氯化钙处理对速冻蓝莓冻藏期品质的影响

韩 斯，孟宪军*，汪艳群，李 斌，李冬男，韦 石

（沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866）

摘 要：研究不同质量分数氯化钙处理对速冻蓝莓果实于－18 ℃冻藏时品质变化的影响。结果表明：随着冻藏时间延长，速冻蓝莓果实的质量、硬度、可溶性固形物（TSS）、可滴定酸、VC、花色苷和总酚含量均呈下降趋势。浸钙处理可延缓速冻蓝莓果实质量、硬度、TSS、可滴定酸、VC、花色苷和总酚含量的下降，保持果实原有品质。在整个冻藏期多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）活性不断下降，氯化钙处理组冻藏后期PPO活性明显被抑制，但对POD活性没有显著效果。综合分析各指标，经1.5%氯化钙溶液处理的速冻蓝莓其冻藏期品质最好。

关键词：蓝莓；氯化钙；速冻；冻藏；品质

Effect of Calcium Chloride Treatment on Quality of Quick Frozen Blueberry during Frozen Storage

HAN Si, MENG Xian-jun*, WANG Yan-qun, LI Bin, LI Dong-nan, WEI Shi

(College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

Abstract: Blueberry fruits were treated with varying concentrations of calcium chloride before storage at -18 ℃ for 6 months, and changes in blueberry quality were investigated during the storage period. The results indicated that calcium chloride resulted in a decrease in weight, firmness, total soluble solid (TSS), titratable acid, vitamin C, polyphenol and anthocyanin in blueberry fruits during the frozen storage. Calcium chloride treatment also retarded the decrease of fruit firmness, TSS, polyphenol, anthocyanin and vitamin C. In addition, the soluble polyphenol oxidase (PPO) activity and soluble peroxidase (POD) activities were decreased. Calcium chloride treatment significantly inhibited PPO activity in the later period of frozen storage, but had no significant effect on POD activity. By comprehensive analysis, 1.5% calcium chloride treatment on quick frozen blueberry fruits presents the optimum protection effects during frozen storage.

Key words: blueberry; calcium chloride; quick frozen; frozen storage; quality

中图分类号：TS255 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）22-0310-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201422060

蓝莓又名越橘，为杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium. spp），小浆果类果实。蓝莓果实呈深蓝色，被白霜，近圆形[1]，其果肉细腻，种子极小，甜酸适口，并且有清爽宜人香气，为鲜食的水果佳品[2]；蓝莓中富含VC、花青素、多酚、黄酮等多种抗氧化物，是具有抗氧化作用最强的水果之一[3-4]。蓝莓果实的盛产期在高温季节，时间较为集中；蓝莓果实耐贮性差，采后在常温条件下放置4～6 d即开始腐烂[5]，加上果实在当季时大量涌入市场而造成严重的积压，因此果实采后易受病菌侵染或发生软化而腐烂变质，这严重制约了蓝莓产业的发展。目前关于蓝莓贮藏技术的研究主要围绕冷藏保鲜技术，针对蓝莓速冻加工的预处理研究及蓝莓速冻果在冻藏期的品质变化报道较少。

果实采后浸钙处理可有效稳定果实色泽[6]，且钙离子与果胶半乳糖醛酸自由羧基的残基之间形成的离子桥梁可加强细胞壁结构[7]。浸钙处理在草莓[8]、菠萝[9]、冬枣[10]、杨梅[11]等部分果蔬上已经有较为详尽的研究报道，并且效果十分显著，但国内有关钙处理在果蔬冻藏方面的研究较少。包海蓉等[12]研究得出温度越低果实品质越好，但由于食物在不同温度条件下的冻结率呈S型曲线，
－18 ℃时93%的水分都会冻结成冰，－18 ℃可抑制微生物的繁殖，并降低各类化学反应及酶反应的速度，且此温度也较容易实现。因此本研究采用不同质量分数氯化钙溶液在蓝莓果实速冻前进行浸钙预处理，选用－18 ℃作为速冻蓝莓果实的贮藏温度，通过对蓝莓速冻果在冻藏期生理生化、主要营养成分等指标的分析，考察浸钙预处理对速冻蓝莓在冻藏期品质变化的影响，为蓝莓的速冻保鲜提供技术和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及处理

实验用蓝莓品种为“蓝丰”，2013年7月采自辽宁省丹东市。采后当天运回，选取无病虫害、无机械伤、大小均匀、成熟度相对一致的蓝莓果实，并在0～1 ℃冷库中预冷24 h。

将预冷的蓝莓果实分别采用0.5%、1.0%、1.5%氯化钙溶液常温浸泡10 min，对照（CK）用清水浸泡10 min。处理后晾干，－25 ℃速冻后于－18 ℃条件下冻藏。每个处理重复3 次。冻藏1、2、4、6 个月时取出，放入4 ℃冰箱中复温4 h后，测定各品质指标。

1.2 仪器与设备

BSA224S电子天平 赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；CT3-10k型质构仪（探头直径为8 mm） 美国
Brookfield公司；CR-400色差仪 日本Chroma Meter公司；TU-1810紫外-可见分光光度计 北京普析通用有限公司；CR21G高速冷冻离心机 美国Himac公司；WYT4手持数显糖度计 浙江托普仪器有限公司。

1.3 指标测定

1.3.1 质量损失率的测定

采用称重法测定。样本量为50 个且随机选择。

1.3.2 果实硬度

采用Brookfield-CT3-10k型质构仪（探头直径为8 mm）进行质构分析测定，取各蓝莓果实赤道线上2 个对称部位测定，取样量为10 个果实。目标值4.0 mm，触发点负载7 g，速率0.5 mm/s。

1.3.3 可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量测定

将20 个蓝莓打浆，采用WYT手持糖度计测定。

1.3.4 果实表面颜色测定[13]

利用CR-400色差计测定蓝莓果实赤道线上分布均匀的3 个部位的L*（明亮度）、a*（红绿偏差）、b*（蓝黄偏差）值，取样量为10 个果实。

1.3.5 可滴定酸含量测定

采用GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定方法》，以柠檬酸计。取样量为50 个果实。

1.3.6 VC含量测定

参照GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》进行测定。取样量为50 个果实。

1.3.7 花色苷、总酚含量测定

花色苷含量参照赵慧芳等[14]的pH示差法。总酚含量参照Julkune-Titttor[15]方法进行测定。取样量为50 个果实。

1.3.8 多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）及过氧化物酶（peroxidase，POD）活性测定[16]

PPO活性采用邻苯二酚比色法，POD活性采用愈创木酚氧化法。取样量均为50 个果实。

1.4 数据分析

利用Excel 2003软件统计所有数据，计算均值并绘制图表。应用SPSS 17.0、DPS 7.05软件进行方差分析，利用Duncan新复极差法比较因素水平间的显著性（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓果实冻藏期质量损失率的影响

图 1 钙处理对蓝莓冻藏期质量损失率的影响

Fig.1 Effect of calcium chloride pretreatment on weight loss rate of blueberry fruits during frozen storage

由图1可知，随着冻藏时间的延长，果实质量损失率逐渐增大。对照组损失较为严重，自第1个月的8.43%增加到第6个月的16.11%，后者是前者的1.91倍；远大于处理组的质量损失率的变化。在为期6 个月的冻藏期间，对照组与处理组质量损失率差异显著（P＜0.05），但冻藏前期各处理组之间无显著性差异，冻藏后期1.5%氯化钙处理组质量损失率显著低于0.5%、1%处理组
（P＜0.05）。氯化钙处理可有效降低冻藏期蓝莓的质量损失率，保持果实的品质。原因可能是钙离子与果胶酸残基相结合，增加了果实细胞壁的稳定性，减少水分的流失。

2.2 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓果实冻藏期硬度的影响

图 2 钙处理对蓝莓冻藏期硬度的影响

Fig.2 Effect of calcium chloride pretreatment on firmness of blueberry fruits during frozen storage

果实硬度是衡量果实成熟度和贮藏品质的重要指标之一，其在贮藏期间下降的主要原因是细胞壁物质的降解，其中变化最明显的是果胶物质的降解[17]；且在冷冻、解冻过程中，由于冰晶体的机械损伤作用，果蔬的细胞壁、细胞膜等微观结构发生破裂，导致果实硬度下降。由图2可知，蓝莓果实在冻藏期间硬度逐渐下降，经过氯化钙处理的蓝莓果实在整个冻藏期间硬度均显著高于同期的对照果实（P＜0.05），说明氯化钙处理有效延缓了蓝莓果实硬度的降低，很好地保持了果实的形状。各氯化钙处理组间差异不显著。

2.3 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓果实冻藏期TSS含量的影响

图 3 钙处理对蓝莓冻藏期TSS含量的影响

Fig.3 Effect of calcium chloride pretreatment on TSS of blueberry fruits during frozen storage

评价果实品质的重要指标之一即TSS含量。由图3可知，随着冻藏期的不断延长，TSS含量均呈现缓慢下降的趋势。产生这一现象原因可能是在冻藏期间果实组织仍然进行呼吸代谢活动，使TSS含量不断被消耗而导致的。冻藏前期钙处理的TSS含量下降速度较对照组快，其中以质量分数为1%的氯化钙处理组较为显著。这可能由于TSS包括可溶性糖、可溶性果胶等可溶性物质；果实速冻过程中处理组与对照组呼吸作用变化基本相同，但处理组钙离子与果胶酸生成不溶于水的果胶酸钙，导致冻藏前期氯化钙处理组TSS含量下降相对较快。但在冻藏第1月后果实TSS含量下降缓慢，钙处理组TSS含量下降速度显著低于对照组（P＜0.05），整个冻藏期间1.5%氯化钙处理组TSS含量下降速度相对较慢，但与其他处理组间差异不显著。

2.4 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓冻藏期果皮颜色的影响

表1表明，新鲜蓝莓果实在速冻后L*值下降，即果实亮度下降。原因可能是此时的蓝莓果实由于冻结过程形成冰晶而造成细胞损伤，使酶与底物接触而导致果实褐变发生。但冻藏期间，对照组与不同质量分数氯化钙处理组的果实亮度均保持稳定。此时，对照组与处理组间无显著性差异（P＞0.05）。新鲜蓝莓果实在冻藏期a*、b*值变化均呈先上升后缓慢下降的趋势。在冻藏第1个月内a*、b*值呈上升趋势，表明此阶段果皮色泽开始向红色、黄色转变。在为期6个月的冻藏期间，蓝莓果实氯化钙处理组与对照组果实色泽变化差异不显著。

表 1 钙处理对蓝莓冻藏期果实表面颜色的影响

Table 1 Effect of calcium chloride pretreatment on surface color of blueberry fruits

注：同一列不同字母表示差异显著（P＜0.05）；相同字母表示差异不显著（P＞0.05）。

2.5 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓果实冻藏期可滴定酸含量的影响

图 4 钙处理对蓝莓冻藏期可滴定酸含量的影响

Fig.4 Effect of calcium chloride pretreatment on titratable acid content of blueberry fruits during frozen storage

可滴定酸含量的高低是衡量果实采后风味保留程度的重要指标之一，适宜的酸含量有利于保持果实较好的口感和风味[5]。由图4可知，在整个冻藏期间，蓝莓果实的可滴定酸含量呈下降趋势，这主要与其在冻藏期间仍作为呼吸基质而被逐渐消耗有关。经氯化钙处理过的果实可滴定酸含量在冻藏期间明显高于同期对照果实，1.5%质量分数氯化钙处理效果尤为明显，在冻藏第2、4个月时最为明显，分别高于同期对照组23%、32%，且与其他处理组差异显著（P＜0.05）。蓝莓果实经氯化钙处理有利于减缓果实内有机酸含量的下降，从而延长了蓝莓的贮藏期。

2.6 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓果实冻藏期VC含量的影响

图 5 钙处理对蓝莓冻藏期VC含量的影响

Fig.5 Effect of calcium chloride pretreatment on vitamin C content of blueberry fruits during frozen storage

图5表明，果实冻结期间，随着果实品质的下降，VC含量逐渐减少，冻藏期VC含量下降速度较快。其原因可能是VC在冻藏过程中发生氧化还原反应而使其含量下降；此外VC属于水溶性维生素，果实内部的冰晶在低温条件下仍会发生再结晶，随着冻藏时间的延长，再结晶的程度会逐步加深，对果实的细胞膜及细胞壁损伤也越大，果实复温后水分流失随之较大，从而造成VC的损失。经氯化钙处理过的果实VC含量较同期对照果实高。这说明氯化钙处理在冻藏期可以有效延缓蓝莓果实VC含量的下降，抑制其降解，冻藏前期1.5%氯化钙处理显著高于其他处理组（P＜0.05），冻藏后期效果不明显。

2.7 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓果实冻藏期总酚、花色苷含量的影响

果实组织中大量存在酚类和花色苷等植物次生代谢产物，它们与果蔬的色泽、品质等密切相关。由图6、7可知，随着冻藏期不断延长，花色苷和总酚含量均呈下降趋势。原因是总酚与花色苷均属于酚类物质，冻藏期内在PPO和POD作用下发生缓慢氧化，而导致两种酚类物质在冷冻贮藏期间含量不断减少[12]。经过氯化钙处理过的果实在冻藏期间花色苷含量显著高于同期对照果实（P＜0.05），其中经1.5%质量分数氯化钙处理的果实花色苷含量冻藏后期显著高于其他处理组
（P＜0.05）。经氯化钙处理的蓝莓果实冻藏后期总酚含量显著高于同期对照果实（P＜0.05），其中质量分数为1.5%氯化钙处理的果实总酚含量下降幅度最小，各处理组间差异不显著。

图 6 钙处理对蓝莓冻藏期花色苷含量的影响

Fig.6 Effect of calcium chloride pretreatment on anthocyanin content of blueberry fruits during frozen storage

图 7 钙处理对蓝莓冻藏期总酚含量的影响

Fig.7 Effect of calcium chloride pretreatment on total phenol content of blueberry fruits during frozen storage

2.8 不同质量分数氯化钙处理对蓝莓果实冻藏期POD及PPO活性影响

图 8 钙处理对蓝莓冻藏期POD活性变化百分比的影响

Fig.8 Effect of calcium chloride pretreatment on POD activity of blueberry fruits during frozen storage

图 9 钙处理对蓝莓冻藏期PPO活性变化百分比的影响

Fig.9 Effect of calcium chloride pretreatment on PPO activity of blueberry fruits during frozen storage

POD和PPO是参与褐变的主要酶类，酶促褐变即是在酚酶的催化作用下将其组织中的酚类物质通过生化反应转化成褐色的醌类及其聚合物而发生的褐变。从图8可见，快速冻结复温后POD活性明显高出新鲜样品，增加的幅度为64%。随着时间的不断延长，POD活性呈下降趋势，不同质量分数氯化钙处理在冻藏期POD活性变化趋势大致相同，冻藏前期对照组与处理组间差异不显著。由图9可知，冻藏期间PPO活性呈下降趋势，在冻藏前期PPO活性下降较快，冻藏后期氯化钙处理明显抑制了PPO活性（P＜0.05），但各处理组间差异不显著。POD、PPO在冻藏第6个月时已接近失活状态。PPO活性变化规律与总酚变化相同，进一步得出总酚含量下降是由于细胞中的氧化酶催化底物氧化反应而引起的。

3 讨 论

钙在延缓果蔬采后衰老方面的作用已有很多报道。有研究[18]表明，果实中的果胶酸与钙离子可生成不溶于水的果胶酸钙，在细胞间形成共价键桥而维持组织的质地，抑制软化。采前或采后钙处理能明显提高果肉组织钙离子浓度，有效维持蓝莓的品质特性[19]。本实验研究表明，经不同质量分数的氯化钙处理后进行速冻冻藏的蓝莓果实与对照果实相比，均能有效抑制冻藏期蓝莓果实的硬度和质量的下降，降低果实的软化程度；高哲等[20]对冬枣的研究得到了相同的结果。氯化钙处理延缓了果实TSS和可滴定酸含量的下降，保持了果实的采后品质，这与魏宝东等[21]对番茄的研究相一致。有研究[22]表明，钙处理能降低PPO活性，从而在一定程度上延缓果实软化与衰老的进程，本研究得出浸钙处理在冻藏后期可有效抑制PPO活性，与其结果相一致。

钙处理能显著改善蓝莓在冻藏期的品质特性，其中1.5%质量分数氯化钙处理蓝莓果实冻藏效果相对较好。但是钙的生理生化作用很复杂，其作用可能与果实的呼吸类型以及基因调控等都有关系，钙在蓝莓冻藏期生理生化作用机理还有待于进一步研究。

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