劉玉，劉亞敏，劉玉民，劉宏丁，尚艷雙

(西南大學 資源環(huán)境學院，重慶，400715)

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楓香葉正丁醇分離物對冬棗貯藏品質(zhì)的影響

劉玉，劉亞敏，劉玉民*，劉宏丁，尚艷雙

(西南大學 資源環(huán)境學院，重慶，400715)

為探究楓香葉次生代謝物對冬棗的采后貯藏效果，用不同質(zhì)量濃度(10、30、50 mg/100mL)的楓香葉正丁醇分離物(楓香葉依次經(jīng)醇提、正丁醇萃取、大孔樹脂層析、體積分數(shù)50%乙醇洗脫后所得產(chǎn)物)對冬棗果實進行浸泡處理，低溫貯藏(5～8 ℃)30 d，每5 d測定1次冬棗果實的轉(zhuǎn)紅指數(shù)、腐爛指數(shù)、質(zhì)量損失率、VC(ascorbic acid)、可溶性固形物(total soluble solids，TSS)、相對電導率、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)等品質(zhì)或生理指標；運用主成分分析法對各處理組冬棗果實的貯藏效果進行綜合評價。結(jié)果表明：不同質(zhì)量濃度的楓香葉正丁醇分離物均可以抑制冬棗轉(zhuǎn)紅，減少冬棗果實腐爛率和質(zhì)量損失，延緩果實TSS、Vc含量的降低，抑制相對電導率、MDA含量的上升，增強SOD的活性；主成分分析法綜合評價結(jié)果表明，經(jīng)不同質(zhì)量濃度的楓香正丁醇分離物處理的果實能在18～20 d內(nèi)保持較好的食用品質(zhì)，且T 3(50 mg/100 mL)組綜合效果優(yōu)于T2與T1，能顯著延長果實保鮮期10 d左右，與試驗結(jié)果一致。說明用楓香葉正丁醇分離物處理能有效提高冬棗的貯藏品質(zhì)、延長其貨架期。

冬棗；正丁醇分離物；楓香葉；貯藏；品質(zhì)；主成分分析

冬棗(ZizyphusjujubaMill. Dongzao)是我國特有的鮮食、晚熟棗品種[1]，它富含人體所需的多種氨基酸和維生素，具有很高的營養(yǎng)價值[2-3]。冬棗含糖量高，組織結(jié)構(gòu)特殊，不耐貯藏[4-7]。常溫條件下，冬棗采后4～5 d便會失水，產(chǎn)生皺縮、酒軟和霉爛等現(xiàn)象，失去商品價值。目前，采用化學殺菌劑處理是延長水果保質(zhì)期最直接、有效的方法[8]，但此法又引發(fā)了食品安全問題。因此，從綠色、環(huán)保的角度出發(fā)，開發(fā)生態(tài)安全的植物保鮮劑，對于冬棗等水果的保鮮和貯藏至關(guān)重要。

楓香(LiquidambarformosanaHance)為金縷梅科楓香屬植物，全株均可入藥，具有抗炎，抑菌、止血等多種功效[9-10]。目前，從它的葉片中分離出的成分主要含有萜類、苷類、黃酮類[11-14]等多種次生代謝物，這些物質(zhì)能夠很好的抑制多種細菌(如金黃色葡萄球菌、枯草桿菌等)及真菌(如青霉、黃曲霉等)的生長[15-17]，并且具有良好的抗氧化活性[18]。研究顯示，楓香葉次生代謝物不僅對超氧陰離子(O2-·)、羥自由基(·OH)等活性物質(zhì)具有良好的清除能力，而且也具有良好的抑菌活性[19]，有利于增強果蔬的抗菌防腐能力，延長果蔬貯藏期。閻聰[20]等的研究表明，經(jīng)楓香葉乙酸乙酯萃取物處理后可以延緩可溶性固形物、硬度等的下降，抑制腐爛率的上升，提高果實固酸比，有效保持李果實的貯藏品質(zhì)。紀雨薇[21]等對枇杷的保鮮試驗表明，楓香葉次生代謝物可以抑制果實細胞膜滲透性的增大及苯丙氨酸解氨酶(PAL)和過氧化物酶(POD)活性的升高，降低木質(zhì)素的積累，從而保持枇杷果實的口感。尚艷雙[22]等對金橘的試驗進一步表明，楓香葉次生代謝物具有良好的抗氧化活性，能夠延緩果實硬度、TSS、Vc等的下降，增強超氧化物歧化酶(SOD)活性，較好的保持金橘的食用品質(zhì)。但是，楓香葉次生代謝物對果實保鮮的調(diào)控作用還處于起步的階段，未見對冬棗貯藏品質(zhì)、生理效應影響的報道，因此研究楓香葉次生代謝物對冬棗貯藏品質(zhì)的影響對于拓展楓香資源在果品保鮮上面的應用具有重要的意義。

本研究選取白熟期的冬棗為試驗材料，通過測定貯藏期間冬棗果實品質(zhì)和生理指標的變化，研究不同質(zhì)量濃度的楓香葉正丁醇分離物對冬棗貯藏效果的影響，并運用主成分分析法[23-26]對冬棗貯藏效果進行綜合評價。

1　材料與方法

1.1試劑與儀器

三氯乙酸、硫代巴比妥酸，國藥集團化學試劑有限公司；鉬酸銨(H8M0N2O4，金堆城鉬業(yè)股份有限公司；NaH2PO4、Na2HPO4、氮藍四唑、核黃素、L-蛋氨酸、抗壞血酸、D-101大孔樹脂，成都科龍化工試劑廠。所有試劑均為分析純。

GY-2果實硬度計，樂清市寶特思儀器有限公司；VBR90A手持折光儀，杭州匯爾儀器設備有限公司；T6新世紀紫外分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；TGL-16G恰菲爾高速離心機，上海恰菲爾分析儀器有限公司； SCQ-7201B數(shù)控超聲提取儀，上海聲彥超聲波儀器有限公司；星星牌立式冷藏陳列柜，浙江星星家電股份有限公司。

1.2楓香葉正丁醇分離物的制備

2011年9月，在北碚茅庵林場采集3～4年生幼樹楓香葉，將新鮮楓香葉片烘干粉碎，稱取1 kg楓香葉粉末，以體積分數(shù)50%的乙醇溶液超聲波提取50 min，提取3次合并濾液，濾液采用正丁醇萃取，減壓濃縮蒸干溶劑制備正丁醇相浸膏，采用大孔吸附樹脂層析法對浸膏進行分離，依次用水和體積分數(shù)10%、30%、50%、75%、95%的乙醇溶液洗脫，取50%的乙醇溶液洗脫液，減壓濃縮蒸干溶劑，用蒸餾水配制成質(zhì)量濃度為10、30、50 mg/100 mL的楓香葉正丁醇分離物備用。

1.3材料處理

2015年9月底從重慶市江北農(nóng)業(yè)高科園選取大小均勻，成熟度一致，無病蟲害、無機械損傷的白熟期冬棗果實，用自來水清洗干凈后，分別浸泡在質(zhì)量濃度為0、10、30、50 mg/100mL(分別為CK、T1、T2、T3)的楓香葉正丁醇分離物溶液中5 min，在室溫(25℃)下吹干，裝入聚乙烯(PE)保鮮袋(厚0.06 mm)內(nèi)，每個處理50 個果實，重復3 次。置于5～8 ℃條件下貯藏，所有指標均每5 d測定1次。

1.4指標的測定

轉(zhuǎn)紅指數(shù)的測定采用分級法[27]：0級，果面無紅色；1級，0～1/4 果面著色；2級，1/4～1/2果面著色；3級，2/4～3/4果面著色；4級，3/4～4/ 4果面著色。質(zhì)量損失率的測定采用稱質(zhì)量法，每個處理取15個果實，重復3次，計算公式為：質(zhì)量損失率/%=[(貯藏初始的質(zhì)量-測定時的質(zhì)量)/貯藏初始的質(zhì)量]×100。腐爛指數(shù)的測定參考馬慶華等[28]的方法：腐爛指數(shù)=(腐爛級別×該級別果實數(shù))/(最高級別×檢查總果數(shù))；0 級，果實無腐爛；1 級，0～1/4 果面積腐爛；2 級：1/4～1/2 果面積腐爛；3 級2/4～3/4 果面積腐爛；4 級 3/4～4/4 果面積腐爛?？扇苄怨绦挝?total soluble solid, TSS)含量測定：用手持折光儀測定，每個處理重復3次，取平均值。Vc含量測定：采用鉬藍比色法[29]。相對電導率的測定采用電導率儀法[30]。丙二醛(malonaldehyde, MDA)含量的測定：采用硫代巴比妥酸比色法[30]，以材料鮮質(zhì)量表示丙二醛含量，單位為μmol/g·FW。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性測定：采用氮藍四唑(NBT)光化還原法[31]，以抑制NBT光化學還原50%為一個酶活力單位，單位為U/g。

1.5評價方法

采用主成分分析法[32]進行冬棗低溫貯藏品質(zhì)評價，將原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，計算各指標的特征值和方差貢獻率，以累計方差貢獻率達>85%為依據(jù)，確定主成分的個數(shù)。根據(jù)各指標的特征向量和各主成分對應的貢獻率，得到主成分綜合評價模型。

1.6數(shù)據(jù)處理

測定結(jié)果取平均值(means±SE)，試驗數(shù)據(jù)采用Excle2003作圖，SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析；楓香葉正丁醇分離物對冬棗貯藏效果采用單因素方差分析，多重比較采用最小顯著差法(LSD)。

2　結(jié)果與分析

2.1不同處理對冬棗貯藏期間質(zhì)量損失率、腐爛指數(shù)的影響

隨著貯藏時間的延長，果實由于自身的代謝消耗及其蒸騰作用，水分不斷散失，使得質(zhì)量不斷下降。對照組的果實隨著貯藏期的延長失重率快速上升，而3 個處理組果實的失重均得到不同程度的緩解(圖1)。

圖1　不同處理條件對冬棗果實質(zhì)量損失率的影響Fig.1　Effects of different treatments on weight loss of winter jujube fruits注：大寫字母表示同一處理不同時間之間的差異顯著性(P<0.05)；小寫字母表示同一時間不同處理間差異顯著性 (P<0.05)。圖2～圖8同。

貯藏至第30天時，3個處理組的失重率顯著(P<0.05)低于對照組，T2處理與T1、T3處理組間差異顯著(P<0.05)，T2處理可以顯著延緩冬棗果實的失重率，T1與T3處理間并無顯著差異(P<0.05)。表明楓香葉正丁醇提取物能夠顯著減緩冬棗果實的失重。

如圖2所示，貯藏期間，各組冬棗果實的腐爛指數(shù)呈上升趨勢，3個處理組的腐爛指數(shù)顯著(P<0.05)低于對照組。貯藏至第30天時，對照組的腐爛指數(shù)達13.50%，而3個處理組的腐爛指數(shù)分別為7.00%、6.75%、4.00%，較對照組分別降低了48.15%、50.00%、70.37%，表明一定濃度楓香葉正丁醇提取物處理能顯著延緩冬棗果實的腐爛，其中，T3的效果顯著(P<0.05)優(yōu)于T1和T2。

圖2　不同處理對冬棗果實腐爛指數(shù)的影響Fig.2　Effects of different treatments on decay index of winter jujube fruits

2.2不同處理對冬棗貯藏期間TSS含量和Vc含量的影響

可溶性固形物(TSS)可以反應果實的風味，也是反映果蔬主要營養(yǎng)物質(zhì)的指標。冬棗貯藏期間由于淀粉等多糖類不斷轉(zhuǎn)化為可溶性糖，使果實的TSS在貯藏前期為上升趨勢，之后由于呼吸作用，糖作為呼吸基質(zhì)被消耗，在貯藏后期又逐漸下降。如圖 3所示，貯藏至第10天，對照組TSS達最大值，而3 個處理組的TSS在第15天時達最大值，此后隨著時間的延長逐漸下降。貯藏至第30天時，T3與對照組差異顯著(P<0.05)，3個處理組間無顯著差異(P>0.05)，表明楓香葉正丁醇分離物對延緩TSS含量的變化有一定的作用。

Vc能夠有效清除植物體內(nèi)因氧代謝、環(huán)境脅迫等所產(chǎn)生的活性氧，可以與抗氧化酶系統(tǒng)共同作用消除植物體內(nèi)多余的自由基，其含量及變化也是衡量果蔬貯藏效果重要的品質(zhì)指標和生理指標。如圖4所示，隨著貯藏時間的延長，Vc含量呈下降趨勢，3個處理的Vc含量始終高于對照組。貯藏至第30天，對照組的Vc含量下降至226.69 mg/g，而3個處理組的Vc含量分別為其的256.75、231.35、263.34 mg/g，表明一定濃度的楓香葉正丁醇提取物能顯著延緩貯藏期冬棗Vc含量的下降。并且在貯藏至第30天時，3個對照組間，T1和T3延緩效果顯著(P<0.05)高于T2。

圖3　不同處理方式對冬棗果實TSS的影響Fig.3　effects of different treatments on TSS content of winter jujube fruits

圖4　不同處理方式對冬棗果實VC含量的影響Fig.4　effects of different treatments on Vc content of winter jujube fruits

2.3不同處理對冬棗貯藏期間轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響

果實的外觀色澤是評價果實成熟度重要的標志。隨著貯藏時間的延長，冬棗果實逐漸轉(zhuǎn)紅，但是經(jīng)楓香葉正丁醇分離物處理后的冬棗轉(zhuǎn)紅指數(shù)均低于對照(圖5)。

圖5　不同處理方式對冬棗果實轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響Fig.5　Effects of different treatments on red index of winter jujube fruits

在貯藏至第30天時，對照轉(zhuǎn)紅指數(shù)高達40.75%，而T1、T2、T3的轉(zhuǎn)紅指數(shù)為31.5%、35.75%、22.5%，僅分別為對照的22.7%、12.27%、44.79%，各個處理組間的轉(zhuǎn)紅指數(shù)差異均顯著(P<0.05)，表明經(jīng)過楓香葉正丁醇分離物處理后能顯著延緩冬棗的轉(zhuǎn)紅，3個處理組以T3效果最佳。

2.4不同處理對冬棗貯藏期間SOD的影響

超氧化物歧化酶(SOD)是植物氧化代謝中的一種重要的酶，其主要功能是清除超氧陰離子O2-·。隨著貯藏時間的延長，各組果實的SOD活性均呈現(xiàn)上升的趨勢(見圖6)。貯藏至第30天，對照組的SOD活性為213.72 U/g，各處理組的冬棗的SOD活性分別為216.84、220.99 、233.33 U/g，其中，T3與對照組SOD活性差異顯著(P<0.05)，表明楓香葉正丁醇分離物處理能在一定程度上保持了SOD的活性。

圖6　不同處理方式對冬棗果實SOD活性的影響Fig.6　effects of different treatments on SOD activity of winter jujube fruits

2.5不同處理對冬棗貯藏期間細胞膜透性、MDA的影響

果實的細胞膜透性是反映細胞膜遭受到的傷害程度重要指標。隨著貯藏時間的延長，各處理組冬棗的細胞膜透性隨著時間的延長逐漸增大，3個處理組的細胞膜透性顯著低于對照組(P<0.05)(圖7)。

圖7　不同處理方式對冬棗果實細胞膜透性的影響Fig.7　Effects of different treatments on membrane permeability of winter jujube fruits

表明楓香葉正丁醇分離物處理能顯著降低冬棗組織的細胞膜透性，維持果實細胞膜的完整性。3個處理中，T3處理顯著(P<0.05)低于T2和T1，能在一定程度上延緩細胞膜透性的增大。

MDA是膜脂過氧化終產(chǎn)物之一，其含量的高低經(jīng)常作為反映果實衰老程度的指標(見圖8)。隨著貯藏時間的延長，各組的MDA含量隨著時間的延長而增大，3個處理組MDA含量均低于對照組(圖8)。貯藏至第30天，對照組的MDA含量為165.73 μmol/g，T1、T2、T3的MDA含量分別為158.05、142.95、123.55μmol/g，3個處理組的MDA含量均小于對照組，T2和T3的MDA含量與對照組差異顯著(P<0.05)，T3組抑制MDA生成的效果顯著優(yōu)于T2組(P<0.05)，表明一定質(zhì)量濃度的楓香葉正丁醇分離物可以顯著抑制MDA的生成，從而延緩細胞膜的脂質(zhì)過氧化水平的升高。

圖8　不同處理方式對冬棗MDA活性的影響Fig.8　Effects of different treatments on MDA of winter jujube fruits

2.6主成分分析法對冬棗貯藏效果評價

主成分分析結(jié)果如圖9所示，隨著貯藏時間的延長，楓香葉正丁醇分離物處理組和對照組冬棗果實的得分逐漸下降。

圖9　不同處理對冬棗采后綜合得分的影響Fig.9　effects of different treatments on comprehensive score of postharvest winter jujube fruits

到第13天時，對照組冬棗果實綜合得分由正值下降成為負值，而楓香葉正丁醇分離物處理的冬棗果實在第18～20天后綜合得分才降至負值，說明楓香葉正丁醇分離物處理可顯著延緩冬棗果實品質(zhì)的下降，這與上文中的結(jié)果一致。但是在試驗過程中CK組和T1、T2組在第5天的時候就已經(jīng)有冬棗開始腐爛，失去食用價值，而T3組在第10天才出現(xiàn)有腐爛的情況，這說明了經(jīng)T3組處理的明顯具有延長果實保鮮期的效果，且在10 d內(nèi)可以很好的保存冬棗的品質(zhì)。

3　討論和結(jié)論

冬棗在貯藏期間由于蒸發(fā)作用會使水分不斷散失，導致質(zhì)量下降，造成果實表面萎焉，光澤度下降，影響其外觀品質(zhì)及其口感。在貯藏初期，由于體內(nèi)多糖轉(zhuǎn)化為可溶性固形物導致TSS含量增加，此后又由于代謝消耗可溶性固形物，使TSS含量出現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這與張立華[29]等對草莓的研究結(jié)果一致。同時由于冬棗自身的可溶性糖的變化，引起體內(nèi)pH的變化，導致不同類型花青素和類胡蘿卜素等的積累[33-34]，致使冬棗迅速變紅，引起生理失調(diào)，果實變質(zhì)，最終造成微生物侵入，加速果實的腐爛變質(zhì)。本研究中，與對照組相比，經(jīng)過楓香葉正丁醇分離物處理后冬棗可溶性固形物的消耗減緩，Vc含量的下降顯著變慢，質(zhì)量損失也得到顯著緩解，有效延遲了冬棗的轉(zhuǎn)紅，降低了冬棗的腐爛率，保證了冬棗的品質(zhì)和營養(yǎng)價值，這與尚艷雙[22]等對金橘的研究結(jié)果一致。

采收后的果實會逐漸衰老，抗氧化酶系統(tǒng)活性下降，致使體內(nèi)自由基及活性氧大量積累。大量積累的自由基與活性氧可以長時間持續(xù)的與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等大分子物質(zhì)發(fā)生反應，如果不及時進行清除，將會誘發(fā)膜質(zhì)過氧化作用，造成MDA含量的積累，致使細胞膜透性增大、新陳代謝紊亂，引起器官的病變與機體的衰老[35-37]。植物體一般存在著酶促和非酶促兩大類活性氧清除系統(tǒng)， SOD屬于酶促系統(tǒng)中的自由基清除劑，能夠?qū)Ｒ坏那宄蹶庪x子(O2-·)[26]，常被用作判斷果實耐貯性和衰老的標志[38-39]。本研究中用楓香葉正丁醇分離物處理后冬棗的MDA的積累顯著減緩，并在一定程度上增強了果實體內(nèi)SOD酶的活性，抑制了細胞膜透性的增大，從而達到了延緩果實衰老的效果。

由于單個指標并不能全面的表現(xiàn)冬棗品質(zhì)的優(yōu)劣，因此本試驗運用主成分分析法對冬棗采后貯藏期間的TSS含量、Vc、細胞膜透性等8個指標進行了綜合的統(tǒng)計分析，結(jié)果表明冬棗在采后綜合評價得分隨貯藏時間的延長呈下降的趨勢。與對照相比，經(jīng)過楓香葉正丁醇分離物處理后的冬棗綜合得分下降趨勢有所減緩，T3組甚至在20 d以后綜合得分才下降為負值，能夠有效延長冬棗的貯藏期10 d左右，這與試驗結(jié)果一致。因此運用主成分分析法能夠掌握果品的綜合品質(zhì)變化，使研究問題簡單化，明確貯藏期限。

綜上所述，在冬棗貯藏期間經(jīng)楓香葉正丁醇分離物處理后可以增強果實內(nèi)SOD酶活性，降低膜質(zhì)過氧化作用，抑制電解質(zhì)的外滲，保護細胞膜；并且可有效降低可溶性固形物及Vc的消耗，抑制冬棗轉(zhuǎn)紅，減少質(zhì)量損失，以及果實腐爛，在一定時間內(nèi)保持果實的外觀品質(zhì)，延長保鮮期。經(jīng)主成分分析法結(jié)合各個指標的綜合結(jié)果顯示，與對照相比，不同質(zhì)量濃度的楓香葉正丁醇分離物均能夠延長果蔬的保鮮期，T3組在20 d以后綜合評價指標才變?yōu)樨撝?，效果?yōu)于T2和T1，可以延長保鮮期10 d左右。

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Effect of n-butanol extract fromLiquidambarformosanaleaves on the post-harvest quality of winter jujube during cold storage

LIU Yu, LIU Ya-min, LIU Yu-min*, LIU Hong-ding, SHANG Yan-shuang

(College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715,China)

The object of this paper was to improve storage and extend the shelf life of post-harvest winter jujube fruits. After pre-impregnation ofn-butanol extracts which was fromLiquidambarformosanaleaves at the different concentrations (10, 30, 50 mg/100 mL), winter jujube fruits were stored at 5-8℃ for 30 d. Over the storage period, red index, decay index, mass loss rate, ascorbic acid (Vc) total soluble solids (TSS), relative conductivity, malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD) were measured at 5 day intervals. Results showed that different concentrationsn-butanol extracts can inhibit the fruit turning red, reduce decay rate and mass loss, delay the decrease of Vc content, TSS, inhibit the increase of MDA, enhance the activity of SOD. The results of principal components analysis showed that jujubes pretreatment byn-butanol extracts can maintain a good edible quality in 18-20 d, and T3 (50 mg/100 mL)should be better than other treatments in comprehensive effects. It can significantly prolong the fruit freshness about 10 d, and improve the quality of fruits storage, prolong the shelf life, and the experimental results were all in agreement with the prediction. The conclusion is that n-butanol extracts fromLiquidambarformosanaLeaves treatment can improve the quality and shelf life of winter jujubes.

winter jujube;Liquidambarformosanaleaves;n-butanol extract; preservation; quality

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609040

碩士研究生(劉玉民副教授為通訊作者,E-mail：yuminliu@163.com)。

國家自然科學基金面上項目(31170546)

2016-01-28，改回日期：2016-03-03