貨架溫度結合1-甲基環丙烯處理對采后‘喬納金’蘋果酚類物質的影響

班清風，王慶國，彭 勇

（山東農業大學食品科學與工程學院，國家蘋果工程技術研究中心，山東 泰安 271018）

蘋果酚類物質有多種生理作用[1]，有極強的抗氧化活性[2]，具有抗菌消炎[3-5]、預防冠心病[6]、抗腫瘤[7-8]等多種藥理功能。深入研究蘋果采后酚類物質的變化規律對于果蔬加工和保鮮有著重要的參考價值。

在對蘋果酚類物質的研究方面，Ju Zhiguo等[9]研究發現‘元帥’與‘國光’兩個品種的蘋果低溫貯藏4～5 個月類黃酮及多酚含量無明顯變化，但是經過7 d的20 ℃常溫貯藏，多酚及類黃酮含量急劇下降，這種情況僅存在于早期采收的水果。Awad等[10]研究發現，果實從發育期到成熟期的過程中，‘喬納金’蘋果的類黃酮及綠原酸含量比‘艾斯塔’蘋果更高。蘋果經1-MCP處理一段時間后，1-MCP可以有效抑制呼吸作用和乙烯產生，從而延緩蘋果硬度的下降及果皮顏色的變化[11]。目前大多數研究都集中在貯藏過程中低溫和1-MCP對蘋果品質的影響[12-18]，以及對‘喬納金’營養品質，如VC、可滴定酸等成分含量的變化研究[19]，溫度、貨架期等因素對功能性成分如酚類物質、類黃酮的影響的研究較少[20-23]。由于功能性多酚代謝的復雜性，當前對蘋果功能性多酚含量變化的影響研究尚不系統和深入，且未有一個一致的定論。本研究以‘喬納金’蘋果為實驗材料，利用高效液相色譜，探究采后貯藏和貨架期間果皮和果肉酚類物質的變化情況，為蘋果功能性酚類物質的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗用的‘喬納金’蘋果（套袋）于2014年9月27日采自山東省棲霞市管理良好的果園，采摘后，挑選大小均勻、無機械傷、無病蟲害、無畸形、成熟度統一的果實，單果套網套，裝入內襯保鮮袋的紙箱中，每箱質量約10 kg，6 h內運至山東農業大學食品科學與工程學院果蔬貯藏實驗室。

1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）固體緩釋劑 山東奧維特生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

數顯折光儀 日本ATAGO公司；FDK10硬度計美國WAGNER公司；DJ13E-C8打漿機 山東九陽股份有限公司；2004-21（501）恒溫水浴鍋 國華儀器有限公司；DS-7510DTH超聲波振蕩器 上海生析超聲儀器有限公司；T6新世紀紫外分光光度計 上海普析通用儀器有限責任公司；恒溫箱 濟南科達爾實業有限公司；Allegra 64R高速冷凍離心機 美國Beckman公司；－80 ℃超低溫冰箱 中科美菱低溫科技有限責任公司；LC-20A高效液相色譜儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品準備

將蘋果隨機分成A、B兩組，A組為對照，B組為1-MCP處理組（箱內含1 mg/kg 1-MCP，處理24 h）。將兩組蘋果放入（0±1）℃冷庫中貯藏3 個月。貯藏后，模擬國內外蘋果實際銷售貨架溫度，分別設置5、10、15、20 ℃ 4 個貨架溫度，把兩組蘋果在恒溫箱中繼續放置24 d，每隔8 d取樣1 次，每個貨架溫度處理3 個重復。取樣后立即用液氮速凍，將速凍好的蘋果果皮、果肉放于－80 ℃冰箱備用。

1.3.2 酚類物質含量的測定

參照Ran Junjian等[24]的方法測定單體酚含量，略有修改。取5 g的蘋果果皮或果肉凍干粉，用30 mL的甲醇-水-乙酸（體積比為69∶30∶1）溶液超聲萃取20 min。將混合液在532×g下離心10 min，取上清液過濾；將殘渣按上述條件再次萃取和離心，取上清液，和第一次上清液混合并用旋轉蒸發儀在30 ℃旋蒸至干，將殘渣溶解在5 mL甲醇中供定性分析，所有的樣品溶液在使用之前4 ℃避光保存。取20 μL樣品溶液用于反相高效液相色譜上樣分析，在上樣之前溶液先用0.45 μm的濾膜過濾。

儀器條件：采用島津LC-20A液相色譜儀，配備1 個四元液相泵、1 個脫氣裝置、1 個自動進樣裝置和1 個二極管陣列檢測器。色譜柱：反相C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）。流動相：A為1 mL/100 mL乙酸-水溶液，B為色譜級甲醇。采用梯度洗脫：0～10 min，5%～30% B線性洗脫；10～25 min，30%～50% B線性洗脫；25～35 min，50%～70% B線性洗脫；35～40 min，70%～5% B線性洗脫。流速：1.0 mL/min；上樣量：20 μL；柱溫：30 ℃。根皮苷、綠原酸、槲皮素、金絲桃苷、蕓香葉苷含量均在280 nm和320 nm波長處檢測，相關物質的含量以最大吸收峰所在的波長計。

1.3.3 總酚含量的測定

參照周勝男[25]的方法，略有修改。稱取4 g蘋果果皮或果肉樣品，加入16 mL體積分數70%丙酮溶液研磨，浸提2 h后，10 000 r/min、4 ℃離心10 min，收集上清液備用。

沒食子酸標準液的配制：精確稱取0.010 g沒食子酸標準樣品，溶解在蒸餾水中并定容至100 mL，得到0.1 mg/mL沒食子酸標準溶液（沒食子酸在使用前105 ℃烘干48 h至恒質量）。取標準液5 mL，蒸餾水定容至10 mL，得到0.05 mg/mL標準液。準確量取上述0.05 mg/mL的標準液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于10 mL容量瓶中，再加入0.5 mL Folin-Ciocalteu試劑，充分振蕩后靜置3～4 min，再分別加入0.5 mL 100 g/L碳酸鈉溶液，蒸餾水定容至10 mL，搖勻置于25 ℃恒溫水浴中反應1 h，以空白試劑為對照，765 nm波長處測定吸光度，建立標準曲線。

總酚含量測定：吸取0.2 mL待測樣液，加入0.5 mL Folin-Ciocalteu試劑，充分振蕩后靜置3～4 min，再分別加入0.5 mL 100 g/L碳酸鈉溶液，定容至10 mL，搖勻置于25 ℃恒溫水浴鍋中反應2 h，以空白試劑為對照，765 nm波長處測定吸光度，依據上述標準曲線計算相應的總酚含量。

1.4 數據處理與統計

用Excel及SigmaPlot軟件統計實驗結果及作圖，所有實驗結果采用平均值±標準差表示。使用SPSS 17.0統計軟件進行方差分析，采用LSD檢驗進行數據的顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 貯藏期間‘喬納金’蘋果單體酚和總酚含量的變化

表1總結了貯藏期間對照組及1-MCP處理組的蘋果5 種單體酚、總酚含量的變化。在‘喬納金’蘋果果皮中檢測到的5 種單體酚中，金絲桃苷含量最高，剛采收時，其含量高達4 428.46 μg/g。隨著貯藏時間的延長，對照組果實果皮中，金絲桃苷、綠原酸、槲皮素、蕓香葉苷含量均顯著降低（P＜0.05）。貯藏到3 個月時，對照組蘋果果皮中的金絲桃苷、綠原酸、根皮苷、槲皮素、蕓香葉苷、總酚含量分別下降了2.39%、10.95%、6.06%、7.95%、3.60%、5.41%。貯藏期間1-MCP處理組的果實，其果皮中5 種酚類物質與對照組呈現相同的變化趨勢。1-MCP處理組的蘋果在3 個月貯藏期間，其果皮中功能性成分金絲桃苷、綠原酸、根皮苷、槲皮素、蕓香葉苷及總酚含量分別下降了2.01%、6.06%、5.97%、12.21%、3.54%，總酚含量升高了1.16%。這說明在貯藏期間，1-MCP處理與對照相比并無明顯的抑制蘋果果皮單體酚含量降低的作用。在‘喬納金’蘋果果肉中只檢測到了金絲桃苷、綠原酸和根皮苷3 種單體酚。隨著貯藏時間的延長，對照組果實果肉中，金絲桃苷、綠原酸含量均明顯降低，而根皮苷含量呈上升趨勢；對照組蘋果果肉貯藏到3 個月時，金絲桃苷、綠原酸、總酚含量分別下降了6.93%、5.39%、12.73%，根皮苷含量增加了2.74%，貯藏期間1-MCP處理組的果實，其果肉中金絲桃苷含量與對照組呈現相同的變化趨勢。1-MCP處理組的蘋果在3 個月貯藏期間，其果肉中功能性成分金絲桃苷含量下降了3.95%，綠原酸、總酚含量分別上升了1.67%、1.83%。這說明1-MCP有效地抑制了果肉綠原酸、總酚含量的下降，對果肉的金絲桃苷及根皮苷含量變化的抑制效果不明顯。

2.2 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果金絲桃苷含量的影響

圖1 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果金絲桃苷含量的影響Fig. 1 Effect of different shelf temperatures on hyperoside content in‘Jonagold’ apple during storage

表1 ‘喬納金’蘋果酚類物質和總酚的含量變化Table1 Changes in individual and total phenolic contents in ‘Jonagold’ apple during different storage periods

金絲桃苷作為‘喬納金’蘋果果皮含量最高的單體酚，在果皮抗氧化衰老方面起重要作用[26]。貨架期間，‘喬納金’蘋果果皮金絲桃苷含量的變化如圖1A1、A2所示。對照組果實貯藏3 個月后，隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組和1-MCP處理組的果皮中金絲桃苷含量均呈現下降趨勢。對照組貯藏3 個月后，5、10、15、20 ℃ 4 個溫度處理組蘋果貨架24 d與貨架前（貯藏3個月時，下同）相比，其果皮的金絲桃苷含量分別下降132.65、516.05、347.72、738.44 μg/g。貯藏3 個月后，同一貨架時間下，不同貨架溫度處理組果皮金絲桃苷含量總體上差異明顯。1-MCP處理組的蘋果果皮金絲桃苷含量總體高于相同貨架時間、相同溫度下對照組。在貨架時間24 d時，1-MCP處理的不同貨架溫度的蘋果果皮的金絲桃苷含量與對照組相比，分別提高了2.70%、11.94%、6.61%、17.88%；1-MCP處理能有效保持‘喬納金’蘋果果皮金絲桃苷含量。

‘喬納金’蘋果果皮與果肉中金絲桃苷含量相差高達59 倍。不同貨架時間的‘喬納金’蘋果果肉金絲桃苷含量的變化如圖1B1、B2所示。對照組貯藏3 個月后，隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下果肉中金絲桃苷含量均呈現下降趨勢；5、10、15、20 ℃ 4 個溫度處理組蘋果貨架時間24 d與貨架前相比，其果皮的金絲桃苷含量分別下降10.24、10.99、10.88、12.14 μg/g。貯藏3 個月，同一貨架時間下，不同貨架溫度處理組的果肉金絲桃苷含量差異較大。1-MCP處理組在貨架期內，果肉金絲桃苷含量總體高于同一貨架時間相同溫度下對照組；貨架時間24 d時，1-MCP處理組不同貨架溫度的蘋果金絲桃苷含量與對照組相比，分別提高了5.66%、3.73%、1.25%、0.57%；1-MCP處理能有效保持‘喬納金’蘋果果肉金絲桃苷含量。

2.3 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果綠原酸含量的影響

圖2 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果綠原酸含量的影響Fig. 2 Effect of different shelf temperatures on chlorogenic acid content in ‘Jonagold’ apple during storage

貨架期間，‘喬納金’蘋果果皮綠原酸含量的變化如圖2A1、A2所示。對照組蘋果貯藏3 個月后，隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組和1-MCP處理組綠原酸含量均呈現下降趨勢，與魏敏[27]研究發現鮮切‘喬納金’蘋果在6 ℃貯藏6 d過程中，綠原酸含量呈緩慢下降趨勢的結果類似。貨架時間24d時，與貨架前相比，不同貨架溫度下對照組蘋果果皮綠原酸含量分別下降10.43、14.2、15.33、23.53 μg/g。在貨架期內，1-MCP處理組的蘋果果皮綠原酸含量總體高于同一貨架時間、相同溫度下對照組。貨架時間24 d時，1-MCP處理的不同貨架溫度的蘋果果皮綠原酸含量與對照組相比，分別提高了3.33%、2.82%、7.03%、16.46%；1-MCP處理能有效保持‘喬納金’蘋果果皮綠原酸含量。

不同貨架時間的‘喬納金’蘋果果肉綠原酸含量的變化如圖2B1、B2所示。貯藏3 個月后，隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組和1-MCP處理組果肉中綠原酸含量均呈現下降趨勢。貯藏3 個月后，同一貨架時間下，不同貨架溫度處理組的果肉綠原酸含量差異顯著（P＜0.05）。在貨架時間24 d時，1-MCP處理組的蘋果果肉綠原酸含量總體高于同一貨架時間相同溫度下對照組，不同貨架溫度處理組分別提高了15.27%、20.88%、12.09%、19.10%；1-MCP處理能有效保持‘喬納金’蘋果果肉綠原酸含量。

2.4 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果根皮苷含量的影響

圖3 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果根皮苷含量的影響Fig. 3 Effect of different shelf temperatures on phlorizin content in‘Jonagold’ apple during storage

近些年的研究認為，根皮苷可以作為蘋果幼芽和成熟芽之間轉變的多酚指示物[28]。如圖3A1、A2所示，3 個月后，隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組和1-MCP處理組果皮中根皮苷含量均呈現增加趨勢。貯藏3 個月后，同一貨架時間下，不同貨架溫度1-MCP處理組果皮中根皮苷含量不同。在貨架時間24 d時，1-MCP處理的蘋果果皮根皮苷含量總體低于同一貨架時間、相同溫度下對照組。貨架時間24 d時，1-MCP處理組不同貨架溫度的蘋果果皮根皮苷含量與對照組相比，分別降低了1.08%、3.21%、2.57%、1.74%；1-MCP處理能有效保持‘喬納金’蘋果果皮根皮苷含量。

如圖3B1、B2所示，隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組和1-MCP處理組果肉中根皮苷含量均呈現增加趨勢。同一貨架時間、不同貨架溫度下對照組果肉根皮苷含量不同。1-MCP處理組的蘋果果肉根皮苷含量總體低于相同貨架時間、相同溫度下對照組。貨架時間24 d時，1-MCP處理的不同貨架溫度的蘋果根皮苷含量與對照組相比，分別降低了2.99%、3.21%、4.20%、4.36%；1-MCP處理能有效保持‘喬納金’蘋果果肉根皮苷含量。

2.5 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果槲皮素與蕓香葉苷含量的影響

在‘喬納金’蘋果中，只在果皮當中檢測到槲皮素組分，當前對槲皮素的研究多集中在抗氧化、延緩衰老方面[5]。不同貨架時間的‘喬納金’蘋果果皮槲皮素含量的變化如圖4A1、A2所示。隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組和1-MCP處理組果皮中槲皮素含量均呈現下降趨勢。貨架時間24 d時，與貨架前相比，5、10、15、20 ℃貨架溫度下對照組果皮中槲皮素含量分別下降2.36、2.59、2.04、0.62 μg/g；同一貨架時間、不同貨架溫度下對照組槲皮素差異顯著（P＜0.05）。1-MCP處理組的蘋果果皮槲皮素含量總體高于相同貨架時間、相同溫度下對照組。隨著貨架時間的延長，1-MCP處理組果皮槲皮素含量呈現下降趨勢；貨架時間24 d時，1-MCP處理的不同貨架溫度的蘋果槲皮素含量與對照組相比，5、10 ℃貨架溫度處理組分別提高了2.67%、7.15%，15、20 ℃貨架溫度處理組分別下降了2.44%、3.45%；1-MCP處理在5、10 ℃低溫貨架條件下可有效保持‘喬納金’蘋果果皮槲皮素含量。

不同貨架時間的‘喬納金’蘋果果皮蕓香葉苷含量的變化如圖4B1、B2所示。隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組和1-MCP處理組果皮中蕓香葉苷含量均呈現下降趨勢。貨架時間24 d時，與貨架前相比，不同貨架溫度下對照組果皮中蕓香葉苷含量分別下降38.21、38.86、49.08、54.21 μg/g。同一貨架時間下，不同貨架溫度對照組和1-MCP處理組蕓香葉苷含量不同。在貨架時間24 d內，1-MCP處理組的蘋果果皮蕓香葉苷含量總體高于同一貨架時間相同溫度下對照組，與對照組相比，5、10、15、20 ℃貨架溫度處理組分別提高了4.57%、4.75%、18.62%、12.55%；1-MCP處理能有效保持‘喬納金’蘋果果皮蕓香葉苷含量。

圖4 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果果皮槲皮素和蕓香葉苷含量的影響Fig. 4 Effect of different shelf temperatures on quercetin and rutin contents in ‘Jonagold’ apple during storage

2.6 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果總酚含量的影響

圖5 貨架溫度對貨架期間‘喬納金’蘋果總酚含量的影響Fig. 5 Effect of different shelf temperatures on total phenolic content in ‘Jonagold’ apple during storage

酚類物質是蘋果中重要的抗氧化物質，其含量變化與果實成熟度密切相關[29]。不同貨架時間‘喬納金’蘋果果皮總酚含量的變化如圖5A1、A2所示。隨著貨架時間的延長，不同貨架溫度下對照組果實果皮中總酚含量均呈現下降趨勢；貨架時間24 d時，貨架溫度5 ℃果實果皮總酚含量與貨架前相比，下降了9.57%，果肉總酚含量下降了20.97%。其他貨架溫度下，隨著貨架時間延長，貨架溫度越高，總酚含量下降越快；10、15、20 ℃貨架溫度下，貨架時間24 d后，果皮總酚含量與貨架前相比分別下降10.10%、12.04%、12.83%，果肉總酚含量與貨架前相比分別下降18.14%、23.11%、25.14%。1-MCP處理組的蘋果果皮總酚含量總體高于相同貨架時間、相同溫度下對照組的蘋果。貨架時間24 d時，1-MCP處理的不同貨架溫度的蘋果果皮總酚含量與對照組相比，分別提高了8.41%、8.61%、9.86%、8.24%，果肉總酚含量與對照組相比分別提高了20.34%、20.91%、24.23%、21.11%；1-MCP處理能有效地保持‘喬納金’蘋果總酚含量。

3 討 論

在剛采收的‘喬納金’蘋果果皮中金絲桃苷含量是果肉的59 倍，貯藏初期含量可達4 428.46 μg/g，而果肉中金絲桃苷含量為74.92 μg/g；根皮苷在果皮中的含量高于果肉，而綠原酸含量在果肉中的含量高于果皮，貯藏初期1-MCP處理組果肉和果皮中的綠原酸含量分別為147.52 μg/g和100.16 μg/g；在剛采收的‘喬納金’蘋果果皮中總酚含量高于果肉，貯藏初期含量可達2.59 mg/g。‘喬納金’蘋果中果皮和果肉單體酚組分含量差異較大，與Mayr等[30]對‘Golden Delicious’、Lu Xingang等[31]對‘富士’蘋果果實不同部位間的單體酚組分差異的研究結果相吻合，即果皮中單體酚含量比果肉中豐富。

‘喬納金’蘋果貯藏3 個月后，在貨架期內，對照組果實果皮中，金絲桃苷、綠原酸、槲皮素、總酚含量呈降低趨勢，根皮苷含量呈現上升趨勢。對照組果實果肉中，金絲桃苷、綠原酸、總酚含量均呈下降趨勢，而根皮苷含量呈增加趨勢。Hoang等[32]研究‘Cripps Pink’蘋果果皮也取得類似結論，但該研究中果肉中的綠原酸含量增加。尤其是綠原酸在采后更易降解，在整個貯藏期和貨架期含量明顯降低，與Ju Zhiguo等[9]研究‘Delicious’和‘Ralls’鮮切蘋果在貯藏階段綠原酸無明顯變化的結果有差異，在20 ℃貯藏7 d后綠原酸含量顯著下降，這種差異可能由蘋果在貯藏期間褐變所引起的。魏敏[27]對鮮切喬納金蘋果酶促褐變研究發現，貯藏期間‘喬納金’蘋果的褐變底物為綠原酸。Napolitano等[29]研究也發現，‘金元帥’和‘紅星’蘋果在貯藏4 個月后，根皮苷及根皮苷糖苷含量上升，這種上升趨勢是由于果實內酚類物質代謝造成的。

貯藏3 個月后，同一貨架時間、不同貨架溫度下，果實中金絲桃苷、綠原酸、根皮苷、槲皮素、總酚含量差異明顯。綠原酸、金絲桃苷、槲皮素對溫度更敏感；在貨架時間8 d時，貨架溫度越高，降低幅度也越大。1-MCP處理組的蘋果果實金絲桃苷、綠原酸、槲皮素、總酚含量總體高于相同貨架時間、相同溫度下對照組的，而根皮苷含量低于相同溫度下對照組的。貨架溫度越低，果實中金絲桃苷、綠原酸、槲皮素、總酚含量越高，而根皮苷含量越低；這與van der Sluis等[26]的研究結果一致，即低溫有助于延緩功能性成分含量的變化。

1-MCP有效地抑制了貯藏期和貨架期果皮、果肉中金絲桃苷、總酚含量的下降和根皮苷含量的上升，且變化趨勢與對照組相同，說明1-MCP抑制了果實內酚類物質的代謝。該結果與MacLean等[13-14]研究1-MCP對‘紅星’蘋果花青素和綠原酸含量的影響結果一致。但當前關于1-MCP處理延緩蘋果功能性成分變化的機理研究較少，因此，1-MCP處理對酚類物質代謝相關途徑的影響是將來需要研究的方面。