枫香叶精油对枇杷低温贮藏的防腐保鲜效果

尚艳双，刘玉民*，刘亚敏，徐娜婷，阎 聪

（西南大学资源环境学院，三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715）

枫香叶精油对枇杷低温贮藏的防腐保鲜效果

尚艳双，刘玉民*，刘亚敏，徐娜婷，阎 聪

（西南大学资源环境学院，三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715）

为延长枇杷采后贮藏时间和维持果实品质，开发安全环保的生物源保鲜剂，用不同体积分数（1、6 øL/100 mL和10 øL/100 mL）枫香叶精油对枇杷果实进行浸泡处理后，在5 ℃条件下贮藏30 d，每5 d测定腐烂指数、质量损失率、硬度、可溶性固形物、木质素、丙二醛、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）等果实的品质和生理指标。结果表明，枫香叶精油可以显著延缓果实硬度上升和木质素的积累，减少果实腐烂、质量损失和丙二醛含量，减缓可溶性固形物的降低，抑制POD和PAL的活性，在果品保鲜的应用领域有较好的前景，其中以6 øL/100 mL精油处理的效果更好。

枇杷；枫香叶；精油；保鲜；品质；生理特性

枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.），又名“卢橘”，蔷薇科枇杷属植物，是中国南方特有的珍稀水果，因其果形似琵琶而得名[1]。枇杷果肉柔软多汁，酸甜可口，营养物质丰富，并具有润肺、止渴、健胃、清热等作用，深受国内外消费者的喜爱，市场竞争能力较强[2]。但由于枇杷在秋天或初冬开花，果实在春天或初夏成熟，果实成熟的季节高温多湿，采后生理代谢旺盛，易衰老变质，不耐贮藏与运输，从而降低了其商品价值。目前，为延长枇杷的贮藏保鲜时间，有采用冷藏结合苯来特等化学保鲜剂和杀菌剂对枇杷进行采后处理的方法，但这些物质具有一定的毒性，容易在果实表面形成残留，危害人体健康。因此，开发安全、环保的枇杷生物源保鲜剂具有重要的现实意义[3]。

植物精油是广泛存在于植物体内，是有芳香气味的植物次生代谢物质[4]。植物精油中的主要成分α-蒎烯[5]、β-蒎烯[6]、柠檬烯[7]、γ-萜品烯[8]、石竹烯[9]、榄香烯[10]等都是较好的抗菌活性物质，槲皮素、茶多酚[11]、丹皮酚[12]、香豆素[13]、不饱和脂肪酸[14-15]、柠檬烯[16]和肉桂醛等都是较好的抗氧化物质。因此，许多植物精油有很强的抑菌和抗氧化作用，对多种水果具有良好的防腐保鲜效果[17-21]。枫香（Liquidambar formosana Hance）是金缕梅科枫香树属植物，叶片中含有丰富的精油，其主要成分为β-蒎烯、α-蒎烯、（E）-2-己烯醛、柠檬烯、β-石竹烯、α-萜品醇等[22]，具有较强的抑菌和抗氧化活性[23]，但枫香叶精油在果品保鲜中的应用还未见报道。因此，本实验通过测定枇杷果实贮藏期间各品质和生理指标的变化，验证枫香叶精油对枇杷的保鲜效果，为寻找枇杷的天然保鲜剂提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

枫香叶于2011年9月采自北碚茅庵林场3～4年生幼树，经西南大学林学教研室鉴定为金缕梅科枫香树属的枫香叶。

三氯乙酸、硫代巴比妥酸 国药集团化学试剂有限公司；愈创木酚 中国佘山化工厂；L-苯丙氨酸、硫酸、过氧化氢、重铬酸钾、硝酸钴、硼酸、盐酸 成都科龙化工试剂厂。所有试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

FA2004A电子天平 上海精天电子仪器有限公司；GY-2果实硬度计 乐清市宝特思仪器有限公司；VBR90A手持折光仪 杭州汇尔仪器设备有限公司；T6新世纪紫外分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；DKS-16电热恒温水浴锅 上海飞越实验仪器有限公司；TGL-16G恰菲尔高速离心机 上海恰菲尔分析仪器有限公司；圆底烧瓶、挥发油测定器、冷凝管 南京科晓化玻仪器有限公司；JYSD-100-11粉碎机 上海嘉定粮油仪器有限公司；SCQ-7201B数控超声提取仪 上海声彦超声波仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 枫香叶挥发油提取

采后将新鲜枫香叶子烘干粉碎，准确称取1 kg枫香叶粉末（过40目筛），以液固比10∶1在超声波60 kHz频率下水提取40 min，常压下水蒸气蒸馏3 h后，用少量乙醚多次萃取出精油，再用少量无水硫酸钠干燥挥去乙醚后得淡黄色精油5.2 mL待用。

1.3.2 材料处理

供试材料为九分熟的“大五星”枇杷果实，于2012年5月10日采收，3 h内运回实验室，去除未成熟、病虫害 和有机械损伤的果实，挑选大小和颜色基本一致的果实。用体积分数1%的洗洁剂溶液（食用杀毒型）浸果5～10 min，用清水清洗干净备用。

量取1 mL枫香叶挥发油置于100 mL容量瓶中，少量乙醇使其溶解，再用去离子水定容至刻度，摇匀，配制成1 mL/100 mL的挥发油母液。用移液管分别吸取母液0、1、6、10 mL稀释成0（对照）、1 øL/100 mL（处理T1）、6 øL/100 mL（处理T2）和10 øL/100 mL（处理T3）体积分数的处理液各1 L，然后将清洗干净的枇杷放入盛有各处理液的保鲜盒内，保持1 min，待表面充分浸润后，在室温下吹干，装入聚乙烯（polyethylene，PE）保鲜袋（厚0.06 mm）内。置于5 ℃条件下贮藏30 d，各指标每5 d测一次，各处理每次测定取样30个果实；质量损失率取若干果实单独测定。

1.3.3 测定方法

腐烂指数测定：参照肖丽梅等[24]的方法；枇杷果实质量损失率测定：采用称质量法；枇杷果实硬度测定：采用硬度计法，选取枇杷中段进行检测，取最大值；总可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量的测定：用手持折光仪测定，3组重复3次，取平均值；丙二醛（malonic dialdehyde，MDA）含量的测定：采用硫代巴比妥酸比色法[25]，以材料鲜质量表示MDA含量，单位为μmol/g；木质素含量测定：参照鞠志国等[26]的方法；过氧化物酶（peroxide，POD）和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanineammonialyase，PAL）活性测定：参照高俊凤[27]的方法，POD活性以材料鲜质量反应液每分钟A470变化0.01为一个酶活性单位，以U/g表示；PAL活性的测定：以材料鲜质量反应液每小时A290增加0.01为一个酶活性单位，以 U/g表示。

1.4 数据处理

各指标每次测定时均进行3次重复取样，结果取平均值，实验数据采用SPSS 17.0软件进行统计分析，方差分析采用双因素分析，多重比较采用新复极差。

2 结果与分析

2.1 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间腐烂指数的影响

图1 不同处理对枇杷腐烂指数的影响Fig.1 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on the incidence of decay in loquat fruits

枫香叶精油对防止枇杷果实腐烂有一定效果（图1）。枇杷果实贮藏期间，枇杷果实腐烂指数均呈上升趋势，经不同体积分数精油处理的枇杷果实，腐烂指数低于对照组。贮藏30d时，对照、T1、T2、T3处理的腐烂指数分别为7.00%、5.83%、5.33%、5.17%，10 øL/100 mL枫香叶精油处理对枇杷防腐效果相对较好。

2.2 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间质量损失率的影响

图2 不同处理对枇杷果实质量损失率的影响Fig.2 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on weight loss in loquat fruits

枫香叶精油能显著降低果实贮藏期间的质量损失（图2），经不同体积分数精油处理的枇杷果实质量损失率均低于未处理的对照组，果实贮藏至30 d时，T1、T2、T3处理的枇杷果实质量损失率分别为对照的17.02%、12.10%、9.04%。经方差分析，在整个贮藏期间3个处理与对照之间差异极显著（P＜0.01），但3个处理之间差异不显著，T3处理的质量损失率略低于其他各处理。

2.3 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间硬度的影响

枇杷果实贮藏期间硬度总体呈上升的趋势（图3），贮藏前5 d果实硬度上升，可能是由于枇杷属于非跃变型果实，原果胶的降解和果肉的软化过程在采前已基本完成[20]。贮藏前10 d，3个处理的枇杷果实硬度均低于对照；第20天，T2处理的枇杷果实硬度最低；第30天时，对照和T1、T2、T3处理的枇杷果实硬度分别为3.08、2.71、2.75、2.79 kg/cm2。经方差分析，3个处理与对照间在整个贮藏期间果实硬度差异显著（P＜0.05）；T1、T2、T3处理间差异不显著。枫香叶精油对枇杷果实硬度的上升有显著抑制作用，其中6 øL/100 mL（T2）效果最好。

图3 不同处理对枇杷果实硬度的影响Fig.3 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on hardness of loquat fruits

2.4 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间TSS含量的影响

在整个贮藏过程中，枇杷果实的TSS含量有升有降，呈波动状态，但总趋势是下降（图4）。贮藏前5 d，TSS含量有所上升，可能与淀粉等大分子物质的降解有关。前20 d，对照的TSS含量低于其他各处理。第30天时，TSS含量分别为6.57%、6.00%、6.37%、7.40%，除了T3处理上升了3%，对照、T1、T2处理TSS含量均下降了16%、15%、12%。经方差分析，在整个贮藏期间3个处理与对照间TSS含量差异显著（P＜0.05），且第10、20、25、30天时，T3处理的TSS含量高于其他各处理，说明10 øL/100 mL精油处理（T3）可显著抑制枇杷果实中TSS的降低。

图4 不同处理对枇杷果实可溶性固形物含量的影响Fig.4 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on TSS content in loquat fruits

2.5 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间MDA含量的影响

MDA是膜脂过氧化作用的主要产物之一，果实中MDA含量可以直接反映膜的受损程度。在枇杷贮藏的过程中MDA含量呈上升趋势（图5），可能是由于枇杷贮藏期间膜质过氧化造成的。在整个贮藏的过程中对照枇杷中MDA含量始终高于3个处理，说明用枫香叶精油处理具有抑制枇杷的膜质过氧化、减少MDA积累的作用。贮藏第30天时，枇杷果实中MDA含量分别为2.75、0.99、0.48、0.81 μmol/g。经方差分析，在整个贮藏期间3个处理与对照之间差异显著（P＜0.05），且前20 d，T2处理的MDA含量低于其他处理。

图5 不同处理对枇杷果实丙二醛活性的影响Fig.5 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on MDA content in loquat fruits

2.6 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间木质素含量的影响

枇杷贮藏过程中木质素含量呈上升的趋势（图6），在整个贮藏期间，对照枇杷果实中木质素含量均高于3个处理，表明枫香精油处理可显著减缓木质素积累的速度。贮藏30 d时，对照枇杷果实中木质素含量分别为T1、T2、T3处理的1.7、1.5、1.6倍。经方差分析，在整个贮藏期间对照与3个处理之间差异显著（P＜0.05），3个处理之间差异不显著。

图6 枫香叶精油对枇杷果实木质素含量的影响Fig.6 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on lignin content in loquat fruits

2.7 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间POD活性的影响

枇杷贮藏过程中POD活性呈上升的趋势（图7），在整个贮藏期间，对照枇杷果实中POD活性始终高于3个处理，表明枫香叶精油处理对枇杷果实POD活性的升高有显著的抑制作用。贮藏5～15 d 3个处理枇杷果实中POD活性增长较快，以后趋于平缓，而对照在整个贮藏过程中一直快速升高。经方差分析，在整个贮藏期间3个处理与对照之间差异显著（P＜0.05），T1与T2、T3处理间差异显著（P＜0.05），T2与T3处理间无显著性差异。

图7 枫香叶精油对枇杷果实POD活性的影响Fig.7 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on POD activity in loquat fruits

2.8 枫香叶精油对枇杷果实贮藏期间PAL活性的影响

图8 不同处理对枇杷果实PAL活性的影响Fig.8 Effect of treatment with different concentrations of volatile oil from Liquidambar formosana leaves on PAL activity in loquat fruits

PAL是木质素合成代谢的关键酶。在整个贮藏期间，对照枇杷果实中PAL活性始终高于3个处理，表明枫香叶精油处理可在一定程度上减缓PAL活性的上升。在贮藏0～20 d时，枇杷果实中PAL活性呈上升的趋势，PAL活性大小顺序为对照＞T1＞T3＞T2，随后又出现下降再上升的趋势，第30天时，PAL活性大小为对照＞T1＞T2＞T3。经方差分析，在整个贮藏期间3个处理与对照之间差异显著（P＜0.05），且3个处理之间差异显著（P＜0.05）。

3 讨论与结论

枇杷果实在贮藏过程中，由于水分的流失和呼吸作用中营养物质的消耗，质量会有损失。在贮藏初期，淀粉等多糖类物质转化成可溶性碳水化合物、不溶性果胶转化为可溶性果胶，使TSS含量增加，随着贮藏时间的延长又被呼吸作用消耗，加上果实逐渐失水，可溶性物质浓缩，使得TSS含量出现波动和上升，整个贮藏过程中变化不大，本实验中TSS的研究结果与宋琰等[28]的一致。枇杷果实无后熟作用，原果胶的降解和果肉的软化过程在采收前基本完成，在室温下贮藏时果肉硬度下降；但果实在低温贮藏时木质素合成的关键酶之一PAL活性增加，木质素积累，果实硬度逐渐增加。枇杷果实采收后，随着贮藏期的延长，由于植物体内自由基引发的氧化性损伤的积累，使膜系统受到破坏，导致离子的泄漏增加，膜脂发生过氧化，MDA的含量增多；MDA具有强交联性质，能与蛋白质、核酸游离的氨基结合，形成具有荧光的Schif碱，称为类脂褐色素，是不溶性化合物，干扰细胞内正常生命活动代谢的同时，MDA与生物膜中结构蛋白和酶的交联，破坏它们的结构和催化功能[29-30]；因此，生物体内的抗氧化保护系统，如POD等抗氧化酶类开始增加，来缓解自由基对细胞膜的损伤。而枫香叶精油中的萜烯类物质及其衍生物，如α-蒎烯、（E）-2-已烯醛、柠檬烯、β-石竹烯、4-松油醇等有较强的自由基清除能力[31]，能够缓解植物体内自由基引发的氧化性损伤，保护细胞膜系统；同时抑制MDA含量和POD活性的增加。

本实验中，枫香叶精油处理可以延缓果实硬度上升和木质素的积累，显著减少果实腐烂、质量损失和MDA含量，减缓TSS的降低，抑制POD和PAL的活性。各指标在对照与3个处理之间均有显著差异（P＜0.05）。通过成本与保鲜效果综合分析，其中以6 øL/100 mL（T2）处理效果更好。

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Effects of Volatile Oil from Liquidambar formosana Leaves on the Quality of Loquat Fruits during Cold Storage

SHANG Yan-shuang, LIU Yu-min*, LIU Ya-min, XU Na-ting, YAN Cong
(Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region’s Eco-environments, Ministry of Education, College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China)

The objectives of this study were to improve storage characteristics and shelf life of post-harvest loquat fruits and to develop a safe and environmentally protective antiseptic agent. After pre-impregnation with different concentrations (1, 6 and 10 øL/100 mL) of the volatile oil of Liquidambar formosana leaves, loquat fruits were stored at 5 ℃ for 30 d. Over the storage period, decay index, weight loss, hardness, the contents of total soluble solid content (TSS), li gnin and malondialdehyde (MDA) and the activities of phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and peroxidase (POD) were measured at 5-day intervals. Result showed that the volatile oil significantly decreased fruit hardness and lignin content, reduced the incidence of decay, weight loss and MDA content, delayed the decrease in TSS, and inhibited the activities of POD and PAL. These results indicate that the essential oil of Liquidambar formosana leaves may have promising applications in postharvest preservation of loquat fruits showing better preservative effects at 6 øL/100 mL.

loquat; Liquidambar formosana leaves; volatile oil; preservation; quality; physiological property

TS201.1；R284.2

A

1002-6630（2014）02-0266-05

10.7506/spkx1002-6630-201402052

2013-05-16

国家自然科学基金面上项目（31170546）

尚艳双（1988—），女，硕士研究生，研究方向林产资源开发利用。E-mail：shangyanshuang08@163.com

*通信作者：刘玉民（1974—），男，副教授，博士，研究方向林产资源开发利用。E-mail：yuminliu@163.com