李學(xué)進(jìn)，劉紫韞，李喜宏,，*，鄭艷麗，范江明，賈紅霞

（1.天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；2.天津綠新低溫科技有限公司，天津300457；3.新疆紅旗坡農(nóng)業(yè)發(fā)展集團(tuán)有限公司，新疆 烏魯木齊 830000；4.天津利源捷能氣體設(shè)備股份有限公司，天津 300384）

糖心蘋果的主要特點(diǎn)是果肉細(xì)胞間以果心及維管束附近充滿水浸狀、半透明的果肉，色澤明亮，形狀似雪花，口感香甜，富含果糖、山梨醇以及Fe、Zn、Cu、Mg等礦物質(zhì)，越來越受到廣大消費(fèi)者的喜愛。新疆阿克蘇地區(qū)盛產(chǎn)糖心富士蘋果，但是糖心蘋果貯藏期較短，糖心部位容易褐變，味苦，最后腐爛從而失去食用價(jià)值[1]。

目前，國外Bowen等[1]研究了水心病的發(fā)病機(jī)理，發(fā)現(xiàn)成熟期富士蘋果果實(shí)中山梨醇含量高及果實(shí)自身Ca等礦質(zhì)元素的缺乏會(huì)引發(fā)“糖心”的形成。國內(nèi)戚玉靜等[2]研究了不同溫度對富士蘋果貨架期品質(zhì)的影響。常亞飛等[3]對蘋果不同貯藏溫度下多酚和黃酮類化合物含量變化進(jìn)行了研究。周小魏等[4]對阿克蘇富士蘋果的糖心品質(zhì)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)糖心部位果肉的風(fēng)味、口感較非糖心果肉更好。劉小勇[5]對蘋果冰糖心發(fā)生機(jī)理及防治進(jìn)行了研究。封士達(dá)[6]對梨冰糖心的發(fā)生特點(diǎn)和防治進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在貯藏期間秋榮梨果實(shí)水心病發(fā)病率隨著貯藏溫度和時(shí)間的増加而升高。但是對于糖心富士蘋果貯藏期間將糖心與非糖心部位區(qū)分開來進(jìn)行品質(zhì)研究的文章仍然較少。

本文通過對0℃與20℃貯藏的阿克蘇糖心富士蘋果不同時(shí)間的失重率、硬度、脆度、膜透性、色值、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量等指標(biāo)的測定，對比阿克蘇糖心蘋果的糖心部位與非糖心部位在不同溫度貯藏下的品質(zhì)變化，為下一步研究糖心富士蘋果在貯藏期間糖心褐變相關(guān)物質(zhì)的研究分析作鋪墊，為延長糖心富士蘋果的保鮮期提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

阿克蘇糖心富士蘋果，于2019年10月采自新疆阿克蘇紅旗坡農(nóng)場，采摘套袋果（紙袋為雙層袋，外袋為疏水復(fù)合紙，內(nèi)袋為紅色浸蠟紙袋），采收當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，于0℃冷庫預(yù)冷24 h。剔除殘次、病蟲、有機(jī)械傷的果實(shí)后，挑選成熟度為八成熟、大小適中、果型端正的果實(shí)，保存于0.03 mm厚的打孔（φ=1 cm）PVC保鮮袋，扎緊。分別放入0℃冷庫、20℃恒溫恒濕保溫箱中貯藏。

酚酞指示劑、NaOH、濃硫酸、蔗糖等均為分析純：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。

1.1.2 儀器與設(shè)備

精密型電子天平：常熟雙杰測試儀器廠；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro Systems公司；HP-200精密色差儀：上海漢普光電科技有限公司；Alpha-1506分光光度計(jì)：上海普元儀器有限公司；WY060T型手持折光儀：日本ATAGO株式公社；Centrifuge 5804R型冷凍離心機(jī)：德國Eppendorf公司；DJS-1C型電導(dǎo)儀：上?？祪x儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 處理方法

將預(yù)冷后的套袋蘋果分成2個(gè)處理組，每組100個(gè)果實(shí)，分別置于溫度為0、20℃（常溫），相對濕度為85%～90%的冷庫和恒溫恒濕保溫箱中貯藏。2個(gè)處理組均區(qū)分糖心（0℃T、20℃T）與非糖心（0℃F、20℃F）部分。采收入庫當(dāng)天將蘋果從赤道部分切開，立即拍照記錄糖心占比，分別測定果肉與糖心的質(zhì)構(gòu)、色度、固酸比、糖酸比、膜透等指標(biāo)，之后每20 d取樣測定一次。取樣時(shí)每個(gè)溫度下取15個(gè)果實(shí)，設(shè)置3個(gè)重復(fù)，切取果實(shí)赤道部分中間果肉并去掉外果皮，迅速切成小塊放入液氮中速凍，再置于-80℃冰箱保存，用于各指標(biāo)的測定。

1.2.2 測定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 失重率

按照下式計(jì)算果實(shí)失重率[2]。

式中：m1——貯藏前樣品質(zhì)量；m2——貯藏后樣品質(zhì)量。

1.2.2.2 色度

將糖心蘋果沿赤道部位切開，立即拍照記錄糖心占比；在果實(shí)未褐變前用色差儀（校正后）測定糖心與非糖心的色差，記錄結(jié)果中的L*（亮度）、a*（紅綠程度）、b*（黃藍(lán)程度）值，每組樣品重復(fù)測定3次，取平均值[7]，C值為飽和度。

1.2.2.3 硬度、脆度

采用李麗娜等[8]的方法，稍作改變。在蘋果果實(shí)赤道部位去掉果皮，在赤道附近間隔相等的距離沿橫向切取邊長為1 cm的正方體，糖心與非糖心各取3個(gè)樣品。在室溫條件下，使用TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀對處理過的蘋果樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。儀器探頭選用P50型，測試條件設(shè)置為：測試前速度2 mm/s；測試速度1 mm/s；測試后速度1 mm/s；觸發(fā)力5 g；壓縮變形40%；間隔時(shí)間5 s；數(shù)據(jù)采集頻率200點(diǎn)/s。每次測試后都用擦鏡紙把探頭擦干凈，每個(gè)果樣測試3次，取其平均值作為測定的最終結(jié)果，并記錄數(shù)據(jù)。

1.2.2.4 膜透性

參照徐艷艷[9]的方法，稍作修改。將蘋果沿赤道切開，切取0.5 cm厚的靠近赤道部分的蘋果，用φ=1 cm的打孔器分別取糖心與非糖心部位的蘋果10粒，蒸餾水清洗3次后用濾紙吸干，放入試管中，加入20 mL蒸餾水，靜置30 min，用電導(dǎo)儀測電導(dǎo)率P1。然后倒入燒杯中煮沸10 min以殺死植物組織，冷卻至室溫下平衡10 min，再測電導(dǎo)率P2，重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

式中：P0——空白電導(dǎo)率；P1——測試材料活組織提取液的電導(dǎo)率；P2——測試材料被殺死后提取液的電導(dǎo)率。

1.2.2.5 可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量

可溶性固形物含量：分別取糖心和非糖心部位的一定大小的果肉，擠出果汁，使用手持折光儀測定；可溶性糖含量：采用苯酚-硫酸法測定；可滴定酸含量：采用滴定法測定，酸的換算系數(shù)以蘋果酸計(jì)，為0.067。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件分析數(shù)據(jù)，并采用Origin Pro 2018作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏溫度對糖心富士蘋果失重率的影響

圖1 貯藏溫度對糖心富士蘋果失重率的影響Fig.1 Effects of storage temperatures on weight loss rates of sugar core Fuji Apples

失重率是反映果蔬貯藏過程中品質(zhì)變化的重要指標(biāo)[10]。如圖1可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，0℃與20℃貯藏的蘋果失重率都呈上升趨勢，線性規(guī)律明顯。20℃貯藏的蘋果失重率始終高于0℃，貯藏80 d后，20℃下失重率高達(dá)6.21%，約為0℃的2.44倍，可以看出0℃貯藏可以明顯降低蘋果的失重率，這是因?yàn)樵?℃貯藏條件下，蘋果的呼吸強(qiáng)度很大程度上受到抑制，作為呼吸作用底物的有機(jī)物質(zhì)消耗少，并且在此條件下，糖心富士蘋果因?yàn)檎趄v作用造成的水分散失也較少[11]。

2.2 貯藏溫度對糖心富士蘋果飽和度C值的影響

飽和度C值表示果蔬貯藏過程中果肉顏色的鮮艷度[11]。由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，0℃F飽和度C值在貯藏60 d之內(nèi)無明顯變化，0℃T、20℃T、20℃F三組飽和度C值呈現(xiàn)上升后降低的趨勢，20℃T在貯藏40 d達(dá)到峰值，為21.96，并在80 d降至19.05，其中20℃貯藏蘋果在60 d時(shí)部分樣品出現(xiàn)糖心褐變現(xiàn)象，說明20℃貯藏的蘋果在40 d后糖心出現(xiàn)褐變趨勢，原因是糖心部位中山梨糖醇含量高，葡萄糖、果糖含量較低[12-14]。在糖心蘋果果皮和皮層組織中山梨糖醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)低于非糖心組織。因此，山梨醇轉(zhuǎn)運(yùn)到水果貯藏薄壁組織中的能力下降，導(dǎo)致山梨醇在細(xì)胞間隙積累，糖心部位果肉組織間空氣體積較小，氣體擴(kuò)散的滲透壓降低，內(nèi)部CO2分壓增加[15]。由于細(xì)胞間空氣體積較小，糖心組織發(fā)生氧化應(yīng)激，活性氧（ROS）的形成增加（例如H2O2），因此，抗氧化酶在糖心組織中更活躍，抗氧化底物被消耗。當(dāng)ROS積累時(shí)，細(xì)胞膜被破壞，酚類化合物被酶氧化，從而導(dǎo)致褐變紊亂[13,16]。

圖2 貯藏溫度對糖心富士蘋果C值的影響Fig.2 Effects of storage temperatures on C values of sugar core Fuji apples

2.3 貯藏溫度對糖心富士蘋果硬度、脆度的影響

蘋果作為脆肉型果實(shí)，硬度與脆度對消費(fèi)者的可接受程度有非常重要的影響。Zhou等[17]研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膨壓降低和細(xì)胞壁內(nèi)物質(zhì)水解是果實(shí)硬度和脆度降低的主要原因。由圖3可知，硬度、脆度表現(xiàn)為糖心部位＞非糖部位，0℃貯藏＞20℃貯藏，并且糖心部位的硬度與脆度比非糖部位下降速率大，如在60 d時(shí)，0℃T硬度、脆度分別由最初的3 728.53 g、3 317.22 g下降到3 198.27 g、2 797.316 g，分別下降了530.26 g、519.90 g，而0℃F從3 414.94 g、3 015.02 g下降到3 086.36 g、2 543.59 g，分別下降了328.58 g、371.44 g，這是因?yàn)楣叩恼趄v作用和呼吸作用使得自身水分散失，果實(shí)表面皺縮，失去了新鮮、脆嫩的質(zhì)地，糖心部位的硬度與脆度大于非糖心部位，這是因?yàn)樘切牟课慌c非糖心部位相比，細(xì)胞排列緊密、細(xì)胞間隙比較小[4]。

圖3 貯藏溫度對糖心富士蘋果硬度、脆度的影響Fig.3 Effects of storage temperatures on hardness and brittleness of sugar core Fuji apples

2.4 貯藏溫度對糖心富士蘋果細(xì)胞膜透性的影響

果蔬的細(xì)胞膜對維持其組織細(xì)胞的正常生理代謝起著重要作用，細(xì)胞膜透性是反映細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性的重要指標(biāo)[18]。隨著貯藏時(shí)間的延長，0℃T、0℃F、20℃T、20℃F樣品的細(xì)胞膜透性均呈持續(xù)上升的趨勢，其中上升速率表現(xiàn)為0℃＜20℃。另外，糖心蘋果的細(xì)胞膜透性始終表現(xiàn)為糖心部位＞非糖心部位，如貯藏40 d后20℃T組的果實(shí)細(xì)胞膜透性由最初的31.64%上升到43.43%，而20℃F組從28.12%上升到41.52%。糖心部位細(xì)胞膜損傷較非糖心部位嚴(yán)重，是因?yàn)樘切慕M織的H2O2水平始終高于非糖心組織[19]，而高濃度的活性氧會(huì)對細(xì)胞內(nèi)膜脂造成氧化損傷[20]，所以糖心部位細(xì)胞膜損傷較非糖心部位嚴(yán)重。

圖4 貯藏溫度對糖心富士蘋果細(xì)胞膜透性的影響Fig.4 Effects of storage temperatures on membrane permeability of sugar core Fuji apples

2.5 貯藏溫度對糖心富士蘋果可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物（TSS）與可滴定酸（TA）是影響蘋果甜味與酸味味感的因子，TSS與TA的比值可以作為蘋果味感品質(zhì)的評價(jià)指標(biāo)[21]。由圖5可知，TSS含量表現(xiàn)為非糖部位＞糖心部位。隨著貯藏時(shí)間的延長，0℃F樣品TSS含量呈緩慢上升趨勢，在80 d達(dá)到最大，可能是因?yàn)楸驹囼?yàn)所用為8成熟糖心富士，果實(shí)在未完全成熟之前，其可溶性固形物含量隨成熟度的提高而增加[22]；20℃T、20℃F樣品TSS含量在20 d達(dá)到峰值，分別為13.41%、15.75%，隨后呈下降趨勢，這是因?yàn)榈蜏乜梢砸种铺O果的呼吸強(qiáng)度，減緩呼吸躍變高峰的到來[23]。

圖5 溫度對糖心富士蘋果可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effects of storage temperatures on total soluble solids contents of sugar core Fuji apples

2.6 貯藏溫度對糖心富士蘋果可滴定酸含量的影響

由圖6可知，TA含量表現(xiàn)為非糖部位＞糖心部位。TA含量均呈現(xiàn)下降趨勢，其中20℃F樣品的TA含量下降速率最快，0℃T、20℃T的TA含量下降速率分別小于0℃F、20℃F，如貯藏80 d后20℃T的果實(shí)蘋果酸含量由最初的0.21%下降到0.16%，而20℃F樣品從0.28%下降到0.20%，原因是可滴定酸（蘋果酸）是糖心富士蘋果呼吸作用的底物之一，而且由于可滴定酸中含氧量較多，首先會(huì)被呼吸作用所利用，從而導(dǎo)致蘋果酸的消耗[24]；但是糖心蘋果中糖心部位的細(xì)胞膜損傷影響呼吸作用，導(dǎo)致可滴定酸含量高于非糖心部位。

圖6 溫度對糖心富士蘋果可滴定酸含量的影響Fig.6 Effects of storage temperatures on total titratable acid contents of sugar core Fuji apples

2.7 貯藏溫度對糖心富士蘋果可溶性糖含量的影響

果實(shí)可溶性糖（SS）含量與果實(shí)品質(zhì)有直接關(guān)系。由圖7可知，蘋果的糖心部位與非糖心部位之間的SS含量差異明顯，表現(xiàn)為糖心部位＞非糖心部位，隨著貯藏時(shí)間的延長，0℃F、20℃F樣品SS含量均呈先上升后下降的趨勢，因?yàn)楸驹囼?yàn)選用的糖心富士蘋果為8成熟，尚未完全成熟，果實(shí)中存著較多淀粉，在后熟作用下，由于果實(shí)內(nèi)淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶等的作用，淀粉水解為可溶性糖，貯藏后期可溶性糖含量的下降是果實(shí)自身呼吸作用消耗引起的[25]；隨著貯藏時(shí)間的延長，0℃T、20℃T樣品SS含量呈下降趨勢，80 d后分別下降至15.57%、14.62%。

圖7 貯藏溫度對糖心富士蘋果可溶性糖含量的影響Fig.7 Effects of storage temperatures on soluble sugar contents of sugar core Fuji apples

3 結(jié)論

本文研究了不同貯藏溫度對套裝糖心富士蘋果采后品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：

（1）20℃條件下貯藏的果實(shí)失重率始終高于0℃，貯藏80 d后，20℃組果實(shí)失重率高達(dá)6.21%，約為0℃的2.44倍。

（2）果實(shí)細(xì)胞膜透性、硬度、脆度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量均表現(xiàn)為糖心部位＞非糖心部位，而可滴定酸含量表現(xiàn)為糖心部位＞非糖心部位。

（3）0℃貯藏時(shí)，8成熟糖心富士蘋果糖心部位飽和度先增大后減小，說明采后貯藏一段時(shí)間糖心部位的色澤更加鮮艷，品相更好。

（4）20℃貯藏40 d，糖心蘋果的可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖含量以及硬度、脆度明顯下降，果肉飽和度降低，糖心部位開始出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，品質(zhì)較差，不再具有鮮食價(jià)值。

（5）0℃貯藏80 d后，糖心蘋果的失重率、可溶性糖含量、細(xì)胞膜透性、硬度、脆度雖有所下降，但仍具備鮮食要求，糖心部位也無褐變現(xiàn)象，糖心品質(zhì)保存完好。