采后貯藏期間南果梨果皮膜脂過氧化與褐變關系的研究

陳娜，鄭永麗

（天津渤海職業(yè)技術學院，天津300402）

南果梨是遼寧地區(qū)的特產(chǎn)水果，特別是鞍山、海城、遼陽等地的地方優(yōu)良品種，采收期一般集中為9月上、中旬[1]。成熟期間，石細胞少，皮薄肉細，顏色紅艷，發(fā)出濃郁的香氣，深受廣大消費者的喜愛。南果梨采收期比較集中，采后的南果梨在常溫下貯藏半個月左右就會后熟衰老、褐變、變軟，失去良好的商品價值[2]。南果梨保存的常用方式就是冷藏，可適當延長貯藏期，但經(jīng)冷藏后的南果梨在常溫貨架期間果實果皮褐變問題突出，制約了南果梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。

陳守江等[4]研究認為，α-法尼烯在氧化過程中產(chǎn)生、積累過氧化氫等氧化性極強的物質(zhì)，過氧化氫的過量積累可誘發(fā)膜脂過氧化，使膜的透性增加，組織的相對電導率增高，膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛大量積累。吳小華等[5]研究認為，在貯藏前期果實產(chǎn)生大量α-法尼烯，并積累在果皮部位，隨著庫溫升高，氧化成共軛三烯，毒害果皮表層細胞而產(chǎn)生褐斑。焦旋等[6]研究認為，采用1-MCP 處理的酥梨對梨果整個貯藏（0±0.5）℃果皮α-法尼烯、共軛三烯明顯下降，黑皮病的發(fā)生得到明顯抑制。

目前，有關南果梨采后貯藏期間果皮褐變與膜脂過氧化變化關系之間的研究，報道還較少。本研究以“南果梨”為試材，采用鈣處理和抗壞血酸處理，探究在低溫貯藏期間果皮膜脂過氧化的調(diào)控對褐變的影響，旨在為提高南果梨貯藏技術提供基礎的理論依據(jù)和實踐指導，進一步優(yōu)化保鮮模式。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

南果梨于2017年9月10日采自遼寧省鞍山市果園，采摘時剔除破損果，挑選大小、成熟度、色澤等均勻一致的果實，采摘后當天運回天津進行處理。

三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、愈創(chuàng)木酚、聚乙烯吡咯烷酮、無水醋酸鈉、冰醋酸、30%過氧化氫、正己烷、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、聚乙二醇6000、聚乙二醇辛基苯基醚、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）（均為分析純）：天津市江天化工技術有限公司；二硫蘇糖醇（dithiothretiol，DTT）（生化試劑）、抗壞血酸（化學純）：天津明川生物技術有限公司；Florisil 柱（硅鎂型吸附劑）：邁博瑞生物膜技術有限公司。

1.2 儀器設備

UV-1102 型紫外可見分光光度計：上海天美科學儀器有限公司；HH 型數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市金城國勝實驗儀器廠；KDC-160HR 高速低溫冷凍離心機：科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司；BS-124S 電子分析天平：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；星火B(yǎng) 型玻璃儀器氣流烘烘干器：鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗處理

將試驗材料隨機等分為3 份，進行如下處理[7]：

1）鈣處理：用2%CaCl2溶液浸泡南果梨15 min。

2）抗壞血酸處理：用0.5%抗壞血酸溶液浸泡南果梨15 min。

3）對照果：用去離子水浸泡南果梨15 min。

3 個處理各60 個果實，自然晾干后平均分3 份裝入保鮮袋中并挽口包裝，隨機排列，放入低溫冷庫（0±0.5）℃中貯藏，相對濕度為90%左右。本試驗從貯藏前、貯藏初期（3 個月時）、貯藏中后期（6 個月時）、貯藏末期（9 個月時）分別取樣測定相關指標。

1.3.2 測定指標與方法

1.3.2.1 果皮褐變情況統(tǒng)計

果皮褐變指數(shù)分級標準為：0 級，果皮無褐變；1級，果皮褐變面積小于1/3；2 級，果皮褐變面積占總的1/3～2/3；3 級，果皮褐變面積大于 2/3，指數(shù)計算公式如下[8]：

果皮褐變指數(shù)/%=Σ（病果數(shù)×病果級數(shù)）/（檢查總數(shù)×最高級數(shù)）×100

1.3.2.2 果皮α-法尼烯與共軛三烯含量測定

參照李磊[9]的試驗方法并稍作修改。用削皮器削取果皮并刮凈果皮內(nèi)側(cè)果肉，用直徑0.8 cm 打孔器打成小圓片，取 20 片（約 10 cm2），放入盛有 10 mL 正己烷的20 mL 大試管中并加塞密封振蕩2 h，提取α-法尼烯和共軛三烯。振蕩完畢后取提取液2 mL，過Florisil 柱（硅鎂型吸附劑）并用3 mL～4 mL 正己烷洗脫，合并濾液和洗脫液定容至5 mL 容量瓶，及時用紫外可見分光光度計于232 nm 處比色，測定α-法尼烯的含量。另取提取液2 mL，加2 mL 正己烷于281 nm和290 nm 處比色，測定共軛三烯的含量，測定結果以nmol/cm2表示。

1.3.2.3 丙二醛（malondialdehyde，MDA）提取及含量測定

采用李磊的方法并加以修改[9]。

取2.0 mL 上清提取液（對照空白管中加入2.0 mL 100 g/L TCA 溶液代替提取液），加入2.0 mL 0.67 %TBA，混合后在沸水浴中煮沸20 min，取出冷卻后再離心1 次。分別測定上清液在450、532 nm 和600 nm 波長處的吸光值。重復3 次。

根據(jù)吸光度值，按照下面公式計算出反應混合液中 MDA 濃度（c）：

再按照下式計算出每克果皮（鮮重）中丙二醛的含量，以μmol/g FW（濕重）表示。計算公式：

式中：c 表示應混合液中丙二醛濃度，μmmol/L；V表示樣品提取液的總體積，mL；VS表示測定時所取樣品提取液體積，mL；m 表示樣品質(zhì)量，g。

1.3.2.4 過氧化物酶（peroxidase，POD）提取及活性測定

采用王蕾等[10]方法并加以修改。

取3.0 mL 25 mmol/L 愈創(chuàng)木酚溶液放入試管，依次加入 0.5 mL 酶提取液，200 μL 0.5 mol/LH2O2溶液，進行反應并計時。以蒸餾水為參比，在反應15 s 時開始記錄反應體系在波長470 nm 處吸光度值，作為初始值，然后每隔1 min 記錄1 次，連續(xù)測定，至少獲得6 個點數(shù)據(jù)。重復3 次。

以每克果蔬樣品（鮮重）每分鐘吸光度變化值增加1 為1 活性單位，單位是△D470/（min·g）FW。計算公式：

式中：U 表示酶活力，△D470/（min·g）FW；V 表示樣品提取液的總體積，mL；VS表示測定時所取樣品提取液體積，mL；m 表示樣品質(zhì)量，g。

2 結果與分析

2.1 3種處理對南果梨貯藏期果皮褐變的影響

3 種處理對南果梨貯藏期間果皮褐變指數(shù)影響見圖1。

圖1 3 種處理對南果梨貯藏期間果皮褐變指數(shù)影響Fig.1 Effects of three treatments on peel browning index of‘Nanguo’pear

從圖1中我們可以看出，在貯藏期間，在3 種處理中，果皮都不同程度的出現(xiàn)褐變現(xiàn)象。隨著貯藏時間的增長，對照果果皮褐變非常明顯的呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢；浸鈣處理和抗環(huán)血酸處理在貯藏6 個月時才出現(xiàn)褐變并且前者效果更好一些。果皮褐變程度最小是由2%氯化鈣處理，貯藏品質(zhì)顯著高于0.5%抗壞血酸處理（P<0.05），并且極顯著高于對照（P<0.01）；抗壞血酸處理的果實果皮褐變程度要低于空白對照且兩者之間呈現(xiàn)極顯著特征（P<0.01）。

2.2 3種處理對南果梨貯藏期間果皮中α-法尼烯含量的影響

3 種處理對南果梨貯藏期間果皮α-法尼烯含量的影響見圖2。

由圖2可以看出，在空白對照和抗壞血酸處理中α-法尼烯含量呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，鈣處理中α-法尼烯含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢?？瞻讓φ展麑嵐ぶ笑?法尼烯含量在貯藏3 個月時達到高峰而后逐漸下降；抗壞血酸處理的α-法尼烯含量高峰出現(xiàn)在貯藏6 個月時，較對照處理推遲了高峰出現(xiàn)的時間且峰值極顯著低于對照處理（P<0.01）；鈣處理的α-法尼烯含量高峰在9 個月貯藏期內(nèi)并未出現(xiàn)，且第9 個月時α-法尼烯含量值極顯著低于對照果（P<0.01），且顯著低于抗壞血酸處理（P<0.05）。3 種處理對α-法尼烯高峰期的出現(xiàn)和峰值的影響明顯，對照處理α-法尼烯含量高峰出現(xiàn)早且數(shù)值高，變化趨勢明顯；鈣處理和抗壞血酸處理的α-法尼烯的含量在整個貯藏期間都顯著低于對照處理（P<0.05）。從以上分析可以得知，鈣處理和抗壞血酸處理可有效降低α-法尼烯的含量并延遲其高峰的出現(xiàn)。

圖2 3 種處理對南果梨貯藏期間果皮α-法尼烯含量的影響Fig.2 Effects of three treatments on peel α-Farnesene content of‘Nan Guo’pear

2.3 3種處理對南果梨貯藏期間果皮中共軛三烯含量的影響

3 種處理對南果梨貯藏期間果皮共軛三烯含量的影響見圖3。

圖3 3 種處理對南果梨貯藏期間果皮共軛三烯含量的影響Fig.3 Effects of three treatments on peel conjugated triene content of‘Nan Guo’pear

由圖3可知，空白對照的果皮中共軛三烯呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，且在貯藏6 個月時出現(xiàn)最大值。與空白對照處理相比，抗壞血酸處理的共軛三烯呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，但貯藏期間期值一直低于空白對照處理且極顯著低于對照（P<0.01）；浸鈣處理的共軛三烯變化與抗壞血酸處理相似，但貯藏期間期值一直低于且顯著低于（P<0.05）抗壞血酸處理。由此可見，抗壞血酸和鈣處理都抑制了共軛三烯的產(chǎn)生，并且鈣處理效果更好。

2.4 3種處理對南果梨貯藏期間果皮中MDA含量的影響

3 種處理對南果梨貯藏期間果皮丙二醛含量的影響見圖4。

圖4 3 種處理對南果梨貯藏期間果皮丙二醛含量的影響Fig.4 Effects of three treatments on peel MDA content of‘Nanguo’pear

由圖4可知，在貯藏期間，3 種處理的南果梨果皮中MDA 含量都表現(xiàn)出逐漸升高的變化；空白對照的MDA 含量由0.036 23 nmol/g FW 上升到5.722 31 nmol/g FW；抗壞血酸處理的MDA 含量上升最終上升到2.570 01 nmol/g FW，與對照相比極顯著地（P<0.01）抑制了MDA 含量的增加；鈣處理的MDA 含量最終增加到1.316 55 nmol/g FW，極顯著（P<0.01）抑制了MDA含量的上升，且與鈣處理之間存在顯著差異（P<0.05）。

2.5 3種處理對南果梨貯藏期間果皮中過氧化物酶含量的影響

3 種處理對南果梨貯藏期間果皮過氧化物酶活性的影響見圖5。

圖5 3 種處理對南果梨貯藏期間果皮過氧化物酶活性的影響Fig.5 Effects of three treatments on peel POD activity of‘Nanguo’pear

從圖5中所示，在貯藏期間，南果梨3 種處理果皮中的POD 活性呈現(xiàn)逐漸上升的變化，空白對照處理變化幅度最大，并始終高于其它兩種處理，其它兩種處理。與對照處理相比，鈣處理和抗壞血酸處理都極顯著抑制了果皮中POD 的活性（P<0.01），并且鈣處理的變化最小且一直顯著低于抗壞血酸處理（P<0.05）。

3 討論

焦璇等[6]研究酥梨貯藏期間經(jīng)1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）處理的果皮 α-法尼烯、共軛三烯大幅度降低，果皮細胞膜的損傷程度得到有效減輕，黑皮病的發(fā)生得到明顯抑制，能維持更好的新鮮程度和品質(zhì)。趙波等[11]研究花牛蘋果虎皮病時表明，在（0±0.5）℃冷藏及冷藏 8 個月后模擬貨架 10 d（25 ℃）期間果皮中α-法尼烯、共軛三烯、MDA、總酚的平均含量及PPO 的平均活性均極顯著的高于果肉，在果皮發(fā)生了嚴重的虎皮病。何近剛等[12]研究采后1-MCP 和自發(fā)氣調(diào)包裝（modified atmosphere packaging，MAP）處理對紅富士蘋果冷藏和貨架期品質(zhì)的影響時表明，在0 ℃冷藏和20 ℃貨架貯藏中1-MCP 明顯降低了冷藏期間虎皮病發(fā)病指數(shù)、果心褐變指數(shù)以及果柄端果肉褐變率，顯著抑制果皮α-法尼烯及共軛三烯的生成。杜林笑等[13]研究1-MCP 處理保持庫爾勒香梨常溫貯藏抗氧化酶活性與品質(zhì)的關系時，證實1-MCP 處理可以保持香梨果實較高的POD 活性，延緩了果實呼MDA 含量的上升，保持了果實的品質(zhì)，提高了商品價值。

本研究表明，鈣處理和抗壞血酸處理的南果梨抑制了果皮中α-法尼烯和共軛三烯含量，降低了丙二醛的含量，減少了過氧化物酶的活性，延緩了褐變的發(fā)生。這說明，果皮中α-法尼烯和共軛三烯合成減少，過氧化物酶的降低，促使膜質(zhì)過氧化影響丙二醛含量的上升，降低對細胞膜的破壞，有效減少了果皮褐變的發(fā)生。