喻文濤　曲姍姍　李萌萌　王光　朱世江

關(guān)鍵詞：荔枝；蔗糖；采前處理；品質(zhì)；褐變；腐爛

中圖分類號(hào)：S667.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是一種獨(dú)具特色的亞熱帶水果，果皮紅亮、口味鮮甜。我國(guó)年產(chǎn)荔枝超過(guò)世界總量的70%，具有很高的商業(yè)價(jià)值[1]。然而，荔枝一般在高溫多濕的夏季上市，采后呼吸代謝旺盛，極易發(fā)生褐變和腐爛。荔枝采后的褐變和腐爛縮短了荔枝貨架期，也嚴(yán)重影響了荔枝長(zhǎng)期貯運(yùn)。據(jù)報(bào)道，荔枝在流通過(guò)程中因變質(zhì)而造成的損失約占荔枝總產(chǎn)量的20%以上[2]。

目前荔枝保鮮主要采用低溫冷藏結(jié)合化學(xué)殺菌劑處理、硫處理結(jié)合浸酸護(hù)色處理等技術(shù)，雖然在一定程度上延長(zhǎng)了荔枝的貨架期，但長(zhǎng)期化學(xué)藥劑處理存在環(huán)境污染和藥劑殘留等問題[3]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)低溫貨架能延長(zhǎng)荔枝貨架期，但低溫貯藏后的荔枝在常溫貨架壽命比未經(jīng)冷藏的鮮果更短，進(jìn)入常溫環(huán)境后又極易褐變和腐爛[4]；裴煒等[5]使用雙向伸聚丙烯薄膜袋對(duì)荔枝進(jìn)行包裝處理，發(fā)現(xiàn)薄膜袋袋壁易積水，加重褐變和腐爛，喪失保鮮效果。開發(fā)高效安全的荔枝保鮮技術(shù)對(duì)于促進(jìn)荔枝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義[6-7]。

糖作為碳骨架的來(lái)源是保持能源供應(yīng)和延長(zhǎng)易腐植物產(chǎn)品采后生命所必需的能源物質(zhì)，研究表明，外源蔗糖供應(yīng)可以延緩西蘭花采后衰老并延長(zhǎng)其貨架期[8] 。凌亞杰等[9] 于采前當(dāng)天用100 mmol/L 蔗糖噴施草莓果實(shí)，明顯提高了總酚含量和抗氧化能力，改善了草莓品質(zhì)。但尚未見在果實(shí)生長(zhǎng)期用蔗糖處理控制果實(shí)采后腐爛的報(bào)道。

長(zhǎng)期以來(lái)，果蔬的保鮮處理通常在采后進(jìn)行，需要建設(shè)包裝車間、藥劑處理池等基礎(chǔ)設(shè)施。我國(guó)不少荔枝產(chǎn)區(qū)以農(nóng)戶分散種植為主，不具備采后處理?xiàng)l件。而且，由于年輕人大多進(jìn)城務(wù)工，農(nóng)村勞動(dòng)力短缺現(xiàn)象嚴(yán)重，采后處理又要支出額外成本，很少有農(nóng)戶愿意實(shí)施采后處理。另外，對(duì)于有條件實(shí)施的企業(yè)或大戶，用藥劑對(duì)采后荔枝實(shí)施浸泡處理后，需要晾干果面水分才能包裝，而晾干這個(gè)過(guò)程容易導(dǎo)致荔枝果皮褐變。因此，很有必要研發(fā)一種操作簡(jiǎn)便、易于掌握、經(jīng)濟(jì)適用的荔枝保鮮方法。如能將保鮮劑處理時(shí)間前移，在果實(shí)生長(zhǎng)期以噴施的方式進(jìn)行，將方便農(nóng)戶獨(dú)立實(shí)施荔枝保鮮處理，也可以提高企業(yè)和種植大戶保鮮處理的效率。

本研究以井崗紅糯荔枝為材料，于采前10 d用蔗糖溶液在樹上噴施荔枝果實(shí)，初步探討其保鮮效果及其機(jī)理，旨在為改進(jìn)荔枝保鮮技術(shù)提供新思路。本研究于荔枝生長(zhǎng)發(fā)育后期用蔗糖溶液在樹上噴施荔枝果實(shí)，不依賴采后處理設(shè)施，也避免了采后處理的荔枝晾干過(guò)程，具有一定的實(shí)用性和創(chuàng)新性。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料與試劑以廣東省廣州市從化荔博園的井崗紅糯荔枝為研究材料，于采前10 d 進(jìn)行處理，采后挑選果實(shí)大小、顏色較為一致的荔枝果實(shí)用于保鮮效果觀察。

試劑：蔗糖，為廣東廣試試劑科技有限公司產(chǎn)品；吐溫20，為健陽(yáng)生物科技有限公司產(chǎn)品；酚酞、硫酸、草酸、鉬酸銨、聚乙烯吡咯烷酮、過(guò)氧化氫等均為國(guó)產(chǎn)分析純，為國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品。

1.1.2 儀器與設(shè)備 Millii-Q-B 超純水系統(tǒng)購(gòu)于美國(guó)Millipoe 公司，702Rell 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)、PMC-060 微型離心機(jī)、BS224S 電子分析天平均購(gòu)于德國(guó)Eppendorf 公司，UV-2600A 紫外可見光分光光度計(jì)購(gòu)于日本Shim 公司，A11 basic Analyticalmill 磨樣機(jī)購(gòu)于德國(guó)IKA 公司，DK-8D 恒溫水浴鍋購(gòu)于上海信森實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司，MULTISKAN Sky 酶標(biāo)儀購(gòu)于廣州聯(lián)波生物科技有限公司，CR-300 色差計(jì)購(gòu)于日本Minolta 公司，PR-34α 數(shù)顯折射儀購(gòu)于日本ATAGO 公司，DDS-307 電導(dǎo)率儀購(gòu)于上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 蔗糖處理 用含0.03%吐溫的5 mmol/L 蔗糖溶液噴施處于著色期的荔枝果實(shí)，對(duì)照用含0.03%吐溫的純凈水噴施荔枝果實(shí)。處理后10 d采收，然后立即用泡沫箱包裝，運(yùn)回廣東省果蔬保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貯藏于20 ℃冷庫(kù)。貯藏期間用厚度為0.03 mm 的塑料袋包裝，每個(gè)處理60 個(gè)果，重復(fù)3 次，定期觀察和取樣。

1.2.2 貯藏品質(zhì)觀測(cè) 果皮褐變觀測(cè)參照吳振先[10]的方法，略有改動(dòng)。按荔枝外果皮褐變面積把果皮褐變程度分6 級(jí)：0 級(jí)，果實(shí)全紅，果皮無(wú)明顯褐斑；1 級(jí)，龜裂片尖端凸點(diǎn)褐變10%～50%，或連片褐變或褐變面積小于5%，或單個(gè)褐斑直徑小于0.50 cm ； 2 級(jí)， 龜裂片尖端凸點(diǎn)褐變50%～100%，或連片褐變或褐變面積5%～15%，或單個(gè)褐斑直徑0.50～1.00 cm；3 級(jí)，連片褐變或褐變面積15%～25%，或單個(gè)褐斑直徑1.00～1.50 cm；4 級(jí)，連片褐變或褐變面積25%～50%，或單個(gè)褐斑直徑1.50～2.00 cm；5 級(jí)，連片褐變或褐變面積大于50%，或單個(gè)褐斑直徑大于2.00 cm。荔枝果皮褐變指數(shù)=Σ（褐變級(jí)數(shù)×對(duì)應(yīng)級(jí)果數(shù)）/總果數(shù)。

病情指數(shù)觀測(cè)參照吳光旭等[11]的方法，略作改動(dòng)。荔枝病情指數(shù)=Σ（病情級(jí)數(shù)×對(duì)應(yīng)級(jí)果數(shù)）/總果數(shù)。

腐爛率計(jì)算：腐爛率=（出現(xiàn)腐爛癥狀的果數(shù)/總果數(shù)）×100%。

果皮顏色值的測(cè)定參照QU 等[12]的方法，每個(gè)處理隨機(jī)取15 個(gè)果實(shí)，每個(gè)處理重復(fù)3 次。用全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定果皮亮度（L*）值、紅綠色度（a*）值、黃藍(lán)色度（b*）值。

可溶性固形物（total soluble solids， TSS）、可滴定酸（titratable acid， TA）、維生素C（vitamin C，Vc）含量測(cè)定參照王晶英[13]的方法，分別采用數(shù)顯折光儀、酸堿滴定法和酶標(biāo)儀測(cè)定。

1.2.3 生理指標(biāo)的測(cè)定 相對(duì)電導(dǎo)率（relativeconductivity， REC）參照陳建勛等[14]的方法用電導(dǎo)儀測(cè)定；丙二醛（malondialdehyde， MDA）測(cè)定參照趙世杰等[15]的方法用酶標(biāo)儀測(cè)定；總酚參考李靜等[16]的方法用酶標(biāo)儀測(cè)定；苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase， PAL）、多酚氧化酶（ polyphenol oxidase， PPO ）、過(guò)氧化物酶（peroxidase， POD）參照陳建勛等[14]的方法用紫外分光光度計(jì)測(cè)定；過(guò)氧化氫（hydrogen peroxide，H₂O₂）參照李忠光等[17]的方法用酶標(biāo)儀測(cè)定；超氧陰離子（O₂^–·）參照王愛國(guó)等[18]的方法用酶標(biāo)儀測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2010 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤并制圖。采用SPSS 23 軟件利用t 檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采前蔗糖處理對(duì)荔枝果實(shí)褐變指數(shù)和色度值的影響

由圖1A 可知，荔枝果實(shí)的褐變指數(shù)隨貯藏天數(shù)增加而逐漸升高，而蔗糖處理顯著延緩荔枝褐變，8 d 的褐變指數(shù)與對(duì)照4 d 的褐變指數(shù)相當(dāng)。蔗糖處理的荔枝果皮褐變指數(shù)在整個(gè)貯藏期均低于對(duì)照，差異顯著（P<0.05）。

由圖1B 和圖1D 可知，荔枝果皮的L*和b*值呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，蔗糖處理荔枝的L*和b*值在貯藏期間顯著高于對(duì)照（P<0.05）。如圖1C 所示，荔枝果皮的a*值整體呈先下降后上升趨勢(shì)，蔗糖處理荔枝的a*值低于對(duì)照。蔗糖處理延緩了荔枝褐變指數(shù)的升高，維持了果皮亮度、紅色和黃綠色。

2.2 采前蔗糖處理對(duì)荔枝果實(shí)病情指數(shù)和腐爛率的影響

由圖2A～圖2B 可知，隨貯藏時(shí)間的增加，荔枝的病情指數(shù)和腐爛率呈不斷上升的趨勢(shì)。與對(duì)照相比，蔗糖處理降低了荔枝果實(shí)病情指數(shù)和腐爛率。蔗糖處理的荔枝在貯藏4 d 后才開始出現(xiàn)病情和腐爛，8 d 的病情指數(shù)與腐爛率分別是同時(shí)期對(duì)照的0.43 倍和0.47 倍，差異顯著（P<0.05）。圖2C～圖2D 為蔗糖處理組和對(duì)照組荔枝貯藏8 d后的外觀，可見蔗糖處理很好地延緩了荔枝果實(shí)貯藏期病害的發(fā)生和腐爛。

2.3 采前蔗糖處理對(duì)荔枝果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由圖3A～圖3B 可知，隨貯藏時(shí)間的增加，荔枝果肉中TSS 含量和TA 含量整體都維持一個(gè)較小水平的波動(dòng)，貯藏8 d 時(shí)，蔗糖處理的荔枝TSS、TA 含量與對(duì)照無(wú)顯著性差異。從圖3C 可見，在整個(gè)貯藏期間，荔枝的Vc 含量整體呈先下降后上升趨勢(shì)。貯藏前期，對(duì)照荔枝的Vc 含量高于處理荔枝；貯藏后期，對(duì)照荔枝與處理荔枝Vc 含量在較小范圍內(nèi)波動(dòng)，貯藏6 d 和8 d 時(shí)，對(duì)照荔枝的Vc含量分別是處理荔枝的0.93 倍和1.08 倍，差異顯著，但差異幅度較小。蔗糖處理的荔枝TSS 和TA含量與對(duì)照無(wú)明顯差異，但Vc 含量略低于對(duì)照，表明其對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)無(wú)明顯不利影響。

2.4 采前蔗糖處理對(duì)采后荔枝果皮PAL 活性和總酚含量的影響

由圖4A 可知，對(duì)照果實(shí)果皮中PAL 活性在較小范圍內(nèi)波動(dòng)，蔗糖處理顯著提高了荔枝果皮PAL 活性（P<0.05），與對(duì)照的差異在貯藏前期大于貯藏中后期。由圖4B 可知，蔗糖處理果實(shí)的總酚含量顯著高于對(duì)照（P<0.05），在貯藏0、2、4、6、8 d，分別比對(duì)照果實(shí)高4.53%、26.67%、12.24%、18.17%、20.28%。說(shuō)明蔗糖處理增強(qiáng)了采后荔枝果皮中PAL 活性和總酚含量。

由圖4C 可知，荔枝對(duì)照組PPO 活性隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)整體呈上升的趨勢(shì)，對(duì)照組在貯藏第8 天時(shí)達(dá)到最大值，處理組在貯藏第6 天時(shí)達(dá)到最大值。在貯藏前期（4 d 前），蔗糖處理組的PPO含量低于對(duì)照組，而貯藏末期對(duì)照組的PPO 活性與處理組無(wú)明顯差異。如圖4D 所示，荔枝POD活性隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)整體呈上升的趨勢(shì)，在貯藏期間（除2 d 外），對(duì)照組與蔗糖處理組的酶活性呈現(xiàn)顯著差異（P<0.05），蔗糖有效降低了POD活性。蔗糖處理在荔枝貯藏前期抑制了PPO 活性升高，在貯藏中后期顯著抑制POD 活性升高。

2.5 采前蔗糖處理對(duì)采后荔枝果皮REC、MDA、H₂O₂、O₂^–·含量的影響

由圖5A 可知，荔枝果皮中REC 隨貯藏天數(shù)的增加逐漸升高，蔗糖處理組REC 顯著低于相應(yīng)對(duì)照（P<0.05）。由圖5B 可知，與對(duì)照相比，蔗糖處理在整個(gè)貯藏期間顯著降低了荔枝果皮中MDA 含量（P<0.05）。說(shuō)明蔗糖處理延緩了荔枝果皮膜脂氧化和破損程度。

由圖5C 可知，荔枝果皮中H₂O₂含量隨貯藏天數(shù)增加整體呈上升趨勢(shì)，蔗糖處理顯著低于對(duì)照（P<0.05）。由圖5D 可知，對(duì)照荔枝果皮中O₂^–·含量隨貯藏天數(shù)增加呈持續(xù)上升趨勢(shì)，蔗糖處理荔枝O₂^–·含量與對(duì)照高低互現(xiàn)，于4 d 和8 d 顯著低于對(duì)照（P<0.05）。說(shuō)明蔗糖處理抑制了荔枝果皮中H₂O₂和O₂^–·含量的升高。

3 討論

荔枝采后褐變和腐爛是影響荔枝貯運(yùn)的主要問題。褐變是果蔬衰老的重要標(biāo)志，嚴(yán)重影響荔枝商品的品質(zhì)和貨架期[19]；病情指數(shù)和腐爛率是荔枝采后保鮮的重要指標(biāo)，直觀反映了荔枝果皮受病原菌侵染及損傷程度[20]。本研究中采前蔗糖處理可以有效控制采后荔枝褐變和腐爛的發(fā)生，延長(zhǎng)荔枝保鮮期，這與外源蔗糖在西蘭花[8]、切花康乃馨[21]、草莓[22]、青花菜[23]上的研究結(jié)果一致。

采后果實(shí)色澤的變化是荔枝果實(shí)商品價(jià)值的重要參數(shù)[24]。色度值可以很好反映荔枝褐變和采后貯藏期間荔枝的顏色變化。已有研究發(fā)現(xiàn)荔枝果皮褐變程度與L*值呈反比[25]。本研究中，與對(duì)照果實(shí)相比，采前蔗糖處理提高了荔枝果皮中L*值、b*值，略降低a*值，維持了荔枝果皮亮度與黃色。表明采前蔗糖處理可以有效維持果實(shí)采后的外觀品質(zhì)。

TSS、TA 和Vc 是荔枝重要的品質(zhì)指標(biāo)，也是荔枝保鮮效果的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。在本研究中，采前蔗糖處理的荔枝果實(shí)中在貯藏期間的TSS、TA含量與對(duì)照相比無(wú)明顯差異，這與外源蔗糖處理桃果實(shí)的結(jié)果一致[26]。而采前蔗糖處理降低了貯藏期間荔枝的Vc 含量，這與外源蔗糖處理青花菜的結(jié)果一致[27]。Vc 是一種重要的抗氧化劑，在保護(hù)植物免受氧化應(yīng)激侵害方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，可以保護(hù)膜免受脂質(zhì)過(guò)氧化侵害[28]。研究發(fā)現(xiàn)，外源Vc 應(yīng)用提高了酵母細(xì)胞耐氧化應(yīng)激能力，與非VC 處理的細(xì)胞相比，Vc 處理的細(xì)胞表現(xiàn)出較低的ROS 積累[29]。本研究中蔗糖處理表現(xiàn)出更低的Vc 含量可能是通過(guò)消耗Vc 含量而盡可能降低活性氧自由基的危害。

荔枝采后貯藏期間容易褐變、衰老和受到病原菌的侵染，維持細(xì)胞膜完整性有利于增強(qiáng)植物的抵抗能力。相對(duì)電導(dǎo)率反映了植物膜系統(tǒng)完整性與植物組織受損傷程度[30]。MDA 是生物細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的產(chǎn)物，是衡量植物細(xì)胞衰老和膜脂質(zhì)受損傷程度的重要指標(biāo)[31]。H₂O₂和O₂^–·過(guò)量累積會(huì)破壞核酸、氧化蛋白質(zhì)，促進(jìn)衰老，導(dǎo)致細(xì)胞損傷死亡，引起膜脂質(zhì)過(guò)氧化[32]。細(xì)胞膜完整性與果皮褐變密切相關(guān)，細(xì)胞膜完整性喪失會(huì)引起細(xì)胞區(qū)域化破壞，從而導(dǎo)致酶與酚類底物直接接觸產(chǎn)生黑色或褐色物質(zhì)，最終導(dǎo)致果皮褐變[33]。CHEN 等[34]發(fā)現(xiàn)茶多酚處理可降低荔枝果皮相對(duì)電導(dǎo)率，延緩脂質(zhì)過(guò)氧化物含量的增加，顯著延緩荔枝果皮褐變。謝晶等[35]研究發(fā)現(xiàn)，外源NO處理荔枝抑制H₂O₂和O₂^–·等活性氧的產(chǎn)生和積累，減少M(fèi)DA 的產(chǎn)生和減輕膜透性，延緩荔枝的衰老和褐變。本研究中，蔗糖處理顯著降低了荔枝果皮中相對(duì)電導(dǎo)率、MDA 含量、H₂O₂和O₂^–·含量，說(shuō)明蔗糖處理較好地維持了荔枝果皮膜系統(tǒng)的完整性，延緩了荔枝的衰老。由于膜的完整性喪失既可導(dǎo)致組織褐變[33， 36]、果實(shí)衰老[37-38]、又可降低抗病性[39-40]，本研究表明，蔗糖處理維持細(xì)胞膜完整性與減輕荔枝果皮褐變和腐爛、延緩荔枝衰老均有關(guān)系。

PAL 是植物的防御系統(tǒng)中苯丙烷類代謝途徑的第一個(gè)酶，當(dāng)遭受逆境脅迫時(shí)，植物防御系統(tǒng)中苯丙烷類代謝途徑被激活，PAL 活性迅速升高[41]。甜櫻桃果實(shí)抗病性增強(qiáng)與PAL 活性提高有關(guān)[42-43]。XU 等[44]研究發(fā)現(xiàn)，苯并噻二唑（BTH）處理提高了荔枝果實(shí)PAL 活性，延緩了荔枝腐爛。苯丙烷代謝是酚類物質(zhì)產(chǎn)生的重要途徑之一，酚類物質(zhì)的積累可以幫助植物在面臨脅迫時(shí)有效清除活性氧自由基，降低植物體內(nèi)的氧化損傷[45]。酚是苯丙烷代謝途徑的最終產(chǎn)物，不僅是植物防衛(wèi)反應(yīng)和抗病性密切相關(guān)的次生抗菌物質(zhì)，而且還可以作為植物組織合成木質(zhì)素的底物[46]。在獼猴桃[47]、芒果[48]和甜瓜[49]水果中，總酚含量與果實(shí)的抗病性呈正相關(guān)。本研究中蔗糖處理提高采后荔枝PAL 活性和總酚含量，表明其可能增強(qiáng)了果實(shí)的抗病性。

PPO 已被證明其活性增強(qiáng)能促進(jìn)荔枝褐變進(jìn)程，其活性增強(qiáng)可能是褐變的早期標(biāo)志[50]，此外，PPO 活性的增強(qiáng)可以促進(jìn)酚類物質(zhì)的氧化和木質(zhì)素合成，形成超氧離子活性氧自由基，進(jìn)而激發(fā)果實(shí)的活性氧自由基清除抗逆防御反應(yīng)[51]。本研究中蔗糖處理在貯藏前期抑制了PPO 活性升高，可能與貯藏前期延緩了處理組褐變指數(shù)升高相關(guān)，后期PPO 活性升高導(dǎo)致大量多酚氧化，進(jìn)一步產(chǎn)生大量活性氧自由基，但通過(guò)消耗Vc 而盡可能清除這些活性氧自由基，因此，處理的果實(shí)病情指數(shù)和腐爛率仍較低。POD 是果蔬氧化褐變的重要參與酶，能利用活性氧自由基加速果蔬內(nèi)酚類物質(zhì)的氧化，促使果皮變色[41]。本研究中蔗糖處理在貯藏期抑制了POD 活性升高，可能與蔗糖處理延緩荔枝褐變程度有關(guān)。POD 清除過(guò)氧離子活性氧自由基具有重要的作用[52]，本研究處理的POD 活性減弱，說(shuō)明處理清除活性氧自由基的主要機(jī)制不是POD 等保護(hù)酶清除機(jī)制，而是通過(guò)還原性化合物如Vc 等抗氧化保護(hù)機(jī)制。

綜上所述，采前蔗糖處理通過(guò)抑制荔枝果皮PPO、POD 活性來(lái)減輕荔枝褐變，通過(guò)提高荔枝果皮PAL 活性和總酚含量來(lái)增強(qiáng)果實(shí)抗病性，通過(guò)降低果皮相對(duì)REC、MDA、H₂O₂和O₂^–·含量來(lái)延緩果實(shí)衰老，保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，進(jìn)而延緩荔枝的褐變和腐爛。