磨盤柿果實處理方式與衰老褐變關系探討*

董長林，李江闊，張鵬，農紹莊，張平

1(大連工業(yè)大學生物與食品工程學院，遼寧大連，116034)2(國家農產品保鮮工程技術研究中心、天津農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津，300384)

磨盤柿果實處理方式與衰老褐變關系探討*

董長林1，李江闊2，張鵬2，農紹莊1，張平2

1(大連工業(yè)大學生物與食品工程學院，遼寧大連，116034)2(國家農產品保鮮工程技術研究中心、天津農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津，300384)

以“磨盤柿”為原料，分析其貯后褐變指數與品質指標、生理生化指標及褐變相關酶系活性變化的關系，探討不同處理方式對磨盤柿果實貯后褐變的影響。結果表明:“磨盤柿”在貯藏過程中褐變指數與丙二醛(MDA)、PPO活性呈顯著正相關，與總酚含量、POD活性呈顯著負相關;冰溫庫結合柿子專用保鮮袋、氣調箱包裝及液浸處理與冷庫對照均有不同程度的褐變，其中冰溫結合柿子專用保鮮袋包裝處理褐變指數最小，效果最好，其余依次是冷庫對照、冰溫液浸和冰溫氣調箱處理。

衰老，褐變，冰溫，磨盤柿

柿樹(Diospyros kaki L.)是我國特產果樹之一，栽培歷史悠久，資源豐富，我國柿果產量占世界的60%以上［1］。磨盤柿(Diospyros kaki Thunb.)又名大蓋柿、帽兒柿等，是我國北方栽培面積最大、產量最高的品種，因其營養(yǎng)豐富、風味獨特，并具有很高的經濟及醫(yī)療價值而深受廣大消費者歡迎。但其在澀柿品種中屬于易軟易褐變的品種，在貯運過程中，經常發(fā)生變色，嚴重影響了感官質量，導致風味變劣，使消費者購買欲降低，商品價值下降。因此，研究磨盤柿貯藏過程中果實褐變的原因并揭示其褐變機理，對提高磨盤柿貯藏品質和促進柿貯藏產業(yè)的發(fā)展具有重要指導意義。

果實褐變與采后成熟衰老生理代謝密切相關。MSmock等［2］在蘋果貯藏保鮮研究中發(fā)現有7類生理失調反應，包括凍害、冷害、組織衰老、缺鈣、高CO2、低O2、機械損傷等均能引起果實褐變，由此可見，造成果實褐變的原因來自多方面。許多研究認為果實貯藏過程中褐變是由酶促褐變引起的，即是由多酚氧化酶引起的，這一結論在南果梨［3］、番石榴果［4］、蘋果［5］和白頭蒜［6］等果蔬上得到了證實。然而，目前國內外對于柿子采后貯藏過程中發(fā)生褐變的原因尚不明確，有關柿果褐變發(fā)生與其成熟衰老代謝關系的研究更是鮮有報道。因此，本文以磨盤柿為研究對象，通過探討在不同貯藏條件下褐變的發(fā)生與果實品質、生理代謝、酶及底物的變化的關系，從而揭示磨盤柿貯藏過程中果實褐變發(fā)生的原因，為提高磨盤柿貯后商品性、開發(fā)新型磨盤柿貯藏保鮮技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與處理方法

試驗所用“磨盤柿”采自天津薊縣。果實于2009年10月7日采收，用紙箱包裝，當天運回國家農產品保鮮技術研究中心(天津)冷庫充分預冷。挑選無機械損傷、大小適中、無病蟲害的柿果進行貯前處理。

處理A:用柿子專用保鮮袋包裝，每袋36個果實，放于冰溫庫(－0.5～–0.2℃)貯藏。

處理B:用氣調箱密閉貯藏，每箱36個果實，放于冰溫庫(–0.5～–0.2℃)貯藏。

處理C:用塑料箱裸果盛放，每箱36個果實，然后倒入清水浸藏，果實漂浮于水面，放于冰溫庫(–0.5～–0.2℃)貯藏。

處理D:用柿子專用保鮮袋包裝，每袋36個果實，放于冷庫［(0±1)℃］中貯藏。

其中柿子專用保鮮袋、塑料氣調保鮮箱均由國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)提供。以上所有處理重復3次，在貯藏125d后取出檢查柿果的褐變情況，并測定相關生理生化指標。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 果實褐變指數

參照李慶鵬等的測定方法［7］，依據柿果表面積的大小，將褐變程度分為:0級(無褐變，褐變面積為0)、1級(輕微褐變，褐變面積 ＜5%)、2級(輕度褐變，褐變面積 ＜10%)、3級(中度褐變，褐變面積＜30%)，4級(嚴重褐變，褐變面積 ＜60%)，5級(極度褐變，褐變面積＞60%)。計算公式:褐變指數=∑(褐變級別×該級褐變個數)/檢查總數。

1.2.2 果肉硬度的測定

采用英國產TA.XT.Plus TextureAnalyser物性測定儀測定。每個處理取3個果，分別在胴部去皮測4個點，取平均值，單位為kg/cm2。測定參數為:探頭型號P/2，直徑2 mm，測試速度2.00 mm/s;測定深度6 mm;最小感知力25 g。

1.2.3 呼吸強度的測定

隨機取3個具有代表性的無損傷的果實作為呼吸測定果，用紅外線CO2分析儀測定，單位為CO2mg/(kg·k)－1(鮮重)。

1.2.4 乙烯的測定

采用島津2010型氣相色譜儀法。每次將4個果實置于真空干燥器內，常溫下(25℃)密閉4 h后取樣20mL，用島津2010氣相色譜儀程序升溫法測定乙烯含量。采用面積外標法計算，標樣濃度為50μL/L。

1.2.5 乙醇的測定

采用島津2010型氣相色譜儀法。稱取2.5 g果肉研磨成漿，加入7.5mL飽和食鹽水，用小瓶密閉封裝，用島津2010氣相色譜儀程序升溫法測定乙醇含量。采用面積外標法計算。

1.2.6 膜透性的測定

DDS－307型電導率儀測定，用直徑1cm的打孔器在6個果實胴部的相同部位取樣，切取1 mm厚的均勻薄片10個，置于小燒杯中，加30mL去離子水，立即測定其電導率值計為P0，10 min后再次測定電導率值計為P1，然后煮沸10 min，冷卻至室溫，再次加水至刻度，測定其電導率計為P2，相對膜透性/%=［(P1－P0)/(P2－P0)］×100

1.2.7 其他指標的測定

丙二醛含量采用硫代巴比妥酸比色法測定［8］;含水量采用干燥法測定［9］;可滴定酸含量采用NaOH滴定法測定;可溶性固形物含量采用手持折糖儀測定;總酚含量采用福林酚法測定［10］;PPO活性、SOD活性、POD活性參照陳建勛等方法測定［8］。

1.2.8 數據統(tǒng)計

本實驗所有數據均由DPS7.50軟件分析和EXCEL軟件計算制作圖表

2 結果與分析

2.1 不同處理方式果實的褐變指數調查

圖1 不同處理方式果實的褐變指數

如圖1所示，經不同處理柿果間褐變指數存在顯著差異(P＜0.05)。其中，處理A柿果褐變指數顯著低于其他3種處理，貯藏結束時褐變指數僅為0.11，果實僅發(fā)生輕微褐變，并不影響其商品價值;處理D褐變指數(顯著)低于處理C和B，有少數完全褐變果出現;處理C褐變指數低于處理B，果皮出現大面積變黑，伴有黑心和果心空洞出現，褐變指數達2.97;處理B褐變指數最大，達到了果實完全發(fā)生褐變。

2.2 不同處理方式褐變果實的品質變化

硬度是指示果實軟化的直接外在表現，隨著處理方式的不同，柿果硬度出現了不同的變化。如表1所示，4個處理間柿果的硬度存在顯著差異，處理D的硬度明顯低于其他3種處理，僅為9.91 kg/cm2，其他3個處理的果實硬度均在14 kg/cm2以上。可見，處理A、B、C、能夠有效地保持果實的硬度的下降，延緩了柿果軟化進程。

可溶性固形物(TSS)是評價果實品質的重要指標之一，它含有各種水溶性的營養(yǎng)成分，變化也較復雜。隨著貯藏時間的延長，TSS的各種成分變化較大，直接影響了其在果實中含量的變化。由表1可以看出，處理A柿果TSS含量顯著高于其他3種處理，含量為15.26%，其他3種處理柿果中TSS含量間差異不顯著。

隨著貯藏時間的延長，柿果可滴定酸的含量會逐漸降低，有機酸通過生理代謝轉化成其它物質。如表1所示，各不同處理間柿果可滴定酸含量存在差異，處理B最低為0.07%，處理A最高為0.11%。

水分含量影響著果實的外觀形態(tài)，果實失水過多，果皮會出現萎蔫和褶皺現象破壞果實的商品性，同時也是水溶性營養(yǎng)物質的載體和生理代謝的場所。從表1中可以看出，各處理間的水分含量存在顯著差異。處理A果肉的含水量最高為89.88%，而果皮也有較高的含水量為77.43%，較好的抑制了果實中的水分流失。處理B的果肉含水量和處理D的果皮含 水量最低，分別為73.12%和68.81%。

表1 不同處理方式褐變果實的品質變化

2.3 不同處理方式褐變果實的生理代謝變化

生理代謝活動快慢直接影響果實衰老褐變進程，丙二醛(MDA)含量的積累是果實衰老的重要表現。由表2可以看出，各處理間MDA含量具有顯著地差異性。處理A果肉的MDA含量和果皮MDA的含量最低，分別為 14.43 μmol/g和17.71 μmol/g。相反，處理B果肉的MDA含量和果皮的MDA含量最高分別為32.91μmol/g和28.26 μmol/g。

細胞膜透性也是果實衰老的一個重要檢測指標，它的增大標志著細胞膜完整性遭到破壞程度加大。如表2所示，各處理間的細胞膜透性存在顯著地差異，處理C的細胞膜透性＞處理B＞處理D＞處理A。

表2 不同處理方式衰老褐變果實的生理變化

呼吸和乙烯釋放是果實成熟軟化及衰老褐變過程中的一個重要的生化過程，它們的強度和速率也影響著貯藏過程中果實的品質。由表2可知，各處理間的呼吸強度和乙烯釋放速率存在顯著差異。處理D呼吸強度最大為22.24 mgCO2/(kg·h)(鮮重)，但它的乙烯釋放率最低為3.48μL/(kg·h)。呼吸強度由高到低依次是處理D＞處理B＞處理A＞處理C，而乙烯釋放速率是處理C＞處理B＞處理A＞處理D，兩者沒有明顯的相關性。

乙醇在柿果的衰老褐變過程中也起著重要的作用，乙醇的含量過高能促使果實乙醇中毒發(fā)生軟化腐爛現象，它也可以在乙醇脫氫酶的作用下代謝成乙醛使果實脫澀。從表2中可以看出，處理B的含量最高為0.81 mg，其他處理乙醇含量由大到小的順序處理C＞處理D＞處理A。

2.4 不同處理方式衰老褐變果實褐變底物及其相關調控酶系的變化

柿果在貯藏過程中極易發(fā)生褐變，嚴重降低了果實的食用價值和商品性。由表3可知，處理A的總酚含量顯著高于其他處理組，含量為7.16 mg/g(鮮重)，而PPO活性顯著低于其他處理，為4.51［0.01 A/(g·min)－1(鮮重)］，且果實僅有少量發(fā)生輕微褐變，而其他處理都發(fā)生了不同級別的褐變。這是由于總酚含量減少，PPO活性增強引起的酶促褐變造成的。

表3 不同處理方式衰老褐變果實褐變底物及其相關調控酶系的變化

超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)是果實的保護酶系，能夠清除氧自由基，抑制果實褐變程度。如表3所示，各處理間2種酶的活性存在顯著地差異，處理A的SOD活性最高為99.70 U/g，其他處理SOD活性由大到小順序是處理C＞處理B＞處理D;而處理B的POD活性最低為2.94［0.01 A/(g·min)(鮮重)］。處理A較好的抑制了果實的褐變的發(fā)生，防止了總酚含量的減少，降低了PPO的活性，抑制了酶促褐變的發(fā)生。

2.5 影響柿果褐變各指標間相關性分析

利用DPS7.50對柿果的褐變指數與相關生理生化指標進行了相關性分析，所用相關數據均是各不同處理方式測定的平均值，結果見表4。從表4中可以看出，柿果褐變指數與果肉及果皮中的丙二醛含量及果肉PPO活性呈顯著正相關，相關系數分別為0.969、0.961和0.953，與果肉總酚含量呈顯著負相關，相關系數為－0.971。而褐變指數與SOD和POD的活性及其他測定項相關性不顯著。說明柿果丙二醛、總酚含量和PPO活性的變化可能是引起柿果褐變的主要原因。此外，果肉總酚含量與PPO活性呈顯著負相關，果皮和果肉中MDA含量與果肉PPO活性呈顯著正相關，果皮MDA含量與果肉總酚含量呈顯著負相關，說明總酚、PPO及MDA是通過發(fā)生反應及相互作用來影響柿果的褐變程度。

表4 褐變指數與各項指標的線性關系

3 討論

3.1 果實品質變化與衰老褐變的關系

研究表明，適宜的包裝和貯藏環(huán)境能夠有效地抑制果實水分的流失，保持TSS、可滴定酸含量和硬度的下降［17－19］，這已經在枇杷［11］、草莓［12］和甜瓜［13］得到證明。趙玉梅［20］和 Xue Y B［21］等認為果實失水萎蔫會促進多聚半乳糖醛酸酶和纖維素酶的活性升高及失水后促進多聚半乳糖醛酸酶基因的表達，加速果膠和纖維素的降解，導致果實的硬度下降速度加劇。本實驗的結果中，冰溫貯藏結合柿子專用保鮮袋包裝有效的抑制了果實水分流失和保持了較高的硬度，防止因失水造成果實萎蔫和褶皺等現象的出現，保持了果實的外觀品質，減緩了果實衰老褐變進程，這與以上研究結果相一致。相反，冷庫結合柿子專用保鮮袋貯藏，果實因失水出現了褶皺，破壞了果實的外在品質，冰溫結合密閉氣調箱和液體浸藏，果實表皮均有嚴重褐變現象發(fā)生。

3.2 果實衰老褐變與生理生化指標的相互關系

人們發(fā)現，失水不僅影響果實的外觀品質，同時也影響內在的生理代謝如呼吸強度、乙烯釋放速率、丙二醛含量的積累和質膜透性，并最終影響著果實衰老褐變的進程。失水能引起獼猴桃［14］、香蕉［15］和番茄［16］等躍變性果實呼吸強度和乙烯釋放速率增加。Burdon［22］認為，果實失水后乙烯合成前提物質ACC含量會明顯增高，2個重要酶ACS和ACO的活性會增強，能加劇果實乙烯的自我催化;饒景萍等研究認為，柿在低濕度環(huán)境下ACS和ACO的基因表達要明顯高于高濕度環(huán)境下的表達;同時，實驗果實包裝內CO2和O2的比例要控制平衡，保持果實的正常呼吸速率，避免果實無氧呼吸，防止產生大量乙醇促進果實的衰老褐變。本實驗中冰溫結合柿子專用保鮮袋包裝，具有較好的透氣性，有效地抑制了果實呼吸強度與乙烯釋放量的增加，保持了較低的質膜透性，延緩了果實的衰老褐變的進程。冰溫結合密閉氣調箱包裝也驗證了包裝內氣體比例失衡，CO2含量過高引起果實無氧呼吸，產生大量乙醇，加快了果實的衰老褐變進度。同時實驗結果也證實了丙二醛的含量和果實的褐變指數成正相關。

3.3 果實褐變過程中底物和各調控酶系間的關系

果實貯藏期間的組織褐變是酚類物質酶促氧化的結果，果實細胞間的酚類物質的含量、多酚氧化酶的活性和氧氣的供應是組織產生褐變的基本條件，抑制PPO的活性能夠降低果實發(fā)生褐變的幾率。Bower［23］和 FridovicH［24］等研究認為，細胞內的活性氧和防御系統(tǒng)之間保持著平衡，如果SOD和POD不能協調作用，O2–和H2O可經過Haber-Weiss或Fenton反應引起甲硫氨酸產生依乙烯的·OH，促進乙烯合成，加速果實的衰老褐變。本實驗中冰溫結合柿子專用保鮮袋包裝阻止了酚類物質的降低和抑制了PPO的活性，保持了果實內的SOD和POD的活性比例，有效的控制了果實的褐變指數。而其他3個處理均發(fā)生了不同程度的褐變，這說明保持果實內酚類物質的含量和抑制PPO的活性，防止果實內SOD和POD活性的比例失調，能夠有效地抑制果實酶促褐變的發(fā)生。此外，褐變指數與總酚含量呈顯著負相關，與PPO活性呈顯著正相關。

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Research on the Relationship of the Treatment Methods and Browning of‘MOPAN’Persimmonin

Dong Chang-lin1，Li Jiang-kuo2，Zhang Peng2，Nong Shao-zhuang1，Zhang ping2
1(School of Biological＆Food Engineering，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China)2(Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products，Tianjin 300384，China)

The correlation of browning index and changes of quality indicators，physiological and biochemical indicators and enzyme activity associated of Mopan persimmons after storage was analyzed.The effect of different treatments on browning index after storage was discussed.The results showed that during storage browning index was significantly correlated with MDA content and PPO activity，but it showed a significant negative correlation with total phenolic content，POD activity.The persimmon fruits were storied by controlled freezing－point technique combined with storage bags，modified atmosphere packaging，immersion treatment and cold storage(CK)all showed some degree of browning.Among them，the treatment of controlled freezing－point combined with storage bags had the smallest browning index and the best storage effect.Next is cold control(CK)，controlled freezing point technology combined with immersion，and controlled freezing point technology combined with atmosphere box.

senescence，browning，thermo-ice，mopan persim

碩士研究生(張平為通訊作者)。

*國家科技支撐項目(2006BAD30B01);天津市農業(yè)科技成果轉化與推廣項目(201002020)

2010－06－07，改回日期:2010－10－27