3種褐變抑制劑對黃皮果實褐變及抗氧化品質的影響

楊 坤，賈文君，李 雯

(1 海南大學生命科學與藥學院，海口，570228；2 海南大學園藝學院，海口，570228；3 海南省熱帶園藝作物品質調控重點實驗室，海口，570228)

黃皮Clausenalansium(Lour.) Skeels屬蕓香科黃皮屬植物，原產于我國華南地區，在我國有1 500年的栽培歷史[1]。黃皮果實風味獨特且營養豐富，具有祛痰化氣、疏通腸胃等保健功能[2-3]。黃皮作為一種熱帶特色水果，種質資源豐富，其中在海南地區常見的有“大雞心”和“無核”黃皮等[4]。黃皮主要成熟于夏季高溫高濕季節，又因為皮薄汁多，極易受機械損傷，采后2～3 d便會發生褐變，所以極不耐貯藏[5-6]。因此，采后保鮮研究對黃皮產業發展具有指導意義。

近年來，黃皮果實采后保鮮技術主要有低溫處理、化學保鮮處理、熱處理、涂膜處理和氣調貯藏等[7]。目前，關于褐變抑制劑應用于果蔬保鮮方面已有不少研究。β-氨基丁酸是一種非蛋白氨基酸[8]，有研究表明，β-氨基丁酸處理可以提高水蜜桃和火龍果等水果采后貯藏抗氧化能力和抗病性，維持細胞內部的還原態[9-10]。曲酸是一種微生物的弱酸代謝物[11]，有研究表明，曲酸可以延緩鮮切蘋果和雙孢蘑菇褐變，并提高雙孢蘑菇的貯藏品質[12-13]。對氨基水楊酸鈉是一種對氨基水楊酸鹽，研究發現氨基水楊酸鈉可以提高荔枝采后生理品質，并抑制果實褐變，通過降低荔枝果實內部活性氧的積累從而延緩果實采后衰老[14]。

本研究以“無核”黃皮果實為材料，將采后果實經過β-氨基丁酸、曲酸和對氨基水楊酸鈉處理后低溫下貯藏，研究黃皮采后生理和抗氧化品質的變化，為生產上保持黃皮果實貯藏品質和控制果實褐變提供參考。

②性能設計：根據自適應實時數據掃描算法，對數據進行頻率變換掃描，當某測站到達巡查時間后，每5分鐘巡查一次數據庫，若半小時后仍未巡查到數據，則停止頻繁巡查，預警至下次巡查時間進行。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

(2)生石灰活性可影響合成硬硅鈣石纖維質量，石灰活性越高，生成的硬硅鈣石纖維直徑越小，體積密度也越小。當煅燒溫度為1 000 ℃時，生成的生石灰與平均粒徑23 μm的晶質石英粉反應，合成的硬硅鈣石纖維直徑約為82 nm，體積密度為70.4 kg/m3。

“無核”黃皮果實采摘于海口市永興鎮果園，采收約八成熟果實。帶枝采后約1 h運回實驗室，用清水洗凈后選出無病害、無機械損傷，形狀、大小、外觀顏色相對一致的果實，剪留果柄長0.5 cm左右，晾干。晾干后的黃皮果實分為4組，1組用清水浸泡20 min做對照(清水)，其余3組根據預試驗濃度篩選結果，分別用對氨基水楊酸鈉0.85 mmol/L，曲酸4 mmol/L，β-氨基丁酸水溶液20 mmol/L浸泡20 min，撈出置于通風處晾干，用0.03 mm厚聚乙烯薄膜保鮮袋包裝并置于(4±0.5) ℃，相對濕度85%的恒溫培養箱中貯藏。貯藏期間，每隔3 d取樣1次，10個果實為1個重復，每處理重復3次。

1.2 測定指標與方法

1.2.1 外觀品質的測定 果皮的色度L*值采用CM-700 d型手持分光測色計(柯尼卡美公司產)沿黃皮赤道面上相對兩個部位測定L*值，并取平均值[15]。褐變指數采用分級法計算[16]，每處理隨機選取果實50個，黃皮果皮褐變程度分為6個等級：0級，果皮無褐變；1級，果皮褐變面積大于0且小于1/4果皮面積；2級，果皮褐變面積大于等于1/4果皮面積且小于1/2果皮面積；3級，果皮褐變面積大于等于1/2果皮面積且小于3/4果皮面積；4級，果皮褐變面積大于等于3/4且小于1；5級，果皮全部褐變。

CAT可以清除果蔬衰老過程中產生的過氧化氫[21]。由圖2可知，隨著貯藏時間延長，黃皮果肉的CAT活性呈先上升后下降的趨勢，且對照(清水)CAT活性始終低于其他處理。貯藏9 d時，β-氨基丁酸、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理的CAT活性分別比對照(清水)高5.2、8和2.4 U/(min·g)，且不同處理之間差異顯著(p<0.05)。貯藏18 d時，對氨基水楊酸鈉處理的CAT活性為15.6 U/(min·g)，顯著高于對照(清水)(p<0.05)。說明3種褐變抑制劑處理均能明顯提高黃皮貯藏期CAT活性，且對氨基水楊酸鈉提高效果最明顯。

試驗地土地整治前地形相似、坡度均約為5°～10°。以坡耕地為對照，人工牧草地、旱作梯地、茶園地這3種不同整治方式土地為研究對象，每種整治方式設置3個重復樣地，共計15塊樣地，樣地面積為10 m×10 m。各樣地基本情況如下：

中學生物學課程作為科學課程，除了具備自然科學的一般屬性，還有其獨特的學科特點，即生物學概念大多是觀察，比較和歸納的結果，而不是靠數理邏輯的演繹。生物科學研究中常用不完全歸納法，運用歸納和概括注定無法窮盡復雜多樣的生命世界。因此，通過不完全歸納歸納獲得的生物學概念和規律常有例外的存在，缺乏學習情境所習得的生物學概念必然導致知識的支離破碎，易導致學生對概念做絕對的理解。

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GR可以維持果實細胞內還原型谷胱甘肽的含量，通過抗壞血酸-谷胱甘肽系統循環，維持細胞內活性氧的產生與清除的平衡[21]。由圖3可知，隨著貯藏時間延長，黃皮果肉的GR活性呈先上升后下降的趨勢。在貯藏3 d時，β-氨基丁酸、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理的GR活性均達到高峰，分別為48.4、52.8和49.6 U/(min·g)，隨后呈下降趨勢；對照(清水)的GR活性在貯藏9 d最高，為36.4 U/(min·g)，隨后急劇下降。貯藏18 d時，β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理的GR活性分別比對照(清水)高9.6和4.4 U/(min·g)。說明3種褐變抑制劑均能有效提高黃皮采后的GR活性，其中β-氨基丁酸處理的效果最好。

隨著貯藏時間延長，黃皮果肉總酚含量呈上升趨勢。貯藏前9天，與對照(清水)相比，β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理均能顯著(p<0.05)提高黃皮總酚含量。貯藏9 d時，對氨基水楊酸鈉處理的總酚含量達到峰值，為3.2 mg/g，顯著高于其他處理(p<0.05)，而曲酸處理的總酚含量與對照(清水)無顯著性差異。在貯藏后期，3種褐變抑制劑處理與對照(清水)之間無顯著性差異，說明β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理能顯著提高黃皮果實貯藏前期的總酚含量，從而延緩褐變的進程。其中，對氨基水楊酸鈉處理的效果最好。

2 結果與分析

2.1 對果實外觀品質的影響

黃皮果皮的色度L*值代表了果皮的明暗程度。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，黃皮果皮的色度L*值整體呈下降趨勢，其中對照(清水)的L*值始終低于β -氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理。貯藏18 d時，β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉的L*值分別為59.4和58.4，顯著高于對照(清水)(p<0.05)，而曲酸處理的L*值與對照(清水)無顯著性差異。因此，β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理均能抑制黃皮L*值下降，且β-氨基丁酸的抑制效果最好。

圖1 3種褐變抑制劑處理對黃皮果皮色度L*值和褐變指數的影響

隨著貯藏時間的延長，黃皮果皮的褐變指數呈上升趨勢，其中對照(清水)和曲酸處理的褐變指數上升幅度最為明顯，而β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理的褐變指數的增長相對緩慢。貯藏18 d后，β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理的褐變指數分別為3.1和2.9，顯著低于對照(清水)(p<0.05)。說明β -氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理均能有效抑制黃皮褐變指數的上升，且對氨基水楊酸鈉的抑制效果最好。

由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，黃皮果實的失重率整體呈上升趨勢。貯藏3 d后，不同處理的黃皮失重率迅速上升，與對照(清水)相比，3種褐變抑制劑處理均能顯著(p<0.05)抑制黃皮失重率上升。貯藏18 d時，β-氨基丁酸處理的失重率為1.4%，分別比對照(清水)、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理低39.1%、26.3%和30.0%，且不同處理之間差異顯著(p<0.05)。說明β-氨基丁酸、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理均能抑制黃皮在貯藏期的失重，且β-氨基丁酸的抑制效果最好。

2.2 對果實抗氧化品質的影響

1.2.3 抗氧化品質的測定 以“無核”黃皮果肉為材料，測定黃皮的抗氧化品質。類黃酮的測定采用鹽酸-甲醇法，以蘆丁當量計算[16]；總酚的測量采用福林酚法[20]，以沒食子酸當量計算；過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽還原酶(GR)和超氧化物歧化酶(SOD)采用曹建康等的測定方法[19]；丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法測定[17]。

褐變指數=(∑各級果實數×對應級數)/(調查果實總數×5)×100。果實失重率采用稱量法[17]。

WANG Qi, LIU Min, PENG Yong-han, LI Ling, LU Chao-yue, ZHOU Tie, GAO Xiao-feng

圖2 3種褐變抑制劑處理對黃皮果實失重率和CAT活性的影響

1.3 數據統計分析

SOD是果蔬細胞內重要的抗氧化酶，可以清除果蔬衰老過程中產生的超氧陰離子[21]。由圖3可知，隨著貯藏時間延長，黃皮果肉的SOD活性整體呈先上升后下降的趨勢。貯藏0～6 d時，β-氨基丁酸、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理的SOD活性均呈上升趨勢，其中對氨基水楊酸鈉處理的上升幅度最大，β-氨基丁酸處理的SOD活性上升較為緩慢。貯藏6 d時，對氨基水楊酸鈉和曲酸處理的SOD活性均出現高峰，均為1.9 U/(min·g)，顯著高于對照(清水)(p<0.05)；β-氨基丁酸處理的SOD活性在貯藏15 d時最高，為1.9 U/(min·g)，隨后開始下降。貯藏18 d時，β-氨基丁酸、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理的SOD活性分別為1.8、1.7和1.9 U/(min·g)，各處理與對照(清水)之間差異顯著(p<0.05)。因此，3種褐變抑制劑處理均能提高黃皮果肉的SOD活性，其中曲酸處理的效果最好。

圖3 3種褐變抑制劑處理對黃皮果肉GR和SOD活性的影響

由圖4可知，隨著貯藏時間延長，黃皮果肉類黃酮含量呈先上升后下降的趨勢。貯藏3 d時，各處理的類黃酮含量迅速上升，其中β-氨基丁酸處理的類黃酮含量上升幅度最大，而曲酸處理的類黃酮含量上升趨勢相對緩慢。貯藏9 d時，對照(清水)和對氨基水楊酸鈉處理的類黃酮含量均達到高峰，分別為0.30和0.36 mg/g，且對氨基水楊酸處理的類黃酮含量顯著高于其他處理(p<0.05)。貯藏18 d時，β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理的類黃酮含量均顯著高于對照(清水)。說明β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理有利于采后黃皮果實類黃酮含量的積累，其中對氨基水楊酸鈉的處理效果最好。

圖4 3種褐變抑制劑處理對黃皮果肉類黃酮和總酚含量的影響

采用Excel 2010軟件統計數據，采用SPSS軟件進行顯著性分析。

丙二醛是果實膜質過氧化的產物，是果實衰老的重要指標。由圖5可知，隨著貯藏時間延長，黃皮果肉丙二醛含量呈上升趨勢。貯藏前3 d，不同處理的丙二醛含量無顯著性差異。貯藏3 d后，對照(清水)的丙二醛含量迅速上升，而對氨基水楊酸鈉處理的丙二醛含量的增長相對緩慢。貯藏6 d時，對照(清水)處理的丙二醛含量達13.2 μmol/g，顯著高于其他處理(p<0.05)。貯藏18 d時，對氨基水楊酸鈉處理的丙二醛含量為9.9 μmol/g，比對照(清水)、β-氨基丁酸和曲酸處理分別低9、5.9和11.9 μmol/g。說明對氨基水楊酸鈉處理能有效抑制丙二醛含量的上升。

2.3 對果實營養品質的影響

1.2.2 營養品質測定 可溶性固形物含量采用ATAGO PAL-1型(日產，日本)手持折光儀測定[18]；可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法，并以檸檬酸折算系數計算[19]；維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定[18]。

由圖5可知，隨著貯藏時間延長，黃皮果實的可滴定酸含量總體呈下降趨勢，不同處理的可滴定酸含量下降速度不同。貯藏0～6 d時，3種褐變抑制劑處理的可滴定酸含量與對照(清水)之間無顯著性差異。貯藏9 d時，β-氨基丁酸、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理的可滴定酸含量分別為1.41%、1.52%和1.50%，均高于對照(清水)。貯藏18 d時，對氨基水楊酸鈉處理的可滴定酸含量為1.5%，顯著高于其他處理(p<0.05)。說明對氨基水楊酸鈉可以有效延緩可滴定酸的降解，維持果實的營養品質。

實驗結果中打電話和拋物識別率較低,分別只有60%和70%。觀察MSR Daily 3D數據集中打電話和拋物行為視頻圖像及行為關節點數據建模的運動軌跡發現,該數據集中部分行為隨機性較大,且沒有體現出行為運動歷史圖像的變化細節。例如部分被測對象進行打電話時伴隨著轉身和走動,且起始幀時手部已經貼在耳旁,導致行為表示階段提取到的用于識別的關鍵幀與本文數據集用于訓練的行為關鍵幀差別較大,造成了識別誤差。而對于該數據集中體現了完整運動歷史圖像的行為如喝水、坐下、站起等具有較佳的識別能力。

圖5 3種褐變抑制劑處理對黃皮果肉丙二醛和可滴定酸的影響

由圖6可知，隨著貯藏時間延長，對照(清水)、β-氨基丁酸處理的可溶性固形物含量呈先上升后下降的趨勢。貯藏6 d時，β-氨基丁酸處理的可溶性固形物含量達到最高，隨后開始下降；對照(清水)的可溶性固形物在貯藏15 d時達到高峰，隨后迅速下降；貯藏18 d時，β-氨基丁酸、對氨基水楊酸鈉和曲酸處理的可溶性固形物含量分別為15.8%、15.6%和18.1%，顯著高于對照(清水)(p<0.05)。說明3種褐變抑制劑均能延緩黃皮采后可溶性固形物的降解，且曲酸的處理效果最好。

圖6 3種褐變抑制劑處理對黃皮果實可溶性固形物和維生素C含量的影響

隨著貯藏時間延長，黃皮果實的維生素C含量呈先上升后下降趨勢。與對照(清水)相比，3種褐變抑制劑均能延緩黃皮維生素C含量的降解。貯藏6 d時，對照(清水)和β-氨基丁酸處理的維生素C含量達到最高，隨后迅速下降。貯藏18 d時，3種褐變抑制劑處理的維生素C含量均高于對照(清水)，且與對照(清水)差異顯著(p<0.05)。說明3種褐變抑制劑均能有效延緩維生素C的降解，且對氨基水楊酸鈉處理的效果最好。

3 結論與討論

黃皮果實在采后極易失水皺縮，且由于呼吸作用，容易造成果實營養物質流失，產生嚴重褐變的情況[22]。β-氨基丁酸可以調控植物氣孔運動，抑制植物失重，調控黃皮采后呼吸作用，從而提高果實采后貯藏能力[23]。李曉娟等[24]在甜櫻桃上的研究表明，β-氨基丁酸可以抑制甜櫻桃采后失重和可滴定酸降解，同時延緩果實可溶性固形物和維生素C含量的降解，這與本研究結果相一致。前人研究表明，對氨基水楊酸鈉可以抑制荔枝呼吸作用，抑制果實采后褐變和失重，延緩可溶性固形物、可滴定酸和維生素C含量的降解，提高荔枝采后貯藏品質[14]，這與本研究結果相一致。曲酸處理可以抑制黃皮采后失重，延緩可滴定酸、可溶性固形物和維生素C的降解，這與李慶鵬等[25]在鮮切西蘭花上的研究結果相一致。曲酸抑制黃皮褐變的效果較差，這與王擎等[26]在鮮切馬鈴薯與蓮藕上的研究結果不一致，這可能跟研究材料的差異相關。

果蔬在成熟衰老的過程中會產生大量的活性氧，從而損傷細胞膜，導致營養物質的流失，加速褐變，而果蔬的抗氧化酶、總酚和類黃酮對活性氧和自由基具有清除能力[27]。試驗中，3種褐變抑制劑處理均能提高黃皮采后的抗氧化酶活性和非酶抗氧化物質，從而提高黃皮的抗氧化品質，延緩黃皮果實采后衰老。β-氨基丁酸既可以作為誘抗劑，使1年生或多年生、單子葉或雙子葉植物對病原菌產生誘抗作用，同時還能緩解一些非生物脅迫帶來的危害，提高果蔬的抗氧化活性，從而提高果蔬的貯藏能力[28]。Wang等[29]在甜櫻桃上的研究表明，β-氨基丁酸可以抑制丙二醛含量的積累，提高甜櫻桃采后CAT、GR和SOD的活性，這與本研究結果一致。Li等[14]在荔枝上的研究結果表明，對氨基水楊酸鈉可以通過細胞中活性氧的含量，抑制相關衰老基因的表達，延緩果實衰老，同時顯著提高CAT、SOD和GR活性，提高類黃酮和總酚含量，這與本研究結果一致。Shah等[30]的研究表明，曲酸處理可以抑制荔枝丙二醛的積累，提高總酚和類黃酮含量以及CAT和SOD的活性，這與本研究結果相一致。

2001年9月，Honeywell公司研究人員，利用脈沖聲波的音量聲強快速變換，讓人能夠在密閉空間的強反射環境下，大致分辨出聲源方向，并對濃煙情況下有指向性脈沖聲音引導與無聲音引導進行了對比測試。測試結果顯示，有方向引導作用脈沖指示音頻的引導效率，是無方向引導作用脈沖指示音頻引導效率的4倍以上。

綜上所述，β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理能明顯抑制黃皮采后褐變情況，且3種褐變抑制劑均能抑制黃皮失重，提高黃皮的采后貯藏品質和抗氧化活性，從而延緩黃皮采后果實衰老。但不同處理對黃皮的貯藏效果略有差異，在整個貯藏期間，曲酸處理與其他兩種褐變抑制劑處理相比，褐變指數與失重率上升速度較快，且可滴定酸與類黃酮含量較低，保鮮效果不如β-氨基丁酸和對氨基水楊酸鈉處理。在貯藏前6 d時，β-氨基丁酸可以迅速提升黃皮果實的可溶性固形物、可滴定酸、維生素C和類黃酮的含量，因此適合短期貯藏；隨著貯藏時間延長，對氨基水楊酸鈉可以明顯延緩黃皮果實采后可溶性固形物、維生素C、可滴定酸和總酚含量的降解，且在整個貯藏期間，對氨基水楊酸鈉處理能顯著抑制黃皮的膜質過氧化程度。因此，在整個貯藏期間，對氨基水楊酸鈉處理效果最好，β-氨基丁酸處理次之，曲酸處理效果最差。