趙臨強(qiáng)，劉佳菲，趙凝，張祺，李展，武晉海*，朱志強(qiáng)

（1.鈦和檢測認(rèn)證集團(tuán)山西中譜安信質(zhì)檢技術(shù)服務(wù)有限公司，山西臨汾 041000；2.山西師范大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，山西臨汾 041000；3.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384）

蘋果中糖類代謝會(huì)導(dǎo)致果實(shí)軟化，從而降低其價(jià) 值[1-2]，因此研究安全高效的貯藏方法很有必要。低聚果糖是一種天然活性物質(zhì)[3]，目前采用其單獨(dú)處理鮮切蘋果的研究很少。本課題采用不同濃度低聚果糖浸泡鮮切蘋果，為鮮切蘋果的保鮮研究提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料

紅富士蘋果，購自臨汾市堯豐市場。

1.2 試劑

低聚果糖、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、三氯化鋁、福林酚、亞硝酸鈉、無水碳酸鈉、0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，均為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；沒食子酸、蘆丁，純度≥98%（HPLC），合肥博美生物科技有限責(zé)任公司；氫氧化鈉（粒狀）、無水乙醇（分析純）、愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚（≥99.0%），洛陽市化學(xué)試劑廠。

1.3 儀器與設(shè)備

H1850R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；UV-1800 PC可見紫外光分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司；3NH色差儀，天津市歐若儀器儀表有限公司；EMS-13磁力攪拌器，天津市歐若儀器儀表有限公司；CP214電子天平，奧豪斯儀器有限公司；XR53648數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇區(qū)西城新銳儀器廠；pHS-3CpH計(jì)，上海儀電科技有限公司；WTY-11型手持折光儀，廣州市航信科學(xué)儀器有限公司；GY-3型手持硬度計(jì)，廣州市銘睿電子科技有限公司。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 溶液的制備

按質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和5.0%濃度梯度配制低聚果糖溶液，蒸餾水做空白對(duì)照[4]。

1.4.2 浸泡處理

1.4.3 測定指標(biāo)及方法

1.4.3.1 褐變指數(shù)測定

用色差計(jì)檢測樣品的顏色，根據(jù)式（1）和式（2）計(jì)算褐變指數(shù)（BI）[4]：

式（1）中：L*、a*、b*分別表示明亮程度、紅綠度和黃藍(lán)度。

1.4.3.2 硬度測定

手持硬度計(jì)檢測硬度。

3.2.1推動(dòng)種植業(yè)提質(zhì)增效 推動(dòng)長江流域省市加快糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品保護(hù)區(qū)劃定，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)資金優(yōu)先支持長江經(jīng)濟(jì)帶流域第一批完成“兩區(qū)”劃定任務(wù)縣。支持長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)建立健全耕地質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，開展耕地質(zhì)量調(diào)查評(píng)價(jià)，實(shí)施耕地輪作休耕試點(diǎn)。開展綠色高質(zhì)高效創(chuàng)建，集成全環(huán)節(jié)綠色高效技術(shù)，構(gòu)建全過程社會(huì)化服務(wù)體系，打造全鏈條產(chǎn)業(yè)融合模式。支持發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，培育推廣耐旱品種，因地制宜推廣管道輸水等高效灌溉技術(shù)。

1.4.3.3 可溶性固形物測定

用PAL-BX/ACID5糖酸度計(jì)測定可溶性固形物。

1.4.3.4 有機(jī)酸測定

樣品中有機(jī)酸以蘋果酸計(jì)，蘋果酸含量（mol/g）按照式（3）計(jì)算：

式（3）中：c為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；V為樣品消耗氫氧化鈉體積，mL；K=0.067；V0為空白滴定消耗氫氧化鈉體積，mL；F為稀釋倍數(shù)；m為質(zhì)量，g。

1.4.3.5 總酚測定

參考吳昊等[5]方法。將0.0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL、1.4 mL以及1.6 mL的濃度為0.11 mg/mL的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50 mL比色管，加6 mL蒸餾水、0.5 mL福林酚、1.5 mL 20%碳酸鈉，蒸餾水定容至25 mL，靜置30 min，制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.221x+0.2336，R2=0.9959。

稱取5.0 g樣品，用10 mL 80%乙醇研磨。在5 000 r/min下離心10 min，取1 mL樣品上清液測定其吸光度，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總酚含量。

1.4.3.6 黃酮測定

取蘆丁15 mg，用30%乙醇定容至100 mL，得到濃度為150 μg/mL的蘆丁溶液。分別吸取0.0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于25 mL比色管，加30%乙醇定容至5 mL，加5%亞硝酸鈉0.3 mL浸泡5 min。再加0.3 mL三氯化鋁（10%）、2 mL氫氧化鈉（1 mol/L），分別靜置6 min、10 min，乙醇（30%）定容至10 mL，于510 nm處測吸光度，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算黃酮含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.0626x-0.0279，R2=0.9927。

1.4.3.7 過氧化物酶活性的測定

稱取5.0 g樣品，加入30 mL磷酸二氫鉀（20 mol/L）研磨，4 ℃下5 000 r/min離心10 min，收集上清液保存。加140 μL愈創(chuàng)木酚于25 mL的磷酸緩沖液（pH值為6.5）中，再加95 μL過氧化氫（30%）。取1 mL酶提取液于試管中，另一只試管加入1 mL 磷酸緩沖液（pH值為6.5）作為對(duì)照，向其中加入3 mL反應(yīng)混合液，1 min后在470 nm處測定吸光度值，每30 s測定一次，測其在2.5 min內(nèi)變化值。每個(gè)樣品重復(fù)測定3次。過氧化物酶的活性以每克蘋果樣品每分鐘吸光度值增加1為1個(gè)活力單位。

1.4.3.8 多酚氧化酶活性的測定

稱取5.0 g蘋果，加10 mL磷酸緩沖液（pH值為6.5）研磨。4 ℃下5 000 r/min離心10 min。兩試管中加入1.0 mL鄰苯二酚（10 mmol/L），再加1.0 mL磷酸緩沖液和1.0 mL酶液。對(duì)照管為1.0 mL鄰苯二酚與2.0 mL磷酸緩沖液。1 min后在420 nm處間隔30 s測2.5 min內(nèi)吸光度變化，重復(fù)3次。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理制圖，SPSS軟件中的ANOVA-LSD方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用lsd進(jìn)行差異顯著性比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度低聚果糖對(duì)BI值的影響

果實(shí)顏色是反映貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，顏色的變化與其貯藏品質(zhì)密切相關(guān)。褐變指數(shù)越高，表明果實(shí)褐變程度越嚴(yán)重。果實(shí)的褐變主要是PPO氧化酚類物質(zhì)所致。由圖1可知，貯藏期間蘋果的褐變指數(shù)前期增長緩慢，到第8 d左右有所增長，而對(duì)照組和各處理組之間并無顯著差異，可能是低聚果糖無法有效隔絕鮮切蘋果與氧的接觸，不能有效抑制蘋果褐變，因而低聚果糖浸泡處理對(duì)蘋果的褐變程度無顯著影響。

圖1 褐變指數(shù)變化

2.2 不同濃度的低聚果糖對(duì)硬度的影響

果實(shí)的硬度與果實(shí)的衰老程度有關(guān)。如圖2所示，蘋果硬度隨著貯藏天數(shù)的延長總體呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，這可能是貯藏期間乙烯的釋放以及原果膠和纖維素的分解等造成的。第0 d時(shí)，除0.5%處理組外，對(duì)照組與其他處理組的硬度差異不顯著。第2 d時(shí)，對(duì)照組與各處理組之間沒有顯著性差異。第4 d時(shí)，5.0%處理組的硬度顯著高于對(duì)照組和其他處理組，且對(duì)照組與其他處理組無顯著差異。第6 d時(shí)，對(duì)照組與1.0%和5.0%處理組無顯著差異，但其硬度顯著低于其他處理組，這些處理組的硬度無顯著差異。第8 d時(shí)，1.5%、2.0%、5.0%處理組的硬度顯著高于對(duì)照組和其他處理組，這3組的硬度差異不顯著，對(duì)照組和其他2組的硬度也無顯著性差異。第10 d時(shí)，1.5%處理組與1.0%處理組的硬度差異不顯著，但顯著高于對(duì)照組和其他處理組，1.0%和1.5%處理組鮮切蘋果的硬度分別為4.02 kg/cm2、4.18 kg/cm2。低聚果糖能抑制蘋果硬度的下降可能是低聚果糖能夠降低果膠和纖維素的分解速度，延緩果實(shí)衰老，從而保持果實(shí)硬度。1.5%處理組后期可顯著延緩蘋果硬度的下降，說明低聚果糖濃度過低或過高都對(duì)鮮切蘋果硬度的保持沒有顯著作用，只有添加適合濃度的低聚果糖才對(duì)硬度保持有所幫助。

圖2 硬度變化

2.3 不同濃度低聚果糖對(duì)可溶性固形物的影響

可溶性固形物主要包括可溶性糖和一些可溶性的有機(jī)物質(zhì)，其含量是反映果實(shí)貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，與果實(shí)的衰老程度密切相關(guān)。由圖3可知，儲(chǔ)藏期間，對(duì)照組和處理組的可溶性固形物整體呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，這可能是因?yàn)橘A藏前期鮮切蘋果中的淀粉等大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性糖，而在后期隨著鮮切蘋果呼吸作用的增強(qiáng)，糖類被大量消耗。第0 d時(shí)各組差異不顯著。第2 d時(shí)，0.5%處理組比對(duì)照組和其他處理組TSS含量較高，與對(duì)照組和1.0%處理組差異顯著。第4 d時(shí)，1.5%、2.0%、5.0% 這3個(gè)處理組TSS含量均顯著高于對(duì)照組和其他2個(gè)處理組，且該3組無顯著性差異。第6 d時(shí)，對(duì)照組的TSS含量顯著低于其他處理組，處理組之間無顯著性差異。第8 d時(shí)，對(duì)照組比1.0%處理組TSS含量高且差異顯著，與0.5%處理組無顯著性差異，但顯著低于其他對(duì)照組的TSS含量，1.5%、2.0%和5.0%處理組的TSS含量顯著高于對(duì)照組和其他處理組，而5.0% 處理組的TSS含量與2.0%處理組有顯著差異，與1.5%處理組無顯著差異。第10 d時(shí)，對(duì)照組的TSS含量顯著低于各處理組，1.5%處理組的TSS顯著高于對(duì)照組和其他處理組，可溶性固形物的含量為13.3%。可見，低聚果糖處理可以有效抑制蘋果在貯藏期間可溶性固形物含量的下降速率，使蘋果的可溶性固形物含量維持較高水平，這可能是因?yàn)榈途酃翘幚硪种屏颂O果的呼吸作用。整體來看，1.5%濃度的溶液處理效果最好。

圖3 可溶性固形物的變化

2.4 不同濃度低聚果糖對(duì)有機(jī)酸的影響

有機(jī)酸含量是果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，與果實(shí)衰老程度密切相關(guān)。由圖4可知，總體來看，有機(jī)酸在前2 d變化不大，從第4 d開始有機(jī)酸含量呈下降趨勢。且對(duì)照組有機(jī)酸含量呈下降趨勢，0.5%處理組和1.0%處理組有機(jī)酸的含量下降到第8 d，第10 d有機(jī)酸含量增加。這可能是因?yàn)榈途酃翘幚硗ㄟ^在鮮切蘋果表面抑制組織內(nèi)部的呼吸代謝導(dǎo)致對(duì)照組和處理組有機(jī)酸含量差異不斷變化。第0 d時(shí)，對(duì)照組與處理組的有機(jī)酸含量無顯著差異。第2 d時(shí)，對(duì)照組與處理組之間無顯著差異。第4 d時(shí)，0.5%和1.0%處理組與2.0%處理組無顯著差異，但顯著高于對(duì)照組和其他處理組。貯藏第6 d時(shí)，1.5%和5.0%處理組有機(jī)酸含量與0.5%和1.0%處理組均無顯著性差異，但顯著高于對(duì)照組和2.0%處理組，對(duì)照組與0.5%和1.0%處理組均無顯著性差異，2.0%處理組有機(jī)酸含量最低。第8 d時(shí)，2.0%和5.0%處理組的有機(jī)酸含量與1.5%處理組無明顯差異，比對(duì)照組和其他處理組有機(jī)酸含量高，有顯著性差異。第10 d時(shí)，0.5%、1.0%和1.5%處理組的有機(jī)酸顯著含量高于對(duì)照組和其他處理組，3個(gè)處理組的有機(jī)酸含量分別為12.62 g/kg、12.84 g/kg、11.73 g/kg，對(duì)照組和其他處理組無顯著性差異。這表明低聚果糖處理在維持鮮切蘋果可滴定酸含量穩(wěn)定和貯藏后期減緩有機(jī)酸含量下降具有正面作用，且1.5%處理效果較優(yōu)。

圖4 有機(jī)酸含量的變化

2.5 不同濃度低聚果糖對(duì)總酚的影響

蘋果多酚物質(zhì)含量的變化與蘋果的貯藏品質(zhì)密切相關(guān)，多酚類物質(zhì)是蘋果的次生代謝產(chǎn)物，也是蘋果中重要的抗氧化成分，其作為多酚氧化酶的底物，參與蘋果的褐變反應(yīng)。由圖5可知，儲(chǔ)藏期間蘋果總酚含量整體呈先上升后下降的趨勢，這可能是鮮切蘋果受到機(jī)械損傷產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)所致，鮮切過程造成組織損傷導(dǎo)致其合成更多酚類物質(zhì)，隨著貯藏時(shí)間的延長，多酚類物質(zhì)作為PPO的底物逐漸被消耗。第0 d時(shí)，各個(gè)組總酚含量沒有顯著性差異。第2 d時(shí)，1.5%處理組的總酚含量顯著高于對(duì)照組和其他處理組，且除1.5%處理組外，對(duì)照組與其他處理組無顯著差異。第4 d時(shí)，對(duì)照組總酚含量與0.5%處理組差異不顯著，但顯著大于其他處理組，0.5%處理組與1.0%、1.5%處理組差異不顯著，但與另外2個(gè)處理組有顯著差異。第6 d時(shí)，對(duì)照組和5.0%處理組的總酚含量均顯著高于其他處理組，且二者差異不顯著。第8 d時(shí)，對(duì)照組與2.0%、5.0%處理組的總酚含量沒有顯著性差異，但顯著低于其他處理組，0.5%處理組的總酚含量與1.0%處理組無顯著差異，顯著高于其他組。第10 d時(shí)，0.5%、1.0%、1.5%、2.0%這4個(gè)處理組的總酚含量顯著高于對(duì)照組和5.0%處理組，4個(gè)組的總酚含量分別為0.80 mg/g、0.78 mg/g、0.77 mg/g、0.79 mg/g。綜合比較，0.5%和1.5%處理組在貯藏后期可顯著抑制鮮切蘋果總酚含量的下降。

圖5 總酚的變化

2.6 不同濃度低聚果糖對(duì)黃酮的影響

黃酮屬于一種富含羥基的多酚類物質(zhì)，具有較高的抗氧化活性。如圖6所示，低溫貯藏期間蘋果黃酮的含量呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢，推測是鮮切蘋果受機(jī)械損傷所產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)使黃酮的合成量增加。第0 d時(shí)，黃酮含量對(duì)照組和各個(gè)處理組之間無顯著性差異。第2 d時(shí)，0.5%、2.0%、5.0%這3個(gè)處理組的黃酮含量顯著高于對(duì)照組，與其他2組差異不顯著，同時(shí)，對(duì)照組與其他2組無顯著性差異。第4 d時(shí)，2.0%處理組黃酮含量最低，與對(duì)照組和其他處理組均有顯著性差異，1.0%處理組含量最高，與對(duì)照組和0.5%處理組差異不顯著，與其他處理組有顯著性差異。第6 d時(shí)，0.5% 處理組與1.0%、5.0% 處理組差異不顯著，但顯著高于對(duì)照組和其他組。第8 d時(shí)，1.0%處理組的黃酮含量顯著低于對(duì)照組和其他組，5.0%處理組顯著高于對(duì)照組和其他組，冷藏第10 d時(shí)，對(duì)照組含量顯著低于2.0%和5.0%處理組，與其他處理組差異不顯著。貯藏后期5.0%處理組可顯著延緩黃酮含量的下降。

圖6 黃酮的變化

2.7 不同濃度低聚果糖對(duì)POD活力的影響

POD的主要作用是清除SOD催化超氧陰離子（O2-）發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生的過氧化氫和其他過氧化物。由圖7可知，貯藏期間內(nèi)蘋果的POD活力呈上升趨勢，可能是由于鮮切蘋果受機(jī)械損傷使POD游離較多，POD活性升高可增加鮮切蘋果的防御能力。第0 d時(shí)，各組差異不顯著。第2 d時(shí)，對(duì)照組POD活力顯著低于0.5%處理組，與其他處理組無顯著差異。第4 d時(shí)，對(duì)照組的POD活力顯著低于1.5%、5%處理組，與其他處理組的差異并不顯著。第6 d時(shí)，對(duì)照組與0.5%、1.0%、1.5%處理組沒有顯著性差異，但顯著高于1.5%、5.0%處理組。第8 d時(shí)，對(duì)照組POD活力顯著低于0.5%、2.0%處理組，與其他處理組無顯著性差異。第10 d時(shí)，對(duì)照組POD活力顯著低于2.0%、5.0%處理組，與其他處理組沒有顯著性差異，2.0%處理組POD活力最高，與其他組均有顯著性差異。貯藏后期，2.0%處理組可有效維持POD活力。

圖7 POD活力的變化

2.8 不同濃度低聚果糖對(duì)PPO活力的影響

PPO是使蘋果發(fā)生褐變反應(yīng)的關(guān)鍵酶，PPO活性的上升會(huì)加速鮮切蘋果褐變。由圖8可知，PPO活力整體呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢，這是由于鮮切蘋果受到機(jī)械損傷后，PPO會(huì)迅速感應(yīng)，活性顯著升高，并促進(jìn)木質(zhì)素和抗菌醌類物質(zhì)的合成，對(duì)植物組織起到一定的防御保護(hù)作用。第0 d的對(duì)照組與各處理組沒有顯著性差異。第2 d時(shí)，對(duì)照組與0.5%處理組無顯著性差異，顯著高于1.0%和1.5%處理組，顯著低于2.0%和5.0%處理組。第4 d時(shí)，對(duì)照組PPO活力與2.0%處理組差異不顯著，顯著低于其他處理組，與其他處理組無顯著差異。第6 d時(shí)，對(duì)照組的PPO活力顯著高于1.0%和1.5%處理組，顯著低于5.0%處理組，與其他處理組無明顯差異。貯藏第8 d時(shí)，對(duì)照組的PPO活力顯著高于1.0%和5.0%處理組，顯著低于0.5%處理組，與其他處理組沒有顯著性差異。在第10 d時(shí)，對(duì)照組PPO活力顯著高于1.0%處理組，與其他處理組的差異不顯著。結(jié)果表明，1.0%處理組在貯藏后期可顯著抑制PPO活力。

圖8 PPO活力的變化

3 結(jié)論

通過對(duì)褐變指數(shù)、硬度、可溶性固形物含量、有機(jī)酸含量、總酚含量、黃酮含量、POD活性、PPO活性的研究，結(jié)果表明不同濃度的低聚果糖溶液對(duì)褐變指數(shù)沒有顯著影響，1.5%處理組相比于對(duì)照組從第6 d開始到第8 d，可顯著延緩蘋果塊硬度的下降速率，且從第4 d開始顯著延緩蘋果可溶性固形物含量的下降率，在第10 d的有機(jī)酸含量、總酚含量皆高于對(duì)照組，其硬度是4.18 kg/cm2，TSS的含量為13.3%，有機(jī)酸的含量為11.73 g/kg，總酚的含量為0.77 mg/g，在貯藏后期對(duì)蘋果塊的黃酮含量、POD活力、PPO活力和對(duì)照組相比無顯著作用。0.5% 處理組在第10 d時(shí)可溶性固形物含量、有機(jī)酸含量、總酚含量顯著高于對(duì)照組，1.0%處理組顯著抑制PPO活力，其可溶性固形物含量、有機(jī)酸含量、總酚含量在第10 d時(shí)顯著高于對(duì)照組，2.0%處理組在第10 d時(shí)總酚含量、黃酮含量、POD活力顯著高于對(duì)照組，5.0%處理組在貯藏后期與對(duì)照組相比，其硬度和有機(jī)酸含量、總酚含量沒有顯著性差異，黃酮含量和POD活力在儲(chǔ)藏后期顯著高于對(duì)照組。果實(shí)的硬度和可溶性固形物含量對(duì)蘋果的貯藏品質(zhì)有重要意義，綜合比較，1.5%處理組為較優(yōu)處理組。低聚果糖處理可保持可溶性固形物、有機(jī)酸、總酚含量的穩(wěn)定，減緩軟化，但不能顯著延緩鮮切蘋果的褐變。