负空气离子与磁场联合处理保持杨梅采后品质及香气特征

《Food Research International》：Combined negative air ion and magnetic field treatments preserve postharvest quality and aroma profile of bayberry

　　# 摘要- 负空气离子（NAI）与磁场（MF）延缓了杨梅品质劣变并保留了关键营养素。- GC-MS/GC-IMS：NAI + MF保留了C6醛类/萜烯类化合物，限制了醇类/酮类的积累。- NAI + MF稳定了碳水化合物和脂质代谢，维持了前体物质池。# 引言中国杨梅（*Myrica rubra*）因其酸甜风味、鲜艳的红色色泽和丰富的生物活性化合物而备受推崇（Mo等，2024）。由于其呼吸速率高、果肉结构脆弱且易受微生物感染，采收后极易腐败变质，货架期极短（Xie, Nie等，2025）。因此，需要有效的、安全的非化学处理方法来延长采后货架期，同时保持感官品质和营养价值（He, Li等，2025）。消费者对杨梅的偏好主要由其风味驱动，而风味由碳水化合物组成、有机酸平衡和芳香挥发性代谢产物共同决定（Ge等，2018）。酸甜味主要来源于碳水化合物和有机酸，而挥发性化合物则赋予其果香和微妙的草本气息（Qian等，2017）。然而，挥发性物质极易受采后代谢变化的影响。醛-醇-酯转化途径可能因果实代谢变化而改变，从而影响底物可用性和酶活性（W.T. Zhang等，2024）。具体而言，在果实早期，其特征主要表现为清新的醛类和果香的酯类（Qin等，2025）。此阶段果实细胞结构完整，脂氧合酶（LOX）-水解过氧化物酶（HPL）代谢途径活跃（W.H. Zhou等，2021）。与新鲜"青草/叶片"香气相关的醛类挥发性物质逐渐增加（Jin等，2025）。与此同时，乙酸乙酯等果香酯类开始显现。这些挥发性有机化合物（VOCs）共同构成了果实早期的新鲜香气。随着果实衰老，脂质过氧化来源的醛类逐渐积累，果香减弱并开始转向类似酒精的风味（Luo等，2021）。此阶段果实中乙醇脱氢酶（ADH）活性增加，进一步促进醛向醇的转化，尤其是乙醇的急剧增加。某些与氧化相关的醛类含量也升高，如己醛（Xie, Zheng等，2025）。在储存后期，果实进入明显的衰老阶段。脂质氧化加剧，导致具有"蘑菇味"的化合物积累，如1-辛烯-3-醇和1-辛烯-3-酮（C. Zhang等，2023）。同时，羧酸酯酶介导的酯类水解增强。果实中芳香酯的合成速率低于水解速率，使得甜美的果香难以维持（Xi等，2012）。这一过程最终可能导致与脂质过氧化来源挥发性物质相关的异味。这也反映了果实代谢从风味合成向脂质过氧化方向的转变（S.N. Wang等，2025）。杨梅的传统采后处理包括低温冷藏（Liu等，2022）、气控处理（Liguori等，2021）和化学杀菌剂（Pinela & Ferreira，2017）。这些技术可以减缓果实品质劣变（Barkaoui等，2023）。然而，同时实现风味化合物的形成与保留往往难以同步，导致风味品质下降（Lan等，2025）。因此，有效的保鲜不仅涉及物理品质的维持，还需保持香气的稳定性。在此背景下，负空气离子（NAI）和磁场（MF）等非热、非化学策略引起了关注。负空气离子处理是一种物理保鲜技术，将果实暴露于高浓度的负电荷空气离子中。其主要用于减少微生物污染、缓解氧化应激并维持抗氧化相关代谢（Baggio等，2022）。近期研究表明，NAI和MF在采后保鲜方面具有潜力。在"富士"苹果中，NAI处理（1 × 10? ions cm?3，持续60分钟）增强了抗氧化酶活性，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）。此外，它促进了酚类和黄酮类化合物的积累，同时保持了芳香酯的稳定性（Zheng等，2024）。与NAI不同，MF通常被认为更直接地作用于水分状态、膜稳定性、软化以及酶相关的生理过程（Saletnik等，2022）。以2–8 mT的MF处理草莓可以延缓软化和减少腐烂，并有助于维持细胞水分。在4–8 mT下，草莓的风味稳定性可以提高（Liu, Mo等，2025）。单独使用NAI或MF均有助于维持浆果品质，但关于二者联合应用的研究仍然有限。目前尚不清楚NAI + MF是否能提供额外的保鲜效益，特别是在挥发性物质保留和延缓风味劣变方面。本研究调查了NAI、MF以及NAI + MF联合处理对杨梅果实品质的影响。研究目的是：（i）分析杨梅的营养特性和抗氧化酶活性；（ii）表征挥发性化合物并将其与香气相关酶活性联系起来；（iii）通过整合代谢组学证据，探索联合处理的潜在机制。综合来看，研究结果表明，NAI + MF可以调节杨梅衰老过程并有助于维持风味品质。# 章节摘要## 材料与处理杨梅果实（品种：东魁）采自中国浙江省台州市仙居县的一个商业果园。手工挑选大小和成熟度相似的果实，剔除有机械损伤或病害的果实。然而，由于仅评估了一个品种，本研究的结果不能完全代表所有杨梅品种。杨梅果实随机分为四组：对照组、NAI组、MF组和NAI + MF组。为排除微观环境差异的影响……## NAI + MF延缓衰老并保留品质特性外观是决定杨梅商品性的关键因素。在长达15天的冷藏过程中，所有评估指标均逐渐劣变，其中对照组的下降最为迅速。第0天，果实色泽鲜亮均匀，果肉坚实饱满，表面干燥。在对照组中，到第6天已出现明显的软化和表面变暗。到第12天，部分果实表面出现白霉，并观察到汁液渗出，表明加速……## 结论本研究揭示，NAI + MF联合处理是一种维持杨梅品质的非热处理策略。NAI + MF处理保持了果实外观，并保留了较高水平的花青素、总酚、可溶性糖和抗坏血酸。同时，它维持了较高水平的抗氧化酶活性。GC-MS和GC-IMS提供了一致的证据，表明NAI + MF减轻了与新鲜度相关的青草醛类和萜烯挥发性物质的损失，并……## CRediT作者贡献声明**Sha Hao：** 撰写——初稿撰写，方法学，调查研究，形式分析。**Chaoyi Shen：** 撰写——审阅与编辑，调查研究，资金获取，形式分析，数据管理。**Huizhi Chen：** 撰写——审阅与编辑，调查研究，形式分析，数据管理。**Ruiling Liu：** 调查研究，形式分析。**Hangjun Chen：** 调查研究，形式分析。**Xiangjun Fang：** 调查研究，形式分析。**Ming Yin：** 调查研究，形式分析。**Lishu Wang：** 调查研究，形式分析。## 利益冲突声明作者声明不存在任何已知的竞争经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。使用了AI辅助语言编辑工具来提高可读性和语法。作者审阅并编辑了输出内容，对稿件内容承担全部责任。## 致谢本研究得到国家重点研发计划（2021YFD2100505）、浙江省重点研发计划（2023C02046）和广东省重点研发计划（2025B0202110001）的资助。