采后贮藏期间南果梨果皮膜脂过氧化与褐变关系的研究

陈娜，郑永丽

（天津渤海职业技术学院，天津300402）

南果梨是辽宁地区的特产水果，特别是鞍山、海城、辽阳等地的地方优良品种，采收期一般集中为9月上、中旬[1]。成熟期间，石细胞少，皮薄肉细，颜色红艳，发出浓郁的香气，深受广大消费者的喜爱。南果梨采收期比较集中，采后的南果梨在常温下贮藏半个月左右就会后熟衰老、褐变、变软，失去良好的商品价值[2]。南果梨保存的常用方式就是冷藏，可适当延长贮藏期，但经冷藏后的南果梨在常温货架期间果实果皮褐变问题突出，制约了南果梨产业的发展[3]。

陈守江等[4]研究认为，α-法尼烯在氧化过程中产生、积累过氧化氢等氧化性极强的物质，过氧化氢的过量积累可诱发膜脂过氧化，使膜的透性增加，组织的相对电导率增高，膜脂过氧化产物丙二醛大量积累。吴小华等[5]研究认为，在贮藏前期果实产生大量α-法尼烯，并积累在果皮部位，随着库温升高，氧化成共轭三烯，毒害果皮表层细胞而产生褐斑。焦旋等[6]研究认为，采用1-MCP 处理的酥梨对梨果整个贮藏（0±0.5）℃果皮α-法尼烯、共轭三烯明显下降，黑皮病的发生得到明显抑制。

目前，有关南果梨采后贮藏期间果皮褐变与膜脂过氧化变化关系之间的研究，报道还较少。本研究以“南果梨”为试材，采用钙处理和抗坏血酸处理，探究在低温贮藏期间果皮膜脂过氧化的调控对褐变的影响，旨在为提高南果梨贮藏技术提供基础的理论依据和实践指导，进一步优化保鲜模式。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

南果梨于2017年9月10日采自辽宁省鞍山市果园，采摘时剔除破损果，挑选大小、成熟度、色泽等均匀一致的果实，采摘后当天运回天津进行处理。

三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、愈创木酚、聚乙烯吡咯烷酮、无水醋酸钠、冰醋酸、30%过氧化氢、正己烷、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、聚乙二醇6000、聚乙二醇辛基苯基醚、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）（均为分析纯）：天津市江天化工技术有限公司；二硫苏糖醇（dithiothretiol，DTT）（生化试剂）、抗坏血酸（化学纯）：天津明川生物技术有限公司；Florisil 柱（硅镁型吸附剂）：迈博瑞生物膜技术有限公司。

1.2 仪器设备

UV-1102 型紫外可见分光光度计：上海天美科学仪器有限公司；HH 型数显恒温水浴锅：金坛市金城国胜实验仪器厂；KDC-160HR 高速低温冷冻离心机：科大创新股份有限公司中佳分公司；BS-124S 电子分析天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；星火B 型玻璃仪器气流烘烘干器：郑州长城科工贸有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 试验处理

将试验材料随机等分为3 份，进行如下处理[7]：

1）钙处理：用2%CaCl2溶液浸泡南果梨15 min。

2）抗坏血酸处理：用0.5%抗坏血酸溶液浸泡南果梨15 min。

3）对照果：用去离子水浸泡南果梨15 min。

3 个处理各60 个果实，自然晾干后平均分3 份装入保鲜袋中并挽口包装，随机排列，放入低温冷库（0±0.5）℃中贮藏，相对湿度为90%左右。本试验从贮藏前、贮藏初期（3 个月时）、贮藏中后期（6 个月时）、贮藏末期（9 个月时）分别取样测定相关指标。

1.3.2 测定指标与方法

1.3.2.1 果皮褐变情况统计

果皮褐变指数分级标准为：0 级，果皮无褐变；1级，果皮褐变面积小于1/3；2 级，果皮褐变面积占总的1/3～2/3；3 级，果皮褐变面积大于 2/3，指数计算公式如下[8]：

果皮褐变指数/%=Σ（病果数×病果级数）/（检查总数×最高级数）×100

1.3.2.2 果皮α-法尼烯与共轭三烯含量测定

参照李磊[9]的试验方法并稍作修改。用削皮器削取果皮并刮净果皮内侧果肉，用直径0.8 cm 打孔器打成小圆片，取 20 片（约 10 cm2），放入盛有 10 mL 正己烷的20 mL 大试管中并加塞密封振荡2 h，提取α-法尼烯和共轭三烯。振荡完毕后取提取液2 mL，过Florisil 柱（硅镁型吸附剂）并用3 mL～4 mL 正己烷洗脱，合并滤液和洗脱液定容至5 mL 容量瓶，及时用紫外可见分光光度计于232 nm 处比色，测定α-法尼烯的含量。另取提取液2 mL，加2 mL 正己烷于281 nm和290 nm 处比色，测定共轭三烯的含量，测定结果以nmol/cm2表示。

1.3.2.3 丙二醛（malondialdehyde，MDA）提取及含量测定

采用李磊的方法并加以修改[9]。

取2.0 mL 上清提取液（对照空白管中加入2.0 mL 100 g/L TCA 溶液代替提取液），加入2.0 mL 0.67 %TBA，混合后在沸水浴中煮沸20 min，取出冷却后再离心1 次。分别测定上清液在450、532 nm 和600 nm 波长处的吸光值。重复3 次。

根据吸光度值，按照下面公式计算出反应混合液中 MDA 浓度（c）：

再按照下式计算出每克果皮（鲜重）中丙二醛的含量，以μmol/g FW（湿重）表示。计算公式：

式中：c 表示应混合液中丙二醛浓度，μmmol/L；V表示样品提取液的总体积，mL；VS表示测定时所取样品提取液体积，mL；m 表示样品质量，g。

1.3.2.4 过氧化物酶（peroxidase，POD）提取及活性测定

采用王蕾等[10]方法并加以修改。

取3.0 mL 25 mmol/L 愈创木酚溶液放入试管，依次加入 0.5 mL 酶提取液，200 μL 0.5 mol/LH2O2溶液，进行反应并计时。以蒸馏水为参比，在反应15 s 时开始记录反应体系在波长470 nm 处吸光度值，作为初始值，然后每隔1 min 记录1 次，连续测定，至少获得6 个点数据。重复3 次。

以每克果蔬样品（鲜重）每分钟吸光度变化值增加1 为1 活性单位，单位是△D470/（min·g）FW。计算公式：

式中：U 表示酶活力，△D470/（min·g）FW；V 表示样品提取液的总体积，mL；VS表示测定时所取样品提取液体积，mL；m 表示样品质量，g。

2 结果与分析

2.1 3种处理对南果梨贮藏期果皮褐变的影响

3 种处理对南果梨贮藏期间果皮褐变指数影响见图1。

图1 3 种处理对南果梨贮藏期间果皮褐变指数影响Fig.1 Effects of three treatments on peel browning index of‘Nanguo’pear

从图1中我们可以看出，在贮藏期间，在3 种处理中，果皮都不同程度的出现褐变现象。随着贮藏时间的增长，对照果果皮褐变非常明显的呈现出逐渐增大的趋势；浸钙处理和抗环血酸处理在贮藏6 个月时才出现褐变并且前者效果更好一些。果皮褐变程度最小是由2%氯化钙处理，贮藏品质显著高于0.5%抗坏血酸处理（P<0.05），并且极显著高于对照（P<0.01）；抗坏血酸处理的果实果皮褐变程度要低于空白对照且两者之间呈现极显著特征（P<0.01）。

2.2 3种处理对南果梨贮藏期间果皮中α-法尼烯含量的影响

3 种处理对南果梨贮藏期间果皮α-法尼烯含量的影响见图2。

由图2可以看出，在空白对照和抗坏血酸处理中α-法尼烯含量呈现先升后降的变化趋势，钙处理中α-法尼烯含量呈现逐渐上升的趋势。空白对照果实果皮中α-法尼烯含量在贮藏3 个月时达到高峰而后逐渐下降；抗坏血酸处理的α-法尼烯含量高峰出现在贮藏6 个月时，较对照处理推迟了高峰出现的时间且峰值极显著低于对照处理（P<0.01）；钙处理的α-法尼烯含量高峰在9 个月贮藏期内并未出现，且第9 个月时α-法尼烯含量值极显著低于对照果（P<0.01），且显著低于抗坏血酸处理（P<0.05）。3 种处理对α-法尼烯高峰期的出现和峰值的影响明显，对照处理α-法尼烯含量高峰出现早且数值高，变化趋势明显；钙处理和抗坏血酸处理的α-法尼烯的含量在整个贮藏期间都显著低于对照处理（P<0.05）。从以上分析可以得知，钙处理和抗坏血酸处理可有效降低α-法尼烯的含量并延迟其高峰的出现。

图2 3 种处理对南果梨贮藏期间果皮α-法尼烯含量的影响Fig.2 Effects of three treatments on peel α-Farnesene content of‘Nan Guo’pear

2.3 3种处理对南果梨贮藏期间果皮中共轭三烯含量的影响

3 种处理对南果梨贮藏期间果皮共轭三烯含量的影响见图3。

图3 3 种处理对南果梨贮藏期间果皮共轭三烯含量的影响Fig.3 Effects of three treatments on peel conjugated triene content of‘Nan Guo’pear

由图3可知，空白对照的果皮中共轭三烯呈现先升后降的变化趋势，且在贮藏6 个月时出现最大值。与空白对照处理相比，抗坏血酸处理的共轭三烯呈现逐渐上升的趋势，但贮藏期间期值一直低于空白对照处理且极显著低于对照（P<0.01）；浸钙处理的共轭三烯变化与抗坏血酸处理相似，但贮藏期间期值一直低于且显著低于（P<0.05）抗坏血酸处理。由此可见，抗坏血酸和钙处理都抑制了共轭三烯的产生，并且钙处理效果更好。

2.4 3种处理对南果梨贮藏期间果皮中MDA含量的影响

3 种处理对南果梨贮藏期间果皮丙二醛含量的影响见图4。

图4 3 种处理对南果梨贮藏期间果皮丙二醛含量的影响Fig.4 Effects of three treatments on peel MDA content of‘Nanguo’pear

由图4可知，在贮藏期间，3 种处理的南果梨果皮中MDA 含量都表现出逐渐升高的变化；空白对照的MDA 含量由0.036 23 nmol/g FW 上升到5.722 31 nmol/g FW；抗坏血酸处理的MDA 含量上升最终上升到2.570 01 nmol/g FW，与对照相比极显著地（P<0.01）抑制了MDA 含量的增加；钙处理的MDA 含量最终增加到1.316 55 nmol/g FW，极显著（P<0.01）抑制了MDA含量的上升，且与钙处理之间存在显著差异（P<0.05）。

2.5 3种处理对南果梨贮藏期间果皮中过氧化物酶含量的影响

3 种处理对南果梨贮藏期间果皮过氧化物酶活性的影响见图5。

图5 3 种处理对南果梨贮藏期间果皮过氧化物酶活性的影响Fig.5 Effects of three treatments on peel POD activity of‘Nanguo’pear

从图5中所示，在贮藏期间，南果梨3 种处理果皮中的POD 活性呈现逐渐上升的变化，空白对照处理变化幅度最大，并始终高于其它两种处理，其它两种处理。与对照处理相比，钙处理和抗坏血酸处理都极显著抑制了果皮中POD 的活性（P<0.01），并且钙处理的变化最小且一直显著低于抗坏血酸处理（P<0.05）。

3 讨论

焦璇等[6]研究酥梨贮藏期间经1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）处理的果皮 α-法尼烯、共轭三烯大幅度降低，果皮细胞膜的损伤程度得到有效减轻，黑皮病的发生得到明显抑制，能维持更好的新鲜程度和品质。赵波等[11]研究花牛苹果虎皮病时表明，在（0±0.5）℃冷藏及冷藏 8 个月后模拟货架 10 d（25 ℃）期间果皮中α-法尼烯、共轭三烯、MDA、总酚的平均含量及PPO 的平均活性均极显著的高于果肉，在果皮发生了严重的虎皮病。何近刚等[12]研究采后1-MCP 和自发气调包装（modified atmosphere packaging，MAP）处理对红富士苹果冷藏和货架期品质的影响时表明，在0 ℃冷藏和20 ℃货架贮藏中1-MCP 明显降低了冷藏期间虎皮病发病指数、果心褐变指数以及果柄端果肉褐变率，显著抑制果皮α-法尼烯及共轭三烯的生成。杜林笑等[13]研究1-MCP 处理保持库尔勒香梨常温贮藏抗氧化酶活性与品质的关系时，证实1-MCP 处理可以保持香梨果实较高的POD 活性，延缓了果实呼MDA 含量的上升，保持了果实的品质，提高了商品价值。

本研究表明，钙处理和抗坏血酸处理的南果梨抑制了果皮中α-法尼烯和共轭三烯含量，降低了丙二醛的含量，减少了过氧化物酶的活性，延缓了褐变的发生。这说明，果皮中α-法尼烯和共轭三烯合成减少，过氧化物酶的降低，促使膜质过氧化影响丙二醛含量的上升，降低对细胞膜的破坏，有效减少了果皮褐变的发生。