許 娟，張校立，李 鵬，李 疆，盧春生

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所/農(nóng)業(yè)部新疆地區(qū)果樹科學(xué)觀測試驗(yàn)站，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052)

沒食子酸丙酯處理對庫爾勒香梨果實(shí)貯藏期品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)變化的影響

許 娟1，張校立1，李 鵬2，李 疆2，盧春生1

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所/農(nóng)業(yè)部新疆地區(qū)果樹科學(xué)觀測試驗(yàn)站，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052)

【目的】探討沒食子酸丙酯處理對庫爾勒香梨貯藏期果實(shí)品質(zhì)的影響?！痉椒ā恳詭鞝柪障憷鏋樵嚥?，經(jīng)沒食子酸丙酯處理后，定期檢測庫爾勒香梨果實(shí)貯藏期間呼吸強(qiáng)度、總糖、可溶性固形物含量、硬度、細(xì)胞膜透性和相關(guān)氧化還原酶活性等指標(biāo)?！窘Y(jié)果】沒食子酸丙酯溶液處理較好的保持了香梨果實(shí)硬度、可溶性固形物含量和總糖含量，抑制了香梨果實(shí)貯藏期呼吸強(qiáng)度，減緩果實(shí)細(xì)胞膜透性增加，對延緩SOD、CAT活性下降和抑制POD活性有積極作用。【結(jié)論】沒食子酸丙酯處理可有效延緩庫爾勒香梨貯藏期果實(shí)衰老，提高庫爾勒香梨貯藏品質(zhì)和保鮮效果。

沒食子酸丙酯；庫爾勒香梨；貯藏期；品質(zhì)

0 引 言

【研究意義】庫爾勒香梨(PyrussinkiangensisYu)簡稱香梨[1]，是新疆巴音郭楞州和阿克蘇地區(qū)的主栽果樹品種[2]，因其香味濃郁，皮薄肉脆，清甜可口，細(xì)嫩多汁，營養(yǎng)豐富而聞名于世，已成為新疆重要的出口創(chuàng)匯果品之一[3,4]。隨著香梨生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，而主要分布地區(qū)和采收期又比較集中，若貯藏得當(dāng)，可實(shí)現(xiàn)常年供應(yīng)市場。目前市場對香梨的品質(zhì)要求越來越高，而香梨雖然是一種耐貯性較強(qiáng)的水果，在貯藏過程中仍存在很多問題[5]。目前對于香梨果實(shí)采后調(diào)控研究主要集中在采后氣調(diào)[6]、1-MCP[7]等保鮮劑或涂膜保鮮[8]等貯藏效果的研究，未來對調(diào)控手段的研究則更傾向于具有無毒、低量、高效、成本低廉等特點(diǎn)的保鮮劑研發(fā)。沒食子酸丙酯(簡稱PG)，是一種常見的食品抗氧化劑和活性氧清除劑[9]，有清除自由基、阻止生物膜多種不飽和脂肪酸過氧化和保護(hù)抗氧化酶活性的作用[10]。【前人研究進(jìn)展】現(xiàn)已有對沒食子酸丙酯延緩龍眼、香蕉和荔枝等果實(shí)果皮褐變，控制新高梨采后果實(shí)軟化褐變等保鮮效果的研究報道[11-14]。通過對果實(shí)進(jìn)行沒食子酸丙酯浸泡處理，可有效降低果實(shí)呼吸強(qiáng)度，延緩果皮細(xì)胞膜相對滲透率升高，抑制PG酶活性升高，減緩果實(shí)可溶性果膠含量上升，以達(dá)到延緩果實(shí)褐變及軟化的作用?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】有關(guān)沒食子酸丙酯對香梨采后果實(shí)貯藏品質(zhì)和保鮮效果的影響未見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以庫爾勒香梨對研究對象，采用沒食子酸丙酯處理，通過定時檢測其在貯藏期的呼吸強(qiáng)度、硬度、細(xì)胞膜滲透率和相關(guān)保護(hù)酶等指標(biāo)，研究沒食子酸丙酯處理對香梨貯藏期品質(zhì)的影響，為今后提高香梨采后品質(zhì)調(diào)控技術(shù)研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

香梨采自庫爾勒香梨主栽地區(qū)巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi)的輪臺國家果樹資源圃，選擇樹齡25年，樹勢和栽培管理基本一致，砧木為杜梨的梨樹，于9月2日采摘并選取果實(shí)成熟度一致，帶果柄，無蟲害，無機(jī)械損傷，無銹斑的香梨。采摘后立即預(yù)冷，之后將香梨果實(shí)浸入0.1%沒食子酸丙酯溶液10 min，自然晾干，貯藏于溫度為(1±0.5)℃，濕度為90%～95%冷庫中，每30 d取樣一次。

1.2 方 法

1.2.1 呼吸強(qiáng)度測定

采取堿液吸收法。

1.2.2 硬度測定

在果實(shí)赤道部位，間隔等距離的三個位置，各削去約1 mm厚果皮，使用GY-1型硬度計(jì)測定果實(shí)硬度，三次重復(fù)取平均值。

1.2.3 可溶性固形物含量測定

手持式折光儀測定法，果實(shí)去皮，選果肉部分取汁進(jìn)行測定，重復(fù)三次，取平均值。

1.2.4 果實(shí)總糖含量測定

采用GB6194-86方法。

1.2.5 細(xì)胞膜透性測定

用打孔器和刀片，把組織切成3 mm厚的圓片，沖洗干凈吸干表面水分，4等份置于試管中，加入蒸餾水30 mL，測電導(dǎo)率r1，放置1 h后為r2，煮沸殺死組織后為r3，計(jì)算相對電導(dǎo)率。

1.2.6 SOD活性測定

參照邵本華[15]的方法，取3～5個果實(shí)，稱取1 g果肉，加5 mL磷酸緩沖液(50 nmol/L)后冰浴勻漿，離心取得上清液。兩個測試管中加入3 mL反應(yīng)液和1 mL酶液，兩個對照管用緩沖液代替酶液，其中一個混合后放入光照培養(yǎng)箱10 min，另一個對照管混合后暗處理為空白，測560 nm處各個試管吸光度值。

1.2.7 POD活性檢測

參照朱廣廉等[16]方法，選取若干果實(shí)，測470 nm處各試管吸光度值。

1.2.8 CAT活性測定

取若干果實(shí)稱取果肉4 g，與3 mL預(yù)冷的磷緩一起勻漿定容到50 mL，靜止10 min后離心，其上清液為粗酶液。測定時在試管中分別加入粗酶液0.2 mL，磷緩1.5 mL，蒸餾水1 mL，至25℃預(yù)熱后，加入過氧化氫0.3 mL。同時開始計(jì)時，置于石英比色皿在240 nm處測定其吸光值，每隔1 min讀數(shù)一次，共測4次。重復(fù)三次，以磷酸緩沖液代替酶液為空白。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

使用Excel與SPSS16.0軟件整理分析。

圖1 貯藏期香梨果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化

Fig.1 Changes of respiratory intensity in Korla Fragrant Pear during storage period

2 結(jié)果與分析

2.1 香梨貯藏期呼吸強(qiáng)度

呼吸強(qiáng)度能夠體現(xiàn)果實(shí)組織內(nèi)含物消耗的快慢，因此，在采后生理研究和貯藏實(shí)踐中，呼吸強(qiáng)度是最重要的生理指標(biāo)之一。香梨屬于呼吸躍變型果實(shí)，在貯藏期內(nèi)有兩個呼吸峰。沒食子酸丙酯處理對香梨果實(shí)貯藏期呼吸峰的出現(xiàn)有抑制延后的作用，對照組香梨果實(shí)的呼吸峰出現(xiàn)得較早，大概在貯藏期60 d左右達(dá)到29.2 mg/(kg·h)，后一個小高峰出現(xiàn)在貯藏期150 d左右；沒食子酸丙酯處理果實(shí)呼吸峰出現(xiàn)在貯藏期90 d左右，呼吸強(qiáng)度為27.9 mg/(kg·h)，后一個小高峰出現(xiàn)在貯藏期180 d左右。至貯藏末期，沒食子酸丙酯處理與對照組果實(shí)呼吸強(qiáng)度差異不顯著(P<0.05)。圖1

2.2 香梨貯藏期硬度

香梨果實(shí)的硬度隨著貯期延長而降低。其中對照組果實(shí)硬度下降迅速，貯藏至60 d時其硬度下降至6.2 kg/cm2，而后下降趨勢有所減緩，至150 d時下降趨勢明顯，硬度接近果實(shí)成熟時的硬度。沒食子酸丙酯處理至貯藏90 d時，果實(shí)硬度下降明顯，與對照組貯藏期60 d硬度值接近，沒食子酸丙酯處理對果實(shí)硬度下降有抑制、延緩作用，直到貯藏期結(jié)束時，對照組硬度下降至5.3 kg/cm2，下降了25.4%左右，沒食子酸丙酯處理香梨果實(shí)硬度下降至5.5 kg/cm2，下降了22.5%，顯著高于對照組(P<0.05)。圖2

圖2 貯藏期香梨果實(shí)硬度的變化

Fig.2 Changes of firmness in Korla Fragrant Pear during storage period

2.3 香梨貯藏期可溶性固形物含量

香梨果實(shí)貯藏期間可溶性固形物含量呈下降趨勢。對照組在貯藏期60 d時，可溶性固形物含量下降明顯，較初始值下降了10.4%左右，沒食子酸丙酯處理在貯藏期90 d時，果實(shí)可溶性固形物含量下降幅度較大。沒食子酸丙酯處理對香梨果實(shí)可溶性固形物含量的下降有抑制作用，貯藏期60～150 d，沒食子酸丙酯處理果實(shí)可溶性固形物含量顯著高于對照組(P<0.05)。圖3

圖3 貯藏期香梨果實(shí)可溶性固形物含量變化

Fig.3 Changes of SSC in Korla Fragrant Pear during storage period

2.4 香梨貯藏期總糖含量

香梨果實(shí)貯藏期總糖含量的變化與可溶性固形物含量變化相似，入貯后果實(shí)總糖含量略有上升，在貯藏期整體呈下降趨勢，沒食子酸丙酯處理對果實(shí)總糖含量下降有抑制作用。其中對照組在貯藏至60 d時，果實(shí)總糖含量開始下降，較總糖最大值下降了約8%，沒食子酸丙酯處理在貯藏至90 d左右果實(shí)總糖含量下降至該水平。至貯藏期150 d時，沒食子酸丙酯處理果實(shí)總糖含量顯著高于對照組(P<0.05)，隨著貯藏期繼續(xù)延長，處理之間效果差異不顯著(P<0.05)。圖4

圖4 貯藏期香梨果實(shí)總糖含量變化

Fig.4 Changes of sugar content in Korla Fragrant Pear during storage period

2.5 香梨貯藏期細(xì)胞膜透性

果實(shí)在衰老的過程中，細(xì)胞膜內(nèi)物質(zhì)外滲，組織的相對電導(dǎo)率會顯著增高。香梨果實(shí)貯藏期相對電導(dǎo)率逐漸升高，對照組和處理組變化趨勢相似。香梨果實(shí)入貯后的一段時間，相對電導(dǎo)率上升幅度不大，至貯藏后期，相對電導(dǎo)率快速上升。沒食子酸丙酯處理對果實(shí)相對電導(dǎo)率上升有抑制作用，在整個貯藏期，沒食子酸丙酯處理果實(shí)相對電導(dǎo)率均顯著低于對照組(P<0.05)，在香梨果實(shí)貯藏末期尤為明顯。圖5

圖5 貯藏期香梨果實(shí)細(xì)胞膜透性變化

Fig.5 Changes of cell membrane permeability in Korla Fragrant Pear during storage period

2.6 香梨貯藏期超氧化物歧化酶(SOD)活性

超氧化物歧化酶在果實(shí)采后成熟衰老過程中，能夠清除過量的活性氧，保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，有延緩果實(shí)衰老的作用。在香梨果實(shí)貯藏初期，SOD活性較高有利于維持香梨果實(shí)的穩(wěn)定性，隨著貯藏期的延長，SOD活性逐漸降低，活性氧自由基增加，會使香梨果實(shí)容易褐化。對照組在香梨貯藏60 d后，果實(shí)SOD活性開始下降，后趨勢逐漸平緩，貯藏至150 d后又急劇下降，沒食子酸丙酯處理果實(shí)SOD活性自貯藏期90 d后逐漸下降，至貯藏期180 d后下降趨勢明顯，較好的保持了香梨果實(shí)SOD活性，尤其在貯藏后期，沒食子酸丙酯處理果實(shí)SOD活性顯著高于對照組(P<0.05)。圖6

圖6 貯藏期香梨果實(shí)SOD活性變化

Fig.6 Changes of SOD activity in Korla Fragrant Pear during storage period

2.7 香梨貯藏期過氧化物酶(CAT)活性

過氧化氫酶屬于血紅蛋白酶，含有鐵，能催化植物體內(nèi)積累的過氧化氫分解為水和分子氧，從而減少H2O2對果實(shí)造成的傷害。香梨果實(shí)CAT活性在貯藏前期活性較高，隨著貯藏期延長對照組和處理組果實(shí)CAT活性均呈下降趨勢，自貯藏期60 d時，處理組自貯藏期90 d時，果實(shí)CAT活性逐漸下降；對照組和處理組分別在貯藏期150 d和180 d時，果實(shí)CAT活性明顯下降。沒食子酸丙酯處理較好的保持了貯藏期果實(shí)CAT活性，從貯藏期90至210 d，沒食子酸丙酯處理果實(shí)CAT活性均顯著高于對照組(P<0.05)，至貯藏結(jié)束時二者差異不顯著(P<0.05)。圖7

圖7 貯藏期香梨果實(shí)CAT活性變化

Fig.7 Changes of CAT activity in Korla Fragrant Pear during storage period

2.8 香梨貯藏期過氧化物酶(POD)活性

過氧化物酶催化過氧化氫，氧化酚類物質(zhì)產(chǎn)生醌類化合物，被認(rèn)為與果實(shí)貯藏期組織褐變密切相關(guān)。對照組和處理組香梨果實(shí)POD活性變化規(guī)律相似，貯藏至30 d時有下降趨勢，可能是低溫抑制了POD活性，之后變化規(guī)律不明顯，在貯藏后期有一個高峰出現(xiàn)。對照組高峰出現(xiàn)在貯藏期150 d左右，其果實(shí)POD活性顯著高于處理組(P<0.05)，處理組高峰出現(xiàn)在貯藏期180 d左右，且峰值低于對照組峰值，這可能與果實(shí)呼吸有關(guān)。至貯藏期210 d時，沒食子酸丙酯處理果實(shí)POD活性顯著低于對照組(P<0.05)。圖8

圖8 貯藏期香梨果實(shí)POD活性變化

Fig.8 Changes of POD activity in Korla Fragrant Pear during storage period

3 討 論

香梨入貯后仍然是活的生命有機(jī)體，采后香梨的光合作用基本停止，呼吸作用則成為新陳代謝的主導(dǎo)過程，成為生命活動的能量來源，呼吸強(qiáng)度能夠體現(xiàn)果實(shí)組織內(nèi)含物消耗的快慢，因此，在采后生理研究和貯藏實(shí)踐中，呼吸強(qiáng)度是最重要的生理指標(biāo)之一。研究結(jié)果顯示，香梨屬于呼吸躍變型果實(shí)，在貯藏期內(nèi)有兩個呼吸峰，與前人研究結(jié)果一致[17,18]。果實(shí)貯藏期呼吸越強(qiáng)，風(fēng)味物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)消耗最大，品質(zhì)下降速度越快，有害物質(zhì)積累量越大，從這個角度看呼吸作用是消極的，所以貯藏中要盡量降低果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，以減少消耗節(jié)約干物質(zhì)[19,20]，但呼吸不止是消極的，從呼吸產(chǎn)能和其與體內(nèi)各種物質(zhì)代謝的密切聯(lián)系方面來說，正常的呼吸是果實(shí)具有一定耐貯性和抗病能力的基礎(chǔ)。研究中對香梨果實(shí)進(jìn)行沒食子酸丙酯處理，其目的不是為了阻止呼吸作用的發(fā)生，而是通過推遲呼吸高峰的出現(xiàn)，延緩果實(shí)品質(zhì)劣變的速度。香梨果實(shí)貯藏期第一個呼吸高峰在貯藏期60 d左右出現(xiàn)，第二個呼吸小高峰出現(xiàn)在貯藏期150 d左右，處理組的相應(yīng)高峰都推遲了近一個月，這可能是處理組香梨果實(shí)更耐貯的原因之一，與林藝芬等[11]的研究結(jié)果類似。

硬度是果實(shí)商品性的重要衡量指標(biāo)之一，對果實(shí)的供應(yīng)期、運(yùn)輸距離及經(jīng)濟(jì)效益都有著至關(guān)重要的影響[21]。果實(shí)硬度下降可能是果實(shí)細(xì)胞間物質(zhì)，如果膠類物質(zhì)、淀粉等分解，細(xì)胞間隙增大的緣故，隨著果實(shí)貯藏期的延長，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成分以及相關(guān)的酶類發(fā)生變化，多因素共同作用導(dǎo)致硬度下降。香梨貯藏期果實(shí)可溶性固形物和總糖含量都大體呈下降趨勢，與王海宏等[22]對庫爾勒香梨的研究結(jié)果一致，主要是因?yàn)樘穷愂枪麑?shí)甜味的主要來源，果實(shí)貯藏期含糖量受呼吸作用、淀粉水解和組織失水程度三個因素的影響，貯藏初期果實(shí)總糖含量升高，應(yīng)該是淀粉等物質(zhì)分解引起的，隨著呼吸消耗，糖分不斷減少，消耗量越多，糖分降低越快，果實(shí)品質(zhì)越差。研究表明，沒食子酸丙酯處理抑制、延后了香梨貯藏期果實(shí)呼吸峰，對減緩香梨果實(shí)貯期硬度、可溶性固形物含量和總糖含量等品質(zhì)指標(biāo)下降有積極作用。

細(xì)胞膜完整性的下降是細(xì)胞衰老的基本特征，主要表現(xiàn)為膜透性的增加，相對電導(dǎo)率可體現(xiàn)細(xì)胞受傷害的程度。研究中香梨果實(shí)貯藏期相對電導(dǎo)率逐漸升高，至貯藏末期，香梨果實(shí)相對電導(dǎo)率急劇上升，較貯藏初值升高了2.8倍，而沒食子酸丙酯處理果實(shí)細(xì)胞膜透性顯著低于對照組。一般認(rèn)為，膜透性的增加是自由基引起的膜脂過氧化所導(dǎo)致的，而自由基清除劑可以降低膜脂過氧化和電解質(zhì)滲透。SOD普遍存在于動、植物和微生物體內(nèi)，與CAT協(xié)同作用防御活性氧或者其他過氧化物自由基對細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害，從而減少自由基對有機(jī)體的毒害。SOD和CAT作為生命體中重要的活性氧自由基清除劑，在香梨果實(shí)貯藏期間二者活性呈下降趨勢，沒食子酸丙酯處理對此有抑制作用，這可能是沒食子酸丙酯處理果實(shí)細(xì)胞膜透性顯著低于對照組的原因之一。

4 結(jié) 論

香梨果實(shí)貯期有兩個呼吸高峰，隨著貯藏時間延長，果實(shí)硬度、可溶性固形物含量和總糖含量呈下降趨勢，果實(shí)細(xì)胞膜透性逐漸增大，SOD及CAT活性整體呈下降趨勢，POD活性在貯藏后期先上升后下降。以0.1%沒食子酸丙酯溶液浸泡香梨果實(shí)10 min，自然晾干后入貯處理，較好的保持了香梨貯期果實(shí)硬度、可溶性固形物含量和總糖含量，抑制了香梨果實(shí)貯藏期呼吸強(qiáng)度并推遲了呼吸峰出現(xiàn)時間，減緩果實(shí)細(xì)胞膜透性增加，可延緩SOD、CAT活性下降并抑制POD活性。沒食子酸丙酯處理可有效提高香梨果實(shí)貯藏期品質(zhì)和保鮮效果，對延緩香梨果實(shí)衰老有積極作用。

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Fund project:Supported by the Youth Funds of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences (xjnkq-2014023). Special Fund for 12th Year-plan Major Science and Technology Research of Xinjiang Uygur Autonpmous Region (201130102-1 ) and the Construction Project of Xinjiang Sub-center of the National Fruits and Melons Improvement Center (20111908 )

Effects of Propyl Gallate Treatment on the Fruit Quality Related Indexes of Korla Fragrant Pear during the Storage Period

XU Juan1, ZHANG Xiao-li1, LI Peng2, LI Jiang2, LU Chun-sheng1

(1.HorticulturalCropsResearchInstitute,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences/XinjiangFruitScienceExperimentStation,MinistryofAgriculture,Urumqi830091,China； 2.CollegeofForestryandHorticulture,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China)

【Objective】 This research is trying to explore how propyl gallate treatment affects the fruit quality of Korla fragrant pear in the storage period. 【Method】 In this research, Korla fragrant pear was used as the experimental material and processed with propyl gallate to regularly monitor the respiration intensity, the contents of total sugar and soluble solid, the firmness, the cell membrane permeability and the activities of related oxidoreductases during the fruit storage period. 【Result】 Through propyl gallate treatment, the firmness, the content of total sugar and the content of soluble solid of the fruit were well preserved, the respiration intensity of the fruit was controlled, the increasing of cell membrane permeability was reduced, and the decreasing activities of SOD and CAT were delayed as well as the activity of POD was restrained. 【Conclusion】 The propyl gallate treatment can effectively postpone the senescence and improve the quality and freshness of Korla fragrant pear fruit in the storage period.

PG; Korla fragrant pear; storage stage; quality

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.01.017

2015-07-29

新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年科技基金項(xiàng)目(xjnkq-2014023)；新疆維吾爾自治區(qū)“十二五”重大科技專項(xiàng)(201130102-1)；新疆維吾爾自治區(qū)果樹學(xué)重點(diǎn)學(xué)科基金(201107)；國家果樹瓜類改良中心新疆分中心建設(shè)項(xiàng)目(20111908)

許娟(1983-)，女，新疆烏魯木齊人，助理研究員，博士，研究方向?yàn)楣麡渖恚?E-mail)1095961091@qq.com

盧春生(1957-)，男，山西汾陽人，研究員，研究方向?yàn)楣麡湓耘嗉肮焚A藏加工，(E-mail)luchshxj@163.com

S661.2

A

1001-4330(2016)01-0126-09