相温贮藏对采后兰州百合冷藏期间品质的影响

康丹丹，张鹏，李江阔*，魏宝东

1(国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)，农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室，天津市农产品采后生理与 贮藏保鲜重点实验室，天津，300384)2(沈阳农业大学 食品学院，辽宁 沈阳，110866)

百合属百合科植物，品种较多，其中‘兰州百合’因糖含量高、粗纤维少、味极甜美而闻名。百合具有百合多糖、酚类、多种必需氨基酸、皂苷、生物碱等功能性成分[1]，具有调节人体免疫系统、抗损伤、抗肿瘤、抗疲劳等功能，可用于治疗糖尿病，抑郁症等，同时也被大量应用于食品领域的饮料及功能性产品的研发，倍受广大消费者的认可与青睐[2-3]。

百合采后常温贮藏期间极易发生腐烂、失水及褐变现象，影响其商品价值。目前鲜百合多采用低温、气调、保鲜剂等方法进行贮藏与运输。低温可以有效抑制百合褐变现象，气调可以抑制水分流失，保鲜剂一般有抑菌的，控制生理代谢的，人们根据存在的问题选择适合的保鲜剂[4-11]。低温保鲜过程中，温度波动较大，则会刺激生物体加速新陈代谢，真空包装气调不适宜贮藏时间过长，否则会产生无氧呼吸，导致百合酸败。将生物体生理代谢控制在最低程度是值得关注的话题。研究表明-1 ℃条件下温度差小于±0.5 ℃可有效控制百合种球呼吸强度及物质消耗，相温与冷藏区别在于相温的温度波动值较小，目前，贮藏温度的精准控制对柿子的保鲜均有应用，可以显著抑制柿果软化，抑制营养成分的流失[12-13]。但相温贮藏对百合采后品质的影响未见报道，本研究利用不同温控库[冷藏库(0.2±0.5) ℃、相温库[(0.4±0.1) ℃]对真空包装的兰州百合进行贮藏，探讨不同精准温控对百合冷藏期间品质的影响，确定百合保鲜的最佳精准温度范围，为百合贮藏保鲜技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

材料与试剂：兰州百合，采自甘肃省兰州市，采收后挑选七到八成熟度、无损伤无病虫害且大小均一的百合；无水葡萄糖、酒石酸钾钠、3，5-二硝基水杨酸、NaOH、考马斯亮蓝G250、苯酚、牛血清蛋白标准品、冰乙酸、无水乙醇等试剂均为分析纯，天津市大茂化学试剂厂。

设备与仪器：冷藏库与相温库，国家农产品保鲜工程研究中心(天津)；温湿度记录仪(179-UTH)，艾普瑞(上海)精密光电有限公司；真空包装机(DZQ-400)，温州市凯驰包装机械有限公司；数码相机(EOS600D)，Canon(佳能)；便携式气体测定仪(CheckPoint)，丹麦PBI Dansensor；气相色谱仪(2010型)，日本岛津公司；物性测定仪(TA.XT.plus)，英国SMS公司；数显恒温水浴锅(HH-1)，金坛市金南仪器制造有限公司；研磨机(A11 basic)，德国IKA公司；电子天平(ML503/02)，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；紫外可见分光光度计(TU-1810)，北京普析通用仪器有限责任公司；GC-MS联用仪(Trace DSQ MS)，美国Finnigan公司；高速冷冻离心机(Sigma 3-30k)，德国Sigma离心机有限公司；固相萃取手柄(57330u)，北京华尔博科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试材处理

挑选后的百合进行真空包装处理，将4个果实/袋抽真空包装(0.01 MPa)，装泡沫箱中，每箱承装百合约6 kg，合计10箱，通过冷链物流车(0～4 ℃)运回实验室。然后，在冷藏库、相温库(经检测湿度均为90%左右)中分别放入5箱真空包装百合，预冷24 h后扣上泡沫箱的盖贮藏，每隔15 d取样检测相关指标，每个处理3次重复。

1.2.2 指标检测与方法

温湿度用温湿度记录仪记录温湿度变化；硬度用TA.XT.PLus物性测定仪进行测定[14]，在百合种球对称面的鳞茎花瓣中间点分别测定，穿刺深度10 mm，P/2探头(φ=2 mm)，测试速度为2 mm/s，单位为kg/cm2。每个处理10次重复，取平均值；呼吸强度采用静置法[12]，取3个大小均一的百合，放于一定容积的保鲜盒内，在20～25 ℃环境温度下，密封2 h后用便携式气体测定仪测定并记录CO2含量，每个处理3次重复；乙烯生成速率采用气相色谱仪检测[12]，取3个大小均一的百合，放于保鲜盒内，在20～25 ℃环境温度下，密封2 h后用20 mL注射器吸取20 mL气体于气相色谱仪上进行检测，每个处理3次重复；还原糖含量采用DNS法[15]测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝比色法[15]测定；百合挥发性物质用气相-质谱联用分析法[16]测定，稍作改动。取新鲜百合打浆成膏状并取8.00 g于顶空瓶底中，密封顶空瓶后50 ℃水浴加热15 min，用老化后的固相萃取手柄于50 ℃顶空萃取30 min，再上气相色谱解吸5 min进行检测。气相色谱条件：程序升温，40 ℃保留3 min，然后以4 ℃/min升至120 ℃保留0 min，再以5 ℃/min升温至210 ℃保留5 min，柱温为250 ℃，载气为He，流速1 mL/min，不分流；质谱条件：连接杆温度280 ℃，电离方式为EI，离子源温度200 ℃，质荷比扫描范围35～350 amu，结果用相对百分含量表示。

1.3 数据分析

数据均采用Excel 2003软件分析统计并作图，用DPS 7.5 软件的Duncan新复极差法显著性分析(P<0.05，表示差异显著)，数据均3次重复取平均值。通过检索NIST/WILEY标准谱库，进行定性分析，用峰面积归一法测算各挥发性物质的相对含量。

2 结果与分析

2.1 冷藏库和相温库内贮藏环境温度的变化

温度是影响果蔬保鲜效果最显著的因素之一，温控的精准程度也是不容忽视的问题。图1是冷藏库与相温库温度实时监测情况(注：由于记录仪数据显示两库湿度恒定后均为90%左右，因此不在图1中表示)。由图1可以看出冷藏库温度曲线变化幅度较大，约为(0.2±0.5) ℃，而相温库温度曲线相比较冷藏曲线较平稳，约为(-0.4±0.1) ℃。因此与冷藏库相比，相温库温度较低且温度变化范围较小，温度控制更加精准。

图1 冷藏库与相温库环境温度的监测情况Fig.1 Monitoring of environment temperature between cold store and phase temperature store

2.2 相温贮藏对百合硬度的影响

百合贮藏期间的硬度变化如表1所示。由表1可看出硬度均呈逐渐降低的趋势。冷藏组30 d时较0 d硬度降低了12.08%，相温组降低了4.95%，2组对比差异显著(P<0.05)；由表1可知，冷藏组每个贮藏期前后硬度对比均差异显著(P<0.05)，说明冷藏组百合贮藏期间硬度下降速度较快；相温组在30～60 d显著变化，其75 d的硬度水平相当于冷藏45 d的硬度水平。结果表明，相温贮藏可以控制百合硬度在较高水平，延迟硬度降低30 d以上。

表1 相温贮藏对采后百合硬度的影响 单位：kg/cm2Table 1 Influence of phase temperature storage on post-harvest firmness of lily

2.3 相温贮藏对百合还原糖和可溶性蛋白含量的影响

如图2-A所示为百合贮藏期间还原糖的变化情况。随着贮藏时间的变化冷藏组百合还原糖含量呈上下波动，相温组逐渐下降的趋势，可能是冷藏温度变化较大影响了百合中的淀粉分解成糖的速率。15～45 d相温组的还原糖含量均高于冷藏组，研究表明，百合休眠期间会发生低温糖化现象，淀粉转化为糖类，温度越低含糖量越高，与贮藏前45 d研究结果一致[17]；60 d时冷藏组百合还原糖含量骤增，还原糖作为呼吸底物被快速消耗，分析可能是冷藏生理代谢增强，促进了百合休眠期的解除；贮藏后期75 d骤降，百合糖的消耗快于淀粉分解糖的速率，说明相温百合呼吸代谢快于冷藏。综上可得，相温贮藏前期可维持还原糖在较高水平。

如图2-B所示为百合贮藏期间可溶性蛋白含量的变化。随着贮藏时间的变化冷藏组百合可溶性蛋白含量呈现先下降后上升的趋势，相温组逐渐下降至平稳状态。整个贮藏期间，对比冷藏组，相温组可溶蛋白含量变化趋势较为平缓；15 d相温组抑制了可溶性蛋白含量的上升，可能是较平缓的温度波动抑制了蛋白质空间结构的变化，从而减弱了酶蛋白活性的原因；60 d冷藏呈现上升趋势，与百合休眠期解除有关[18]，与还原糖含量试验结果类似。综上可得，相温贮藏可能推迟了百合的休眠期，抑制了可溶性蛋白含量的骤增。

A-还原糖;B-可溶性蛋白图2 相温贮藏对百合营养物质的影响Fig.2 Effect of phase temperature storage on nutrient substance of lily

2.4 相温贮藏对百合呼吸强度和乙烯生成速率的影响

如图3-A所示为百合贮藏期间呼吸强度的变化。冷藏组百合呼吸强度曲线上下变化幅度较大，相温组呈较为平稳的趋势。15 d时百合呼吸强度均迅速上升，可能是百合为了适应低温环境所致；随着贮藏时间的变化，2组呼吸强度均逐渐下降，60 d时均有所上升，可能是受百合休眠期解除的影响；15～60 d冷藏组百合呼吸强度始终高于相温组，对比差异显著(P<0.05，45 d 除外)；75 d呼吸强度降低是百合生理活性逐渐衰退的原因，2组差异不显著(P>0.05)。因此，相温贮藏可维持百合的呼吸强度在较低且稳定的水平，延缓了百合的生理活动。

如图3-B所示为是百合贮藏期间乙烯生成速率的变化情况。2组百合乙烯生成速率均呈先上升后下降再上升的趋势，整个贮藏期间，冷藏组乙烯生成速率始终高于相温组，15 d时相温组乙烯生成速率为14.00 μL/(kg·h)显著低于冷藏组40.42 μL/(kg·h)(P<0.05)；60 d出现骤增可能是百合休眠期解除，生理活动增强的原因；75 d时冷藏组乙烯生成速率升高为69.43 μL/(kg·h)，相温组降低到46.17 μL/(kg·h)(P<0.05)。因此与冷藏相比，相温贮藏可将贮藏期间百合的乙烯生成速率始终控制在较低水平。

A-呼吸强度;B-乙烯生成速率图3 相温贮藏对百合生理指标的影响Fig.3 Effects of phase temperature storage on physiological indexes of lily

2.5 相温贮藏对百合挥发性物质的影响

不同果蔬挥发性物质不同，果蔬在不同贮藏阶段挥发性物质也有所变化，利用挥发性物质相对含量变化来判断果蔬的新鲜程度[19]。如图4所示为百合贮藏期间挥发性物质的相对含量变化情况，可以看出百合主要的挥发性香气物质为醇类、醛类、酯类及烯烃类。贮藏期间，醇类呈逐渐增加趋势，醛类及酯类呈先减少后增加趋势，烯烃类先减少后增加又减少。15 d时，冷藏组醇类13.59%、醛类24.94%、酯类28.10%、烯烃17.21%；相温组醇类16.35%、醛类23.04%、酯类17.74%、烯烃类24.23%，对比冷藏，相温组降低了酯类与醛类物质相对含量，增加了醇类与烯烃的相对含量；60 d冷藏组醇类17.24%、醛类20.92%、酯类16.43%、烯烃类29.67%，相温组醇类17.80%、醛类25.04%、酯类10.07%、烯烃类27.46%，与冷藏相比，相温降低了醇类、酯类及烯烃类相对含量，增加了醛类物质相对含量；75 d时百合醇类、醛类、酯类均有所增加，烯烃有所减少，可能是百合休眠期解除的原因，相比冷藏，相温组降低了醇类、酯类及烯烃类物质相对含量，增加了醛类物质的相对含量。综合可得，相温贮藏在贮藏后期抑制了醇类、酯类、烯烃类等物质的挥发，促进了醛类物质的释放。

A-冷藏；B-相温图4 百合贮藏期间挥发性物质相对含量变化Fig.4 Changes of volatile components during storage of lily

如图5所示为冷藏与相温的百合贮藏75 d的色谱-质谱总离子流图。由图5可以看出，75 d时百合主要的挥发性物质为乙醇、乙酸乙酯、己醛、正己醇、异辛醇、十二醛、海松-8(14),15-二烯及17-羟基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮。乙醇具有酒精的气味，产生原因与百合无氧呼吸有关；乙酸乙酯具有强烈的醚似气味，微带果香的酒香，浓度较高时有刺激性气味；异辛醇具有令人不悦的特殊刺激性异味，由乙醇缩合而成[20]；己醛具有果香及青草香味，天然存在于苹果、茶叶、苦橙等多种植物精油中[21]；正己醇具有水果芳香，天然存在于柑橘类浆果中；十二醛具有类似于橙油的脂肪香气，天然存在于柠檬、甜橙等果蔬精油中；海松-8(14),15-二烯为药材中的一种生理活性物质，在石斛中有报道[22]，17-羟基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮为一种激素类调节生物体机能的物质，常用作药物的合成[23]。其中，海松-8(14),15-二烯和17-羟基-17-氰基-4-en-3-烯醇酮没有典型的气味信息，因此不作为主要分析对象。冷藏组百合主要挥发性物质有乙醇11.48%、乙酸乙酯14.93%、己醛6.82%、正己醇17.74%、异辛醇3.56%、十二醛9.10%；相温组百合的乙醇9.02%、乙酸乙酯12.12%、己醛10.00%、正己醇21.16%、异辛醇3.30%、十二醛12.32%；与冷藏相比，相温降低了特殊性气味乙醇、乙酸乙酯、异辛醇的相对含量，促进了特征性香气己醛、正己醇及十二醛的释放。

A-冷藏；B-相温图5 百合贮藏75 d的色谱-质谱总离子流图Fig.5 Chromatography-mass spectrogram of total ion flow of lily at the storage of 75 d

3 讨论

低温贮藏是最安全最有效的保鲜方式。目前大多数果蔬贮藏保鲜是基于低温贮藏再采取其他保鲜方式来协同作用，因此温度是延缓百合采后品质劣变的最重要因素，其次是气体参数与环境湿度，百合冷藏适宜温度范围为-2～0 ℃，温度不仅要均衡，且需保持较好的气体流动[24-26]。

精准温控保鲜技术相比较传统普通冷藏，是利用果蔬自身生理特性将果蔬采后生理代谢降到较低水平，从而延缓衰老甚至提高抗逆能力，目前包括冰温保鲜技术及相温保鲜技术。不同果蔬对温度敏感程度不同，测试相应果蔬的冰点，将冰点到0 ℃的温度区间称为冰温[27]。冰温可使生物体产生大量不冻液，这些不冻液可降低生物体的冰点，使得蛋白质以氨基酸形式释放，或可分解淀粉成糖类，可改变蛋白质的构象，降低与底物结合时诱导契合所需的能耗，使得水分子呈有序状排布，降低微生物可利用的自由水，从而抑制微生物的繁殖[28-29]。研究表明对比冷藏，冰温贮藏可显著延长西兰花、桃子与长枣的保鲜期。本文将真空包装后百合置于冷藏库与相温库环境下，研究百合贮藏期间的硬度、生理、营养及挥发性物质的变化，结果表明对比冷藏，相温库内温度波动较小，温度更加精准；相温贮藏可显著延缓硬度的下降，贮藏前期可增加百合还原糖含量，后期维持在一定水平，延长百合休眠期；呼吸较平稳，乙烯生成速率较小，贮藏后期差异显著(P<0.05)，贮藏期间百合主要挥发性物质有醇类、醛类、酯类及烯烃类，相温贮藏可抑制贮藏后期醇类、酯类及烯烃类物质的挥发，促进醛类物质的释放，从75 d的总离子流图可看出，相温贮藏抑制了百合特殊性气味乙醇、乙酸乙酯与异辛醇的挥发，乙醇的产生可能是百合无氧呼吸所致，乙酸乙酯是果蔬中常有的香气物质，成熟度越高，其含量越高；异辛醇具有特殊性刺激气味，可能是百合腐败产生。相温可能是通过抑制百合生理代谢速率及微生物繁殖来抑制相关代谢产物的生成，且促进了百合特征性香气己醛、十二醛和正己醇的释放。相温技术是基于冰温技术之上将温度控制更精确的技术，可将冰温区间进一步缩小，是基于膜相变的理论上提出的保鲜技术，其保鲜的机理是由于细胞膜蛋白在临界温度条件下，蛋白质构象与膜流动性呈现相对稳定状态，因此抑制生物体的新陈代谢速率。试验结果表明相温贮藏可以通过温度的精准控制减少由于温度波动而引起百合的生理活动，这与相温贮藏环境下柿果的研究结果[30]有相似之处。

4 结论

相温贮藏[(-0.4±0.1) ℃]温度更加精准，有效抑制兰州百合呼吸强度和降低乙烯生成速率，减少由于温度波动而引起的生理活动，延缓硬度的下降并维持贮藏前期的还原糖含量，延长百合休眠期，贮藏末期抑制了百合中特殊性气味乙醇、乙酸乙酯与异辛醇的挥发，促进了具有特征性香气的己醛、十二醛和正己醇的释放。