低气压结合一氧化氮熏蒸对采后“小白”杏风味物质持留的影响

《Food Chemistry》:Effect of hypobaric with nitric oxide fumigation on flavor compound retention in postharvest ‘Xiaobai’ apricots

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月26日 来源:Food Chemistry 10.4

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   •HYT-NO处理能有效维持杏果采后品质和总挥发性风味物质。•储存过程中,萜类物质是'小白杏'杏果中占主导地位的挥发性风味物质。•芳樟醇、己醛和2-己烯醛是杏果中潜在的关键香气贡献物质。•HYT-NO处理下的香气保持可能与单萜类物质的生物合成有关。引言杏(Prunus arm

  
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    HYT-NO处理能有效维持杏果采后品质和总挥发性风味物质。
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    储存过程中,萜类物质是'小白杏'杏果中占主导地位的挥发性风味物质。
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    芳樟醇、己醛和2-己烯醛是杏果中潜在的关键香气贡献物质。
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    HYT-NO处理下的香气保持可能与单萜类物质的生物合成有关。

引言

杏(Prunus armeniaca L.)凭借其独特的浓郁香气和香甜适口的风味,在消费者市场中占据重要地位(Zhou等,2021)。作为一种典型的跃变型果实,杏在采后会经历强烈的代谢活动,迅速消耗糖分和有机酸等风味前体物质,从而损害其整体感官品质(He等,2025)。低温贮藏是延长杏果采后货架期的主要手段。然而,低温贮藏的作用主要局限于延缓生理衰老,对保持特征性挥发性香气谱的效能有限(Luo等,2026)。随着冷藏时间的延长,杏果中香气化合物的代谢稳态逐渐被打破。特征性挥发性化合物持续下降,而异味组分不断积累,最终导致风味显著劣化,果实商业品质和市场竞争力大幅下降(Farcuh & Hopfer,2023)。
香气是评价杏果贮藏品质的核心指标(Tang等,2025)。目前已有大量研究致力于杏果挥发性风味物质的表征,至今已鉴定出两百多种挥发性化合物(Feng等,2015; Zeng等,2025)。按感官贡献可将这些化合物大致分类如下:醛类和C6醇类(如己醛、(E)-2-己烯醛及其相应的醇类)主要产生青草香和果香;酯类(如乙酸己酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯)贡献浓郁的果香和甜香;萜烯类(如芳樟醇、柠檬烯、α-松油醇、芳樟醇)赋予花香和木质香调,而内酯类(如γ-癸内酯、δ-癸内酯、γ-辛内酯)则赋予杏果特有的桃香和果香风味(Guillot等,2006)。在此基础上,结合气味活性值(OAV)分析和分子感官科学,进一步鉴定出β-紫罗兰酮、γ-癸内酯、芳樟醇和(E,Z)-2,6-壬二烯醛为杏果的关键特征香气化合物,其OAV值均超过100(Zeng等,2025)。然而,这些香气组分在采后贮藏过程中并不稳定,其组成和浓度受贮藏温度和果实与成熟相关的衰老等多种因素的强烈影响(Liu等,2019; Wang, Sun等,2026)。此外,香气感知不仅取决于挥发性化合物的组成和浓度,还取决于不同挥发性化合物之间的感知交互作用(Aprea等,2012),这使得预测和保持杏果真实风味变得更加复杂。因此,在贮藏期间维持香气品质仍是采后保鲜技术面临的一大挑战。
一氧化氮(NO)是一种内源气体信号分子,已被证明在调节果实成熟和衰老、减轻冷害以及维持采后品质等方面发挥积极作用(Zhang等,2023)。研究表明,NO熏蒸可以降低芒果果实的呼吸速率和乙烯产生量,从而延缓衰老(Zaharah & Singh,2011),桃果实中也报道了类似的生理效应(Han等,2018)。此外,NO通过调节脂质和细胞壁代谢减轻桃果的冷害(Zhao等,2021),并增强枣果对采后轮纹病的抗病能力(Zhang等,2020)。在风味质量方面,尽管有证据表明NO熏蒸可以减轻香气劣化并减少冷储期间平桃关键香气活性物质的损失(Song等,2024),但NO对杏果挥发性代谢调控的具体影响尚未被充分研究。目前,NO的应用主要依赖常压熏蒸方式,这种方式往往会在果实组织内产生明显的浓度梯度,表现为"表面富集而内部缺乏"的特征(Zhang等,2026)。这种不均匀的分布会阻碍NO向内部果肉的均匀扩散,可能损害其系统性调控效能,从而为NO在杏果采后贮藏中保持香气的实际有效性带来相当大的不确定性。
减压处理是一种常用的物理采后处理技术,通过创建低氧微环境来抑制果实呼吸强度(Xu & Li,2023)。同时,通过在低压条件下改善气体和热量传递效率,减压处理能显著加速预冷过程,从而进一步有助于保持果实贮藏品质(Kan等,2024)。更重要的是,减压处理通过物理气体交换和质量传递效应发挥作用,这不仅促进了不良挥发性物质的向外释放,还为外源气体分子向果实组织内的渗透提供了驱动力(Burg & Burg,1966; Rahman等,2022; Zhang等,2026)。这一独特的物理优势为解决常压NO熏蒸带来的气体分布不均匀问题提供了潜在的解决方案。然而,持续长期减压贮藏仍存在明显局限:长时间低压处理会加剧水分损失并增加运营成本(Laurin等,2006)。为克服这些不足,短期减压预处理被提出作为一种优化策略。该方法保留了减压处理促进气体交换的核心优势,同时有效减少了水分损失和能源消耗(Kan等,2025)。研究表明,短期减压处理可将凤梨黑心病的发生延迟4天,并在贮藏14天后减少24.3%的重量损失,有效保持了果实贮藏品质(Wang, Kan等,2026)。在此基础上,进一步证明短期减压预处理联合NO熏蒸可以通过调节抗氧化防御系统和酚类物质积累来减轻李果的冷害,从生理层面验证了该联合方案的可行性(Zhang等,2026)。然而,该研究仅关注了与生理胁迫相关的指标,并未从挥发性代谢物谱的角度阐明联合处理对果实香气的调控效应。因此,仍缺乏对该联合策略如何重塑采后果实挥发性香气组分的系统评价。在此基础上,本研究以'仑台小白'杏为实验材料,采用电子鼻分析、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC–MS)和气相色谱-嗅闻-质谱(GC-O-MS)技术,系统研究了该联合处理对冷储期间挥发性化合物动态变化的影响,并进一步阐明了关键香气组分与感官风味特征之间的相关性,旨在为杏果采后香气品质调控提供理论支持。

章节摘要

实验材料与处理

杏果采自新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州轮台县的一个果园。实验材料选用'仑台小白'杏。在商品成熟期采收,果实可溶性固形物含量为14.00±2%,硬度为24.00±2 N。随机选取4800个成熟度和大小均匀且无病虫害和机械损伤的果实,均分为4组。每组

硬度和腐烂率

如图1a和图1b所示,贮藏期间所有处理组果实硬度均显著下降(P < 0.05)。对照组(CK)的下降幅度最大,贮藏结束时降低了66.46%。与CK组相比,NO组和减压(HYT)组的果实硬度分别高出18.34%和33.13%。在整个贮藏期间,HYT-NO组始终维持最高的硬度,分别为NO组、HYT组和CK组的1.41倍、1.25倍和1.67倍

HYT-NO处理有效保持了杏果采后品质

杏果采后贮藏常受到强烈呼吸代谢及相关代谢紊乱的阻碍,这些代谢紊乱扰乱了糖酸平衡并加速了风味劣化,构成了制约杏产业发展的关键瓶颈(Liang等,2023)。作为一种重要的植物信号分子,NO因其功能作用和在保持采后商品品质方面的应用前景而受到广泛关注(Li等,2022; Zhong等

结论

本研究表征了'小白杏'在冷藏贮藏期间贮藏品质和与风味相关的挥发性代谢的动态变化。通过比较各处理组的生理指标,发现HYT-NO联合处理在维持果实整体采后品质方面优于对照和两种单独处理。鉴于其卓越的保鲜效果,本研究进一步采用电子鼻、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC–MS)和气相色谱-嗅闻-质谱(GC-O-MS)

作者贡献声明

邢亚歌: 撰写—审阅与编辑、撰写—初稿、可视化、方法学、正式分析、数据管理、概念设计。袁雨瑶: 软件、正式分析、数据管理。张瑜: 方法学、正式分析、数据管理。梁佳睿: 方法学、数据管理。王可夫: 方法学、数据管理。张莹: 正式分析、数据管理。孟玉坤: 方法学、数据管理。薛玉辉: 方法学、数据管理。张浩: 方法学。吴斌: 撰写—

伦理审批与参与同意

感官评价按照国际伦理准则进行。所有评价人员均提供了书面知情同意,并被告知研究目的、程序、样品安全性及其随时退出的权利。数据已进行匿名化处理并严格保密。由于该评价涉及的是无已知健康风险的食品级杏果的常规感官测试,因此豁免了正式的机构审查,符合IFST(2020)指南的要求。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究得到以下项目的资助:新疆维吾尔自治区中央引导地方科技发展基金项目(ZYYD2024ZY06);"新疆天山英才"培养计划(2022TSYCLJ0040);新疆维吾尔自治区重点研发专项(2022B02026)和新疆维吾尔自治区研究生创新计划项目(批准号XJ2026G039)。
邢亚歌|袁雨瑶|张瑜|梁佳睿|王可夫|张莹|孟玉坤|薛玉辉|张浩|吴斌|王吉德
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