贮藏温度对采后枇杷果实类胡萝卜素含量的影响

陈宇等

摘 要 以“早钟6号”枇杷（Eriobotrya japonica Lindl. cv. Zaozhong No. 6）果实为试材，采用高效液相色谱法（HPLC）对果实类胡萝卜素进行定性和定量分析，探讨贮藏温度对枇杷果实类胡萝卜素积累的影响。结果表明：在果实贮藏1～12 d期间，25 ℃贮藏条件下枇杷果肉叶黄素、β-隐黄质、β-胡萝卜素含量始终高于4 ℃和8 ℃贮藏，且在8 ℃和25 ℃贮藏条件下果肉中这3种色素含量呈相似的“升-降”变化规律，但3种色素含量峰值出现的时间各不相同。4 ℃贮藏条件下果肉叶黄素、β-隐黄质含量随贮藏时间的延长逐渐下降而不利于积累，总体上4 ℃贮藏的果肉叶黄素、β-隐黄质、β-胡萝卜素含量低于25 ℃和8 ℃贮藏。可见，贮藏温度越低越不利于果肉类胡萝卜素的积累，不同温度贮藏后期果肉类胡萝卜素积累减少，贮藏温度过低或贮藏时间过长均不利于果肉类胡萝卜素的积累。综合评价不同温度贮藏枇杷果实的商品价值，8 ℃环境条件下较适宜枇杷果实的长期贮藏。

关键词 枇杷；贮藏温度；类胡萝卜素；叶黄素；β-隐黄质；β-胡萝卜素

中图分类号 S667.3 文献标识码 A

Abstract HPLC was used to conduct qualitative and quantitative analyses of the carotenoid content in loquat fruit flesh（Eriobotrya japonica Lindl. cv. Zaozhong No. 6） to explore the effect of storage temperatures on carotenoid accumulation. The results showed that lutein，β-cryptoxanthin and β-carotene contents in loquat fruits stored at 25 ℃ were consistently higher than those at 4 ℃ and 8 ℃. The contents of the three carotenoids in loquat fruits stored at 8 ℃ and 25 ℃ showed a dynamic variation pattern of “up-down”during storage，but their peak times were different. Contents of lutein and β-cryptoxanthin gradually decreased with storage time and did not contribute to the accumulation when stored at 4 ℃. Overall，the contents of the three carotenoids in loquat fruits stored at 4 ℃ were lower than those at 8 ℃and 25 ℃. Therefore，the lower the storage temperature would lead to less accumulation of the pulp carotenoids. A low temperature or a long storage time was not beneficial to the accumulation of carotenoids. After a comprehensive evaluation of the commodity value of loquat fruit stored at different temperatures，we concluded that 8 ℃ was the optimum temperature for maintaining carotenoid level during long-term storage of loquat fruits.

Key words Loquat；Storage temperature；Carotenoids；Lutein；β-cryptoxanthin；β-carotene

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.07.013

枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）果实营养丰富，且富含多糖、黄酮类、多酚、苦杏仁苷、类胡萝卜素等活性成分，具有润肺、化痰、止咳和抗癌等功效，为原产于中国南方的一种保健水果。福建是中国著名的枇杷产区，枇杷种植业曾为福建农村经济发展发挥了重要的作用。但枇杷生产用工量大，随着人工成本的上升，枇杷种植效益大幅下滑，以单一销售鲜果产品的传统生产方式已不适应新经济条件下枇杷产业发展的需求，研究者已意识到枇杷工业化增值对产业发展的重要性。相关科研单位和企业已开始携手，近年在先后开发出枇杷饮料、枇杷酒、枇杷醋、果酱、果脯等新产品的同时，枇杷膏和枇杷润喉丹等产品也相继问世，枇杷的药用和保健价值日渐引发关注。果实中类胡萝卜素为枇杷的重要功能因子之一，但长期为人们所忽视。有关枇杷果肉类胡萝卜素组分及含量分析有不少报道[1-7]，王桂荣等[1]曾对51个品种的枇杷果实类胡萝卜素进行系统的分析，认为不同试验品种之间类胡萝卜素在组成与含量上虽存在不同程度的差异，但均以β-胡萝卜素，隐黄质、叶黄质和玉米黄质等为枇杷果实类胡萝卜素主成分，且以β-胡萝卜素为主。刘权等[2]对来自中国5大枇杷主产区31个枇杷品种果实中的类胡萝卜素进行分析发现，不同品种间果实类胡萝卜素差异很大，特别是黄肉枇杷品种果实类胡萝卜素含量显著高于白肉枇杷品种。Godoy等[3]研究发现 β-胡萝卜素、β-隐黄质是“Brazilian”枇杷果实类胡萝卜素的主要色素，分别占总类胡萝卜素的44%和27% 。枇杷属非呼吸跃变型果实，由于果实贮藏过程营养不断被消耗而影响其商品价值[7]，但迄今为止，有关枇杷果实采后贮藏过程中类胡萝卜素的变化未见相关研究报道。本试验以“早钟6号”枇杷果实为试材，比较研究不同温度贮藏过程中枇杷果实类胡萝卜素含量的变化，旨在为贮藏加工中枇杷果实色泽品质和保健价值的评价提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料及预处理 以九成熟的“早钟6号”枇杷果实为试验材料（由福建省莆田市果树研究所提供），选取大小相对一致、无虫病害、无机械损伤的枇杷果实120个，以40个枇杷果实为一组，共3组，分别装于PE保鲜袋中，袋口不完全密封，并分别置于4、8、25 ℃培养箱中贮藏，每3 d取4个果实测定相关指标。

1.1.2 主要试剂与仪器 β-胡萝卜素、叶黄素、β-隐黄质的标准品均购于美国Sigma公司；甲醇、乙腈、二氯甲烷均为国产色谱纯试剂；其它试剂均为国产分析纯。主要仪器有：Neofuge-23R台式高速冷冻离心机（上海力申科学仪器有限公司），Agilent Lc1100型高效液相色谱仪（美国安捷伦科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 枇杷类胡萝卜素的提取 果实类胡萝卜素的提取参照熊作明等[8]和胡建中等[9]的方法并略作修改。（1）称取枇杷果肉5.0 g并加入混合有机溶剂[正己烷 ∶ 无水乙醇 ∶ 丙酮=2 ∶ 1 ∶ 1（V ∶ V ∶ V）] 30 mL充分研磨，然后于5 ℃下以8 000 r/min离心5 min并收集上清液，沉淀用10 mL混合有机溶剂提取至沉淀无色为止，合并上述上清液有机相；（2）旋转蒸发浓缩至干，用20 mL正己烷溶解并转入棕色瓶中，加入15 mL的6%KOH甲醇溶液并向其内部充入氮气，于暗处常温下皂化反应12 h；（3）向皂化液中加入一定体积的重蒸水，并用正己烷进行萃取，收集上层正己烷相并用无水硫酸钠除去水分，旋转蒸发浓缩至5 mL，经0.45 μm微孔滤膜过滤后作为供试品溶液。

1.2.2 枇杷类胡萝卜素的HPLC分析 应用反相ZORBAX SB-C18的色谱柱（4.6 mm×150 mm），粒径为5 μm，以保留时间定性，峰面积外标法定量。进样量10 μL，检测波长为450 nm，柱温25 ℃。色谱条件参照赵平娟等[10]和李娟[11]的方法并稍作修改，确定以下检测方法。

叶黄素检测：流动相为甲醇 ∶ 乙腈 ∶ 二氯甲烷=5 ∶ 70 ∶ 25（V ∶ V ∶ V），流速为0.7 mL/min。

β-隐黄质和β-胡萝卜素检测：流动相为甲醇 ∶ 乙腈 ∶ 二氯甲烷=81 ∶ 17 ∶ 2（V ∶ V ∶ V），流速为1.0 mL/min（0～15 min）；1.5 mL/min（15～16 min）；1.5 mL/min（16～40 min）。

1.3 数据处理

所得数据采用SPSS统计软件进行相关分析，采用Duncan新复极差法进行差异显著性检验，试验数据均为3次重复测定的平均值。

2 结果与分析

2.1 叶黄素、β-隐黄质及β-胡萝卜素标准品的HPLC

试验表明，叶黄素、β-隐黄质及β-胡萝卜素标准品在高效液相色谱中的峰形和分离度均较好，叶黄素标准品在本实验中的保留时间为3.471 min，β-隐黄质及β-胡萝卜素标准品的保留时间分别是11.488 min和34.056 min。图1为80 μg/mL叶黄素标准品的HPLC色谱图，图2为1 μg/mL β-隐黄质标样HPLC色谱图，图3为80 μg/mL β-胡萝卜素标样HPLC色谱图。

2.2 枇杷类胡萝卜素的HPLC分析

枇杷样品中叶黄素在本试验中的保留时间是3.464～3.483 min，β-隐黄质保留时间为11.912～12.033 min，β-胡萝卜素保留时间为33.855～34.740 min。图4所示为不同温度贮藏过程中枇杷果实叶黄素的HPLC图，而图5为不同温度贮藏过程中枇杷果实β-隐黄质及β-胡萝卜素的HPLC图。从图4和图5可见，采用同一种流动相测定不同贮藏温度下的样品所得到的色谱图基本一致，但所检出类胡萝卜素的峰高各不相同，说明在不同贮藏温度下枇杷果实类胡萝卜素的种类基本相同，但不同种类的类胡萝卜素含量存在差异。在不同的流动相配比下洗脱所得各样品的分离度和保留时间均有较大差别。这可能是由于本试验所使用的C18色谱柱为非极性柱，而此柱型多用于一些非极性物质的分离[12]。但从分离类胡萝卜素的效果来说，C30对其分离效果专一性更强，特别是在分离类胡萝卜素同分异构体时更能体现其优越性[9]。

2.3 不同贮藏温度下枇杷果实类胡萝卜素含量的变化

2.3.1 不同贮藏温度下枇杷果实叶黄素含量的变化 由图6可以看出，在不同温度贮藏过程中，枇杷果实叶黄素含量变化存在较大的差异。25 ℃及8 ℃贮藏条件下果肉叶黄素含量均呈相似的“升-降”变化规律，但25 ℃贮藏时果肉叶黄素含量于第12天时达到峰值，而8 ℃贮藏条件下果肉叶黄素积累延迟至第21天才达到峰值，在贮藏3～15 d期间25 ℃条件下果肉叶黄素含量显著高于8 ℃。在4 ℃贮藏过程中枇杷果肉叶黄素含量呈下降的变化趋势，且在贮藏9 d后其果肉叶黄素含量始终低于25 ℃及8 ℃贮藏。可见，贮藏温度的降低将导致果肉叶黄素含量积累的减少。25 ℃下枇杷果实出现失水、变皱和果肉颜色变深等现象，出汁率也下降，17 d时枇杷的腐烂率已达60%以上，25 ℃贮藏19 d后剩余枇杷均已腐烂。4 ℃贮藏虽可有效降低枇杷贮藏期间的腐烂率，可延长有效贮藏期，但不利于果肉叶黄素等营养物质的积累；而25 ℃贮藏有利于果肉叶黄素的积累并保持较高的水平，但因果实腐烂严重而导致有效贮藏期短；8 ℃贮藏果实1～24 d后果肉叶黄素含量始终高于贮前水平，既促进了果肉叶黄素的积累，又延长有效贮藏期，特别是果肉叶黄素积累延迟至第21天才出现峰值的特性为贮藏创造有利的条件。

2.3.2 不同贮藏温度下枇杷果实β-隐黄质含量的变化 由图7可见，在25 ℃贮藏条件下，枇杷果肉β-隐黄质含量呈现“升-降”的变化趋势。在1～9 d贮藏期间果肉β-隐黄质含量增加速度不及9～12 d，果肉贮藏至12 d时β-隐黄质含量达峰值，贮藏9～12 d是25 ℃贮藏条件下果肉β-隐黄质的快速积累期。15～18 d贮藏期是25 ℃贮藏条件下枇杷果肉β-隐黄质含量快速降解期，至18 d时其β-隐黄质含量不及12 d时峰值的36%，但在果实贮藏1～18 d期间，其果肉的β-隐黄质含量始终高于贮前水平。不难看出，果实在8 ℃和25 ℃贮藏过程中果肉的β-隐黄质含量表现出相同的变化规律，但8 ℃贮藏条件下果肉β-隐黄质含量的峰值提前至第9天，且在1～18 d贮藏期间，其果肉β-隐黄质含量始终低于25 ℃贮藏，差异达显著水平（p<0.05）。在8 ℃贮藏1～18 d，其果肉的β-隐黄质含量始终高于贮前水平，而在贮藏18～27 d，其果肉的β-隐黄质含量低于贮前水平。在4 ℃贮藏过程中，果肉β-隐黄质含量呈下降的变化趋势，随贮藏时间的延长，果肉β-隐黄质含量下降的速度趋缓，贮藏3～27 d，其果肉β-隐黄质含量始终低于8 ℃和25 ℃贮藏，且差异达显著水平（p<0.05）。这与枇杷中β-隐黄质含量在25 ℃下升高、低温（≤10 ℃）条件下小幅上升或下降的研究结果相一致[13]。贮藏温度越低越不利于果肉β-隐黄质的积累。由此可见，贮藏温度和贮藏时间是影响枇杷果肉β-隐黄质积累的关键因素。

2.3.3 不同贮藏温度下枇杷果实β-胡萝卜素含量的变化 由图8可见，25 ℃环境下枇杷果肉在贮藏过程中β-胡萝卜素含量变化趋势与叶黄素和β-隐黄质趋于一致性，且在第12天时β-胡萝卜素含量达到峰值，随后急剧下降。8 ℃贮藏条件下，枇杷果肉在贮藏过程中β-胡萝卜素含量波动幅度小于25 ℃贮藏；在果实贮藏1～12 d期间，果肉β-胡萝卜素逐渐积累并于第12天达到峰值；果实贮藏至第12天时，果肉β-胡萝卜素含量显著高于贮前水平（p<0.05）；在果实贮藏12～27 d期间，果肉β-胡萝卜素含量呈平缓下降趋势，但仍高于贮前水平，只是差异并不显著（p>0.05）。可见，8 ℃贮藏条件有利于枇杷果肉β-胡萝卜素的积累。4 ℃贮藏条件下枇杷果肉β-胡萝卜素含量呈现“升-降-升-降”的变化趋势，在贮藏1～9 d期间促进了果肉β-胡萝卜素的积累，但贮藏15 d之后果肉中β-胡萝卜素含量已低于贮前水平，特别是在贮藏18 d之后果肉中β-胡萝卜素含量显著低于贮前水平（p<0.05）。总体上，相对低温不利贮藏过程中枇杷果肉β-胡萝卜素的积累，贮藏12 d左右似乎是果肉β-胡萝卜素由积累向降解转变的分界点，贮藏温度越低则转折点越提前。

3 讨论与结论

果实类胡萝卜素含量影响果肉的色泽及其营养保健价值。枇杷果实贮藏过程中，因果肉细胞的代谢作用将导致贮藏过程中包括类胡萝卜素等内含物的动态变化，从而影响贮藏果品的品质和商品价值。陶俊等[14]研究认为柑橘果实的颜色差异因所积累类胡萝卜素种类及其比例的不同所致。相关研究结果显示，红肉枇杷果肉主要色素为β-胡萝卜素和β-隐黄质，占类胡萝卜素总量的50%以上，而白肉枇杷主要色素为β-隐黄质和叶黄素[15-16]。β-胡萝卜素和β-隐黄质为橙色，叶黄素为黄色，这是红肉和白肉枇杷果肉颜色差别的主要原因。本试验中8 ℃和25 ℃贮藏的枇杷果肉类胡萝卜素总量呈“先升后降”趋势， 4 ℃下贮藏时其含量在1～12 d期间维持采收时水平，之后持续下降。不同温度下贮藏的枇杷果实所积累类胡萝卜素的组成成分一致，但其各组分的含量发生了变化。在不同温度贮藏过程中枇杷果肉叶黄素和β-胡萝卜素含量均高于β-隐黄质，其中β-胡萝卜素含量始终保持最高水平。在果实贮藏过程中发现，25 ℃贮藏条件下果肉颜色始终较贮前深，这与其果肉类胡萝卜素的积累增加的结果相一致。同时25 ℃贮藏条件下果肉颜色较8 ℃和4 ℃贮藏深，但8 ℃与4 ℃贮藏果肉颜色差异不明显。β-胡萝卜素对枇杷果肉色泽的贡献大于其它已检出的类胡萝卜素种类，这与杨祥燕等[17]有关菠萝果肉颜色与类胡萝卜素组分关系的研究结果相一致。贮藏后期随贮藏时间的延长，果肉颜色变淡可能与类胡萝卜素总量的下降有关。

枇杷果实在4 ℃贮藏过程中，其类胡萝卜素各组分含量呈下降趋势，这可能是由于低温抑制类胡萝卜素合成相关酶活性以及类胡萝卜素不断降解的叠加效应所致。25 ℃贮藏条件下枇杷果肉颜色因类胡萝卜素含量显著增加而明显加深，这可能与25 ℃下果肉类胡萝卜素合成相关酶保持较高的活性而促进类胡萝卜素的合成积累有关，但25 ℃下枇杷果实腐烂率较高，不利果实的长期贮藏。而8 ℃贮藏条件下能长时间持续积累果肉类胡萝卜素并超过贮前水平，果实腐烂较少，果品具有较好的商品价值，可见8 ℃是枇杷长期贮藏的适宜温度，这与李维新等[18]关于低温贮藏对采后枇杷特性影响的研究结果一致。气体成分、贮藏温度、采收成熟度等因子对果实的贮藏效果产生重要的影响，枇杷贮藏过程中果肉类胡萝卜素含量发生变化的生理生化机制有待进一步研究。

综上所述，低温不利于枇杷果实贮藏过程中类胡萝卜素的积累。若是仅需短期贮藏，以保持枇杷果实品质为目的，建议采用25 ℃贮藏较为经济和环保，但贮藏期不宜超过12 d。若需相对较长时间的贮藏，综合考虑环保、节能和贮藏效果等因素，建议将8 ℃作为枇杷果实贮藏温度较为合适，但贮藏期不宜超过21 d。4 ℃贮藏时间相对较长，但不利于果肉类胡萝卜素等营养物质的的积累和保持，会使枇杷品质发生劣变从而严重影响其商品价值。

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