果皮脱蜡对库尔勒香梨采后生理活性的影响

钟玮迪，李学文，张瑞杰，赵晓敏，张姣姣，程俊嘉

(新疆农业大学食品科学与药学学院 ，乌鲁木齐 830052)



果皮脱蜡对库尔勒香梨采后生理活性的影响

钟玮迪，李学文，张瑞杰，赵晓敏，张姣姣，程俊嘉

(新疆农业大学食品科学与药学学院 ，乌鲁木齐 830052)

【目的】研究脱蜡处理对香梨生理活性的影响，探讨蜡质在香梨采后的生物学作用。【方法】以库尔勒香梨为材料，采用常温加热结合法，用氯仿对香梨进行脱蜡处理，贮藏于-1.5℃、RH95%的条件下，定期取样测定果实可溶性固形物含量、失重率、VC含量、呼吸速率、细胞膜渗透率、丙二醛含量、乙烯释放速率变化以及未脱蜡果实蜡质含量的变化。【结果】与未脱蜡香梨相比，在整个贮藏过程中，脱蜡组失重率快速上升，均高于同期未脱蜡组，并且提前25 d出现呼吸高峰和乙烯高峰。【结论】香梨脱蜡后促进香梨的衰老，降低了其商品价值及缩短贮藏期。

库尔勒香梨；脱蜡处理；品质；生理活性

0 引 言

【研究意义】库尔勒香梨是新疆特色水果之一，广泛种植在孔雀河流域以及塔克拉玛干沙漠的北边缘[1]。库尔勒香梨含糖量高、果香浓郁、果肉细嫩、酥脆多汁而被称为“果中之王”，远销香港，东南亚等地，深受广大消费者喜爱[2-3]。植物表面覆盖着一层蜡质疏水屏障[4-5]，对其生长发育和适应外界环境起着重要的作用。果实采后随着贮藏时间的增加，蜡质层的含量及结构也会发生明显的变化[6]，这种变化对香梨的品质及生理活性产生较大的影响，但研究甚少。香梨在采摘，运输，贮藏，销售等过程中难免会破坏到果实表面的蜡质，导致果实的商品价值降低。因此研究蜡质对库尔勒香梨品质及生理活性的影响，对香梨贮藏保鲜有实际意义。【前人研究进展】香梨的贮藏保鲜的方法有冷藏和气调，结合1-甲基环丙烯(1- MCP)、氯化锌处理取得了很好的保鲜效果[7-9]。童莉等[10]以γ射线对库尔勒香梨进行辐照处理对延缓衰老起到一定作用。霍君生等[11]和郝燕燕等[12]通过扫描电子显微镜发现梨果实和苹果果实表皮蜡质布满网状裂纹，蜡质裂纹的变化同果实表皮病害之间也存在一定联系。陶世蓉[13]研究发现梨果实的组织结构，特别是表面结构与果实的耐贮性有重要关系。Premachandra[14]通过对玉米叶片的研究发现，植物蜡质含量和其耐旱能力成正比。【本研究切入点】目前关于香梨蜡质层变化方面的文献较少。采用氯仿对库尔勒香梨进行脱蜡处理，研究蜡质层对香梨果实采后贮藏期间品质及生理活性变化所产生的影响。【拟解决的关键问题】通过氯仿脱蜡处理，研究采后香梨可溶性固形物含量、失重率、VC含量、呼吸速率、细胞膜渗透率、丙二醛含量、乙烯释放速率的变化以及未脱蜡香梨蜡质含量的变化。分析香梨蜡质对其品质及生理活性的影响。为库尔勒香梨的贮藏保鲜技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 库尔勒香梨

2015年9月，以采自新疆库尔勒市恰尔巴格乡商品香梨园的库尔勒香梨为材料，果皮色泽基本一致，果型大小一致(质量大于100 g)，无机械损伤，无病虫害；用拷白纸包果，外套网袋后装箱，于采后次日晚运回新疆农业大学食品科学与药学学院冷库。

1.1.2 主要仪器

雷磁电导率仪(上海仪电科学仪器股份有限公司)；WYT-J型手持糖度计(成都豪创光电仪器有限公司)；AL204-IC型电子分析天平(梅特勒托利多仪器厂)；721型可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)；KQ-250DE型数控超声清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；岛津2014C型气相色谱仪(日本岛津公司)。

1.2 方 法

1.2.1 试验统计

选取大小均匀(果实横径 75～80 mm)，无伤口及病虫害的香梨520个，其中未经脱蜡香梨240个，进行统一脱蜡香梨280个。 经蒸馏水清洗后，自然晾干后，按照赵晓敏[6]的方法略微改动，采用常温加热结合法提取蜡质。首先于室温下将香梨置于含有500 mL三氯甲烷烧杯中，将烧杯置于超声波上浸泡洗脱1 min后迅速取出，然后将处理后的香梨立即放入到同样体积的60℃三氯甲烷中，置于超声波上浸泡洗脱1 min后取出，晾干。每500 mL三氯甲烷处理10个香梨后进行更换。以未脱蜡香梨为对照，将未脱蜡香梨和脱蜡香梨均贮藏于-1.5℃、RH95%的条件下冷库当中，于贮藏第0、25、50、75、100和125 d进行取样，测定相关指标。

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 可溶性固形物含量

用WYT-J型手持糖度计测定，每次取10个果实，打孔取出果肉，研磨匀浆，每个果实测定3次，试验结果取平均值(%)。

1.2.2.2 失重率

采用称重法测定，按下式计算：失重率(%)=(贮藏前重量-贮藏后重量)/贮藏前重量×100%，重复三次(%)。

1.2.2.3 VC含量

采用2，6-二氯靛酚滴定法测定果实VC含量[15](mg/100 g·FW)。

1.2.2.4 呼吸速率

采用静置法[15](mg/(kg·h))。

1.2.2.5 细胞膜渗透率

使用雷磁电导率仪测定。每次取10个果实，用打孔器(直径8 mm)打取一定的果肉，用小刀将果肉切成相同厚度(2 mm)的薄片，每个果实取2片圆片置于小烧杯中，加入40 mL蒸馏水进行冲洗，冲洗3次，保留最后一次冲洗的蒸馏水，静置30 min后用电导率仪测定，测定电导率后，煮沸5 min再次测定煮沸后的果肉的电导率，计算公式为Le(%)=(L1/L0)×100(%)。

1.2.2.6 丙二醛含量

参照曹建康等的方法[15](nmol/(g·FW))。

1.2.2.7 乙烯释放速率

采用岛津 2014C型气相色谱仪测定。色谱条件：Porapak 80～100，2 mm×2 m，不锈钢填充柱，FID检测器。载气N2流速50 mL/min，燃气H2流速50 mL/min，助燃气体空气流速100 mL/min。进样温度120℃，柱温60℃，检测温度150℃。定量用外标法：将1 kg左右果实置于干燥器后密闭静置1 h，再顶空抽气1 mL上气相测定(μL/(kg·h))。

1.2.2.8 乙烯释放标准曲线

取300 mL样品瓶，将氮气充入瓶中，完全排出空气。向样品瓶中充入乙烯标准气(纯度>99.999%)，分别配制含量为0、5、10、15、20 μL/L的乙烯气体后，抽取1 mL气体，制作标准曲线。图1

计算得标准曲线方程：Y= 13.62X-0.6，R2=0.999 29

图1 乙烯标准曲线气相色谱

1.2.2.9 香梨果实表皮蜡质含量

在整个贮藏期间每25 d，准确称取1 kg香梨，进行脱蜡，将溶有蜡质的脱液装入预先称重的烧杯(W0)中，然后将其放在通风橱中，让其自然烘干，再对烧杯进行称重(W1)，记录数据。按下列公式计算：

蜡质的含量(mg)=(W1-W0).

其中：W0为烧杯的重量(mg)；W1为烧杯和蜡质总重量(mg)。

1.3 数据统计

采用Excel软件对数据进行统计，采用SigmaPlot 12软件进行作图，并用SPSS 19.0统计软件进行差异显著性分析。P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 脱蜡处理对香梨果实可溶性固形物含量的影响

SSC含量能直接反映果实成熟度和品质状况，也是判断果实耐贮藏性的一个重要指标。研究表明，未脱蜡和脱蜡香梨在125 d的贮藏期间内，SSC含量逐渐增加，均呈现明显的向上趋势，脱蜡香梨SSC含量始终高于未脱蜡香梨。脱蜡香梨在贮藏第100 d之前时SSC含量平稳上升，之后开始陡然上升，在贮藏125 d时达到最大的15.558 3%。脱蜡香梨贮藏第125 d时SSC含量较贮藏0 d时，增加了3.771 6%。而未脱蜡香梨SSC含量仅增加了1.686 7%。脱蜡能增加香梨的可溶性固形物含量，加快果实成熟。图2

图2 脱蜡处理香梨可溶性固形物含量变化

2.2 脱蜡处理对香梨果实失重率的影响

果实在贮藏期间会随呼吸作用失去水分，果实质量减轻。研究表明，未脱蜡香梨与脱蜡香梨随着贮藏时间的延长，失重率均有所升高，但脱蜡香梨失重率则增幅更为明显。在贮藏第25 d时，未脱蜡香梨失重率为1.743 0%，脱蜡香梨为5.421 9%。在此之后脱蜡香梨失重率快速上升，在贮藏末期第125 d时达到56.145 1%，未脱蜡香梨为6.921 1%，两者相差49.224%。图3

图3 脱蜡处理香梨果实失重率变化

2.3 脱蜡处理对香梨果实VC含量的影响

果实中VC的含量，能很好的表明果实的营养品质和贮藏效果。研究表明，未脱蜡和脱蜡香梨，在贮藏期间均呈先上升再下降的趋势。未脱蜡和脱蜡香梨在贮藏中期第50 d VC含量达到最大，分别为37.400 0 mg/100g FW，41.733 3 mg/100g FW，脱蜡香梨Vc含量均高于未脱蜡香梨。在贮藏第50 d之后，未脱蜡和脱蜡香梨VC含量开始下降，并且脱蜡香梨VC含量均要低于未脱蜡香梨。到贮藏结束时，未脱蜡香梨VC含量为39.766 7 mg/100g FW，与贮藏0时的30.533 3 mg/100g FW相差不大，而脱蜡香梨为26.533 3 mg/100g FW，比贮藏0 d降低了13.9%。图4

2.4 脱蜡处理对香梨果实呼吸速率的影响

呼吸作用是果实生命活动的基本代谢过程，也是果实在贮藏期间的重要生理活动之一，而香梨是典型的呼吸跃变型果实，在贮藏期间会出现呼吸高峰。在香梨贮藏期间，各组香梨呼吸速率均呈先上升再降低的趋势。未脱蜡香梨在贮藏75 d时出现呼吸高峰，峰值为7.626 7 CO2mg/(kg·h)，而脱蜡香梨在贮藏50 d时出现呼吸高峰，峰值为7.120 0 CO2mg/(kg·h)，较未脱蜡香梨提前25 d出现呼吸高峰。图5

图4 脱蜡处理香梨果实VC含量变化

图5 脱蜡处理香梨果实呼吸速率变化

2.5 脱蜡处理对香梨果实细胞膜渗透率的影响

细胞膜渗透率是细胞膜通透性变化及细胞膜完整性的生理指标。研究表明，在未脱蜡和脱蜡香梨贮藏过程中，由于两组香梨后熟衰老，其细胞膜结构被破坏并导致相对电导率不断升高，脱蜡香梨相对电导率始终高于未脱蜡香梨。在贮藏末期125 d时，脱蜡香梨相对电导率为85.008 3%，未脱蜡香梨相对电导率为67.645 6%，脱蜡香梨相对电导率高于未脱蜡香梨17.362 7%，同贮藏0 d相比则分别增加了36.052 5%和20.220 2%。图6

2.6 脱蜡处理对香梨果实丙二醛含量的影响

果实在后熟衰老过程中，会产生脂质自由基导致细胞膜透性增加。细胞受到损伤。研究表明，未脱蜡和脱蜡香梨丙二醛含量均呈逐步上升的趋势，脱蜡香梨丙二醛含量整体高于未脱蜡香梨，未脱蜡香梨在贮藏第25～50 d时，丙二醛含量略有下降。脱蜡香梨贮藏结束125 d时的丙二醛含量由贮藏开始0的2.004 6 nmol/g FW增长至5.268 3nmol/g FW，未脱蜡香梨则从1.654 9 nmol/g FW增长至2.911 6 nmol/g FW，此时脱蜡香梨丙二醛含量为未脱蜡香梨的1.8倍。图7

图7 脱蜡处理香梨果实丙二醛含量变化

2.7 脱蜡处理对香梨果实乙烯释放速率的影响

乙烯是重要的成熟衰老激素与果实采后生理活动密切相关。研究表明，贮藏前期，未脱蜡和脱蜡香梨大量释放乙烯，到第75 d，未脱蜡香梨达到乙烯释放高峰，乙烯释放量为68.948 4 μL/(kg·h)FW，脱蜡香梨乙烯则在第50 d时迎来了高峰，释放量为78.950 5 μL/(kg·h)FW，且未脱蜡香梨高峰为脱蜡香梨的1.15倍。在两组香梨各自到达最高峰后，随着贮藏时间的延长，未脱蜡香梨乙烯释放量呈平缓下降趋势，而脱蜡香梨呈迅速下降趋势。图8

2.8 香梨果实表皮蜡质含量的变化

研究表明，试验以1 kg果实标准进行脱蜡，整个贮藏过程中蜡质含量随着贮藏时间的增加而增大，在贮藏初期0 d蜡质含量为237 mg/kg，贮藏中期蜡质含量大幅上升至119 4 mg/kg，贮藏末期125 d蜡质含量达到1 956 mg/kg，若香梨继续贮藏蜡质含量可能还会继续上升。贮藏末期蜡质含量较贮藏初期增加了1 719 mg/kg，增幅达到825%。果实在长时间贮藏过程中，失水率升高，逐渐衰老，而蜡质为保护香梨，延缓衰老，会大量分泌来防止香梨非气孔性水分散失，从而导致了蜡质含量的增加。图9

图8 脱蜡处理香梨果实乙烯释放速率变化

图9 贮藏时间香梨表皮蜡质含量变化

3 讨 论

果品的外观品质如色泽、大小、形状等及内在品质如硬度、糖度、口味、维生素含量等共同构成了果实的商品价值[16]。生理活性指标影响其贮藏期限的长短。研究结果表明，未脱蜡香梨在低温贮藏期间果实的可溶性固形物含量缓慢升高、VC含量呈先上升后下降的趋势、贮藏第75 d出现呼吸高峰和乙烯释放高峰，这些与李学文等[16]，王风霞等[17]，wills等[18]，付雅丽等[19]对香梨、苹果、番茄、黄金梨的研究结果相一致。

果实蜡质作为保护层覆盖在果实表皮最外层，不溶解于水而溶解于有机溶液是植物进行自我防护的一道屏障[20-21]。蜡质是长链饱和脂肪酸在表皮细胞中合成的，主要由醇，酯，醛，链状烷烃和酮等组成[22]。防止植物体内的水分的非气孔性扩散，降低水分的蒸腾以及抵御植食性昆虫的作用[23]。研究中，香梨会在长期贮藏过程中分泌覆盖在果皮表面的蜡质，在香梨表面形成保护膜，防止水分散失，延缓自生衰老速度。表皮蜡质含量会随着贮藏时间的增加而增加，在贮藏初期0 d蜡质含量为237 mg/kg，贮藏末期125 d蜡质含量达到1 956 mg/kg，贮藏末期蜡质含量较贮藏初期增加了1 719 mg/kg，增幅达825%。脱蜡香梨在贮藏末期失重率高达56.14%是未脱蜡香梨的8.1倍，这与Oliveira等[24]对拟南芥等研究结果一致，蜡质是决定表皮水分散失程度的一个重要因子。果实由于失去了蜡质层的保护快速失水，导致果实糖度升高迅速。脱蜡香梨较未脱蜡香梨提前25 d出现呼吸高峰和乙烯释放量的高峰，这可能是由于失去蜡质保护，果实内外气体交换通畅，呼吸作用增强，促进成熟衰老，导致细胞膜渗透率及丙二醛含量增加。

4 结 论

脱蜡处理的香梨在贮藏过程中，脱蜡果实失重率大幅增加，在贮藏第125 d时达到56.14%，未脱蜡香梨为6.92%，两者相差49.22%。未脱蜡果实蜡质含量随着贮藏时间的增长而增加，贮藏末期蜡质含量较贮藏初期增加了1 719 mg/kg，增幅达到825%,进一步说明蜡质层的保护对香梨组织内水分的重要作用。脱蜡香梨较未脱蜡香梨提前25 d出现乙烯释放峰值和呼吸高峰，表明脱蜡处理会适当加快香梨的乙烯释放及呼吸跃变的到来。细胞膜渗透率和丙二醛含量明显高于未脱蜡香梨，表明脱蜡处理会增加其生理代活动导致香梨快速成熟衰老。

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Fund project:Supported by NSFC "Studies on the relationship between peel wax layer change and senescence of Korla fragrant pear" (31360418)

Effect of Peel Dewaxing on the Physiological Activity of Korla Fragrant Pear during Storage

ZHONG Wei-di，LI Xue-wen，ZHANG Rui-jie，ZHAO Xiao-min，ZHANG Jiao-jiao，CHENG Jun-jia

(College of Food and Pharmaceutical Sciences，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，china)

【Objective】 Korla fragrant pear was used to investigate the effect of dewaxing process on physiological activity and quality of fragrant pear in order to explore the biological role of wax on the postharvest of fragrant pear.【Method】Korla fragrant pear was used to research the change of fruit soluble solids content，weight-loss ration，VC content，respiration rate，cell membrane permeability，MDA content，ethylene release content by using room temperature and heating method，dewaxing treatment on pear with chloroform and epicuticular wax content without dewaxing treatment. Finally they were stored in the -1.5℃ and RH95% refrigerator.【Result】Compared the fragrant pear without lost wax，dewaxing treatment firmness was higher than that of the fragrant pear without lost wax during the storage time. Dewaxing treatment group firmness was higher than that of the fragrant pear without lost wax at the end of storage group. During the whole storage，dewaxing treatment group on the weight-loss ration increased rapidly. Respiratory peak 7.1 200 CO2mg/(kg·h) and ethylene peak 78.905 μL(kg·h) FW appeared 25 days earlier.【Conclusion】Dewaxing treatment accelerated senescence of Korla fragrant pear，reduced the value of the products and shorten the storage period.

Korla fragrant pear; dewaxing treatment; quality; physiological activity

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.07.007

2016-03-10

国家自然科学基金项目“库尔勒香梨采后果皮蜡质层变化与果实衰老关系研究”(31360418)

钟玮迪(1992-)，男，新疆人，硕士研究生，研究方向为果蔬采后生理及贮藏运输保鲜技术，(E-mail)465241812@qq.com

李学文(1964-)，男，新疆人，教授，博士生导师，研究方向为农产品贮藏与加工，(E-mail)xjndsp@sina.com

S661.2

A

1001-4330(2016)07-1223-07