茶皂素處理對黃皮果實貯藏品質(zhì)及生理活性的影響

鄭 蔚，代佳妮，嚴(yán)和琴，于 靖，2，吳友根，2，王 健，2，賴杭桂，曾教科

(1 海南大學(xué)園藝學(xué)院，?？?，570228；2 海南大學(xué)熱帶作物新品種選育教育部工程研究中心，海口，5702283；3 海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院，?？?5702283)

黃皮ClausenalansiumL.為蕓香科黃皮屬常綠喬木，廣泛分布于印度、中國南部、泰國和越南等地區(qū)。目前已在黃皮果樹的莖、葉、果實及果皮中發(fā)現(xiàn)具有護(hù)肝、降血糖、抗血小板、抗真菌病毒、抗炎癥及抗氧化等生物活性成分[1]，又因其獨特酸甜口感及高營養(yǎng)價值廣受消費者喜愛[2]。但黃皮果實外表皮薄而結(jié)構(gòu)疏松，易受機械損傷，且易受病原菌及微生物感染，成熟果實在采后很快失去商品價值[3]。因此，開展黃皮采后貯運保鮮方法研究，延長其供應(yīng)時間滿足消費者需求日益迫切。

茶皂素，又稱茶皂苷，是山茶科山茶屬植物中三萜類皂苷混合物總稱，具有抑菌殺蟲、抗氧化、溶血消炎、保護(hù)腸胃及神經(jīng)系統(tǒng)、抑制酒精吸收、抗癌、去除農(nóng)藥殘留等功效[4-7]。盡管不斷有學(xué)者研究證明，茶皂素對果蔬具有良好的抑菌防腐效果，且安全無毒，可作為一種良好的防腐殺菌劑[8-9]，但應(yīng)用在具體果蔬上的相關(guān)報道仍較少，僅在草莓[10]、柑桔[11]、香蕉[12]、荔枝、枇杷[13]上有報道。

目前，對黃皮采后保鮮技術(shù)的研究主要集中在熱處理、程序降溫[14]、氣調(diào)袋包裝[15]、1-甲基環(huán)丙烯處理[16]、涂膜與袋裝[17]、施用施保功[18]等。而將茶皂素應(yīng)用于黃皮果實貯運保鮮還鮮有報道。本研究以“大雞心”黃皮為材料，研究不同濃度茶皂素處理對黃皮果實冷藏過程中外觀品質(zhì)及生理指標(biāo)的影響，為延長黃皮果實供應(yīng)時間，提高保鮮效果，開發(fā)黃皮采后保鮮新技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

“大雞心”黃皮鮮果于商品采收前期采自?？谑杏琅d鎮(zhèn)黃皮果園，采后立即運回實驗室，挑選形狀大小、外觀色澤相對一致，無機械損傷，成熟度一致的果實剪留果柄長0.5 cm備用。

試劑：酚酞、氫氧化鈉、冰醋酸、無水醋酸鈉、聚乙二醇PEG 6 000、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、愈創(chuàng)木酚、30%H2O2、Triton X-100、鄰苯二酚、高錳酸鉀、草酸、三氯乙酸(TCA)、硫代巴比妥酸(TBA)、甲硫氨酸(Met)、氮藍(lán)四唑、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na2)、核黃素，均為國產(chǎn)分析純。

儀器設(shè)備：N-1α型手持?jǐn)?shù)字折光儀，日本愛拓 ATAGO 公司產(chǎn)；TGL-16S臺式高速冷凍離心機，四川蜀科儀器有限公司產(chǎn)；EYELA N-1100旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，東京理化器械株式會社產(chǎn)；HH-4A 數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海旌派儀器有限公司產(chǎn)；SMART-N純水儀，力新儀器(上海)有限公司產(chǎn)；T6紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)；AUW220D電子分析天平，日本島津公司產(chǎn)。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 設(shè)置3個處理，分別為對照，不施加任何處理于4 ℃貯藏；茶皂素處理1：油茶粕粉末過40目篩，液固比13∶1于65%(V/V)乙醇溶液溶解，浸泡果實1 min后取出自然風(fēng)干，放于4 ℃貯藏；茶皂素處理2：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮兩倍，油茶粕粉末溶解于65%(V/V)乙醇溶液定容至1/2體積，浸泡果實1 min后取出自然風(fēng)干，放于4 ℃貯藏；貯藏12 d，每3 d取30個果實用于各項指標(biāo)的測定，每個處理重復(fù)3次，每重復(fù)果實10個。

1.2.2 指標(biāo)測定 褐變指數(shù)參照Lin等[19]分級法，每個處理隨機選取30個果實觀察。褐變程度分級方法為：1級，果實褐變面積<果實面積的1/4；2級，果實褐變面積≥果實面積的1/4；3級，果實褐變面積≥果實面積的1/2，且<果實面積的3/4；4級，果實褐變面積≥果實面積的3/4；5級，果實表面全部褐變。褐變指數(shù)=∑(各級果實數(shù)×對應(yīng)級數(shù))/觀察果實總數(shù)×100。

可溶性固形物含量使用手持折光儀測定，每個處理重復(fù)3～5次，取平均值?？傻味ㄋ?TA)含量采用氫氧化鈉滴定法[20]測定，折算系數(shù)為檸檬酸0.064。過氧化物酶(POD)，多酚氧化酶(PPO)，過氧化氫酶(CAT)，超氧化物歧化酶(SOD)活力及丙二醛(MDA)含量測定參考文獻(xiàn)[20-22]的方法進(jìn)行。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)，并使用SPSS v20.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析(Duncan法)，顯著水平為p=0.05，數(shù)據(jù)表示為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 對果實品質(zhì)的影響

2.1.1 對果實褐化指數(shù)的影響 果實褐變是影響黃皮商品價值的主要指標(biāo)之一。從表1可看出，在貯藏過程中，不同處理的果實褐變指數(shù)均逐漸上升。貯藏前3 d，不同處理的果實褐化指數(shù)差異不顯著。貯藏3 d后，不同處理的果實褐變指數(shù)迅速升高；與茶皂素處理相比，對照(空白)與濃縮茶皂素處理的果實褐變指數(shù)上升更快。貯藏12 d時，兩個茶皂素處理的果實褐變指數(shù)差異顯著(p<0.05)，濃縮茶皂素處理最高，比對照(空白)、茶皂素處理分別高0.128、0.239。說明適宜濃度的茶皂素處理對防止貯藏后期黃皮果實褐變具有一定的效果，而茶皂素濃度過高反而促進(jìn)褐變發(fā)生。

表1 不同濃度茶皂素處理對“大雞心”黃皮果實褐變的影響

2.1.2 對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響 可溶性固形物與可滴定酸含量是果實風(fēng)味形成和果實內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)。從表2可看出，隨著貯藏時間增加，不同處理的果實可溶性固形物含量總體呈上升趨勢。貯藏6 d時，茶皂素、濃縮茶皂素處理與對照(空白)的可溶性固形物含量分別為(17.13±0.70)%、(12.5±0.26)%、(10.80±0.10)%，前者與后兩者差異達(dá)到顯著水平(p<0.05)。在整個貯藏期間，茶皂素處理的果實可溶性固形物含量變化緩慢，但始終維持較高的含量水平。說明茶皂素處理在貯藏期間能保持果實較高的可溶性固形物含量。在貯藏過程中，對照(空白)果實的可滴定酸含量呈不斷上升趨勢，而茶皂素、濃縮茶皂素處理呈先上升后緩慢下降趨勢。貯藏12 d，對照(空白)的果實可滴定酸含量為(1.78±0.01)%，低于茶皂素處理。說明茶皂素處理能使黃皮果實保持一定適宜酸度。

表2 不同濃度茶皂素處理對“大雞心”黃皮果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.2 對果實生理指標(biāo)的影響

2.2.1 對果實相關(guān)酶活性的影響 多酚氧化酶是促進(jìn)果實褐變的關(guān)鍵酶，嚴(yán)重影響果實品質(zhì)及貯運加工。從表3可看出，在貯藏期間，不同處理的果實多酚氧化酶活性先下降后升高。貯藏12 d，對照(空白)與茶皂素處理的果實多酚氧化酶活性較低，與濃縮茶皂素處理差異顯著(p<0.05)。在整個貯藏期，茶皂素處理的果實多酚氧化酶活性始終低于濃縮茶皂素處理與對照(空白)。說明茶皂素處理能有效抑制黃皮果實多酚氧化酶活性，但濃度過高反而促進(jìn)黃皮多酚氧化酶生成，促進(jìn)果實褐變。

表3 不同濃度茶皂素處理對“大雞心”黃皮果實多酚氧化酶和過氧化物酶活性的影響

過氧化物酶是果實生長發(fā)育、成熟衰老、抗氧化、褐變等過程中一種重要的氧化還原酶。在貯藏期間，3個處理的果實過氧化物酶活性整體呈逐漸上升趨勢。貯藏后期(9～12 d)，對照(空白)的果實過氧化物酶活性急劇上升，而不同茶皂素處理的果實過氧化物酶活性上升速度較緩，其中，茶皂素處理的果實上升速度最為緩慢。說明茶皂素處理能夠有效抑制黃皮果實貯藏后期過氧化物酶活性的升高，延緩果實衰老。

過氧化氫酶是清除果蔬細(xì)胞中活性氧的關(guān)鍵酶，它的存在可有效避免活性氧積累對果蔬造成的毒害。從表4看出，在貯藏期間，對照(空白)、茶皂素處理的果實過氧化氫酶活性整體呈先上升后下降的趨勢，而濃縮茶皂素處理的果實過氧化氫酶活性則先下降后上升再下降。貯藏前中期(0～6 d)，對照(空白)、茶皂素處理的果實過氧化氫酶活性先上升后下降，濃縮茶皂素處理的果實則迅速下降；貯藏6 d時，濃縮茶皂素處理的果實過氧化氫酶活性顯著低于其他處理，而后迅速升高；貯藏12 d時，其果實過氧化氫酶活性高于其他處理。說明茶皂素處理有效促進(jìn)貯藏后期黃皮果實細(xì)胞保護(hù)酶活性，濃縮茶皂素處理效果較好。

表4 不同濃度茶皂素處理對“大雞心”黃皮果實過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性的影響

超氧化物歧化酶具有抗衰老的效果，同時也能與其他抗氧化酶產(chǎn)生協(xié)同作用抵御逆境。在貯藏期間，各處理的果實超氧化物歧化酶活性無大幅度變化，各處理間僅在貯藏6 d出現(xiàn)顯著性差異，此時茶皂素處理的果實超氧化物歧化酶活性最高，分別比對照(空白)、茶皂素處理高0.88，0.95 U·g-1·min-1。在整個貯藏期間，茶皂素處理的果實超氧化物歧化酶活性始終高于其他處理，而濃縮茶皂素處理則始終低于其他處理。說明茶皂素處理能提升黃皮果實貯藏期間內(nèi)超氧化物歧化酶活性，但茶皂素濃度過高反而抑制果實超氧化物歧化酶活性。

2.2.2 對果實丙二醛含量的影響 丙二醛是果蔬器官成熟衰老，脂質(zhì)過氧化的重要產(chǎn)物指標(biāo)[23]。從表5可看出，在貯藏期間，茶皂素處理的果實丙二醛含量在5～10.3 μmol/g間波動變化，而對照(空白)果實丙二醛含量則在5～12.2 μmol/g間波動變化。貯藏3 d，不同濃度茶皂素處理的果實丙二醛含量高于對照(空白)。貯藏12 d時，對照(空白)果實丙二醛含量為(12.11±1.19)μmol/g，顯著高于不同濃度茶皂素處理(p<0.05)。說明不同濃度茶皂素處理能有效抑制黃皮果實貯藏后期丙二醛的積累，但在貯藏前期抑制效果并不顯著。

表5 不同濃度茶皂素處理對“大雞心”黃皮果實丙二醛含量的影響

3 結(jié)論與討論

國內(nèi)外大量研究報告表明，活性成分茶皂素對果蔬采后病菌具有良好的抑制效果，在食品工業(yè)領(lǐng)域，可視為生物綠色防腐劑、食品添加劑等[24-27]。本試驗發(fā)現(xiàn)，在果實品質(zhì)方面，低濃度茶皂素處理對黃皮果實貯藏后期褐變具有良好的抑制效果，保持較高的果實可溶性固形物含量及相對適宜的酸度，而高濃度處理果實則會加速褐變。在相關(guān)酶活指標(biāo)上，茶皂素處理有效抑制了黃皮果實多酚氧化酶、過氧化物酶活性的上升，抑制果實保護(hù)酶——過氧化氫酶的下降及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛的積累，并提升超氧化物歧化酶活性。不同濃度茶皂素處理的效果不同，這與李迅[10]研究的草莓適宜茶皂素保鮮濃度結(jié)論不一致?？赡苡捎诓柙硭乇ｕr效果的影響因素較多，應(yīng)用的種類不同，試驗條件不同等均會導(dǎo)致果蔬保鮮效果出現(xiàn)差異。本試驗中，較高濃度的茶皂素提取方法可能更多地提取了糖類、淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)，其附著于果皮表面可能加速了黃皮腐敗變質(zhì)，反而促進(jìn)黃皮果實褐變。

有機酸隨果實生長發(fā)育呈現(xiàn)不同變化趨勢，同時受到基因型、環(huán)境及栽培措施等影響[28]。本研究發(fā)現(xiàn)，茶皂素處理可使黃皮保持一定適宜的酸度。黃皮為多年生果樹，其果實酸度調(diào)控關(guān)鍵基因難于定位。而有關(guān)于茶皂素處理使黃皮果實保持一定酸度的分子遺傳學(xué)機理未知，酸度調(diào)控相關(guān)基因的挖掘有待后續(xù)研究。本研究結(jié)果為提高黃皮果實保鮮效果，延長供應(yīng)期，開發(fā)黃皮采后保鮮技術(shù)提供了參考。但應(yīng)用于黃皮貯運保鮮的茶皂素具體濃度及其相關(guān)機理有待進(jìn)一步探究。