没食子酸丙酯处理对库尔勒香梨果实贮藏期品质相关指标变化的影响

许 娟，张校立，李 鹏，李 疆，卢春生

(1.新疆农业科学院园艺作物研究所/农业部新疆地区果树科学观测试验站，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐 830052)

没食子酸丙酯处理对库尔勒香梨果实贮藏期品质相关指标变化的影响

许 娟1，张校立1，李 鹏2，李 疆2，卢春生1

(1.新疆农业科学院园艺作物研究所/农业部新疆地区果树科学观测试验站，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐 830052)

【目的】探讨没食子酸丙酯处理对库尔勒香梨贮藏期果实品质的影响。【方法】以库尔勒香梨为试材，经没食子酸丙酯处理后，定期检测库尔勒香梨果实贮藏期间呼吸强度、总糖、可溶性固形物含量、硬度、细胞膜透性和相关氧化还原酶活性等指标。【结果】没食子酸丙酯溶液处理较好的保持了香梨果实硬度、可溶性固形物含量和总糖含量，抑制了香梨果实贮藏期呼吸强度，减缓果实细胞膜透性增加，对延缓SOD、CAT活性下降和抑制POD活性有积极作用。【结论】没食子酸丙酯处理可有效延缓库尔勒香梨贮藏期果实衰老，提高库尔勒香梨贮藏品质和保鲜效果。

没食子酸丙酯；库尔勒香梨；贮藏期；品质

0 引 言

【研究意义】库尔勒香梨(PyrussinkiangensisYu)简称香梨[1]，是新疆巴音郭楞州和阿克苏地区的主栽果树品种[2]，因其香味浓郁，皮薄肉脆，清甜可口，细嫩多汁，营养丰富而闻名于世，已成为新疆重要的出口创汇果品之一[3,4]。随着香梨生产规模逐年扩大，而主要分布地区和采收期又比较集中，若贮藏得当，可实现常年供应市场。目前市场对香梨的品质要求越来越高，而香梨虽然是一种耐贮性较强的水果，在贮藏过程中仍存在很多问题[5]。目前对于香梨果实采后调控研究主要集中在采后气调[6]、1-MCP[7]等保鲜剂或涂膜保鲜[8]等贮藏效果的研究，未来对调控手段的研究则更倾向于具有无毒、低量、高效、成本低廉等特点的保鲜剂研发。没食子酸丙酯(简称PG)，是一种常见的食品抗氧化剂和活性氧清除剂[9]，有清除自由基、阻止生物膜多种不饱和脂肪酸过氧化和保护抗氧化酶活性的作用[10]。【前人研究进展】现已有对没食子酸丙酯延缓龙眼、香蕉和荔枝等果实果皮褐变，控制新高梨采后果实软化褐变等保鲜效果的研究报道[11-14]。通过对果实进行没食子酸丙酯浸泡处理，可有效降低果实呼吸强度，延缓果皮细胞膜相对渗透率升高，抑制PG酶活性升高，减缓果实可溶性果胶含量上升，以达到延缓果实褐变及软化的作用。【本研究切入点】有关没食子酸丙酯对香梨采后果实贮藏品质和保鲜效果的影响未见报道。【拟解决的关键问题】以库尔勒香梨对研究对象，采用没食子酸丙酯处理，通过定时检测其在贮藏期的呼吸强度、硬度、细胞膜渗透率和相关保护酶等指标，研究没食子酸丙酯处理对香梨贮藏期品质的影响，为今后提高香梨采后品质调控技术研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

香梨采自库尔勒香梨主栽地区巴音郭楞蒙古自治州境内的轮台国家果树资源圃，选择树龄25年，树势和栽培管理基本一致，砧木为杜梨的梨树，于9月2日采摘并选取果实成熟度一致，带果柄，无虫害，无机械损伤，无锈斑的香梨。采摘后立即预冷，之后将香梨果实浸入0.1%没食子酸丙酯溶液10 min，自然晾干，贮藏于温度为(1±0.5)℃，湿度为90%～95%冷库中，每30 d取样一次。

1.2 方 法

1.2.1 呼吸强度测定

采取碱液吸收法。

1.2.2 硬度测定

在果实赤道部位，间隔等距离的三个位置，各削去约1 mm厚果皮，使用GY-1型硬度计测定果实硬度，三次重复取平均值。

1.2.3 可溶性固形物含量测定

手持式折光仪测定法，果实去皮，选果肉部分取汁进行测定，重复三次，取平均值。

1.2.4 果实总糖含量测定

采用GB6194-86方法。

1.2.5 细胞膜透性测定

用打孔器和刀片，把组织切成3 mm厚的圆片，冲洗干净吸干表面水分，4等份置于试管中，加入蒸馏水30 mL，测电导率r1，放置1 h后为r2，煮沸杀死组织后为r3，计算相对电导率。

1.2.6 SOD活性测定

参照邵本华[15]的方法，取3～5个果实，称取1 g果肉，加5 mL磷酸缓冲液(50 nmol/L)后冰浴匀浆，离心取得上清液。两个测试管中加入3 mL反应液和1 mL酶液，两个对照管用缓冲液代替酶液，其中一个混合后放入光照培养箱10 min，另一个对照管混合后暗处理为空白，测560 nm处各个试管吸光度值。

1.2.7 POD活性检测

参照朱广廉等[16]方法，选取若干果实，测470 nm处各试管吸光度值。

1.2.8 CAT活性测定

取若干果实称取果肉4 g，与3 mL预冷的磷缓一起匀浆定容到50 mL，静止10 min后离心，其上清液为粗酶液。测定时在试管中分别加入粗酶液0.2 mL，磷缓1.5 mL，蒸馏水1 mL，至25℃预热后，加入过氧化氢0.3 mL。同时开始计时，置于石英比色皿在240 nm处测定其吸光值，每隔1 min读数一次，共测4次。重复三次，以磷酸缓冲液代替酶液为空白。

1.3 数据统计

使用Excel与SPSS16.0软件整理分析。

图1 贮藏期香梨果实呼吸强度变化

Fig.1 Changes of respiratory intensity in Korla Fragrant Pear during storage period

2 结果与分析

2.1 香梨贮藏期呼吸强度

呼吸强度能够体现果实组织内含物消耗的快慢，因此，在采后生理研究和贮藏实践中，呼吸强度是最重要的生理指标之一。香梨属于呼吸跃变型果实，在贮藏期内有两个呼吸峰。没食子酸丙酯处理对香梨果实贮藏期呼吸峰的出现有抑制延后的作用，对照组香梨果实的呼吸峰出现得较早，大概在贮藏期60 d左右达到29.2 mg/(kg·h)，后一个小高峰出现在贮藏期150 d左右；没食子酸丙酯处理果实呼吸峰出现在贮藏期90 d左右，呼吸强度为27.9 mg/(kg·h)，后一个小高峰出现在贮藏期180 d左右。至贮藏末期，没食子酸丙酯处理与对照组果实呼吸强度差异不显著(P<0.05)。图1

2.2 香梨贮藏期硬度

香梨果实的硬度随着贮期延长而降低。其中对照组果实硬度下降迅速，贮藏至60 d时其硬度下降至6.2 kg/cm2，而后下降趋势有所减缓，至150 d时下降趋势明显，硬度接近果实成熟时的硬度。没食子酸丙酯处理至贮藏90 d时，果实硬度下降明显，与对照组贮藏期60 d硬度值接近，没食子酸丙酯处理对果实硬度下降有抑制、延缓作用，直到贮藏期结束时，对照组硬度下降至5.3 kg/cm2，下降了25.4%左右，没食子酸丙酯处理香梨果实硬度下降至5.5 kg/cm2，下降了22.5%，显著高于对照组(P<0.05)。图2

图2 贮藏期香梨果实硬度的变化

Fig.2 Changes of firmness in Korla Fragrant Pear during storage period

2.3 香梨贮藏期可溶性固形物含量

香梨果实贮藏期间可溶性固形物含量呈下降趋势。对照组在贮藏期60 d时，可溶性固形物含量下降明显，较初始值下降了10.4%左右，没食子酸丙酯处理在贮藏期90 d时，果实可溶性固形物含量下降幅度较大。没食子酸丙酯处理对香梨果实可溶性固形物含量的下降有抑制作用，贮藏期60～150 d，没食子酸丙酯处理果实可溶性固形物含量显著高于对照组(P<0.05)。图3

图3 贮藏期香梨果实可溶性固形物含量变化

Fig.3 Changes of SSC in Korla Fragrant Pear during storage period

2.4 香梨贮藏期总糖含量

香梨果实贮藏期总糖含量的变化与可溶性固形物含量变化相似，入贮后果实总糖含量略有上升，在贮藏期整体呈下降趋势，没食子酸丙酯处理对果实总糖含量下降有抑制作用。其中对照组在贮藏至60 d时，果实总糖含量开始下降，较总糖最大值下降了约8%，没食子酸丙酯处理在贮藏至90 d左右果实总糖含量下降至该水平。至贮藏期150 d时，没食子酸丙酯处理果实总糖含量显著高于对照组(P<0.05)，随着贮藏期继续延长，处理之间效果差异不显著(P<0.05)。图4

图4 贮藏期香梨果实总糖含量变化

Fig.4 Changes of sugar content in Korla Fragrant Pear during storage period

2.5 香梨贮藏期细胞膜透性

果实在衰老的过程中，细胞膜内物质外渗，组织的相对电导率会显著增高。香梨果实贮藏期相对电导率逐渐升高，对照组和处理组变化趋势相似。香梨果实入贮后的一段时间，相对电导率上升幅度不大，至贮藏后期，相对电导率快速上升。没食子酸丙酯处理对果实相对电导率上升有抑制作用，在整个贮藏期，没食子酸丙酯处理果实相对电导率均显著低于对照组(P<0.05)，在香梨果实贮藏末期尤为明显。图5

图5 贮藏期香梨果实细胞膜透性变化

Fig.5 Changes of cell membrane permeability in Korla Fragrant Pear during storage period

2.6 香梨贮藏期超氧化物歧化酶(SOD)活性

超氧化物歧化酶在果实采后成熟衰老过程中，能够清除过量的活性氧，保护细胞膜结构，有延缓果实衰老的作用。在香梨果实贮藏初期，SOD活性较高有利于维持香梨果实的稳定性，随着贮藏期的延长，SOD活性逐渐降低，活性氧自由基增加，会使香梨果实容易褐化。对照组在香梨贮藏60 d后，果实SOD活性开始下降，后趋势逐渐平缓，贮藏至150 d后又急剧下降，没食子酸丙酯处理果实SOD活性自贮藏期90 d后逐渐下降，至贮藏期180 d后下降趋势明显，较好的保持了香梨果实SOD活性，尤其在贮藏后期，没食子酸丙酯处理果实SOD活性显著高于对照组(P<0.05)。图6

图6 贮藏期香梨果实SOD活性变化

Fig.6 Changes of SOD activity in Korla Fragrant Pear during storage period

2.7 香梨贮藏期过氧化物酶(CAT)活性

过氧化氢酶属于血红蛋白酶，含有铁，能催化植物体内积累的过氧化氢分解为水和分子氧，从而减少H2O2对果实造成的伤害。香梨果实CAT活性在贮藏前期活性较高，随着贮藏期延长对照组和处理组果实CAT活性均呈下降趋势，自贮藏期60 d时，处理组自贮藏期90 d时，果实CAT活性逐渐下降；对照组和处理组分别在贮藏期150 d和180 d时，果实CAT活性明显下降。没食子酸丙酯处理较好的保持了贮藏期果实CAT活性，从贮藏期90至210 d，没食子酸丙酯处理果实CAT活性均显著高于对照组(P<0.05)，至贮藏结束时二者差异不显著(P<0.05)。图7

图7 贮藏期香梨果实CAT活性变化

Fig.7 Changes of CAT activity in Korla Fragrant Pear during storage period

2.8 香梨贮藏期过氧化物酶(POD)活性

过氧化物酶催化过氧化氢，氧化酚类物质产生醌类化合物，被认为与果实贮藏期组织褐变密切相关。对照组和处理组香梨果实POD活性变化规律相似，贮藏至30 d时有下降趋势，可能是低温抑制了POD活性，之后变化规律不明显，在贮藏后期有一个高峰出现。对照组高峰出现在贮藏期150 d左右，其果实POD活性显著高于处理组(P<0.05)，处理组高峰出现在贮藏期180 d左右，且峰值低于对照组峰值，这可能与果实呼吸有关。至贮藏期210 d时，没食子酸丙酯处理果实POD活性显著低于对照组(P<0.05)。图8

图8 贮藏期香梨果实POD活性变化

Fig.8 Changes of POD activity in Korla Fragrant Pear during storage period

3 讨 论

香梨入贮后仍然是活的生命有机体，采后香梨的光合作用基本停止，呼吸作用则成为新陈代谢的主导过程，成为生命活动的能量来源，呼吸强度能够体现果实组织内含物消耗的快慢，因此，在采后生理研究和贮藏实践中，呼吸强度是最重要的生理指标之一。研究结果显示，香梨属于呼吸跃变型果实，在贮藏期内有两个呼吸峰，与前人研究结果一致[17,18]。果实贮藏期呼吸越强，风味物质和营养物质消耗最大，品质下降速度越快，有害物质积累量越大，从这个角度看呼吸作用是消极的，所以贮藏中要尽量降低果实的呼吸强度，以减少消耗节约干物质[19,20]，但呼吸不止是消极的，从呼吸产能和其与体内各种物质代谢的密切联系方面来说，正常的呼吸是果实具有一定耐贮性和抗病能力的基础。研究中对香梨果实进行没食子酸丙酯处理，其目的不是为了阻止呼吸作用的发生，而是通过推迟呼吸高峰的出现，延缓果实品质劣变的速度。香梨果实贮藏期第一个呼吸高峰在贮藏期60 d左右出现，第二个呼吸小高峰出现在贮藏期150 d左右，处理组的相应高峰都推迟了近一个月，这可能是处理组香梨果实更耐贮的原因之一，与林艺芬等[11]的研究结果类似。

硬度是果实商品性的重要衡量指标之一，对果实的供应期、运输距离及经济效益都有着至关重要的影响[21]。果实硬度下降可能是果实细胞间物质，如果胶类物质、淀粉等分解，细胞间隙增大的缘故，随着果实贮藏期的延长，细胞壁结构成分以及相关的酶类发生变化，多因素共同作用导致硬度下降。香梨贮藏期果实可溶性固形物和总糖含量都大体呈下降趋势，与王海宏等[22]对库尔勒香梨的研究结果一致，主要是因为糖类是果实甜味的主要来源，果实贮藏期含糖量受呼吸作用、淀粉水解和组织失水程度三个因素的影响，贮藏初期果实总糖含量升高，应该是淀粉等物质分解引起的，随着呼吸消耗，糖分不断减少，消耗量越多，糖分降低越快，果实品质越差。研究表明，没食子酸丙酯处理抑制、延后了香梨贮藏期果实呼吸峰，对减缓香梨果实贮期硬度、可溶性固形物含量和总糖含量等品质指标下降有积极作用。

细胞膜完整性的下降是细胞衰老的基本特征，主要表现为膜透性的增加，相对电导率可体现细胞受伤害的程度。研究中香梨果实贮藏期相对电导率逐渐升高，至贮藏末期，香梨果实相对电导率急剧上升，较贮藏初值升高了2.8倍，而没食子酸丙酯处理果实细胞膜透性显著低于对照组。一般认为，膜透性的增加是自由基引起的膜脂过氧化所导致的，而自由基清除剂可以降低膜脂过氧化和电解质渗透。SOD普遍存在于动、植物和微生物体内，与CAT协同作用防御活性氧或者其他过氧化物自由基对细胞膜系统的伤害，从而减少自由基对有机体的毒害。SOD和CAT作为生命体中重要的活性氧自由基清除剂，在香梨果实贮藏期间二者活性呈下降趋势，没食子酸丙酯处理对此有抑制作用，这可能是没食子酸丙酯处理果实细胞膜透性显著低于对照组的原因之一。

4 结 论

香梨果实贮期有两个呼吸高峰，随着贮藏时间延长，果实硬度、可溶性固形物含量和总糖含量呈下降趋势，果实细胞膜透性逐渐增大，SOD及CAT活性整体呈下降趋势，POD活性在贮藏后期先上升后下降。以0.1%没食子酸丙酯溶液浸泡香梨果实10 min，自然晾干后入贮处理，较好的保持了香梨贮期果实硬度、可溶性固形物含量和总糖含量，抑制了香梨果实贮藏期呼吸强度并推迟了呼吸峰出现时间，减缓果实细胞膜透性增加，可延缓SOD、CAT活性下降并抑制POD活性。没食子酸丙酯处理可有效提高香梨果实贮藏期品质和保鲜效果，对延缓香梨果实衰老有积极作用。

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Fund project:Supported by the Youth Funds of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences (xjnkq-2014023). Special Fund for 12th Year-plan Major Science and Technology Research of Xinjiang Uygur Autonpmous Region (201130102-1 ) and the Construction Project of Xinjiang Sub-center of the National Fruits and Melons Improvement Center (20111908 )

Effects of Propyl Gallate Treatment on the Fruit Quality Related Indexes of Korla Fragrant Pear during the Storage Period

XU Juan1, ZHANG Xiao-li1, LI Peng2, LI Jiang2, LU Chun-sheng1

(1.HorticulturalCropsResearchInstitute,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences/XinjiangFruitScienceExperimentStation,MinistryofAgriculture,Urumqi830091,China； 2.CollegeofForestryandHorticulture,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China)

【Objective】 This research is trying to explore how propyl gallate treatment affects the fruit quality of Korla fragrant pear in the storage period. 【Method】 In this research, Korla fragrant pear was used as the experimental material and processed with propyl gallate to regularly monitor the respiration intensity, the contents of total sugar and soluble solid, the firmness, the cell membrane permeability and the activities of related oxidoreductases during the fruit storage period. 【Result】 Through propyl gallate treatment, the firmness, the content of total sugar and the content of soluble solid of the fruit were well preserved, the respiration intensity of the fruit was controlled, the increasing of cell membrane permeability was reduced, and the decreasing activities of SOD and CAT were delayed as well as the activity of POD was restrained. 【Conclusion】 The propyl gallate treatment can effectively postpone the senescence and improve the quality and freshness of Korla fragrant pear fruit in the storage period.

PG; Korla fragrant pear; storage stage; quality

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.01.017

2015-07-29

新疆农业科学院青年科技基金项目(xjnkq-2014023)；新疆维吾尔自治区“十二五”重大科技专项(201130102-1)；新疆维吾尔自治区果树学重点学科基金(201107)；国家果树瓜类改良中心新疆分中心建设项目(20111908)

许娟(1983-)，女，新疆乌鲁木齐人，助理研究员，博士，研究方向为果树生理，(E-mail)1095961091@qq.com

卢春生(1957-)，男，山西汾阳人，研究员，研究方向为果树栽培及果品贮藏加工，(E-mail)luchshxj@163.com

S661.2

A

1001-4330(2016)01-0126-09