高慧，張宏軍，程妮，曹煒

1(西北大學(xué)化工學(xué)院食品科學(xué)與工程系，陜西西安，710069)2(陜西省種子管理站，陜西西安，710021)

油桃果實(shí)酸甜可口、風(fēng)味濃郁、營(yíng)養(yǎng)豐富，是深受人們喜愛(ài)的夏令水果之一。常溫環(huán)境，油桃不耐貯藏，短期內(nèi)即失水軟化。生產(chǎn)實(shí)踐中，人們常采用低溫冷藏的方法延緩其后熟衰老。然而，低溫下油桃又因冷敏性較強(qiáng)而容易遭受冷害，進(jìn)而表現(xiàn)出果肉褐變、絮敗或喪失風(fēng)味等冷害癥狀［1］。值得注意的是，這些冷害癥狀通常不出現(xiàn)在低溫冷藏過(guò)程，反而多見(jiàn)于冷藏后回溫的貨架期階段，因而不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，直至果實(shí)被消費(fèi)者購(gòu)買時(shí)，食用價(jià)值已下降甚至完全喪失［2］。故有必要對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)的生理生化指標(biāo)進(jìn)行深入研究。

乙酰水楊酸(acetylsalicylic acid，ASA)是水楊酸(salicylic acid，SA)的一種衍生物，在水溶液中可自發(fā)水解轉(zhuǎn)化為SA［3］，進(jìn)而發(fā)揮SA的植物生長(zhǎng)和逆境防御作用。近年來(lái)，外源SA及其衍生物(如ASA、水楊酸甲酯)處理被廣泛用于果蔬采后的貯藏保鮮及提高耐冷性［3-9］。在桃果實(shí)上，已有的研究表明，SA處理提高桃果實(shí)的耐冷性與其激活抗氧化酶活性，誘導(dǎo)抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)及熱激蛋白有關(guān)［10-12］。但到目前為止，尚未見(jiàn)到ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)品質(zhì)、水楊酸和抗氧化活性的影響的相關(guān)報(bào)道。本研究以“華光”油桃為試材，將果實(shí)以1 mmol/L ASA浸泡處理后，置于5℃低溫下貯藏3周后轉(zhuǎn)入室溫(21℃)模擬貨架期貯藏，研究此過(guò)程油桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度、硬度、可溶性固形物含量(TSS)和可滴定酸含量(TA)、游離態(tài)SA含量、過(guò)氧化氫(H2O2)含量及果實(shí)的總抗氧化能力(FRAP)和對(duì)1，1苯基-2-苦肼基自由基(DPPH)清除能力的變化。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

“華光”油桃(Prunus persica Batsch cv Huaguang)于2012年6月20日采摘自陜西省西安市近郊一油桃園，果實(shí)采收后隨即運(yùn)回西北大學(xué)食品貯藏加工實(shí)驗(yàn)室。挑選果形端正、大小、著色和成熟度均勻、無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí)備用。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2，4，6-三(2-吡啶基)三嗪(TPTZ)和SA購(gòu)自Sigma公司;NaClO、BaCl2、NaCl、草酸、甲醇、無(wú)水 Na2CO3、三氯乙酸(TCA)、乙醚、醋酸鈉、醋酸、HCl、FeCl3、H2O2、Ti2(SO4)3、氨水、H2SO4均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

GY-3型果實(shí)硬度計(jì)，樂(lè)清市艾德堡儀器有限公司;WYT-4手持折光儀，上海精密＆科學(xué)儀器有限公司;UV751-GWD紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海分析儀器總廠;TGL-16M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湘儀離心機(jī)儀器有限公司;電子分析天平，北京賽多利斯天平有限公司;DW-40L92超低溫冰箱，海爾公司;安捷倫1100型液相色譜儀，美國(guó)安捷倫公司。

1.2 材料處理

將挑選出的油桃果實(shí)隨機(jī)分為2組，每組150個(gè)果實(shí):其中1組以1 mmol/L ASA浸泡10 min;另一組以蒸餾水浸泡10 min作為對(duì)照。浸泡處理后，撈出果實(shí)，自然晾干果面水分。隨后將油桃果實(shí)置于貯藏溫度5℃，相對(duì)濕度90%左右的機(jī)械冷庫(kù)中低溫貯藏3周，再轉(zhuǎn)入室溫(21℃)模擬貨架期貯藏。貨架期貯藏期間，定期取樣測(cè)定各項(xiàng)理化指標(biāo)，且每組處理重復(fù)3次。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

冷害指數(shù)統(tǒng)計(jì)采用調(diào)查法［13］;呼吸強(qiáng)度測(cè)定采用靜止法［14］，結(jié)果表示為 mmolCO2(kg·h);硬度測(cè)定采用硬度計(jì)法，結(jié)果表示為kg/cm2;TSS測(cè)定采用手持折光儀法，結(jié)果表示為%;TA含量測(cè)定采用滴定法，以檸檬酸計(jì)，結(jié)果表示為%;游離態(tài)SA含量測(cè)定參考 Zhang等［15］方法并稍作改進(jìn)，結(jié)果表示為μg/gFW;H2O2含量測(cè)定參考蔡琰［12］等方法，結(jié)果表示為 mmol/gFW;FRAP參考 Zhang等［16］方法測(cè)定，結(jié)果表示為mmolTrolox/gFW;DPPH清除能力測(cè)定參考Singh等［17］方法，結(jié)果表示為%。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Origin8.0軟件進(jìn)行方差分析和檢驗(yàn)，并利用鄧肯式多重式比較，進(jìn)行差異顯著性分析，以P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)品質(zhì)的影響

2.1.1 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)冷害指數(shù)的影響

如圖1所示，冷藏后轉(zhuǎn)入常溫貨架期當(dāng)天，對(duì)照和ASA處理油桃果實(shí)均有冷害癥狀呈現(xiàn)，但對(duì)照果實(shí)的冷害指數(shù)(0.13)顯著高于處理果實(shí)(0.06)。之后，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照果實(shí)的冷害指數(shù)急劇升高，到貨架期貯藏末期，其冷害指數(shù)為0.53，較貨架期貯藏當(dāng)天增加約75%。與對(duì)照相比，ASA處理油桃果實(shí)的冷害指數(shù)在貨架期貯藏過(guò)程的增加幅度僅為對(duì)照果實(shí)的28%。上述結(jié)果表明，ASA處理可顯著抑制油桃果實(shí)冷害的發(fā)生，進(jìn)而有利于貨架期果實(shí)品質(zhì)的保持。這一結(jié)果同前人在枇杷［3］、石榴［8］等經(jīng)ASA處理后低溫貯藏的研究結(jié)果一致。

圖1 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)冷害指數(shù)的影響Fig.1 Effect of ASA treatment on chilling injury index of nectarines during shelf-life after cold storage

2.1.2 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度和硬度的影響

通常，果實(shí)遭受低溫冷害后其呼吸作用會(huì)急劇升高，這一特性在冷藏后回溫的貨架期階段同樣適用［18］(圖 2)。

圖2 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度和硬度的影響Fig.2 Effect of ASA treatment on respiration(A)and firmness(B)of nectarines during shelf-life after cold storage

如圖2-A所示，油桃果實(shí)冷藏后轉(zhuǎn)入貨架期貯藏當(dāng)天，對(duì)照果實(shí)的呼吸強(qiáng)度為處理果實(shí)的1.1倍。之后，對(duì)照果實(shí)的呼吸強(qiáng)度隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，表現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢(shì)。ASA處理果實(shí)的呼吸強(qiáng)度變化趨勢(shì)與對(duì)照相似，但ASA處理油桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度顯著低于對(duì)照果實(shí)，且呼吸高峰出現(xiàn)時(shí)間較對(duì)照果實(shí)延遲1 d。這說(shuō)明，ASA處理對(duì)貨架期油桃果實(shí)的呼吸作用有顯著的抑制作用。Wang等［10］的研究也認(rèn)為，SA處理可顯著降低冷藏桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，本研究的結(jié)果與Wang的研究一致。這可能是外源ASA處理提高油桃果實(shí)抗冷性的作用機(jī)制之一。果實(shí)呼吸作用的迅速升高，往往伴隨著果實(shí)硬度下降。貨架期貯藏當(dāng)天，對(duì)照果實(shí)的硬度較ASA處理果實(shí)低20%。之后，對(duì)照和ASA處理油桃果實(shí)的硬度均隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)不斷下降，但ASA處理油桃果實(shí)的果肉硬度顯著高于對(duì)照果實(shí)(圖2-B)。一般認(rèn)為，果實(shí)硬度高低與其貯藏過(guò)程中原果膠降解為水溶性果膠的速率有關(guān)。常溫貯藏時(shí)，SA處理可有效抑制果膠降解相關(guān)酶活性，進(jìn)而保持了桃果實(shí)的果肉硬度［19］。因此，我們推測(cè)ASA處理提高貨架期油桃果實(shí)的硬度除與其抑制了果實(shí)的呼吸作用有關(guān)外，可能還與其調(diào)控了油桃果實(shí)細(xì)胞壁降解代謝有關(guān)。

2.1.3 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)TSS含量和TA含量的影響

果實(shí)采后貯藏過(guò)程，部分可溶性糖和有機(jī)酸作為呼吸基質(zhì)被消耗。如圖3-A所示，油桃果實(shí)冷藏后轉(zhuǎn)入貨架期貯藏當(dāng)天，對(duì)照和ASA處理油桃果實(shí)的TSS含量無(wú)顯著差異，且整個(gè)貨架期均無(wú)明顯變化。不同于TSS含量，如圖3-B，對(duì)照油桃果實(shí)的TA含量在貨架期貯藏的1～4 d逐漸降低，之后略有回升，且始終低于ASA處理油桃果實(shí)的TA含量。糖酸比(TSS/TA)是判斷果實(shí)成熟度的有效指標(biāo)。本研究中，ASA處理顯著提高油桃果實(shí)的TSS/TA，表明ASA處理延遲了油桃果實(shí)的成熟衰老進(jìn)程，且此過(guò)程有利于ASA抑制油桃果實(shí)冷害的發(fā)生。

圖3 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)TSS和TA含量的影響Fig.3 Effect of ASA treatment on TSS(A)and TA(B)contents of nectarines during shelf-life after cold storage

2.2 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)水游離態(tài)SA含量的影響

水楊酸是一種簡(jiǎn)單的酚酸，在植物組織中以游離態(tài)或結(jié)合態(tài)形式廣泛存在。其中游離態(tài)水楊酸是其作為內(nèi)源信號(hào)分子的主要活性形式，可從胞內(nèi)和胞外影響活性氧自由基的形成，從而提高植物抗性［20］。圖4為貨架期油桃果實(shí)游離態(tài)SA含量的變化。油桃果實(shí)冷藏后轉(zhuǎn)入貨架期貯藏當(dāng)天，對(duì)照果實(shí)的游離SA含量較ASA處理低約31%。之后，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)逐漸降低;與對(duì)照相比，ASA處理有效延緩了油桃果實(shí)游離態(tài)SA含量的降低。結(jié)合圖1結(jié)果分析，可知游離SA含量與貨架期油桃果實(shí)冷害指數(shù)間呈極顯著的負(fù)相關(guān)。這表明，貨架期油桃果實(shí)冷害癥狀的發(fā)展與游離態(tài)SA含量的高低有關(guān)。有研究認(rèn)為，果實(shí)貯藏過(guò)程SA含量的降低是果實(shí)成熟軟化啟動(dòng)的必要條件［15］。本研究中，貨架期貯藏過(guò)程，油桃果實(shí)游離態(tài)SA含量與果肉硬度間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，這進(jìn)一步表明ASA處理延遲了油桃果實(shí)的成熟衰老進(jìn)程。

2.4 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)H2O2含量的影響

圖4 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)游離態(tài)SA含量的影響Fig.4 Effect of ASA treatment on free SA contents of nectarines during shelf-life after cold storage

冷害發(fā)生后，果實(shí)組織內(nèi)部會(huì)累積大量的活性氧自由基。前人的研究結(jié)果已證明，外源SA處理可有效降低冷藏桃果實(shí)的H2O2含量［12］。由圖5可知，冷藏后轉(zhuǎn)入常溫貨架期當(dāng)天，對(duì)照果實(shí)的H2O2含量較ASA處理果實(shí)高2.2倍。之后，對(duì)照果實(shí)的H2O2含量繼續(xù)升高，在貨架期的第2天達(dá)到最大值后逐漸下降。ASA處理油桃果實(shí)的H2O2含量變化趨勢(shì)與對(duì)照相似，但ASA處理油桃果實(shí)的H2O2含量顯著低于對(duì)照果實(shí)，且其H2O2含量最大值較對(duì)照果實(shí)延遲1 d出現(xiàn)。上述研究結(jié)果說(shuō)明，ASA處理對(duì)貨架期油桃果實(shí)H2O2的累積有顯著的抑制作用。這可能是ASA處理誘導(dǎo)了貨架期油桃果實(shí)的抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)，通過(guò)此循環(huán)催化H2O2與抗壞血酸或谷胱甘肽發(fā)生氧化反應(yīng)而起到清除H2O2的作用［21］。此外，一定條件下，SA可清除植物體的內(nèi)源H2O2［22］。因此，推測(cè)ASA處理保持油桃果實(shí)較高的游離SA含量在清除H2O2、保持果實(shí)品質(zhì)過(guò)程中起了積極作用。

圖5 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)H2O2含量的影響Fig.5 Effect of ASA treatment on H2O2content of nectarines during shelf-life after cold storage

2.5 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)FRAP和DPPH清除能力的影響

果實(shí)抗氧化活性的高低能在一定程度上體現(xiàn)果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣。如圖6-A所示，對(duì)照果實(shí)的FRAP在貨架期貯藏的第2～3 d顯著增加，之后保持恒定直至貨架期結(jié)束。ASA處理果實(shí)的FRAP則在貨架期貯藏的前3 d未發(fā)生明顯變化，之后顯著增加，在貨架末期達(dá)到最大，且顯著高于對(duì)照果實(shí)。ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)DPPH清除能力的影響見(jiàn)圖6B。冷藏后轉(zhuǎn)入常溫貨架期當(dāng)天，對(duì)照果實(shí)的DPPH清除能力較ASA處理果實(shí)低約34%。之后，對(duì)照果實(shí)的DPPH清除能力呈先急劇升高后緩慢降低的變化趨勢(shì)。與對(duì)照相比，ASA處理果實(shí)的DPPH清除能力在貨架期的1～4 d逐漸升高，之后恒定，且整個(gè)貨架期(除第3天外)始終顯著高于照果實(shí)。上述研究結(jié)果表明，ASA處理保持了油桃果實(shí)較高的抗氧化活性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，酚類物質(zhì)是桃果實(shí)主要的抗氧化成分之一［23］，加之本研究中油桃果實(shí)的抗氧化活性與果實(shí)硬度間呈較高的負(fù)相關(guān)。據(jù)此推測(cè)，果實(shí)后熟過(guò)程胞壁物質(zhì)降解釋放與其結(jié)合的酚類物質(zhì)是貨架期油桃果實(shí)抗氧化活性升高的主要原因。

圖6 ASA處理對(duì)冷藏后貨架期油桃果實(shí)FRAP和DPPH清除能力的影響Fig.6 Effect of ASA treatment on FRAP(A)and DPPH scavenging ability(B)of nectarines during shelf-life after cold storage

3 結(jié)論

本研究表明，ASA處理顯著提高了油桃果實(shí)冷藏后貨架期的貯藏品質(zhì)，延緩了油桃果實(shí)冷藏后貨架期游離態(tài)SA含量的損失，抑制了貨架期果實(shí)內(nèi)部H2O2的累積，保持了果實(shí)較強(qiáng)的抗氧化活性。ASA處理提高油桃果實(shí)貯藏品質(zhì)可能與其參與了油桃果實(shí)游離態(tài)SA含量、H2O2水平調(diào)節(jié)和抗氧化活性的變化有關(guān)。

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