采收期对黄金梨果心褐变和膜脂过氧化的影响

刘梦竹，周宏胜，胡花丽，张雷刚，罗淑芬，张映曈，李鹏霞,*

(1.沈阳农业大学 食品学院，辽宁 沈阳 110866；2.江苏省农业科学院 农产品加工研究所，江苏 南京 210014；3.江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室，江苏 南京 210014)

黄金梨(PyruspyrifoliNakai cv. Whangkeumbae)系韩国园艺场选育出的砂梨品种，果肉白色，汁多肉细，味甜，品质极好，1997年引入我国后发展迅速，栽培面积逐渐增加[1]。黄金梨不耐贮藏，采后易软化和褐变，低温贮藏虽然可以延长黄金梨的贮藏期，但低温贮藏后期极易果心褐变。0～1 ℃贮藏90 d的黄金梨未见明显果心褐变，但贮藏180 d后果心褐变率高达70%[2]，果心褐变已成为影响黄金梨产业发展的瓶颈。

虽然关于采收期对梨果心褐变发生及果实褐变与膜脂过氧化的关系已有部分报道[6, 7]，但不同采收期对黄金梨采后品质、果心膜脂过氧化和果心褐变发生的影响还鲜见系统性报道。本研究通过探索2个不同采收期对果心膜脂过氧化及褐变的影响，旨在进一步明确黄金梨果心褐变发生的机理，并为实际生产中采后黄金梨果心褐变防控方法的研究提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验用黄金梨采自江苏省南京市溧水基地，分别于2017年8月15日(花后135 d，早采)和8月25日(花后145 d，晚采)采摘大小均匀、无病虫害的果实，套果实网套后用纸箱包装后当天运抵实验室进行低温贮藏(温度(0±1) ℃、相对湿度80%～90%)。采收当天(0 d)取样后，从60 d开始每隔30 d取样一次，测定各相关指标。

1.2 试验方法

1.2.1 硬度、可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量测定

采用FT-011手持硬度计测定黄金梨果肉硬度；

PAL-1型数显手持折光仪测定TSS含量；

酸碱滴定法测定可滴定酸含量[8]。

1.2.2 果心褐变率、果心褐变指数、丙二醛(MDA)含量、细胞膜离子渗透率测定

果肉褐变率和褐变指数测定：沿黄金梨果实赤道部位横切，对果心部位褐变情况进行观察，参照梁丽雅等[3]方法进行统计和计算；

果心丙二醛含量测定和细胞膜离子渗透率的测定参考曹建康等[9]的方法。

1.2.3 过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子的测定

H2O2含量的测定采用硫酸钛比色法，参考Patterson等的方法[10]；

1.2.4 POD、CAT、SOD活性测定

POD、CAT和SOD活性的测定参考梁丽雅等的方法[3]：

POD、CAT酶活以每分钟内OD值变化0.01为1个活性单位U，酶比活力均以U·g-1表示；

SOD活性测定：以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位U，酶比活力用U·g-1表示。

1.2.5 总酚含量和多酚氧化酶(PPO)活性的测定

总酚含量的测定采用福林酚法[12]；

PPO活性的测定采用邻苯二酚比色法测定多酚氧化酶的活性[9]。

1.3 统计分析

所有数据均平行测定3 次，采用 Origin 8.5软件制图，所有数据用SPSS 20.0软件进行分析，显著性采用ANOVA进行邓肯氏多重差异分析，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同采收期对低温贮藏期黄金梨果肉品质的影响

硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量是梨果实重要的品质指标，与贮藏期黄金梨的品质紧密相关。不同时期采收的黄金梨果实经过冷藏后，果实硬度随贮藏期的延长呈逐渐下降趋势(图1 A)。早采和晚采黄金梨果实采收时硬度分别为6.73和6.51 kg·cm-2，差异不显著，贮藏120 d后，早采果硬度明显地高于晚采果(P<0.05)。如图1B所示，果实可溶性固形物含量(TSS)呈现先上升后下降的趋势，贮藏90 d后可溶性固形物最高，之后逐渐降低；采收时晚采果的可溶性固形物含量略高于早采果，90 d后TSS含量差异不显著。由图1C可见，黄金梨果实的可滴定酸含量随着贮藏期缓慢降低，早采果和晚采果的变化趋势类似，但早采黄金梨可滴定酸含量的下降速度明显慢于晚采果(P<0.05)。

图1 不同采收期对低温贮藏期黄金梨果肉品质的影响Fig.1 Effects of different harvest time on the quality of ‘Wangkeumbae’pear during low temperature storage

2.2 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心褐变率及褐变指数的影响

不同时期采收的黄金梨在贮藏过程中果心褐变情况如图2A和2B所示，随贮藏期的延长，果心褐变逐渐发生。黄金梨果心褐变在冷藏90 d后逐渐发生，150 d时褐变程度急剧加重，90 d时，早采黄金梨和晚采黄金梨的果心褐变率分别为4%和9.33%，150 d时高达18%和35.33%，90 d后晚采黄金梨果心褐变率显著高于早采果(图2A)。如图2B所示，果心褐变指数的变化趋势和果心褐变率的变化趋势类似，果心褐变指数随贮藏期的延长逐渐升高，但90 d后，晚采黄金梨果心褐变指数明显高于早采黄金梨(P<0.05)。

图2 不同采收期对黄金梨低温贮藏期间果心褐变率和褐变指数的影响Fig.2 Effects of different harvest time on core browning incidence and browning index of ‘Whangkeumbae’ pear during low temperature storage

2.3 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心MDA含量和膜离子渗透率的影响

MDA是膜脂过氧化最重要的产物之一，MDA含量的变化通常用于指示膜系统受损程度。随着贮藏时间的延长，黄金梨果心MDA含量不断升高，贮藏后期，果心MDA含量快速上升；贮藏前期，早采和晚采果心的MDA含量差异不明显，90 d起晚采果果心的MDA含量显著地高于早采果(P< 0.05)(图3 A)，说明晚采的黄金梨果心膜脂过氧化程度更为严重。膜离子渗透率可反映细胞膜受损程度，细胞膜受损越大，离子渗透率越高。低温贮藏期间黄金梨果心离子渗透率的变化趋势与MDA含量的变化趋势类似，贮藏过程中膜离子渗透率不断上升(图3B)。贮藏后期，晚采黄金梨果心的膜离子渗透率明显高于早采黄金梨，120 d时，早采黄金梨果心的离子渗透率为53.94%，而晚采黄金梨果心为68.71%，表明早采黄金梨的果心膜损伤程度较低。

图3 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心MDA含量和膜离子渗透率的影响Fig.3 Effects of different harvest time on the MDA content and ion leakage in the core of ‘Whangkeumbae’ pear during low temperature storage

2.4 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心产生速率及H2O2含量的影响

图4 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心产生速率及H2O2含量的影响Fig.4 Effects of different harvest time on the rate of and H2O2 content in the core of ‘Whangkeumbae’ pear during low temperature storage

2.5 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心抗氧化酶活性的影响

SOD、POD、CAT等可参与氧化胁迫响应，抑制膜脂过氧化对膜系统的伤害。从图5A可知，在整个贮藏期，SOD活力呈现先上升后下降的趋势，且从第60 d起，早采黄金梨果心SOD活性始终明显高于晚采黄金梨果心(P<0.05)。由图5B可知，在贮藏过程中CAT活性在贮藏前期急剧上升，60 d时达到最大值，之后逐渐下降。贮藏60 d后，早采黄金梨果心CAT活性显著高于晚采果(P<0.05)。由图5C可知，POD活性也呈现先上升后下降的趋势，第90 d、120 d和150 d时，早采黄金梨果心POD活性显著高于晚采黄金梨(P<0.05)。

图5 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心SOD、CAT、POD活性的影响Fig.5 Effects of different harvest time on the activity of SOD、CAT、POD in the core of ‘Whangkeumbae’ pear during low temperature storage

2.6 不同采收期黄金梨低温贮藏期果心总酚含量及PPO活性的变化

如图6A所示，黄金梨果心组织的酚类物质含量在贮藏60 d前缓慢升高，60 d后急剧升高并在120 d时含量最高，120 d之后略有下降。与晚采黄金梨相比，早采黄金梨果心酚类物质含量较低，特别是90、120、150 d期间果心酚类物质含量显著低于晚采果(P<0.05)。由图6B可知，果心PPO活性在90 d前缓慢升高，90 d后急剧升高；整个贮藏期，早采黄金梨果心PPO活性均低于晚采黄金梨。在贮藏前期，两个采收期的黄金梨果心PPO活性并无显著差异，直至90 d后，晚采黄金梨果心PPO活性显著高于早采黄金梨(P<0.05)。

3 讨论与结论

3.1 讨论

图6 不同采收期对黄金梨低温贮藏期果心总酚含量及PPO活性的变化Fig.6 Effects of different harvest time on the total phenolic content and PPO activity in the core of ‘Whangkeumbae’ pear during low temperature storage

果心褐变的发生主要是由于酚类物质的酶促氧化所致：即在有氧条件下，酚类物质由PPO催化被氧化为醌，醌再通过聚合作用产生有色物质而引起组织褐变[15]。本研究中，贮藏期黄金梨果心的酚类物质含量和PPO活性持续升高，可能是果心褐变发生的重要的原因，提早采收显著降低了黄金梨果心中的酚类含量和PPO活性，这将有利于减少PPO催化酚类物质氧化引起的褐变反应，减少果心褐变的发生。Queiroz等发现酚类物质存在于液泡中，而PPO存在于质体中，正常发育的果实中，由于液泡的区室化作用避免了酚的酶促氧化，液泡膜破裂后PPO活性才被激活导致褐变的发生[16]。黄金梨果心褐变指数的变化趋势与氧化胁迫、膜损伤相关指标的变化趋势一致，表明贮藏过程中氧化胁迫造成的液泡膜、细胞膜的损伤可能是导致褐变发生的重要原因。

随着其采收期的推迟，黄金梨果实品质逐渐提高，表现为较高的可溶性固形物含量。不同时期采收的黄金梨果实的耐贮性不同，晚采收的黄金梨耐贮性明显低于早采果，果实的硬度和可滴定酸含量的下降明显的快于早采果，这与前人的研究结果类似[4]。黄金梨果心褐变主要发生在贮藏后期，早采果实明显延缓了果心褐变发生，黄金梨适宜采收期应该综合考虑果实品质和果实贮藏性，根据果实的不同用途针对性采收。

3.2 结论