热水浸泡与贮藏温度协同作用降低‘Owari’温州蜜柑（Citrus unshiu Marc.）失水并调控果皮氧化指标

《Horticulturae》：Hot-Water Dipping and Storage Temperature Interact to Reduce Dehydration and Modulate Peel Oxidative Markers in ‘Owari’ Satsuma Mandarin (Citrus unshiu Marc.) Martina Skendrovi? Babojeli?, Ivna ?tolfa ?amagajevac, Tomislav Jemri?, Jana ?ic ?labur, Vera Cesar, Branka Levaj, Marko Vukovi?, Ana Batar and Hrvoje Lepedu?

热水浸泡（HWD）作为一种采后热处理，能协同调控低温贮藏下温州蜜柑的果实品质与果皮氧化应激状态。本文研究发现，48°C HWD结合1°C贮藏可有效减少失重，降低过氧化氢（H2O2）和脂质过氧化（TBARS）水平，维持较高的α-生育酚（TOC）含量并提升过氧化氢酶（CAT）活性，从而为柑橘采后保鲜提供了一种优化组合方案。

　　

1. 引言

温州蜜柑（Citrus unshiu Marc.）是一种非呼吸跃变型果实，其贮藏潜力有限，失水和生理胁迫会加速采后品质劣变。作为一种易剥皮柑橘，其全球消费量持续增长，是克罗地亚的主要柑橘作物和重要出口商品。由于其易腐烂的特性，在运输和贮藏过程中需要维持低温条件以延长货架期，但过低的温度（通常低于2-5°C）可能导致冷害（CI），其典型症状包括果皮凹陷、褐变等，造成经济损失。因此，寻求有效的采后处理技术以在延长贮藏期的同时避免冷害至关重要。采后热处理，如热水浸泡（HWD），被认为是减轻或延迟冷害、减少品质劣变的化学防治替代方案。本研究旨在探究两种HWD处理（48°C或52°C，3分钟）与两种贮藏温度（1°C或3°C，8周，随后在18-20°C下放置7天模拟货架期）对‘Owari’温州蜜柑果实品质和果皮氧化状态的综合影响，重点关注过氧化氢（H₂O₂）含量和脂质过氧化强度等氧化应激指标。

2. 材料与方法

研究使用的‘Owari’温州蜜柑果实来自克罗地亚奥普任镇附近的一个商业果园。采收后，根据大小、色泽和有无缺陷进行分选。果实被随机分为三组：对照组（未经处理）、HWD 48组（在48°C热水中浸泡3分钟）和HWD 52组（在52°C热水中浸泡3分钟）。每组处理包含10箱，每箱25个果实。处理后，果实分别在1°C和3°C下贮藏8周，期间相对湿度约为80%。冷贮藏结束后，将果实转移至18-20°C环境下再放置7天，以模拟零售货架条件。所有分析均在采收后（初始值）和货架期结束后进行，失重分析在冷贮藏后也进行了测量。

分析指标包括：

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  果实品质：可溶性固形物（SSC）、可滴定酸（TA）、固酸比（SSC_TA）、出汁率和失重率。
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  果皮氧化标志物：过氧化氢（H₂O₂）含量、脂质过氧化（LP，以硫代巴比妥酸反应物TBARS计）强度、α-生育酚（TOC）含量、多酚（PP）含量。
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  抗氧化酶活性：抗坏血酸过氧化物酶（APX）、愈创木酚过氧化物酶（GPOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性，以及蛋白质（PROT）含量。

数据采用R软件进行统计分析，通过双因素方差分析（ANOVA）评估预处理、贮藏温度及其交互作用的影响，并使用Tukey HSD检验进行均值比较。

3. 结果

3.1 果实品质与失重

热水处理对可滴定酸（TA）、固酸比（SSC_TA）和出汁率有显著影响，而贮藏温度对SSC、TA、SSC_TA和出汁率有显著影响。处理与温度的交互作用对SSC和TA有显著影响。

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  可溶性固形物与酸度：在1°C贮藏下，各处理间的果实品质参数无显著差异。在3°C贮藏下，HWD 52处理的果实SSC值显著较低。总体上，在较高温度下贮藏，总酸下降更多。HWD 48处理在3°C下保持了最高的TA含量和最低的SSC_TA。
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  出汁率：热处理总体上降低了果实的出汁率。在3°C下，对照组果实的出汁率显著高于热处理组。在1°C下，对照组果实的出汁率也高于热处理组。总体上，在3°C下贮藏的果实能更好地保持多汁性。
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  失重：处理和贮藏温度对冷贮藏后、货架期后及总失重率均有显著影响。与对照组相比，两种HWD处理均显著降低了果实在两个贮藏温度下的总失重。在1°C下贮藏，HWD 48处理的失重最少。在所有处理中，在3°C下贮藏的果实，其冷贮藏后和总失重率均显著高于在1°C下贮藏的果实。然而，在货架期期间的失重则呈现相反趋势（3°C贮藏的果实失重更低）。

3.2 果皮氧化状态

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  过氧化氢与脂质过氧化：处理对H₂O₂、LP、TOC和PP有显著影响；温度对H₂O₂和PP有显著影响。总体上，在1°C下贮藏的果实，其果皮中H₂O₂和LP水平低于在3°C下贮藏的果实。在1°C下，HWD 48处理的果实H₂O₂含量最低（5.56 nmol g^-1FW），且其LP水平（11.82 nmol g^-1FW）也显著低于HWD 52处理和对照组。这表明较低的贮藏温度与较低的氧化应激相关，而HWD 48处理在1°C下能最有效地抑制氧化损伤。
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  抗氧化物质：
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    α-生育酚：在1°C下贮藏时，HWD 48处理的果实TOC含量最高（411.18 μg g^-1FW），比初始值略有增加；而HWD 52和对照组的TOC含量则显著下降。在3°C下贮藏时，对照组TOC含量最低。
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    多酚：处理对多酚含量的影响因贮藏温度而异。在1°C下，HWD 52处理的多酚含量最低。在3°C下，对照组的多酚含量最高。总体上，HWD 52和对照组果实在3°C下的多酚含量显著高于在1°C下。
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  抗氧化酶活性：处理对APX、GPOD和CAT活性有显著影响；温度对APX和CAT有显著影响。
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    抗坏血酸过氧化物酶：在3°C下贮藏的HWD 48和HWD 52果实，其APX活性显著高于在1°C下贮藏的果实。
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    愈创木酚过氧化物酶：GPOD活性受处理和温度交互作用的影响。在3°C下，对照组和HWD 52处理的GPOD活性显著高于HWD 48处理。
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    过氧化氢酶：在两种贮藏温度下，HWD 48处理的CAT活性均为最高，尤其在1°C下表现出最强的CAT活性（1.75 ΔA₂₄₀min^-1g^-1FW）。所有处理在1°C下的CAT活性均显著高于在3°C下。
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  蛋白质含量：贮藏后，各处理间的蛋白质含量无显著差异。
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  冷害症状：研究中未观察到冷害症状。

4. 讨论

研究结果表明，热水处理会降低温州蜜柑的出汁率。在可溶性固形物、可滴定酸和固酸比方面，未观察到一致的趋势，这可能与果实采收时的成熟度差异有关。两种HWD处理均能有效减少果实失重，且较低的贮藏温度（1°C）有助于降低总失重率。

在氧化应激方面，较高的贮藏温度（3°C）导致了更高的H₂O₂含量和LP强度，表明低温（1°C）贮藏有助于减轻氧化应激。H₂O₂作为一种胁迫信号分子，其水平在胁迫条件下会升高。本研究中，HWD 48处理结合1°C贮藏产生了最低的氧化应激水平。

非酶抗氧化系统组分的结果显示，除在1°C下贮藏的HWD 48处理外，TOC水平普遍下降，这可能与其在清除胁迫产生的自由基过程中的消耗有关。TOC和PP的水平与H₂O₂及LP强度呈负相关，表明在HWD 48结合1°C的处理下，非酶抗氧化系统被有效激活以应对氧化应激。TOC可能通过抑制自由基反应参与了降低LP的过程。

酶抗氧化系统的响应更为复杂。APX活性在较高贮藏温度下更高，而CAT活性则在较低温度下更高，这可能反映了不同酶对温度胁迫的差异响应机制。GPOD活性随处理温度升高而增加，并与较高的H₂O₂和LP水平相关，表明其可能参与了胁迫响应。CAT活性在HWD 48处理下最高，尤其在1°C时，同时伴随着最低的H₂O₂水平，这支持了CAT在直接分解H₂O₂、缓解氧化胁迫中起关键作用的观点。研究未发现处理对蛋白质含量有显著影响。

5. 结论

热水浸泡处理和不同的贮藏温度显著影响‘Owari’温州蜜柑在八周贮藏期间的品质状态。尽管对于多数果实品质参数，HWD处理或贮藏温度的影响未呈现清晰一致的规律，但两种HWD处理和较低的贮藏温度（1°C）均能显著减少果实失重，这可能有助于保持果实外观。

对果皮抗氧化系统组分的分析表明，贮藏后的抗氧化响应因贮藏温度和HWD处理而异。生育酚和多酚水平的显著降低可能是低温胁迫所致，其中生育酚可视为重要的胁迫指标。热水处理增加了所研究酶的活性，这是温度诱导胁迫的结果。

综合来看，48°C热水浸泡处理结合1°C贮藏，为温州蜜柑果皮提供了最有利的氧化稳定性。尽管本研究中未观察到冷害症状，但在进行商业推荐前，仍需使用标准化的评分方案评估低温下发生冷害的风险。