磨盘柿果实处理方式与衰老褐变关系探讨*

董长林，李江阔，张鹏，农绍庄，张平

1(大连工业大学生物与食品工程学院，辽宁大连，116034)2(国家农产品保鲜工程技术研究中心、天津农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津，300384)

磨盘柿果实处理方式与衰老褐变关系探讨*

董长林1，李江阔2，张鹏2，农绍庄1，张平2

1(大连工业大学生物与食品工程学院，辽宁大连，116034)2(国家农产品保鲜工程技术研究中心、天津农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津，300384)

以“磨盘柿”为原料，分析其贮后褐变指数与品质指标、生理生化指标及褐变相关酶系活性变化的关系，探讨不同处理方式对磨盘柿果实贮后褐变的影响。结果表明:“磨盘柿”在贮藏过程中褐变指数与丙二醛(MDA)、PPO活性呈显著正相关，与总酚含量、POD活性呈显著负相关;冰温库结合柿子专用保鲜袋、气调箱包装及液浸处理与冷库对照均有不同程度的褐变，其中冰温结合柿子专用保鲜袋包装处理褐变指数最小，效果最好，其余依次是冷库对照、冰温液浸和冰温气调箱处理。

衰老，褐变，冰温，磨盘柿

柿树(Diospyros kaki L.)是我国特产果树之一，栽培历史悠久，资源丰富，我国柿果产量占世界的60%以上［1］。磨盘柿(Diospyros kaki Thunb.)又名大盖柿、帽儿柿等，是我国北方栽培面积最大、产量最高的品种，因其营养丰富、风味独特，并具有很高的经济及医疗价值而深受广大消费者欢迎。但其在涩柿品种中属于易软易褐变的品种，在贮运过程中，经常发生变色，严重影响了感官质量，导致风味变劣，使消费者购买欲降低，商品价值下降。因此，研究磨盘柿贮藏过程中果实褐变的原因并揭示其褐变机理，对提高磨盘柿贮藏品质和促进柿贮藏产业的发展具有重要指导意义。

果实褐变与采后成熟衰老生理代谢密切相关。MSmock等［2］在苹果贮藏保鲜研究中发现有7类生理失调反应，包括冻害、冷害、组织衰老、缺钙、高CO2、低O2、机械损伤等均能引起果实褐变，由此可见，造成果实褐变的原因来自多方面。许多研究认为果实贮藏过程中褐变是由酶促褐变引起的，即是由多酚氧化酶引起的，这一结论在南果梨［3］、番石榴果［4］、苹果［5］和白头蒜［6］等果蔬上得到了证实。然而，目前国内外对于柿子采后贮藏过程中发生褐变的原因尚不明确，有关柿果褐变发生与其成熟衰老代谢关系的研究更是鲜有报道。因此，本文以磨盘柿为研究对象，通过探讨在不同贮藏条件下褐变的发生与果实品质、生理代谢、酶及底物的变化的关系，从而揭示磨盘柿贮藏过程中果实褐变发生的原因，为提高磨盘柿贮后商品性、开发新型磨盘柿贮藏保鲜技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与处理方法

试验所用“磨盘柿”采自天津蓟县。果实于2009年10月7日采收，用纸箱包装，当天运回国家农产品保鲜技术研究中心(天津)冷库充分预冷。挑选无机械损伤、大小适中、无病虫害的柿果进行贮前处理。

处理A:用柿子专用保鲜袋包装，每袋36个果实，放于冰温库(－0.5～–0.2℃)贮藏。

处理B:用气调箱密闭贮藏，每箱36个果实，放于冰温库(–0.5～–0.2℃)贮藏。

处理C:用塑料箱裸果盛放，每箱36个果实，然后倒入清水浸藏，果实漂浮于水面，放于冰温库(–0.5～–0.2℃)贮藏。

处理D:用柿子专用保鲜袋包装，每袋36个果实，放于冷库［(0±1)℃］中贮藏。

其中柿子专用保鲜袋、塑料气调保鲜箱均由国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)提供。以上所有处理重复3次，在贮藏125d后取出检查柿果的褐变情况，并测定相关生理生化指标。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 果实褐变指数

参照李庆鹏等的测定方法［7］，依据柿果表面积的大小，将褐变程度分为:0级(无褐变，褐变面积为0)、1级(轻微褐变，褐变面积 ＜5%)、2级(轻度褐变，褐变面积 ＜10%)、3级(中度褐变，褐变面积＜30%)，4级(严重褐变，褐变面积 ＜60%)，5级(极度褐变，褐变面积＞60%)。计算公式:褐变指数=∑(褐变级别×该级褐变个数)/检查总数。

1.2.2 果肉硬度的测定

采用英国产TA.XT.Plus TextureAnalyser物性测定仪测定。每个处理取3个果，分别在胴部去皮测4个点，取平均值，单位为kg/cm2。测定参数为:探头型号P/2，直径2 mm，测试速度2.00 mm/s;测定深度6 mm;最小感知力25 g。

1.2.3 呼吸强度的测定

随机取3个具有代表性的无损伤的果实作为呼吸测定果，用红外线CO2分析仪测定，单位为CO2mg/(kg·k)－1(鲜重)。

1.2.4 乙烯的测定

采用岛津2010型气相色谱仪法。每次将4个果实置于真空干燥器内，常温下(25℃)密闭4 h后取样20mL，用岛津2010气相色谱仪程序升温法测定乙烯含量。采用面积外标法计算，标样浓度为50μL/L。

1.2.5 乙醇的测定

采用岛津2010型气相色谱仪法。称取2.5 g果肉研磨成浆，加入7.5mL饱和食盐水，用小瓶密闭封装，用岛津2010气相色谱仪程序升温法测定乙醇含量。采用面积外标法计算。

1.2.6 膜透性的测定

DDS－307型电导率仪测定，用直径1cm的打孔器在6个果实胴部的相同部位取样，切取1 mm厚的均匀薄片10个，置于小烧杯中，加30mL去离子水，立即测定其电导率值计为P0，10 min后再次测定电导率值计为P1，然后煮沸10 min，冷却至室温，再次加水至刻度，测定其电导率计为P2，相对膜透性/%=［(P1－P0)/(P2－P0)］×100

1.2.7 其他指标的测定

丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法测定［8］;含水量采用干燥法测定［9］;可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定;可溶性固形物含量采用手持折糖仪测定;总酚含量采用福林酚法测定［10］;PPO活性、SOD活性、POD活性参照陈建勋等方法测定［8］。

1.2.8 数据统计

本实验所有数据均由DPS7.50软件分析和EXCEL软件计算制作图表

2 结果与分析

2.1 不同处理方式果实的褐变指数调查

图1 不同处理方式果实的褐变指数

如图1所示，经不同处理柿果间褐变指数存在显著差异(P＜0.05)。其中，处理A柿果褐变指数显著低于其他3种处理，贮藏结束时褐变指数仅为0.11，果实仅发生轻微褐变，并不影响其商品价值;处理D褐变指数(显著)低于处理C和B，有少数完全褐变果出现;处理C褐变指数低于处理B，果皮出现大面积变黑，伴有黑心和果心空洞出现，褐变指数达2.97;处理B褐变指数最大，达到了果实完全发生褐变。

2.2 不同处理方式褐变果实的品质变化

硬度是指示果实软化的直接外在表现，随着处理方式的不同，柿果硬度出现了不同的变化。如表1所示，4个处理间柿果的硬度存在显著差异，处理D的硬度明显低于其他3种处理，仅为9.91 kg/cm2，其他3个处理的果实硬度均在14 kg/cm2以上。可见，处理A、B、C、能够有效地保持果实的硬度的下降，延缓了柿果软化进程。

可溶性固形物(TSS)是评价果实品质的重要指标之一，它含有各种水溶性的营养成分，变化也较复杂。随着贮藏时间的延长，TSS的各种成分变化较大，直接影响了其在果实中含量的变化。由表1可以看出，处理A柿果TSS含量显著高于其他3种处理，含量为15.26%，其他3种处理柿果中TSS含量间差异不显著。

随着贮藏时间的延长，柿果可滴定酸的含量会逐渐降低，有机酸通过生理代谢转化成其它物质。如表1所示，各不同处理间柿果可滴定酸含量存在差异，处理B最低为0.07%，处理A最高为0.11%。

水分含量影响着果实的外观形态，果实失水过多，果皮会出现萎蔫和褶皱现象破坏果实的商品性，同时也是水溶性营养物质的载体和生理代谢的场所。从表1中可以看出，各处理间的水分含量存在显著差异。处理A果肉的含水量最高为89.88%，而果皮也有较高的含水量为77.43%，较好的抑制了果实中的水分流失。处理B的果肉含水量和处理D的果皮含 水量最低，分别为73.12%和68.81%。

表1 不同处理方式褐变果实的品质变化

2.3 不同处理方式褐变果实的生理代谢变化

生理代谢活动快慢直接影响果实衰老褐变进程，丙二醛(MDA)含量的积累是果实衰老的重要表现。由表2可以看出，各处理间MDA含量具有显著地差异性。处理A果肉的MDA含量和果皮MDA的含量最低，分别为 14.43 μmol/g和17.71 μmol/g。相反，处理B果肉的MDA含量和果皮的MDA含量最高分别为32.91μmol/g和28.26 μmol/g。

细胞膜透性也是果实衰老的一个重要检测指标，它的增大标志着细胞膜完整性遭到破坏程度加大。如表2所示，各处理间的细胞膜透性存在显著地差异，处理C的细胞膜透性＞处理B＞处理D＞处理A。

表2 不同处理方式衰老褐变果实的生理变化

呼吸和乙烯释放是果实成熟软化及衰老褐变过程中的一个重要的生化过程，它们的强度和速率也影响着贮藏过程中果实的品质。由表2可知，各处理间的呼吸强度和乙烯释放速率存在显著差异。处理D呼吸强度最大为22.24 mgCO2/(kg·h)(鲜重)，但它的乙烯释放率最低为3.48μL/(kg·h)。呼吸强度由高到低依次是处理D＞处理B＞处理A＞处理C，而乙烯释放速率是处理C＞处理B＞处理A＞处理D，两者没有明显的相关性。

乙醇在柿果的衰老褐变过程中也起着重要的作用，乙醇的含量过高能促使果实乙醇中毒发生软化腐烂现象，它也可以在乙醇脱氢酶的作用下代谢成乙醛使果实脱涩。从表2中可以看出，处理B的含量最高为0.81 mg，其他处理乙醇含量由大到小的顺序处理C＞处理D＞处理A。

2.4 不同处理方式衰老褐变果实褐变底物及其相关调控酶系的变化

柿果在贮藏过程中极易发生褐变，严重降低了果实的食用价值和商品性。由表3可知，处理A的总酚含量显著高于其他处理组，含量为7.16 mg/g(鲜重)，而PPO活性显著低于其他处理，为4.51［0.01 A/(g·min)－1(鲜重)］，且果实仅有少量发生轻微褐变，而其他处理都发生了不同级别的褐变。这是由于总酚含量减少，PPO活性增强引起的酶促褐变造成的。

表3 不同处理方式衰老褐变果实褐变底物及其相关调控酶系的变化

超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)是果实的保护酶系，能够清除氧自由基，抑制果实褐变程度。如表3所示，各处理间2种酶的活性存在显著地差异，处理A的SOD活性最高为99.70 U/g，其他处理SOD活性由大到小顺序是处理C＞处理B＞处理D;而处理B的POD活性最低为2.94［0.01 A/(g·min)(鲜重)］。处理A较好的抑制了果实的褐变的发生，防止了总酚含量的减少，降低了PPO的活性，抑制了酶促褐变的发生。

2.5 影响柿果褐变各指标间相关性分析

利用DPS7.50对柿果的褐变指数与相关生理生化指标进行了相关性分析，所用相关数据均是各不同处理方式测定的平均值，结果见表4。从表4中可以看出，柿果褐变指数与果肉及果皮中的丙二醛含量及果肉PPO活性呈显著正相关，相关系数分别为0.969、0.961和0.953，与果肉总酚含量呈显著负相关，相关系数为－0.971。而褐变指数与SOD和POD的活性及其他测定项相关性不显著。说明柿果丙二醛、总酚含量和PPO活性的变化可能是引起柿果褐变的主要原因。此外，果肉总酚含量与PPO活性呈显著负相关，果皮和果肉中MDA含量与果肉PPO活性呈显著正相关，果皮MDA含量与果肉总酚含量呈显著负相关，说明总酚、PPO及MDA是通过发生反应及相互作用来影响柿果的褐变程度。

表4 褐变指数与各项指标的线性关系

3 讨论

3.1 果实品质变化与衰老褐变的关系

研究表明，适宜的包装和贮藏环境能够有效地抑制果实水分的流失，保持TSS、可滴定酸含量和硬度的下降［17－19］，这已经在枇杷［11］、草莓［12］和甜瓜［13］得到证明。赵玉梅［20］和 Xue Y B［21］等认为果实失水萎蔫会促进多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶的活性升高及失水后促进多聚半乳糖醛酸酶基因的表达，加速果胶和纤维素的降解，导致果实的硬度下降速度加剧。本实验的结果中，冰温贮藏结合柿子专用保鲜袋包装有效的抑制了果实水分流失和保持了较高的硬度，防止因失水造成果实萎蔫和褶皱等现象的出现，保持了果实的外观品质，减缓了果实衰老褐变进程，这与以上研究结果相一致。相反，冷库结合柿子专用保鲜袋贮藏，果实因失水出现了褶皱，破坏了果实的外在品质，冰温结合密闭气调箱和液体浸藏，果实表皮均有严重褐变现象发生。

3.2 果实衰老褐变与生理生化指标的相互关系

人们发现，失水不仅影响果实的外观品质，同时也影响内在的生理代谢如呼吸强度、乙烯释放速率、丙二醛含量的积累和质膜透性，并最终影响着果实衰老褐变的进程。失水能引起猕猴桃［14］、香蕉［15］和番茄［16］等跃变性果实呼吸强度和乙烯释放速率增加。Burdon［22］认为，果实失水后乙烯合成前提物质ACC含量会明显增高，2个重要酶ACS和ACO的活性会增强，能加剧果实乙烯的自我催化;饶景萍等研究认为，柿在低湿度环境下ACS和ACO的基因表达要明显高于高湿度环境下的表达;同时，实验果实包装内CO2和O2的比例要控制平衡，保持果实的正常呼吸速率，避免果实无氧呼吸，防止产生大量乙醇促进果实的衰老褐变。本实验中冰温结合柿子专用保鲜袋包装，具有较好的透气性，有效地抑制了果实呼吸强度与乙烯释放量的增加，保持了较低的质膜透性，延缓了果实的衰老褐变的进程。冰温结合密闭气调箱包装也验证了包装内气体比例失衡，CO2含量过高引起果实无氧呼吸，产生大量乙醇，加快了果实的衰老褐变进度。同时实验结果也证实了丙二醛的含量和果实的褐变指数成正相关。

3.3 果实褐变过程中底物和各调控酶系间的关系

果实贮藏期间的组织褐变是酚类物质酶促氧化的结果，果实细胞间的酚类物质的含量、多酚氧化酶的活性和氧气的供应是组织产生褐变的基本条件，抑制PPO的活性能够降低果实发生褐变的几率。Bower［23］和 FridovicH［24］等研究认为，细胞内的活性氧和防御系统之间保持着平衡，如果SOD和POD不能协调作用，O2–和H2O可经过Haber-Weiss或Fenton反应引起甲硫氨酸产生依乙烯的·OH，促进乙烯合成，加速果实的衰老褐变。本实验中冰温结合柿子专用保鲜袋包装阻止了酚类物质的降低和抑制了PPO的活性，保持了果实内的SOD和POD的活性比例，有效的控制了果实的褐变指数。而其他3个处理均发生了不同程度的褐变，这说明保持果实内酚类物质的含量和抑制PPO的活性，防止果实内SOD和POD活性的比例失调，能够有效地抑制果实酶促褐变的发生。此外，褐变指数与总酚含量呈显著负相关，与PPO活性呈显著正相关。

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Research on the Relationship of the Treatment Methods and Browning of‘MOPAN’Persimmonin

Dong Chang-lin1，Li Jiang-kuo2，Zhang Peng2，Nong Shao-zhuang1，Zhang ping2
1(School of Biological＆Food Engineering，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China)2(Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products，Tianjin 300384，China)

The correlation of browning index and changes of quality indicators，physiological and biochemical indicators and enzyme activity associated of Mopan persimmons after storage was analyzed.The effect of different treatments on browning index after storage was discussed.The results showed that during storage browning index was significantly correlated with MDA content and PPO activity，but it showed a significant negative correlation with total phenolic content，POD activity.The persimmon fruits were storied by controlled freezing－point technique combined with storage bags，modified atmosphere packaging，immersion treatment and cold storage(CK)all showed some degree of browning.Among them，the treatment of controlled freezing－point combined with storage bags had the smallest browning index and the best storage effect.Next is cold control(CK)，controlled freezing point technology combined with immersion，and controlled freezing point technology combined with atmosphere box.

senescence，browning，thermo-ice，mopan persim

硕士研究生(张平为通讯作者)。

*国家科技支撑项目(2006BAD30B01);天津市农业科技成果转化与推广项目(201002020)

2010－06－07，改回日期:2010－10－27