不同濃度臭氧處理對草莓采後保鮮時長的影響

 

        臭氧（O3）是一種具有特殊氣味的不穩定氣體，具有（yǒu）很強的氧化能（néng）力和廣譜（pǔ）的抑菌特性，在水中和空氣中會逐漸分解成（chéng）氧氣，無任何殘留。在2001 年美國FDA 將其列入可以直接（jiē）和食品接觸的添加劑（jì）範（fàn）圍後，O3 被廣泛地應用於食品保鮮與（yǔ）加工領域。而O3 的（de）強（qiáng）氧化性也被認為對果蔬的活性氧累積和活性氧清除存在一定的影響（xiǎng）。O3 處理後，果蔬可通（tōng）過調節自身非酶促防禦係統中重要抗（kàng）氧化物質（抗壞血酸、酚類化合物、黃酮類（lèi）化合物、還原（yuán）型穀胱（guāng）甘肽等（děng））的含量以及酶促防禦係統中重要保護酶（超氧化物歧化酶（méi）、過氧化氫酶、過氧化物酶和抗壞血酸過氧化物酶等）的活性來應對氧化脅迫，減（jiǎn）少活性氧的危害和積累。但具（jù）體的調控效果會因果蔬品種，處理方式、時間及劑量的（de）不同而存在差異。

 

        Minas 等在人工接種灰（huī）黴前分別將獼（mí）猴桃用濃度為0.3 μL/L 的O3 處理獼猴桃，發現總（zǒng）酚含（hán）量隨處理時間的延長而增加。Kortolin 等的研究得到了相似的結論，O3處理會對辣（là）椒的次級代謝產生一定的影響。Yeoh 等發現（9.2±0.2）μL/L 的（de）O3 處理20 min 減（jiǎn）少了鮮切木（mù）瓜中微生（shēng）物的數量，且未對果實的抗氧化性造成影響。王秋（qiū）芳等（děng）研究發現81.41 mg/m3的O3處（chù）理可有效抑製葡萄果實（shí）中抗（kàng）壞血酸含量的下降及PPO 活（huó）性，減（jiǎn）少單寧等抗氧化物質的消耗，保持較高的SOD、CAT 活性，從而延緩葡萄果實的成（chéng）熟和衰老進程。Tzortzakis 等得到的（de）結果卻表明，0.005～1.0 μmol/mol 的O3 處理對西（xī）紅柿抗壞血酸和總酚含量並沒有（yǒu）顯著性的影響（P﹥0.05）。Karaca等發現，O3 處理使荷蘭芹中的抗壞血酸、總酚的（de）含量相比於對照組下（xià）降了40.1%和14.4%。然而，對於O3 保鮮草莓的抗氧化係統的影響（xiǎng）鮮有研究。

 

        本試驗（yàn）以天津市種植範圍較（jiào）廣“京桃香”草莓為供試材料，采用不（bú）同O3 處理濃度（0、2.144、6.432、10.72、15.008 mg/m3），以草莓總酚、總黃酮、抗壞血酸含量（liàng）以及過氧化物酶、超（chāo）氧化物（wù）歧化酶、抗壞血酸過氧化物酶活性為（wéi）指標，探討不同濃度的O3 處理對采後草莓活性氧清除係統的（de）影響。

 

1. 材（cái）料

草莓於2018 年3 月22 日在（zài）現代農（nóng）業科技創（chuàng）新（xīn）基地（中國天津市武清區）采集。30 min 內將大小均勻、無害蟲、疾病和機械損傷的草莓采收完成並在2 h 內運至實驗室，試驗處（chù）理分為5 組∶4 組處（chù）理組（zǔ）和1 組對照組。每組（zǔ）18 盒草莓（méi），每盒（hé）草（cǎo）莓質量300 g，樣品帶入實驗室後迅速轉移至托盤，單層碼放，如圖1 所示。

 

2. O3 處理

每組在第0、7、14、21 和28 天，O3 濃度分別設置為0、2.144、6.432、10.72、15.008 mg/m3，分批放置（zhì）在同一精準O3 冷藏熏蒸裝置（圖（tú）1）中5 h，並將溫度保持在（zài）0 ℃，然後迅速轉移至0℃冷庫中進行貯（zhù）藏。O3 精確（què）控製熏蒸裝置（2 m×1.5 m×0.8 m）由國家農產品保鮮工（gōng）程技（jì）術研究中心（天津）研（yán）製。O3 是由（yóu）1 個（gè）臭氧發生器（3S～K10，北京91视频官网科技）生產的。該發生裝（zhuāng）置生產O3 能力（lì）為10 g/h。2 個臭氧傳感器（MIC-03，深圳）安裝在（zài）設備的上部和下部，並配備一個（gè）風扇，產生（shēng）0.2～0.4 mm/s 的微風，以確保傳感器的靈敏度（dù）和均勻性。臭氧發生器、臭氧傳感器和控製器結合（hé）運行，以實（shí）現冷藏室內穩定的O3 濃度。

 

3.總酚含量

總酚的提取參考Xu 等[11]和Cao 等[12]的方法。總酚含量（total phenolic content，TPC）的測定采用Slinkard &Singleton 的福林酚比（bǐ）色法[13]，並稍作修改。取0.2 mL 稀釋1 倍的提取液，加入1.0 mL 的（de）福林酚試劑，混勻後在室溫下（xià）靜置4 min，然後（hòu）再加入0.8 mL 的碳酸鈉溶液（質量體積比7.5%）。在暗（àn）室放置1 h 後用分光光度計於765 nm 波長下測定其吸光值。相同條件下（xià）測定梯度濃度沒食子酸（suān）的吸光值以繪（huì）製標準曲線，結（jié）果表示為沒食子酸當量濃度，即mg/g（gallic acid equivalent（GAE）/freshweight（FW））。

 

4.總黃（huáng）酮含量

總黃酮含量（total flavonoid content，TFC）采用Jia等[14]的方法。取0.5 mL 提取液加入至4.5 mL 蒸餾水中稀釋，立刻加入0.3 mL 質量體積（jī）比為5%的NaNO2 溶液，5 min 後加入（rù）0.6 mL 質（zhì）量體積比為10%的AlCl3 溶液，6 min 後加入2.0 mL 1 mol/L 的NaOH 溶液，混合反應物（wù）用蒸餾水定容至10 mL 並（bìng）充分混合。以蒸餾水作為對照組（zǔ）對照，在510 nm 波長下讀取吸光（guāng）度值。結果表示為兒茶素當量濃度，即mg/g（catechin equivalent（CE）/freshweight（FW））。

 

5.抗壞血（xuè）酸含量

抗壞血酸（ascorbic acid，ASA）含量的（de）測定采用李（lǐ）軍[15]的方法。抗壞血酸的含量以mg/g 鮮質量表示。

 

6.過氧化物酶活性

過氧化物酶活性的測定采用高俊鳳[16]的方法。以每分鍾吸光度值（zhí）降低0.01 為（wéi）1 個過氧化物酶（méi）活性（xìng）單位U。

 

7.超氧化物歧化酶活性

超氧化物歧（qí）化酶活性的測定采用黃嘌呤氧化（huà）酶法[17]。定義體（tǐ）係中SOD 抑製率達50%時所對應的（de）酶量為一個SOD 活力單位U。

 

8. 抗壞血酸過氧化物酶活性

抗壞血酸過氧化物酶活性的測（cè）定采用曹建康的方法[18]。以每分鍾290 nm 波長吸光度變化值（zhí）降低（dī）0.01 為（wéi）1個抗（kàng）壞血酸過氧化物酶活性單位U。

 

9.數（shù）據統計及分析

所有的試驗均（jun1）進（jìn）行3 次生物學重複，應用Excel2010 進行數據統計和分（fèn）析；應用軟件SPSS 17.0 對所有數據在0.05 水平（píng）上進（jìn）行Duncan 氏多重比較（jiào）差異顯著性分析。

 

 

結 論

1.對於非酶（méi）促清除係統（tǒng），相較於（yú）對照（zhào）組和其他3 個不同濃度的臭氧（yǎng）處理組，10.72 mg/m3 的O3 處理能夠顯著促進果實酚類化合物和抗壞血酸的生（shēng）成（P < 0.05），維持總黃酮（tóng）含量在較高水平，有利（lì）於非（fēi）酶促（cù）抗（kàng）氧化營養物（wù）質的生成和累積。

 

2.對於酶促（cù）清除（chú）係統，高濃（nóng）度的O3 處理能夠快速誘導草莓果實POD 活（huó）性的升（shēng）高。但是隨著（zhe）貯藏時間的延長，15.008 mg/m3 處理組迅速出現降（jiàng）低的變化趨勢。相較於對照組，2.144 mg/m3 濃（nóng）度（dù）O3 處理組的酶（méi）活變化不大，但6.432 mg/m3 處理組（zǔ）卻存在一定的抑製作用。10.72 mg/m3的O3 處（chù）理能夠顯著（zhe）提升SOD 活性（P <0.05），使其（qí）高峰值出現的時間提前，能夠提升APX 活性，刺激POD酶活活性升高，並推遲POD 活性高峰出（chū）現的（de）時間（jiān）。

 

總體來看，10.72 mg/m3 的O3 處理能夠促進非酶促活性氧清除物質的生成，提高（gāo）活性氧清除（chú）酶類的（de）活性，有利於維持采後貯藏品質（zhì），提高采後草莓的食用價值和經（jīng）濟（jì）價值（zhí）。

 

摘自：陳存坤，張慧傑，紀海鵬，張曉軍，董成虎，張 娜，於晉澤，王文生，薛文通. 臭氧精準處理提高采後草莓抗氧化酶活性和（hé）酚（fēn）類（lèi）物質含量[J]. 農業（yè）工程學報，2019，35(10)：274－280.