采收成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃果實(shí)生理生化變化的影響

劉程惠，姜愛麗，喬小飛，吳曉彬，蘭鑫哲，胡文忠，*

(1.大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連116600; 2.大連工業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，遼寧大連116034)

采收成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃果實(shí)生理生化變化的影響

劉程惠1，姜愛麗1，喬小飛1，吳曉彬2，蘭鑫哲2，胡文忠1，*

(1.大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連116600; 2.大連工業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，遼寧大連116034)

以晚熟甜櫻桃新品種“晚紅珠”為實(shí)驗(yàn)材料，將甜櫻桃分為兩個(gè)成熟度，再將兩種成熟度的甜櫻桃平均分為兩組，經(jīng)過預(yù)冷分別在0℃和2℃的冷庫中貯藏，每4d取樣一次測定相關(guān)指標(biāo)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在貯藏期間，兩種成熟度甜櫻桃的過氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量逐漸上升;多酚氧化酶(PPO)活性先下降后增加，在12d時(shí)降到最低，之后逐漸上升;總酚、類黃酮、花青素總體呈下降趨勢;超氧化物歧化酶(SOD)活性先增加，在第12d之后逐漸降低。高成熟度櫻桃的衰老速度比低成熟度的快。0℃的貯藏條件比2℃更有利于甜櫻桃的貯藏。

“晚紅珠”甜櫻桃，成熟度，酶活性

甜櫻桃被譽(yù)為“水果中的鉆石”，具有非凡的營養(yǎng)價(jià)值，其中既含碳水化合物、蛋白質(zhì)，也含有鈣、磷、鐵和多種維生素［1］。甜櫻桃中富含鐵元素，每百克高達(dá)6～8mg，比蘋果、桔子、梨高20至30倍［2］。甜櫻桃成熟時(shí)顏色鮮紅，玲瓏剔透，味美形嬌，營養(yǎng)豐富，醫(yī)療保健價(jià)值頗高［3］。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實(shí)驗(yàn)品種 為露地栽培的“晚紅珠”甜櫻桃果實(shí)。按淡紅色和深紅色分為兩個(gè)成熟度。其中淡紅色為成熟度低的果實(shí)，采摘時(shí)其平均可溶性固形物含量為14.21%，硬度為2.50N/cm2;深紅色的為成熟度高的果實(shí)，采摘時(shí)其可溶性固形物含量為16.76%，硬度為2.35 N/cm2。挑選無機(jī)械損傷無蟲害的果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);化學(xué)試劑 均為化學(xué)純。

電子天平 PL203，上海;電子天平 SPS401F，梅特勒-托利多儀器有限公司;勻漿機(jī) T25，德國IKA;低溫冷凍離心機(jī) BR4i，法國;紫外可見分光光度計(jì) UV-2100型，龍尼柯儀器有限公司;紫外可見分光光度計(jì) Lamda-25，美國;電熱恒溫水浴鍋DKS-24，上海嘉興市中興醫(yī)療儀器有限公司;超聲波清洗器 SK5210HP，上海科學(xué)超聲儀器有限公司;電熱干燥箱 DHG9053A，上海。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

表1 測定SOD活性時(shí)反應(yīng)系統(tǒng)中試劑用量(mL)

本實(shí)驗(yàn)將剛采摘的“晚紅珠”甜櫻桃經(jīng)預(yù)冷處理后，按低成熟度和高成熟度分為兩組，再將兩組分別分為重量相等的兩份，分別放在0℃(標(biāo)記為低成熟度0℃和高成熟度0℃)和2℃(標(biāo)記為低成熟度2℃和高成熟度2℃)的冷庫中貯藏。處理當(dāng)天起為第0d，貯藏前20d，每4d取樣一次，貯藏20d后每8d取樣一次，測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2.1 PPO、POD活性及MDA含量的測定

1.2.1.1 提取液的制備 取20g去皮果肉，加1g PVPP于20mL 0.2mol/L磷酸緩沖液(pH=6.4)中，冰浴研磨，4℃冰凍離心機(jī)13000×g離心30min，取上清液測定酶活性和MDA含量。

1.2.1.2 PPO活性的測定 PPO活性測定參照Galeazzi等(1981)［4］的方法，并加以改進(jìn):將0.5mL粗酶提取液加入3mL 0.5mol/L的鄰苯二酚溶液(用0.2mol/L pH6.4的磷酸緩沖液配成)中。反應(yīng)溫度為25℃，加酶液后5s開始掃描10s內(nèi)398nm處吸光值變化，酶活性以ΔOD398nm·min-1·g-1FW表示，重復(fù)3次。

1.2.1.3 POD活性的測定 POD活性的測定按照Putter(1974)［5］的方法，稍作修改:將0.5mL粗酶提取液加入2mL 0.1%M愈創(chuàng)木酚(用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成)中，在30℃水浴中平衡5min，然后加入1mL 0.08%H2O2(用0.2mol/L pH=6.4的磷酸緩沖液配成)混勻，1min后掃描1min內(nèi)460nm處吸光值變化，酶活性以 ΔOD460nmmin-1·g-1·FW表示，重復(fù)3次。

1.2.1.4 MDA含量的測定 MDA含量的測定參照Heath和Pacontroler(1968)［6］的方法:將1.5mL粗酶提取液加入2.5mL 0.5%的硫代巴比妥酸(TBA，用15%的三氯乙酸配成)溶液中，混勻后在沸水浴中煮沸18min，迅速用自來水冷卻并在10000×g離心機(jī)中離心10min。取上清液在532nm和600nm波長下分別測定光密度值。

1.2.2 總酚物質(zhì)、類黃酮、花青素含量的測定

1.2.2.1 提取 稱取2.0g果肉組織，加入少許經(jīng)預(yù)冷的1%HCl-甲醇溶液，在水浴條件下研磨勻漿，轉(zhuǎn)入20mL刻度試管中。再用1%HCl-甲醇溶液沖洗研缽，并轉(zhuǎn)移到試管中，定容至刻度，混勻，于4℃避光提取20min，期間搖動(dòng)數(shù)次，然后過濾，收集濾液待用。

1.2.2.2 測定 以1%HCl-甲醇溶液作空白參比調(diào)零，取濾液分別于波長280、325、530、600nm處測定溶液的吸光度值，重復(fù)三次。以每克組織在波長280nm處吸光度值表示總酚含量;在波長325nm處吸光度值表示類黃酮物質(zhì)含量;在波長530nm和600nm處吸光度值之差表示花青素含量。

1.2.3 SOD活性測定 SOD活性的測定參照Constantine和Stanley(1977)［7］的方法。

1.2.3.1 提取 取 20g去皮果肉，加1g PVPP于20mL 0.2mol/L磷酸緩沖液(pH=6.4)中，冰浴研磨，4℃冰凍離心機(jī)13000×g離心30min，取上清液測定酶活性。

1.2.3.2 測定 每個(gè)處理取4個(gè)干凈的比色管，測定樣品的總體積為3mL，按表1進(jìn)行加樣:試液全部加完后，充分混勻，除1號管置于暗處外，其余均在25℃，光強(qiáng)適宜的自然光下光照8min，然后立即遮光停止反應(yīng)，于560nm波長處以1號管液調(diào)零，測定光密度。以2、3號管液光密度的平均值作為還原率100%，以50%抑制的酶液量(μL)為1個(gè)酶活單位，按下列公式計(jì)算酶活力:

公式:A為酶活力(g-1·h-1FW);D1為2，3號杯光密度的平均值;D2為測定樣品的光密度值;B為一個(gè)酶活力單位的酶液量(μL);W:樣品鮮重(g);T為反應(yīng)時(shí)間8(min)。

2 結(jié)果與分析

2.1 PPO活性的變化

PPO通常被認(rèn)為是在果實(shí)的貯藏過程中對果實(shí)發(fā)生褐變衰老影響最重要的酶。從圖1中可以看出，兩種果實(shí)從采前較高的溫度下經(jīng)過預(yù)冷進(jìn)入冷庫中，PPO活性持續(xù)下降，在第12d時(shí)達(dá)到最小值，說明此過程中，細(xì)胞活動(dòng)降低，甜櫻桃正處于后熟期;12d后PPO活性開始上升，說明果實(shí)開始進(jìn)入褐變衰老期。總體看來，在整個(gè)貯藏過程中，兩種成熟度低的果實(shí)PPO的活性相差不大，低成熟度果實(shí)的PPO活性略小于成熟度高的果實(shí)。2℃的貯藏環(huán)境比0℃的貯藏環(huán)境下的甜櫻桃PPO活性略高。

圖1 不同成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃PPO活性變化的影響

2.2 POD活性的變化

POD是果實(shí)內(nèi)部普遍存在的一種重要的氧化還原酶，它在果實(shí)的生長發(fā)育、成熟衰老、抗病、抗氧化、抗逆境脅迫中都會(huì)不斷發(fā)生變化。

從圖2可以看出，整個(gè)貯藏過程中，兩個(gè)貯藏溫度條件下，兩種成熟度的甜櫻桃的POD活性不斷增大。四組處理在前12d POD的活性增加較平穩(wěn)，12d后POD的活性急劇增加，說明前12d存貯環(huán)境和成熟衰老對果實(shí)細(xì)胞影響不大，12d后細(xì)胞衰老加速，果實(shí)細(xì)胞有了巨大變化。2℃的貯藏環(huán)境比0℃的貯藏環(huán)境POD活性變化明顯，成熟度高的比成熟度低的POD活性變化明顯。

圖2 不同成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃POD活性變化的影響

2.3 MDA含量的變化

MDA是脂類過氧化的重要產(chǎn)物之一，MDA可與蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生作用導(dǎo)致多肽鏈的鏈內(nèi)交聯(lián)和鏈間交聯(lián)，致使細(xì)胞膜產(chǎn)生間隙，膜透性增加，其功能受損。從圖3中可以看出，兩個(gè)貯藏溫度條件下，兩種成熟度的甜櫻桃的MDA含量在整個(gè)貯藏過程中都是逐漸增加的;成熟度高的比成熟度低的甜櫻桃的MDA含量高;0℃的貯藏環(huán)境比2℃的貯藏環(huán)境下的甜櫻桃的MDA含量高。

2.4 總酚物質(zhì)、類黃酮、花青素含量的變化

甜櫻桃中的酚類物質(zhì)、類黃酮、花青素與果實(shí)的色澤發(fā)育、品質(zhì)和風(fēng)味形成、成熟衰老等過程密切相關(guān)。

由圖4～圖6可以得出以下結(jié)論:兩個(gè)貯藏溫度條件下，兩種成熟度的甜櫻桃的總酚物質(zhì)、類黃酮、花青素含量隨著貯藏時(shí)間的增加一直是在減少的，且2℃的貯藏環(huán)境比0℃的貯藏環(huán)境更易引起以上三個(gè)指標(biāo)的下降，成熟度高的果實(shí)花青素含量在前16d有一個(gè)緩慢的下降過程，之后下降趨勢增加，有可能因?yàn)槌墒於雀叩墓麑?shí)在16d左右的時(shí)候有個(gè)應(yīng)激性反應(yīng)使得色澤、風(fēng)味等產(chǎn)生突變。

2.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性變化

SOD能夠清除超氧自由基，防御活性氧或其他過氧化物自由基對細(xì)胞膜的傷害，從而減少自由基對有機(jī)體的毒害。如圖7，兩個(gè)貯藏溫度條件下，兩種成熟度的甜櫻桃的SOD活性都是在貯藏前8d快速增加，貯藏8～12d基本沒變化，之后開始減少。且2℃的貯藏環(huán)境和0℃的貯藏環(huán)境相比，對SOD活性的影響不大。

圖4 不同成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃總酚物質(zhì)含量的影響

圖5 不同成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃類黃酮物質(zhì)含量的影響

圖6 不同成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃花青素含量的影響

圖7 不同成熟度與貯藏溫度對甜櫻桃SOD活性的影響

3 結(jié)論

0℃和2℃的貯藏環(huán)境下，在整個(gè)貯藏時(shí)間內(nèi)都沒有對甜櫻桃產(chǎn)生冷害。甜櫻桃在貯藏期的前12d內(nèi)細(xì)胞代謝正常，沒有衰老和褐變的跡象。其總酚、花青素、類黃酮物質(zhì)含量下降緩慢，POD活性略微增長，PPO活性快速下降到一個(gè)最小值，SOD活性快速上升到一個(gè)最高點(diǎn);貯藏12d后，細(xì)胞開始衰老，類黃酮含量加速下降，PPO、POD活性急速上升，SOD活性開始下降。在整個(gè)貯藏過程中MDA含量在逐漸上升;總酚和花青素含量都在逐漸下降;0℃的貯藏環(huán)境比2℃更有利于甜櫻桃的貯藏，低溫可以減緩類黃酮含量的下降，也能有效降低PPO、POD的活性，減緩MDA含量的增長。

綜上所述，兩種成熟度的甜櫻桃在貯藏期的前12d都不會(huì)發(fā)生褐變、細(xì)胞衰老，12d以后開始衰老軟化;在實(shí)驗(yàn)期內(nèi)成熟度高的甜櫻桃比成熟度低的衰老、軟化嚴(yán)重;0℃比2℃的貯藏環(huán)境減緩了甜櫻桃衰老軟化的發(fā)生，有利于其長期貯藏。

［1］潘鳳榮.櫻桃新品種—晚紅珠［J］.山西果樹，2009，7 (3):54.

［2］施俊鳳，薛夢林，王春生，等.甜櫻桃采后生理特性與保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展［J］.保鮮與加工，2009，9(6):7-9.

［3］焦中高，劉杰超，王思新.甜櫻桃采后生理和貯藏保鮮［J］.果樹學(xué)報(bào)，2003，20(6):498-502.

［4］Galeazzi M A，Sgarbieri V C，Constantinides S M，et al. Isolation，purification and physicochemical characterization of polyphenoloxidases(PPO)from a dwarf variety of banana［J］. Journal of Food Science，1981，46(1):150-155.

［5］Putter J.Methods of enzymatic analysis［M］.New York: Academy Press，1974:685-689.

［6］Heath R L，PackerL.Photoperoxidation in isolated chloroplasts.I.Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation［J］.Archives of Biochemistry and Biophysics，1968，125(1): 189-198.

［7］Constantine N G，Stanley K R.Superoxide dismutases［J］. Plant Physio，1977，59:309-314.

Effects of harvest maturity stages and storage temperatures on physiological and biochemical changes of postharvest sweet cherry

LIU Cheng-hui1，JIANG Ai-li1，QIAO Xiao-fei1，WU Xiao-bin2，LAN Xin-zhe2，HU Wen-zhong1，*
(1.College of Life Science，Dalian Nationalities University，Dalian 116600，China; 2.College of Food Engineering，Dalian Polytechnic University，Dalian 116034，China)

New varieties of sweet cherry“Wan Hong Zhu”were used as the test material.The sweet cherry was mainly picked by maturity stage into two parts of high and low.After pre-cooling，they were stored differently at 0℃and 2℃in the refrigerator.Samples were made and changes were measured in relevant indicators every four days. The conclusion indicated that two maturity stages of sweet cherry’s POD activity and MDA content gradually increased during storage，the PPO activity of sweet cherry first decreased and then increased to minimum at 12 days，then increased gradually.The total phenols，flavonoids and anthocyanin showed a descending trend.The SOD activity of sweet cherry increased firstly，and then gradually decreased.Aging speed of high maturity cherries was faster than low maturity cherries.The 0℃ storage conditions were more favorable than 2℃ conditions storage of sweet cherries.

sweet cherry“Wan Hong Zhu”;maturity stage;enzyme activity

TS255.3

A

1002-0306(2011)03-0371-04

2010-12-03 *通訊聯(lián)系人

劉程惠(1979-)，女，碩士，工程師，研究方向:食品科學(xué)。

遼寧省科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目;國家人力資源和社會(huì)保障部留學(xué)人員科技活動(dòng)項(xiàng)目;遼寧省教育廳科研項(xiàng)目(2009S023)。