郭 丹，韓英群，魏 鑫，郝 義

(遼寧省果樹科學(xué)研究所，遼寧 營口 115009)

隨著消費者健康意識不斷提高和生活節(jié)奏不斷加快，對水果品質(zhì)、新鮮度、營養(yǎng)及食用便利性要求也越來越高，鮮切水果產(chǎn)業(yè)應(yīng)運而生并得以快速發(fā)展。然而，鮮切水果在加工過程中不可避免地造成果實水分散失、營養(yǎng)損耗、表面褐變等一系列生理生化變化。其中，褐變是鮮切水果保鮮中普遍存在的問題，不僅縮短鮮切水果的貨架期，降低商品價值，也制約了鮮切水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-2]。影響鮮切水果褐變程度的因素包括品種、成熟度、溫度、氣體環(huán)境等，適宜的褐變抑制處理能提高鮮切水果的抗褐變性能[3-4]。目前研究認為，鮮切水果褐變的條件為底物、酶和氧氣。酚類物質(zhì)是引起果實褐變的主要底物，不同種類果實酶促褐變的底物不同，同一類果實在不同的生長發(fā)育階段其底物也可能不同[5-6]。果實酶促褐變起主要作用的酶包括苯丙氨酸解氨酶(Phenylalamine ammonia lyase，PAL)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase，PPO)和過氧化物酶(Peroxidase，POD)，其因存在狀態(tài)、活力大小、催化特性等的不同，對果實褐變影響差異顯著[7]。有必要針對不同果品品種進行褐變生理研究以掌握果實鮮切后酶促褐變生理機制，并從中尋求適宜鮮切和加工的抗褐變品種。

蘋果是一種適合鮮切工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的水果，褐變是鮮切蘋果主要的質(zhì)量問題之一，如何控制鮮切蘋果褐變是其保鮮研究中亟待解決的關(guān)鍵問題[8]。目前對蘋果褐變的研究主要集中在果實鮮切和加工過程的褐變發(fā)生機制和控制方法上[9-11]。但目前尚未見不同品種切后冷藏期間品質(zhì)、褐變生理變化規(guī)律與差異分析以及品種抗褐變的生理原因等相關(guān)報道。近年來，國內(nèi)蘋果育種工作取得了顯著成就，遼寧省果樹科學(xué)研究所選育并備案了岳陽紅、岳帥、望山紅、秋富紅、岳華、岳冠、岳蘋等一系列優(yōu)良中晚熟蘋果新品種。本研究以尋求自育品種中優(yōu)良抗褐變品種為目的，將蘋果鮮切后在4 ℃溫度下貯藏，分析不同品種果實貯藏期間品質(zhì)、褐變影響指標(biāo)及酶活性變化規(guī)律，為篩選抗褐變、適合鮮切和加工的蘋果新品種提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗所用的岳陽紅、岳帥、望山紅、秋富紅、岳華、岳冠、岳蘋7個蘋果品種,在2018年9月13日至10月19日，于成熟時采自遼寧省果樹科學(xué)研究所蘋果示范園,分別選取樹冠中部靠外圍無病蟲害、無機械損傷、大小均勻、著色程度一致的果實。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計與處理 每個品種隨機挑選30個新鮮果實，蒸餾水洗凈、擦干，果實去皮、去核，縱向切分成1.0～1.5 cm厚度果片，每30片放入塑料保鮮盒中，每個品種為1個處理，每個處理5盒，重復(fù)3次，置于4 ℃展示柜中冷藏，冷藏期間每4 d測定相關(guān)指標(biāo)的變化。

1.2.2 指標(biāo)測定

1.2.2.1 失重率 測定貯藏時和測定時的果實質(zhì)量，計算失重率。

1.2.2.2 可溶性固形物(Total soluble solid，TSS)、可滴定酸(Titritable acidity，TA)含量 采用PAL-BX/ACID5糖酸度計，取果肉部分勻漿過濾測定TSS、TA含量。

1.2.2.3 褐變強度 參考齊海萍等[12]的方法，取約2 g果肉，按1∶10比例加蒸餾水，低溫下勻漿2 min，過濾后取濾液于25 ℃保溫5 min測定褐變強度，結(jié)果以O(shè)D410 nm×10表示。

1.2.2.4 類黃酮、總酚含量 采用1%鹽酸-甲醇比色法[13]測定，以每1 g果蔬組織在波長280 nm處吸光度值表示總酚含量，即OD280 nm/g；在波長325 nm處吸光度值表示類黃酮含量，即OD325 nm/g。

1.2.2.5 PPO活性 稱取去皮果肉5.0 g，以0.1 mol/L、pH值5.5的乙酸-乙酸鈉提取緩沖液研磨，采用鄰苯二酚比色法[13]測定，以每1 min反應(yīng)體系在420 nm處吸光度值增加0.01時所需的酶量為1個活性單位。

1.2.2.6 POD活性 稱取去皮果肉5.0 g，以0.1 mol/L、pH值5.5的乙酸-乙酸鈉提取緩沖液研磨，采用愈創(chuàng)木酚比色法[13]測定，以每1 min反應(yīng)體系在470 nm處吸光度值增加0.01時所需的酶量為1個活性單位。

1.2.2.7 PAL活性 稱取去皮果肉5.0 g，以0.1 mol/L、pH值8.8的硼酸-硼砂提取緩沖液研磨，采用苯丙氨酸比色法[13]測定，以每1 min反應(yīng)體系在290 nm處吸光度值增加0.01時所需的酶量為1個活性單位。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行統(tǒng)計分析與制圖，采用SPSS 20.0進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果鮮切后冷藏期間的品質(zhì)變化

2.1.1 蘋果鮮切后冷藏期間的失重率變化 從圖1可以看出，各品種蘋果切后冷藏期間失重率不斷升高，切后冷藏至12 d時各品種失重率由高到低依次為望山紅、秋富紅、岳陽紅、岳冠、岳華、岳蘋、岳帥，各品種失重率在3.80%～5.24%。其中，望山紅、秋富紅、岳陽紅之間失重率差異顯著且均顯著高于岳冠、岳華、岳蘋、岳帥(P<0.05)，岳冠、岳華間差異不顯著(P>0.05)，但顯著高于岳帥(P<0.05)，岳冠、岳華與岳蘋間差異未達顯著水平(P>0.05)。

2.1.2 蘋果鮮切后冷藏期間的TSS、TA含量變化 由圖2可知，各品種蘋果鮮切時TSS含量由高到低依次為秋富紅、岳華、岳帥、岳蘋、望山紅、岳冠、岳陽紅。冷藏0 d時，岳蘋和望山紅TSS含量間無顯著差異(P>0.05)，其余品種均呈顯著性差異(P<0.05)，除岳帥冷藏期間TSS含量降低6.4%外，其余品種TSS含量均升高，升幅在13.3%～21.3%，升幅最大的為望山紅，其次是岳冠，秋富紅和岳蘋升幅較小，這可能是因為切后TSS分解速率不及果實失水萎蔫速率。切后冷藏至12 d時，各品種TSS含量由高到低依次為秋富紅、岳華、望山紅、岳冠、岳蘋、岳陽紅、岳帥，除岳蘋和岳陽紅之間無顯著差異外(P>0.05)，其余各品種TSS含量均呈顯著性差異(P<0.05)。各品種蘋果鮮切時TA含量由高到低依次為岳冠、岳華、秋富紅、望山紅、岳陽紅、岳蘋、岳帥，各品種TA含量均達顯著性差異(P<0.05)，冷藏12 d后，岳冠、岳華、秋富紅、望山紅、岳陽紅、岳蘋、岳帥TA降幅分別為18.8%、24.0%、39.6%、22.5%、39.3%、40.8%、71.8%，TA含量由高到低為岳冠、岳華、望山紅、秋富紅、岳陽紅、岳蘋、岳帥，各品種間仍呈顯著性差異(P<0.05)。

圖1 蘋果鮮切后冷藏期間失重率的變化Fig.1 Changes in weight loss rate of fresh-cut apples during cold storage period

圖2 蘋果鮮切后冷藏期間TSS、TA含量的變化Fig.2 Changes in total soluble solid,titratable acid contents of fresh-cut apples during cold storage period

2.2 蘋果鮮切后冷藏期間褐變影響指標(biāo)變化

2.2.1 蘋果鮮切后冷藏期間褐變強度變化 褐變強度反應(yīng)鮮切蘋果褐變程度，由圖3可知，各品種蘋果鮮切后冷藏期間果肉褐變強度均不斷升高。切分時，各品種褐變強度由高到低為岳蘋、岳陽紅、岳華、秋富紅、岳帥、岳冠、望山紅。各品種切后冷藏12 d后，各品種果肉褐變強度增幅由小到大為岳華、岳帥、岳冠、岳陽紅、岳蘋、望山紅、秋富紅，增幅分別為27.0%、29.8%、32.9%、33.0%、48.3%、57.1%、58.1%。切后冷藏12 d時，各品種褐變強度為8.87%～15.1%，由高到低為岳蘋、秋富紅、岳陽紅、望山紅、岳華、岳帥、岳冠，除岳帥和岳冠之間差異不顯著外(P>0.05)，其余各品種之間褐變強度均呈顯著性差異(P<0.05)。

2.2.2 蘋果鮮切后冷藏期間總酚、類黃酮的含量的變化 從圖4可以看出，鮮切時，各品種總酚含量由高到低為秋富紅、岳陽紅、岳蘋、望山紅、岳冠、岳華、岳帥，各品種間差異顯著(P<0.05)。冷藏12 d后總酚含量增幅為8.1%～87.4%， 岳帥增幅最大， 秋

富紅、 望山紅增幅小。切后冷藏至12 d后， 總酚含量由高到低依次為岳陽紅、秋富紅、岳蘋、望山紅、岳冠、岳華、岳帥，其中，岳陽紅與秋富紅、岳華與岳帥差異不顯著(P>0.05)，其余呈顯著性差異(P<0.05)。切分時岳陽紅、秋富紅、岳蘋類黃酮含量較高且三者差異顯著(P<0.05)，其余品種含量低且差異不顯著(P>0.05)。冷藏期間各品種類黃酮含量不斷升高，冷藏12 d時各品種類黃酮含量增值在0.11～0.57 OD325 nm/g，岳帥增值最小，岳陽紅增值最大。切后冷藏12 d后，類黃酮含量由高到低為秋富紅、岳陽紅、岳蘋、望山紅、岳冠、岳華、岳帥，各品種間均呈顯著性差異(P<0.05)。

圖3 蘋果鮮切后冷藏期間褐變強度的變化Fig.3 Changes in browning degree of fresh-cut apples during cold storage period

圖4 蘋果鮮切后冷藏期間總酚、類黃酮含量的變化Fig.4 Changes in total phenol,falconoid contents of fresh-cut apples during cold storage period

2.3 蘋果鮮切后冷藏期間PPO、POD、PAL活性變化

從圖5可知，切后冷藏期間秋富紅、岳蘋、望山紅PPO活性較高，岳帥、岳冠PPO活性較低。其中，岳帥PPO活性變化小，始終顯著低于其他品種(P<0.05)。鮮切時除岳陽紅與岳冠PPO活性差異不顯著(P>0.05)，其余各品種間PPO活性均呈顯著性差異(P<0.05)，切后冷藏期間，除岳帥外，各品種切后冷藏期間均有明顯的PPO活性高峰。切后冷藏12 d時，除岳蘋PPO活性高于秋富紅外，其余品種PPO活性高低與切分時順序相同，岳蘋與秋富紅，望山紅與岳華PPO活性差異不顯著(P>0.05)，其余品種差異顯著(P<0.05)。各品種切分時POD活性較低，切后冷藏期間POD活性不斷升高。岳陽紅、岳帥、望山紅、秋富紅、岳華、岳冠、岳蘋切分時POD活性分別為0.007 3、0.002 7、0.014 9、0.014 7、0.010 2、0.030 9、0.031 6 U/(min·g)。切后冷藏至12 d后，各品種POD活性分別升至切分時的96、1 272、63、60、109、44和18倍，除望山紅與秋富紅，岳陽紅與岳蘋POD活性差異不顯著外(P>0.05)，其余品種呈顯著性差異(P<0.05)。

各品種鮮切時PAL活性較低，為2.4～9.0 U/(h·g)，冷藏期間PAL活性不斷升高。切后冷藏至12 d時，各品種PAL活性由高到低依次為岳帥、岳陽紅、岳華、岳冠、望山紅、秋富紅、岳蘋。其中，岳帥切后冷藏期間PAL活性一直顯著高于其他品種(P<0.05)，岳華與岳陽紅、岳冠PAL活性間無顯著差異(P<0.05)，岳陽紅、岳冠間差異顯著(P<0.05)，秋富紅與望山紅、岳蘋無顯著差異(P>0.05)，望山紅、岳蘋間差異顯著(P<0.05)。

2.4 蘋果鮮切后冷藏期間品質(zhì)、生理的指標(biāo)相關(guān)性分析

由表1可知，供試品種鮮切后果肉褐變強度與類黃酮含量和失重率極顯著正相關(guān)，褐變強度與可滴定酸含量極顯著負相關(guān)；總酚含量與類黃酮含量、PPO活性極顯著正相關(guān)；類黃酮含量與PPO活性、TSS含量顯著正相關(guān)；PPO活性與TSS含量極顯著正相關(guān)，與POD、PAL活性顯著負相關(guān)；POD活性與TA含量顯著負相關(guān)，與PAL活性和失重率極顯著正相關(guān)；PAL活性與失重率極顯著正相關(guān)，與TA含量顯著負相關(guān)；TSS含量與失重率顯著正相關(guān)。

圖5 蘋果鮮切后冷藏期間PPO、POD、PAL活性變化 Fig.5 Changes in PPO,POD,PAL activities of fresh-cut apples during cold storage period

表1 蘋果鮮切后冷藏期間品質(zhì)、生理指標(biāo)的相關(guān)性分析Tab.1 Correlation analysis in quality and physiological indexes of fresh-cut apples during cold storage period

3 結(jié)論與討論

果實失重率反映果實新鮮度，當(dāng)失重率達鮮切水果總質(zhì)量的4%～6%時，會呈現(xiàn)明顯的萎蔫和起皺現(xiàn)象，并引發(fā)一系列的不良生理反應(yīng)[14]。TSS和TA是果實營養(yǎng)物質(zhì)，影響果品風(fēng)味，采后作為呼吸基質(zhì)被消耗，導(dǎo)致果品營養(yǎng)品質(zhì)降低、風(fēng)味減弱[15]。本研究中，蘋果鮮切后果肉失重率、TSS含量總體增加，TA含量總體降低，共同導(dǎo)致果實營養(yǎng)、風(fēng)味和感官品質(zhì)裂變。各品種切后冷藏12 d，果實開始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，失去商品價值。因此，本研究認為，鮮切蘋果的適宜冷藏期最長為12 d。鮮切冷藏期間,望山紅、秋富紅褐變強度增幅較高，褐變程度較重，屬于不抗褐變品種。岳帥、岳冠、岳華、岳陽紅褐變強度增幅較低，褐變程度較輕，屬于抗褐變品種。其中，岳華、岳陽紅2個品種鮮切時果肉底色重，造成冷藏后果肉顏色相對較深，鮮切后外觀商品性較差。

總酚和黃酮類作為果實內(nèi)的活性營養(yǎng)物質(zhì)具有抗氧化性，不但影響果實褐變，對人體健康也有積極作用。本研究表明，各品種蘋果鮮切后總酚和類黃酮含量總體均呈上升趨勢，為褐變提供了底物，使果實褐變度不斷增加，這與張佳俊等[16]測定不同品種桃果漿貯存過程中總酚、類黃酮含量變化趨勢一致。鮮切后褐變強度增加幅度低的岳帥和岳華總酚和類黃酮含量均低于其他品種，其中岳帥果肉白且褐變強度增幅低，褐變強度增幅最大的秋富紅總酚和類黃酮含量均較高。這與李淑玲等[17]研究發(fā)現(xiàn)蘋果褐變度與總酚等含量呈正相關(guān)的結(jié)果一致。

酚類物質(zhì)酶促氧化是果實褐變的關(guān)鍵，PPO、POD和PAL是影響果實褐變的關(guān)鍵酶[18]。PPO使酚類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致果實褐變，POD是果實褐變的保護酶，但在H2O2存在時也可通過催化酚類物質(zhì)、類黃酮的氧化聚合導(dǎo)致果實褐變[19]，PAL可參與苯丙氨酸代謝生成羧酸，再經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)變形成酶促反應(yīng)底物酚，加速褐變[20]。蘋果經(jīng)切分后，酶和底物的區(qū)域化結(jié)構(gòu)被打破，生理活動加劇，PPO、POD和PAL活性升高，引發(fā)果肉褐變，嚴重影響其感官質(zhì)量及營養(yǎng)價值[21]。本研究中，抗褐變的品種岳帥和岳冠具有較低水平的PPO活性，較高水平的POD、PAL活性，不抗褐變的望山紅、秋富紅、岳蘋PPO活性較高，POD、PAL活性較低，其中，岳帥PPO活性低，POD、PAL活性較高，而褐變強度最大的岳蘋除PPO活性略低于秋富紅外，POD和PAL活性均最低。這與楊巍等[22]研究認為褐變抑制處理效果最好的蘋果具有最低的PPO活性和最高的POD活性的結(jié)果一致，也與張佳俊等[16]研究認為抗褐變的桃品種具有較低水平的PPO、較高水平的POD結(jié)果相符，但與白永亮等[23]認為抗褐變的香蕉品種具有較低的PPO和POD活性的結(jié)果不完全一致，其原因可能是不同品種果品具有不同的褐變生理及酶活性變化機制。

本研究中選定的指標(biāo)均影響鮮切蘋果貯期品質(zhì)與褐變，對各指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果表明，果肉褐變強度與類黃酮含量和失重率極顯著正相關(guān)，與總酚含量和PPO活性顯著正相關(guān)，與TA含量極顯著負相關(guān)，說明PPO是影響參試品種果實鮮切褐變的主導(dǎo)酶，這與馮立娟等[24]在石榴上的研究結(jié)果相一致。

本研究供試品種中，岳帥、岳冠為抗褐變品種，適合鮮切及加工；秋富紅、望山紅、岳蘋不抗褐變，不適合鮮切和加工；岳華和岳陽紅抗性中等，但果肉底色深，冷藏后果肉顏色相對較深，也不適合鮮切及加工。但是，本研究只進行了褐變底物總酚、類黃酮含量的測定與分析，今后可以進行不同種類酚類組成和含量的測定與分析，深入探討褐變底物的差異對果實褐變程度的影響。此外，本研究分析了不同蘋果品種切后品質(zhì)和褐變生理差異，今后可進一步分析不同護色劑對果實褐變的影響，以確定影響鮮切蘋果褐變的關(guān)鍵因素及褐變的適宜抑制措施。