低温驯化结合冰温贮藏对猕猴桃品质的影响

范思仪，陈爱强，张倩倩，刘朴，关文强*

低温驯化结合冰温贮藏对猕猴桃品质的影响

范思仪1a，陈爱强1b，张倩倩1a，刘朴2，关文强1a*

（1.天津商业大学 a.天津市食品与生物技术重点实验室 b.天津市制冷技术重点实验室，天津 300134；2.河南省果然风情果业股份有限公司，河南 南阳 474550）

研究不同低温驯化处理方式结合冰温贮藏对猕猴桃品质的影响，为猕猴桃贮藏保鲜提供新技术。将猕猴桃在冰温（−0.5±0.2）℃、快速驯化（4 ℃驯化48 h）结合冰温和慢速驯化（10 ℃驯化24 h后再4 ℃驯化24 h）结合冰温的条件下贮藏180 d，定期测定猕猴桃相关指标。贮藏结束时，对照组可滴定酸（Titratable Acid，TA）含量为0.733%、维生素C（Vitamin C，VC）含量为208.7 mg/kg、硬度为0.692 N，而慢速驯化组的TA含量为1.053%、VC含量为259.4 mg/kg、硬度为1.119 N。与对照组相比，低温驯化结合冰温贮藏能够降低质量损失率、冷害率及腐烂率，抑制可溶性固形物（Soluble Solids，TSS）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量的增加，脂氧合酶（Lipoxygenase，LOX）活性的上升和自由水的损失，以及保持了过氧化物酶（Peroxidase，POD）的活性。慢速驯化比快速驯化处理能够更有效地保持冰温贮藏猕猴桃的品质，延长采后贮藏保鲜的时间。

冰温；低温驯化；猕猴桃；品质；贮藏保鲜

猕猴桃风味优美、营养丰富，富含维生素C、膳食纤维和多种矿物[1]，近年来我国猕猴桃种植规模和产量持续增长，连续多年稳居全球首位，在全球猕猴桃产业中占有重要地位[2]。猕猴桃果实是呼吸跃变型水果，在常温条件下贮藏，容易出现失水萎缩、果肉软化和腐烂等问题，贮藏期短，影响销售[3]。目前猕猴桃主要的采后保鲜方法为低温冷藏结合1-MCP处理。然而，1-MCP处理不当会造成猕猴桃后熟障碍[4]，而且猕猴桃在低温冷藏过程中有冷害现象发生[5]。因此，研究适当的贮藏方法，对保持猕猴桃采后品质、延长贮藏时间具有重要意义。

冰温贮藏指将贮藏温度降于0 ℃至其冰点之间，在保持果蔬组织细胞不冻结状态条件下，可以更有效地抑制呼吸代谢作用，降低衰老速率，避免有害微生物的滋生，延长果蔬的贮藏期[6-7]，近年来在生鲜农产品贮藏保鲜中应用研究逐渐增多。然而果蔬在低温贮藏过程中若贮藏温度超过了自身对低温的敏感程度就易导致冷害现象发生，影响品质[5]。低温驯化通过在果蔬贮藏前采用一次或多次短时间降温，可以使果蔬更好地适应低温环境，比直接进行低温贮藏的效果更好[8]。周玉飞等[9]研究发现，果蔬在经过一段时间的低温锻炼后，可以提高抗寒性。李江阔等[10]研究发现低温锻炼后冰温贮藏可有效降低磨盘柿乙烯释放速率的上升，抑制了淀粉酶活性和可溶性果胶含量的升高，保持了果实硬度。Li等[11]研究发现低温驯化后再冰温贮藏的皇冠梨比直接冰温的含有更高的可溶性固形物，降低了果皮组织中MDA含量，显著降低了抗氧化酶活性，提高了果实品质。关于低温驯化结合冰温贮藏对猕猴桃品质影响的研究还未见报道。

本文通过研究不同低温驯化方式结合冰温贮藏对猕猴桃品质和生理生化变化规律的影响，确定合适的低温驯化方法，完善猕猴桃冰温贮藏技术，为实际生产应用提供理论支撑和技术方法。

1 实验

1.1 材料与试剂

主要材料：“海沃德”猕猴桃，采摘自陕西省宝鸡市岐山县永红合作社猕猴桃基地，采摘后套泡沫网并放置于纸箱（36 cm×25.5 cm×20.8 cm）中，每箱质量约为5 kg，即时通过德邦快递运送到实验室。

主要试剂：三氯乙酸、三氯化铁、磷酸（质量分数为85%）、无水乙醇、4,7-二苯基-1, 10-菲咯啉、硫代巴比妥酸、冰醋酸、无水醋酸钠、愈创木酚、过氧化氢、聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙二醇6000、亚油酸钠、磷酸钠，分析纯，天津市鑫桥化工贸易有限公司。

1.2 仪器与设备

主要仪器和设备：PAL-BX/ACID1型糖酸一体机，日本ATAGO公司；TA-XT Plus质构仪，英国Stable Micro System公司；Evolution 201型紫外分光光度仪，美国Thermo Scientifc公司；Check Point Ⅲ 便携式顶空分析仪，丹麦Ametek Mocon公司；ES-100乙烯气体分析仪，意大利FCE公司；CR-400色彩色差计，日本帕尼卡美能达公司；H1850R台式高速冷冻离心机，长沙湘仪离心机仪器有限公司；NMI20-025V-1核磁共振分析仪，上海纽迈电子科技有限公司；冰温实验中试库，日本大青工业株式会社；GQB-700KB温度梯度箱，天津捷盛东辉保鲜科技有限公司；MX100数据采集器，上海松导加热传感器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试材的处理

选取大小、色泽一致，无任何机械损伤和病虫害、成熟度统一的果实进行分装，装入打孔的PE保鲜自封袋（240 mm×170 mm）后封口。每袋装4个果实，然后按照表1中3种方式处理，每个处理共300个果实。

表1 低温驯化结合冰温贮藏猕猴桃处理条件

Tab.1 Conditions of kiwifruit treatments for low temperature domestication combined with ice temperature storage

贮藏期间每20 d取鲜样测定相关指标，同时留样保存于–80 ℃冰箱中用于后续指标的测定。贮藏结束统计腐烂率和冷害率。

1.3.2 果实温度的测定

将T型热电偶与MX100数据采集器连接，利用二级标准温度计对热电偶进行标定。将2根热电偶分别插入猕猴桃中心处和二分之一半径处，每隔5 s测定各组驯化期间果肉和果心温度，并绘制成猕猴桃果实温度随时间的变化曲线。

1.3.3 指标测定

1）冰点测定。根据尚海涛等[12]的方法稍作改进。将温湿度记录仪的探头插入猕猴桃中心部位，放到−30 ℃的冰箱中，记录每10 s的温度变化，猕猴桃完全冻结后导出温度记录仪中的数据，根据温度曲线确定猕猴桃冰点。

2）冷害率。参考Dantas等[13]的方法。贮藏结束时，随机取50个果实，置于20 ℃、5 d，用于冷害率的统计，冷害果实判断依据为皮下木质化，果肉水渍化、木质化状态。每个处理重复3次，根据式（1）计算。

式中：为冷害率，%；1为冷害果实数；2为总果实数量。

3）腐烂率。参考刘娜等[14]的方法。贮藏结束时随机选取50个果实，记录腐烂果数。腐烂果实判断依据为流水，腐化，出现霉变状态。每个处理重复3 次，根据式（2）计算。

式中：为腐烂率；1为腐烂果实数；2为总果实数。

4）TSS和TA含量。采用糖酸一体机测定，猕猴桃果实去皮后沿赤道方向横切，取约5 g果肉，挤压成汁。可滴定酸需要将果汁稀释50倍，滴入糖酸一体机，测量3次，将测量读数的平均值作为该样品的TSS和TA含量。

5）维生素C。参考曹森等[15]的方法稍加修改，取1 g猕猴桃果肉样品加入5 mL质量浓度为50 g/L的TCA溶液。在冰浴下研磨，定容后过滤。取1.0 mL提取液于试管中，加入1.0 mL TCA，使用紫外分光光度计测定波长532 nm处的吸光度值。

6）质量损失率。采用称量法[16]测定，利用电子天平测量并按式（3）计算。

式中：为质量损失率，%；0为猕猴桃初始质量，g；m为贮藏第天时的猕猴桃质量，g。

7）硬度。参考Burdon等[17]的方法稍加修改，利用质构仪对果肉赤道位置进行硬度测定。使用P2探头（直径为2 mm）测量硬度，样品被穿透至10 mm，单位为N。

8）丙二醛。参考曹建康等[16]的硫代巴比妥酸方法进行测定。

9）POD活性和LOX活性。参考曹建康等[16]的方法，分别用愈创木酚法和亚油酸钠法。

10）水分分布。采用低场核磁共振测定，利用CPMG序列拟合反演得到猕猴桃果肉弛豫时间2数据。取2 g猕猴桃样品，放置于核磁管中心。采样点数为1 440 464，采样频率为200 kHz，回波个数为18 000，累加次数为4次，重复时间为100 ms。

1.4 数据处理

采用SPSS 16.0软件进行方差分析，用Duncan法进行多重比较，<0.05表示存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 猕猴桃冰点和冰温贮藏温度的确定

测试果实冰点是确定其冰温贮藏温度的基础条件，猕猴桃冻结过程中的温度变化曲线如图1所示。温度变化曲线表明猕猴桃的冰点为−2.1 ℃，考虑到冰温库的温差和温度安全余度，本研究猕猴桃冰温贮藏条件为温度设定−0.5 ℃，实际贮藏温度（−0.5±0.2）℃。

图1 猕猴桃温度变化曲线

2.2 猕猴桃驯化过程中果实温度变化

低温驯化期间及冰温贮藏初期降温过程中，猕猴桃果心和果肉温度随时间的变化如图2所示。驯化过程中猕猴桃果实温度不断降低且各部分降温速率不同，果肉部分降温较快，果心部分降温较慢。从放入冷库开始测量，对照组经过6.5 h、快速驯化组67.4 h、慢速驯化组67.5 h后，猕猴桃果心温度降至−0.5 ℃，达到冰温贮藏温度。

图2 在对照组（a）、快速驯化（b）和慢速驯化（c）过程中猕猴桃各部位温度的变化

2.3 猕猴桃冷害率和腐烂率的变化

冷害率能够反映冷藏果实冷害现象的程度。冰温贮藏80 d时，猕猴桃开始出现冷害。如图3a所示，贮藏180 d时，慢速驯化组猕猴桃果实冷害率为28.67%，显著低于对照组（39.67%）和快速驯化组（33.33%）（<0.05）。如图3b所示，贮藏180 d时，对照组猕猴桃果实的腐烂率为22.33%，而快速驯化和慢速驯化组的腐烂率分别为17.33%和12.24%。可以看出，低温驯化使果实适应低温环境，提高抗寒性，有效降低冰温贮藏猕猴桃冷害和腐烂的发生，且慢速低温驯化优于快速低温驯化。

图3 贮藏180 d时猕猴桃果实的冷害率（a）和腐烂率（b）

注：同一贮藏时间，不同组别小写字母不同表示差异显著（＜0.05），下同。

2.4 猕猴桃TSS和TA含量的变化

TSS和TA含量是评价猕猴桃风味和食用品质的关键指标，二者作为呼吸基质，也是合成ATP的主要来源[18]。由图4a可知，猕猴桃的TSS含量明显上升，低温驯化组始终低于对照组。贮藏80 d后，慢速驯化组的TSS含量显著低于对照组的（<0.05）。贮藏到第180天时，对照、快速驯化和慢速驯化组的TSS含量分别上升了81.86%、73.88%和62.82%。说明随着猕猴桃的后熟，淀粉的转化使得TSS含量增加，低温驯化减缓了这种代谢作用，抑制了TSS含量的升高。由图4b可知，伴随着呼吸作用，TA含量明显下降，低温驯化组始终高于对照组。贮藏120 d后，慢速和快速驯化组的TA含量均显著高于对照组的（＜0.05）。以上结果表明低温驯化能够抑制呼吸作用，减少TSS和TA的损失。

图4 猕猴桃贮藏过程中TSS（a）和 TA含量（b）的变化

2.5 猕猴桃VC含量的变化

果实中VC含量与氧化应激防御和抑制膜退化有关，其减少是组织衰老的表现[19]。如图5所示，猕猴桃VC含量明显下降，在贮藏前100 d各组VC含量下降速度迅速，100 d后下降的速度趋于平缓。除了第60天，低温驯化组的VC含量都显著高于对照组的（<0.05），其中慢速驯化组VC含量最高。慢速驯化降低了猕猴桃体内酶反应的速率，从而减缓了VC的氧化分解。这与低温驯化葡萄柚有助于延缓抗坏血酸下降的结果相似[20]。

2.6 猕猴桃质量损失率和硬度的变化

由于自身呼吸代谢消耗和蒸发作用，果实贮藏过程中会产生质量损失[21]。猕猴桃贮藏期间质量损失率呈逐渐增加的趋势（图6a）。对照组猕猴桃的质量损失率大于低温驯化组的，且质量损失率增加的速度也大于低温驯化组。贮藏到60 d后，慢速驯化组与对照组差异显著（＜0.05）。可能是因为慢速驯化降低了猕猴桃的新陈代谢，减少了呼吸底物的消耗，有利于猕猴桃水分的保持。硬度指果实抗压力的强弱，是衡量贮藏效果的重要指标[22]。各组猕猴桃硬度变化如图6b所示，随贮藏时间的增加硬度呈下降趋势，其中对照组下降速度最快，而低温驯化组下降缓慢。贮藏180 d时，对照组、快速驯化组和慢速驯化组硬度分别下降至0.69、0.89、1.12 N。其中慢速驯化组的硬度保持了较高水平，相比对照组差异显著（<0.05）。说明随着猕猴桃成熟，果胶分解，导致果实细胞间失去结合力，硬度下降，慢速驯化对猕猴桃软化有更好的延缓作用。这与蔡琰等[23]对水蜜桃的研究结果是一致的。

图5 低猕猴桃贮藏过程中VC含量的变化

图6 猕猴桃贮藏过程中质量损失率（a）和硬度（b）的变化

2.7 猕猴桃丙二醛含量和LOX活性的变化

逆境胁迫会破坏活性氧的平衡，导致膜脂过氧化现象的发生，膜脂过氧化产生的MDA，通常用于评估膜损伤的程度[24]。由图7a可知，猕猴桃贮藏期间MDA含量整体均有所增加，其中对照组MDA含量上升最快，随着贮藏时间的推移，对照组的MDA含量一直高于各驯化组。80 d后，慢速驯化组的MDA含量显著低于对照组的（<0.05），说明慢速驯化能够抑制MDA含量的增加，减少细胞膜的损伤。LOX能够导致不饱和脂肪酸氧化，破坏果实细胞膜完整性，加速果实衰老[25]。图7b可知，贮藏期间，猕猴桃LOX活性整体呈上升趋势，对照组LOX活性始终高于低温驯化组，且慢速驯化组低于快速驯化组。贮藏60 d后，慢速驯化组与对照组存在显著性差异（<0.05），说明慢速驯化组能够有效抑制LOX活性的增加，对保持细胞膜的完整性具有一定作用。

图7 猕猴桃贮藏过程中丙二醛含量（a）和 LOX活性（b）的变化

2.8 猕猴桃POD活性的变化

POD是果实处于逆境胁迫时酶促防御系统的关键酶之一，可以催化H2O2，清除自由基，从而提高植物的自身抗逆性[26]。如图8所示，在贮藏前100 d所有处理组POD活性呈上升趋势，并在100 d达到峰值，随后呈下降趋势，对照组POD活性始终低于低温驯化组。在贮藏后期，POD活性下降，可能是果实衰老，导致清除自由基的能力下降。贮藏80 d后，慢速驯化组POD活性显著高于对照组（<0.05），说明慢速驯化有利于POD活性的保持。

图8 猕猴桃贮藏过程中POD活性的变化

2.9 猕猴桃水分分布的变化

如图9所示，随着贮藏时间延长，3种贮藏条件下猕猴桃内各状态水分流动性逐渐增大，慢速驯化组贮藏至40 d过程中，结合水弛豫面积21整体基本保持不变，但其他组贮藏至40 d过程中，出现上升，说明存在自由水和不易流动水向结合水的转化现象。主要原因可能是猕猴桃的细胞壁降解酶在低温胁迫下受到抑制，减缓了果胶、糖类等物质的解聚，各种酶的活性加速了猕猴桃进行生理代谢，从而使结合水含量增加[27]。不易流动水弛豫面积22是先升后降的趋势，3个处理组都在第100天达到峰值，可能是因为猕猴桃果肉水分流失严重，组织结构开始收缩，自由水向组织内部迁移，并与大分子基团结合引起的[28]。此后细胞膜结构被破坏，22迅速降低，慢速驯化组下降最缓慢，说明慢速驯化可以减少不易流动水的散失，维持猕猴桃正常的生理活动。自由水弛豫面积23表现为整体下降的趋势，慢速驯化组下降趋势相对稳定，对照组下降趋势最为迅速，这可能是因为慢速驯化组抑制了活性氧代谢，降低了自由基对膜结构的伤害，所以减少了水分的流失。随着贮藏时间的延长，膜结构的完整性被破坏，导致水分从液泡迁移到细胞质，最终迁移到环境。因此，自由水峰面积的比例降低，而结合水峰面积比例增加。

图9 不同处理组猕猴桃结合水（a）、不易流动水（b）和自由水（c）峰面积比例随贮藏时间的变化

3 讨论

低温冷藏是目前使用最广泛的果蔬保鲜方法，但贮藏温度如果超过了自身对低温的敏感程度就会引起果实代谢失调和紊乱，产生冷害现象，造成品质劣变[29]。冷害的发生与膜脂过氧化和抗氧化酶的活性密切相关[30]。低温胁迫会导致LOX活性升高，引起膜脂过氧化，导致膜脂分解，促进MDA积累，破坏膜结构，造成溶质渗漏，还降低POD等抗氧化酶的活性，最终造成冷害的出现[31]。本实验结果表明，低温驯化在一定程度上抑制了冰温贮藏过程中猕猴桃LOX活性的增加，降低了MDA含量上升的速率，保持了POD活性。说明低温驯化能够有效降低冰温贮藏猕猴桃膜脂过氧化速率，保持细胞膜的完整性，提高与耐寒性有关抗氧化酶的活性，从而降低了猕猴桃的冷害率，这与逐步降温处理芒果和“徐香”猕猴桃抑制LOX活性和MDA含量，保持POD活性，从而减轻冷害现象的研究结果一致[32-33]。本实验还发现低温驯化处理除了能够有效抑制猕猴桃冷害发生程度外，还对提高猕猴桃的品质有积极的作用，可以降低腐烂率，抑制TSS的上升，以及TA和VC含量的降低，这与低温驯化提高冷藏葡萄柚保鲜效果的研究结果相似[20]。

冰温贮藏等冷藏技术会引起水分的迁移流失，致使细胞膨压降低，造成果实的软化[34]。冰温贮藏前进行低温驯化可调控果蔬组织的水分状态，从而使果蔬逐步适应低温，减轻低温胁迫。在本实验中，随着贮藏期增加，各处理组猕猴桃内各状态水分流动性逐渐增大，而22初期上升末期下降，23均呈下降趋势，21均呈上升趋势。其中慢速驯化组的猕猴桃水分流失最缓慢，这可能是因为逐步降温使猕猴桃更好地适应冰温的环境，增加了组织对水分的束缚能力，从而延缓质量损失率的上升和硬度的下降。这与低温驯化处理深州蜜桃减缓水分流失的研究结果一致[35]。从水分变化相关角度揭示低温驯化结合冰温贮藏猕猴桃保鲜的机理还需要进一步深入研究。

4 结语

与直接冰温贮藏相比，低温驯化后再结合冰温贮藏的猕猴桃，能够提升保鲜效果，更有效地保持猕猴桃品质。低温驯化结合冰温贮藏可以延缓猕猴桃硬度的降低，减少质量损失率，减缓丙二醛含量和LOX活性的升高，维持较高的POD活性，降低冷害率和腐烂率，延缓猕猴桃TSS含量的升高、TA和VC含量的降低。猕猴桃组织中不同状态的水分子存在相互转化现象，低温驯化后再冰温贮藏的猕猴桃各状态水分流失比直接冰温贮藏缓慢。在不同驯化方式的冰温贮藏处理组中，慢速驯化（10 ℃驯化24 h后再4 ℃驯化24 h）处理对猕猴桃各方面品质都有较好的保持，可以有效提高猕猴桃的食用价值和商品价值。

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Effect of Low Temperature Domestication Combined with Ice Temperature Storage on Kiwifruit Quality

FAN Siyi1a, CHEN Aiqiang1b, ZHANG Qianqian1a, LIU Pu2, GUAN Wenqiang1a*

(1. a. Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, b. Tianjin Key Laboratory of Refrigeration Technology, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China; 2. Henan Guoran Fengqing Fruit Industry Co., Ltd., Henan Nanyang 474550, China)

The work aims to study the effects of different low temperature domestication treatments combined with ice temperature storage on the quality of kiwifruit to provide a new technology for kiwifruit storage. The kiwifruit was stored at ice temperature (−0.5±0.2) ℃, rapid domestication (48 h at 4 ℃) combined with ice temperature and slow domestication (24 h at 10 ℃ followed by 24 h at 4 ℃) combined with ice temperature for 180 days, and relevant indexes of kiwifruit were measured periodically. At the end of storage, the titratable acid (TA) content of the control group was 0.733%, the vitamin C (VC) content was 20.87 mg/100 g, and the hardness was 0.692 N. In the slow domestication group, the TA content was 1.053%, the VC content was 25.945 mg/100 g, and the hardness was 1.119 N. Compared with the control group, low temperature domestication combined with ice temperature storage could reduce the rate of weight loss, cold damage and decay, inhibit the increase of soluble solids (TSS), malondialdehyde (MDA) content, lipoxygenase (LOX) activity and the loss of free water, and maintain peroxidase (POD) activity. In conclusion, slow domestication is more effective than fast domestication treatments in maintaining the quality of kiwifruit stored at ice temperature and prolonging the postharvest storage freshness.

ice temperature; low temperature domestication; kiwifruit; quality; storage

TB485；TS255.3

A

1001-3563(2024)03-0062-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.03.008

2023-10-07

国家重点研发计划（2022YFD1600704）