荔枝果實(shí)復(fù)合保鮮劑的篩選及其常溫保鮮效果的研究

劉佩 韓冬梅 莫藹妍 武惠桃 羅燾 郭曉萌 吳振先

摘 ?要：為了篩選出有利于荔枝貯藏的復(fù)合保鮮劑，以‘井崗紅糯荔枝果實(shí)為試驗(yàn)材料，通過(guò)正交試驗(yàn)研究了不同濃度的油菜素內(nèi)酯（brassinolide， BL）和曲酸（kojic acid， KA）配比對(duì)采后荔枝果實(shí)的保鮮效果。結(jié)果表明，在25?℃貯藏條件下，對(duì)荔枝果實(shí)的最佳保鮮配方為：油菜素內(nèi)酯40 μmol/L、曲酸35 mmol/L，浸泡時(shí)間為3 min，該復(fù)合保鮮劑配方能較好地抑制荔枝果實(shí)褐變和腐爛，降低果皮相對(duì)電導(dǎo)率、果皮pH和果皮丙二醛（malonaldehyde， MDA）含量，延緩果肉總可溶性固形物（total soluble solids， TSS）和維生素C（vitamin C， VC）含量的下降，維持較高的果皮色度L^*值、a^*值、C^*值和花色苷含量，抑制了多酚氧化酶（polyphenol oxidase， PPO）、過(guò)氧化物酶（peroxidase， POD）及漆酶（laccase， Lac）的活性。

關(guān)鍵詞：荔枝果實(shí);復(fù)合保鮮劑;油菜素內(nèi)酯;曲酸;褐變;貯藏中圖分類號(hào)：S667.1??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Screening of Complex Preservative and Its Preservation Effect on Litchi Fruits at Room Temperature

LIU Pei¹， HAN Dongmei²， MO Aiyan¹， WU Huitao¹， LUO Tao¹， GUO Xiaomeng¹， WU Zhenxian^1，3*

1. College of Horticulture， South China Agricultural University / Guangdong Provincial Key Laboratory of Postharvest Science of Fruits and Vegetables / Engineering Research Center for Postharvest Technology of Horticultural Crops in South China， Ministry of Education， Guangzhou， Guangdong 510642， China; 2. Institute of Fruit Tree Research， Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of South Subtropical Fruit Biology and Genetic Resource Utilization， Ministry of Agriculture and?Rural Affairs， Guangzhou， Guangdong 510640， China; 3. Guangdong Litchi Engineering Research Center， Guangzhou， Guangdong 510642， China

Abstract： In order to screen out the compound preservative formula for litchi fruits storage， the effects of different concentrations of brassinolide （BL） and kojic acid （KA） on the preservation of ‘Jingganghongnuo litchi fruits were studied by an orthogonal test. The results showed that the optimum formula of preservative was 40 μmol/L brassinolide， 35 mmol/L kojic acid and soaking 3 min at 25?℃. The selected preservative formula could inhibit the browning and decay of litchi fruits， reduce the relative conductivity， pH value and?malondialdehyde?（MDA）?content of the pericarp， delay the decrease of total soluble solids （TSS）?and vitamin C （VC）?content in the pulp， maintain higherL^*value，a* value，C^*value and anthocyanin content in the pericarp， and inhibit the activities of polyphenol oxidase （PPO）， peroxidase?（POD） and laccase?（Lac）.

Keywords： litchi; complex preservative; brassinolide; kojic acid; browning; storage

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.01.024

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是一種典型的亞熱帶水果，顏色鮮艷，芳香多汁，營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛，具有巨大的商業(yè)價(jià)值。除中國(guó)外，印度、越南、馬達(dá)加斯加、澳大利亞、南非等國(guó)家和地區(qū)也有種植^[1-2]。我國(guó)是世界上荔枝種植面積和產(chǎn)量最大的國(guó)家^[3]，荔枝產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的70%以上^[4]。然而，荔枝也是最難以貯藏的水果之一，采后極不耐貯藏，主要表現(xiàn)為果皮快速褐變和腐爛^[5]，嚴(yán)重影響其貯運(yùn)和銷售，是遠(yuǎn)銷和出口的瓶頸，也影響我國(guó)荔枝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

目前已有大量荔枝貯藏保鮮的研究，但尚未有油菜素內(nèi)酯用于荔枝果實(shí)采后保鮮的研究報(bào)道。在植物界已發(fā)現(xiàn)有60多種油菜素內(nèi)酯類化合物^[6]，研究發(fā)現(xiàn)油菜素內(nèi)酯浸泡處理可抑制鮮切生菜的褐變，延長(zhǎng)其貨架期^[7]。研究表明，外源噴施油菜素內(nèi)酯后，蔬菜作物的產(chǎn)量與品質(zhì)均得到顯著的提高^[8-9]，用油菜素內(nèi)酯處理可以提高蔬菜作物的抗性，緩解逆境傷害^[10-12]。曲酸是由微生物好氧發(fā)酵產(chǎn)生的一種有機(jī)酸^[13]，是理想的多酚氧化酶抑制劑，對(duì)人體無(wú)害，無(wú)環(huán)境污染，食用安全^[14]，對(duì)水果、蔬菜及魚蝦等甲殼類產(chǎn)品有著顯著的護(hù)色效果^[15]。進(jìn)入21世紀(jì)，作為一種優(yōu)良的食品添加劑，曲酸在食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用^[16]，并在食品的防腐保鮮和抑制酶促褐變方面得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

1??材料與方法

1.1??材料

1.1.1 ?材料與試劑 ?試驗(yàn)材料為采自廣東省廣州市從化區(qū)的‘井崗紅糯荔枝果實(shí)，采摘后立即運(yùn)回廣東省果蔬保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。挑選大小和成熟度（八成熟）一致，且無(wú)病蟲害及機(jī)械傷的果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。

主要試劑及來(lái)源：施?？耍?5%），江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司;油菜素內(nèi)酯（90%），杭州木木生物科技有限公司;曲酸（99%），上海畢得醫(yī)藥科技有限公司。

1.1.2??儀器與設(shè)備??CR-300型全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì)，日本Minolta公司;DDS-307型電導(dǎo)率儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司;UV-1800PC型紫外可見分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)公司;STARTER ST - 31 00型酸度計(jì)，奧豪斯儀器（常州）有限公司;ATAGO PR-32α型數(shù)顯折光儀，日本愛拓公司;Quintix 513-1CN型電子天平，德國(guó)賽多利斯集團(tuán);DK-8D型電熱恒溫水槽，上海一恒科技有限公司;Forma-993超低溫冰箱，美國(guó)賽默飛世爾科技公司。

1.2方法

1.2.1??荔枝果實(shí)保鮮處理 ?取8 kg果實(shí)用清水浸泡2 min，設(shè)為空白對(duì)照（CK）;另取8 kg果實(shí)用500 mg/L的施?？私? min，設(shè)為施?？藢?duì)照（施?？耍Ｔ谇捌趩我蛩卦囼?yàn)的基礎(chǔ)上，選取以下3個(gè)因素設(shè)3個(gè)不同的水平，T₁～T₉處理按照表1和表2中對(duì)應(yīng)因素和水平分別浸泡8 kg果實(shí)（300～350個(gè)果）。晾干后用黑色塑料托盤（PET塑料盤;每盤20個(gè)果左右）包膜包裝，置于25?℃恒溫箱中貯藏。另選取90個(gè)未經(jīng)處理的荔枝果實(shí)進(jìn)行0 d各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量。常溫隔天進(jìn)行觀察記錄，分別于貯藏4、11 d對(duì)取樣。每個(gè)處理從3個(gè)重復(fù)中分別取10個(gè)果，果皮立即凍入

液氮，研磨成細(xì)塊后，保存于–80?℃冰箱，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取樣重復(fù)3次。

1.2.2??褐變指數(shù)的評(píng)定??果皮褐變指數(shù)參照吳振先^[17]的方法，根據(jù)外果皮褐變面積分6個(gè)等級(jí)，每個(gè)處理隨機(jī)選取20個(gè)果實(shí)進(jìn)行觀察分級(jí)，重復(fù)3次。

1.2.3??失重率、商品率和腐爛率的測(cè)定??失重率的測(cè)定：采用稱重法，計(jì)算方法如下：

商品率：用褐變指數(shù)小于2級(jí)的試驗(yàn)果數(shù)占試驗(yàn)總果數(shù)的百分比表示商品率，計(jì)算方法如下：

腐爛率的測(cè)定：觀察每袋/盒果實(shí)中腐爛流汁的發(fā)生情況，根據(jù)出現(xiàn)腐爛果實(shí)的數(shù)量占總果數(shù)量來(lái)計(jì)算腐爛率，每個(gè)處理每次觀察3個(gè)重復(fù)。計(jì)算方法如下：

1.2.4??果皮色度值的測(cè)定??每個(gè)處理隨機(jī)取10個(gè)果實(shí)，用全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定果皮色度值L^*（亮度）、色度值a^*（紅-綠）、色度值C^*（色彩飽和度）等參數(shù)。每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.2.5??果皮pH的測(cè)定??取5?g果皮，加20?mL雙蒸水勻漿，靜置2 h后用酸度計(jì)測(cè)定勻漿pH，以勻漿pH代表荔枝果皮的pH，重復(fù)3次。

1.2.6??果皮相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定??參照陳建勛等^[18]的方法，用電導(dǎo)率儀測(cè)定浸泡液電導(dǎo)率，根據(jù)煮沸前后電導(dǎo)率的比值計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率，重復(fù)3次。

1.2.7??荔枝果皮花色苷含量的測(cè)定??參照張昭其等^[19]的方法，采用pH示差法檢測(cè)。

1.2.8??荔枝果肉營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定??取20個(gè)果，去皮去核，擠出果汁滴在數(shù)顯折光儀上直接測(cè)定可溶性固形物（TSS）的含量;可滴定酸（TA）含量的測(cè)定用0.05 mol/L的NaOH滴定;維生素C含量的測(cè)定采用2， 6-二氯靛酚滴定法。

1.2.9??丙二醛（MDA）含量的測(cè)定??參照Z(yǔ)hang等^[20]的方法，以0.5%的TBA溶液作空白，重復(fù)3次。

1.2.10??果皮脯氨酸含量的測(cè)定??參照曹建康^[21]的方法，根據(jù)分光光度計(jì)在520 nm處測(cè)得的各樣品的光密度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出每毫升被測(cè)樣品液中脯氨酸的含量。

1.2.11??果皮相關(guān)酶活性的測(cè)定??多酚氧化酶（PPO）活性的測(cè)定：參照曾韶西等^[22]的方法，以每克果皮398?nm波長(zhǎng)處每分鐘吸光度變化0.001為1個(gè)酶活單位，以U/g表示。

過(guò)氧化物酶（POD）活性的測(cè)定：參照J(rèn)a ya chandran等^[23]的方法，以每克果皮470 nm波長(zhǎng)處每分鐘吸光度變化0.01為1個(gè)酶活單位，以U/g 表示。

漆酶（Lac）活性的測(cè)定：參照Fang等^[24]的方法，略有改動(dòng)。

1.3數(shù)據(jù)處理

使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 19進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，用Duncan多重比較方法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P<0.05表示差異顯著;P<0.01表示差異極顯著），結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）表示，用Origin 8.5軟件作圖。

2??結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)‘井崗紅糯荔枝失重率及外觀指標(biāo)的影響

由表3可知，在常溫貯藏至第11天時(shí)，T₉處理的失重率達(dá)4.97%，顯著高于其他處理，其次是T₈處理，失重率為4.42%，其他處理間的失重率差異不顯著。T₄處理和T₅處理的褐變指數(shù)在貯藏11?d時(shí)顯著低于其他處理，其中T₄處理最低，且其腐爛率在貯藏11?d后僅為3.33%，顯著低于其他處理，從商品率來(lái)看，T₄處理和T₅處理均高于90%，與CK差異顯著。綜合表3結(jié)果表明，各正交處理均顯著抑制了荔枝果皮的褐變指數(shù)和腐爛率，其中T₄處理效果最好。

常溫貯藏11?d時(shí)，CK的荔枝果皮已大量褐變和腐爛。T₄處理和T₅處理的果實(shí)仍保持鮮艷的紅色，無(wú)褐變和腐爛現(xiàn)象，其他處理的荔枝或多或少出現(xiàn)褐變或發(fā)霉（圖1）。常溫貯藏條件下，CK和各處理的果皮色度值L^*、a^*和C^*值基本都呈逐漸下降的趨勢(shì)，貯藏至11?d時(shí)T₃、T₄和T₅處理的果皮色度值L^*、a^*和C^*顯著高于其他處理（P<0.05）（圖2A，圖2B，圖2C）。果皮花色苷含量在常溫貯藏期間是呈逐步下降的趨勢(shì)，貯藏至4?d時(shí)T₁處理最高，施?？撕蚑₈處理都較低，而T₄、T₅和T₇處理在4?d和11?d時(shí)花色苷含量仍保持在較高水平（圖2D）。

注：同列不同的小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

Note： Different lowercase letters in the same column indicate significant difference （P<0.05）.

圖中不同小寫字母表示同一天的不同處理在0.05水平差異顯著。

Different lowercase letters in the figure indicate significant difference among different treatments on the same day （P<0.05）.

2.2不同處理對(duì)‘井崗紅糯荔枝果肉中TSS、TA、VC含量和果皮脯氨酸含量的影響

荔枝在采摘后由于呼吸作用等代謝過(guò)程不斷消耗自身的營(yíng)養(yǎng)成分，導(dǎo)致可溶性固形物等含量下降，影響果實(shí)風(fēng)味，食用價(jià)值和商品價(jià)值下降^[25]。圖3A可見，常溫貯藏4、11?d時(shí)，CK和各處理荔枝果實(shí)TSS含量均降低，差異不顯著（P4、T₅、T₈和T₉處理維持較高TSS含量，而CK含量最低。

貯藏4 d時(shí)CK的TA含量顯著高于其他處理，T₄和T₅處理常溫貯藏過(guò)程中TA含量逐步下降，貯藏11 d與其他處理差異顯著（P<0.05）（圖3B），其他處理TA含量總體上高于0 d，可能與這些處理貯藏后期果實(shí)腐爛嚴(yán)重有關(guān)。

各處理常溫貯藏期間VC含量和脯氨酸含量總體上呈下降趨勢(shì)，貯藏4、11?d時(shí)T₄和T₅處理的VC和脯含量的變化量明顯小于CK和其他處理，貯藏11 d時(shí)仍維持較高含量（圖3C，圖3D）。

從圖3可以得出，T₄和T₅處理可有效抑制TSS、VC和脯氨酸含量的下降和TA含量的上升，從而保持果實(shí)的品質(zhì)。

2.3不同處理對(duì)‘井崗紅糯荔枝果皮pH、膜透性、MDA含量和PPO、POD與Lac活性的影響

常溫貯藏條件下，荔枝果皮pH隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸上升，4 d時(shí)T₃顯著高于其他處理，11?d時(shí)CK最高，而T₄處理的果皮pH顯著低于其他各處理（圖4A）;果皮相對(duì)電導(dǎo)率反映了果皮細(xì)胞膜的受損情況，各處理的果皮相對(duì)電導(dǎo)率皆隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐步上升，貯藏4 d CK顯著高于其他處理，貯藏至11 d時(shí)CK的果皮相對(duì)電導(dǎo)率達(dá)到56.80%，顯著高于其他處理，T₁、T₂、T₄、T₅、T₇處理顯著低于其他處理（P<0.05）（圖4B）;果皮MDA含量總體呈下降趨勢(shì)，T₁、T₄、T₉處理的果皮MDA含量先小幅上升后下降。在貯藏至第11天時(shí)T₂處理果皮MDA含量顯著高于其他處理，而T₄、T₅和T₇處理果皮MDA含量較低，其中T₇處理最低，與其他處理差異顯著（P<0.05）（圖4C）。

常溫貯藏過(guò)程中CK和各處理果皮的PPO活性均呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)，T₃處理和T₄處理在0～4 d上升較為緩慢，2個(gè)對(duì)照和T₁處理上升較快;施保克處理在11 d時(shí)的PPO活性最高，而T₄、T₅和T₇處理的PPO活性顯著低于其他處理（圖4D）。

如圖4E所示，常溫貯藏過(guò)程中除T₄、T₅和T₇處理果皮的POD活性表現(xiàn)為先下降后上升外，CK和其他處理的POD活性呈現(xiàn)逐步上升趨勢(shì)。CK在4～11?d迅速上升，其次是T₈處理;貯藏至11?d時(shí)T₅和T₇處理的POD活性顯著低于其他處理，其中T₅處理最低，11?d時(shí)其POD活性為153?U/g，僅為CK的32.14?%，其次是T₄和T₆處理，分別為同時(shí)段CK的41.4%和42.2%。

各處理的果皮Lac活性在常溫貯藏下大都是呈逐漸下降的趨勢(shì)，貯藏0～4 d期間施?？?、T₂和T₈處理的果皮Lac活性略有上升，在貯藏至4 d時(shí)這3個(gè)處理的果皮漆酶活性顯著高于其他處理，而其他處理都明顯下降;貯藏至第11天時(shí)施?？说墓て崦富钚宰罡?，T₇處理最低，與其他處理差異顯著（P<0.05），T₄和T₅處理其含量也較低，分別為施?？说?4.6%和38.3%（圖4F）。

圖中不同小寫字母表示同一天的不同處理在0.05水平差異顯著。

Different lowercase letters in the figure indicate significant difference among different treatments on the same day （P<0.05）.

圖中不同小寫字母表示同一天的不同處理在0.05水平差異顯著。

Different lowercase letters in the figure indicate significant difference among different treatments on the same day （P<0.05）.

3??討論

比起一些性能單一的保鮮劑，復(fù)配保鮮劑的效果更全面，已有在荔枝上的研究報(bào)道^[26-28]，復(fù)合保鮮技術(shù)也逐漸成為保鮮領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。本文通過(guò)正交試驗(yàn)研究了不同濃度的油菜素內(nèi)酯、曲酸和不同浸泡時(shí)間對(duì)荔枝的保鮮效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用40?μmol/L油菜素內(nèi)酯和35?mmol/L曲酸溶液的復(fù)合保鮮劑浸泡3 min（T₄處理）對(duì)采后‘井崗紅糯荔枝果實(shí)的保鮮效果較為理想。

研究發(fā)現(xiàn)油菜素內(nèi)酯處理能抑制果實(shí)腐爛和延緩果實(shí)衰老，保持良好品質(zhì)^[29]，還有研究表明曲酸能明顯抑制香菇的褐變及微生物生長(zhǎng)^[30]，本研究結(jié)果表明T₄處理有效抑制了貯藏期荔枝果實(shí)的腐爛和果皮的褐變，常溫貯藏至11?d時(shí)T₄處理的褐變指數(shù)為0.38，僅為同時(shí)期CK的15%，這與上述研究結(jié)果一致。脯氨酸是植物用以維持細(xì)胞正常的含水量和膨壓，增強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)能力，保護(hù)細(xì)胞內(nèi)蛋白功能正常行使的重要抗旱因子^[31]。有研究證明油菜素內(nèi)酯處理能顯著提高采后‘千葉竹能量代謝中相關(guān)酶的活性，并明顯提高了脯氨酸積累^[32]，本研究中篩選出來(lái)的復(fù)合保鮮劑處理后脯氨酸含量高于對(duì)照處理，可能與增強(qiáng)細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力，提高抗性有關(guān)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)篩選出來(lái)的復(fù)合保鮮劑有效地延緩了果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的下降和抑制了膜脂過(guò)氧化，與吳京平的研究一致^[15]。經(jīng)T₄處理的荔枝果實(shí)在整個(gè)貯藏期都保持較高的果皮色度值L^*、a^*、C^*，說(shuō)明其對(duì)荔枝果皮外觀色澤有很好的保護(hù)作用，而且還有效抑制了花色苷含量下降，這也與曲酸的護(hù)色作用相呼應(yīng)。PPO和POD已被證明能促進(jìn)荔枝褐變進(jìn)程，其活性變化可能是褐變的早期標(biāo)志^[33]。已有不少研究表明油菜素內(nèi)酯與曲酸皆有維持良好的抗氧化酶活性，能有效清除自由基和提高抗氧化能力^[34-35]，對(duì)比其他各處理可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)T₄處理的荔枝有效抑制了其果皮的PPO、POD和Lac的活性，與前人的研究結(jié)果相符合。本研究篩選出的復(fù)合保鮮劑能有效保持荔枝果實(shí)的良好品質(zhì)，為提高其貯藏性和維持外觀品質(zhì)開辟了新的思路，并為荔枝采后貯藏生產(chǎn)實(shí)踐提供了理論與技術(shù)支持。

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