冉婭琳，李喜宏,*，陳曉彤，林 青，王露茵

（1.天津科技大學(xué)，省部共建食品營(yíng)養(yǎng)與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300457；2.新疆紅旗坡農(nóng)業(yè)發(fā)展集團(tuán)有限公司，新疆 阿克蘇 843001）

“糖心”蘋(píng)果，因果心線(xiàn)處多呈半透明水泡狀的小斑點(diǎn)，又被稱(chēng)為“水心蘋(píng)果”，在國(guó)內(nèi)研究中，普遍將其認(rèn)為是一種常見(jiàn)的自發(fā)性生理病害[1-2]。但是，由于在“糖心”蘋(píng)果成熟時(shí)，“糖心”的形成多與果實(shí)內(nèi)部低含量鈣、低濃度還原糖及高濃度山梨醇造成的代謝紊亂有關(guān)，其導(dǎo)致果實(shí)糖分較集中且使蘋(píng)果果香馥郁[3]。此外，研究表明，在“糖心”未發(fā)生嚴(yán)重褐變腐敗之前，食用這類(lèi)果實(shí)對(duì)身體有益且安全[4]。自2008 年阿克蘇“糖心”蘋(píng)果成為北京奧運(yùn)會(huì)指定水果以來(lái)，阿克蘇“糖心”蘋(píng)果年產(chǎn)量已超70 萬(wàn)t，并以其獨(dú)特的風(fēng)味和特殊的視覺(jué)效果，被越來(lái)越多的消費(fèi)者接受[5-6]。但是，近年來(lái)由于阿克蘇地區(qū)“糖心”蘋(píng)果糖心積累峰值普遍出現(xiàn)較晚，導(dǎo)致采收及上市期延遲，且在貯藏后期“糖心”極易消失，這將會(huì)影響阿克蘇“糖心”蘋(píng)果的發(fā)展。

赤霉素（Gibberellic acid，GA）作為五大重要植物激素之一，其化學(xué)結(jié)構(gòu)屬四環(huán)二萜類(lèi)化合物，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn) 120 多種，其中 GA3最為普遍[7]。GA3信號(hào)在植株體內(nèi)經(jīng)一系列復(fù)雜的生理反應(yīng)進(jìn)行調(diào)控，使其具有誘導(dǎo)植物細(xì)胞分裂、打破果蔬休眠狀態(tài)、誘導(dǎo)果實(shí)種子萌發(fā)、改善果實(shí)著色、提高坐果率以及促進(jìn)α-淀粉酶活性等功能，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起重要作用[8-9]。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，采前向葡萄外施100 mg/L GA3能誘導(dǎo)有核葡萄向無(wú)核化發(fā)展[10]。采前噴灑GA3能抑制“蘋(píng)果梨”黑皮病發(fā)生[11]。GA3能減緩果蔬后熟進(jìn)程，降低丙二醛（MDA）含量，抑制細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）產(chǎn)生，顯著維持貯藏品質(zhì)，這在香蕉[12]、柿子[13]、芒果[14]等水果上均有報(bào)道。目前，隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)對(duì)不同植物、植物的不同生長(zhǎng)時(shí)期噴施赤霉素，其影響不盡相同[15]。因此，本試驗(yàn)對(duì)“糖心”蘋(píng)果在采前不同時(shí)間段噴施GA3，研究該處理對(duì)“糖心”調(diào)控作用及貯藏品質(zhì)的影響，旨在為“糖心”蘋(píng)果“糖心”積累、延緩“糖心”擴(kuò)散，提高果實(shí)耐貯性提供理論依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

“糖心”蘋(píng)果采自新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇市紅旗坡果園，選擇顏色、大小、外觀紋路基本一致、無(wú)任何機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的八成熟的“富士品種”果實(shí)作為試驗(yàn)材料，并將果實(shí)置于相對(duì)濕度（RH）90%～95%，溫度(0±0.1)℃的相溫庫(kù)中貯藏。

赤霉素，廣州市林國(guó)化肥有限公司；氫氧化鈉（≥96.0%），北京邁瑞達(dá)科技有限公司；硫代巴比妥酸（TBA）、三氯乙酸（TCA），上海源葉生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DDS-307 型電導(dǎo)率儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；TGL-16 型高速冷凍離心機(jī)，四川蜀科儀器有限公司；PAL-1 型糖度計(jì)，日本ATAGO（愛(ài)拓）公司；DDS-307 型電導(dǎo)率儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；GY-4 型果實(shí)硬度計(jì)，浙江省樂(lè)清市艾德堡儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 材料處理

田間試驗(yàn)分別于 2019 年 10 月 13 日（早晨），2019 年10 月23 日（早晨）在新疆阿克蘇地區(qū)紅旗坡果園進(jìn)行，選用長(zhǎng)勢(shì)良好、生長(zhǎng)健康、結(jié)果量與成熟度基本一致的植株作為供試株，隨機(jī)分組。分別對(duì)臨采前20 d（試驗(yàn)A 組）與臨采前10 d（試驗(yàn)B 組）的果實(shí)表面噴施前期已篩選最佳處理濃度為100 mg/L 的GA3溶液，以噴施蒸餾水作對(duì)照（CK），試驗(yàn)用果共1 170 個(gè)，每組處理果實(shí)為390 個(gè)，每組試驗(yàn)重復(fù)3次。待其八成熟時(shí)，進(jìn)行采收、挑選、套裝，然后立即運(yùn)送至天津科技大學(xué)冷庫(kù)，隨后用厚度為0.02 mm 的PE 袋扎口包裝并貯藏，貯藏溫度為(0±0.1)℃。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

由樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件確定的枝丫捆尺寸參數(shù)為：枝丫捆直徑460 mm，枝丫捆長(zhǎng)度1800、2400、3000 mm。

1.2.2.1 色度值與整體視覺(jué)質(zhì)量

參照史衛(wèi)娜[16]的方法測(cè)定。選擇每個(gè)果實(shí)赤道周?chē)? 個(gè)等距點(diǎn)用于表面顏色測(cè)定，結(jié)果以L(fǎng)*值(亮度)表示。

1.2.2.2 相對(duì)電導(dǎo)率

參照李棟等[17]的方法使用電導(dǎo)率儀進(jìn)行測(cè)定。選取每個(gè)果實(shí)果心線(xiàn)處果肉用于相對(duì)電導(dǎo)率分析。

1.2.2.3 丙二醛（MDA）含量

參照范林林[18]的方法，采用硫代巴比妥酸顯色法測(cè)定。在果心線(xiàn)處取5.0 g 樣品，將其在15 mL TCA中勻化，然后在轉(zhuǎn)速為27 500 r/min 的條件下離心20 min，取4 mL 上清液與4 mL 硫代巴比妥酸混合，煮沸25 min，冷卻后，再次在上述離心條件下離心10 min，分別取上清液在波長(zhǎng)為450 nm、532 nm 和600 nm 處用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定值經(jīng)計(jì)算后結(jié)果以μmol/g 表示。

1.2.2.4 可溶性固形物（TSS）含量

在“糖心”蘋(píng)果赤道橫截面處的果心線(xiàn)上選取3.0 g 的果肉，參照Doerdlinger 等[19]的方法測(cè)定。

參照J(rèn)ia[20]的方法，使用果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。選擇直徑為2 mm 的針狀探頭作為測(cè)試探針，并以1 mm/s 的速度插于果實(shí)果心線(xiàn)6 個(gè)等距點(diǎn)處，示數(shù)以kg/cm2表示。同時(shí)，硬度損失率參照王超等[21]的方法，計(jì)算公式如下：

1.2.2.6 可滴定酸（TA）含量

隨機(jī)選擇果實(shí)果心線(xiàn)周?chē)?.0 g 果肉，采用中和法[22]測(cè)定，結(jié)果以蘋(píng)果酸含量折算系數(shù)表示。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

本研究所得結(jié)果均為重復(fù)3 次試驗(yàn)后獲得，利用SPSS 13.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)單因素方差（ANOVA）分析和Duncan 多重比較方法進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05 表示具有顯著性差異，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并使用Origin 8.5 軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同臨采期處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果果實(shí)亮度與整體視覺(jué)質(zhì)量的影響

“糖心”積累通過(guò)降低組織光散射能力，使其組織更加透明[23]，果心線(xiàn)處果肉亮度的變化可作為反映果實(shí)品質(zhì)的重要依據(jù)之一。如圖1 所示，在貯藏期100 d內(nèi)，各處理組“糖心”蘋(píng)果L*值均整體呈下降趨勢(shì)，但仍顯著低于 CK 組（P＜0.05），且較好地保留了“糖心”，表明采前噴施100 mg/L 高濃度GA3溶液能減弱果肉組織亮度。在低溫貯藏條件下，CK 組L*值在50 d時(shí)降到最低，這可能與“糖心”積累量至峰值有關(guān)。

圖1 不同處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果L*值的影響Fig.1 Effects of different treatments on the L*value of‘sugar core’apple

整體視覺(jué)質(zhì)量評(píng)價(jià)如圖2 所示，在貯藏期100 d時(shí)，對(duì)照組“糖心”基本消失，且果心線(xiàn)處果肉組織孔隙明顯，孔徑增大，這可能與“糖心”消失造成細(xì)胞膜損傷有關(guān)，這與周小魏[24]的研究一致。但試驗(yàn)A 組“糖心”尚未消失，“糖心”圈大小仍為最大，（2.9±0.05）mm，這與亮度(L*)測(cè)定結(jié)果一致，說(shuō)明采前20 d 噴施GA3能顯著促進(jìn)“糖心”累積，這與Khalloufi 等[25]的研究基本一致。

圖2 不同處理“糖心”蘋(píng)果果實(shí)整體視覺(jué)變化Fig.2 The changes of overall visual for‘sugar core’apple fruits by different treatments

2.2 不同臨采期處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果果實(shí)相對(duì)電導(dǎo)率的影響

“糖心”主要出現(xiàn)在果肉維管束四周，起初呈小斑點(diǎn)狀，逐漸積累后，隨糖分外滲擴(kuò)散至周?chē)M織，相對(duì)電導(dǎo)率被認(rèn)為是反映膜損傷程度的重要指標(biāo)之一[26]。由圖3 可知，相對(duì)電導(dǎo)率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈持續(xù)增加趨勢(shì)，但是與CK 相比，經(jīng)100 mg/L GA3處理的果實(shí)相對(duì)電導(dǎo)率顯著降低（P＜0.05），且在貯藏100 d 內(nèi)GA3處理組相對(duì)電導(dǎo)率始終低于CK 組。其中，與試驗(yàn) B 組相比，采前 20 d 噴施 GA3組（A 組）果實(shí)的相對(duì)電導(dǎo)率含量最低，延緩相對(duì)電導(dǎo)率上升能力顯著（P＜0.05），說(shuō)明高濃度（100 mg/L）的 GA3處理能有效降低“糖心”蘋(píng)果細(xì)胞膜受損程度。同時(shí)，結(jié)合圖1視覺(jué)質(zhì)量評(píng)價(jià)情況來(lái)看，進(jìn)一步說(shuō)明了噴施GA3組具有調(diào)控“糖心”累積效應(yīng)，這可能與山梨醇通過(guò)液泡膜和穿過(guò)質(zhì)膜的滲透增加和減少有關(guān)[27]。

圖3 不同處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.3 Effects of different treatments on the electrical conductivity of ‘sugar core’apples

2.3 不同臨采期處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果果實(shí)MDA 含量的影響

MDA 含量是衡量膜脂過(guò)氧化程度的重要指標(biāo)，膜脂過(guò)氧化過(guò)程通常會(huì)直接導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞、透性增大，引起果實(shí)軟化以及“糖心”外滲[28]。如圖4所示，“糖心”蘋(píng)果MDA 含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。在整個(gè)貯藏期間，對(duì)照組MDA 含量顯著高于GA3處理組，在第100 天時(shí)，對(duì)照組MDA 含量為4.823 mmol/g，是 A 組的 1.715 倍，是 B 組的 1.302倍，說(shuō)明了田間采前噴施GA3能夠有效地抑制果實(shí)MDA含量的增加。此外，采前20 d 噴施GA3組的MDA 含量顯著低于采前 10 d 噴施 GA3組（P＜0.05），其MDA含量在整個(gè)貯藏期內(nèi)增加量最低，說(shuō)明GA3處理能顯著延緩膜脂過(guò)氧化程度，但不同田間處理時(shí)間降低MDA 含量以及維持細(xì)胞膜受損程度不同，這與呂芳[29]用赤霉素處理香蕉的研究結(jié)果基本一致。

圖4 不同處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果MDA 含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on MDA content in‘sugar core’ apples

2.4 不同臨采期處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果果實(shí)TSS 含量的影響

可溶性固形物含量作為“糖心”蘋(píng)果品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)，對(duì)果實(shí)風(fēng)味及口感影響較大[30]。如圖5 所示，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)各組蘋(píng)果TSS 含量均降低。在貯藏100 d 內(nèi)，試驗(yàn)A 組TSS 含量由初始值14.54%降至12.89%，顯著高于其他試驗(yàn)組（P＜0.05）。試驗(yàn)B組TSS 含量仍高于CK 組，但明顯低于A 組，說(shuō)明噴施GA3時(shí)間對(duì)TSS 含量有顯著影響，這可能與果實(shí)內(nèi)山梨糖醇及蔗糖含量有關(guān)[31]。然而，對(duì)照組在整個(gè)貯藏期內(nèi)TSS 含量始終處于最低水平，且下降幅度較大，TSS 含量由初始值（12.07%） 下降至終值（10.05%）。說(shuō)明經(jīng)100 mg/L 噴施GA3處理的TSS 含量下降較緩慢，但采前20 d 噴施GA3能更好地調(diào)控蘋(píng)果“糖心”的積累，維持糖心圈大小與TSS 含量。

圖5 不同處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果TSS 含量的影響Fig.5 Effects of different treatments on TSS content in‘sugar core’ apples

2.5 不同臨采期處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果果實(shí)硬度的影響

果實(shí)硬度的變化通常作為貯藏效果及品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一[32]。圖6 顯示了不同臨采期噴施GA3處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果硬度的影響。在貯藏100 d 內(nèi)，所有蘋(píng)果果實(shí)硬度均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降，這與“糖心”蘋(píng)果采后呼吸強(qiáng)度提高，果實(shí)逐漸軟化有關(guān)。同時(shí)，與對(duì)照組相比，在整個(gè)貯藏期內(nèi)（0～100 d）經(jīng)噴施100 mg/L 的GA3處理能顯著延緩果實(shí)硬度下降，且各處理組間差異顯著（P＜0.05）。具體而言，CK 組果實(shí)硬度在貯藏100 d 內(nèi)由初始值11.23 kg/cm2迅速下降至9.04 kg/cm2，硬度損失率達(dá)19.50%，而試驗(yàn)A 組和試驗(yàn)B 組的果實(shí)硬度由初始值13.15 kg/cm2和12.12 kg/cm2分別降至 11.44 kg/cm2和 10.22 kg/cm2，損失率分別為13.00%和15.68%，果實(shí)硬度保持較好。以上結(jié)果表明，采前田間噴施GA3處理能有效維持“糖心”蘋(píng)果果實(shí)硬度，且采前20 d 噴施100 mg/L GA3對(duì)果實(shí)硬度的維持效果較佳。

圖6 不同處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果硬度的影響Fig.6 Effects of different treatments on firmness of‘sugar core’apples

2.6 不同臨采期處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果果實(shí)TA 含量的影響

可滴定酸含量是評(píng)價(jià)采后果實(shí)品質(zhì)與口感的重要指標(biāo)[33]。在貯藏期間，呼吸作用是果實(shí)采后主要的新陳代謝途徑，有機(jī)酸作為果實(shí)呼吸作用的優(yōu)勢(shì)基質(zhì)被不斷消耗，導(dǎo)致果實(shí)體內(nèi)有機(jī)酸種類(lèi)、含量和比例不斷變化，直接影響果實(shí)品質(zhì)與口感[34]。由圖7 可以看出，在貯藏初期（0～25 d），各處理組之間 TA 含量已存在顯著差異（P＜0.05），且CK 組含量最高，這可能與田間對(duì)照組“糖心”累積效應(yīng)有關(guān)。在貯藏100 d內(nèi)，各試驗(yàn)組TA 含量總體呈下降趨勢(shì)，然而對(duì)照組果實(shí)的TA 值整體高于GA3處理，這可能與果實(shí)體內(nèi)糖代謝以分解代謝為主，可溶性糖趨于降解，誘導(dǎo)三羧酸代謝糖底物來(lái)源相對(duì)增加，導(dǎo)致作為三羧酸代謝的中間產(chǎn)物含量相對(duì)較高有關(guān)[35-36]。在貯藏0～50 d，試驗(yàn)A 組和試驗(yàn)B 組TA 含量呈緩慢下降變化趨勢(shì)，試驗(yàn) A 組 TA 含量由貯藏初始值 0.29%下降至0.20%，試驗(yàn)B 組TA 含量由0.32%下降至0.25%，而對(duì)照組中可滴定酸含量由初始值0.38%迅速下降至0.25%，盡管對(duì)照組TA 含量仍高于GA3處理組，但其TA 下降速率較快，這說(shuō)明了采前噴施100 mg/L GA3處理有利于減緩“糖心”蘋(píng)果可滴定酸的下降速率。至100 d 貯藏結(jié)束時(shí)，對(duì)照組果實(shí)的TA 含量為0.2%，分別是試驗(yàn)A 組和試驗(yàn)B 組的1.43、1.18 倍，說(shuō)明GA3處理能通過(guò)促進(jìn)果實(shí)可溶性糖累積，有效降低果實(shí)組織體內(nèi)TA 含量，并且采前田間噴施時(shí)間為20 d時(shí)效果越明顯。

圖7 不同處理對(duì)“糖心”蘋(píng)果TA 含量的影響Fig.7 Effects of different treatments on TA content in‘sugar core’ apples

3 結(jié)論

“糖心”蘋(píng)果是一個(gè)有機(jī)生命體，體內(nèi)能進(jìn)行正常代謝活動(dòng)，從而發(fā)生一系列生理變化。本試驗(yàn)以噴施蒸餾水作對(duì)照組，通過(guò)對(duì)采前不同時(shí)期（10 d、20 d）噴施100 mg/L GA3的“糖心”蘋(píng)果糖心調(diào)控及果實(shí)貯藏品質(zhì)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，噴施100 mg/L GA3組的果實(shí)“糖心”消失速度緩慢，細(xì)胞損傷程度明顯較低，可溶性固形物含量較高，可滴定酸含量較低。此外，與采前10 d噴施100 mg/L GA3組相比，采前20 d 噴施100 mg/L GA3試驗(yàn)組能顯著調(diào)控果實(shí)“糖心”，延緩“糖心”消失，維持TSS 含量，減緩硬度下降，并且可抑制相對(duì)電導(dǎo)率升高與MDA 含量增加。綜上所述，臨采前20 d 噴施100 mg/L GA3處理對(duì)調(diào)控果實(shí)“糖心”累積效應(yīng)最佳，且對(duì)貯藏品質(zhì)維持效果較好。