基于响应面法优化褪黑素处理对采后白桑椹品质调控及货架期延长的研究

为解决采后白桑椹易腐败、货架期短的问题，研究人员通过响应面法(RSM)优化褪黑素(MT)处理浓度与贮藏时间的交互效应。研究表明，400 μM MT处理可显著抑制褐变指数(BI)、减少重量损失(WL)，维持总可溶性固形物(TSS)、抗坏血酸(AsA)含量及pH稳定性，使果实品质最优保存10天。该研究为采后保鲜技术提供了安全高效的天然解决方案。

　　

白桑椹（Morus alba L.）作为富含花青素、多糖等生物活性成分的功能性水果，其采后快速腐败和短货架期一直是产业痛点。据统计，超40%的农产品在采后阶段因生理生化变化（如呼吸加剧、乙烯释放）导致品质劣变而被浪费。尽管臭氧、预冷等技术已用于保鲜，但天然、安全的替代方案亟待开发。褪黑素（Melatonin, MT）作为一种存在于动植物中的多功能分子，近年被证实可通过调控抗氧化系统、延缓衰老等机制提升果蔬采后品质，但其在白桑椹中的应用参数尚未系统优化。

为此，洛雷斯坦大学的研究团队在《LWT》发表论文，首次采用响应面法（Response Surface Methodology, RSM）量化MT浓度（0-400 μM）与贮藏时间（0-12天）对白桑椹关键品质指标（WL、TSS、BI、AsA、pH）的协同效应。研究通过中心复合设计（CCD）建立数学模型，结合色差仪、pH计等技术测定参数，最终确定400 μM MT处理结合10天贮藏为最优条件，使BI降低至31.65%，AsA维持在0.2 mg/kg，显著优于对照组。

主要技术方法
研究以商业成熟期白桑椹为材料，设置0/200/400 μM MT喷雾处理，1℃冷藏12天。采用滴定法测可滴定酸(TA)，折射仪测TSS，色差仪计算BI（L
/a
/b^*
值），2,6-二氯酚靛酚滴定法测AsA，并通过RSM构建二次回归模型优化参数。

研究结果

1. 褐变指数(BI)调控：MT通过抑制多酚氧化酶(PPO)活性，将12天贮藏的BI从对照组的62%降至37%，模型预测R²
   达0.995。
2. 重量损失(WL)控制：400 μM MT处理使WL从19%（对照组）降至14.98%，归因于MT稳定细胞膜结构、降低呼吸速率。
3. 抗坏血酸(AsA)保留：MT通过上调AsA合成基因表达，使其含量在12天后仍保持0.19 mg/kg（对照组仅0.07 mg/kg）。
4. TSS与pH动态：MT延缓淀粉水解，使TSS增速减缓（22.5→19.7°Brix），并维持pH在5.73的稳定区间。

结论与意义
该研究通过RSM精准优化MT处理参数，证实其能有效延缓白桑椹采后品质劣变，机制涉及抗氧化防御增强、酶活性调控及代谢通路平衡。相比化学保鲜剂，MT作为天然物质兼具安全性与经济性，为减少采后损失提供了可推广方案。未来可进一步探索MT在冷链物流中的协同应用潜力。