏温度过低，就易产生冷害，降低商业价值。陈祖钺［2］等研究表明枣在一定的范围内，贮藏温度越低贮藏效果越好，但低于冰点温度时会产生冻伤，所以研究果蔬的冷害机制以及确定果蔬最佳的贮藏温度就具有非常重要的理论价值和商业应用。研究冬枣在低温环境下贮藏发生冷害的症状和机理的相关内容还未见报道，因此此项研究具有非常重要的实际意义和应用价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

实验所用冬枣 于2010年10月15日采于天津市静海县，挑选大小均匀，无病虫害，无机械损伤，色泽、成熟度一致的青枣果，然后运回国家农产品保鲜工程技术中心冰温库;将冬枣分装入套有微孔袋的塑料箱中预冷12h，然后置于 －0.5、－1.5、－2.0、－2.5、－3.0℃的冷库中贮藏，分别在每隔15d取样测定各项感官及生理指标。

TA.XT.Plus物性测定仪 英国;PAL－1数字手持光仪 日本;电导率仪。

1.2 实验方法

1.2.1 硬度、可溶性固形物、可滴定酸、VC测定 硬度测定采用物性测定仪测定;可溶性固形物测定采用数字手持折光仪测定;可滴定酸采用酸碱滴定法测定;VC采用钼蓝比色法测定［3］。

1.2.2 呼吸速率、乙烯释放量、乙醇含量测定 呼吸速率采用红外线CO2分析仪测定;乙烯释放量采用气相色谱法测定［4］;乙醇含量采用静态顶空气相色谱法测定［5］。

1.2.3 丙二醛、细胞膜透性、总酚、PPO、SOD活性测定 丙二醛采用硫代巴比妥酸比色法测定［6］;细胞膜透性采用电导率仪测定;总酚采用福林酚法测定［7］; PPO参照陈建勋等方法测定［8］;SOD参照Giannopolitis C N［9］等方法测定。

1.2.4 冷害指数测定 随机挑选50个果实，观察冬枣冷害发生的程度。冷害症状包括表皮凹陷、皱缩、冷害斑。冷害程度的评定参照Dong［10］等的方法并稍有改进，将果实按冷害程度分为五个等级:0级果实无冷害症状，1级果实表皮的凹陷、皱缩面积小于25%;2级果实表皮的凹陷、皱缩面积在25%～50%之间;3级果实表皮的凹陷、皱缩面积在50%～75%之间;4级果实表皮凹陷、皱缩面积在75%～100%之间。冷害指数(%)=Σ(级数×该级果实所占的比例)× 100/5

1.3 数据处理

本实验所有数据均由 EXCEL软件计算制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同温度对冬枣冷害指数的影响

如图1所示，随着贮藏温度的降低，冬枣的冷害指数逐渐增加。－0.5℃处理组在整个贮藏期间均未出现冷害症状，－1.5℃处理组仅在贮藏90d时出现了轻微的冷害症状。－3.0℃处理组的冷害症状最明显，在贮藏30d时就已出现了冷害症状，在贮藏90d时，冷害指数高达68%，冷害症状最严重。

2.2 不同温度处理对冬枣生理品质的影响

果实硬度是衡量贮藏效果的重要指标，其下降速度与果实的寿命密切相关［11］。如图2(A)所示，随贮藏时间的延长，冬枣硬度整体呈现下降趋势。贮藏45d后，－0.5、－1.5℃处理组果实硬度明显大于其它处理，但两者差异不显著;贮藏60d后，－3.0℃处理组硬度明显低于其它处理。这表明－0.5、－1.5℃处理有效延缓了果实硬度的下降，而－3.0℃处理组在贮藏后期果实硬度下降最为明显。

可溶固形物的含量高低是评价果实风味的重要指标。如图2(B)所示，各处理组果实可溶固形物含量大体呈先升后降的趋势。－0.5℃处理组在贮藏15d时，可溶性固形物含量小幅上升，在贮藏15～75d间，保持在25.8%左右，然后在贮藏90d时出现急剧下降;－1.5℃处理组可溶固形物含量在贮藏0～60d之间逐渐上升，贮藏75d时急剧下降;－3.0℃处理组可溶固形物含量在贮藏15d时处于最低水平，贮藏30d时骤然增加，贮藏45、75d时可溶固形物含量呈明显下降趋势。

图1 不同温度对冬枣冷害指数的影响Fig.1 Effect of different temperatures on chilling injury index of Dongzao

图2 不同温度处理对冬枣生理品质的影响Fig.2 Effect of different temperatures on physiological quality of Dongzao

可滴定酸含量的变化是衡量果实贮藏效果的重要指标。如图2(C)所示，各处理组果实可滴定酸含量在贮藏前15d小幅上升后不程度下降趋势。贮藏15d时，－1.5℃处理组的可滴定酸含量在明显高于其它处理组;贮藏15～60d期间，－0.5℃处理组可滴定酸含量约为0.38%，此时其可滴定酸的含量明显高于其它处理，贮藏75d后下降趋势明显。

VC不仅是人体必需的营养物质，也是果蔬贮藏过程中抗衰老和逆境的重要指标［12］。如图2(D)所示，各个处理组的VC含量在贮藏期均呈先升后降的趋势，在贮藏45d都达到最大值，然后呈不同程度下降趋势。贮藏45d时，－1.5℃处理组的VC含量最高，其次是－0.5℃处理组，－3.0℃处理组含量最低。

2.3 不同温度处理对冬枣呼吸速率、乙烯释放量、乙醇含量的影响

如图3(A)所示，在整个贮藏过程中，各个处理组的呼吸速率均出现先升后降的趋势，都在贮藏60d时达到最大值。－0.5℃处理组呼吸速率在整个贮藏期间的变化趋势较为平缓，未出现较大的峰值;－2.0℃处理组在贮藏60d时呼吸速率在各处理中最大，为22.0mg CO2·kg－1·h－1;－2.5、－3.0℃处理组呼吸速率在在贮藏30d和45d时，呼吸速率明显高于其它处理组。

图3 不同温度处理对冬枣呼吸速率、乙烯释放量、乙醇含量的影响Fig.3 Effect of different temperatures on Respiration rate、C2 H2 production、Ethanol content of Dongzao

乙烯是调控果实软化衰老的关键因子，在果实成熟和衰老过程中起重要作用［13］。如图3(B)所示，在整个贮藏过程中，－0.5℃处理组的乙烯释放量随贮藏期的延长而逐渐增加，－1.5、－2.0、－2.5、－3.0℃大体上均出现升—降—升的趋势，四个处理组均在60d时出现最大值。贮藏60d时，－0.5℃处理组的乙烯释放量最小，－3.0℃处理组最大。

冬枣采后贮藏过程中发生无氧呼吸导致乙醇含量的增加，乙醇含量的变化与冬枣软化衰老密切相关。如图3－C所示，随着贮藏期的延长，各处理组的乙醇含量均出现增加的趋势，并且贮藏温度越低，乙醇含量越大。－0.5、－1.5℃处理组在整个贮藏期乙醇含量都很小;－2.5℃处理组乙醇含量在贮藏75d时急剧增加;－3.0℃处理组乙醇含量在整个贮藏过程中都明显高于其它温度处理组。

2.4 不同温度处理对冬枣细胞膜通透性、丙二醛(MDA)含量的影响

果实细胞膜透性可以反映出细胞膜受伤害的程度［14］。如图4(A)所示，随着贮藏时间的延长，各处理组的细胞膜通透性出现不同的增加趋势。其中，－0.5、－1.5℃处理组在整个贮藏过程中细胞膜的通透性均处于较低水平，并未出现明显的增大趋势;贮藏15d后，－3.0℃处理组的细胞膜通透性高于其它处理组;贮藏45d后，－2.5℃处理组的细胞膜通透性大体上呈线性增长。

MDA含量高低可以反映细胞膜的膜脂过氧化程度，可作为膜伤害和衰老的标志［15］。如图4(B)所示，不同处理的MDA含量均呈现先降后升的趋势，在贮藏15d时，各处理的MDA含量均下降，之后出现不同的增加趋势。贮藏30d时，－3.0℃处理组MDA含量明显高于其它处理组，之后一直处于较高水平;贮藏45d后，－0.5、－1.5℃处理组MDA含量变化较为平缓，－0.5℃处理组的MDA含量明显低于其它处理，稳定在18μmol·g－1左右。

图4 不同低温处理对冬枣细胞膜透性、丙二醛含量的影响Fig.4 Effect of different temperatures on cellmembrane permeability、MDA content of Dongzao

2.5 不同温度处理对冬枣总酚含量、多酚氧化酶活性(PPO activity)、超氧化物歧化酶活性(SOD activity)的影响

酚类物质具有抗氧化性，参与了植物的抗冷反应［16］。由图5(A)可知，随着贮藏时间的延长，冬枣的总酚含量呈下降趋势。在贮藏30d前，－0.5、－1.5℃处理的总酚含量要高于其它处理，贮藏60d后，－1.5、－2.0、－2.5、－3.0℃处理总酚含量相近，而－0.5℃处理的总酚含量要明显高于其它处理，变化趋势也较为平缓。

随着果实的成熟衰老，PPO的活性增加，酚类物质被PPO氧化成醌，褐变程度增加［17］。由图5(B)可知，不同处理的PPO活性大体呈升—降—升的趋势。贮藏60d时，各处理组的PPO活性均大幅增加;贮藏90d时，－2.5、－3.0℃处理组的PPO活性明显高于其它处理组，－0.5、－1.5℃处理组的PPO活性在各处理中最低。

SOD是植物抗氧化代谢中最为重要的一种抗氧化酶，SOD等活性氧清除剂的含量水平可作为果实衰老的生理指标［18］。由图5(C)可知，在整个贮藏期间，不同处理果实的SOD活性均先增大后减小。贮藏45d时，－0.5、－2.0、－2.5、－3.0℃处理SOD活性均达到最大值，其中－2.5℃处理的 SOD活性最大;－1.5℃处理的SOD活性在贮藏期75d前一直呈增大趋势，在75d时达到最大值;在贮藏90d时，－0.5℃处理组的SOD活性明显高于其它处理，－2.5、－3.0℃处理的SOD活性最低。

图5 不同温度对处理冬枣总酚含量、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶的影响Fig.5 Effect of different temperatures on Total phenol content、PPO activity、SOD activity of Dongzao

3 讨论

低温冷藏是果蔬采后最有效的贮藏方法之一，低温可降低果蔬采后的呼吸作用，延缓组织衰老，延长保鲜期。但是贮藏温度并非越低越好，温度过低容易引起果实的代谢失调和紊乱，导致果蔬发生冷害，降低食用价值［19］。虽然不同果实表现的冷害症状不完全相同，但是低温胁迫对植物组织膜系统和细胞壁结构的破坏是造成果实冷害的根本原因。细胞膜系统受到伤害是早期的冷害症状之一［20］，低温胁迫会诱导活性氧物质积累［21－22］，冷敏型植物活性氧清除酶系统活性迅速下降，导致活性氧代谢平衡失调，活性氧自由基大量积累［23］。植物细胞中含有抗氧化物质和抗氧化酶共同构成活性氧清除系统，其中抗氧化物质包括抗坏血酸等物质，而抗氧化酶系统包括超氧化物歧化酶(SOD)，低温胁迫会改变抗氧化酶的活性［24］，抗氧化酶活性的改变参与了植物的抗冷反应［23］。SOD是清除活性氧的第一个酶，它将细胞中产生的歧化为H2O2，形成的H2O2随即被CAT，POD等酶降

解，防止这些活性氧对细胞造成氧化损伤，但低温胁迫的环境以及贮藏后期果实的衰老，SOD活性下降，产生的过氧阴离子得不到有效的清除，会造成活性氧的积累，细胞内膜系统遭到破坏，造成细胞膜通透性增加，MDA的含量增加。酚具有氧化还原的性质，可以吸收、中和自由基，清除活性氧物质，是主要的抗氧化物质。多酚氧化酶(PPO)含量增加能够氧化酚类物质造成酶促褐变，降低了酚类物质的抗氧化的能力。VC不仅是一种常见的营养物质，还是植物非酶促防御系统的重要组成部分，保护细胞膜免受超氧自由基攻击、保护膜结构、维持膜系统完整性［25］，果实贮藏后期VC含量降低，使活性氧积累，细胞膜通透性增大。

在冬枣的贮藏过程中，－2.5、－3.0℃处理组在贮藏45d前，由于低温胁迫，SOD活性显著上升，之后随着果实的衰老，SOD活性急剧下降，二者贮藏45d时的VC含量较少，之后又出现大幅下降，使得果实的活性氧的含量增加，造成膜脂过氧化，而低温环境又加剧了细胞膜结构的破坏，果实的细胞膜通透性明显增大，MDA含量急剧增加，反过来又促进了膜脂过氧化程度的增大，使得果实出现了严重的冷害症状。另外，二者的PPO活性在60d时显著高于其它处理，使得果实的冷害程度进一步加深，果实的表皮和果肉颜色加深，出现皱缩和凹陷。

低温条件下乙烯释放量的增加是果实对冷害的一种生理反应［26］，60d时，－2.5、－3.0℃处理组冬枣乙烯释放量显著高于其它处理，可能是在贮藏60d时，由于膜脂过氧化作用加速了果实的衰老，使得乙烯释放量剧增。同时由于乙烯释放量的剧增，果实在60d的呼吸速率达到最大值，－2.5、－3.0℃处理组的呼吸速率要高于－0.5、－1.5℃处理组，加速了果实的营养物质的损耗，。为了抵御外界的低温，果实需要更多地能量抵御低温的伤害，冬枣在贮藏过程中发生无氧呼吸，果实的乙醇含量增加。果实的衰老通常伴随着乙醇含量的增加，当乙醇含量增加到一定程度时，果实内部会出现一系列生理变化，产生多种影响风味的次生代谢产物，产生其它异味。－3.0℃处理组的乙醇含量在整个贮藏过程中都明显高于其它处理。

－2.5、－3.0℃处理组的冬枣发生冷害后，硬度显著下降，可滴定酸含量也显著下降，果实的营养物质流失严重。

4 结论

冬枣的冷害程度随着贮藏温度的降低而加剧，－0.5℃处理组在整个贮藏期间均未出现冷害症状，－1.5℃处理的冬枣仅在贮藏的末期出现个别的冷害症状，－2.0、－2.5和－3.0℃处理组在贮藏的中后期均出现冷害症状，其中－3.0℃处理组的冷害症状最严重。－3.0℃处理组在贮藏30d时就出现冷害现象，贮藏90d时冷害指数达到68%，果皮出现严重的凹陷和皱缩;在贮藏后期，其总酚含量低于其它处理，PPO含量显著高于其它处理组，发生严重的褐变;SOD活性处于最低水平，细胞膜透性、MDA含量和乙醇含量均显著高于其它处理组，营养物质损失严重，硬度显著低于其它低温处理组，果实处于极度衰老状态，发生严重的冷害现象。

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Effect of different tem perature on chilling injury of‘Dongzao’Jujube

LIU Hui1，LI Jiang－kuo2，NONG Shao－zhuang1，*，ZHANG Ping2，KOU W en－li1
(1.School of Food Engineering，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China; 2.Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products，Tianjin 300384，China)

In order to exp lore the temperature that the Dongzao occurred chilling injury and the chilling injury extent under d ifferent tem peratures，the chilling injury experiment for determ ing the best storage tem perature w ithout the occurrence of chilling injury were studied.The jujube was stored under different temperatures of－0.5、－1.5、－2.0、－2.5、－3.0℃ and the chilling injury index，several nutritional and physiological indexes were measured.Results showed that:the chilling injury extent was more severity when the tem perature was lower，Dongzao stored at－0.5℃ d id not occur chilling injury during the whole storage period;Dongzao stored at－1.5℃ occurred chilling injury individually in later storage period of 90d，all of the Dongzao stored at－2.0、－2.5 and －3.0℃ occurred chilling injury during the m idd le and later storage period.And Dongzao stored at－3.0℃ exhibited the maximum chilling injury，its cellmemb rane permeability，MDA content，ethanol content and PPO activity were significantly higher than other treatm ents，its totalphenol contentwas observab ly lower than other treatments.

Zizyphus jujube Mill.‘Dongzao’;low tem perature;quality;chilling injury

TS255.3

A

1002－0306(2012)12－0344－05

2011－09－19 *通讯联系人

刘辉(1986－)，男，硕士，研究方向:农产品加工与贮藏。

天津市自然科学基金(11JCYBJC08500);天津市农业科技成果转化与推广项目(201002020)。