霜冻损伤水果的早期预警系统

主题：为了提供高品质、货架期长的桃子，新鲜、成熟度适宜的果实通常需在低温下储存，其目的是减缓成熟进程，防止腐烂与霉变。然而，一旦储存温度偏离理想范围，便可能导致果实产生冷害，而这一损伤通常要等到产品到达客户手中后才被发现。为避免或减少食品损耗，需要一种早期预警系统。研究人员 Farcuh 与 Hopfer 成功地利用果实中的具有香气活性的次级代谢物作为冷害标记物。桃子在成熟过程中仍然活跃的代谢系统会对冷害做出反应，其明显特征是释放出的香气活性挥发性有机化合物（VOCs）浓度发生变化。通过 HS-SPME-GC-MS 对香气谱进行监测，可判断果实是否出现冷害反应。

关于研究：Farcuh 和 Hopfer 对384个“Red Haven”黄金桃（Prunus persica）样品进行了研究。研究人员将果实随机分为三组，分别在三种温度条件下储存：0 °C（桃子理想储存温度）、5 °C（已知会引发冷害）以及20 °C（不应出现冷害，用作对照组）。随后，在多个时间点对桃子的香气谱进行分析，并与观察到的冷害症状进行关联。

样品前处理：每50克桃子样品与50 mL 冰冷饱和氯化钙溶液和50 µL 内标物萘-d8 混合，并进行均质处理。将均质液转移至独立的玻璃瓶中密封并置于冰上。在泡沫和液体分离10分钟后，取1 mL 的样品混合物转移至20 mL 的顶空玻璃瓶中，使用带有特氟龙/硅胶隔垫的不锈钢螺旋盖密封，并立即在液氮中速冻，随后储存在-80 °C，直至进行 VOCs 分析。

分析流程：采用 HS-SPME-GC-MS 对准备好的桃子样品进行分析，记录其香气谱。使用的是 Agilent Technologies 的 7890B GC 和 5977B MS，样品的萃取与进样步骤由 GERSTEL 多功能自动进样器 MPS robotic 自动完成。

样品处理流程：样品于室温下解冻1小时后置于 MPS 系统。每个样品在40 °C 下平衡5分钟，然后在同一温度下用 HS-SPME 萃取30分钟。所用 SPME 纤维为预处理的混合相（DVB/CAR/PDMS，Supelco）。

研究结果：在对“Red Haven”品种桃子采后储存期间释放的香气化合物进行 SPME-GC/MS 分析中，Farcuh 和 Hopfer 在30种挥发性香气化合物中识别出9种能预测冷害的关键成分：γ-己内酯、γ-辛内酯、γ-癸内酯、δ-癸内酯、2-己烯基乙酸酯、苯甲醛、3-甲基丁酸、γ-大马酮和芳樟醇。据研究人员介绍，这些挥发性香气物质可在冷害症状（如果肉粉化、口感变硬）尚未显现前，早期检测“Red Haven”品种桃子的冷害发生。

结论：对这些标志物的监测将有助于开发更优的桃子采后储存和处理策略，从而防止或减少因冷害造成的食品损耗。研究人员同时指出，这些标志物对其他水果的适用性仍需谨慎对待。为了验证该方法在商业应用中对早期冷害识别的普适性，未来的研究应扩大桃子品种的检测范围。

来源

Farcuh M, Hopfer H. Aroma volatiles as predictors of chilling injury development during peach (Prunus Persia (L) Batsch) cold storage and subsequent shelf-life. *Postharvest Biology and Technology*, 195 (2023) 112137. [https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2022.112137](https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2022.112137)