摘要:以翠秋蘋果(Malus pumila Mill.cv.Cuiqiu)果實為試材,切分加工后,常溫條件下培養皿盛裝,定時(開始時間、15 min、30 min、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h)調查褐變發生情況,并檢測總酚含量及多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)和過氧化物酶(Peroxidase,POD)活性。結果表明,蘋果切分過程中總酚大量外釋,導致營養、品質劣化,多酚氧化酶、過氧化物酶活性呈前期短時上升而后期逐漸下降的趨勢;同時果實切面迅速褐化,果實完整性和物質區域化分布被破壞,使酚類底物、酚酶、氧氣充分接觸,這是造成褐變發生的主要原因。
關鍵詞:鮮切蘋果;果肉顏色;多酚;酶
中圖分類號:S661.1;TS255.1文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)08-1596-03
The Changes of Pulp Colour,Total Polyphenols Content and Oxidase Activity of Fresh-cut Malus pumila Fruit
ZHAO Suo-cheng,YANG Wei,HE Yang,LIU Jing,WANG Bai-song,ZHANG Su-min ZHAO Xin-bing
(Liaoning Province Institute of Pomology, Xiongyue 115009, Liaoning, China)
Abstract: Malus pumila Mill. cv. Cuiqiu fruits were used as material and cut into slices. The browning indexes, content of total phenols, polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD) activities were determined after culturing under normal temperature for 0, 15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 6h, 8h, 10h, and 12h. The results showed that plenty of polyphenols released and fruits nutritious and flavor quality deteriorated. The activities of PPO and POD rose rapidly first and then decreased. Meanwhile flesh browning was rapid. The main reason of the browning was that polyphenolsk, PPO, POD was fully contacted with oxygen when fruits were cut.
Key words: fresh-cut Malus pumila Mill.; pulp colour; polyphenols; enzyme
蘋果(Malus pumila Mill.)是人們日常食用的重要果品,產量及消費均居各種水果的前列。鮮切蘋果是指新鮮蘋果果實經分級、清洗、整修、去皮、切分、包裝、保鮮等一系列工序后,供消費者直接食用或餐飲業使用的一種新型蘋果加工產品[1],目前在歐美、日本等發達國家和地區已經實現系統化、規范化生產,因其清潔、新鮮、營養、方便等特點而具有廣闊的市場前景。鮮切蘋果加工過程中去皮、切分等處理工序對蘋果組織產生了損傷,不但失去了果實整體和代謝協調性,產生了不可修復的、失去自身保護的周身傷害,而且細胞組織與空氣完全接觸,極易出現褐化、變味,嚴重影響其感官質量及營養價值。試驗通過鮮切蘋果褐變情況調查與多酚含量及相關酶活性的測定,探索了蘋果切分后12 h內上述指標的變化規律,為進一步生產蘋果鮮切產品及貯藏保鮮奠定基礎。
1材料與方法
1.1蘋果材料處理
2007年8月23日,在遼寧省果樹科學研究所試驗場內采集立地條件相同、管理水平一致、無機械損傷和病蟲傷害的大小相近、著色均勻、位置相似的成熟翠秋蘋果(M. pumila Mill.cv.Cuiqiu)果實,用去離子水清洗干凈,擦干,于陰陽果面間取材,去皮、除心,縱向切成約0.1 cm左右均勻厚度的月牙形果片,用培養皿盛裝,置室溫(25℃)條件下備用。
1.2方法
在實驗室條件下,分別于0 min(開始時間)、15 min、30 min、1 h、2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h進行褐變指數調查、多酚含量分析及多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)、過氧化物酶(Peroxidase,POD)活性測定。總酚含量測定采用Folin-Denis比色法[2],酶活性分析采用郝建軍[3]的方法并加以改進。
1.2.1褐變分級褐變指數調查方法依切面上的褐變面積及程度劃分為5個等級。①0級,無褐變,切面保持初始色澤和質地;②1級,輕度褐變,切面輕微褐化;③2級,中度褐變,明顯發生褐變,但初始色澤和質地仍清晰可見;④3級,嚴重褐變,初始色澤和質地雖能辨別,但較模糊;⑤4級,極度褐變,初始色澤及質地已無法辨認,呈潰爛狀。
1.2.2調查方法每個處理時間調查10個果片,定時記錄其褐變級別及每級果片數,褐變指數=Σ(褐變級別×該級別褐變果片數)/(4×調查果片數)×100%,式中的4代表褐變最重級別。試驗所得數據采用Excel 2003統計分析軟件進行整理,并作圖。
2結果與分析
2.1褐變指數調查
褐變程度代表鮮切水果的外觀品質,褐變指數能夠直觀反映鮮切產品的褐變程度。翠秋蘋果切分后,在12 h內的褐變情況見圖1,由圖1可見,褐變指數在試驗一開始就快速上升,褐變程度明顯加重,1 h內就基本達到最高值,并且前期褐化進程迅速;此后的褐變程度基本無大變化。說明翠秋蘋果切分后,褐變是外觀品質變劣的主要生理變化,且在短時間內(1 h左右)就可表現出來。
2.2總酚含量變化
翠秋蘋果果實總酚含量的變化情況見圖2,從圖2可見,果實總酚變化呈逐漸下降的趨勢,以15 min內下降的最快,說明蘋果果實切分后酚類物質極易被氧化降解,含量從初始的836.28 mg/kg經過12 h降至472.88 mg/kg,降低了363.40 mg/kg,降幅達到43.45%。
2.3多酚氧化酶(PPO)活性變化
多酚氧化酶活性的測定結果見圖3,由圖3可見,翠秋蘋果果實的多酚氧化酶活性呈現瞬時急劇上升、后快速下降、接著在較高水平保持平穩、最后逐漸降低的趨勢。蘋果切分后,從初始的142.88 U/g(FW)經15 min上升到最高值165.39 U/g(FW),之后保持在145 U/g(FW)左右,4 h后逐漸下降,12 h達最低點88.96 U/g(FW),與初始值相差53.92 U/g(FW),降幅達到37.74%。
2.4過氧化物酶(POD)活性變化
過氧化物酶活性的測定結果見圖4,由圖4可見,翠秋蘋果果實的過氧化物酶活性變化呈前期短時迅速上升、后期快速降低的趨勢,可在30 min內達到最高點62.82 U/g(FW),30 min~2 h 間下降幅度較大,2 h后緩慢降低,12 h降至最低值42.37 U/g(FW),與初始值相差13.82 U/g(FW),降幅達到24.60%。
3小結與討論
褐變是果實品質評價的重要指標,也是果實成熟老化、生理衰退最明顯的特征。由于褐變速度快,造成果實品質下降,貯藏期縮短,是貯藏保鮮的主要障礙,也成為果蔬采后研究的熱點[4]。酶促褐變是蘋果組織中酚類物質在酶的作用下氧化為醌類、醌類化合物聚合形成褐色物質、從而導致組織變色的生理生化過程[5,6]。其中酶、氧、褐變基質是酶促褐變的三要素,三者缺一不可。本研究是將蘋果果實切分后置于相對開放的環境當中,滿足了褐變發生的基本條件,其中酚類物質在前期下降速度較快,多酚氧化酶同期保持著較高的活性水平。可以進一步證明,鮮切蘋果褐化屬于酶促褐變生理機制,這與寇莉萍[7]在褐變研究中所得到的結論相同。另外果實切分后,破壞了其完整性,使果實內部物質相互之間以及與外界氧氣充分接觸,促使其發生生理褐變,這也驗證了Mayen等[8]提出的“酚類物質及PPO的區域化分布”假說。POD也是與果肉褐變、衰老相關的酶,試驗中POD的活性在前期也具有較高的水平,使產品褐變加重,這與張華云等[9]在對貯藏期間鴨梨果肉褐變的研究結論相一致。
翠秋蘋果在切分后,多酚類物質大量外釋、降解、轉化,果面迅速褐變,果實營養、風味品質劣化,嚴重影響了產品質量,多酚氧化酶、過氧化物酶的活性呈現出前期短時上升、進而迅速下降、最后逐漸降低的趨勢。PPO上升達峰值后下降,但仍保持著較高的活力水平,是果實內部抗氧化物質多酚的含量降低及產品褐變的主要原因。試驗對上述物質的分析結果,可為蘋果鮮切產品質量評價體系的建立及保鮮技術研究提供相關的理論依據。
參考文獻:
[1] ROCHA A M C N, MORAIS A M M B. Shelf life of mini-mally processed apple(cv. Jonagored) determined by color changes [J]. Food Control,2003,14:13-20.
[2] 肖純, 張凱農. Folin-Denis試劑測定茶中酚類化合物[J]. 茶葉通訊,1996(4):27-29.
[3] 郝建軍, 劉延吉. 植物生理學實驗技術[M]. 沈陽: 遼寧科學技術出版社,2001. 98,101-102,165-166.
[4] 孫雷, 王太明. 果實褐變機理及研究進展[J]. 經濟林研究, 2002,20(2):92-94.
[5] 陳偉, 葉明志, 周潔. 植物酚類物質研究進展[J]. 福建農業大學學報,1997,26(4):502-508.
[6] 陳秀芹. 果實發育中褐變因子變化規律的研究[J]. 園藝學報, 1995,22(3):230-234.
[7] 寇莉萍. 溫度和氣體成分對富士蘋果果肉褐變的影響[D]. 陜西楊凌:西北農林科技大學,2001.
[8] MAYEN M, BARON R, MERIDA J, et al. Changes in phenolic compounds during accelerated browning in white wines from cv. Pedro xiinenez and cv. Baladi grapes [J]. Food Chemistry,1997,58(1-2):89-95.
[9] 張華云,王善廣,趙瑛,等. 梨果肉褐變與某些生化特性的關系[A]中國園藝學會. 園藝學進展(中國園藝學會首屆青年學術討論會論文集)[C]. 北京:農業出版社,1994. 630-632.