楊愛(ài)萍，汪開拓，金文淵，鄭永華*

(1.江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品系，江蘇 南京 210007；2.重慶三峽學(xué)院生物系，重慶 404100；3.蘇州大福外貿(mào)食品有限公司，江蘇 蘇州 215111；4.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

乙醇熏蒸處理對(duì)楊梅果實(shí)保鮮及抗氧化活性的影響

楊愛(ài)萍1，汪開拓2，金文淵3，鄭永華4,*

(1.江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品系，江蘇 南京 210007；2.重慶三峽學(xué)院生物系，重慶 404100；3.蘇州大福外貿(mào)食品有限公司，江蘇 蘇州 215111；4.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

研究不同乙醇用量熏蒸處理對(duì)“烏種”楊梅果實(shí)采后腐爛、品質(zhì)及抗氧化活性的影響。先將果實(shí)置于20℃下用100、250、500μL/L和1000μL/L乙醇熏蒸處理3h，然后轉(zhuǎn)入1℃冷藏8d。結(jié)果表明：500μL/L乙醇處理能最顯著的抑制楊梅果實(shí)貯藏期間腐爛率和細(xì)菌總數(shù)的上升，降低果實(shí)可溶性固形物和可滴定酸損失，維持其較高的硬度及VC含量；同時(shí)，乙醇處理還有效抑制了楊梅果實(shí)在貯藏期間總酚和總花色苷含量的下降，誘導(dǎo)果實(shí)中主要酚類單體物質(zhì)楊梅黃酮和槲皮素-3-O-蕓香苷及花色苷類主要單體物質(zhì)矢車菊-3-葡萄糖苷的合成，抑制DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)清除率和還原力的下降，從而保持較高的果實(shí)抗氧化活性。結(jié)論：乙醇處理在楊梅果實(shí)保鮮中具有較好的應(yīng)用前景。

楊梅；乙醇處理；腐爛；品質(zhì)；抗氧化活性

楊梅(Mycira rubraSieb. et Zucc.)為我國(guó)南方特色水果，果實(shí)色澤鮮艷、風(fēng)味獨(dú)特，同時(shí)果實(shí)中還富含多酚類、花色苷類和黃酮類等多種天然抗氧化活性成分，能有效清除人體內(nèi)的活性氧，預(yù)防各種慢性疾病的發(fā)生，因而深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。但楊梅果實(shí)水分高、組織柔軟且無(wú)外果皮包裹，采后易受病原菌的侵染而發(fā)生腐爛變質(zhì)，在常溫下的貨架期僅為1～2d[2]。因此，研究楊梅果實(shí)采后腐爛控制技術(shù)，已成為解決楊梅果實(shí)貯運(yùn)保鮮問(wèn)題的關(guān)鍵。

乙醇作為一種植物天然產(chǎn)生次生代謝物質(zhì)具有強(qiáng)烈的殺菌作用，采用適當(dāng)用量外源乙醇處理可顯著抑制青花菜[3]、豌豆[4]、葡萄[5]、櫻桃[6]和桃[7]等多種果蔬采后腐爛的發(fā)生。此外，乙醇處理還可以顯著促進(jìn)葡萄采后抗氧化物質(zhì)的合成，從而提高果實(shí)的抗氧化活性[8]。因而乙醇處理在食品保藏中顯示出了較好的應(yīng)用前景[9]。對(duì)楊梅[10-11]的研究也發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)用量的乙醇熏蒸處理可顯著抑制果實(shí)采后腐爛并保持品質(zhì)，但乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)抗氧化活性的影響尚未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)研究不同乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)采后腐爛、品質(zhì)以及抗氧化活性的影響，旨在為乙醇處理在楊梅果實(shí)采后貯運(yùn)保鮮中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

供試材料為“烏種”楊梅(Mycira rubraSieb. et Zucc. cv. Wumei)，果實(shí)采摘于江蘇省蘇州市西山鎮(zhèn)，采收后4h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選擇大小一致、八成熟、無(wú)病蟲害和機(jī)械損傷的果實(shí)。

碳酸鈉、苯丙氨酸、β-巰基乙醇、脫氧核糖、二甲基亞砜 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鐵氰化鉀、鄰菲羅啉、硫酸亞鐵、抗壞血酸 南京賽吉公司；輔酶A、ATP、4-香豆酸、Follin試劑、酚類和花色苷單體、DPPH 美國(guó)Sigma公司；乙腈、甲酸均為國(guó)產(chǎn)色譜純；硼酸、硼砂、鹽酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、醋酸、醋酸鈉、丙酮、乙醇、三氯乙酸、三氯化鐵均為國(guó)產(chǎn)分析純。

GL-20G-H型冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；UV-1600型分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司；FA1104N電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；1100型高效液相色譜 美國(guó)安捷倫公司；E-200型生物顯微鏡 日本尼康公司；血球計(jì)數(shù)板 上海醫(yī)用光學(xué)儀器廠；TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司；WYT-4型手持折光儀 中國(guó)泉州光學(xué)儀器廠；MIR-233生化培養(yǎng)箱 日本三洋公司。

1.2 材料處理

在預(yù)試驗(yàn)中，將楊梅果實(shí)隨機(jī)分為5組，放入密閉容器中，在20℃分別以0(對(duì)照)、100、250、500、1000μL/L乙醇熏蒸處理3h。處理結(jié)束后，將果實(shí)通風(fēng)1h后用聚乙烯塑料盒(20×12×8cm)分裝，于(1±1)℃貯藏8d后測(cè)定果實(shí)腐爛率。處理組果實(shí)最佳乙醇用量處理 3h，對(duì)照組在20℃密閉放置3h。處理結(jié)束后，將果實(shí)通風(fēng)1h后用塑料盒分裝，在(1±1)℃、相對(duì)濕度90%～95%條件貯藏8d。分別在果實(shí)處理前(0d)和貯藏期間每隔2d取樣進(jìn)行分析測(cè)定。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 腐爛率

楊梅果實(shí)表面出現(xiàn)霉菌性病斑即記為爛果。

1.3.2 菌落總數(shù)

楊梅果實(shí)菌落總數(shù)的測(cè)定：參照GB4789.2—2008《菌落總數(shù)測(cè)定方法》進(jìn)行[12]，略有改進(jìn)。隨機(jī)挑選每個(gè)處理組的5顆楊梅果實(shí)，質(zhì)量大約為60～70g，以無(wú)菌操作分別放置于含有400mL生理鹽水(內(nèi)含0.1%(V/V) Tween-80)的錐形瓶中，經(jīng)充分振蕩30min后做成1:10(g/mL)均勻稀釋液。取50μL稀釋液涂布于營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，再置37℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)24 h后顯微觀察并計(jì)算細(xì)菌的菌落形成單位(CFUs)。

1.3.3 果實(shí)可溶性固型物與可滴定酸含量測(cè)定

用手持折光儀測(cè)定可溶性固型物(total soluble solids，TSS)含量；采用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉滴定法測(cè)定可滴定酸(titratable acidity，TA)，結(jié)果以蘋果酸百分含量表示。

1.3.4 果實(shí)硬度和VC含量測(cè)定

用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定果實(shí)硬度。探頭(SMSP/6)直徑為5mm，下壓距離為5mm，下壓速度為1mm/s。采用鄰菲羅啉比色法測(cè)定VC含量，結(jié)果以mg/g表示。

1.3.5 果實(shí)總酚和總花色苷含量測(cè)定

取1g果肉用5mL丙酮?jiǎng)驖{并離心，取上清液用于總酚總花色苷含量的測(cè)定。采用Slinkard等[13]的Flion-Ciocalteu法測(cè)定果實(shí)總酚含量；采用Cheng等[14]的pH差異法測(cè)定果實(shí)總花色苷含量。以上結(jié)果均以mg/g表示。

1.3.6 酚類和花色苷類單體含量測(cè)定

參照Bao等[1]的液相色譜法進(jìn)行，略有改進(jìn)。取5g果肉用20mL丙酮?jiǎng)驖{并離心，取上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后過(guò)C18Sep-Pak萃取小柱再經(jīng)0.45 μm孔徑的纖維膜過(guò)濾，得濾液進(jìn)行測(cè)定。手動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣體積為20 μL提取液。分析色譜柱為反向C18分析柱，柱溫20℃。流動(dòng)相由3% (V/V)甲酸溶液和色譜純的甲醇溶液兩部分組成，梯度洗脫40min，流速為1mL/min。分別在280、370、520nm測(cè)定酚酸、黃酮和花色苷類單體物質(zhì)。以外標(biāo)法測(cè)定相關(guān)物質(zhì)的含量，結(jié)果均以mg/kg表示。

1.3.7 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)自由基清除力和總還原力測(cè)定

DPPH自由基清除率參照Larrauri等[15]方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果以清除百分率表示；還原力采用Ozsoy等[16]方法測(cè)定，結(jié)果以三氯化鐵反應(yīng)液在700nm處的吸光度(A)來(lái)表示。

1.4 數(shù)據(jù)分析

以上指標(biāo)測(cè)定除腐爛率和硬度重復(fù)10次外，其余指標(biāo)均重復(fù)3次。采用SPSS12.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，用鄧肯氏多重比較方法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，5%為顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同用量乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)腐爛的影響

果實(shí)腐爛是限制楊梅采后貯藏期最重要的因素。如圖 1所示，100～1000μL/L乙醇處理均可顯著(P＜0.05)抑制楊梅果實(shí)在貯藏期間腐爛率的上升，且乙醇用量越高，果實(shí)腐爛率越低。但在1℃貯藏8 d后，1000μL/L乙醇處理果實(shí)的腐爛率(13.6%)反而略高于500μL/L乙醇處理(12.7%)，因此在以下選用500μL/L乙醇熏蒸處理進(jìn)一步研究其對(duì)楊梅果實(shí)冷藏時(shí)品質(zhì)和抗氧化活性的影響。

圖1 不同用量乙醇處理對(duì)1℃貯藏8d后楊梅果實(shí)腐爛率的影響Fig.1 Effect of different dosages of ethanol fumigation on decay incidence in Chinese bayberry after storage at 1 ℃ for 8 d

2.2 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)細(xì)菌總數(shù)的影響

圖2 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)細(xì)菌總數(shù)的影響Fig.2 Effects of different dosages of ethanol fumigation on total aerobic bacteria count in Chinese bayberry

楊梅果實(shí)的細(xì)菌總數(shù)在冷藏期間逐漸上升(圖2)，從而影響果實(shí)的安全品質(zhì)。500μL/L乙醇處理顯著(P＜0.05)抑制了果實(shí)細(xì)菌總數(shù)的上升。至冷藏8d時(shí)，乙醇處理果實(shí)的細(xì)菌總數(shù)比對(duì)照果實(shí)降低了近1000倍，從而有效的保證了實(shí)用的安全性。

2.3 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)可滴定酸、可溶性固形物和VC含量以及硬度的影響

圖3 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)可滴定酸(A)、可溶性固形物(B)、硬度 (C)以及VC含量(D)的影響Fig.3 Effects of different dosages of ethanol fumigation on titratable acidity, total soluble solids, firmness and Vitamin C in Chinese bayberry

可滴定酸和可溶性固形物是形成楊梅果實(shí)特有風(fēng)味的重要物質(zhì)。如圖 3A和3B所示，楊梅果實(shí)可滴定酸和可溶性固形物含量在冷藏期間呈逐漸下降趨勢(shì)，乙醇處理能顯著抑制(P＜0.05)果實(shí)可滴定酸和可溶性固形物含量的下降。在冷藏8d后，乙醇處理果實(shí)中的可滴定酸和可溶性固形物含量分別是對(duì)照果實(shí)的1.78倍和1.23倍。果實(shí)硬度能夠直接反應(yīng)果實(shí)的貯藏效果，而VC含量是評(píng)價(jià)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。如圖 3C和3D所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，楊梅果實(shí)硬度和VC含量逐漸下降。乙醇處理能顯著抑制(P＜0.05)果實(shí)硬度和VC含量的下降，在整個(gè)冷藏期間乙醇處理果實(shí)的硬度和VC含量均顯著(P＜0.05)高于對(duì)照果實(shí)。

2.4 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)總酚、總花色苷和單體物質(zhì)含量的影響

圖4 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)總酚(A)和總花色苷(B)含量的影響Fig.4 Effects of different dosages of ethanol fumigation on total phenolic and total anthocyanin contents in Chinese bayberry

楊梅果實(shí)在冷藏期間，總酚含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢下降，而總花色苷含量則呈先上升再緩慢下降的趨勢(shì)。乙醇處理明顯抑制了楊梅果實(shí)總酚含量的下降，在整個(gè)冷藏期間乙醇處理果實(shí)的總酚含量都顯著(P＜0.05)高于對(duì)照果實(shí)(圖4A)。同時(shí)，乙醇處理顯著(P＜0.05)誘導(dǎo)了花色苷的合成，乙醇處理果實(shí)中總花色苷含量在冷藏第2天達(dá)到峰值，其含量是對(duì)照果實(shí)的1.31倍，隨后也保持了較高的含量(圖4B)。

楊梅中酚類單體物質(zhì)主要為沒(méi)食子酸和原兒茶酸、楊梅黃酮和槲皮素-3-O-蕓香苷；楊梅花色苷主要成分為矢車菊-3-葡萄糖苷。如表 1所示，上述5種單體物質(zhì)含量在貯藏前期逐漸上升，隨后緩慢下降。在貯藏前4d，乙醇處理可顯著(P＜0.05)誘導(dǎo)楊梅黃酮，槲皮素-3-O-蕓香苷和矢車菊-3-葡萄糖苷的合成，并在貯藏后4 d維持了它們較高的含量。但乙醇處理對(duì)沒(méi)食子酸和原兒茶酸含量無(wú)顯著影響。

2.5 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)抗氧化能力的影響

為評(píng)價(jià)楊梅果實(shí)的抗氧化能力，本實(shí)驗(yàn)選取了DPPH自由基清除率和總還原力來(lái)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。如圖5所示，對(duì)照果實(shí)的DPPH自由基清除率和總還原力在冷藏期間迅速下降。乙醇處理顯著(P＜0.05)抑制了DPPH自由基清除率和總還原力的下降，在整個(gè)貯藏期間乙醇處理果實(shí)的DPPH自由基清除率和總還原力都顯著(P＜0.05)高于對(duì)照果實(shí)這說(shuō)明乙醇處理可保持果實(shí)較高的抗氧化活性。

表1 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)酚類和花色苷單體含量Table 1 Effect of different dosages of ethanol fumigation on the contents of individual phenolic and anthocyanin compounds in Chinese bayberry

圖5 乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)DPPH自由基清除率(A)和還原力(B)的影響Fig.5 Effects of different dosages of ethanol fumigation on DPPH free radical scavenging capacity and reducing power of Chinese bayberry

3 討 論

組織腐爛是限制果蔬采后貯藏最重要的問(wèn)題。許多研究表明，采用適當(dāng)用量的外源乙醇處理可顯著抑制多種果蔬采后腐爛的發(fā)生，從而延長(zhǎng)貯藏期[9]。本研究發(fā)現(xiàn)500μL/L乙醇處理可以顯著抑制楊梅果實(shí)采后腐爛的發(fā)生和細(xì)菌總數(shù)的上升，同時(shí)減少果實(shí)可滴定酸、可溶性固形物和VC含量的損失和延緩果實(shí)硬度的下降。這些結(jié)果表明，適當(dāng)用量的乙醇熏蒸處理可有效控制楊梅采后病害的發(fā)生，同時(shí)保持果實(shí)固有品質(zhì)，從而延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期和保證實(shí)用的安全性，因而乙醇處理在楊梅果實(shí)保鮮中具有較好的應(yīng)用前景。但乙醇處理對(duì)楊梅果實(shí)防腐的效果與處理濃度有關(guān)，在一定濃度范圍內(nèi)，乙醇用量越高，對(duì)果實(shí)防腐的作用越大。但乙醇用量過(guò)高，則會(huì)引起果實(shí)的滲透?jìng)17]，這是本研究中1000μL/L乙醇處理的防腐效果不及500μL/L處理的可能原因。

近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，乙醇能夠調(diào)控植物一系列的生理生化反應(yīng)，包括促進(jìn)葡萄果實(shí)中花色苷的積累[8]和誘導(dǎo)青花菜中葉綠素的合成等[18]。在本試驗(yàn)中，500μL/L乙醇處理顯著誘導(dǎo)了楊梅果實(shí)總酚和花色苷的增加，并在冷藏期間維持了它們較高的含量；進(jìn)一步的液相色譜分析發(fā)現(xiàn)，乙醇處理也明顯誘導(dǎo)了楊梅果實(shí)中一些活性單體物質(zhì)如楊梅黃酮、槲皮素-3-O-蕓香苷和矢車菊-3-葡萄糖苷的合成。伴隨著這些抗氧化物質(zhì)含量的提高，乙醇處理的楊梅果實(shí)DPPH自由基清除率及還原力均明顯高于對(duì)照果實(shí)，這說(shuō)明乙醇可以通過(guò)促進(jìn)楊梅果實(shí)酚類和花色苷類物質(zhì)的合成來(lái)提高果實(shí)抗氧化活性，從而提高果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但乙醇促進(jìn)楊梅果實(shí)總酚和花色苷含量增加的機(jī)理還不清楚，尚待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

4.1 500 μ L/L乙醇處理可以可顯著抑制楊梅冷藏期間病害的發(fā)生，同時(shí)保持果實(shí)固有品質(zhì)，延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期，因而乙醇處理在楊梅果實(shí)保鮮中具有較好的應(yīng)用前景。

4.2 500μL/L乙醇處理可有效抑制楊梅果實(shí)在貯藏期間總酚和總花色苷含量的下降，誘導(dǎo)果實(shí)中主要酚類和花色苷類單體物質(zhì)的合成，抑制DPPH清除率和還原力的下降，保持較高的果實(shí)抗氧化活性，從而提高果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

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Effect of Ethanol Fumigation on Fresh-keeping and Antioxidant Activity of Postharvest Chinese Bayberry

YANG Ai-ping1，WANG Kai-tuo2，JIN Wen-yuan3，ZHENG Yong-hua4,*
(1. Department of Food, Jiangsu Vocational Institute of Economy and Trade, Nanjing 210007, China；
2. Department of Biology, Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404100, China；
3. Suzhou Full Fortune Food Co. Ltd., Suzhou 215111, China；
4. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

In order to understand the effect of different dosages of ethanol fumigation on the decay, quality and antioxidant activity of Chinese bayberry cultivar Wumei, the fruit was fumigated by different dosages of ethanol at 20 ℃ for 3 h and then stored at 1 ℃ for 8 d. Ethanol fumigation at 500 μL/L had the most significant inhibitory effect on decay rate and total aerobic count during the storage period, the loss of total soluble solids and titratable acidity was reduced, and high firmness and VC content was maintained. Moreover, the reduction of total phenolics and anthocyanins contents was distinctly inhibited, the biosynthesis of individual phenolic compounds such as quercetin-3-O-rutinoside and myricetin, as well as the major anthocyanin cyanidin-3-glucoside was induced, and the decrease of DPPH free radical scavenging capacity and reducing power was also inhibited, suggesting the maintenance of high antioxidant activity for Chinese bayberry. These results demonstrate that ethanol fumigation has a promising application prospect in the fresh-keeping of Chinese bayberry.

Chinese bayberry；ethanol fumigation；fruit decay；quality；antioxidant activity

TS255.3；S668.4

A

1002-6630(2011)20-0277-05

2011-05-24

國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2010GB2C100161)；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目

楊愛(ài)萍(1966—)，女，副教授，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品安全與檢測(cè)。E-mail：yap0420@163.com

*通信作者：鄭永華(1963—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯運(yùn)技術(shù)。E-mail：zhengyh@njau.edu.cn