鐘瑋迪，李學(xué)文，張瑞杰，趙曉敏，張姣姣，程俊嘉

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院 ，烏魯木齊 830052)

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果皮脫蠟對庫爾勒香梨采后生理活性的影響

鐘瑋迪，李學(xué)文，張瑞杰，趙曉敏，張姣姣，程俊嘉

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院 ，烏魯木齊 830052)

【目的】研究脫蠟處理對香梨生理活性的影響，探討蠟質(zhì)在香梨采后的生物學(xué)作用?！痉椒ā恳詭鞝柪障憷鏋椴牧希捎贸丶訜峤Y(jié)合法，用氯仿對香梨進(jìn)行脫蠟處理，貯藏于-1.5℃、RH95%的條件下，定期取樣測定果實(shí)可溶性固形物含量、失重率、VC含量、呼吸速率、細(xì)胞膜滲透率、丙二醛含量、乙烯釋放速率變化以及未脫蠟果實(shí)蠟質(zhì)含量的變化?！窘Y(jié)果】與未脫蠟香梨相比，在整個(gè)貯藏過程中，脫蠟組失重率快速上升，均高于同期未脫蠟組，并且提前25 d出現(xiàn)呼吸高峰和乙烯高峰?！窘Y(jié)論】香梨脫蠟后促進(jìn)香梨的衰老，降低了其商品價(jià)值及縮短貯藏期。

庫爾勒香梨；脫蠟處理；品質(zhì)；生理活性

0 引 言

【研究意義】庫爾勒香梨是新疆特色水果之一，廣泛種植在孔雀河流域以及塔克拉瑪干沙漠的北邊緣[1]。庫爾勒香梨含糖量高、果香濃郁、果肉細(xì)嫩、酥脆多汁而被稱為“果中之王”，遠(yuǎn)銷香港，東南亞等地，深受廣大消費(fèi)者喜愛[2-3]。植物表面覆蓋著一層蠟質(zhì)疏水屏障[4-5]，對其生長發(fā)育和適應(yīng)外界環(huán)境起著重要的作用。果實(shí)采后隨著貯藏時(shí)間的增加，蠟質(zhì)層的含量及結(jié)構(gòu)也會發(fā)生明顯的變化[6]，這種變化對香梨的品質(zhì)及生理活性產(chǎn)生較大的影響，但研究甚少。香梨在采摘，運(yùn)輸，貯藏，銷售等過程中難免會破壞到果實(shí)表面的蠟質(zhì)，導(dǎo)致果實(shí)的商品價(jià)值降低。因此研究蠟質(zhì)對庫爾勒香梨品質(zhì)及生理活性的影響，對香梨貯藏保鮮有實(shí)際意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】香梨的貯藏保鮮的方法有冷藏和氣調(diào)，結(jié)合1-甲基環(huán)丙烯(1- MCP)、氯化鋅處理取得了很好的保鮮效果[7-9]。童莉等[10]以γ射線對庫爾勒香梨進(jìn)行輻照處理對延緩衰老起到一定作用?；艟萚11]和郝燕燕等[12]通過掃描電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)梨果實(shí)和蘋果果實(shí)表皮蠟質(zhì)布滿網(wǎng)狀裂紋，蠟質(zhì)裂紋的變化同果實(shí)表皮病害之間也存在一定聯(lián)系。陶世蓉[13]研究發(fā)現(xiàn)梨果實(shí)的組織結(jié)構(gòu)，特別是表面結(jié)構(gòu)與果實(shí)的耐貯性有重要關(guān)系。Premachandra[14]通過對玉米葉片的研究發(fā)現(xiàn)，植物蠟質(zhì)含量和其耐旱能力成正比?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前關(guān)于香梨蠟質(zhì)層變化方面的文獻(xiàn)較少。采用氯仿對庫爾勒香梨進(jìn)行脫蠟處理，研究蠟質(zhì)層對香梨果實(shí)采后貯藏期間品質(zhì)及生理活性變化所產(chǎn)生的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過氯仿脫蠟處理，研究采后香梨可溶性固形物含量、失重率、VC含量、呼吸速率、細(xì)胞膜滲透率、丙二醛含量、乙烯釋放速率的變化以及未脫蠟香梨蠟質(zhì)含量的變化。分析香梨蠟質(zhì)對其品質(zhì)及生理活性的影響。為庫爾勒香梨的貯藏保鮮技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 庫爾勒香梨

2015年9月，以采自新疆庫爾勒市恰爾巴格鄉(xiāng)商品香梨園的庫爾勒香梨為材料，果皮色澤基本一致，果型大小一致(質(zhì)量大于100 g)，無機(jī)械損傷，無病蟲害；用拷白紙包果，外套網(wǎng)袋后裝箱，于采后次日晚運(yùn)回新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院冷庫。

1.1.2 主要儀器

雷磁電導(dǎo)率儀(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司)；WYT-J型手持糖度計(jì)(成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司)；AL204-IC型電子分析天平(梅特勒托利多儀器廠)；721型可見分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司)；KQ-250DE型數(shù)控超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；島津2014C型氣相色譜儀(日本島津公司)。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)

選取大小均勻(果實(shí)橫徑 75～80 mm)，無傷口及病蟲害的香梨520個(gè)，其中未經(jīng)脫蠟香梨240個(gè)，進(jìn)行統(tǒng)一脫蠟香梨280個(gè)。 經(jīng)蒸餾水清洗后，自然晾干后，按照趙曉敏[6]的方法略微改動，采用常溫加熱結(jié)合法提取蠟質(zhì)。首先于室溫下將香梨置于含有500 mL三氯甲烷燒杯中，將燒杯置于超聲波上浸泡洗脫1 min后迅速取出，然后將處理后的香梨立即放入到同樣體積的60℃三氯甲烷中，置于超聲波上浸泡洗脫1 min后取出，晾干。每500 mL三氯甲烷處理10個(gè)香梨后進(jìn)行更換。以未脫蠟香梨為對照，將未脫蠟香梨和脫蠟香梨均貯藏于-1.5℃、RH95%的條件下冷庫當(dāng)中，于貯藏第0、25、50、75、100和125 d進(jìn)行取樣，測定相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 可溶性固形物含量

用WYT-J型手持糖度計(jì)測定，每次取10個(gè)果實(shí)，打孔取出果肉，研磨勻漿，每個(gè)果實(shí)測定3次，試驗(yàn)結(jié)果取平均值(%)。

1.2.2.2 失重率

采用稱重法測定，按下式計(jì)算：失重率(%)=(貯藏前重量-貯藏后重量)/貯藏前重量×100%，重復(fù)三次(%)。

1.2.2.3 VC含量

采用2，6-二氯靛酚滴定法測定果實(shí)VC含量[15](mg/100 g·FW)。

1.2.2.4 呼吸速率

采用靜置法[15](mg/(kg·h))。

1.2.2.5 細(xì)胞膜滲透率

使用雷磁電導(dǎo)率儀測定。每次取10個(gè)果實(shí)，用打孔器(直徑8 mm)打取一定的果肉，用小刀將果肉切成相同厚度(2 mm)的薄片，每個(gè)果實(shí)取2片圓片置于小燒杯中，加入40 mL蒸餾水進(jìn)行沖洗，沖洗3次，保留最后一次沖洗的蒸餾水，靜置30 min后用電導(dǎo)率儀測定，測定電導(dǎo)率后，煮沸5 min再次測定煮沸后的果肉的電導(dǎo)率，計(jì)算公式為Le(%)=(L1/L0)×100(%)。

1.2.2.6 丙二醛含量

參照曹建康等的方法[15](nmol/(g·FW))。

1.2.2.7 乙烯釋放速率

采用島津 2014C型氣相色譜儀測定。色譜條件：Porapak 80～100，2 mm×2 m，不銹鋼填充柱，F(xiàn)ID檢測器。載氣N2流速50 mL/min，燃?xì)釮2流速50 mL/min，助燃?xì)怏w空氣流速100 mL/min。進(jìn)樣溫度120℃，柱溫60℃，檢測溫度150℃。定量用外標(biāo)法：將1 kg左右果實(shí)置于干燥器后密閉靜置1 h，再頂空抽氣1 mL上氣相測定(μL/(kg·h))。

1.2.2.8 乙烯釋放標(biāo)準(zhǔn)曲線

取300 mL樣品瓶，將氮?dú)獬淙肫恐?，完全排出空氣。向樣品瓶中充入乙烯?biāo)準(zhǔn)氣(純度>99.999%)，分別配制含量為0、5、10、15、20 μL/L的乙烯氣體后，抽取1 mL氣體，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖1

計(jì)算得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：Y= 13.62X-0.6，R2=0.999 29

圖1 乙烯標(biāo)準(zhǔn)曲線氣相色譜

1.2.2.9 香梨果實(shí)表皮蠟質(zhì)含量

在整個(gè)貯藏期間每25 d，準(zhǔn)確稱取1 kg香梨，進(jìn)行脫蠟，將溶有蠟質(zhì)的脫液裝入預(yù)先稱重的燒杯(W0)中，然后將其放在通風(fēng)櫥中，讓其自然烘干，再對燒杯進(jìn)行稱重(W1)，記錄數(shù)據(jù)。按下列公式計(jì)算：

蠟質(zhì)的含量(mg)=(W1-W0).

其中：W0為燒杯的重量(mg)；W1為燒杯和蠟質(zhì)總重量(mg)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用SigmaPlot 12軟件進(jìn)行作圖，并用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性分析。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫蠟處理對香梨果實(shí)可溶性固形物含量的影響

SSC含量能直接反映果實(shí)成熟度和品質(zhì)狀況，也是判斷果實(shí)耐貯藏性的一個(gè)重要指標(biāo)。研究表明，未脫蠟和脫蠟香梨在125 d的貯藏期間內(nèi)，SSC含量逐漸增加，均呈現(xiàn)明顯的向上趨勢，脫蠟香梨SSC含量始終高于未脫蠟香梨。脫蠟香梨在貯藏第100 d之前時(shí)SSC含量平穩(wěn)上升，之后開始陡然上升，在貯藏125 d時(shí)達(dá)到最大的15.558 3%。脫蠟香梨貯藏第125 d時(shí)SSC含量較貯藏0 d時(shí)，增加了3.771 6%。而未脫蠟香梨SSC含量僅增加了1.686 7%。脫蠟?zāi)茉黾酉憷娴目扇苄怨绦挝锖?，加快果?shí)成熟。圖2

圖2 脫蠟處理香梨可溶性固形物含量變化

2.2 脫蠟處理對香梨果實(shí)失重率的影響

果實(shí)在貯藏期間會隨呼吸作用失去水分，果實(shí)質(zhì)量減輕。研究表明，未脫蠟香梨與脫蠟香梨隨著貯藏時(shí)間的延長，失重率均有所升高，但脫蠟香梨失重率則增幅更為明顯。在貯藏第25 d時(shí)，未脫蠟香梨失重率為1.743 0%，脫蠟香梨為5.421 9%。在此之后脫蠟香梨失重率快速上升，在貯藏末期第125 d時(shí)達(dá)到56.145 1%，未脫蠟香梨為6.921 1%，兩者相差49.224%。圖3

圖3 脫蠟處理香梨果實(shí)失重率變化

2.3 脫蠟處理對香梨果實(shí)VC含量的影響

果實(shí)中VC的含量，能很好的表明果實(shí)的營養(yǎng)品質(zhì)和貯藏效果。研究表明，未脫蠟和脫蠟香梨，在貯藏期間均呈先上升再下降的趨勢。未脫蠟和脫蠟香梨在貯藏中期第50 d VC含量達(dá)到最大，分別為37.400 0 mg/100g FW，41.733 3 mg/100g FW，脫蠟香梨Vc含量均高于未脫蠟香梨。在貯藏第50 d之后，未脫蠟和脫蠟香梨VC含量開始下降，并且脫蠟香梨VC含量均要低于未脫蠟香梨。到貯藏結(jié)束時(shí)，未脫蠟香梨VC含量為39.766 7 mg/100g FW，與貯藏0時(shí)的30.533 3 mg/100g FW相差不大，而脫蠟香梨為26.533 3 mg/100g FW，比貯藏0 d降低了13.9%。圖4

2.4 脫蠟處理對香梨果實(shí)呼吸速率的影響

呼吸作用是果實(shí)生命活動的基本代謝過程，也是果實(shí)在貯藏期間的重要生理活動之一，而香梨是典型的呼吸躍變型果實(shí)，在貯藏期間會出現(xiàn)呼吸高峰。在香梨貯藏期間，各組香梨呼吸速率均呈先上升再降低的趨勢。未脫蠟香梨在貯藏75 d時(shí)出現(xiàn)呼吸高峰，峰值為7.626 7 CO2mg/(kg·h)，而脫蠟香梨在貯藏50 d時(shí)出現(xiàn)呼吸高峰，峰值為7.120 0 CO2mg/(kg·h)，較未脫蠟香梨提前25 d出現(xiàn)呼吸高峰。圖5

圖4 脫蠟處理香梨果實(shí)VC含量變化

圖5 脫蠟處理香梨果實(shí)呼吸速率變化

2.5 脫蠟處理對香梨果實(shí)細(xì)胞膜滲透率的影響

細(xì)胞膜滲透率是細(xì)胞膜通透性變化及細(xì)胞膜完整性的生理指標(biāo)。研究表明，在未脫蠟和脫蠟香梨貯藏過程中，由于兩組香梨后熟衰老，其細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)被破壞并導(dǎo)致相對電導(dǎo)率不斷升高，脫蠟香梨相對電導(dǎo)率始終高于未脫蠟香梨。在貯藏末期125 d時(shí)，脫蠟香梨相對電導(dǎo)率為85.008 3%，未脫蠟香梨相對電導(dǎo)率為67.645 6%，脫蠟香梨相對電導(dǎo)率高于未脫蠟香梨17.362 7%，同貯藏0 d相比則分別增加了36.052 5%和20.220 2%。圖6

2.6 脫蠟處理對香梨果實(shí)丙二醛含量的影響

果實(shí)在后熟衰老過程中，會產(chǎn)生脂質(zhì)自由基導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加。細(xì)胞受到損傷。研究表明，未脫蠟和脫蠟香梨丙二醛含量均呈逐步上升的趨勢，脫蠟香梨丙二醛含量整體高于未脫蠟香梨，未脫蠟香梨在貯藏第25～50 d時(shí)，丙二醛含量略有下降。脫蠟香梨貯藏結(jié)束125 d時(shí)的丙二醛含量由貯藏開始0的2.004 6 nmol/g FW增長至5.268 3nmol/g FW，未脫蠟香梨則從1.654 9 nmol/g FW增長至2.911 6 nmol/g FW，此時(shí)脫蠟香梨丙二醛含量為未脫蠟香梨的1.8倍。圖7

圖7 脫蠟處理香梨果實(shí)丙二醛含量變化

2.7 脫蠟處理對香梨果實(shí)乙烯釋放速率的影響

乙烯是重要的成熟衰老激素與果實(shí)采后生理活動密切相關(guān)。研究表明，貯藏前期，未脫蠟和脫蠟香梨大量釋放乙烯，到第75 d，未脫蠟香梨達(dá)到乙烯釋放高峰，乙烯釋放量為68.948 4 μL/(kg·h)FW，脫蠟香梨乙烯則在第50 d時(shí)迎來了高峰，釋放量為78.950 5 μL/(kg·h)FW，且未脫蠟香梨高峰為脫蠟香梨的1.15倍。在兩組香梨各自到達(dá)最高峰后，隨著貯藏時(shí)間的延長，未脫蠟香梨乙烯釋放量呈平緩下降趨勢，而脫蠟香梨呈迅速下降趨勢。圖8

2.8 香梨果實(shí)表皮蠟質(zhì)含量的變化

研究表明，試驗(yàn)以1 kg果實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行脫蠟，整個(gè)貯藏過程中蠟質(zhì)含量隨著貯藏時(shí)間的增加而增大，在貯藏初期0 d蠟質(zhì)含量為237 mg/kg，貯藏中期蠟質(zhì)含量大幅上升至119 4 mg/kg，貯藏末期125 d蠟質(zhì)含量達(dá)到1 956 mg/kg，若香梨繼續(xù)貯藏蠟質(zhì)含量可能還會繼續(xù)上升。貯藏末期蠟質(zhì)含量較貯藏初期增加了1 719 mg/kg，增幅達(dá)到825%。果實(shí)在長時(shí)間貯藏過程中，失水率升高，逐漸衰老，而蠟質(zhì)為保護(hù)香梨，延緩衰老，會大量分泌來防止香梨非氣孔性水分散失，從而導(dǎo)致了蠟質(zhì)含量的增加。圖9

圖8 脫蠟處理香梨果實(shí)乙烯釋放速率變化

圖9 貯藏時(shí)間香梨表皮蠟質(zhì)含量變化

3 討 論

果品的外觀品質(zhì)如色澤、大小、形狀等及內(nèi)在品質(zhì)如硬度、糖度、口味、維生素含量等共同構(gòu)成了果實(shí)的商品價(jià)值[16]。生理活性指標(biāo)影響其貯藏期限的長短。研究結(jié)果表明，未脫蠟香梨在低溫貯藏期間果實(shí)的可溶性固形物含量緩慢升高、VC含量呈先上升后下降的趨勢、貯藏第75 d出現(xiàn)呼吸高峰和乙烯釋放高峰，這些與李學(xué)文等[16]，王風(fēng)霞等[17]，wills等[18]，付雅麗等[19]對香梨、蘋果、番茄、黃金梨的研究結(jié)果相一致。

果實(shí)蠟質(zhì)作為保護(hù)層覆蓋在果實(shí)表皮最外層，不溶解于水而溶解于有機(jī)溶液是植物進(jìn)行自我防護(hù)的一道屏障[20-21]。蠟質(zhì)是長鏈飽和脂肪酸在表皮細(xì)胞中合成的，主要由醇，酯，醛，鏈狀烷烴和酮等組成[22]。防止植物體內(nèi)的水分的非氣孔性擴(kuò)散，降低水分的蒸騰以及抵御植食性昆蟲的作用[23]。研究中，香梨會在長期貯藏過程中分泌覆蓋在果皮表面的蠟質(zhì)，在香梨表面形成保護(hù)膜，防止水分散失，延緩自生衰老速度。表皮蠟質(zhì)含量會隨著貯藏時(shí)間的增加而增加，在貯藏初期0 d蠟質(zhì)含量為237 mg/kg，貯藏末期125 d蠟質(zhì)含量達(dá)到1 956 mg/kg，貯藏末期蠟質(zhì)含量較貯藏初期增加了1 719 mg/kg，增幅達(dá)825%。脫蠟香梨在貯藏末期失重率高達(dá)56.14%是未脫蠟香梨的8.1倍，這與Oliveira等[24]對擬南芥等研究結(jié)果一致，蠟質(zhì)是決定表皮水分散失程度的一個(gè)重要因子。果實(shí)由于失去了蠟質(zhì)層的保護(hù)快速失水，導(dǎo)致果實(shí)糖度升高迅速。脫蠟香梨較未脫蠟香梨提前25 d出現(xiàn)呼吸高峰和乙烯釋放量的高峰，這可能是由于失去蠟質(zhì)保護(hù)，果實(shí)內(nèi)外氣體交換通暢，呼吸作用增強(qiáng)，促進(jìn)成熟衰老，導(dǎo)致細(xì)胞膜滲透率及丙二醛含量增加。

4 結(jié) 論

脫蠟處理的香梨在貯藏過程中，脫蠟果實(shí)失重率大幅增加，在貯藏第125 d時(shí)達(dá)到56.14%，未脫蠟香梨為6.92%，兩者相差49.22%。未脫蠟果實(shí)蠟質(zhì)含量隨著貯藏時(shí)間的增長而增加，貯藏末期蠟質(zhì)含量較貯藏初期增加了1 719 mg/kg，增幅達(dá)到825%,進(jìn)一步說明蠟質(zhì)層的保護(hù)對香梨組織內(nèi)水分的重要作用。脫蠟香梨較未脫蠟香梨提前25 d出現(xiàn)乙烯釋放峰值和呼吸高峰，表明脫蠟處理會適當(dāng)加快香梨的乙烯釋放及呼吸躍變的到來。細(xì)胞膜滲透率和丙二醛含量明顯高于未脫蠟香梨，表明脫蠟處理會增加其生理代活動導(dǎo)致香梨快速成熟衰老。

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Fund project:Supported by NSFC "Studies on the relationship between peel wax layer change and senescence of Korla fragrant pear" (31360418)

Effect of Peel Dewaxing on the Physiological Activity of Korla Fragrant Pear during Storage

ZHONG Wei-di，LI Xue-wen，ZHANG Rui-jie，ZHAO Xiao-min，ZHANG Jiao-jiao，CHENG Jun-jia

(College of Food and Pharmaceutical Sciences，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，china)

【Objective】 Korla fragrant pear was used to investigate the effect of dewaxing process on physiological activity and quality of fragrant pear in order to explore the biological role of wax on the postharvest of fragrant pear.【Method】Korla fragrant pear was used to research the change of fruit soluble solids content，weight-loss ration，VC content，respiration rate，cell membrane permeability，MDA content，ethylene release content by using room temperature and heating method，dewaxing treatment on pear with chloroform and epicuticular wax content without dewaxing treatment. Finally they were stored in the -1.5℃ and RH95% refrigerator.【Result】Compared the fragrant pear without lost wax，dewaxing treatment firmness was higher than that of the fragrant pear without lost wax during the storage time. Dewaxing treatment group firmness was higher than that of the fragrant pear without lost wax at the end of storage group. During the whole storage，dewaxing treatment group on the weight-loss ration increased rapidly. Respiratory peak 7.1 200 CO2mg/(kg·h) and ethylene peak 78.905 μL(kg·h) FW appeared 25 days earlier.【Conclusion】Dewaxing treatment accelerated senescence of Korla fragrant pear，reduced the value of the products and shorten the storage period.

Korla fragrant pear; dewaxing treatment; quality; physiological activity

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.07.007

2016-03-10

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“庫爾勒香梨采后果皮蠟質(zhì)層變化與果實(shí)衰老關(guān)系研究”(31360418)

鐘瑋迪(1992-)，男，新疆人，碩士研究生，研究方向?yàn)楣卟珊笊砑百A藏運(yùn)輸保鮮技術(shù)，(E-mail)465241812@qq.com

李學(xué)文(1964-)，男，新疆人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工，(E-mail)xjndsp@sina.com

S661.2

A

1001-4330(2016)07-1223-07