贮藏温度对‘皇冠李’果实品质和抗氧化活性的影响
2019-09-02郑玮璇于馨淼阿力米拉阿布都如苏力陈发兴
郑玮璇, 林 奇, 于馨淼, 阿力米拉·阿布都如苏力, 陈发兴
(福建农林大学园艺学院,福建 福州 350002)
李(PrunussalicinaLindl.)为蔷薇科李属植物,是我国栽培历史最悠久的果树之一。其果实富含糖、有机酸、维生素、矿物质和膳食纤维等营养物质,以及多酚类和类黄酮物质,具有天然的抗氧化能力[1]。‘皇冠李’(PrunussalicinaLindl. var.cordataHuangguanli)是福建农林大学园艺学院选育的新品种,2018年通过福建省林木良种审定[闽S-SV-PS-009-2018]。‘皇冠李’果实色泽艳丽,果粉厚,果肉黄色,细腻、多汁,味甜酸。李果为呼吸跃变型果实,低温贮藏果肉易褐变,高温贮藏又易腐烂变质,且不同品种的贮藏特性有所差异[2-3]。有关李采后贮藏技术的研究已见报道,汪洋等[4]认为低温贮藏能显著延长‘安哥诺’李果实的贮藏时间,最适宜的贮藏温度为 0~2 ℃;李德燕[5]研究表明,低温贮藏可延长‘冰脆李’贮藏期,贮藏期间果实硬度、有机酸及Vc含量逐渐下降,可溶性糖含量则缓慢上升,且1 ℃冷藏保鲜优于5 ℃。
抗氧化活性物质可以清除自由基,延缓机体衰老。贮藏过程中通过维持果实自由基与自由基清除系统的平衡,可以防御氧化胁迫,延缓果实腐烂[6]。温度也是影响果实采后贮藏品质及贮藏寿命的重要因子[7],适宜的低温可降低果实的呼吸强度,减缓水分的蒸腾速度并抑制微生物活动,从而延长贮藏寿命[8-9]。不同贮藏温度下李果实抗氧化活性存在显著差异。郭晓敏等[10]研究发现,与20 ℃贮藏相比,2 ℃贮藏可显著延缓李果实硬度及超氧阴离子自由基、羟自由基和DPPH自由基清除能力的降低,延长贮藏期限。果实抗氧化能力的测定方法主要有DPPH法、ABTS法和FRAP法等,但不同测定方法所得出的结果有所差异[1]。目前,有关‘皇冠李’冷藏保鲜的研究鲜见报道。因此,本研究选取早熟品种‘皇冠李’为试材,比较不同贮藏温度下果实品质和抗氧化能力的差异,以确定‘皇冠李’适宜的贮藏温度。
1 材料与方法
1.1 试验材料
‘皇冠李’选自福建省古田县李种植基地,随机采摘于不同果树。选取大小一致、无病虫害和机械损伤且成熟度相似的果实,放入装有冰袋的泡沫箱中,带回实验室后立即处理。
1.2 试验设计
将果实随机分为3组,每组300个,装入PE保鲜袋(每袋30个)并贮藏于相对湿度为70%~80%的冷藏库中。贮藏温度分别设为0、3、5 ℃,每隔7 d取样并测定相关指标,共取样6次。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 品质指标 (1)腐烂率/%=腐烂果数/总果实数×100。(2)失重率/%=(初果重-贮藏后果重)/初果重×100。各处理随机选取4袋果实。(3)果实硬度,采用QTS-25质构仪(英国CNS FARNELL公司,P/2柱型探头直径2 mm)测定。各处理随机选取3个果实,于果实赤道线上测定3个位置,取平均值。(4)可溶性固形物含量,采用UV-1800PC型紫外分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)测定。(5)可滴定酸含量,采用碱式滴定法[11]测定。除了可溶性固形物含量测定重复10次,其他测定指标均重复3次,取平均值。
1.3.2 抗氧化能力 (1)样品溶液的制备。称取2 g李果肉,加入15 mL 70%乙醇溶液(体积比)冰浴研磨,提取40 min,用4 ℃离心机离心15 min,取上清液,备用。
(2)DPPH自由基清除能力。参照宋彦等[12]、谢琳淼等[13]的方法,分别吸取400 μL样品溶液,加入等量112 μmol·L-1DPPH无水乙醇溶液,摇匀,避光下静置30 min,在517 nm处测定光密度(D1)。以无水乙醇为空白对照,测定光密度(D0)。为确保试验结果准确,计算时需要扣除样品溶液及无水乙醇的光密度(D2)。DPPH自由基清除率/%=[D0-(D1-D2)/D0]×100。将对DPPH自由基的50%清除率定义为1个活性单位,DPPH自由基清除能力以每克样品中所含的活性单位来表示。
(3)ABTS自由基清除能力。参考李鹏[14]的方法,分别吸取50 μL不同浓度样品溶液,加入750 μL ABTS测定液(7 mmol·L-1ABTS溶液与4.9 mmol·L-1过硫酸钾溶液按1∶1体积比混合),充分振荡后静置6 min,测定D1。为确保试验结果准确,计算时需要扣除样品溶液本身的光密度(D2),用双蒸水作对照(D0)。ABTS自由基清除率/%=[D0-(D1-D2)/D0]×100。将对ABTS自由基的50%清除率定义为1个活性单位,ABTS自由基清除能力以每克样品中所含的活性单位来表示。
(4)总抗氧化能力。采用FRAP法,参考文献[14],取0.2 mL样品,加入3 mL TPTZ工作液(由0.3 mol·L-1、pH3.6的醋酸钠缓冲液与10 mmol·L-1TPTZ溶液、20 mmol·L-1FeCl3溶液按体积比10∶1∶1配制而成),于37 ℃下放置45 min,在593 nm处测定光密度(D1)。以样品溶剂作为对照(D0),以0.3 mol·L-1醋酸盐缓冲液(pH3.6)加等体积样品溶液作为空白(D2)。D1-D2-D0对应标准曲线上相应的硫酸亚铁浓度定义为FRAP值,并作为总自由基清除能力的活性单位。样品总自由基清除能力以每克样品中含有的活性单位表示。
(5)标准曲线制作。吸取不同浓度的FeSO4标准液(0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.10 mg·mL-1),加入3 mL FRAP工作液,混合后于37 ℃水浴30 min,测定D593 nm。得到回归方程:Y=0.000 5X+0.156 6,相关系数R2=0.999 3。
1.4 统计与分析
采用Excel 2010进行数据处理与分析,并绘制图表。
2 结果与分析
2.1 贮藏温度对‘皇冠李’果实品质的影响
2.1.1 腐烂率 贮藏温度不同,果实开始腐烂的时间及腐烂程度不同(图1)。贮藏温度为5 ℃时,‘皇冠李’果实贮藏第7 天开始出现腐烂,0和3 ℃贮藏下果实开始腐烂的时间则晚于5 ℃。贮藏21 d后,3个贮藏温度下果实腐烂率均大幅度上升,0 ℃贮藏下腐烂率上升的速度明显低于其他温度。贮藏42 d时,5 ℃贮藏的果实腐烂率最高,为23%;0和3 ℃贮藏下果实腐烂率分别为16%和18%,说明0 ℃贮藏对延缓果实腐烂的效果最好。
2.1.2 果实硬度 果实硬度是判断果实是否软化的指标[15],硬度越大说明果肉细胞越能维持较好水平。随着贮藏时间的延长,3个贮藏温度下‘皇冠李’果实硬度均呈现下降趋势(图2)。贮藏0~14 d时果实硬度下降最快,其中5 ℃贮藏降幅最大,达48.21%,而0、3 ℃贮藏降幅分别为24.02%、41.32%。贮藏后期果实硬度降幅差异不明显。总体来看,0 ℃贮藏能有效延缓贮藏前期果实的软化。
图1 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实腐烂率的变化
Figure 1 The change of fruit rot rate of ‘Huangguanli’ plum at different storage temperatures
图2 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实硬度的变化
Figure 2 The change of fruit firmness of ‘Huangguanli’ plum at different storage temperatures
2.1.3 失重率 失重率是衡量果实新鲜度的重要指标之一。随着贮藏时间的延长,3个贮藏温度下‘皇冠李’果实失重率均逐渐升高(图3)。其中,5 ℃贮藏下果实失重率变化最快,0 ℃贮藏下则最缓慢。贮藏至42 d时,5 ℃贮藏下果实失重率高达2.21%,而0和3 ℃贮藏下失重率分别为1.40%和1.86%,表明0 ℃贮藏对延缓果实失重效果最好。
2.1.4 可溶性固形物含量 随着贮藏时间的延长,3个贮藏温度下‘皇冠李’果实可溶性固形物含量均呈先上升后下降的趋势(图4)。5 ℃贮藏下果实可溶性固形物含量在第7 天时出现峰值,为17.3%,随后开始下降;0和3 ℃贮藏下果实可溶性固形物含量峰值均出现在第14天,分别为17.4%和16.8%。贮藏至42 d时,0、3、5 ℃贮藏下可溶性固形物含量分别为15.8%、13.7%、12.6%,各处理之间差异明显。总体来看,0 ℃贮藏有利于延缓果实可溶性固形物含量的下降,贮藏42 d后‘皇冠李’果实可溶性固形物含量仍维持在较高水平。
图3 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实失重率的变化
Figure 3 The change of fruit weight loss rate of ‘Huangguanli’ plum at different storage temperatures
图4 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实可溶性固形物含量的变化
Figure 4 The change of soluble solid content of ‘Huangguanli’ plum at different storage temperatures
2.1.5 可滴定酸含量 ‘皇冠李’中的可滴定酸主要为有机酸,可以维持果实适当的糖酸比,形成‘皇冠李’特有的风味。随着贮藏时间的延长,3个贮藏温度下‘皇冠李’果实可滴定酸含量均呈现先上升后下降的趋势(图5)。贮藏至第7天时,3个贮藏温度下可滴定酸含量均出现峰值,分别为1.76%、1.68%、1.61%,差异并不明显。0 ℃贮藏下果实可滴定酸含量相对其他2个处理下降较平缓。贮藏至42 d时,0 ℃贮藏下果实可滴定酸含量最高,为0.92 %,高于3、5 ℃。说明低温处理能显著延缓果实可滴定酸含量的下降,保持‘皇冠李’的品质和风味。
图5 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实可滴定酸含量的变化Figure 5 The change of titratable acid content of ‘Huangguanli’ plum at different storage temperatures
2.2 贮藏温度对‘皇冠李’果实抗氧化活性的影响
2.2.1 DPPH自由基清除能力 DPPH是一种稳定的自由基,其乙醇溶液呈紫色,在517 nm处有最大吸收峰,可以根据光密度变化来检测抗氧化剂清除自由基的能力[16]。随着贮藏时间的延长,3个贮藏温度下‘皇冠李’果实DPPH自由基清除能力均呈现先上升后下降的趋势(图6)。0 ℃贮藏下果实DPPH自由基清除能力在峰值出现后下降较3、5 ℃贮藏下缓慢。相同贮藏时间下,3个贮藏温度果实DPPH自由基清除能力大小依次为:0 ℃>3 ℃>5 ℃,说明0 ℃贮藏可以延缓果实DPPH自由基清除能力的下降。
图6 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实DPPH自由基清除能力的变化Figure 6 The change of DPPH radical scavenging ability of ‘Huangguanli’ plum at different storage temperatures
2.2.2 ABTS自由基清除能力 ABTS是一种稳定的蓝绿色水溶性自由基,734 nm处有最大吸收峰,可通过光密度的变化衡量待测物对ABTS自由基的清除能力[17]。随着贮藏时间的延长,3个贮藏温度下‘皇冠李’果实ABTS自由基清除能力均呈现下降趋势(图7)。贮藏至42 d时,0、3、5 ℃贮藏下果实ABTS自由基清除能力分别为0.036 9、0.041 1与0.047 8 U·g-1。总体来看,0 ℃贮藏下果实ABTS自由基清除能力下降最缓慢。
图7 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实ABTS自由基清除能力的变化Figure 7 The change of ABTS radical scavenging ability of ‘Huangguanli’ plum at different storage temperatures
2.2.3 总抗氧化能力 随着贮藏时间的延长,3个贮藏温度下‘皇冠李’果实总抗氧化能力均呈现先下降后上升的趋势(图8)。贮藏21 d时,各贮藏温度下果实总抗氧化能力均出现最低值,其中0 ℃贮藏下总抗氧化能力最高,之后均开始上升。贮藏至42 d时,0、3、5 ℃贮藏下果实总抗氧化能力分别为8.98、8.17、7.58 U·g-1。总体来看,0 ℃贮藏下果实总抗氧化能力始终高于3 和5 ℃贮藏。
图8 不同贮藏温度下‘皇冠李’果实总抗氧化能力的变化Figure 8 The change of total antioxidant capacity of ‘Huangguanli’ at different storage temperatures
3 小结
低温贮藏是保持果实新鲜品质、延缓衰老的有效方法。王敏等[18]研究表明,在一定温度范围内,降低温度可以抑制果实呼吸作用,减少营养物质消耗,进而保持果实品质,延长贮藏寿命。本研究表明,0 ℃低温贮藏能显著抑制‘皇冠李’果实腐烂率的上升,维持果实硬度,抑制果实失重及可滴定酸、可溶性固形物含量的下降。通过对不同贮藏温度下‘皇冠李’各个品质指标的测定及比较,发现0 ℃贮藏最有利于‘皇冠李’的储藏保鲜。
适宜的贮藏温度能提高果实的抗氧化活性。杨震峰[19]研究发现,低温贮藏能减少杨梅果实中抗氧化组分含量的下降,维持果实较高的自由基清除能力;刘亮等[20]研究表明,低温贮藏可以显著减少葡萄果肉和果皮中总酚、花色苷含量的下降,维持果实较高的DPPH自由基清除能力。本研究表明,低温储藏能明显抑制‘皇冠李’抗氧化活性的下降,0 ℃贮藏下‘皇冠李’果实的DPPH与ABTS自由基清除能力、总抗氧化能力均高于3与5 ℃。说明0 ℃贮藏能有效延缓果实DPPH与ABTS自由基清除能力的降低,维持较高的抗氧化水平。