郭 莉，吳 廣，尹青春1,，羅 林，鄧 浩1,,

（1.國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（熱帶果蔬質(zhì)量與安全），海南省食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，海南?？?570311；2.海南省熱帶果蔬冷鏈研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)所，海南海口 571100；3.廣東省食品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州 510640）

荔枝（Litchi chinensisSonn.）屬于無(wú)患子科，是原產(chǎn)于我國(guó)的熱帶、亞熱帶水果，其富含花青素，以營(yíng)養(yǎng)豐富而聞名[1]。荔枝采收于氣溫高濕度大的夏季，采后呼吸強(qiáng)度大，貯藏期易發(fā)生果實(shí)破損、褐變以及腐爛等問(wèn)題[2-3]。海南是我國(guó)荔枝最早上市的區(qū)域[4]，常年氣候濕熱，荔枝采后品質(zhì)劣變問(wèn)題最為突出[5]。

ClO2能有效抑制果蔬褐變和微生物生長(zhǎng)，目前已在荔枝、提子等水果的保鮮上應(yīng)用。郭芹等[6]使用不同濃度ClO2處理荔枝，發(fā)現(xiàn)80、120 mg/L 的ClO2可明顯抑制荔枝采后病害的發(fā)生，減緩褐變程度。李奕星等[7]用ClO2、1-MCP 以及兩者聯(lián)合處理無(wú)核荔枝，發(fā)現(xiàn)皆能提高好果率、抑制褐變。但高濃度的氣體ClO2不易保存，還有一定的爆炸風(fēng)險(xiǎn)[8]。因此，不需要現(xiàn)配現(xiàn)用、安全性高的ClO2緩釋劑成為果蔬保鮮研究熱點(diǎn)[9]。此外，花青素是荔枝[10]、藍(lán)莓[11]、蘋果[12]等水果的主要呈色物質(zhì)，也是判斷果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，但花青素在果實(shí)貯藏過(guò)程中易分解，大大降低水果商業(yè)價(jià)值。目前，ClO2對(duì)熱帶水果貯藏期間花青素的影響還未有系統(tǒng)報(bào)道。

綜上，本研究選用3 組不同濃度的ClO2緩釋劑應(yīng)用于荔枝采后保鮮中。通過(guò)評(píng)價(jià)荔枝關(guān)鍵品質(zhì)、色澤指標(biāo)和花青素的影響，通過(guò)相關(guān)性分析得到荔枝保鮮效果最佳的ClO2緩釋劑用量，并對(duì)其護(hù)色機(jī)理進(jìn)行了初步闡述，本研究結(jié)果可為荔枝貯運(yùn)流通提供應(yīng)用參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糯米糍荔枝 ?？谑心媳彼l(fā)市場(chǎng)；ClO2緩釋劑 海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)研究所研制；乙腈、甲醇 色譜級(jí)，德國(guó)Merck 公司；亞氯酸鈉 天津市大茂化學(xué)廠；酒石酸 天津市北辰方正試劑廠；碘化鉀 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；硫代硫酸鈉 天津市登科化學(xué)試劑有限公司；常規(guī)試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純；20 種花青素混標(biāo)（純度≥95%）上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司；原花青素A1、A2、B1、B2、B3、B4、C1（純度≥95%）上海源葉生物科技有限公司。

MettlerXS204 分析天平 美國(guó)Mettler Toledo公司；UNIVERSAL320R 高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Hettich 公司；NS800 分光測(cè)色儀 深圳三恩施科技有限公司；SK-GH10 果蔬呼吸測(cè)定儀 三克重慶儀器有限公司；FNV-55 數(shù)顯糖度計(jì) 河南綏凈環(huán)?？萍加邢薰?；AR8211+電導(dǎo)率儀 東莞萬(wàn)創(chuàng)電子制品有限公司；Ultimate 3000 超高效液相色譜儀 美國(guó)Thermo 公司；三重四極桿質(zhì)譜儀 配有電噴霧離子源（ESI）美國(guó)AB 公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 ClO2緩釋劑的制備 參考鄧浩等[9]將m（亞氯酸鈉）:m（酒石酸）:m（硅膠）:m（硅藻土）=3:1:0.5:0.5:0.5，漩渦混合后加入無(wú)紡布袋中封口。

1.2.2 ClO2緩釋劑處理荔枝 挑選無(wú)損傷、大小相近的2.5 kg 荔枝置于5 L 泡沫箱中，每組分別放置0、0.1、0.4、1.2 g ClO2緩釋劑，命名為CK、T1、T2、T3 組，每組共3 個(gè)平行，密封后在8 ℃、相對(duì)濕度85%條件下貯藏。

1.2.3 品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

1.2.3.1 可溶性固形物 按NY/T 2637-2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測(cè)定 折射儀法》進(jìn)行測(cè)定，貯藏第1、3、5、7 d 各測(cè)一次，單位為%。

1.2.3.2 可滴定酸 可滴定酸（TA）含量，采用酸堿滴定法，參照曹建康等[13]的方法測(cè)定，單位為%。

1.2.3.3 呼吸強(qiáng)度 每組取250 g 果實(shí)，采用SKGH10 果蔬呼吸測(cè)定儀測(cè)定，每組測(cè)3 次，單位為mg/（kg·h）。

1.2.3.4 相對(duì)電導(dǎo)率 每組取5 個(gè)果，用打孔器將果赤道面對(duì)稱的部位，打成直徑約10 mm 的果皮圓片，每個(gè)果2 個(gè)孔，共10 個(gè)孔果皮置于50 mL 離心管內(nèi)，同時(shí)加入30 mL 蒸餾水靜置20 min 后，測(cè)定電導(dǎo)率P1；之后將離心管沸水浴加熱10 min，冷卻至25℃后測(cè)定電導(dǎo)率P2。相對(duì)電導(dǎo)率為P1/P2，每組測(cè)3 次，單位為%。

1.2.4 色澤指標(biāo)的測(cè)定 對(duì)10 個(gè)果實(shí)表面赤道部位對(duì)角4 個(gè)方向果皮的L*、a*。其中，L*表示亮度，正值越大則樣品表面越光亮；a*表示紅綠色差，正值越大則越紅。

1.2.5 花青素含量的測(cè)定 樣品前處理：稱取磨碎的果皮1 g，加10 mL 乙腈，加2 粒陶瓷均質(zhì)子，混勻10 min，超聲10 min，10000 r/min 離心5 min，取上清液1 mL，稀釋5 倍，過(guò)0.22 μm 有機(jī)濾膜，上機(jī)檢測(cè)。色譜柱：Phenomenex Luna Omega Polar C18（1.6 μm，2.1 mm×100 mm）；柱溫30 ℃；進(jìn)樣量5.0 μL；流速0.3 mL/min；流動(dòng)相A：甲醇；流動(dòng)相B：水；梯度洗脫程序0～2 min，0～20% B；2～3 min，80%B；3～3.5 min，80% B～20% B；3.5～5 min，20% B。質(zhì)譜：離子源：ESI 源，正離子和負(fù)離子模式；掃描模式：選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)（SRM）模式；電噴霧電壓：4500 和-4500 V；離子源溫度：550 ℃；霧化氣：50 psi；加熱氣：50 psi；氣簾氣：25 psi；碰撞室入口電壓：10 V?；ㄇ嗨刭|(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式如下：

式中，X 為樣品花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/kg；C 為樣品濃度，ng/mL；V 為樣品體積，mL；m 為樣品稱樣量，g；D 為稀釋倍數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品重復(fù)3 次測(cè)定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，按照鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行組間比較，P＜0.05 表示差異顯著；使用OriginPro 2021 軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝貯藏期品質(zhì)指標(biāo)的影響

可溶性固形物（total soluble solids，TSS）主要是指可溶性糖類，即單糖、雙糖、多糖等，是參與采后代謝活動(dòng)的底物[14]。如圖1 所示，各組的荔枝在貯藏過(guò)程中的TSS 含量均有不同程度的下降，說(shuō)明TSS參與果實(shí)采后代謝活動(dòng)并被不斷消耗。在整個(gè)貯藏期間，T1 組的TSS 含量都顯著（P＜0.05）高于CK組，貯藏7 d 時(shí)為18.43%，僅比第1 d 下降4.6%。說(shuō)明低濃度的ClO2處理能延緩荔枝TSS 含量的下降，維持荔枝的良好品質(zhì)。研究表明較低濃度的ClO2處理能延緩木奶果[15]、葡萄[16]等果實(shí)TSS 含量的下降，這與本研究的結(jié)果相一致。

圖1 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝可溶性固形物的影響Fig.1 Effect of slow-releasing ClO2 preservative on the total soluble solids of litchi

可滴定酸（titratable acid，TA）是荔枝口感及風(fēng)味變化的重要因素[17-18]。如圖2 所示，TA 含量在整個(gè)貯藏期間呈先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏5 d 時(shí)，CK 組的TA 含量上升至0.177%，而T1 組的TA 含量顯著（P＜0.05）低于CK 組。TA 含量的上升是因?yàn)槔笾χ兴嵝赞D(zhuǎn)化酶活性增加，促進(jìn)糖轉(zhuǎn)化成酸，造成TSS 含量的降低[19]。與CK 組相比，T1 組可能通過(guò)抑制酸性轉(zhuǎn)化酶活性，減緩荔枝中糖轉(zhuǎn)化成酸的生物過(guò)程。貯藏7 d 時(shí)，各組的TA 含量均有下降，可能是荔枝中有機(jī)酸作為基質(zhì)被呼吸代謝所消耗[20]。

圖2 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝可滴定酸的影響Fig.2 Effect of slow-releasing ClO2 preservative on the titratable acid of litchi

果蔬采后會(huì)自主呼吸，呼吸速率越高，受損害程度越大[21-23]。如圖3 所示，荔枝的呼吸速率在貯藏后迅速下降。3 個(gè)ClO2緩釋劑組荔枝的呼吸速率在整個(gè)貯藏期間均顯著（P＜0.05）低于CK 組，說(shuō)明ClO2處理可有效抑制荔枝呼吸作用。有研究表明，ClO2能通過(guò)抑制在有氧呼吸中發(fā)揮重要作用的環(huán)氧合酶（COX）基因來(lái)阻斷線粒體電子傳輸鏈[24]。貯藏7 d 時(shí)，T1 組荔枝的呼吸速率為38.40 mg/（kg·h），保持了最低的呼吸速率，說(shuō)明T1 處理組可以通過(guò)減少呼吸過(guò)程中有機(jī)物質(zhì)的消耗來(lái)減緩荔枝的品質(zhì)劣變。相對(duì)電導(dǎo)率可評(píng)價(jià)果蔬的受損傷程度，果蔬組織破損導(dǎo)致細(xì)胞液外滲，相對(duì)電導(dǎo)率就會(huì)增大[25]。如圖4 所示，T2、T3 組荔枝在貯藏期間保持了較高的相對(duì)電導(dǎo)率，并顯著（P＜0.05）高于CK 和T1 組。貯藏7 d 時(shí)，T3 組荔枝的相對(duì)電導(dǎo)率達(dá)到峰值35.84%，較同期CK 組增加了200.31%，說(shuō)明高濃度的ClO2嚴(yán)重破壞了荔枝細(xì)胞膜的完整性。但T1 組的相對(duì)電導(dǎo)率與CK 組在貯藏中后期沒(méi)有顯著（P＜0.05）差異，說(shuō)明低濃度的ClO2緩釋劑對(duì)荔枝細(xì)胞無(wú)明顯不利影響。

圖3 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝呼吸速率的影響Fig.3 Effect of slow-releasing ClO2 preservative on the respiration rate of litchi

圖4 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.4 Effect of slow-releasing ClO2 preservative on the relative conductivity of litchi

2.2 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝色澤指標(biāo)影響

果蔬采后的色澤指標(biāo)變化可反映果蔬的褐變程度[7]。如圖5～圖6 所示，色澤指標(biāo)L*、a*值在貯藏期間均有不同程度的下降，說(shuō)明果實(shí)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而變暗，果皮的紅色也逐漸褪去，品相變差。T1 組荔枝保持了較高的L*值，并且a*值始終顯著（P＜0.05）高于同期其它組。貯藏7 d 時(shí)，T1 組荔枝L*值與a*值為33.67 和20.89，比同期CK 組分別高2.88%和10.13%。有研究表明，適當(dāng)濃度ClO2可以有效減緩荔枝褪色[6]，維持荔枝色澤，這與本研究的結(jié)果一致。

圖5 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝L*值的影響Fig.5 Effect of slow-releasing ClO2 preservative on lightness value of litchi

圖6 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝a*值的影響Fig.6 Effect of slow-releasing ClO2 preservative on a*value of litchi

綜上，T1 組荔枝貯藏期間綜合品質(zhì)最佳。貯藏7 d 時(shí)，T1 組荔枝可溶性固形物、a*分別比同期CK 組顯著提高2.93%，10.13%（P＜0.05），而呼吸速率顯著降低34.54%（P＜0.05）。與此相反，T3 組荔枝第7 d 時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率達(dá)最高值36%，a*達(dá)降到最低值18.38，說(shuō)明細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞、漂白明顯，貯藏品質(zhì)最差。由于低濃度ClO2有護(hù)色保鮮的效果，而高濃度ClO2有強(qiáng)氧化性，且有漂白作用，不利于保鮮。不同濃度ClO2對(duì)荔枝色澤、花青素降解規(guī)律尚不清楚，因此需要開(kāi)展進(jìn)一步探討。

2.3 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝花青素的影響

花青素是一種廣泛存在于植物中的類黃酮色素，使荔枝呈現(xiàn)紅色[26]，其含有大量羥基并且會(huì)隨采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)或褐變而下降[27-29]。如圖7 所示，與第1 d 相比，荔枝經(jīng)7 d 貯藏大多數(shù)花青素都發(fā)生了明顯降解，其中原花青素A1、原花青素C1、矢車菊氯化物、原花青素A2、飛燕草-3-半乳糖苷氯化物、飛燕草素葡萄糖苷降解最多。在1 d，原花青素A1、A2、B1、B2、B3、B4、C1、矢車菊氯化物、矢車菊素半乳糖苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷占全部24 種花青素達(dá)66.96%，其中7 種原花青素占比49.68%，它們對(duì)荔枝貯藏期間顏色變化起關(guān)鍵性作用。Sui 等[30]對(duì)荔枝果皮中的原花青素進(jìn)行了分離鑒定，發(fā)現(xiàn)原花青素A1、A2 是主要花青素，這與本文結(jié)果一致。原花青素富羥基，有較強(qiáng)的抗氧化能力，用以保護(hù)細(xì)胞膜免受損傷[31]。ClO2作為一種強(qiáng)氧化劑，在荔枝貯藏期間能氧化原花青素中的羥基，造成花青素的分解。

圖7 ClO2 緩釋劑對(duì)荔枝花青素含量的影響Fig.7 Effect of slow-releasing ClO2 preservative on the anthocyanin content of litchi

2.4 荔枝色澤指標(biāo)與關(guān)鍵花青素相關(guān)性分析

為進(jìn)一步探明ClO2對(duì)荔枝中花青素與色澤指標(biāo)的影響，定義占比超60%的10 種花青素為關(guān)鍵花青素。10 種關(guān)鍵花青素和色澤指標(biāo)L*、a*值相關(guān)性結(jié)果如表1 所示：CK 組荔枝在貯藏過(guò)程中，色澤L*、a*值逐漸降低，顏色加深，紅色逐漸丟失。推測(cè)10 種關(guān)鍵的花青素處于活躍的合成分解平衡，因此無(wú)一花青素與色澤指標(biāo)有顯著相關(guān)。T1 組荔枝在貯藏期間，矢車菊素半乳糖苷與色澤L*值有極顯著（P＜0.01）正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.999，與色澤a*值也顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.980。矢車菊素-3-O-葡萄糖苷與色澤L*值有顯著（P＜0.05）正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.985。說(shuō)明最佳濃度的ClO2處理能減少荔枝的褐變，維持紅色色澤，可能與其維持矢車菊素半乳糖苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷較慢分解有關(guān)。有研究表明，7 種原花青素為無(wú)色，而矢車菊素半乳糖苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷為山楂[32]、蘋果[33]中呈現(xiàn)紅色的主要花青素。隨著ClO2濃度增大，這兩種紅色花青素的合成分解平衡被打破，T1、T2、T3 組矢車菊素半乳糖苷與色澤a*值相關(guān)系數(shù)分別為0.980、0.548、0.360。與此相似的是，3 個(gè)處理組的矢車菊素-3-O-葡萄糖苷與色澤a*值相關(guān)系數(shù)也從0.985 降至0.402。其中，最高ClO2濃度T3 組中2 種紅色花青素與色澤指標(biāo)相關(guān)性最差，說(shuō)明高濃度ClO2打破了花青素合成分解平衡，對(duì)荔枝色澤產(chǎn)生了不利影響。有研究表明氧化劑過(guò)氧化氫對(duì)黑米花青素[34]、木棗果皮花青素[35]有明顯的破壞作用，且與氧化劑濃度顯著相關(guān)。此外，Qu 等[36]通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)聯(lián)合分析認(rèn)為參與荔枝花色素苷生物合成的查爾酮酶和降解的過(guò)氧化物酶同時(shí)上調(diào)，荔枝花青素降解多于生物合成，降解與合成不平衡，造成荔枝果皮褐變。Khushboo 等[37]同樣發(fā)現(xiàn)查爾酮酶和過(guò)氧化物酶參與荔枝花青素合成與降解，任何一個(gè)酶的變化都可引起降解與合成不平衡。推測(cè)3 種不同濃度的氧化劑ClO2處理對(duì)參與荔枝花色素苷生物合成的查爾酮酶和降解的過(guò)氧化物酶產(chǎn)生了破壞作用，打破且加速了荔枝花青素的合成分解平衡。值得注意的是，原花青素A2 與T2 組的a*值和L*值呈顯著（P＜0.05）正相關(guān)，可能是由于原花青素A2 分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)和偏二苯甲烷基，能夠吸收紅光的波長(zhǎng)，反射出紅色。當(dāng)荔枝果實(shí)中原花青素A2 的含量降低時(shí)，由于分子結(jié)構(gòu)的特異性，荔枝果實(shí)的紅色程度也會(huì)隨之降低，從而導(dǎo)致荔枝色澤a*值的下降。整個(gè)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)需進(jìn)一步研究。

表1 荔枝色澤指標(biāo)與關(guān)鍵花青素含量變化相關(guān)性Table 1 Correlation between color indicators and key anthocyanin contents of litchi

3 結(jié)論

本研究使用不同濃度ClO2緩釋劑進(jìn)行荔枝保鮮實(shí)驗(yàn)，并分析了ClO2緩釋劑處理的荔枝中關(guān)鍵花青素與荔枝色澤變化的關(guān)系。結(jié)果表明：T1 組（0.1 g ClO2緩釋劑）處理可提高荔枝采后品質(zhì)、防止褐變。貯藏7 d 時(shí)，T1 組荔枝可溶性固形物、a*值分別比同期CK 組顯著提高了2.93%和10.13%（P＜0.05），而呼吸速率顯著降低了34.54%（P＜0.05）。與此相反，T3 組（1.2 g ClO2緩釋劑）處理荔枝在第7 d 相對(duì)電導(dǎo)率達(dá)最高值35.84%，a*達(dá)降到最低值18.38，細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞、漂白明顯，貯藏品質(zhì)最差。荔枝中原花青素A1、A2、B1、B2、B3、B4、C1、矢車菊氯化物、矢車菊素半乳糖苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷等10 種關(guān)鍵花青素與色澤指標(biāo)的相關(guān)性分析表明：在貯藏期內(nèi)，T1、T2、T3 組中色澤a*值與矢車菊素半乳糖苷的相關(guān)系數(shù)分別為0.980、0.548、0.360，與矢車菊素-3-O-葡萄糖苷的相關(guān)系數(shù)為0.985、0.488、0.402。T1 組維持了最好的色澤，而T3 組打破且加速了花青素的分解與平衡，加速了褐變。該研究對(duì)ClO2緩釋劑在荔枝保鮮中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)，荔枝花青素的合成與分解調(diào)控機(jī)理仍需更深入的研究。