枫香叶正丁醇分离物对冬枣贮藏品质的影响

刘玉，刘亚敏，刘玉民，刘宏丁，尚艳双

(西南大学 资源环境学院，重庆，400715)



枫香叶正丁醇分离物对冬枣贮藏品质的影响

刘玉，刘亚敏，刘玉民*，刘宏丁，尚艳双

(西南大学 资源环境学院，重庆，400715)

为探究枫香叶次生代谢物对冬枣的采后贮藏效果，用不同质量浓度(10、30、50 mg/100mL)的枫香叶正丁醇分离物(枫香叶依次经醇提、正丁醇萃取、大孔树脂层析、体积分数50%乙醇洗脱后所得产物)对冬枣果实进行浸泡处理，低温贮藏(5～8 ℃)30 d，每5 d测定1次冬枣果实的转红指数、腐烂指数、质量损失率、VC(ascorbic acid)、可溶性固形物(total soluble solids，TSS)、相对电导率、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)等品质或生理指标；运用主成分分析法对各处理组冬枣果实的贮藏效果进行综合评价。结果表明：不同质量浓度的枫香叶正丁醇分离物均可以抑制冬枣转红，减少冬枣果实腐烂率和质量损失，延缓果实TSS、Vc含量的降低，抑制相对电导率、MDA含量的上升，增强SOD的活性；主成分分析法综合评价结果表明，经不同质量浓度的枫香正丁醇分离物处理的果实能在18～20 d内保持较好的食用品质，且T 3(50 mg/100 mL)组综合效果优于T2与T1，能显著延长果实保鲜期10 d左右，与试验结果一致。说明用枫香叶正丁醇分离物处理能有效提高冬枣的贮藏品质、延长其货架期。

冬枣；正丁醇分离物；枫香叶；贮藏；品质；主成分分析

冬枣(ZizyphusjujubaMill. Dongzao)是我国特有的鲜食、晚熟枣品种[1]，它富含人体所需的多种氨基酸和维生素，具有很高的营养价值[2-3]。冬枣含糖量高，组织结构特殊，不耐贮藏[4-7]。常温条件下，冬枣采后4～5 d便会失水，产生皱缩、酒软和霉烂等现象，失去商品价值。目前，采用化学杀菌剂处理是延长水果保质期最直接、有效的方法[8]，但此法又引发了食品安全问题。因此，从绿色、环保的角度出发，开发生态安全的植物保鲜剂，对于冬枣等水果的保鲜和贮藏至关重要。

枫香(LiquidambarformosanaHance)为金缕梅科枫香属植物，全株均可入药，具有抗炎，抑菌、止血等多种功效[9-10]。目前，从它的叶片中分离出的成分主要含有萜类、苷类、黄酮类[11-14]等多种次生代谢物，这些物质能够很好的抑制多种细菌(如金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等)及真菌(如青霉、黄曲霉等)的生长[15-17]，并且具有良好的抗氧化活性[18]。研究显示，枫香叶次生代谢物不仅对超氧阴离子(O2-·)、羟自由基(·OH)等活性物质具有良好的清除能力，而且也具有良好的抑菌活性[19]，有利于增强果蔬的抗菌防腐能力，延长果蔬贮藏期。阎聪[20]等的研究表明，经枫香叶乙酸乙酯萃取物处理后可以延缓可溶性固形物、硬度等的下降，抑制腐烂率的上升，提高果实固酸比，有效保持李果实的贮藏品质。纪雨薇[21]等对枇杷的保鲜试验表明，枫香叶次生代谢物可以抑制果实细胞膜渗透性的增大及苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性的升高，降低木质素的积累，从而保持枇杷果实的口感。尚艳双[22]等对金橘的试验进一步表明，枫香叶次生代谢物具有良好的抗氧化活性，能够延缓果实硬度、TSS、Vc等的下降，增强超氧化物歧化酶(SOD)活性，较好的保持金橘的食用品质。但是，枫香叶次生代谢物对果实保鲜的调控作用还处于起步的阶段，未见对冬枣贮藏品质、生理效应影响的报道，因此研究枫香叶次生代谢物对冬枣贮藏品质的影响对于拓展枫香资源在果品保鲜上面的应用具有重要的意义。

本研究选取白熟期的冬枣为试验材料，通过测定贮藏期间冬枣果实品质和生理指标的变化，研究不同质量浓度的枫香叶正丁醇分离物对冬枣贮藏效果的影响，并运用主成分分析法[23-26]对冬枣贮藏效果进行综合评价。

1　材料与方法

1.1试剂与仪器

三氯乙酸、硫代巴比妥酸，国药集团化学试剂有限公司；钼酸铵(H8M0N2O4，金堆城钼业股份有限公司；NaH2PO4、Na2HPO4、氮蓝四唑、核黄素、L-蛋氨酸、抗坏血酸、D-101大孔树脂，成都科龙化工试剂厂。所有试剂均为分析纯。

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；TGL-16G恰菲尔高速离心机，上海恰菲尔分析仪器有限公司； SCQ-7201B数控超声提取仪，上海声彦超声波仪器有限公司；星星牌立式冷藏陈列柜，浙江星星家电股份有限公司。

1.2枫香叶正丁醇分离物的制备

2011年9月，在北碚茅庵林场采集3～4年生幼树枫香叶，将新鲜枫香叶片烘干粉碎，称取1 kg枫香叶粉末，以体积分数50%的乙醇溶液超声波提取50 min，提取3次合并滤液，滤液采用正丁醇萃取，减压浓缩蒸干溶剂制备正丁醇相浸膏，采用大孔吸附树脂层析法对浸膏进行分离，依次用水和体积分数10%、30%、50%、75%、95%的乙醇溶液洗脱，取50%的乙醇溶液洗脱液，减压浓缩蒸干溶剂，用蒸馏水配制成质量浓度为10、30、50 mg/100 mL的枫香叶正丁醇分离物备用。

1.3材料处理

2015年9月底从重庆市江北农业高科园选取大小均匀，成熟度一致，无病虫害、无机械损伤的白熟期冬枣果实，用自来水清洗干净后，分别浸泡在质量浓度为0、10、30、50 mg/100mL(分别为CK、T1、T2、T3)的枫香叶正丁醇分离物溶液中5 min，在室温(25℃)下吹干，装入聚乙烯(PE)保鲜袋(厚0.06 mm)内，每个处理50 个果实，重复3 次。置于5～8 ℃条件下贮藏，所有指标均每5 d测定1次。

1.4指标的测定

转红指数的测定采用分级法[27]：0级，果面无红色；1级，0～1/4 果面着色；2级，1/4～1/2果面着色；3级，2/4～3/4果面着色；4级，3/4～4/ 4果面着色。质量损失率的测定采用称质量法，每个处理取15个果实，重复3次，计算公式为：质量损失率/%=[(贮藏初始的质量-测定时的质量)/贮藏初始的质量]×100。腐烂指数的测定参考马庆华等[28]的方法：腐烂指数=(腐烂级别×该级别果实数)/(最高级别×检查总果数)；0 级，果实无腐烂；1 级，0～1/4 果面积腐烂；2 级：1/4～1/2 果面积腐烂；3 级2/4～3/4 果面积腐烂；4 级 3/4～4/4 果面积腐烂。可溶性固形物(total soluble solid, TSS)含量测定：用手持折光仪测定，每个处理重复3次，取平均值。Vc含量测定：采用钼蓝比色法[29]。相对电导率的测定采用电导率仪法[30]。丙二醛(malonaldehyde, MDA)含量的测定：采用硫代巴比妥酸比色法[30]，以材料鲜质量表示丙二醛含量，单位为μmol/g·FW。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性测定：采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法[31]，以抑制NBT光化学还原50%为一个酶活力单位，单位为U/g。

1.5评价方法

采用主成分分析法[32]进行冬枣低温贮藏品质评价，将原始数据进行标准化处理，计算各指标的特征值和方差贡献率，以累计方差贡献率达>85%为依据，确定主成分的个数。根据各指标的特征向量和各主成分对应的贡献率，得到主成分综合评价模型。

1.6数据处理

测定结果取平均值(means±SE)，试验数据采用Excle2003作图，SPSS17.0软件进行统计分析；枫香叶正丁醇分离物对冬枣贮藏效果采用单因素方差分析，多重比较采用最小显著差法(LSD)。

2　结果与分析

2.1不同处理对冬枣贮藏期间质量损失率、腐烂指数的影响

随着贮藏时间的延长，果实由于自身的代谢消耗及其蒸腾作用，水分不断散失，使得质量不断下降。对照组的果实随着贮藏期的延长失重率快速上升，而3 个处理组果实的失重均得到不同程度的缓解(图1)。

图1　不同处理条件对冬枣果实质量损失率的影响Fig.1　Effects of different treatments on weight loss of winter jujube fruits注：大写字母表示同一处理不同时间之间的差异显著性(P<0.05)；小写字母表示同一时间不同处理间差异显著性 (P<0.05)。图2～图8同。

贮藏至第30天时，3个处理组的失重率显著(P<0.05)低于对照组，T2处理与T1、T3处理组间差异显著(P<0.05)，T2处理可以显著延缓冬枣果实的失重率，T1与T3处理间并无显著差异(P<0.05)。表明枫香叶正丁醇提取物能够显著减缓冬枣果实的失重。

如图2所示，贮藏期间，各组冬枣果实的腐烂指数呈上升趋势，3个处理组的腐烂指数显著(P<0.05)低于对照组。贮藏至第30天时，对照组的腐烂指数达13.50%，而3个处理组的腐烂指数分别为7.00%、6.75%、4.00%，较对照组分别降低了48.15%、50.00%、70.37%，表明一定浓度枫香叶正丁醇提取物处理能显著延缓冬枣果实的腐烂，其中，T3的效果显著(P<0.05)优于T1和T2。

图2　不同处理对冬枣果实腐烂指数的影响Fig.2　Effects of different treatments on decay index of winter jujube fruits

2.2不同处理对冬枣贮藏期间TSS含量和Vc含量的影响

可溶性固形物(TSS)可以反应果实的风味，也是反映果蔬主要营养物质的指标。冬枣贮藏期间由于淀粉等多糖类不断转化为可溶性糖，使果实的TSS在贮藏前期为上升趋势，之后由于呼吸作用，糖作为呼吸基质被消耗，在贮藏后期又逐渐下降。如图 3所示，贮藏至第10天，对照组TSS达最大值，而3 个处理组的TSS在第15天时达最大值，此后随着时间的延长逐渐下降。贮藏至第30天时，T3与对照组差异显著(P<0.05)，3个处理组间无显著差异(P>0.05)，表明枫香叶正丁醇分离物对延缓TSS含量的变化有一定的作用。

Vc能够有效清除植物体内因氧代谢、环境胁迫等所产生的活性氧，可以与抗氧化酶系统共同作用消除植物体内多余的自由基，其含量及变化也是衡量果蔬贮藏效果重要的品质指标和生理指标。如图4所示，随着贮藏时间的延长，Vc含量呈下降趋势，3个处理的Vc含量始终高于对照组。贮藏至第30天，对照组的Vc含量下降至226.69 mg/g，而3个处理组的Vc含量分别为其的256.75、231.35、263.34 mg/g，表明一定浓度的枫香叶正丁醇提取物能显著延缓贮藏期冬枣Vc含量的下降。并且在贮藏至第30天时，3个对照组间，T1和T3延缓效果显著(P<0.05)高于T2。

图3　不同处理方式对冬枣果实TSS的影响Fig.3　effects of different treatments on TSS content of winter jujube fruits

图4　不同处理方式对冬枣果实VC含量的影响Fig.4　effects of different treatments on Vc content of winter jujube fruits

2.3不同处理对冬枣贮藏期间转红指数的影响

果实的外观色泽是评价果实成熟度重要的标志。随着贮藏时间的延长，冬枣果实逐渐转红，但是经枫香叶正丁醇分离物处理后的冬枣转红指数均低于对照(图5)。

图5　不同处理方式对冬枣果实转红指数的影响Fig.5　Effects of different treatments on red index of winter jujube fruits

在贮藏至第30天时，对照转红指数高达40.75%，而T1、T2、T3的转红指数为31.5%、35.75%、22.5%，仅分别为对照的22.7%、12.27%、44.79%，各个处理组间的转红指数差异均显著(P<0.05)，表明经过枫香叶正丁醇分离物处理后能显著延缓冬枣的转红，3个处理组以T3效果最佳。

2.4不同处理对冬枣贮藏期间SOD的影响

超氧化物歧化酶(SOD)是植物氧化代谢中的一种重要的酶，其主要功能是清除超氧阴离子O2-·。随着贮藏时间的延长，各组果实的SOD活性均呈现上升的趋势(见图6)。贮藏至第30天，对照组的SOD活性为213.72 U/g，各处理组的冬枣的SOD活性分别为216.84、220.99 、233.33 U/g，其中，T3与对照组SOD活性差异显著(P<0.05)，表明枫香叶正丁醇分离物处理能在一定程度上保持了SOD的活性。

图6　不同处理方式对冬枣果实SOD活性的影响Fig.6　effects of different treatments on SOD activity of winter jujube fruits

2.5不同处理对冬枣贮藏期间细胞膜透性、MDA的影响

果实的细胞膜透性是反映细胞膜遭受到的伤害程度重要指标。随着贮藏时间的延长，各处理组冬枣的细胞膜透性随着时间的延长逐渐增大，3个处理组的细胞膜透性显著低于对照组(P<0.05)(图7)。

图7　不同处理方式对冬枣果实细胞膜透性的影响Fig.7　Effects of different treatments on membrane permeability of winter jujube fruits

表明枫香叶正丁醇分离物处理能显著降低冬枣组织的细胞膜透性，维持果实细胞膜的完整性。3个处理中，T3处理显著(P<0.05)低于T2和T1，能在一定程度上延缓细胞膜透性的增大。

MDA是膜脂过氧化终产物之一，其含量的高低经常作为反映果实衰老程度的指标(见图8)。随着贮藏时间的延长，各组的MDA含量随着时间的延长而增大，3个处理组MDA含量均低于对照组(图8)。贮藏至第30天，对照组的MDA含量为165.73 μmol/g，T1、T2、T3的MDA含量分别为158.05、142.95、123.55μmol/g，3个处理组的MDA含量均小于对照组，T2和T3的MDA含量与对照组差异显著(P<0.05)，T3组抑制MDA生成的效果显著优于T2组(P<0.05)，表明一定质量浓度的枫香叶正丁醇分离物可以显著抑制MDA的生成，从而延缓细胞膜的脂质过氧化水平的升高。

图8　不同处理方式对冬枣MDA活性的影响Fig.8　Effects of different treatments on MDA of winter jujube fruits

2.6主成分分析法对冬枣贮藏效果评价

主成分分析结果如图9所示，随着贮藏时间的延长，枫香叶正丁醇分离物处理组和对照组冬枣果实的得分逐渐下降。

图9　不同处理对冬枣采后综合得分的影响Fig.9　effects of different treatments on comprehensive score of postharvest winter jujube fruits

到第13天时，对照组冬枣果实综合得分由正值下降成为负值，而枫香叶正丁醇分离物处理的冬枣果实在第18～20天后综合得分才降至负值，说明枫香叶正丁醇分离物处理可显著延缓冬枣果实品质的下降，这与上文中的结果一致。但是在试验过程中CK组和T1、T2组在第5天的时候就已经有冬枣开始腐烂，失去食用价值，而T3组在第10天才出现有腐烂的情况，这说明了经T3组处理的明显具有延长果实保鲜期的效果，且在10 d内可以很好的保存冬枣的品质。

3　讨论和结论

冬枣在贮藏期间由于蒸发作用会使水分不断散失，导致质量下降，造成果实表面萎焉，光泽度下降，影响其外观品质及其口感。在贮藏初期，由于体内多糖转化为可溶性固形物导致TSS含量增加，此后又由于代谢消耗可溶性固形物，使TSS含量出现先上升后下降的趋势，这与张立华[29]等对草莓的研究结果一致。同时由于冬枣自身的可溶性糖的变化，引起体内pH的变化，导致不同类型花青素和类胡萝卜素等的积累[33-34]，致使冬枣迅速变红，引起生理失调，果实变质，最终造成微生物侵入，加速果实的腐烂变质。本研究中，与对照组相比，经过枫香叶正丁醇分离物处理后冬枣可溶性固形物的消耗减缓，Vc含量的下降显著变慢，质量损失也得到显著缓解，有效延迟了冬枣的转红，降低了冬枣的腐烂率，保证了冬枣的品质和营养价值，这与尚艳双[22]等对金橘的研究结果一致。

采收后的果实会逐渐衰老，抗氧化酶系统活性下降，致使体内自由基及活性氧大量积累。大量积累的自由基与活性氧可以长时间持续的与蛋白质、脂质和核酸等大分子物质发生反应，如果不及时进行清除，将会诱发膜质过氧化作用，造成MDA含量的积累，致使细胞膜透性增大、新陈代谢紊乱，引起器官的病变与机体的衰老[35-37]。植物体一般存在着酶促和非酶促两大类活性氧清除系统， SOD属于酶促系统中的自由基清除剂，能够专一的清除超氧阴离子(O2-·)[26]，常被用作判断果实耐贮性和衰老的标志[38-39]。本研究中用枫香叶正丁醇分离物处理后冬枣的MDA的积累显著减缓，并在一定程度上增强了果实体内SOD酶的活性，抑制了细胞膜透性的增大，从而达到了延缓果实衰老的效果。

由于单个指标并不能全面的表现冬枣品质的优劣，因此本试验运用主成分分析法对冬枣采后贮藏期间的TSS含量、Vc、细胞膜透性等8个指标进行了综合的统计分析，结果表明冬枣在采后综合评价得分随贮藏时间的延长呈下降的趋势。与对照相比，经过枫香叶正丁醇分离物处理后的冬枣综合得分下降趋势有所减缓，T3组甚至在20 d以后综合得分才下降为负值，能够有效延长冬枣的贮藏期10 d左右，这与试验结果一致。因此运用主成分分析法能够掌握果品的综合品质变化，使研究问题简单化，明确贮藏期限。

综上所述，在冬枣贮藏期间经枫香叶正丁醇分离物处理后可以增强果实内SOD酶活性，降低膜质过氧化作用，抑制电解质的外渗，保护细胞膜；并且可有效降低可溶性固形物及Vc的消耗，抑制冬枣转红，减少质量损失，以及果实腐烂，在一定时间内保持果实的外观品质，延长保鲜期。经主成分分析法结合各个指标的综合结果显示，与对照相比，不同质量浓度的枫香叶正丁醇分离物均能够延长果蔬的保鲜期，T3组在20 d以后综合评价指标才变为负值，效果优于T2和T1，可以延长保鲜期10 d左右。

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Effect of n-butanol extract fromLiquidambarformosanaleaves on the post-harvest quality of winter jujube during cold storage

LIU Yu, LIU Ya-min, LIU Yu-min*, LIU Hong-ding, SHANG Yan-shuang

(College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715,China)

The object of this paper was to improve storage and extend the shelf life of post-harvest winter jujube fruits. After pre-impregnation ofn-butanol extracts which was fromLiquidambarformosanaleaves at the different concentrations (10, 30, 50 mg/100 mL), winter jujube fruits were stored at 5-8℃ for 30 d. Over the storage period, red index, decay index, mass loss rate, ascorbic acid (Vc) total soluble solids (TSS), relative conductivity, malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD) were measured at 5 day intervals. Results showed that different concentrationsn-butanol extracts can inhibit the fruit turning red, reduce decay rate and mass loss, delay the decrease of Vc content, TSS, inhibit the increase of MDA, enhance the activity of SOD. The results of principal components analysis showed that jujubes pretreatment byn-butanol extracts can maintain a good edible quality in 18-20 d, and T3 (50 mg/100 mL)should be better than other treatments in comprehensive effects. It can significantly prolong the fruit freshness about 10 d, and improve the quality of fruits storage, prolong the shelf life, and the experimental results were all in agreement with the prediction. The conclusion is that n-butanol extracts fromLiquidambarformosanaLeaves treatment can improve the quality and shelf life of winter jujubes.

winter jujube;Liquidambarformosanaleaves;n-butanol extract; preservation; quality

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609040

硕士研究生(刘玉民副教授为通讯作者,E-mail：yuminliu@163.com)。

国家自然科学基金面上项目(31170546)

2016-01-28，改回日期：2016-03-03