康丹丹，張鵬，李江闊*，魏寶東

1(國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與 貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津，300384)2(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，遼寧 沈陽，110866)

百合屬百合科植物，品種較多，其中‘蘭州百合’因糖含量高、粗纖維少、味極甜美而聞名。百合具有百合多糖、酚類、多種必需氨基酸、皂苷、生物堿等功能性成分[1]，具有調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)、抗損傷、抗腫瘤、抗疲勞等功能，可用于治療糖尿病，抑郁癥等，同時(shí)也被大量應(yīng)用于食品領(lǐng)域的飲料及功能性產(chǎn)品的研發(fā)，倍受廣大消費(fèi)者的認(rèn)可與青睞[2-3]。

百合采后常溫貯藏期間極易發(fā)生腐爛、失水及褐變現(xiàn)象，影響其商品價(jià)值。目前鮮百合多采用低溫、氣調(diào)、保鮮劑等方法進(jìn)行貯藏與運(yùn)輸。低溫可以有效抑制百合褐變現(xiàn)象，氣調(diào)可以抑制水分流失，保鮮劑一般有抑菌的，控制生理代謝的，人們根據(jù)存在的問題選擇適合的保鮮劑[4-11]。低溫保鮮過程中，溫度波動(dòng)較大，則會(huì)刺激生物體加速新陳代謝，真空包裝氣調(diào)不適宜貯藏時(shí)間過長，否則會(huì)產(chǎn)生無氧呼吸，導(dǎo)致百合酸敗。將生物體生理代謝控制在最低程度是值得關(guān)注的話題。研究表明-1 ℃條件下溫度差小于±0.5 ℃可有效控制百合種球呼吸強(qiáng)度及物質(zhì)消耗，相溫與冷藏區(qū)別在于相溫的溫度波動(dòng)值較小，目前，貯藏溫度的精準(zhǔn)控制對(duì)柿子的保鮮均有應(yīng)用，可以顯著抑制柿果軟化，抑制營養(yǎng)成分的流失[12-13]。但相溫貯藏對(duì)百合采后品質(zhì)的影響未見報(bào)道，本研究利用不同溫控庫[冷藏庫(0.2±0.5) ℃、相溫庫[(0.4±0.1) ℃]對(duì)真空包裝的蘭州百合進(jìn)行貯藏，探討不同精準(zhǔn)溫控對(duì)百合冷藏期間品質(zhì)的影響，確定百合保鮮的最佳精準(zhǔn)溫度范圍，為百合貯藏保鮮技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

材料與試劑：蘭州百合，采自甘肅省蘭州市，采收后挑選七到八成熟度、無損傷無病蟲害且大小均一的百合；無水葡萄糖、酒石酸鉀鈉、3，5-二硝基水楊酸、NaOH、考馬斯亮藍(lán)G250、苯酚、牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)品、冰乙酸、無水乙醇等試劑均為分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

設(shè)備與儀器：冷藏庫與相溫庫，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程研究中心(天津)；溫濕度記錄儀(179-UTH)，艾普瑞(上海)精密光電有限公司；真空包裝機(jī)(DZQ-400)，溫州市凱馳包裝機(jī)械有限公司；數(shù)碼相機(jī)(EOS600D)，Canon(佳能)；便攜式氣體測(cè)定儀(CheckPoint)，丹麥PBI Dansensor；氣相色譜儀(2010型)，日本島津公司；物性測(cè)定儀(TA.XT.plus)，英國SMS公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋(HH-1)，金壇市金南儀器制造有限公司；研磨機(jī)(A11 basic)，德國IKA公司；電子天平(ML503/02)，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；紫外可見分光光度計(jì)(TU-1810)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；GC-MS聯(lián)用儀(Trace DSQ MS)，美國Finnigan公司；高速冷凍離心機(jī)(Sigma 3-30k)，德國Sigma離心機(jī)有限公司；固相萃取手柄(57330u)，北京華爾博科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試材處理

挑選后的百合進(jìn)行真空包裝處理，將4個(gè)果實(shí)/袋抽真空包裝(0.01 MPa)，裝泡沫箱中，每箱承裝百合約6 kg，合計(jì)10箱，通過冷鏈物流車(0～4 ℃)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。然后，在冷藏庫、相溫庫(經(jīng)檢測(cè)濕度均為90%左右)中分別放入5箱真空包裝百合，預(yù)冷24 h后扣上泡沫箱的蓋貯藏，每隔15 d取樣檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)，每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.2.2 指標(biāo)檢測(cè)與方法

溫濕度用溫濕度記錄儀記錄溫濕度變化；硬度用TA.XT.PLus物性測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定[14]，在百合種球?qū)ΨQ面的鱗莖花瓣中間點(diǎn)分別測(cè)定，穿刺深度10 mm，P/2探頭(φ=2 mm)，測(cè)試速度為2 mm/s，單位為kg/cm2。每個(gè)處理10次重復(fù)，取平均值；呼吸強(qiáng)度采用靜置法[12]，取3個(gè)大小均一的百合，放于一定容積的保鮮盒內(nèi)，在20～25 ℃環(huán)境溫度下，密封2 h后用便攜式氣體測(cè)定儀測(cè)定并記錄CO2含量，每個(gè)處理3次重復(fù)；乙烯生成速率采用氣相色譜儀檢測(cè)[12]，取3個(gè)大小均一的百合，放于保鮮盒內(nèi)，在20～25 ℃環(huán)境溫度下，密封2 h后用20 mL注射器吸取20 mL氣體于氣相色譜儀上進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)處理3次重復(fù)；還原糖含量采用DNS法[15]測(cè)定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法[15]測(cè)定；百合揮發(fā)性物質(zhì)用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用分析法[16]測(cè)定，稍作改動(dòng)。取新鮮百合打漿成膏狀并取8.00 g于頂空瓶底中，密封頂空瓶后50 ℃水浴加熱15 min，用老化后的固相萃取手柄于50 ℃頂空萃取30 min，再上氣相色譜解吸5 min進(jìn)行檢測(cè)。氣相色譜條件：程序升溫，40 ℃保留3 min，然后以4 ℃/min升至120 ℃保留0 min，再以5 ℃/min升溫至210 ℃保留5 min，柱溫為250 ℃，載氣為He，流速1 mL/min，不分流；質(zhì)譜條件：連接桿溫度280 ℃，電離方式為EI，離子源溫度200 ℃，質(zhì)荷比掃描范圍35～350 amu，結(jié)果用相對(duì)百分含量表示。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)均采用Excel 2003軟件分析統(tǒng)計(jì)并作圖，用DPS 7.5 軟件的Duncan新復(fù)極差法顯著性分析(P<0.05，表示差異顯著)，數(shù)據(jù)均3次重復(fù)取平均值。通過檢索NIST/WILEY標(biāo)準(zhǔn)譜庫，進(jìn)行定性分析，用峰面積歸一法測(cè)算各揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷藏庫和相溫庫內(nèi)貯藏環(huán)境溫度的變化

溫度是影響果蔬保鮮效果最顯著的因素之一，溫控的精準(zhǔn)程度也是不容忽視的問題。圖1是冷藏庫與相溫庫溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況(注：由于記錄儀數(shù)據(jù)顯示兩庫濕度恒定后均為90%左右，因此不在圖1中表示)。由圖1可以看出冷藏庫溫度曲線變化幅度較大，約為(0.2±0.5) ℃，而相溫庫溫度曲線相比較冷藏曲線較平穩(wěn)，約為(-0.4±0.1) ℃。因此與冷藏庫相比，相溫庫溫度較低且溫度變化范圍較小，溫度控制更加精準(zhǔn)。

圖1 冷藏庫與相溫庫環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)情況Fig.1 Monitoring of environment temperature between cold store and phase temperature store

2.2 相溫貯藏對(duì)百合硬度的影響

百合貯藏期間的硬度變化如表1所示。由表1可看出硬度均呈逐漸降低的趨勢(shì)。冷藏組30 d時(shí)較0 d硬度降低了12.08%，相溫組降低了4.95%，2組對(duì)比差異顯著(P<0.05)；由表1可知，冷藏組每個(gè)貯藏期前后硬度對(duì)比均差異顯著(P<0.05)，說明冷藏組百合貯藏期間硬度下降速度較快；相溫組在30～60 d顯著變化，其75 d的硬度水平相當(dāng)于冷藏45 d的硬度水平。結(jié)果表明，相溫貯藏可以控制百合硬度在較高水平，延遲硬度降低30 d以上。

表1 相溫貯藏對(duì)采后百合硬度的影響 單位：kg/cm2Table 1 Influence of phase temperature storage on post-harvest firmness of lily

2.3 相溫貯藏對(duì)百合還原糖和可溶性蛋白含量的影響

如圖2-A所示為百合貯藏期間還原糖的變化情況。隨著貯藏時(shí)間的變化冷藏組百合還原糖含量呈上下波動(dòng)，相溫組逐漸下降的趨勢(shì)，可能是冷藏溫度變化較大影響了百合中的淀粉分解成糖的速率。15～45 d相溫組的還原糖含量均高于冷藏組，研究表明，百合休眠期間會(huì)發(fā)生低溫糖化現(xiàn)象，淀粉轉(zhuǎn)化為糖類，溫度越低含糖量越高，與貯藏前45 d研究結(jié)果一致[17]；60 d時(shí)冷藏組百合還原糖含量驟增，還原糖作為呼吸底物被快速消耗，分析可能是冷藏生理代謝增強(qiáng)，促進(jìn)了百合休眠期的解除；貯藏后期75 d驟降，百合糖的消耗快于淀粉分解糖的速率，說明相溫百合呼吸代謝快于冷藏。綜上可得，相溫貯藏前期可維持還原糖在較高水平。

如圖2-B所示為百合貯藏期間可溶性蛋白含量的變化。隨著貯藏時(shí)間的變化冷藏組百合可溶性蛋白含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，相溫組逐漸下降至平穩(wěn)狀態(tài)。整個(gè)貯藏期間，對(duì)比冷藏組，相溫組可溶蛋白含量變化趨勢(shì)較為平緩；15 d相溫組抑制了可溶性蛋白含量的上升，可能是較平緩的溫度波動(dòng)抑制了蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化，從而減弱了酶蛋白活性的原因；60 d冷藏呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，與百合休眠期解除有關(guān)[18]，與還原糖含量試驗(yàn)結(jié)果類似。綜上可得，相溫貯藏可能推遲了百合的休眠期，抑制了可溶性蛋白含量的驟增。

A-還原糖;B-可溶性蛋白圖2 相溫貯藏對(duì)百合營養(yǎng)物質(zhì)的影響Fig.2 Effect of phase temperature storage on nutrient substance of lily

2.4 相溫貯藏對(duì)百合呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的影響

如圖3-A所示為百合貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化。冷藏組百合呼吸強(qiáng)度曲線上下變化幅度較大，相溫組呈較為平穩(wěn)的趨勢(shì)。15 d時(shí)百合呼吸強(qiáng)度均迅速上升，可能是百合為了適應(yīng)低溫環(huán)境所致；隨著貯藏時(shí)間的變化，2組呼吸強(qiáng)度均逐漸下降，60 d時(shí)均有所上升，可能是受百合休眠期解除的影響；15～60 d冷藏組百合呼吸強(qiáng)度始終高于相溫組，對(duì)比差異顯著(P<0.05，45 d 除外)；75 d呼吸強(qiáng)度降低是百合生理活性逐漸衰退的原因，2組差異不顯著(P>0.05)。因此，相溫貯藏可維持百合的呼吸強(qiáng)度在較低且穩(wěn)定的水平，延緩了百合的生理活動(dòng)。

如圖3-B所示為是百合貯藏期間乙烯生成速率的變化情況。2組百合乙烯生成速率均呈先上升后下降再上升的趨勢(shì)，整個(gè)貯藏期間，冷藏組乙烯生成速率始終高于相溫組，15 d時(shí)相溫組乙烯生成速率為14.00 μL/(kg·h)顯著低于冷藏組40.42 μL/(kg·h)(P<0.05)；60 d出現(xiàn)驟增可能是百合休眠期解除，生理活動(dòng)增強(qiáng)的原因；75 d時(shí)冷藏組乙烯生成速率升高為69.43 μL/(kg·h)，相溫組降低到46.17 μL/(kg·h)(P<0.05)。因此與冷藏相比，相溫貯藏可將貯藏期間百合的乙烯生成速率始終控制在較低水平。

A-呼吸強(qiáng)度;B-乙烯生成速率圖3 相溫貯藏對(duì)百合生理指標(biāo)的影響Fig.3 Effects of phase temperature storage on physiological indexes of lily

2.5 相溫貯藏對(duì)百合揮發(fā)性物質(zhì)的影響

不同果蔬揮發(fā)性物質(zhì)不同，果蔬在不同貯藏階段揮發(fā)性物質(zhì)也有所變化，利用揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量變化來判斷果蔬的新鮮程度[19]。如圖4所示為百合貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量變化情況，可以看出百合主要的揮發(fā)性香氣物質(zhì)為醇類、醛類、酯類及烯烴類。貯藏期間，醇類呈逐漸增加趨勢(shì)，醛類及酯類呈先減少后增加趨勢(shì)，烯烴類先減少后增加又減少。15 d時(shí)，冷藏組醇類13.59%、醛類24.94%、酯類28.10%、烯烴17.21%；相溫組醇類16.35%、醛類23.04%、酯類17.74%、烯烴類24.23%，對(duì)比冷藏，相溫組降低了酯類與醛類物質(zhì)相對(duì)含量，增加了醇類與烯烴的相對(duì)含量；60 d冷藏組醇類17.24%、醛類20.92%、酯類16.43%、烯烴類29.67%，相溫組醇類17.80%、醛類25.04%、酯類10.07%、烯烴類27.46%，與冷藏相比，相溫降低了醇類、酯類及烯烴類相對(duì)含量，增加了醛類物質(zhì)相對(duì)含量；75 d時(shí)百合醇類、醛類、酯類均有所增加，烯烴有所減少，可能是百合休眠期解除的原因，相比冷藏，相溫組降低了醇類、酯類及烯烴類物質(zhì)相對(duì)含量，增加了醛類物質(zhì)的相對(duì)含量。綜合可得，相溫貯藏在貯藏后期抑制了醇類、酯類、烯烴類等物質(zhì)的揮發(fā)，促進(jìn)了醛類物質(zhì)的釋放。

A-冷藏；B-相溫圖4 百合貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)相對(duì)含量變化Fig.4 Changes of volatile components during storage of lily

如圖5所示為冷藏與相溫的百合貯藏75 d的色譜-質(zhì)譜總離子流圖。由圖5可以看出，75 d時(shí)百合主要的揮發(fā)性物質(zhì)為乙醇、乙酸乙酯、己醛、正己醇、異辛醇、十二醛、海松-8(14),15-二烯及17-羥基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮。乙醇具有酒精的氣味，產(chǎn)生原因與百合無氧呼吸有關(guān)；乙酸乙酯具有強(qiáng)烈的醚似氣味，微帶果香的酒香，濃度較高時(shí)有刺激性氣味；異辛醇具有令人不悅的特殊刺激性異味，由乙醇縮合而成[20]；己醛具有果香及青草香味，天然存在于蘋果、茶葉、苦橙等多種植物精油中[21]；正己醇具有水果芳香，天然存在于柑橘類漿果中；十二醛具有類似于橙油的脂肪香氣，天然存在于檸檬、甜橙等果蔬精油中；海松-8(14),15-二烯為藥材中的一種生理活性物質(zhì)，在石斛中有報(bào)道[22]，17-羥基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮為一種激素類調(diào)節(jié)生物體機(jī)能的物質(zhì)，常用作藥物的合成[23]。其中，海松-8(14),15-二烯和17-羥基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮沒有典型的氣味信息，因此不作為主要分析對(duì)象。冷藏組百合主要揮發(fā)性物質(zhì)有乙醇11.48%、乙酸乙酯14.93%、己醛6.82%、正己醇17.74%、異辛醇3.56%、十二醛9.10%；相溫組百合的乙醇9.02%、乙酸乙酯12.12%、己醛10.00%、正己醇21.16%、異辛醇3.30%、十二醛12.32%；與冷藏相比，相溫降低了特殊性氣味乙醇、乙酸乙酯、異辛醇的相對(duì)含量，促進(jìn)了特征性香氣己醛、正己醇及十二醛的釋放。

A-冷藏；B-相溫圖5 百合貯藏75 d的色譜-質(zhì)譜總離子流圖Fig.5 Chromatography-mass spectrogram of total ion flow of lily at the storage of 75 d

3 討論

低溫貯藏是最安全最有效的保鮮方式。目前大多數(shù)果蔬貯藏保鮮是基于低溫貯藏再采取其他保鮮方式來協(xié)同作用，因此溫度是延緩百合采后品質(zhì)劣變的最重要因素，其次是氣體參數(shù)與環(huán)境濕度，百合冷藏適宜溫度范圍為-2～0 ℃，溫度不僅要均衡，且需保持較好的氣體流動(dòng)[24-26]。

精準(zhǔn)溫控保鮮技術(shù)相比較傳統(tǒng)普通冷藏，是利用果蔬自身生理特性將果蔬采后生理代謝降到較低水平，從而延緩衰老甚至提高抗逆能力，目前包括冰溫保鮮技術(shù)及相溫保鮮技術(shù)。不同果蔬對(duì)溫度敏感程度不同，測(cè)試相應(yīng)果蔬的冰點(diǎn)，將冰點(diǎn)到0 ℃的溫度區(qū)間稱為冰溫[27]。冰溫可使生物體產(chǎn)生大量不凍液，這些不凍液可降低生物體的冰點(diǎn)，使得蛋白質(zhì)以氨基酸形式釋放，或可分解淀粉成糖類，可改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象，降低與底物結(jié)合時(shí)誘導(dǎo)契合所需的能耗，使得水分子呈有序狀排布，降低微生物可利用的自由水，從而抑制微生物的繁殖[28-29]。研究表明對(duì)比冷藏，冰溫貯藏可顯著延長西蘭花、桃子與長棗的保鮮期。本文將真空包裝后百合置于冷藏庫與相溫庫環(huán)境下，研究百合貯藏期間的硬度、生理、營養(yǎng)及揮發(fā)性物質(zhì)的變化，結(jié)果表明對(duì)比冷藏，相溫庫內(nèi)溫度波動(dòng)較小，溫度更加精準(zhǔn)；相溫貯藏可顯著延緩硬度的下降，貯藏前期可增加百合還原糖含量，后期維持在一定水平，延長百合休眠期；呼吸較平穩(wěn)，乙烯生成速率較小，貯藏后期差異顯著(P<0.05)，貯藏期間百合主要揮發(fā)性物質(zhì)有醇類、醛類、酯類及烯烴類，相溫貯藏可抑制貯藏后期醇類、酯類及烯烴類物質(zhì)的揮發(fā)，促進(jìn)醛類物質(zhì)的釋放，從75 d的總離子流圖可看出，相溫貯藏抑制了百合特殊性氣味乙醇、乙酸乙酯與異辛醇的揮發(fā)，乙醇的產(chǎn)生可能是百合無氧呼吸所致，乙酸乙酯是果蔬中常有的香氣物質(zhì)，成熟度越高，其含量越高；異辛醇具有特殊性刺激氣味，可能是百合腐敗產(chǎn)生。相溫可能是通過抑制百合生理代謝速率及微生物繁殖來抑制相關(guān)代謝產(chǎn)物的生成，且促進(jìn)了百合特征性香氣己醛、十二醛和正己醇的釋放。相溫技術(shù)是基于冰溫技術(shù)之上將溫度控制更精確的技術(shù)，可將冰溫區(qū)間進(jìn)一步縮小，是基于膜相變的理論上提出的保鮮技術(shù)，其保鮮的機(jī)理是由于細(xì)胞膜蛋白在臨界溫度條件下，蛋白質(zhì)構(gòu)象與膜流動(dòng)性呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，因此抑制生物體的新陳代謝速率。試驗(yàn)結(jié)果表明相溫貯藏可以通過溫度的精準(zhǔn)控制減少由于溫度波動(dòng)而引起百合的生理活動(dòng)，這與相溫貯藏環(huán)境下柿果的研究結(jié)果[30]有相似之處。

4 結(jié)論

相溫貯藏[(-0.4±0.1) ℃]溫度更加精準(zhǔn)，有效抑制蘭州百合呼吸強(qiáng)度和降低乙烯生成速率，減少由于溫度波動(dòng)而引起的生理活動(dòng)，延緩硬度的下降并維持貯藏前期的還原糖含量，延長百合休眠期，貯藏末期抑制了百合中特殊性氣味乙醇、乙酸乙酯與異辛醇的揮發(fā)，促進(jìn)了具有特征性香氣的己醛、十二醛和正己醇的釋放。