乙醇熏蒸處理對楊梅果實保鮮及抗氧化活性的影響

楊愛萍，汪開拓，金文淵，鄭永華*

(1.江蘇經貿職業技術學院食品系，江蘇 南京 210007；2.重慶三峽學院生物系，重慶 404100；3.蘇州大福外貿食品有限公司，江蘇 蘇州 215111；4.南京農業大學食品科技學院，江蘇 南京 210095)

乙醇熏蒸處理對楊梅果實保鮮及抗氧化活性的影響

楊愛萍1，汪開拓2，金文淵3，鄭永華4,*

(1.江蘇經貿職業技術學院食品系，江蘇 南京 210007；2.重慶三峽學院生物系，重慶 404100；3.蘇州大福外貿食品有限公司，江蘇 蘇州 215111；4.南京農業大學食品科技學院，江蘇 南京 210095)

研究不同乙醇用量熏蒸處理對“烏種”楊梅果實采后腐爛、品質及抗氧化活性的影響。先將果實置于20℃下用100、250、500μL/L和1000μL/L乙醇熏蒸處理3h，然后轉入1℃冷藏8d。結果表明：500μL/L乙醇處理能最顯著的抑制楊梅果實貯藏期間腐爛率和細菌總數的上升，降低果實可溶性固形物和可滴定酸損失，維持其較高的硬度及VC含量；同時，乙醇處理還有效抑制了楊梅果實在貯藏期間總酚和總花色苷含量的下降，誘導果實中主要酚類單體物質楊梅黃酮和槲皮素-3-O-蕓香苷及花色苷類主要單體物質矢車菊-3-葡萄糖苷的合成，抑制DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)清除率和還原力的下降，從而保持較高的果實抗氧化活性。結論：乙醇處理在楊梅果實保鮮中具有較好的應用前景。

楊梅；乙醇處理；腐爛；品質；抗氧化活性

楊梅(Mycira rubraSieb. et Zucc.)為我國南方特色水果，果實色澤鮮艷、風味獨特，同時果實中還富含多酚類、花色苷類和黃酮類等多種天然抗氧化活性成分，能有效清除人體內的活性氧，預防各種慢性疾病的發生，因而深受消費者喜愛[1]。但楊梅果實水分高、組織柔軟且無外果皮包裹，采后易受病原菌的侵染而發生腐爛變質，在常溫下的貨架期僅為1～2d[2]。因此，研究楊梅果實采后腐爛控制技術，已成為解決楊梅果實貯運保鮮問題的關鍵。

乙醇作為一種植物天然產生次生代謝物質具有強烈的殺菌作用，采用適當用量外源乙醇處理可顯著抑制青花菜[3]、豌豆[4]、葡萄[5]、櫻桃[6]和桃[7]等多種果蔬采后腐爛的發生。此外，乙醇處理還可以顯著促進葡萄采后抗氧化物質的合成，從而提高果實的抗氧化活性[8]。因而乙醇處理在食品保藏中顯示出了較好的應用前景[9]。對楊梅[10-11]的研究也發現，適當用量的乙醇熏蒸處理可顯著抑制果實采后腐爛并保持品質，但乙醇處理對楊梅果實抗氧化活性的影響尚未見報道。本實驗研究不同乙醇處理對楊梅果實采后腐爛、品質以及抗氧化活性的影響，旨在為乙醇處理在楊梅果實采后貯運保鮮中的應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

供試材料為“烏種”楊梅(Mycira rubraSieb. et Zucc. cv. Wumei)，果實采摘于江蘇省蘇州市西山鎮，采收后4h內運回實驗室，選擇大小一致、八成熟、無病蟲害和機械損傷的果實。

碳酸鈉、苯丙氨酸、β-巰基乙醇、脫氧核糖、二甲基亞砜 國藥集團化學試劑有限公司；鐵氰化鉀、鄰菲羅啉、硫酸亞鐵、抗壞血酸 南京賽吉公司；輔酶A、ATP、4-香豆酸、Follin試劑、酚類和花色苷單體、DPPH 美國Sigma公司；乙腈、甲酸均為國產色譜純；硼酸、硼砂、鹽酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、醋酸、醋酸鈉、丙酮、乙醇、三氯乙酸、三氯化鐵均為國產分析純。

GL-20G-H型冷凍離心機 上海安亭科學儀器廠；UV-1600型分光光度計 上海美譜達儀器有限公司；FA1104N電子天平 上海精密科學儀器有限公司；1100型高效液相色譜 美國安捷倫公司；E-200型生物顯微鏡 日本尼康公司；血球計數板 上海醫用光學儀器廠；TA-XT2i型質構儀 英國Stable Micro System公司；WYT-4型手持折光儀 中國泉州光學儀器廠；MIR-233生化培養箱 日本三洋公司。

1.2 材料處理

在預試驗中，將楊梅果實隨機分為5組，放入密閉容器中，在20℃分別以0(對照)、100、250、500、1000μL/L乙醇熏蒸處理3h。處理結束后，將果實通風1h后用聚乙烯塑料盒(20×12×8cm)分裝，于(1±1)℃貯藏8d后測定果實腐爛率。處理組果實最佳乙醇用量處理 3h，對照組在20℃密閉放置3h。處理結束后，將果實通風1h后用塑料盒分裝，在(1±1)℃、相對濕度90%～95%條件貯藏8d。分別在果實處理前(0d)和貯藏期間每隔2d取樣進行分析測定。

1.3 指標測定

1.3.1 腐爛率

楊梅果實表面出現霉菌性病斑即記為爛果。

1.3.2 菌落總數

楊梅果實菌落總數的測定：參照GB4789.2—2008《菌落總數測定方法》進行[12]，略有改進。隨機挑選每個處理組的5顆楊梅果實，質量大約為60～70g，以無菌操作分別放置于含有400mL生理鹽水(內含0.1%(V/V) Tween-80)的錐形瓶中，經充分振蕩30min后做成1:10(g/mL)均勻稀釋液。取50μL稀釋液涂布于營養瓊脂培養基上，再置37℃恒溫箱內培養24 h后顯微觀察并計算細菌的菌落形成單位(CFUs)。

1.3.3 果實可溶性固型物與可滴定酸含量測定

用手持折光儀測定可溶性固型物(total soluble solids，TSS)含量；采用標準氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸(titratable acidity，TA)，結果以蘋果酸百分含量表示。

1.3.4 果實硬度和VC含量測定

用質構儀測定果實硬度。探頭(SMSP/6)直徑為5mm，下壓距離為5mm，下壓速度為1mm/s。采用鄰菲羅啉比色法測定VC含量，結果以mg/g表示。

1.3.5 果實總酚和總花色苷含量測定

取1g果肉用5mL丙酮勻漿并離心，取上清液用于總酚總花色苷含量的測定。采用Slinkard等[13]的Flion-Ciocalteu法測定果實總酚含量；采用Cheng等[14]的pH差異法測定果實總花色苷含量。以上結果均以mg/g表示。

1.3.6 酚類和花色苷類單體含量測定

參照Bao等[1]的液相色譜法進行，略有改進。取5g果肉用20mL丙酮勻漿并離心，取上清液旋轉蒸發后過C18Sep-Pak萃取小柱再經0.45 μm孔徑的纖維膜過濾，得濾液進行測定。手動進樣，進樣體積為20 μL提取液。分析色譜柱為反向C18分析柱，柱溫20℃。流動相由3% (V/V)甲酸溶液和色譜純的甲醇溶液兩部分組成，梯度洗脫40min，流速為1mL/min。分別在280、370、520nm測定酚酸、黃酮和花色苷類單體物質。以外標法測定相關物質的含量，結果均以mg/kg表示。

1.3.7 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)自由基清除力和總還原力測定

DPPH自由基清除率參照Larrauri等[15]方法進行測定，結果以清除百分率表示；還原力采用Ozsoy等[16]方法測定，結果以三氯化鐵反應液在700nm處的吸光度(A)來表示。

1.4 數據分析

以上指標測定除腐爛率和硬度重復10次外，其余指標均重復3次。采用SPSS12.0進行數據處理分析，用鄧肯氏多重比較方法進行差異顯著性檢驗，5%為顯著水平。

2 結果與分析

2.1 不同用量乙醇處理對楊梅果實腐爛的影響

果實腐爛是限制楊梅采后貯藏期最重要的因素。如圖 1所示，100～1000μL/L乙醇處理均可顯著(P＜0.05)抑制楊梅果實在貯藏期間腐爛率的上升，且乙醇用量越高，果實腐爛率越低。但在1℃貯藏8 d后，1000μL/L乙醇處理果實的腐爛率(13.6%)反而略高于500μL/L乙醇處理(12.7%)，因此在以下選用500μL/L乙醇熏蒸處理進一步研究其對楊梅果實冷藏時品質和抗氧化活性的影響。

圖1 不同用量乙醇處理對1℃貯藏8d后楊梅果實腐爛率的影響Fig.1 Effect of different dosages of ethanol fumigation on decay incidence in Chinese bayberry after storage at 1 ℃ for 8 d

2.2 乙醇處理對楊梅果實細菌總數的影響

圖2 乙醇處理對楊梅果實細菌總數的影響Fig.2 Effects of different dosages of ethanol fumigation on total aerobic bacteria count in Chinese bayberry

楊梅果實的細菌總數在冷藏期間逐漸上升(圖2)，從而影響果實的安全品質。500μL/L乙醇處理顯著(P＜0.05)抑制了果實細菌總數的上升。至冷藏8d時，乙醇處理果實的細菌總數比對照果實降低了近1000倍，從而有效的保證了實用的安全性。

2.3 乙醇處理對楊梅果實可滴定酸、可溶性固形物和VC含量以及硬度的影響

圖3 乙醇處理對楊梅果實可滴定酸(A)、可溶性固形物(B)、硬度 (C)以及VC含量(D)的影響Fig.3 Effects of different dosages of ethanol fumigation on titratable acidity, total soluble solids, firmness and Vitamin C in Chinese bayberry

可滴定酸和可溶性固形物是形成楊梅果實特有風味的重要物質。如圖 3A和3B所示，楊梅果實可滴定酸和可溶性固形物含量在冷藏期間呈逐漸下降趨勢，乙醇處理能顯著抑制(P＜0.05)果實可滴定酸和可溶性固形物含量的下降。在冷藏8d后，乙醇處理果實中的可滴定酸和可溶性固形物含量分別是對照果實的1.78倍和1.23倍。果實硬度能夠直接反應果實的貯藏效果，而VC含量是評價果實營養價值的重要指標。如圖 3C和3D所示，隨著貯藏時間的延長，楊梅果實硬度和VC含量逐漸下降。乙醇處理能顯著抑制(P＜0.05)果實硬度和VC含量的下降，在整個冷藏期間乙醇處理果實的硬度和VC含量均顯著(P＜0.05)高于對照果實。

2.4 乙醇處理對楊梅果實總酚、總花色苷和單體物質含量的影響

圖4 乙醇處理對楊梅果實總酚(A)和總花色苷(B)含量的影響Fig.4 Effects of different dosages of ethanol fumigation on total phenolic and total anthocyanin contents in Chinese bayberry

楊梅果實在冷藏期間，總酚含量隨著貯藏時間的延長而緩慢下降，而總花色苷含量則呈先上升再緩慢下降的趨勢。乙醇處理明顯抑制了楊梅果實總酚含量的下降，在整個冷藏期間乙醇處理果實的總酚含量都顯著(P＜0.05)高于對照果實(圖4A)。同時，乙醇處理顯著(P＜0.05)誘導了花色苷的合成，乙醇處理果實中總花色苷含量在冷藏第2天達到峰值，其含量是對照果實的1.31倍，隨后也保持了較高的含量(圖4B)。

楊梅中酚類單體物質主要為沒食子酸和原兒茶酸、楊梅黃酮和槲皮素-3-O-蕓香苷；楊梅花色苷主要成分為矢車菊-3-葡萄糖苷。如表 1所示，上述5種單體物質含量在貯藏前期逐漸上升，隨后緩慢下降。在貯藏前4d，乙醇處理可顯著(P＜0.05)誘導楊梅黃酮，槲皮素-3-O-蕓香苷和矢車菊-3-葡萄糖苷的合成，并在貯藏后4 d維持了它們較高的含量。但乙醇處理對沒食子酸和原兒茶酸含量無顯著影響。

2.5 乙醇處理對楊梅果實抗氧化能力的影響

為評價楊梅果實的抗氧化能力，本實驗選取了DPPH自由基清除率和總還原力來作為評價指標。如圖5所示，對照果實的DPPH自由基清除率和總還原力在冷藏期間迅速下降。乙醇處理顯著(P＜0.05)抑制了DPPH自由基清除率和總還原力的下降，在整個貯藏期間乙醇處理果實的DPPH自由基清除率和總還原力都顯著(P＜0.05)高于對照果實這說明乙醇處理可保持果實較高的抗氧化活性。

表1 乙醇處理對楊梅果實酚類和花色苷單體含量Table 1 Effect of different dosages of ethanol fumigation on the contents of individual phenolic and anthocyanin compounds in Chinese bayberry

圖5 乙醇處理對楊梅果實DPPH自由基清除率(A)和還原力(B)的影響Fig.5 Effects of different dosages of ethanol fumigation on DPPH free radical scavenging capacity and reducing power of Chinese bayberry

3 討 論

組織腐爛是限制果蔬采后貯藏最重要的問題。許多研究表明，采用適當用量的外源乙醇處理可顯著抑制多種果蔬采后腐爛的發生，從而延長貯藏期[9]。本研究發現500μL/L乙醇處理可以顯著抑制楊梅果實采后腐爛的發生和細菌總數的上升，同時減少果實可滴定酸、可溶性固形物和VC含量的損失和延緩果實硬度的下降。這些結果表明，適當用量的乙醇熏蒸處理可有效控制楊梅采后病害的發生，同時保持果實固有品質，從而延長果實的貯藏期和保證實用的安全性，因而乙醇處理在楊梅果實保鮮中具有較好的應用前景。但乙醇處理對楊梅果實防腐的效果與處理濃度有關，在一定濃度范圍內，乙醇用量越高，對果實防腐的作用越大。但乙醇用量過高，則會引起果實的滲透傷害[17]，這是本研究中1000μL/L乙醇處理的防腐效果不及500μL/L處理的可能原因。

近年來的研究發現，乙醇能夠調控植物一系列的生理生化反應，包括促進葡萄果實中花色苷的積累[8]和誘導青花菜中葉綠素的合成等[18]。在本試驗中，500μL/L乙醇處理顯著誘導了楊梅果實總酚和花色苷的增加，并在冷藏期間維持了它們較高的含量；進一步的液相色譜分析發現，乙醇處理也明顯誘導了楊梅果實中一些活性單體物質如楊梅黃酮、槲皮素-3-O-蕓香苷和矢車菊-3-葡萄糖苷的合成。伴隨著這些抗氧化物質含量的提高，乙醇處理的楊梅果實DPPH自由基清除率及還原力均明顯高于對照果實，這說明乙醇可以通過促進楊梅果實酚類和花色苷類物質的合成來提高果實抗氧化活性，從而提高果實的營養價值。但乙醇促進楊梅果實總酚和花色苷含量增加的機理還不清楚，尚待進一步研究。

4 結 論

4.1 500 μ L/L乙醇處理可以可顯著抑制楊梅冷藏期間病害的發生，同時保持果實固有品質，延長果實的貯藏期，因而乙醇處理在楊梅果實保鮮中具有較好的應用前景。

4.2 500μL/L乙醇處理可有效抑制楊梅果實在貯藏期間總酚和總花色苷含量的下降，誘導果實中主要酚類和花色苷類單體物質的合成，抑制DPPH清除率和還原力的下降，保持較高的果實抗氧化活性，從而提高果實的營養價值。

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Effect of Ethanol Fumigation on Fresh-keeping and Antioxidant Activity of Postharvest Chinese Bayberry

YANG Ai-ping1，WANG Kai-tuo2，JIN Wen-yuan3，ZHENG Yong-hua4,*
(1. Department of Food, Jiangsu Vocational Institute of Economy and Trade, Nanjing 210007, China；
2. Department of Biology, Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404100, China；
3. Suzhou Full Fortune Food Co. Ltd., Suzhou 215111, China；
4. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

In order to understand the effect of different dosages of ethanol fumigation on the decay, quality and antioxidant activity of Chinese bayberry cultivar Wumei, the fruit was fumigated by different dosages of ethanol at 20 ℃ for 3 h and then stored at 1 ℃ for 8 d. Ethanol fumigation at 500 μL/L had the most significant inhibitory effect on decay rate and total aerobic count during the storage period, the loss of total soluble solids and titratable acidity was reduced, and high firmness and VC content was maintained. Moreover, the reduction of total phenolics and anthocyanins contents was distinctly inhibited, the biosynthesis of individual phenolic compounds such as quercetin-3-O-rutinoside and myricetin, as well as the major anthocyanin cyanidin-3-glucoside was induced, and the decrease of DPPH free radical scavenging capacity and reducing power was also inhibited, suggesting the maintenance of high antioxidant activity for Chinese bayberry. These results demonstrate that ethanol fumigation has a promising application prospect in the fresh-keeping of Chinese bayberry.

Chinese bayberry；ethanol fumigation；fruit decay；quality；antioxidant activity

TS255.3；S668.4

A

1002-6630(2011)20-0277-05

2011-05-24

國家農業科技成果轉化資金項目(2010GB2C100161)；江蘇高校優勢學科建設工程項目

楊愛萍(1966—)，女，副教授，碩士，研究方向為農產品安全與檢測。E-mail：yap0420@163.com

*通信作者：鄭永華(1963—)，男，教授，博士，研究方向為農產品貯運技術。E-mail：zhengyh@njau.edu.cn