低溫貯藏后貨架期菠蘿抗氧化活性和品質分析

摘" 要：菠蘿果實富含水分，不耐貯藏，貨架期相對較短，嚴重制約菠蘿鮮果銷售。低溫貯藏是延緩采后菠蘿果實品質劣變的有效措施之一。為探討低溫貯藏后不同貨架期菠蘿抗氧化活性和品質的變化，以巴厘菠蘿為試材，采用相關性分析、主成分分析等方法，對10"℃低溫貯藏、25"℃貨架期菠蘿果實12個抗氧化活性和品質指標進行綜合評價。結果表明：低溫貯藏后貨架期菠蘿苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性與總酚（TP）含量變化趨勢一致，可滴定酸（TA）、維生素C（AsA）含量顯著下降，但過氧化氫（H₂O₂）、可溶性固形物（TSS）含量無顯著變化。相關性分析顯示，貨架期菠蘿AsA含量與總抗氧化能力（TAOC）呈顯著正相關。主成分分析表明，H₂O₂、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）活性等決定貨架期菠蘿抗氧化活性，TP、TA含量等可以作為評價菠蘿貨架期品質的重要指標。低溫貯藏15 d菠蘿綜合評價分值最大，貨架期1 d菠蘿綜合評價分值較高。因此， 菠蘿低溫貯藏15～20"d，低溫貯藏后貨架期1 d，可有效維持菠蘿的抗氧化活性和品質。

關鍵詞：菠蘿；貨架期；抗氧化；品質中圖分類號：S668.3 """""文獻標志碼：A

Analysis of Antioxidant Activity and Fruit Quality of Pineapples During Shelf Life Undergoing Low Temperature Storage

XU Hanbing¹， YE Xingyuan¹， YAO Quansheng²， TU Xinghao²， HONG Keqian^2*

1. Xinyang Agriculture and Forestry University， Xinyang， Henan 464000， China; 2. South Subtropical Crops Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Hainan Provincial Key Laboratory for Postharvest Physiology and Technology of Tropical Horticultural Products / Key Laboratory of Tropical Fruit Biology， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Zhanjiang， Guangdong 524091， China

Abstract： Pineapple fruit is rich in water， not suitable for storage， and has a relatively short shelf life， which seriously restricts the sales of fresh pineapple fruit. Low temperature storage is one of the effective measures to delay the quality deterioration of pineapple fruits after harvesting. To investigate the changes in antioxidant activity and quality of pineapples fruits at different shelf periods after low temperature storage， principal component analysis （PCA） and correlation analysis methods were used to comprehensively evaluate twelve antioxidant activity and quality parameters of pineapple fruits storage at 10 ℃ and shelf life at 25 ℃. The results indicated that the trend of phenylalanine ammonia lyase （PAL） activity and total phenolics （TP） content of fruits changes during the shelf life after low-temperature storage was consistent， with a significant decrease in titratable acidity （TA） and vitamin C （AsA） content， but no significant change in hydrogen peroxide （H₂O₂） and total soluble solids （TSS） content. Correlation analysis showed that the shelf life AsA content was significantly positively correlation with TAOC. PCA showed that the content of H₂O₂， malondialdehyde （MDA）， and the activities of superoxide dismutase （SOD） and polyphenol oxidase （PPO） exhibited the determined antioxidant activity of pineapple fruits， while TP and TA content acted as important parameters for evaluating pineapple fruits during shelf life. The comprehensive evaluation score of pineapple fruits storage at low temperature for fifteen days showed the highest， and the comprehensive evaluation score of pineapple fruits with one day shelf life showed relatively high. Therefore， storing pineapples at low temperatures for 15-20 days followed by a shelf life of 1 day can effectively maintain their antioxidant activity and quality.

Keywords： pineapple; shelf life; antioxidant; quality

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.08.020

菠蘿（Ananas comosus L. Merrill）是世界三大熱帶水果之一。菠蘿果實富含水分，采后生理代謝旺盛，不耐貯藏，貨架期相對較短，嚴重制約菠蘿鮮果銷售。已有研究表明多種措施可延緩采后果實品質劣變，5"mmol/L阿魏酸浸泡金鵬218番茄果實能夠提高番茄維生素C（AsA）和番茄紅素含量^[1]；殼聚糖（800×卡多贊）浸泡紐荷爾臍橙果實能維持臍橙果肉較高的可溶性固形物（TSS）、可滴定酸（TA）、AsA、總酚（TP）含量^[2]；金魁獼猴桃果實經0.1 mmol/L茉莉酸甲酯熏蒸后25"℃貯藏，發現果實TSS含量相對較高，TA含量下降較慢，TP含量積累^[3]；0.1%乙醇熏蒸處理采后藍莓可減緩果實中TSS的下降并提高TP含量^[4]；西州密25號哈密瓜經0.3 g/L水楊酸浸泡，可以延緩哈密瓜貯藏果實TSS和TA含量下降^[5]。但低溫仍然是當前貯藏果實的有效措施之一，低溫貯藏延緩了紅江橙AsA、TSS含量及果實硬度的降低^[6]，與20"℃常溫貯藏相比，軟棗獼猴桃獼棗1號1.5"℃貯藏果實軟化較慢，腐爛率較低^[7]。當觀測指標較多時，研究者通常利用主成分分析評價貯藏期與貨架期果實品質，如在低溫下，利用主成分分析發現妃子笑、桂味、糯米糍和淮枝4個荔枝品種中，妃子笑和桂味的果實貯藏品質指標更好^[8]。

已有研究對菠蘿的貯藏條件和效果進行了多方面的探討。就包裝材料而言，0.05"mm聚氯乙烯薄膜能有效降低失重率，同時維持可溶性總糖含量^[9]。氣調貯藏顯著優于常溫和普通冷藏，貯藏15 d后感官品質與新鮮菠蘿無顯著差異，失重率僅為4.49%^[10]。甲酸乙酯熏蒸（30～90"mg/L）可抑制呼吸強度和失重率，但高濃度（120 mg/L）會導致果實劣變^[11]。氯化鈣浸泡（1%）通過提高抗氧化性和降低酚類代謝抑制黑心病，同時延緩AsA和可溶性糖的下降^[12]。抗壞血酸處理（0.2%）能有效抑制黑心病，保持果實硬度和營養成分，效果優于0.4%濃度^[13]。由此可見，氣調貯藏和適當化學處理可保持菠蘿品質。

本課題組發現4"℃貯藏菠蘿果實可能產生冷害，加劇貨架期果實品質下降，10"℃貯藏能夠保持貨架期品質^[14]。就品質指標而言，與25"℃相比，10"℃貯藏可以減緩AsA和TA下降速率，10"℃貯藏菠蘿TSS保持相對穩定，25"℃貯藏TSS有所下降。但就抗氧化酶活性而言，過氧化物酶（POD）活性不受貯藏溫度的影響，多酚氧化酶（PPO）活性隨著貯藏溫度的升高而升高^[15]。

鑒于10"℃貯藏能夠較好地保持貨架期品質^[14]，本研究以巴厘菠蘿（Ananas comosus cv. Comte de Paris）果實為試材，研究10"℃低溫貯藏后，25"℃貨架期果實超氧化物歧化酶（SOD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、過氧化氫酶（CAT）、PPO、超氧陰離子（OFR）、過氧化氫（H₂O₂）、丙二醛（MDA）、總抗氧化能力（TAOC）等抗氧化指標以及TSS、TA、TP和AsA含量等品質指標的變化，通過對以上抗氧化活性和品質指標的顯著性分析、相關性分析和主成分分析探討菠蘿果實10"℃貯藏時間對貨架期抗氧化活性和品質的影響，以期為菠蘿果實倉儲期和貨架期銷售方案的制定提供參考。

1 "材料與方法

1.1 "材料

供試菠蘿品種為巴厘（Ananas comosus cv. Comte de Paris），采收綠熟、無機械損傷、無病蟲害、大小相近的夏季果（7月果）100個，采用施保功（500 mg/L）對果實表面殺菌，然后用雙蒸水沖洗果實。果實晾干后裝入聚乙烯塑料（0.04"mm）袋中，放入培養箱（10"℃、相對濕度為90%～95%）中貯藏，取出貯藏果實置于室溫（25±1）℃、相對濕度為60%～80%的環境中（記為貨架期），分別于不同貨架期隨機選取3個果實，果肉切成小塊，液氮速凍后，置于–80"℃保存備用。所有指標均重復測定3次。

1.2 "方法

1.2.1" 品質指標測定 "采用手持折光儀測定可溶性固形物（TSS）含量，單位以Brix表示。可滴定酸（TA）含量測定采用酸堿滴定法，參照張志良等^[16]的方法進行，結果以mmol/100 g表示；維生素C（AsA）含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法，參照趙曉梅等^[17]的方法進行，結果以mg/ 100"g表示。

1.2.2 "抗氧化能力指標測定 "CAT、SOD、PAL、PPO、TAOC、OFR、H₂O₂、MDA和TP等測定采用蘇州科銘生物技術有限公司試劑盒，具體方法詳見操作手冊。CAT、SOD、PAL、PPO和TAOC酶活性均以U/g表示，OFR含量以μmol/g表示，H₂O₂含量以nmol/（min·g）表示，MDA含量以nmol/g表示，TP含量以mg/g表示。

1.3 "數據處理

采用Excel軟件進行數據整理，采用SPSS 20軟件進行數據主成分分析。

2 "結果與分析

2.1" 低溫貯藏和貨架期菠蘿抗氧化活性分析

果實抗氧化活性是抗氧化酶和非酶抗氧化物

質共同作用的結果，不同的環境條件下，植物采取不同的策略，不同類型抗氧化酶協同清除活性氧^[18-21]。數據分析表明，隨著低溫貯藏時間的延長，菠蘿果實SOD活性、MDA含量升高，低溫貯藏15、20"d時SOD活性分別是對照的189.58%、329.73%。低溫貯藏期間PPO活性呈下降趨勢，但貯藏0、5、10、15 d時PPO活性無顯著差異。CAT活性和TAOC波動較大，貯藏15 d時CAT活性和TAOC均顯著高于對照（表1）。同時低溫貯藏對PAL活性和OFR、H₂O₂含量無顯著影響。如表2所示，菠蘿果實低溫貯藏10 d后，隨著貨架期延長，SOD活性和TAOC均顯著下降，PAL活性顯著上升，貨架期4 d時PAL活性是貨架期1 d的199.02%。而PPO活性和H₂O₂無顯著變化。表2顯示低溫貯藏15、20 d時，貨架期菠蘿果實PAL活性、OFR、H₂O₂無顯著變化，但PPO、CAT活性均顯著下降。可見貨架期和低溫貯藏對菠蘿果實H₂O₂影響不顯著。

2.2" 低溫貯藏和貨架期菠蘿品質分析

多酚和維生素C屬于非酶抗氧化物質，但研究表明，多酚和維生素C作為果實風味物質常用于評價水果品質^{[18-20， 22]}，因此，本研究將多酚、維生素C與可溶性固形物、可滴定酸作為品質指標進行分析。如表3所示，隨著低溫貯藏時間延長，TA含量顯著升高（Plt;0.05），低溫貯藏20 d 時TA含量是對照的168.42%。低溫貯藏期間TP含量波動上升，最大值出現在貯藏15 d。表4顯示，菠蘿低溫貯藏10 d后隨著貨架期延長TP含量顯著上升，TA含量顯著下降（Plt;0.05），低溫貯藏15、20 d時貨架期菠蘿果實TP含量均顯著降低（Plt;0.05）（表4）。數據分析表明，低溫貯藏和貨架期菠蘿TSS無顯著差異，AsA含量呈下降趨勢。

2.3" 低溫貯藏及貨架期菠蘿抗氧化活性和品質的相關性分析

水果抗氧化活性影響細胞膜系統完整性，進而影響水果品質，因此抗氧化活性指標、品質指標及抗氧化活性指標和品質指標之間均可能具有相關性。菠蘿抗氧化活性和品質指標相關性分析結果顯示，低溫貯藏菠蘿PPO活性與SOD活性呈顯著負相關（表5）。貨架期AsA含量與TAOC呈顯著正相關（Plt;0.05），與TP含量呈負相關（表6），推測貨架期菠蘿TAOC中非酶抗氧化物質AsA比TP貢獻更大。貨架期PPO活性與CAT活性呈顯著正相關（表6）。由于相關性分析過程中PPO活性與SOD、CAT活性等指標間有信息重疊，為準確評價低溫貯藏后貨架期菠蘿抗氧化活性和品質，需進一步對各指標進行主成分分析。

2.4" 低溫貯藏和貨架期菠蘿果實抗氧化活性和品質的主成分分析和綜合評價

2.4.1" 菠蘿抗氧化活性和品質的主成分分析" 對低溫貯藏和貨架期菠蘿抗氧化活性和品質指標進行主成分分析，結果（表7）顯示，前4個主成分（特征值gt;1）累計貢獻率為81.710%，說明該4個主成分反映了總體信息的絕大部分信息。各載荷表明，TP、H₂O₂、MDA、TA、SOD主要決定第1主成分，說明TP、H₂O₂、MDA、TA、SOD

在低溫貯藏期和貨架期菠蘿果實抗氧化活性和品質評價中的作用極為重要，因此其可作為第1主成分代表指標。決定第2主成分的主要是PPO、AsA。第3主成分決定指標主要是CAT、PAL。第4主成分的代表指標TSS。

2.4.2" 菠蘿抗氧化活性和品質的主成分綜合評價" 以主成分貢獻率為權重，計算菠蘿抗氧化和品質指標的主成分得分（F）和主成分綜合分值（D），并依據主成分綜合分值將菠蘿抗氧化活性和品質降序排列（表8）顯示，低溫貯藏菠蘿抗氧化活性和品質的綜合評價排名依次為：15、5、20、10、0 d。貨架期菠蘿抗氧化活性和品質綜合評價分值較高的是：貨架期1 d（貯藏20 d）、貨架期1 d（貯藏15 d）、貨架期4 d（貯藏10 d）貨架期3 d（貯藏10 d）。

3 "討論

現代農業涉及生產、倉儲、物流、銷售等諸多環節，倉儲期和貨架期品質對菠蘿銷售具有重要意義，而菠蘿抗氧化能力是影響菠蘿品質的重要因素之一。已有研究表明，低溫貯藏可以提高西番蓮^[23]、芒果^[24]、蘋果^[25]、龍眼^[26]、鮮切菠蘿^[27]等果實的抗氧化能力和品質。

SOD和CAT作為主要抗氧化酶，SOD能催化體內過量的O₂^–生成H₂O₂，而CAT催化H₂O₂還原成H₂O和O₂。本研究中CAT在低溫貯藏和貨架期均波動較大，推測CAT在低溫貯藏和貨架期均有響應，但SOD活性在低溫貯藏0～10"d時無顯著變化，而低溫貯藏15～20 d時SOD活性顯著升高。因此，低溫貯藏15～20"d期間菠蘿果實可能主要通過提高SOD活性緩解氧化脅迫。

通常PAL參與酚類化合物的生物合成，本研究中PAL在菠蘿低溫貯藏期間無顯著差異，但在貨架期間活性顯著變化，且貨架期TP含量變化趨勢與貨架期PAL活性變化趨勢一致，與荔枝^[18]果皮總酚含量和PAL活性變化趨勢相似，推測PAL可能參與貨架期菠蘿TP的生物合成。

菠蘿低溫貯藏10 d后貨架期品質指標差異顯著性分析表明，TP和AsA變化趨勢相反，而此時AsA含量變化趨勢與TAOC活性變化趨勢一致，同時菠蘿抗氧化活性和品質指標相關性分析結果顯示，貨架期AsA與TAOC呈顯著正相關，與TP呈負相關。AsA作為非酶抗氧化劑，可直接清除H?O?等ROS，抑制ROS對菠蘿果實細胞的破壞，使菠蘿貨架期延長^[28]。低溫貯藏期間和貨架期PPO活性呈下降趨勢，推測AsA通過抑制PPO活性，減少酚類物質氧化褐變，從而保持菠蘿色澤和風味，這與鮮食核桃仁^[29]的結果相似。AsA也可以與SOD、CAT等協同作用，緩解果實氧化脅迫^[30]。可見，AsA通過酶促和非酶促途徑，提升菠蘿果實的抗氧化能力，延長貯藏期和貨架期，并維持品質。

主成分分析法是水果品質評價方法之一^{[20-21， 31]}。本研究將菠蘿12個抗氧化活性和品質指標進行主成分分析，結果表明，前4個主成分累計貢獻率為81.710%，反映了總體信息的大部分信息。各特征向量表明H₂O₂、MDA和SOD、PAL、PPO、CAT等抗氧化酶活性是菠蘿貨架期抗氧化能力的重要決定因素，而TP、TA可以作為評價菠蘿貨架期品質的重要指標。TA作為評價菠蘿貨架期的重要品質指標與葡萄的貨架期品質變化結果相似^[32]。主成分綜合評價顯示，低溫貯藏菠蘿抗氧化活性和品質的綜合評價排名依次為15、5、20、10、0 d。貨架期菠蘿抗氧化活性和品質綜合評價分值較高的是：貨架期1"d（貯藏20"d）、貨架期1"d（貯藏15 d）、貨架期4 d（貯藏10 d）、貨架期3"d（貯藏10 d）。

菠蘿低溫貯藏15～20 d時SOD活性顯著升高，且TAOC顯著高于對照，但此時MDA含量也顯著高于低溫貯藏0～10 d，MDA是脂質過氧化終產物，反映了有機體在氧化脅迫下膜脂的損傷程度，其含量升高可能意味著菠蘿抗氧化能力的下降，顯然抗氧化活性指標對抗氧化能力解釋不一致可能干擾本研究對低溫貯藏期間菠蘿抗氧化能力的判斷，為準確評價低溫貯藏及貨架期菠蘿抗氧化活性和品質，對指標進行了主成分分析。主成分綜合評價分值顯示，就低溫貯藏時間而言，貯藏15 d 較為適宜（綜合得分最高），延長貯藏時間（20 d）和縮短貯藏時間（5～10 d）菠蘿抗氧化活性和品質綜合評價分值均下降。糖酸比（TSS/TA）是衡量菠蘿風味的重要指標，低溫貯藏15"d和20"d 的糖酸比分別為0.89和0.88，比較接近，因此菠蘿低溫貯藏適宜時間為15～20 d。同時，貨架期主成分綜合評價分值較高的處理為1"d貨架期果實，顯然，對1"d貨架期與菠蘿銷售而言偏短，本研究所述貨架期1"d是主成分綜合分值篩選的較佳結果，即與其他貨架期相比，1"d貨架期菠蘿品質較好，但并不能排除其他貨架期菠蘿仍具有銷售價值。

綜上所述，菠蘿10"℃低溫貯藏及25"℃貨架期適宜時間分別為低溫貯藏15～20 d，貨架期1 d。本研究以巴厘菠蘿為試材，研究結論雖然對其他菠蘿品種低溫貯藏后貨架期有借鑒意義，但不同菠蘿品種低溫貯藏對貨架期的影響尚需要進一步驗證。

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