臺(tái)農(nóng)17 鳳梨采后貯藏期間品質(zhì)變化研究

黃皓璋，張孝芹，蔡伊琪，萬俊

(廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510507）

鳳梨（Ananas comosus（Linn.）Merr.）又稱菠蘿，非躍變型成熟過程中伴隨特殊香氣[1]。中國(guó)鳳梨種植面積居全球第四[2]，種植基地主要位于海南、臺(tái)灣、廣東、廣西、福建、云南等地[3]，其中廣東鳳梨種植面積超過全國(guó)鳳梨種植總面積的一半，主要分布在粵西、湛江等地。巴厘品種鳳梨作為我國(guó)主栽品種，味道較酸，含有大量蛋白酶，入口有刺感。近年來我國(guó)先后引進(jìn)了臺(tái)農(nóng)系列鳳梨新品種，其中臺(tái)農(nóng)17 鳳梨糖度極高，還含有大量酸、維生素C 和酚類物質(zhì)，口感佳，深受消費(fèi)者喜愛。

由于對(duì)貯藏溫度敏感，鳳梨在貯藏過程中易發(fā)生病害。最常見的是黑心病鳳梨，其表皮正常，切開后果心周圍存在小面的半透明圓點(diǎn)。病情加重時(shí)，果心附近果肉逐漸發(fā)黑，并逐步蔓延整個(gè)鳳梨果實(shí)。[4]控制黑心病的方法分4 類：選育抗病品種、控制果實(shí)營(yíng)養(yǎng)比、調(diào)整果實(shí)成熟季節(jié)、采用物理或化學(xué)處理方法。[5]前人研究發(fā)現(xiàn)低溫貯藏可延長(zhǎng)鳳梨鮮果貨架期，降低黑心病發(fā)病率。但低溫（低于6℃）貯藏也可導(dǎo)致鳳梨發(fā)生冷害，其果皮變皺、顏色變暗、果肉呈水漬狀。弓德強(qiáng)等設(shè)置特定貯藏溫度7～9℃、11～13℃，在此溫度下鳳梨貯藏品質(zhì)優(yōu)于常溫貯藏品質(zhì)。前期試驗(yàn)表明，在7～9℃時(shí)，巴厘等品種鳳梨的貯藏保鮮效果更佳。[6]

目前針對(duì)臺(tái)農(nóng)17 鳳梨貯藏過程中品質(zhì)變化的研究尚屬空白。本實(shí)驗(yàn)研究在8℃貯藏環(huán)境下臺(tái)農(nóng)17 鳳梨的采后品質(zhì)及指標(biāo)變化，包括維生素C 含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、多酚氧化酶活性、總酚含量、總抗氧化能力，研究結(jié)果可為臺(tái)農(nóng)17 鳳梨的后續(xù)保鮮研究提供技術(shù)支撐。

1 實(shí)驗(yàn)材料、試劑與設(shè)備

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)選用臺(tái)農(nóng)17 品種鳳梨，2020 年3 月采自廣東省湛江市徐聞縣的鳳梨種植基地，采收重量約1 kg，且體型大小和成熟度一致的果實(shí)。采摘時(shí)保留頂芽和1～2 cm 果柄，采收后將鳳梨逐層擺放于塑料筐中用泡沫隔開，減少搬運(yùn)過程中的機(jī)械損傷。鳳梨采摘后立即運(yùn)回，隨機(jī)分成5 組，每組7 個(gè)，將每組鳳梨平躺放置在8℃的冰箱中貯藏。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

抗壞血酸、無水乙醇、酚酞指示劑、NaOH、鄰苯二酚、巰基乙醇、愈創(chuàng)木酚、H2O2、沒食子酸、福林-酚試劑、Na2CO3，以上試劑均為分析純；BC1310 總抗氧化能力（T-AOC）檢測(cè)試劑盒來自北京索萊寶科技有限公司。

1.3 儀器與設(shè)備

表1 主要試驗(yàn)儀器設(shè)備列表

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 果實(shí)樣品前處理

鳳梨采后直接放置于8℃恒溫冰箱中，每次測(cè)定各項(xiàng)品質(zhì)及生理變化指標(biāo)時(shí)，分別從5 組樣品中隨機(jī)取樣，每組取1 個(gè)，共5 個(gè)樣品。測(cè)量頻率均為2 天/次。

2.2 果實(shí)硬度與黑心病病情指數(shù)測(cè)定

在鳳梨果實(shí)的赤道處任取5 個(gè)點(diǎn)，削去約1 cm2的果皮，用硬度計(jì)測(cè)量果實(shí)硬度，取平均值。沿鳳梨中線縱向切開，觀察各鳳梨剖面，記錄果肉變褐的情況，根據(jù)變色面積將黑心病分為5 個(gè)級(jí)別（見表2）。

表2 鳳梨黑心病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

黑心病病情指數(shù)計(jì)算公式如下：

2.3 維生素C 含量的測(cè)定

測(cè)定步驟參照張魯斌的方法[7]，有改動(dòng)。取鳳梨可食用部分加入適量水榨汁，取10 g 至離心管，于3 000 rpm 下離心10 min，取上清液。上清液加水稀釋20 倍，用量程1～5 mL 移液槍取3 mL 稀釋液至石英比色皿，紫外可見分光光度計(jì)245 nm 下測(cè)量，記錄吸光度。以蒸餾水為空白。制作Vc 的標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)曲線計(jì)算鳳梨中Vc 的含量，取平均值。每個(gè)鳳梨做3 次平行測(cè)定。

2.4 可溶性固形物TSS 含量的測(cè)定

將鳳梨縱向切開，取切面距離果皮2～3 cm 的果肉的上、中、下3 個(gè)點(diǎn)和果心中點(diǎn)的2～3 滴汁液，采用手持式折光儀測(cè)定。計(jì)算5 個(gè)鳳梨樣品測(cè)定的平均值，以%表示。

2.5 可滴定酸TA 含量的測(cè)定

參考弓德強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)[8]進(jìn)行測(cè)定，有改動(dòng)。取鳳梨可食用部分250 g 放入榨汁機(jī)，按鳳梨果肉：水=1：1 的比例加入純水，榨成勻漿。取勻漿25 g 至三角燒瓶，加入50 ml 無CO2水，80℃水浴30 min，使鳳梨中的有機(jī)酸在水中溶解。將混合液取出，冷卻至室溫定容至250 mL，搖勻后過濾得到樣液。取樣液25 mL，滴加2 滴酚酞指示劑，用0.1 M NaOH 標(biāo)準(zhǔn)液滴定至樣液出現(xiàn)微紅色，記錄所消耗的體積，每個(gè)樣品做3 個(gè)平行，用mg/100g 表示。

2.6 多酚氧化酶PPO 活性的測(cè)定

參照張琴的方法[9]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有改動(dòng)。取1 g鳳梨果肉，搗碎成漿后移至離心管，添加4 mL 預(yù)冷處理的pH =7.8 的磷酸緩沖液，震蕩30 min，期間保持離心管為低溫狀態(tài)，然后在10 000 rpm 低溫離心20 min，取上清液（上清液即酶提取液）。取0.3 mL 酶液于試管中，加入2.7 mL 0.6 M 鄰苯二酚，混合后使用紫外分光光度計(jì)在398 nm 下測(cè)定3 min 內(nèi)吸光度變化，以A398 每分鐘增加0.01為一個(gè)酶活力單位（U），酶的活性以 U/g FW 表示。每個(gè)鳳梨設(shè)置3 個(gè)平行，空白使用緩沖液。

根據(jù)PPO 活力單位的定義得：1 個(gè)酶活單位1min 內(nèi)1 g 樣品A398 值增加0.001。計(jì)算公式如下：

式中：U——PPO 活性，單位U/（g·min）；ΔA——反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光度的變化；V——酶提取液的總體積（mL）；W——鳳梨鮮樣的質(zhì)量（g）；t——反應(yīng)時(shí)間（min）；Vx——參加反應(yīng)的酶液體積（mL）。

2.7 總酚含量的測(cè)定

以林倩等[10]的方法為基礎(chǔ)，有改動(dòng)。將鳳梨去皮切塊，用保鮮袋保存，-17℃冰凍備用，每個(gè)樣品做3 次重復(fù)。取2.50 g 鳳梨鮮樣，用20 mL 60%乙醇溶液浸提，40℃避光超聲波提取30 min，再10 000 rpm 低溫離心10 min。取上清，定容至25 mL。將上清液4℃存放。用10～100 μL 移液槍吸取提取液100 μL 至試管中，加入0.90 mL 雙蒸水、1.00 mL 0.2 M Folin-酚試劑，0.70 mL 1M 的Na2CO3溶液，充分混勻后靜置30 min。在波長(zhǎng)765 nm 處測(cè)定吸光度。樣品中的總酚含量用每克鮮重樣品所含沒食子酸表示。

總酚含量的計(jì)算公式：

式中：U——PPO 活性，單位 U/（g·min）；ΔA——反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光度的變化；V——酶提取液的總體積（mL）；W——鳳梨鮮樣的質(zhì)量（g）；t——反應(yīng)時(shí)間（min）；Vx——參加反應(yīng)的酶液體積（mL）。

2.8 總抗氧化能力的測(cè)定

采用BC1310 總抗氧化能力（T-AOC）檢測(cè)試劑盒檢測(cè)鳳梨樣品的T-AOC，使用紫外可見分光光度計(jì)檢測(cè)樣液的吸光度。

上述試劑盒采用方法為FRAP 法。其原理為：在酸性條件下，樣品中還原性物質(zhì)使Fe3+-TPTZ還原為Fe2+-TPTZ，溶液變成藍(lán)色。該生成物在593 nm 處光吸收最大。Fe3+-TPTZ 過量時(shí)，鳳梨的T-AOC 可通過檢測(cè)藍(lán)色物質(zhì)的生成量計(jì)算。

取0.1 g 可食用鳳梨組織，加入1 mL 預(yù)冷工作液，將其勻漿。4℃、10 000 rpm 離心5 min，取上清液。在反應(yīng)管中加90 μL 樣品溶液，加入2 700 μL FRAP 工作液和270 μL 雙蒸水。搖勻，使其充分接觸。反應(yīng)10 min 后于593 nm 處測(cè)定其吸光度。設(shè)置空白對(duì)照（2 700 μL 工作液，360 μL 雙蒸水，每個(gè)鳳梨重復(fù)3 次）。

3 結(jié)果與分析

3.1 果實(shí)硬度變化與黑心病病情指數(shù)

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鳳梨果肉硬度會(huì)逐漸降低。對(duì)比試驗(yàn)前后的硬度可看出，貯藏至第14天時(shí)硬度比初始值降低50%，從36.19 N/cm2降至17.4 N/cm2。這可能是由于細(xì)胞壁降解酶，特別是沒食子酸丙酯等果膠酶增多，將不可溶原果膠轉(zhuǎn)化為可溶果膠，果實(shí)細(xì)胞壁降解導(dǎo)致硬度一直下降。硬度降低最明顯是第10～12 天，下降5 N/cm2。此時(shí)鳳梨正好出現(xiàn)黑心病，硬度明顯降低與鳳梨病變有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)前期所有樣品均無黑心病，從第10 天開始，個(gè)別樣品出現(xiàn)輕微黑心病，病情指數(shù)為1。隨后幾天程度持續(xù)增加，第14 天時(shí)病情指數(shù)為1.6。圖1 反映了第10～14 天的鳳梨黑心病等級(jí)變化情況。多酚氧化酶在有氧條件下與酚類物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生酶促褐變，導(dǎo)致黑心病的發(fā)生。

圖1 鳳梨貯藏第10～14 天的黑心病等級(jí)變化

鳳梨貯藏18 天時(shí)柄部和底部情況見圖2。鳳梨柄部有發(fā)霉現(xiàn)象，可能是冰箱內(nèi)高濕度引起。鳳梨底部長(zhǎng)粉蚧，可能是該品種鳳梨蛋白酶含量低，皮薄汁甜，易吸引粉蚧。有關(guān)研究表明，對(duì)鳳梨有害的粉蚧會(huì)藏匿于鳳梨表面，采收時(shí)由于粉蚧或蟲卵體積較小，不易被肉眼察覺。柄部發(fā)霉和粉蚧繁殖也可能是造成鳳梨黑心病的原因之一。

圖2 鳳梨貯藏過程中果柄發(fā)霉及果實(shí)底部的粉蚧Fig. 2 Mildewy peduncle and mealybugs on bottom of pineapple during storage

3.2 維生素C 含量變化

貯藏過程中Vc 含量曲線總體呈下降趨勢(shì)，整體降低了9.1%。第2～4 天曲線陡降，含量降低了11.74%，這可能是果蔬正常生理代謝造成的。第6～12 天有微弱上升趨勢(shì)，可能是鳳梨中含有較高葡萄糖和果糖，它們轉(zhuǎn)化成Vc，致使Vc含量升高。[11]

圖3 鳳梨貯藏過程中Vc 含量變化

3.3 可溶性固形物含量變化

在貯藏過程中，隨著時(shí)間增長(zhǎng)，TSS 呈下降趨勢(shì)。這可能是由于果實(shí)進(jìn)行呼吸作用等新陳代謝活動(dòng)時(shí)以糖類為底物。但下降趨勢(shì)不明顯，14 天內(nèi)降低了2.51%，說明在8℃下鳳梨的呼吸強(qiáng)度不大。第12～14 天TSS 含量變化最大，降低了1.63%。

圖4 鳳梨在貯藏過程中TSS 含量變化

3.4 可滴定酸含量變化

可滴定酸的含量和果實(shí)呼吸及微生物的繁殖有關(guān)聯(lián)。隨著貯藏時(shí)間的增加，樣品TA 含量呈現(xiàn)先上升后下降最后上升的變化趨勢(shì)，整體上升了1.12 g/Kg。在第6～12 天呈緩慢下降趨勢(shì)，這可能是微生物活動(dòng)使果實(shí)中的部分有機(jī)酸用作呼吸底物被消耗。由于實(shí)驗(yàn)后期黑心病的發(fā)生，微生物代謝旺盛，使TA 含量在第12～14 天有所上升。

圖5 鳳梨在貯藏過程中TA 含量變化

3.5 多酚氧化酶活性變化

多酚氧化酶活性呈先緩慢上升后急劇上升，最后下降的趨勢(shì)。14 天內(nèi)PPO 增加了290.14 U/(g*min)。在第12 天出現(xiàn)峰值491.64 U/(g*min)。由于PPO 的特性，在果肉組織不受損的情況下，第2～10 天PPO 的活性變化不明顯；在第12 天曲線急劇上升，此時(shí)個(gè)別鳳梨開始出現(xiàn)黑心病。說明鳳梨的黑心病與PPO 活性有關(guān)。

3.6 總酚含量的變化

圖6 鳳梨在貯藏過程中PPO 活性變化

在貯藏過程中，鳳梨的總酚含量呈先下降后上升趨勢(shì)，14天試驗(yàn)期內(nèi)總酚共降低了39.23 μg/g。在第6～8 天下降較快，減少了39.64 μg/g ；第12天時(shí)開始升高，增加47.04 μg/g。出現(xiàn)劇增的原因可能是Vc 含量此時(shí)升高，福林酚法原理為氧化還原反應(yīng)，而Vc 是極強(qiáng)的抗氧化劑，使得總酚測(cè)定結(jié)果偏高。[12]在采收或貯藏時(shí)發(fā)生擠壓、刮傷等機(jī)械損傷，致使酚類物質(zhì)的合成。[13]

圖7 鳳梨在貯藏過程中總酚含量變化

3.7 總抗氧化能力測(cè)定

總抗氧化能力T-AOC 呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，曲線較為平緩。T-AOC 最低值出現(xiàn)在第10天，為7.68 μmol/g ；最高值出現(xiàn)在第14 天，為10.05 μmol/g。

圖8 鳳梨在貯藏過程中T-AOC 變化

4 結(jié)論

對(duì)比各指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，黑心病指數(shù)與硬度、TA、PPO 均有關(guān)聯(lián)。隨著黑心病指數(shù)上升，硬度下降，TA、PPO 均升高。

總酚、TA 與抗氧化能力有關(guān)?？偡?、TA 和T-AOC 的變化趨勢(shì)均為先下降后上升?？偡雍蚑A 含量的增加能提高鳳梨的T-AOC。總酚含量和T-AOC 之間表現(xiàn)出極強(qiáng)的相關(guān)性。[14]有高度總酚含量代表機(jī)體有較高的抗氧化能力。[15]

對(duì)比Vc 變化曲線和T-AOC 變化曲線，發(fā)現(xiàn)變化趨勢(shì)大致相同。鳳梨中的抗氧化物質(zhì)包括Vc、生物類黃酮、SOD 等，且 Vc 含量與T-AOC 高度相關(guān)。Vc 含量越高，T-AOC 越強(qiáng)。

以上研究展示了臺(tái)農(nóng)17 鳳梨采后生理指標(biāo)變化趨勢(shì)，結(jié)論可作為后續(xù)保鮮項(xiàng)目理論基礎(chǔ)；為評(píng)價(jià)鳳梨采后燙漂處理、涂膜保鮮、氣調(diào)保鮮等保鮮方法的效果評(píng)價(jià)提供對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)；對(duì)延長(zhǎng)鳳梨采后貨架期，提高鳳梨鮮果品質(zhì)及銷售量有積極作用。