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摘要 [目的] 研究短期厌氧处理对鲜切菠萝蜜在低温贮藏期品质的影响。[方法] 以鲜切菠萝蜜为试验材料，在纯氮（N2）中分别放置0（对照）、6、12、18和24 h，然后于低温保藏，以期确定最佳的处理时间并初步探讨短期厌氧处理的作用机理。[结果] 试验表明，12 h厌氧预处理有效抑制了鲜切菠萝蜜褐变发生和病原菌的生长，将鲜切菠萝蜜的贮藏期由4.0 d延长到8.8 d，显著延长了其冷藏寿命，保持了较高的可溶性固形物、可滴定酸和VC含量。同时，该处理减缓了鲜切菠萝蜜细胞膜透性增加，保持了果肉组织细胞膜系统的完整性。另外，短期厌氧预处理维持了鲜切菠萝蜜组织内酚类物质水平，抑制了PPO活性，从而抑制了冷藏鲜切菠萝蜜的褐变。[结论] 12 h的厌氧预处理是一种减缓冷藏鲜切菠萝蜜品质劣变和延长冷藏寿命的有效措施。
关键词 厌氧处理；鲜切菠萝蜜；品质；冷藏
中图分类号 S509.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）08-02460-04
Effects of Shortterm Anaerobic Pretreatment on Quality of Freshcut Jactfruit during Cold Storage
LI Jiangming， LIU Hai et al
（College of Food Science and Technology， Guangdong Ocean University， Zhanjiang， Guangdong 524088）
Abstract [Objective] To study effects of shortterm anoxia pretreatment on fruit quality of freshcut jactfruit. [Method] Freshcut jactfruit being exposed to N2 for 0， 6， 12， 18 and 24 h was used to investigate the effects of shortterm anaerobic pretreatment on fruit quality during cold storage， determinate the appropriate pretreatment time， and understand mechanism of quality maintenance of freshcut jactfruit by anoxia treatment. [Result] The results indicated that exposure of freshcut jactfruit to N2 gas for 12 h significantly reduced the surface browning and inhibited the disease development. The shelf life of N2pretreated fruit at low temperature was extended from 4 to 8.8 days， compared with the control （nontreatment）. The shortterm anaerobic pretreatment significantly prolonged the shelf life of and maintained higher the total titratable acidity， vitamin C and total soluble solid content of freshcut jactfruit. Shortterm anaerobic pretreatment delayed the increase in the membrane permeability and maintained relatively membrane integrity of freshcut jactfruit during cold storage. Furthermore， the treatment maintained a higher content of total phenolic compounds and induced PPO activity in comparison with the control. [Conclusion] The 12 h anoxia pretreatment can be used to prevent quality deterioration of the coldstored freshcut jactfruit and extend shelfhalf of cold storage.
Key words Anoxia treatment； Freshcut jactfruit； Quality； Cold storage
菠萝蜜（Artocarpus heterophyllus）是我国南方和东南亚一种重要的热带水果，其果肉可口芬香，颜色亮黄，深受消费者喜欢。菠萝蜜富含碳水化合物、矿物质、羧酸、膳食纤维、维生素C和维生素B1等，具有较高的营养价值[1]。但其果实硕大，不耐贮存，采后极腐烂变质，远销十分困难，并且由于其特殊的结构形态，食用极不方便。此外，由于鲜切菠萝蜜极易受到微生物侵染而快速劣变。因此，探讨鲜切菠萝蜜的保鲜方法，从而延长其贮藏期又方便食用，显得很有必要。
近年来，厌氧处理在采后果蔬贮运保鲜上的研究正日益深入。研究表明，厌氧处理可抑制某些细菌和真菌的生长，减少果蔬病害发生，延缓果蔬成熟软化，降低呼吸作用和乙烯合成，减缓组织褐变，降低乙醛、乙醇及酯类化合物等异味物质的产生，从而能较好地保持果蔬品质[2-4]。Fallik等报道了24 h的短期纯氮气处理“F870”番茄，发现可有效抑制番茄组织上接种的灰葡萄孢菌的生长，并控制了番茄采后腐烂发生[2]。You等研究得出，短期厌氧预处理有效抑制了鲜切马蹄病原菌的生长，显著延长了其冷藏寿命，保持了较高的VC和淀粉的含量[5]。目前，厌氧处理在鲜切菠萝蜜保鲜方面的应用未見报道，笔者初步探讨短期厌氧处理对鲜切菠萝蜜保鲜效果的影响。 图2 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间褐变指数的影响
由图3可见，经短期厌氧预处理的鲜切菠萝蜜在低温贮藏前9 d基本没有病害发生，在贮藏12 d，感病指数约为7%；而对照在低温贮藏第4天感病指数为1.0%，但4 d后感病指数明显上升，在12 d 时达到25.6%，说明12 h厌氧处理有效抑制了鲜切菠萝蜜在低温期病害的发生。
图3 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间感病指数的影响
2.4 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间可溶性固形物和可滴定酸含量的影响
果蔬蔬样品中的可溶性固形物（主要是可溶性糖）含量能直接反映果蔬的成熟程度和品质状况。一般地，在果蔬的成熟过程中，果蔬的可溶性固形物含量逐渐增加，但在衰老过程中可能出现下降。鲜切菠萝蜜在低温贮藏期间，可溶性固形物含量表现出先上升后下降的趋势（图4）。鲜切菠萝蜜的TSS含量在冷藏前6 d急剧上升，在第6天达到最高值，而经过12 h厌氧预处理的鲜切菠萝蜜TSS含量比对照组略微多0.5%。对照组的TSS含量在第8天后下降加快，而处理组的TSS含量下降相对缓慢。在冷藏后6 d，厌氧处理的TSS含量明显高于对照组（图4）。
图4 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间可溶性固形物含量的影响
可滴定酸与果实的品质和风味密切相关。图5表明，鲜切菠萝蜜在低温贮藏期间，总酸含量一直呈下降趋势。因为果蔬中的有机酸作为呼吸基质，是合成能量ATP的主要来源，同时也是细胞内很多生化过程中所需中间代谢物的提供者。因此，离体果实在后熟过程中随着呼吸底物的消耗，可滴定酸含量下降，品质下降。但经过12 h厌氧处理的鲜切果肉TA含量下降较对照组缓慢，两者在前6 d变化相差不大，但后6 d对照的TA含量急剧下降，明显低于处理组；在第12天，处理组和对照组TA含量分别为0.39%和0.28%，说明12 h厌氧预处理明显减缓鲜切菠萝蜜在冷藏期间可滴定酸含量的下降。
安徽农业科学 2014年
图5 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间可滴定酸含量的影响
2.5 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间VC的影响
由图6可知，随冷藏时间延长，鲜切菠萝蜜VC含量不断下降。在冷藏前2 d，处理组和对照组鲜切菠萝蜜下降速率相差不大；2 d后，经短期厌氧预处理的鲜切菠萝蜜的VC含量下降比对照缓慢，其VC含量始终高于对照组。这表明短期厌氧预处理有利于保持鲜切菠萝蜜的VC含量。
图6 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间VC含量的影响
2.6 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间质膜渗透性的影响
细胞膜完整性可用相对电导率大小加以表示。果蔬组织后熟衰老过程中，细胞质膜功能活性下降，膜透性增加，出现细胞内电解质向外渗漏，导致相对电导率上升。图7表明，随着低温贮藏时间的延长，鲜切菠萝蜜的电导率呈现出不断上升的趋势。未经厌氧处理的鲜切菠萝蜜电导率从第2天开始迅速上升，而处理组在前6 d增加缓慢，并在整个冷藏期间经厌氧处理的鲜切菠萝蜜电导率明显低于对照组。在第12天结束时，经短期厌氧预处理的鲜切菠萝蜜组织电导率仅为对照的76.92%，说明12 h厌氧预处理明显降低了鲜切菠萝蜜在冷藏过程中组织膜透性增加，保持了质膜的完整性。
图7 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间膜相对电导率的影响
2.7 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜的多酚类物质含量的影响
由图8可知，随冷藏时间延长，鲜切菠萝蜜组织中酚类物质含量呈下降趋势，但对照组织的酚类物质含量下降较厌氧处理快，说明12 h厌氧预处理可有效保持组织较高的酚类物质含量。
图8 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间总酚含量的影响
2.8 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜的PPO活性的影响
图9表明，对照鲜切菠萝蜜组织的PPO活性表现出先上升后下降的变化趋势，从第2天开始其PPO活性快速上升，到第6天达到高峰，然后下降直至冷藏结束；而经12 h厌氧处理的鲜切菠萝蜜组织PPO活性在冷藏前2 d先下降，然后在第2～6天变化不大，从第6天开始逐步上升，直至冷藏结束，但冷藏前10 d，其PPO活性明显低于对照组。这说明12 h短期厌氧预处理抑制了鲜切菠萝蜜在冷藏期间PPO活性升高。
图9 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间PPO活性的影响
3 讨论
鲜切果蔬保鲜的关键是控制果实病害和表面褐变的发生。该研究表明，12 h厌氧预处理可有效抑制鲜切菠萝蜜果实病害生长和表面褐变的发生，提高果实商品率，延长贮藏期，这与You等报道的结果相一致[5]。厌氧处理效果还依赖于处理时间长短和果蔬种类[9]。该试验中，不同时间厌氧预处理均可有效抑制鲜切菠萝蜜在冷藏期间品质的劣变，其中12 h 处理效果最为明显，由对照的4.0 d延长至8.8 d。在冷藏前6 d，短期厭氧处理对鲜切菠萝蜜组织中可溶性固形物和可滴定酸的影响较少，但能减缓其在冷藏后期的减少，有利于保持鲜切菠萝蜜在冷藏过程中品质。
VC含量高低是评价果蔬品质特性之一。采后果实随着贮藏时间延长，VC含量含量不断减少，特别果蔬经过加工后VC极易发生氧化分解[10]。该试验发现，短期厌氧预处理有利于保持在冷藏过程中鲜切菠萝蜜组织的VC含量，减少果实营养成分在贮藏过程中分解。
一般认为，果蔬采后褐变是由于果实组织中的酚类物质在酶催化下氧化为醌，然后醌经聚合反应，形成褐色物质而产生褐变[11]。而果实组织细胞质膜完整性破坏是果蔬褐变的重要原因[12]。在正常情况下，果实中酚类物质和多酚氧化酶（PPO）在细胞中区域化分布阻止了底物和酶的直接接触，因而避免了正常组织的酶促褐变发生[13]。但由于果实衰老或采后鲜切加工会破坏酶和底物的区域化分布，导致褐变加快，因此，果实组织细胞膜系统劣变是果实褐变的主要原因。该试验发现，鲜切菠萝蜜褐变指数和膜透性变化的趋势一致，12 h厌氧预处理能明显减缓果肉组织膜透性的增加，较好地保持细胞组织质膜的完整性，防止多酚氧化酶和底物的接触反应，从而抑制了鲜切菠萝蜜果肉表面褐变的发生。同时，该研究也发现，短期厌氧预处理能明显抑制在冷藏期间鲜切菠萝蜜果肉组织中PPO活性，并保持相对较高的总酚含量，从而有效减缓鲜切菠萝蜜果肉表面的褐变，提高果肉切片的品质，延长保质期。这说明12 h 氮气厌氧处理可以作为能够保持鲜切菠萝蜜较好品质和延长冷藏期的有效措施。
关键词 厌氧处理；鲜切菠萝蜜；品质；冷藏
中图分类号 S509.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）08-02460-04
Effects of Shortterm Anaerobic Pretreatment on Quality of Freshcut Jactfruit during Cold Storage
LI Jiangming， LIU Hai et al
（College of Food Science and Technology， Guangdong Ocean University， Zhanjiang， Guangdong 524088）
Abstract [Objective] To study effects of shortterm anoxia pretreatment on fruit quality of freshcut jactfruit. [Method] Freshcut jactfruit being exposed to N2 for 0， 6， 12， 18 and 24 h was used to investigate the effects of shortterm anaerobic pretreatment on fruit quality during cold storage， determinate the appropriate pretreatment time， and understand mechanism of quality maintenance of freshcut jactfruit by anoxia treatment. [Result] The results indicated that exposure of freshcut jactfruit to N2 gas for 12 h significantly reduced the surface browning and inhibited the disease development. The shelf life of N2pretreated fruit at low temperature was extended from 4 to 8.8 days， compared with the control （nontreatment）. The shortterm anaerobic pretreatment significantly prolonged the shelf life of and maintained higher the total titratable acidity， vitamin C and total soluble solid content of freshcut jactfruit. Shortterm anaerobic pretreatment delayed the increase in the membrane permeability and maintained relatively membrane integrity of freshcut jactfruit during cold storage. Furthermore， the treatment maintained a higher content of total phenolic compounds and induced PPO activity in comparison with the control. [Conclusion] The 12 h anoxia pretreatment can be used to prevent quality deterioration of the coldstored freshcut jactfruit and extend shelfhalf of cold storage.
Key words Anoxia treatment； Freshcut jactfruit； Quality； Cold storage
菠萝蜜（Artocarpus heterophyllus）是我国南方和东南亚一种重要的热带水果，其果肉可口芬香，颜色亮黄，深受消费者喜欢。菠萝蜜富含碳水化合物、矿物质、羧酸、膳食纤维、维生素C和维生素B1等，具有较高的营养价值[1]。但其果实硕大，不耐贮存，采后极腐烂变质，远销十分困难，并且由于其特殊的结构形态，食用极不方便。此外，由于鲜切菠萝蜜极易受到微生物侵染而快速劣变。因此，探讨鲜切菠萝蜜的保鲜方法，从而延长其贮藏期又方便食用，显得很有必要。
近年来，厌氧处理在采后果蔬贮运保鲜上的研究正日益深入。研究表明，厌氧处理可抑制某些细菌和真菌的生长，减少果蔬病害发生，延缓果蔬成熟软化，降低呼吸作用和乙烯合成，减缓组织褐变，降低乙醛、乙醇及酯类化合物等异味物质的产生，从而能较好地保持果蔬品质[2-4]。Fallik等报道了24 h的短期纯氮气处理“F870”番茄，发现可有效抑制番茄组织上接种的灰葡萄孢菌的生长，并控制了番茄采后腐烂发生[2]。You等研究得出，短期厌氧预处理有效抑制了鲜切马蹄病原菌的生长，显著延长了其冷藏寿命，保持了较高的VC和淀粉的含量[5]。目前，厌氧处理在鲜切菠萝蜜保鲜方面的应用未見报道，笔者初步探讨短期厌氧处理对鲜切菠萝蜜保鲜效果的影响。 图2 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间褐变指数的影响
由图3可见，经短期厌氧预处理的鲜切菠萝蜜在低温贮藏前9 d基本没有病害发生，在贮藏12 d，感病指数约为7%；而对照在低温贮藏第4天感病指数为1.0%，但4 d后感病指数明显上升，在12 d 时达到25.6%，说明12 h厌氧处理有效抑制了鲜切菠萝蜜在低温期病害的发生。
图3 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间感病指数的影响
2.4 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间可溶性固形物和可滴定酸含量的影响
果蔬蔬样品中的可溶性固形物（主要是可溶性糖）含量能直接反映果蔬的成熟程度和品质状况。一般地，在果蔬的成熟过程中，果蔬的可溶性固形物含量逐渐增加，但在衰老过程中可能出现下降。鲜切菠萝蜜在低温贮藏期间，可溶性固形物含量表现出先上升后下降的趋势（图4）。鲜切菠萝蜜的TSS含量在冷藏前6 d急剧上升，在第6天达到最高值，而经过12 h厌氧预处理的鲜切菠萝蜜TSS含量比对照组略微多0.5%。对照组的TSS含量在第8天后下降加快，而处理组的TSS含量下降相对缓慢。在冷藏后6 d，厌氧处理的TSS含量明显高于对照组（图4）。
图4 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间可溶性固形物含量的影响
可滴定酸与果实的品质和风味密切相关。图5表明，鲜切菠萝蜜在低温贮藏期间，总酸含量一直呈下降趋势。因为果蔬中的有机酸作为呼吸基质，是合成能量ATP的主要来源，同时也是细胞内很多生化过程中所需中间代谢物的提供者。因此，离体果实在后熟过程中随着呼吸底物的消耗，可滴定酸含量下降，品质下降。但经过12 h厌氧处理的鲜切果肉TA含量下降较对照组缓慢，两者在前6 d变化相差不大，但后6 d对照的TA含量急剧下降，明显低于处理组；在第12天，处理组和对照组TA含量分别为0.39%和0.28%，说明12 h厌氧预处理明显减缓鲜切菠萝蜜在冷藏期间可滴定酸含量的下降。
安徽农业科学 2014年
图5 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间可滴定酸含量的影响
2.5 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间VC的影响
由图6可知，随冷藏时间延长，鲜切菠萝蜜VC含量不断下降。在冷藏前2 d，处理组和对照组鲜切菠萝蜜下降速率相差不大；2 d后，经短期厌氧预处理的鲜切菠萝蜜的VC含量下降比对照缓慢，其VC含量始终高于对照组。这表明短期厌氧预处理有利于保持鲜切菠萝蜜的VC含量。
图6 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间VC含量的影响
2.6 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间质膜渗透性的影响
细胞膜完整性可用相对电导率大小加以表示。果蔬组织后熟衰老过程中，细胞质膜功能活性下降，膜透性增加，出现细胞内电解质向外渗漏，导致相对电导率上升。图7表明，随着低温贮藏时间的延长，鲜切菠萝蜜的电导率呈现出不断上升的趋势。未经厌氧处理的鲜切菠萝蜜电导率从第2天开始迅速上升，而处理组在前6 d增加缓慢，并在整个冷藏期间经厌氧处理的鲜切菠萝蜜电导率明显低于对照组。在第12天结束时，经短期厌氧预处理的鲜切菠萝蜜组织电导率仅为对照的76.92%，说明12 h厌氧预处理明显降低了鲜切菠萝蜜在冷藏过程中组织膜透性增加，保持了质膜的完整性。
图7 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间膜相对电导率的影响
2.7 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜的多酚类物质含量的影响
由图8可知，随冷藏时间延长，鲜切菠萝蜜组织中酚类物质含量呈下降趋势，但对照组织的酚类物质含量下降较厌氧处理快，说明12 h厌氧预处理可有效保持组织较高的酚类物质含量。
图8 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间总酚含量的影响
2.8 短期厌氧预处理对鲜切菠萝蜜的PPO活性的影响
图9表明，对照鲜切菠萝蜜组织的PPO活性表现出先上升后下降的变化趋势，从第2天开始其PPO活性快速上升，到第6天达到高峰，然后下降直至冷藏结束；而经12 h厌氧处理的鲜切菠萝蜜组织PPO活性在冷藏前2 d先下降，然后在第2～6天变化不大，从第6天开始逐步上升，直至冷藏结束，但冷藏前10 d，其PPO活性明显低于对照组。这说明12 h短期厌氧预处理抑制了鲜切菠萝蜜在冷藏期间PPO活性升高。
图9 12 h的厌氧预处理对鲜切菠萝蜜冷藏期间PPO活性的影响
3 讨论
鲜切果蔬保鲜的关键是控制果实病害和表面褐变的发生。该研究表明，12 h厌氧预处理可有效抑制鲜切菠萝蜜果实病害生长和表面褐变的发生，提高果实商品率，延长贮藏期，这与You等报道的结果相一致[5]。厌氧处理效果还依赖于处理时间长短和果蔬种类[9]。该试验中，不同时间厌氧预处理均可有效抑制鲜切菠萝蜜在冷藏期间品质的劣变，其中12 h 处理效果最为明显，由对照的4.0 d延长至8.8 d。在冷藏前6 d，短期厭氧处理对鲜切菠萝蜜组织中可溶性固形物和可滴定酸的影响较少，但能减缓其在冷藏后期的减少，有利于保持鲜切菠萝蜜在冷藏过程中品质。
VC含量高低是评价果蔬品质特性之一。采后果实随着贮藏时间延长，VC含量含量不断减少，特别果蔬经过加工后VC极易发生氧化分解[10]。该试验发现，短期厌氧预处理有利于保持在冷藏过程中鲜切菠萝蜜组织的VC含量，减少果实营养成分在贮藏过程中分解。
一般认为，果蔬采后褐变是由于果实组织中的酚类物质在酶催化下氧化为醌，然后醌经聚合反应，形成褐色物质而产生褐变[11]。而果实组织细胞质膜完整性破坏是果蔬褐变的重要原因[12]。在正常情况下，果实中酚类物质和多酚氧化酶（PPO）在细胞中区域化分布阻止了底物和酶的直接接触，因而避免了正常组织的酶促褐变发生[13]。但由于果实衰老或采后鲜切加工会破坏酶和底物的区域化分布，导致褐变加快，因此，果实组织细胞膜系统劣变是果实褐变的主要原因。该试验发现，鲜切菠萝蜜褐变指数和膜透性变化的趋势一致，12 h厌氧预处理能明显减缓果肉组织膜透性的增加，较好地保持细胞组织质膜的完整性，防止多酚氧化酶和底物的接触反应，从而抑制了鲜切菠萝蜜果肉表面褐变的发生。同时，该研究也发现，短期厌氧预处理能明显抑制在冷藏期间鲜切菠萝蜜果肉组织中PPO活性，并保持相对较高的总酚含量，从而有效减缓鲜切菠萝蜜果肉表面的褐变，提高果肉切片的品质，延长保质期。这说明12 h 氮气厌氧处理可以作为能够保持鲜切菠萝蜜较好品质和延长冷藏期的有效措施。