龍眼儲藏過程中生理變化研究

丁晶晶

（安徽省菜籃子工程辦公室，安徽合肥 230001）

龍眼儲藏過程中生理變化研究

丁晶晶

（安徽省菜籃子工程辦公室，安徽合肥 230001）

龍眼采后呼吸代謝旺盛，易脫水褐變，特別是在前5d，果皮失水嚴(yán)重，褐變指數(shù)急劇上升，這些都嚴(yán)重限制了龍眼的貯運(yùn)與銷售。加強(qiáng)龍眼采后生理研究可為龍眼的貯藏保鮮提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。本文以儲良龍眼為實驗材料，研究了室溫采后龍眼衰老過程中每隔24h的一些生理與外觀品質(zhì)的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，龍眼果皮衰老速度比果肉快，在前5d內(nèi)，果皮迅速脫水，累計失水量達(dá)到31.7%，褐變指數(shù)達(dá)到53%。

龍眼；衰老；生理變化

龍眼（Dimocarpus longan Lour），無患子科龍眼屬植物，是重要的亞熱帶果樹之一。近十年來，我國龍眼生產(chǎn)發(fā)展迅速，栽培面積不斷擴(kuò)大，總產(chǎn)量也隨之增加。龍眼成熟期在8～9月，氣溫較高，采后龍眼的生理代謝旺盛，鮮果易變色、變質(zhì)、不耐貯運(yùn)，在28℃室溫下，一周左右全部變質(zhì)腐爛。龍眼保鮮貯運(yùn)技術(shù)發(fā)展滯后，因而鮮果銷售受到限制，至今難以大批量遠(yuǎn)銷北方市場和出口創(chuàng)匯。因此，研究龍眼采后衰老過程的生理變化，加強(qiáng)龍眼采后儲藏保鮮研究，有助于將產(chǎn)品優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為商品優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，增強(qiáng)我國的出口創(chuàng)匯能力。

1 研究概況

1.1 龍眼果實形態(tài)學(xué)和顯微結(jié)構(gòu)

1.1.1 龍眼果實的形態(tài)學(xué)

龍眼果實按果皮構(gòu)造來看，屬于典型的堅果[1]。果形為核果狀扁圓形或圓球形。果實大?。M徑、縱徑）約1.5～3cm。單果重為8～15g，果實外皮以褐色為主，因品種不同，又有黃褐、青褐、粉褐、赤褐、紅褐等顏色區(qū)別[2]。外皮上有明顯不同程度的龜狀紋、細(xì)小的優(yōu)狀突起及放射線，果皮薄，外表較光滑，外、中、內(nèi)果皮難以分開，果皮剝開則為可食部分的果肉，稱為假種皮，假種皮系受精后由第三層球被分化而成，假種皮是從果實基部逐漸向果實頂部發(fā)育，最后包裹種子，于頂部合生而迅速肥大成果肉。其構(gòu)造為薄壁組織，成熟時，含有大量汁液，果肉呈淡白、乳白或灰白色，肉厚約0.2～0.7cm，依肉色不同又分為透明、半透明或不透明。肉質(zhì)帶脆，清甜，風(fēng)味特殊，不像荔枝帶有酸味。

1.1.2 龍眼果皮的微細(xì)結(jié)構(gòu)

用掃描電鏡觀察龍眼果皮結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)龍眼果皮由外果皮、中果皮和內(nèi)果皮組成。外果皮表面有許多相互連接的微裂口和形狀、大小不同的皮孔，外表皮上常有細(xì)小的表皮毛，表面的龜裂片上有明顯的瘤狀突，外有厚度不均勻的角質(zhì)層。外果皮表面蠟質(zhì)少，未形成連續(xù)層狀；龍眼中果皮細(xì)胞間隙多、空隙大，主要由薄壁細(xì)胞和維管束組織組成；皮孔通道與中果皮細(xì)胞間隙相通。龍眼果蒂部由維管束、石細(xì)胞和通氣組織組成，具有較大的細(xì)胞間隙和胞腔[2,3]。這些顯微結(jié)構(gòu)容易引起采后果實失水、果皮褐變，使衰老加快。

1.2 龍眼采后生理

1.2.1 果肉中主要營養(yǎng)成分的變化

龍眼屬于高糖低酸水果，其果肉的主要營養(yǎng)成分有可溶性固形物、總糖、還原糖、酸和維生素C。采后龍眼呼吸代謝旺盛，不斷消耗自身的營養(yǎng)物質(zhì)，因此采后營養(yǎng)物質(zhì)含量下降，果皮失水嚴(yán)重，pH值上升，維生素C在缺乏高酸保護(hù)條件下易被破壞，酸和維生素C含量下降速度較快。

1.2.2 呼吸作用

呼吸作用是在一系列酶的作用下，經(jīng)過中間反應(yīng)逐步發(fā)生生物氧化還原的過程，最終釋放二氧化碳和水。呼吸作用和呼吸強(qiáng)度隨時間發(fā)生變化，是果實成熟的的重要生理指標(biāo)。龍眼屬于非呼吸躍變型果實，采后不出現(xiàn)呼吸躍變現(xiàn)象。潘一山等[4,5]發(fā)現(xiàn)，龍眼的呼吸強(qiáng)度采后2d后是降低的，隨后明顯升高，最后上升緩慢，且果實開始腐爛。施清[6]的研究表明，25℃下，龍眼的呼吸強(qiáng)度隨時間變化呈直線上升趨勢，無明顯的呼吸高峰。

1.2.3 乙烯釋放

乙烯是一種調(diào)節(jié)生長、發(fā)育和衰老的植物激素。所有的果實在發(fā)育期間都會產(chǎn)生微量的乙烯，調(diào)節(jié)果實的成熟過程。與呼吸躍變型果實相比，在龍眼采后衰老腐爛過程中，乙烯的釋放量經(jīng)歷由高到低、由低到高的l～2次波動，但始終保持在較低水平，沒有明顯的乙烯高峰，符合非躍變果實發(fā)育過程中乙烯生成的規(guī)律。

1.2.4 MDA的變化

丙二醛（MDA）是膜脂過氧化的最終分解產(chǎn)物，表示膜脂過氧化強(qiáng)度和膜系統(tǒng)傷害程度，與果實的成熟和衰老密切有關(guān)，常用作測定植物衰老的指標(biāo)。MDA釋放和積累后，可與蛋白質(zhì)和核酸反應(yīng)，使其喪失功能，還可能抑制蛋白質(zhì)的合成，從而對膜和細(xì)胞造成一定的傷害。隨著果實的成熟或者貯藏條件的惡化，丙二醛的含量增加，最終導(dǎo)致細(xì)胞損傷和衰老死亡。

1.2.5 果肉自溶

自溶是龍眼采后敗壞的主要原因之一，通常發(fā)生在貯藏后期。施清[6]觀察發(fā)現(xiàn)，貯藏后期，龍眼果肉從內(nèi)部開始敗解崩潰，這是其本身降解酶作用所產(chǎn)生的自溶現(xiàn)象，破壞了果肉表面的防腐膜，使龍眼果汁外溢，引起微生物的滋生，從而加速整個果肉的敗壞。林河通等[3]也認(rèn)為，龍眼果肉自溶的原因可能是采后果實衰老引起細(xì)胞壁物質(zhì)降解，造成果肉自溶流汁，在病原菌的侵染下加快了果肉的腐爛。

2 材料與方法

2.1 材料與試劑

樣品采集于海南白沙鎮(zhèn)，為儲良龍眼，選取大小均勻，顏色和形狀差異不大，無病蟲、無損傷的健康果實進(jìn)行試驗。每20個果為一組，置于有孔塑料筐中，單層擺放果間留一定的間隔避免果面擦傷影響保存。常溫下保存。以剛采集的果實記為0h，以后每隔24h取樣一次，直至果實變質(zhì)，約9d。共取9次，每次20個果。

液氮，蔗糖，ddH2O，5%三氯乙酸，0.67%硫代巴比妥酸，牛血清蛋白，不溶性聚乙烯吡咯烷酮（pvpp）。

2.2 儀器與設(shè)備

干燥箱（101-3型），離心機(jī)（TGL-16G-A型），水浴鍋（HH-8數(shù)顯恒溫水浴鍋），分光光度計（UV-60 PC），pH計（DELTA320 A/C），手持折光儀，電導(dǎo)儀，分析天平，天平，溫度計，濕度計，小刀，剪刀，打孔器，研缽，燒杯，量筒，三角瓶，容量瓶，滴定管（酸堿各一支），玻璃試管，移液管；吸耳球4個，漏斗，濾紙，玻璃棒，有空塑料筐，小筐，膠頭滴管。

2.3 方法

2.3.1 樣品的制備

按照取樣時間點進(jìn)行取樣，在每個取樣時間點，將20顆龍眼果皮、果肉采用打孔取樣的方式，取直徑為5mm的圓片20個，將果皮、果肉圓片分別放入鋁盒中，取完圓片后的果皮和果肉在液氮中分別研磨成粉，速凍后貯藏于-76℃環(huán)境下保存?zhèn)溆谩?/p>

2.3.2 果皮褐變指數(shù)與好果率

1）果皮褐變指數(shù)

分級法統(tǒng)計果皮褐變指數(shù)，參照梁漢華[7]、龐杰等[8]介紹的方法。每次隨機(jī)取20個果實。級別以果皮褐變面積占果皮總面積大小估算，具體等級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

按下式計算褐變指數(shù)：

表1 褐變等級標(biāo)準(zhǔn)Table 1Browning level standard

2）好果率

參照龐杰等[8]方法。觀察、記錄內(nèi)果皮褐變、果肉長霉情況，并根據(jù)褐變等級標(biāo)準(zhǔn)，計算好果率。好果率計算公式如下：

2.3.3 果皮果肉水分含量及果實失水量的測定

取鋁盒2個，標(biāo)記為1號和2號，洗凈，烘干，稱重（G01，G02）；將已制備好的果皮圓片樣品隨機(jī)取樣2組，快速剪碎，混勻后分別置于1號、2號鋁盒，稱重（G11，G12）。1號樣品置于80℃烘箱烘干至恒重，記錄重量為G1。2號樣品加入65%-70%蔗糖，記錄糖濃度為S1，稱重為G2，放置6h，期間搖動2次使混勻，取上清液，用折射儀測定最終糖濃度，記錄為S2。按照以下公式計算含量：

果皮累計失水量（%）=WP0-WPi

式中：WP0指采收0h果皮含水量；

WPi采收ih果皮含水量。

取鋁盒1個，洗凈，烘干，稱重Gr0，每次取樣時，從每份組織上各取一小部分，混勻，隨機(jī)抽取1份，放入鋁盒中，稱重Gr1，然后于80℃烘箱中烘干至恒重Gr2，按下式計算果肉含水量：Gr2，按下式計算果肉含水量：

果肉累計失水量（%）=Wr0-Wri

式中：Wr0指采收0h果肉含水量；

Wri采收ih果肉含水量。

在采后處理分組時對筐果實稱重，計算平均單果重Gf0。以后每次取樣時均對剩余的每筐果實龍眼稱重，計算平均重Gfi，按下式計算果實累計失水量：

2.3.4 果皮葉綠體色素含量的測定

用分光光度法測定葉綠體色素含量：稱取剪碎的組織0.25g于試管中，加入14mL二甲基亞砜，蓋上蓋子,放置在65℃的恒溫箱中保溫30min，葉綠素提取完畢后轉(zhuǎn)入另一支試管并定容。按下式分別計算葉綠素a和葉綠素b的含量Ca和Cb，單位為mg/L[9]。

注：式中OD663、OD645為分光光度計中測定663nm、645nm波長下提取液的吸光值

2.3.5 果皮相對電導(dǎo)率的測定

將第一份平均分成3份作3次重復(fù)。每份加ddH20 15ml，25℃下放置1h。攪拌均勻后測定浸出液的電導(dǎo)率C1。隨后將組織及浸出液回流煮沸30min，冷卻后加ddH20至15mL，混合均勻后測定組織全滲電導(dǎo)率C2[9]。

2.3.6 果實pH的測定

稱取0.1667g組織液氮粉，置于研缽中并加入3.33mLddH2O，充分研磨，后轉(zhuǎn)入5mL離心管，加少量ddH2O沖洗研缽3次，全部轉(zhuǎn)入離心管，然后用ddH2O定容至5mL，混勻，測定此混合液的pH，以此代表果實組織的pH值。

3 結(jié)果與分析

3.1 龍眼貯藏過程中果皮褐變指數(shù)與好果率的變化

圖1顯示了龍眼貯藏過程中果皮褐變指數(shù)和好果率的變化情況。

圖1 龍眼衰老過程中褐變指數(shù)和好果率的變化Fig.1Changes of browning index and percent of good fruit of postharvest longan fruit during their senescence

由圖1可知儲良龍眼成熟較遲，大約在11月份，此時海南氣溫較低，因此相對比較耐儲藏。采后7d果皮開始長霉，變干，果肉變質(zhì)。9d果肉完全變質(zhì)。龍眼果實果皮褐變隨著貯藏時間的延長及果實失重和果皮失水的增加而增高。在室溫下，果皮第1d開始褐變；一周后大部分果皮發(fā)生褐變；第8d果實失重和果皮失水進(jìn)一步增加，果皮褐變加深。果皮的褐變在前4d變化較快，第4d即達(dá)到53%。好果率與褐變指數(shù)的變化趨勢相反，一周后，好果率等于零。

3.2 龍眼常溫貯藏過程中水分含量的變化

圖2表明，采后龍眼果實極易失水、失重，無處理的龍眼果實失重率隨著貯藏時間的延長而增加。龍眼果實在25℃下貯藏2d，果皮失水5%，貯藏5d時失水率高達(dá)35%。果皮失水以0～5d內(nèi)較快，貯藏5d時失水率高達(dá)32%；5～6d內(nèi)較慢，貯藏6d時失水率高達(dá)35%，6～9d變化較平穩(wěn)，累積失水量達(dá)11%。果肉失水較慢，貯藏9d時可達(dá)0.11%?？梢?，龍眼果實失水主要發(fā)生在果皮中，在果肉和果皮之間水份遷移少。這是因為外果皮僅有一層細(xì)胞，較薄，對水蒸氣滲透能力較強(qiáng)，且有許多皮孔，外果皮易受損傷，這些都為水分散失提供有利條件。

圖2 龍眼采后衰老過程中果實累計失水量的變化Fig.2Changes of total lost water of postharvest longan fruit during their senescence

此外，龍眼果實在采收時失水已開始，初期失水使果皮表面有許多深達(dá)中果皮的微裂口，中果皮也有通水組織與外果皮相連，加劇了貯藏過程中深層果皮的失水，內(nèi)果皮與果肉無通水組織相連，果皮失去的水分不能從果肉中補(bǔ)充。過度失水使果皮逐漸變褐，變干，形成一層硬殼；一方面阻止了果肉的進(jìn)一步失水，另一方面褐變變干的果皮受壓易裂。

3.3 龍眼常溫貯藏過程中相對電導(dǎo)率的變化

細(xì)胞透性的變化通常以果皮組織離子外滲引起的外部溶液電導(dǎo)率的變化來表示，貯藏過程中乙烯累積會促進(jìn)細(xì)胞膜透性的增加。由圖3可以看出，果皮電導(dǎo)率在采后3d急劇上升，3～5d呈下降趨勢但之后又上升。而果皮相對電導(dǎo)率則隨著儲藏時間的延長逐漸增加，這與果皮的變質(zhì)、腐爛有關(guān)。

圖3 龍眼采后衰老過程中相對電導(dǎo)率的變化Fig.3Changes of relative conductance of postharvest longan fruit during their senescence

3.4 龍眼常溫貯藏過程中葉綠素的變化

從圖4中可以看出，龍眼在衰老過程中果皮葉綠素含量呈下降趨勢，葉綠素a前5d下降較快，第6d之后下降較緩慢，在第8d時葉綠素a為0.47，下降了53%。葉綠素b在1～5d持續(xù)下降，在4～5d有小幅度上升，之后又出現(xiàn)下降的趨勢。

圖4 龍眼采后衰老過程中果皮葉綠素a、b含量的變化Fig.4Changes of chlorophyll a,chlorophyll b in pericarp of postharvest longan furit

3.5 龍眼常溫貯藏過程中pH的變化

圖5顯示了龍眼果皮pH值隨衰老時間的變化情況。由圖5可以看出，隨著衰老時間的延長，龍眼果皮pH持續(xù)升高；其中0～4d內(nèi)，果皮pH值增加慢，4～8d增加較快，從采后4d的4.07上升到采后8d的4.81。果肉pH比果皮大，而采后1～2d內(nèi)上升較快，采后8d時pH值達(dá)最高為6.73（如圖6）。

圖6 龍眼采后衰老過程中pH的變化Fig.6Changes of pH value of postharvest longan fruit during their senescence

4 結(jié)果與討論

果實外觀色澤是評價果實品質(zhì)的重要指標(biāo)，而果皮褐變是龍眼采后最突出的問題之一，嚴(yán)重影響果實的外觀品質(zhì)和商品價值。造成龍眼果皮褐變的因素有果皮失水和衰老，這些因素破壞細(xì)胞區(qū)域化分布，使定位在質(zhì)體和其它細(xì)胞器的過氧化物酶（POD）與定位在液泡的酚類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成褐色素。龍眼果實是屬于對失水引起的果皮褐變最為敏感的水果之一。貯藏第4d，果皮褐變指數(shù)已經(jīng)達(dá)到53%，龍眼果實采后極易失水，龍眼果皮失水率隨貯藏時間的延長而上升，果皮失水速率以3～5d內(nèi)最快，2天內(nèi)失水率高達(dá)25%，5～8d內(nèi)較慢。龍眼果實失水主要發(fā)生在果皮而不是果肉，在果肉和果皮之間水分遷移少。

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Research on Physiological Changes of Longan During the Storage Process

DING Jing-jing
(Vegetables Project Office of Anhui Province,Hefei 230001,China)

Longan postharvest respiration metabolism is exuberant,and easily dehydrated and browning.Especially in the first 5 days,skin water loss is serious and browning index rose sharply,which severely limits the longan storage and sale. Strengthening the longan postharvest physiology research provides the basis for postharvest technology of longan development.We used trulia longan as experimental material,and studied the physiology and exterior quality change of the postharvest longan aging process in every 24h at room temperature.The results showed that longan fruit peel aging faster than the flesh,and endocarp rapid dehydrated in the first 5d,and accumulated water loss reached 31.7%,and browning index reached 53%.Because of skin protection,water loss of fruit peel changed obviously in the 6d,up to 10.3%.During Longan mesocarp aging process,the relative conductivity and pH of the pulp and peel gradually rise.Chlorophyll a and chlorophyll b content of fruit peel gradually increased.

Longan;aging;physiological changes

S667.2

A

1008-1038(2015)08-0004-06

2015-03-21

丁晶晶（1987—），女，研究方向為園藝作物栽培與管理