不同貯藏條件對沙田柚果實苦味物質含量的影響

劉　萍， 黃春霞， 鄧光宙*， 范七君， 牛　英

( 1. 廣西特色作物研究院， 廣西 桂林 541004 ； 2. 廣西柑橘生物學重點實驗室， 廣西 桂林 541004)

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不同貯藏條件對沙田柚果實苦味物質含量的影響

劉萍1,2， 黃春霞1,2， 鄧光宙1,2*， 范七君1,2， 牛英1,2

( 1. 廣西特色作物研究院， 廣西 桂林 541004 ； 2. 廣西柑橘生物學重點實驗室， 廣西 桂林 541004)

摘要：沙田柚原產廣西，營養豐富且適合高血壓和糖尿病等患者食用，近年來在沙田柚產業中存在品質下降、有苦味、異味生成等問題。為了研究不同貯藏條件下沙田柚苦味物質的含量變化，該文利用高效液相色譜儀，對室溫包薄膜袋(A)、室溫不包薄膜袋(B)和4 ℃低溫不包薄膜袋(C)三種不同貯藏條件下，沙田柚外果皮、中果皮、囊衣、汁胞和種子中柚皮苷、檸檬苦素和諾米林在貯藏過程中的含量變化進行了測定。結果表明：沙田柚果實苦味物質以柚皮苷為主，主要分布在中果皮和囊衣中，檸檬苦素主要分布在種子和外果皮中，諾米林主要分布在種子中。各處理果實在貯藏過程中苦味物質含量變化不同，其中柚皮苷含量略有上升，檸檬苦素和諾米林含量整體呈下降趨勢，略有波動，而汁胞中檸檬苦素和諾米林含量先上升再下降。三種不同貯藏條件相比，4 ℃低溫不包薄膜袋貯藏的果實汁胞中柚皮苷和檸檬苦素的含量最高，在貯藏第30天，A、B、C三種不同貯藏條件果實汁胞中柚皮苷含量分別為(0.139 ± 0.006)、(0.190 ± 0.009)和(0.194 ± 0.019) mg·g-1，檸檬苦素含量分別為(47.28 ± 1.91)、(33.64 ± 1.90)和(84.19 ± 5.56) μg·g-1。與此相反，外果皮、中果皮、囊衣和種子中柚皮苷、檸檬苦素和諾米林含量最低。該研究結果為采后沙田柚貯藏保鮮方式的選擇提供了理論指導。

關鍵詞：沙田柚， 采后貯藏， 高效液相色譜， 柚皮苷， 檸檬苦素， 諾米林

沙田柚(Citrusgrandis)屬蕓香科(Rutaceae)柑橘屬(CitrusL.)，原產廣西容縣沙田村。其果實風味獨特，營養豐富，具有清熱潤肺，涼血降壓等功效，適合于高血壓、心血管疾病和肥胖癥等患者食用，被譽為柚中佳品(區善漢等，2010)。2010年廣西沙田柚產量達到41.3萬t，占全區柚類產量的92%，已成為廣大果農致富的支柱產業之一。但目前該產業存在諸多問題，如貯藏過程中果實腐爛、失水嚴重、果皮皺縮、果形指數下降、汁胞失去彈性，口感失脆、風味變淡、有異味和苦味生成(黃桂香，2005)等問題。苦味在調味和生理調節上不可或缺，植物性多酚、類黃酮類、萜類和硫苷類具有抗氧化、降低腫瘤和心血管疾病發病率的作用(張開誠，2004)。然而，消費者對苦味具有較高的感知力，閥值極低僅有0.001 6%(劉晶晶，2006)，較淡的苦味可使消費者產生拒食心理，直接影響到沙田柚的經濟效益。本研究通過研究產業中最常用的三種貯藏條件下沙田柚不同組織中柚皮苷、檸檬苦素和諾米林的含量變化，以期了解采后沙田柚苦味生成的原因，為采后沙田柚貯藏保鮮方式的選擇提供理論指導。

1材料與方法

1.1 材料

試驗于2012-2013年連續兩年在廣西融安縣同一個沙田柚果園進行，15年生砧板柚砧木沙田柚(CitrusgrandisOsbeck)，種植密度4 m × 5 m。11月中旬采收成熟商品果實，當天運回實驗室，預貯3 d后分別進行室溫包薄膜袋(A)、室溫不包薄膜袋(B)和4 ℃低溫不包薄膜袋(C)貯藏，貯藏期90 d。貯藏期間每隔15 d每個處理隨機選取5個果實，并將其分為外果皮、中果皮、囊衣、汁胞和種子共5部分，液氮速凍后存放-80 ℃超低溫冰箱備用。

1.2 測定方法

1.2.1 柚皮苷提取及HPLC檢測條件參考丁帆(2010)的提取方法略作修改，將樣品加入液氮研磨成粉末，稱取一定量的樣品(汁胞3 g，外果皮與種子各2 g，囊衣與中果皮各1 g)。放入50 mL的離心管中，加入10 mL提取液(V甲醇∶V二甲基亞砜=1∶1)充分振蕩混勻，超聲波常溫提取50 min。過濾，棄濾渣，濾液定容至10 mL。0.22 μm微孔濾膜過濾，高效液相色譜測定(島津LC20A)。流動相用50%甲醇等梯度洗脫；流速1 mL·min-1；SPD-20A紫外檢測器，檢測波長283 nm；進樣量10 μL；柱溫為室溫；C18色譜柱(4.6 mm × 150 mm，5 μm，Inertsil，日本)。

1.2.2 檸檬苦素和諾米林提取及HPLC檢測條件將樣品加入液氮研磨成粉末，稱取一定量的樣品(汁胞3 g，外果皮與種子各2 g，囊衣與中果皮各1 g)。放入50 mL的離心管，加入4 mL丙酮提取液充分振蕩混勻，超聲波常溫提取50 min。過濾，棄濾渣，真空旋轉蒸發儀(Thermo SPD1010)蒸發至干。加入1 mL乙腈，經0.22 μm微孔濾膜過濾，備用。流動相采用45%乙腈等梯度洗脫，流速1 mL·min-1，檢測波長210 nm，進樣量20 μL，柱溫為室溫，儀器設備同1.2.1。

1.3 數據統計與分析

物質的定性通過標準品在HPLC上的保留時間和特征吸收光譜進行雙重鑒定，外標法定量。用島津高效液相色譜儀系統軟件(LCsolution)對色譜結果進行處理。應用Excel軟件進行數據處理。

圖 1　三種貯藏條件下不同組織中柚皮苷含量變化　△常溫貯藏，◆常溫包膜貯藏，▲4 ℃貯藏。下同。Fig. 1　Contents of naringin in different tissues of “Shatian” Pomelo fruit under different conditions　△Storage under ambient temperature; ◆Storage under ambient temperature with film; ▲Storage under 4℃。The same below.

圖 2　三種貯藏條件下不同組織中檸檬苦素含量變化　Fig. 2　Contents of limonin in different tissues of “Shatian” Pomelo fruit under different conditions

圖 3　三種貯藏條件下不同組織中諾米林含量變化Fig. 3　Contents of nomilin in different tissues of “Shatian” Pomelo fruit under different conditions

2結果與分析

2.1 不同貯藏條件下不同組織柚皮苷含量變化

圖1結果顯示，沙田柚果實中柚皮苷主要分布在中果皮和囊衣，其次是外果皮和種子，汁胞中含量最少。貯藏過程中各組織柚皮苷含量起伏波動略有上升。在貯藏30～90 d，果實外果皮、中果皮和囊衣中柚皮苷含量由低到高的貯藏方式依次為C

2.2 不同貯藏條件下不同組織檸檬苦素含量變化

圖2顯示，檸檬苦素主要分布在種子和外果皮中，囊衣次之，汁胞和中果皮中含量最少。采摘時檸檬苦素在種子、外果皮、囊衣、中果皮和汁胞中的含量分別為(1470.04 ± 59.94)、(685.69 ± 30.90)、(121.51 ± 1.07)、(35.08 ± 3.05)和(6.13 ± 0.16) μg·g-1。貯藏過程中，各處理果實中果皮和種子的檸檬苦素含量逐漸下降，在種子中，經4 ℃低溫貯藏的果實檸檬苦素含量最低，下降速度最快，而在中果皮不同貯藏條件差異不明顯。各處理果實外果皮和汁胞中檸檬苦素含量在貯藏第30天，上升達到最高峰，隨后急劇下降然后緩慢下降，汁胞中檸檬苦素含量以4 ℃低溫不包薄膜袋貯藏最高，室溫不包膜貯藏最低。貯藏第30天A、B、C 3種不同貯藏條件汁胞中檸檬苦素含量分別為(47.28 ± 1.91)、(33.64 ± 1.90)和(84.19 ± 5.56) μg·g-1。

2.3 不同貯藏條件下不同組織諾米林含量變化

諾米林主要分布在種子中，外果皮和囊衣次之，汁胞和中果皮中含量最少。采摘時諾米林在種子、外果皮、中果皮、囊衣和汁胞中的含量分別為(1 673.88 ± 0.21)、(140.91 ± 3.50)、(40.2 ± 2.87)、(358.27 ± 12.20)和(22.57 ± 0.35) μg·g-1。貯藏過程中，囊衣和種子中諾米林含量逐漸下降，且4 ℃低溫不包薄膜袋貯藏果實含量最低。外果皮和中果皮中諾米林含量在貯藏過程中先下降后上升然后再下降，在中果皮中，室溫不包薄膜袋果實諾米林含量最高，外果皮中各處理間差異不顯著。汁胞中諾米林含量在貯藏第30天達到最大值然后下降，以室溫包薄膜袋貯藏的果實諾米林含量最高。在貯藏第30天，3種不同貯藏方式汁胞中諾米林含量分別為(68.29 ± 3.60)、(54.71 ± 1.82)和(53.49 ± 2.13) μg·g-1。

3討論

柑橘類果實中主要含有兩類苦味物質，一類是黃酮類化合物，以柚皮苷為主。在柑橘果實生長發育過程中，柚皮苷的含量變化隨著果實成熟度的增加呈現先升高后下降的趨勢且在果實中的分布也極為不均勻(Sun et al, 2005)。沙田柚成熟果實苦味物質主要以柚皮苷為主，主要分布在中果皮和囊衣中，汁胞中含量最少，這與Sun et al(2005)的結果一致。在貯藏過程中各組織柚皮苷含量起伏波動并逐漸上升，說明柚皮苷等黃酮類化合物可能具有采后合成特性。三種貯藏方式相比，在貯藏后期，經4 ℃低溫貯藏的果實其外果皮、中果皮和囊衣中柚皮苷含量最低，這可能因為低溫抑制了柚皮苷的采后合成。而在果實汁胞中，經4 ℃低溫貯藏的果實柚皮苷含量上升速度最快，室溫包膜的果實上升速度最慢，這可能與植物自身的防御反應為提高生物抗氧化性有關，且環境條件變化越明顯其合成速度越快，具體作用機制需要進一步研究。

柑橘類果實中另一類苦味物質是檸檬苦素類化合物，以檸檬苦素和諾米林等為主(眭順照等，2008)。檸檬苦素類化合物的產生是以角鯊烯為起始物，在植物體內通過三萜的生物合成途徑合成。首先在莖部的篩管中經醋酸和甲羥戊酸合成檸檬苦素類似物的最初前體物質諾米林，再向葉、果實和種子轉運(Nakatani, 2001)，諾米林經過檸檬苦素群、宜昌根辛群、卡拉敏群以及醋酸酯類檸檬苦素類似物群4個合成途徑最終形成檸檬苦素類化合物(蔡護華和橋永文男，1996)。本研究表明，在成熟沙田柚果實中檸檬苦素和諾米林主要存在種子中，汁胞中含量最低，在貯藏過程中各組織檸檬苦素含量呈現下降趨勢。但檸檬苦素在水溶液中的苦味閾值約為6 mg·kg-1，比柚皮苷的苦味強度高20倍(Kuroyanagi et al, 2008)，因此檸檬苦素可能是影響沙田柚口感最主要的苦味成分。

本研究在貯藏第1～30天各處理果實汁胞中檸檬苦素含量急劇上升然后下降，且低溫貯藏的果實汁胞中檸檬苦素含量高于室溫包膜和不包膜的果實。柑橘果實中存在少量檸檬苦素，但卻存在大量的檸檬苦素前體物質-檸檬苦素A環內酯(Breksa et al, 2005)，當果實受到迫害時，果汁細胞的細胞質隔膜中的檸檬苦素A環內酯暴露在酸性果汁環境中，同時在檸檬苦素D環內酯水解酶作用下快速轉變成檸檬苦素(蔡護華和橋永文男，1996)。因此貯藏前期檸檬苦素含量的增加可能因為果實在離開樹體后為適應環境變化進行自身調節，在檸檬苦素D環內酯水解酶作用下合成檸檬苦素，且4 ℃低溫脅迫更能促進檸檬苦素合成與轉化，這與丁帆(2010)研究一致。而汁胞中諾米林含量以4 ℃低溫貯藏的果實最低，可能因為低溫環境促進了諾米林作為合成前體向檸檬苦素類似物進行轉化。

王壯(2011)研究了不同地理位置柑橘果實檸檬苦素和諾米林的含量，結果表明其主要受溫度影響，檸檬苦素含量隨溫度的升高呈下降趨勢，而諾米林則呈上升的變化趨勢，這與我們的研究不一致，這可能因為果實在發育和采后過程中苦味物質的作用機制不同。而在外果皮、囊衣和種子中，經4 ℃低溫貯藏的果實柚皮苷和檸檬苦素含量低于室溫貯藏，與汁胞中不一致，這可能因為組織中含水量和酸堿度不同，汁胞在環境脅迫下反應更明顯，而在其他組織存在著脅迫條件下苦味物質的合成與自然衰老過程中物質降解的一個平衡，也可能存在組織間物質轉運，具體原因需要進一步研究。

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Effects of different storage conditions on changes of bitter substance of “Shatian” Pomelo

LIU Ping1,2, HUANG Chun-Xia1,2, DENG Guang-Zhou1,2*, FAN Qi-Jun1,2, NIU Ying1,2

( 1.GuangxiAcademyofSpecialtyCrops, Guilin 541004, China; 2.GuangxiKeyLaboratoryofCitrusBiology, Guilin 541004, China )

Abstract:The “Shatian” Pomelo (Citrus grandis Osbeck) was native to Guangxi, rich in nutrition and for hypertension and diabetes patients to eat. In recent years, there were many problems in the industry, such as quality decreased, smell and bitter generated. The “Shatian” Pomelo were stored under ambient temperature with film (A), ambient temperature without film (B) and 4 ℃ without film (C). Naringin, limonin and nomilin contents in different sues of fruits were determined during storage by high-performance liquid chromatography. The results showed that Naringin as main bittering substance of Shatian” Pomelo was distributed in the albedos and segment membranes. Limonoids mainly distributed in the seeds and flavedos, and nomilin mainly distributed in the seeds. Changes of bittering substance contents were different during storage under three storage conditions. The naringin content slightly increased during storage, while limonin and nomilin contents declined overall with a minor fluctuation. The contents of limonin and nomilin in juice sac increased firstly and then decreased. On the 30th day of storage, A, B and C storage conditions of naringin contents in juice sacs were (0.139 ± 0.006), (0.190 ± 0.009) and (0.194 ± 0.019) mg·g-1respectively and limonin contents were (47.28 ± 1.91), (33.64 ± 1.90) and (84.19 ± 5.56) μg·g-1respectively. Comparing with the A and B storage conditions, the contents of naringin and limonin of fruit juice sac under 4 ℃ low temperature storage (C storage conditions) were the highest. On the contrary, the contents of naringin, limonin and nomilin in flavedos, albedos, segment membranes and seeds were the lowest under C storage condition. This study provides theoretical guides for storage of postharvest “Shatian” Pomelo.

Key words:“Shatian” Pomelo, postharvest storge, HPLC(high-performance liquid chromatography), naringin, limonin, nomilin

DOI:10.11931/guihaia.gxzw201409034

收稿日期:2014-09-16修回日期：2015-03-23

基金項目：廣西自然科學基金(2012GXNSFAA053040)；國家現代農業產業技術體系廣西創新團隊建設專項(桂農業發〔2011〕33號)；廣西科學研究與技術開發計劃項目(桂科能1347013-9；桂科能14123006-31)[Supported by the Natural Science Foundation of Guangxi (2012GXNSFAA053040); Guangxi Special Fund for Innovation Team Construction of the National System of Modern Agricultural Technology (〔2011〕33號)]； Scientific Research and Technology Development Project of Guangxi(1347013-9；14123006-31)。

作者簡介：劉萍(1983-)，女，山西左權人，碩士，助理研究員，從事采后生物技術與研究工作，(E-mail)liupingsmile@126.com。 *通訊作者：鄧光宙，高級農藝師，從事柑橘品種選育及柑橘無病苗繁育研究工作，(E-mail)dgz66@126.com。

中圖分類號：Q945

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3142(2016)06-0658-05

劉萍，黃春霞，鄧光宙，等. 不同貯藏條件對沙田柚果實苦味物質含量的影響[J]. 廣西植物， 2016， 36(6)：658-662

LIU P,HUANG CX,DENG GZ，et al. Effects of different storage conditions on changes of bitter substance of “Shatian” Pomelo[J]. Guihaia， 2016， 36(6)：658-662