羅立娜,韓樹全,*,范建新,馬蔚紅,王代谷,張正學(xué),何鳳平

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所,貴州興義 562400; 2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站,海南?？?570102)

油梨(PerseaamericanaMill.)又名鱷梨、牛油果,為樟科鱷梨屬常綠喬木,果實(shí)兼具果、油、糧、工業(yè)、醫(yī)藥等性質(zhì),具有良好的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能,富含脂肪、蛋白質(zhì)和多種維生素、礦物質(zhì),其營養(yǎng)價(jià)值高,果肉含糖率極低,為香蕉含糖率的1/5,是糖尿病患者難得的低糖食品,被譽(yù)為“森林黃油”,現(xiàn)已成為一種深受大眾喜愛的新興水果[1]。油梨具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,有效結(jié)果期50年以上,豐產(chǎn)期畝產(chǎn)在1000 kg以上,畝產(chǎn)值可達(dá)到2萬元以上,是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ臒釒Ч麡洹ｋS著油梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,貯藏保鮮期短是阻礙油梨市場壯大的難題[2]。

油梨是一種呼吸躍變型果實(shí),采后生理代謝旺盛,7～9 d成熟之后迅速褐變腐爛,嚴(yán)重阻礙了油梨的市場供應(yīng)時(shí)間。近年來,隨著市場上油梨的保健和營養(yǎng)價(jià)值逐漸被消費(fèi)者認(rèn)可,油梨保鮮技術(shù)的研究引起學(xué)者們的重視,包冬紅以哈斯油梨為試驗(yàn)材料,研究1-MCP和柑濃素復(fù)配共同作用對油梨保鮮效果的影響,篩選出4.25 mL/L柑濃素+968.31 nL/L 1-MCP組合保鮮有效,貯藏時(shí)間可達(dá)到38 d[3]。張一珠等采用聚乳酸薄膜包裝哈斯油梨進(jìn)行保鮮,結(jié)果證明聚乳酸薄膜包裝可有效延長哈斯油梨貯藏時(shí)間[4]。黃烈健等以哈斯油梨為試驗(yàn)材料,研究發(fā)現(xiàn)50 ℃、0.1%施保功浸泡5 min對哈斯油梨的防腐效果最好,商品果率可達(dá)100%[5]。黃雪梅以桂墾3號油梨為試驗(yàn)材料,得出50 ℃下用0.1%施保功浸泡10 min可有效控制油梨貯藏病害,以38 ℃熱空氣處理24 h貯藏15 d后無冷害癥狀、果實(shí)能正常成熟[6]。由此可見,探尋高效、安全的油梨采后保鮮技術(shù)對油梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展是必要的[7-8]。

茶多酚(Tea Polyphenols,TP)又叫茶單寧,是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱[9],具有抗氧化、抗衰老、防輻射、防腐保鮮、抑菌等功效[10-11],且對人體、環(huán)境無害,安全無毒。近年來,茶多酚在油脂、食品、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等方面應(yīng)用前景廣闊,特別是在果蔬采后保鮮領(lǐng)域的研究中應(yīng)用更多[12-14],但在油梨保鮮技術(shù)中未見報(bào)道。因此,本試驗(yàn)以不同濃度茶多酚處理油梨,比較其對貯藏期間硬度、失重率、腐爛率、可溶性固形物、維生素C、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)的變化,旨在探討延長油梨貯藏保鮮期的藥劑,為油梨保鮮技術(shù)提升發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

油梨 “桂研10號”,是廣西橡膠所選育的油梨品種,取自貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所,望謨科技示范園油梨果園。隨機(jī)選取無病蟲害、無損傷、大小均勻、成熟度為七成一致的油梨果實(shí),采收后迅速返回實(shí)驗(yàn)室處理;茶多酚 食品級,有效成分99%,西安大豐收生物科技有限公司生產(chǎn)。

MASTER-93H刻度式手持折射儀 上海葉拓科技有限公司;T6紫外可見光分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司(中國);UPH-IV-57臺(tái)上式優(yōu)普UPH系列純水器 成都超純科技有限公司(中國);LRH-250Gb光照培養(yǎng)箱 韶關(guān)市泰宏醫(yī)療器械有限公司(中國);TG16W臺(tái)式離心機(jī) 長沙湘智離心機(jī)儀器有限公司(中國);DK-98-11電熱恒溫水浴鍋 天津泰斯特儀器有限公司(中國);GL-88B旋渦混合器 海門市其林貝爾儀器制造有限公司;GY-4數(shù)顯果實(shí)硬度計(jì) 山東恒美電子科技有限公司;ATAGO(PAL-1)手持?jǐn)?shù)顯式糖度計(jì) 北京東南儀誠實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

首先將油梨果實(shí)用清水清洗干凈,自然晾干表面水分;然后浸泡在配制好的藥劑溶液中,茶多酚藥劑濃度分別為1.0%、2.0%、3.0%,浸泡時(shí)間為3 min,對照組為不作任何處理。處理后的果實(shí)在常溫環(huán)境下貯藏;每個(gè)處理20個(gè)果,重復(fù)3次,每4 d測定果實(shí)的表觀、品質(zhì)和生理指標(biāo)。貯藏期間以油梨果實(shí)出現(xiàn)腐爛為測定終點(diǎn)。

1.3 測定指標(biāo)

1.3.1 硬度的測定 果實(shí)硬度用GY-4數(shù)顯果實(shí)硬度計(jì)測定。圍繞果實(shí)的赤道部位,間隔等距離的3個(gè)位置,各削去1小塊薄薄的果皮(厚約1 mm),用GY-4型果實(shí)硬度計(jì)測定各個(gè)位置果肉的硬度。每個(gè)果實(shí)測定3個(gè)位置點(diǎn)的硬度,記錄測定數(shù)據(jù),計(jì)算平均值表示果實(shí)硬度值。

1.3.2 失重率的測定 用稱重法統(tǒng)計(jì)重量,失重率計(jì)算公式如下:

失重率(%)=[(貯藏前果重-貯藏后果重)/貯藏前果重]×100

1.3.3 腐爛率的測定 用計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)腐爛個(gè)數(shù),腐爛率計(jì)算公式如下:

腐爛率(%)=(腐爛果個(gè)數(shù)/調(diào)查總果數(shù))×100

1.3.4 可溶性固形物的測定 可溶性固形物含量用手持?jǐn)?shù)顯式糖度計(jì)測定。稱取5 g油梨果肉,用6層紗布包裹,擠油梨汁2～3滴置于糖度計(jì)測試口上,讀取數(shù)值。

1.3.5 VC含量的測定 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定VC[15];稱取2.5 g油梨果肉置于研缽中,在冰浴條件下研磨成漿狀,用2%草酸溶液定容至25 mL容量瓶中,吸取10 mL濾液置于三角瓶中,用已標(biāo)定的2,6-二氯酚靛酚溶液滴定至出現(xiàn)微紅色,且15 s不褪色為止,記下染料的用量。同時(shí),以10 mL 2%草酸溶液作為空白按同樣方法進(jìn)行滴定。重復(fù)3次。

根據(jù)染料的滴定消耗量,以100 g鮮重(FW)樣品中含有的抗壞血酸的毫克數(shù)表示,即mg/100 g FW。計(jì)算公式:

抗壞血酸含量(mg/100 g FW)=[V×(V1-V0)×C]/(VS×W)×100

式中:V1-樣品滴定消耗的染料體積,mL;V0-空白滴定消耗的染料體積,mL;C-1 mL染料溶液相當(dāng)于抗壞血酸的量,mg;VS-滴定時(shí)所取樣品溶液體積,mL;V-樣品提取液總體積,mL;W-樣品重量,g。

1.3.6 可溶性蛋白含量的測定 采用考馬斯亮藍(lán)法測定VC[16];稱取0.5 g油梨果肉,在冰浴條件下研磨成漿狀,加入5 mL蒸餾水,于4 ℃、12000×g離心10 min,收集上清液即為可溶性蛋白質(zhì)提取液,低溫保存?zhèn)溆谩Ｎ?.0 mL樣品提取上清液,加入5.0 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液,充分混合,放置2 min后在波長595 nm處比色,按照制作標(biāo)準(zhǔn)曲線同樣的方法測定吸光度值。重復(fù)3次。

根據(jù)溶液吸光度值,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的蛋白質(zhì)微克數(shù),計(jì)算油梨果肉中可溶性蛋白質(zhì)含量,以每克果蔬組織所含可溶性蛋白質(zhì)的毫克數(shù)表示,即mg/g FW。計(jì)算公式:

式中:C-從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的蛋白質(zhì)的量,μg;V-樣品提取液總體積,mL;VS-測定時(shí)所取樣品提取液體積,mL;W-樣品重量,g。

1.3.7 超氧化物歧化酶含量的測定 采用氮藍(lán)四唑法測定[17]。稱取5.0 g油梨果肉置于研缽中,加入5.0 mL提取緩沖液,在冰浴條件下研磨成勻漿。將勻漿液全部轉(zhuǎn)入到離心管中,于4 ℃、12000×g離心15 min,收集上清液,低溫保存?zhèn)溆?。?支直形玻璃管進(jìn)行測定,按照50 mmol/L磷酸緩沖液1.7 mL、130 mmol/L甲硫氨酸(MET)溶液0.3 mL、750 μmol/L氮藍(lán)四唑(NBT)溶液0.3 mL、100 μmol/L乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na2)溶液0.3 mL、20 μmol/L核黃素溶液0.3 mL、酶液0.1 mL順序加入各種溶液,最后加入核黃素溶液。其中3支為測定管,2支為對照管,以緩沖液代替?；靹蚝髮?支對照管置于暗處,其它各管置于4000 LUX日光燈下反應(yīng)15 min后,立即取出,置于暗處終止反應(yīng)。以不照光管做空白參比,于560 nm處分別測定其它各管的吸光度值。顯色反應(yīng)后,分別記錄樣品管反應(yīng)混合液的吸光度值(ODS)和照光對照管反應(yīng)混合液的吸光度值(ODC)。以每分鐘每克鮮重(FW)果肉的反應(yīng)體系對氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原的抑制為50%時(shí)為一個(gè)SOD活性單位(U)表示。

式中:ODC-照光對照管反應(yīng)混合液的吸光度值;ODS-樣品管反應(yīng)混合液的吸光度值;V-樣品提取液總體積,mL;VS-測定時(shí)所取樣品提取液體積,mL;t-光照反應(yīng)時(shí)間,min;W-樣品重量,g。

1.3.8 過氧化物酶的測定 采用愈創(chuàng)木酚法測定[18]。稱取5.0 g油梨果肉置于研缽中,加入5.0 mL提取緩沖液,在冰浴條件下研磨成勻漿,于4 ℃、12000×g離心15 min,收集上清液即為酶提取液,低溫保存?zhèn)溆?。取一支試?加入3.0 mL 25 mmol/L愈創(chuàng)木酚溶液和0.5 mL酶提取液,再加入200 μL 0.5 mol/L H2O2溶液迅速混合啟動(dòng)反應(yīng),同時(shí)立即開始計(jì)時(shí)。將反應(yīng)混合液倒入比色杯中,置于分光光度計(jì)樣品室中。以蒸餾水為參比,在反應(yīng)15 s時(shí)開始記錄,以反應(yīng)體系在波長470 nm處吸光度值作為初始值,然后每隔1 min記錄一次,連續(xù)測定,至少獲取6個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),重復(fù)3次。

記錄反應(yīng)體系在470 nm處的吸光度值,制作OD470值隨時(shí)間變化曲線,根據(jù)曲線的初始線性部分計(jì)算每分鐘吸光度變化值ΔOD470。然后,以每克鮮重(FW)果肉每分鐘吸光度變化值增加1時(shí)為1個(gè)過氧化物酶活性單位(U),則U=ΔOD470·min-1·g-1FW。計(jì)算公式:

式中:ΔOD470-反應(yīng)混合液的吸光度變化值;Δt-酶促反應(yīng)時(shí)間,min;V-樣品提取液總體積,mL;VS-測定時(shí)所取樣品提取液體積,mL;W-樣品重量,g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003完成數(shù)據(jù)計(jì)算。如果指標(biāo)與保鮮效果成正相關(guān):

Zi=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

如果指標(biāo)與保鮮效果成負(fù)相關(guān):

Zi=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

Zi表示某處理某指標(biāo)的隸屬函數(shù)值,X表示某指標(biāo)測定值,Xmin和Xmax分別表示各處理中某一指標(biāo)的最小值和最大值。把每個(gè)處理各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行累加,求其平均值。平均值越大,保鮮效應(yīng)就越強(qiáng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶多酚處理對油梨硬度的影響

硬度是衡量其品質(zhì)變化的重要指標(biāo)之一。由圖1可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,不同濃度茶多酚處理的油梨硬度均呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。當(dāng)貯藏至12 d時(shí),茶多酚處理的油梨硬度在5.6 kg/cm2以上,對照組果實(shí)硬度降低到2.1 kg/cm2,且出現(xiàn)大面積腐爛斑塊。茶多酚處理在一定程度上保持了油梨硬度,并有效延緩了果實(shí)硬度的降低。貯藏至20 d時(shí),其中2.0%茶多酚處理后油梨硬度最大,為2.9 kg/cm2,明顯高于其他處理。由此可見,2.0%茶多酚可有效維持油梨果實(shí)硬度,延長果實(shí)貯藏時(shí)間。

圖1 茶多酚濃度對油梨硬度的影響Fig.1 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the hardness of avocado

2.2 茶多酚處理對油梨失重率的影響

油梨在貯藏過程中失重率的變化見圖2。油梨果實(shí)失重率隨著貯藏期延長呈上升趨勢。貯藏12 d,對照組果實(shí)重量迅速下降,失重率為13.56%。不同濃度茶多酚處理處理對油梨果實(shí)失重率均有一定的控制作用,處理20 d,其中2.0%茶多酚處理失重率上升最慢,說明茶多酚處理延緩了油梨失重率增加,其中以2.0%茶多酚處理效果最好。

圖2 茶多酚濃度對油梨失重率的影響Fig.2 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the weightlessness rate of avocado

2.3 茶多酚處理對油梨腐爛率的影響

在貯藏期油梨腐爛率的變化如圖3所示,貯藏前4 d對照組和處理組均無腐爛,但隨著貯藏時(shí)間的延長,果實(shí)開始出現(xiàn)腐爛病斑,對照組在貯藏8 d后腐爛率為21.45%,之后腐爛率急速上升,貯藏12 d,對照組腐爛率達(dá)到82.26%,已失去食用價(jià)值。茶多酚處理后明顯降低了腐爛率。與1.0%和3.0%茶多酚處理相比,2.0%茶多酚處理后腐爛率上升較慢,貯藏前8 d均未出現(xiàn)腐爛果實(shí),貯藏20 d,腐爛率最小為24.82%。由此可見,不同濃度茶多酚均能延緩果實(shí)的腐爛,2.0%茶多酚抑制腐爛效果最好。

圖3 茶多酚濃度對油梨腐爛率的影響Fig.3 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the decay rate of avocado

2.4 茶多酚處理對油梨可溶性固形物的影響

圖4 茶多酚濃度對油梨可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the soluble solid content of Avocado

貯藏第1 d油梨果實(shí)的可溶性固形物含量在5.06%～5.41%,如圖4所示,在整個(gè)貯藏期間,可溶性固形物含量呈緩慢上升的趨勢。前4 d對照組和處理組可溶性固形物含量增加程度基本一致,之后對照組呈現(xiàn)快速上升趨勢,在12 d時(shí),對照組可溶性固形物含量達(dá)到峰值,為7.12%。茶多酚處理后可溶性固形物含量增加速度較緩慢,貯藏20 d時(shí)均達(dá)到峰值,其中2%茶多酚處理可溶性固形物含量最大為7.45%,保持了油梨的良好品質(zhì)。

2.5 茶多酚處理對油梨VC的影響

VC是果蔬的主要營養(yǎng)成分之一,由圖5可知,油梨果實(shí)中VC含量隨貯藏時(shí)間延長而增加,其中對照處理VC增加較快,在8 d VC含量最大為39.96 mg/100 g,隨之下降。處理組中VC含量呈現(xiàn)先增加后緩慢下降的趨勢,2%茶多酚處理VC含量下降最慢,到第20 d,維生素含量仍為40.58 mg/100 g,VC含量明顯高于其他處理,保鮮效果最好,這種變化可能是由于因?yàn)椴瓒喾拥囊志宰饔?更好維持油梨果實(shí)VC含量的變化。

圖5 茶多酚濃度對油梨VC含量的影響Fig.5 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the Vitamin C of Avocado

2.6 茶多酚處理對油梨可溶性蛋白的影響

通過圖6可知,油梨在貯藏過程中可溶性蛋白含量的變化。對照組可溶性蛋白增加速度較快,在第8 d可溶性蛋白含量最高,為5.78 mg/g,然后開始下降。處理組在貯藏到16 d時(shí)可溶性蛋白仍維持在較高水平,其中1.0%茶多酚、3.0%茶多酚處理組隨后開始緩慢下降,而2.0%茶多酚處理油梨果實(shí)可溶性蛋白仍處于緩慢上升,在貯藏20 d達(dá)到最大為6.42 mg/g。由此可知,茶多酚處理可維持油梨果實(shí)可溶性蛋白含量,避免果實(shí)的營養(yǎng)成分流失。

圖6 茶多酚濃度對油梨可溶性蛋白含量的影響Fig.6 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the soluble protein of Avocado

2.7 茶多酚處理對油梨SOD活性的影響

由圖7看出,貯藏過程中油梨果實(shí)SOD酶活性均呈先升后下降的趨勢。對照處理8 d,油梨果實(shí)SOD酶活性達(dá)到高峰,隨后緩慢下降。處理組的SOD酶活性明顯高于對照組,在貯藏16 d,2%茶多酚處理SOD酶活性值最大。由此可見,茶多酚處理明顯促進(jìn)油梨果實(shí)SOD酶活性,且維持在較高的范圍內(nèi),有效控制了油梨的腐爛衰老,其中以2%茶多酚效果最好。

圖7 茶多酚濃度對油梨超氧化物歧化酶的影響Fig.7 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the SOD activity of avocado

2.8 茶多酚處理對油梨POD活性的影響

由圖8可知,在貯藏期間,對照組POD酶活性在第8 d出現(xiàn)峰值,之后迅速下降。茶多酚處理后POD酶活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,均在第16 d出現(xiàn)峰值,其中2.0%茶多酚處理POD酶活性值最大。由此說明,茶多酚處理能提高油梨果實(shí)保護(hù)酶過氧化物酶的活性,增強(qiáng)清除自由基的能力,延緩果實(shí)的成熟衰老,其中2.0%茶多酚處理能更好的提高過氧化物酶活性。

圖8 茶多酚濃度對油梨過氧化酶的影響Fig.8 Effects of different concentrations of tea polyphenols on the POD activity of avocado

2.9 茶多酚處理對油梨保鮮效果的綜合評價(jià)

本試驗(yàn)采用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)的方法,分別求出吸芽的腐爛率、硬度、失重率、VC、可溶性蛋白、SOD活性、POD活性,然后累加求平均值,即為不同濃度茶多酚對油梨果實(shí)的保鮮效果綜合測評。不同濃度茶多酚對油梨果實(shí)保鮮效果的綜合評價(jià)如表1所示,2.0%茶多酚處理的綜合評價(jià)分值為0.666,1.0%茶多酚處理的綜合評價(jià)分值最小為0.428,綜合排序結(jié)果為:2.0%茶多酚>3.0%茶多酚>1.0%茶多酚>CK。由此可見,2.0%茶多酚處理對油梨果實(shí)保鮮效果明顯優(yōu)于其他處理組。

表1 不同濃度茶多酚處理油梨保鮮效果的綜合評價(jià) Table 1 Comprehensive evaluation on the fresh-keeping effect of different concentrations of tea polyphenols on Avocado

3 討論與結(jié)論

油梨是一種呼吸躍變型果實(shí),后熟后迅速失水，表皮皺縮影響外觀特性,營養(yǎng)物質(zhì)流失,品質(zhì)下降,使貯藏保鮮期縮短。本研究選取不同濃度茶多酚處理油梨果實(shí),以研究其保鮮效果。

茶多酚是一種安全、無毒、環(huán)保的天然抗氧化劑[19],近年來,在果蔬保鮮上應(yīng)用廣泛,在延長保鮮期上效果顯著,而且可維持良好的營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味。本研究針對茶多酚對油梨的保鮮效果開展了研究工作,結(jié)果表明,茶多酚在延緩油梨保鮮期有一定的效果,本實(shí)驗(yàn)選擇的濃度中,2.0%茶多酚處理油梨果實(shí)保鮮效果最佳,貯藏20 d后,與對照相比,保持油果實(shí)硬度和重量,控制溶性固形物、維生素C、可溶性蛋白的下降,促進(jìn)超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)的活性,降低腐爛率,同時(shí)保持了良好的營養(yǎng)品質(zhì),有效延長了油梨貯藏時(shí)間。再次證實(shí)了茶多酚可延長水果的貯藏保鮮期,近年來,茶多酚的貯藏保鮮作用被廣泛應(yīng)用,黃玉梅研究了茶多酚保鮮液對草莓的保鮮效果,表明30 mg/L茶多酚保鮮液能夠有效控制草莓果實(shí)腐爛和VC含量降低,明顯延長保存時(shí)間[20]。張紹珊使用茶葉提取物對采后桃果防腐保鮮效果開展研究,認(rèn)為茶葉提取物可維持桃果細(xì)胞膜的完整性,調(diào)節(jié)抗病酶活性,延緩采后果實(shí)的衰老[21]。鄔兆凱開展了茶多酚對鮮切蘋果保鮮的影響,得出1 g/L茶多酚溶液對鮮切果的保鮮與抑菌效果最佳[22]。

本研究結(jié)果與前人研究結(jié)果一致,驗(yàn)證了不同濃度茶多酚處理油梨后,與處理草莓、獼猴桃、桃等保鮮效果相同,明顯降低了油梨果實(shí)的腐爛率,同時(shí)抑制了油梨果實(shí)失重率的上升,延緩果實(shí)軟化速度,也有效保持油梨果實(shí)的品質(zhì),延緩可溶性固形物含量、VC含量、可溶性蛋白含量的下降,提升了抗氧化酶SOD、POD活性,有效延緩了油梨果肉的腐爛。最后,經(jīng)隸屬函數(shù)綜合評價(jià)分析,2.0%茶多酚處理油梨果實(shí)保鮮效果最佳,3.0%次之、1.0%效果最差。綜上,不同濃度茶多酚處理均對油梨有一定的保鮮效果,以2.0%茶多酚處理油梨效果最佳,該研究結(jié)果為梨貯藏保鮮藥劑的篩選和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。