摘 要： 為保持草莓采后貯藏品質(zhì)，尋求綠色高效的貯藏方式，采用施加低壓靜電場(chǎng)協(xié)同殼聚糖涂膜（LVEFCS 處理）處理方式貯藏草莓，與單一施加低壓靜電場(chǎng)（LVEF 處理）、殼聚糖涂膜（CS 處理）處理方式的貯藏效果相比較，設(shè)置常溫貯藏（20 °C）為空白對(duì)照（CK 處理），測(cè)定草莓貯藏品質(zhì)的變化。結(jié)果表明，貯藏3 d 時(shí)LVEFCS 和LVEF 處理的草莓失重率和腐爛率均顯著低于CS 和CK 處理，貯藏4 d 時(shí)LVEF 處理的草莓失重率和腐爛率均顯著低于其他處理；3 種處理均可延緩草莓可溶性固形物（TSS）、總酸（TA）、維生素C（VC）含量的降低，3 種處理對(duì)草莓TSS 的保持作用相近，LVEFCS 和LVEF 處理對(duì)草莓TA 和VC 含量的保持作用顯著優(yōu)于CS 和CK 處理；貯藏4 d 時(shí)LVEFCS 和LVEF 處理的草莓丙二醛（MDA）含量均顯著低于CS 和CK 處理。由此可見(jiàn)，LVEFCS 和LVEF 處理的保鮮效果優(yōu)于CS 和CK 處理，低壓靜電場(chǎng)處理可較好地保持草莓的貯藏品質(zhì)。該研究可為草莓貯藏保鮮研究應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：草莓；低壓靜電場(chǎng)；殼聚糖；保鮮處理；農(nóng)產(chǎn)品貯藏；農(nóng)產(chǎn)品保鮮

中圖分類號(hào)：S379.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1795（2024）06-0106-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.06.018

0 引言

草莓酸甜可口、芳香多汁、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者青睞，但草莓不耐貯藏，成熟草莓常溫放置1 d 即腐敗變質(zhì)，而未完全成熟草莓采后存放1～2 d 即易失味和變硬，失去商品價(jià)值，造成浪費(fèi)損失，制約著草莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。研究人員在草莓貯藏保鮮方面開(kāi)展了一系列研究，旨在尋求綠色、安全和高效的保鮮方法。保鮮膜/劑[2]、低溫[3]、輻照和電場(chǎng)[4] 等理化方法，均可在一定程度上提高草莓的保鮮效果，其中電場(chǎng)保鮮以其無(wú)接觸、無(wú)離子殘留的優(yōu)點(diǎn)而廣受關(guān)注。相關(guān)研究表明，外加電場(chǎng)在生物抗氧化、抑菌方面效果顯著，能抑制果蔬新陳代謝，減少果蔬內(nèi)部水分子再定位的自由能，使水分子形成更有序的集群結(jié)構(gòu)，猶如在果蔬內(nèi)部構(gòu)筑了一道保鮮的水分屏障，可較好地保持果蔬品質(zhì)[5-6]。低壓靜電場(chǎng)具有低功率（≤100 W）、低能耗和安全的優(yōu)點(diǎn)，其增加的保鮮效益遠(yuǎn)大于能耗投入。近年來(lái)，低壓靜電場(chǎng)技術(shù)在保鮮包裝工藝、設(shè)備方面的研究應(yīng)用增多，但低壓靜電場(chǎng)的抑菌能力有限，為此探究外加低壓靜電場(chǎng)與抑菌涂膜相結(jié)合的保鮮效果[7-10]。殼聚糖以其良好的抑菌活性在果蔬保鮮中有一定的應(yīng)用，其可延緩果蔬的腐敗變質(zhì)。本研究以低壓靜電場(chǎng)協(xié)同殼聚糖涂膜、低壓靜電場(chǎng)、殼聚糖涂膜處理為試驗(yàn)因素，以常溫貯藏為空白對(duì)照，以草莓果實(shí)失重率、腐爛率、可溶性固形物含量（TSS）、總酸（TA）含量、維生素C（VC）含量、丙二醛（MDA）含量為試驗(yàn)指標(biāo)，探究不同處理方式對(duì)草莓貯藏品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

（1）材料。紅顏草莓，山西巨鑫農(nóng)業(yè)有限公司草莓大棚。采摘成熟度一致、大小均勻、無(wú)病害和機(jī)械傷的帶果柄草莓，低溫運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展貯藏試驗(yàn)。

（2）試劑。氫氧化鈉（NaOH），天津市北晨方正試劑廠；酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀、抗壞血酸、草酸、白陶土，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；2，6-二氯靛酚鈉，上海麥克林生化科技有限公司。試驗(yàn)用水均為超純水。

1.1.2 儀器與設(shè)備

自建低壓靜電場(chǎng)裝置（3 kV，100 W）；PAL-1 型數(shù)顯折射儀，南京昕怡生物科技有限公司；ZD-2 型自動(dòng)電位滴定儀，上海雷磁儀器有限公司；FA104 型分析天平，北京睿誠(chéng)儀器有限公司；HH-M6 型恒溫水浴鍋、WJE-F2 型榨汁機(jī)，江蘇常州儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 殼聚糖溶液制備方法

取1 g 殼聚糖加入100 mL 1% 的醋酸溶液中充分溶解，超聲振蕩40 min 得到透明溶液，制成1.0% 殼聚糖涂膜保鮮液。

1.2.2 草莓保鮮試驗(yàn)

草莓果實(shí)保鮮試驗(yàn)分為常溫貯藏（20 °C）空白對(duì)照（CK 處理）、單一施加低壓靜電場(chǎng)（LVEF 處理）、殼聚糖溶液浸泡（CS 處理）、施加低壓靜電場(chǎng)協(xié)同殼聚糖溶液浸泡（LVEFCS 處理）。CS 和LVEFCS 處理果實(shí)浸泡在涂層溶液中5 min；CK 和LVEF 處理用蒸餾水浸泡相同時(shí)間，撈出瀝干多余水分。處理后的草莓在室溫（25±1 ）°C 下自然晾干30 min，進(jìn)行后續(xù)保鮮試驗(yàn)。各處理草莓均置于PP 保鮮盒中備用。

1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.3.1 失重率

參照孟曉曼等[11] 的方法進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)處理組選取18 個(gè)草莓，每天取樣檢測(cè)1 次，重復(fù)3 次。失重率η失重計(jì)算公式為

η失重=（（M-m）／M）×100% （1）

式中 M——貯藏前草莓質(zhì)量，g

m——貯藏后草莓質(zhì)量，g

1.2.3.2 腐爛率

參照石磊[12] 的方法進(jìn)行測(cè)定，草莓上若出現(xiàn)腐爛斑點(diǎn)、霉菌菌絲均記為爛果。每個(gè)處理組選取90 個(gè)草莓，每天取樣檢測(cè)1 次，重復(fù)3 次。腐爛率η腐爛計(jì)算公式為

η腐爛=（n／N）×100% （2）

式中 N——草莓總個(gè)數(shù)

n——草莓腐爛個(gè)數(shù)

1.2.3.3 TA 含量

采用酸堿電位滴定法測(cè)定草莓的TA 含量，使用ZD-2 型自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定，參照馬立利等[13] 以pH值8.2 為電位滴定終點(diǎn)。稱取草莓樣品10 g，于研缽中進(jìn)行研磨，然后轉(zhuǎn)移到100 mL 容量瓶中，用蒸餾水多次沖洗研缽，將洗液一起轉(zhuǎn)移到100 mL 容量瓶中，定容，搖勻。靜置0.5 h 后過(guò)濾到三角瓶中，吸取20 mL濾液，用0.1 mol/L 的NaOH 滴定至溶液淺粉色并在0.5 min 內(nèi)不褪色，終止滴定，記下消耗的NaOH 體積，以蒸餾水做空白試驗(yàn)。根據(jù)NaOH 滴定液消耗量，計(jì)算草莓組織中可滴定酸含量XTA，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。

XTA =［CVK（V1 -V0）／m1VS］×100% （3）

式中 C——標(biāo)準(zhǔn)NaOH 溶液濃度，mol/L

V——樣品提取液總體積，mL

m1——樣品質(zhì)量，g

V0——滴定蒸餾水消耗的NaOH 溶液體積，mL

V1——滴定濾液消耗的NaOH 溶液體積，mL

VS——滴定時(shí)所取濾液體積，mL

K—換算系數(shù)，即1 mmol NaOH 相當(dāng)于主要酸的質(zhì)量，K 取0.07

1.2.3.4 VC 含量

參照GB 5009.86—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》的2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定草莓的VC 含量[14]。稱取草莓的可食用部分100 g，放入破壁攪拌機(jī)，加入100 g 草酸（20 g/L）溶液，迅速搗成勻漿。準(zhǔn)確稱取10 g 勻漿樣品（精確至 0.01 g）于燒杯中，用草酸溶液將樣品轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻后過(guò)濾。若濾液有顏色，可加入4 g白陶土進(jìn)行脫色，然后再過(guò)濾。準(zhǔn)確吸取10 mL 濾液于50 mL 錐形瓶中，用標(biāo)定過(guò)的 2，6-二氯靛酚溶液滴定，直至溶液呈粉紅色15 s 不褪色為止。同時(shí)做空白試驗(yàn)。每次測(cè)定均重復(fù)3 次，結(jié)果取平均值。

XVc =［（V2 -V3）TA／m2］×100% （4）

式中 XVc——試樣中抗壞血酸的含量，mg/100 g

V2——滴定試樣所消耗2，6-二氯靛酚溶液的體積，mL

V3——滴定空白所消耗2，6-二氯靛酚溶液的體積，mL

T ——2，6-二氯靛酚溶液的滴定度，即每毫升2，6-二氯靛酚溶液相當(dāng)于抗壞血酸的毫克數(shù)，mg/mL

A——稀釋倍數(shù)

m2——試樣質(zhì)量，g

1.2.3.5 TSS 含量

利用數(shù)顯糖度計(jì)，測(cè)定記錄糖酸度計(jì)上的數(shù)據(jù)為TSS 含量，每次操作均重復(fù)3 次，結(jié)果取平均值[15]。

1.2.3.6 MDA 含量

采用分光光度計(jì)測(cè)定草莓中MDA 含量。參考陶宗祥等[16] 方法，略作修改測(cè)定。在2 g 草莓組織中加入10 mL 100 g/L 三氯乙酸（TCA）溶液，研磨至勻漿，于4 °C、4 000 r/min 離心20 min； 取上清液4.0 mL（對(duì)照空白管中加入4.0 mL 100 g/LTCA 溶液代替提取液），加入4.0 mL 0.67% 硫代巴比妥酸（TBA）溶液混合，煮沸20 min，冷卻后再次離心，450、532 和600 nm 處測(cè)定吸光度值。

CMDA＝[6.45（OD532 -OD600）-0.56OD450]V4／V5m3（5）

式中 CMDA——混合液中MDA 含量，μmol/kg

OD450、OD532、OD600——反應(yīng)體系在450、532和600 nm 處吸光度值

V4——MDA 含量測(cè)定用樣品提取液總體積，mL

V5——MDA 含量測(cè)定時(shí)所取樣品提取液體積，mL

m3——MDA 含量測(cè)定用樣品質(zhì)量，g

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel2016 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用 Origin 2022 軟件進(jìn)行繪圖，SPSS 26.0 軟件進(jìn)行單因素ANOVA 檢驗(yàn)，Plt;0.05 為顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 草莓失重率

草莓在采摘后會(huì)產(chǎn)生呼吸作用和蒸騰作用，從而導(dǎo)致水分和質(zhì)量的損失，草莓的水分流失會(huì)導(dǎo)致其生理代謝和外觀受到影響[17]。由圖1 可知，CK 處理在貯藏1 d 后失重率就開(kāi)始有明顯上升，而CS 和LVEFCS處理在2 d 后明顯上升，LVEF 處理在3 d 時(shí)開(kāi)始有明顯上升。貯藏到3 d 時(shí)，相較于其他處理，LVEF 處理仍保持著3.04% 較低的失重率。影響草莓失重率的因素有很多，有內(nèi)因也有外因。內(nèi)因指草莓本身，如草莓質(zhì)量、外形指數(shù)等；外因主要指采摘后所處的環(huán)境條件，包括貯藏環(huán)境、貯藏條件。貯藏到4 d 時(shí)，CK、CS、LVEF 和LVEFCS 處理失重率分別為69.46%、30.37%、22.70% 和35.43%，可見(jiàn)3 種處理方式均可延緩草莓失重率的上升，并且LVEF 處理失重率僅為CK處理的1/3 倍。在草莓貯藏后期LVEF 處理相較CK 處理失重率上升幅度更低，水分和質(zhì)量的流失得到較為明顯的延緩，這可能是電場(chǎng)環(huán)境抑制了草莓的呼吸作用，減少了呼吸消耗，從而使得水分和質(zhì)量的損失大大減少。

2.2 草莓腐爛率

果實(shí)腐爛率變化可直接反映出草莓貯藏壽命[18]。由圖2 可知，在整個(gè)貯藏期間各組腐爛率都逐步升高，但相同貯藏時(shí)間下，將LVEF 處理與CK 處理進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)經(jīng)LVEF 處理的草莓腐爛率明顯低于經(jīng)CK 處理后的草莓腐爛率。而LVEFCS 處理在3 d 時(shí)腐爛率更低，腐爛率僅25.56%，說(shuō)明聯(lián)合保鮮處理可以起到減少草莓果實(shí)腐爛率的作用，原因可能是殼聚糖形成的薄膜，可以降低果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，減緩了果實(shí)的腐爛速率[19]。但在貯藏到3 d 后，LVEFCS 處理腐爛率又顯著高于LVEF 處理（Plt;0.05），可能由于殼聚糖溶液中大量的水分導(dǎo)致病原微生物的侵染，影響了草莓后期的保鮮效果。由此可見(jiàn)，低壓靜電場(chǎng)對(duì)草莓果實(shí)的貯藏起到了抑制腐敗和延長(zhǎng)貯藏時(shí)間的作用。

2.3 草莓TA 含量

草莓中的有機(jī)酸不僅可以作為細(xì)胞中許多生化反應(yīng)所需的中間代謝物，同樣也是呼吸基質(zhì)、合成三磷酸腺苷（ATP）的主要來(lái)源[20]。檸檬酸是草莓果實(shí)中最主要的有機(jī)酸，果實(shí)酸度的下降伴隨著大量檸檬酸的減少[21]。由圖3 可知，貯藏0～4 d 中，4 組TA 含量均呈下降的趨勢(shì)， 并且在貯藏4 d 時(shí)， LVEF 和LVEFCS 處理TA 含量均顯著高于CK 處理（Plt;0.05），到貯藏末期CK、CS、LVEF 和LVEFCS 處理TA 含量分別為0.779%、0.826%、0.864% 和0.844%。TA 含量下降可能是在呼吸作用及其他生理過(guò)程中消耗了有機(jī)酸。經(jīng)涂膜處理后，明顯地抑制了TA 含量的下降。分析原因是殼聚糖涂膜大大地隔絕了氧氣，減緩了草莓組織的呼吸作用，降低了有機(jī)酸的轉(zhuǎn)化速率。由此可見(jiàn)，LVEFCS 處理可以延緩草莓果實(shí)TA 含量的下降，但保鮮效果不如LVEF 處理。

2.4 草莓VC 含量

VC 又稱L-抗壞血酸，可促進(jìn)血管、肌腱及骨組織的生成。VC 還具有抗氧化活性，可清除人體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧及自由基，從而避免細(xì)胞發(fā)生氧化損傷，可以抑制或減少水果和蔬菜的氧化損傷[22]。而草莓中VC 含量較高，VC 含量會(huì)隨著貯藏時(shí)間的增加而減少，因此要判定草莓品質(zhì)時(shí)，VC 含量是一個(gè)重要指標(biāo)。由圖4可知，在整個(gè)貯藏期間，各組草莓的VC 含量均有下降趨勢(shì)，這種變化歸因于草莓果實(shí)的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)被破壞，酚類物質(zhì)被快速氧化，VC 作為一種抗氧化劑，可以緩解果實(shí)的褐變程度[23]。其中LVEF 和LVEFCS 處理VC 含量在整個(gè)貯藏期間均顯著高于CK 和CS 處理（Plt;0.05） ， 貯藏至4 d 時(shí)， CK、CS、LVEF 和LVEFCS 處理VC 含量分別為25.34、39.81、50.56 和47.44 mg/100 g。CS 處理VC 含量在整個(gè)貯藏期間高于CK 處理的原因可能是殼聚糖形成的薄膜可以隔絕部分氧氣避免草莓VC 消耗。由此可見(jiàn)，LVEFCS 處理可以延緩草莓VC 含量的下降，并且顯著高于CS 處理，LVEFCS 處理具有協(xié)同增效的保鮮效果， 但仍不如LVEF 處理的保鮮效果，這一結(jié)果與TA 含量的變化規(guī)律一致。這表明LVEF 處理可以抑制草莓VC 的降解，減少草莓營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失。這可能與電場(chǎng)處理能夠抑制VC 代謝相關(guān)酶的活性有關(guān)[24]。

2.5 草莓TSS 含量

TSS 是指果蔬及其制品中所有水溶性物質(zhì)的總稱，如糖、酸、維生素等。在儲(chǔ)藏過(guò)程中，果蔬的TSS 含量越高，表明其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得以更多的保留。由圖5 可知，在草莓貯藏4 d 中，各處理TSS 含量均呈先上升后下降的趨勢(shì)，均在1 d 達(dá)到峰值，CK、CS、LVEF 和LVEFCS 處理TSS 含量分別為10.67%、11.03%、11.5% 和11.2%。上升原因可能是草莓進(jìn)行呼吸作用使可溶性酸轉(zhuǎn)化為糖分，同時(shí)在酶的作用下使其他成分分解為糖類， 從而可溶性糖含量增加[25-26]。貯藏2～4 d，各處理TSS 含量均有所下降，TSS 含量下降可能是果實(shí)的新陳代謝和呼吸消耗所致[27]。CS、LVEF、LVEFCS 和CK 處理相比較，3 種處理TSS 含量在后期下降的幅度更緩，其中LVEF 和LVEFCS 處理TSS 含量在貯藏3 d 后顯著高于CK 處理（Plt;0.05）。由此可見(jiàn)，LVEF 處理下草莓的呼吸作用會(huì)受到抑制，可溶固體物的消耗會(huì)減少。

2.6 草莓MDA 含量

MDA 是自由基作用植物體后引起膜系統(tǒng)脂質(zhì)過(guò)氧化的分解產(chǎn)物，MDA 的積累會(huì)對(duì)果實(shí)的質(zhì)膜和細(xì)胞器造成損傷，特別是改變細(xì)胞膜的通透性[28]。其含量的高低可衡量植物體衰老程度[29]。由圖6 可知，草莓在貯藏4 d 時(shí)，各組MDA 含量均有上升，但LVEF 處理草莓MDA 含量的積累均慢于其他處理的草莓，并且LVEF 處理MDA 含量顯著低于CK 處理（Plt;0.05），貯藏到4 d 時(shí)， CK、CS、LVEF 和LVEFCS 處理MDA 含量分別為26.46、21.46、18.75 和21.37 μmol/g。LVEF 處理MDA 含量較CK 處理低29.14%。這表明低壓靜電場(chǎng)可以抑制MDA 的產(chǎn)生，對(duì)于草莓的保鮮具有一定的提高作用。

3 結(jié)論

本研究對(duì)比協(xié)同處理、低壓靜電場(chǎng)處理、殼聚糖處理及常溫貯藏的保鮮效果，印證了低壓靜電場(chǎng)處理對(duì)草莓貯藏品質(zhì)的保持作用較優(yōu)，協(xié)同處理與低壓靜電場(chǎng)處理均會(huì)降低草莓的失重率和腐爛率，并且其效果顯著優(yōu)于殼聚糖處理和常溫貯藏；3 種處理對(duì)草莓可溶性固形物含量的保持作用相近；協(xié)同處理與低壓靜電場(chǎng)處理對(duì)草莓總酸和維生素C 的保持作用顯著優(yōu)于殼聚糖處理和常溫貯藏效果；協(xié)同處理與低壓靜電場(chǎng)處理對(duì)丙二醛增多有一定的抑制作用，有利于保持草莓細(xì)胞膜的完整性。由此可見(jiàn)，低壓靜電場(chǎng)處理可有效保持草莓的營(yíng)養(yǎng)成分，抵御腐敗，低壓靜電場(chǎng)與殼聚糖涂膜保鮮具有一定的協(xié)同增效作用，其保鮮效果提升空間有待進(jìn)一步研究。

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