兩種貯藏溫度下“黑琥珀”李果實品質(zhì)及不同部位抗氧化活性的變化規(guī)律

郭曉敏，安　琳，王友升,*，王貴禧，王郅媛，李麗萍

(1. 北京工商大學 植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 100048；2.北京工商大學 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048；3.中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所，國家林業(yè)局林木培育實驗室，北京 100091)

兩種貯藏溫度下“黑琥珀”李果實品質(zhì)及不同部位抗氧化活性的變化規(guī)律

郭曉敏1,2，安琳1,2，王友升1,2,*，王貴禧3，王郅媛1,2，李麗萍1,2

(1. 北京工商大學 植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 100048；2.北京工商大學 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048；3.中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所，國家林業(yè)局林木培育實驗室，北京 100091)

研究不同貯藏溫度下李果實品質(zhì)以及近果皮與近果核部位果肉抗氧化能力的變化。結(jié)果表明，在20℃貯藏時，李果實硬度、超氧陰離子自由基、羥自由基和DPPH自由基清除能力不同程度降低，而pH值、總抗氧化能力、總酚和總黃酮含量升高，2℃貯藏可顯著延緩李果實硬度、超氧陰離子自由基、羥自由基和DPPH自由基清除能力的降低，以及pH值、總抗氧化能力、總酚和總黃酮含量的升高；相關性分析的結(jié)果表明，李果實中酚類、黃酮類物質(zhì)含量與總抗氧化能力具有極顯著相關性(P＜0.01)；李果實近果皮及近果核處果肉的總抗氧化能力、羥自由基清除能力、總酚及總黃酮含量均存在顯著性差異；李果實SSC與近果皮果肉總抗氧化能力、清除超氧陰離子自由基及DPPH自由基能力、總酚含量的相關系數(shù)大于近果核，而pH值與近果核處總抗氧化能力、清除超氧陰離子自由基及羥自由基能力、總酚及總黃酮含量的相關系數(shù)大于近果皮果肉。李果采后品質(zhì)劣變可能與清除超氧陰離子自由基、羥自由基及DPPH自由基能力的降低有關。

“黑琥珀”李；品質(zhì)；抗氧化活性；不同部位

“黑琥珀”李(Prunus salicina cv. Black amber)成熟于夏季高溫，采后生理代謝旺盛，極易進入后熟衰老狀態(tài)，降低或失去鮮食價值。近年來，活性氧引起動植物體細胞損傷和衰老的理論已得到普遍認可，抗氧化活性物質(zhì)減少氧化損傷、延緩機體衰老的作用也在許多試驗中得到證明[1-2]。資料顯示，果蔬中抗氧化活性成分主要是酚類、黃酮類物質(zhì)[3-4]，而進一步研究發(fā)現(xiàn)，柑橘、芒果、棗等果實不同部位的抗氧化能力存在差異[5-7]。近年來諸多學者致力于李果實采后品質(zhì)控制及活性氧代謝相關酶[8-9]的研究，但是對于不同貯藏條件下李果實抗氧化活性的變化規(guī)律，尤其是近表皮與近果核部位抗氧化能力差異性比較，目前未見有相關報道。本實驗以“黑琥珀”李果實為實驗材料，研究不同貯藏溫度下李果實品質(zhì)及不同部位抗氧化能力的變化，以期為李果實貯藏與保鮮提供一定的理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料及處理

“黑琥珀”李果實采收于北京市延慶縣區(qū)，采收當天運至實驗室預冷，選擇成熟度、大小一致，無病蟲害與機械傷的果實進行實驗。本研究設計兩組貯藏溫度：(A)20℃；(B)2℃；其中2℃貯藏的李果實定期取樣模擬貨架期(20℃，3d)研究(記為2℃-3d)。為比較李果實不同部位抗氧化能力的變化規(guī)律，本實驗分別以靠近表皮與靠近果核的果肉為取樣位點。

1.2試劑

DPPH、TPTZ Sigma-Aldrich公司；甲醇、FeSO4、H2O2、結(jié)晶紫、焦性沒食子酸等均為分析純北京北化精細化學品有限責任公司。

1.3儀器與設備

T25 分散機；F-80C型制冰機；Eppendorf 5810R型離心機；TB-214型分析天平；UV-2450型分光光度計；DHG 9145A型電熱鼓風干燥箱；THZ-C-1型全溫空氣浴搖床；FT327型硬度計；CL200+型酸度計；PR-201型手持糖度計。

1.4品質(zhì)指標測定

采用FT型手持式硬度計(FT327探頭直徑1.1cm)進行硬度測定，每次取樣10個果實。李果實的果肉擠汁，分別采用PR-201型糖度計測定果汁可溶性固形物(SSC)含量，采用CL200+型酸度計測定果汁pH值，每個處理重復3次測定。

1.5樣品液的制備

取10個李果實，從其大面中心位置取樣，分為近果皮與近果核兩部分，用30mL甲醇均質(zhì)提取，4000r/ min離心30min后取上清液作為樣品液，用于李果實于抗氧化能力以及總酚、總黃酮含量的測定。

1.6抗氧化能力的測定

1.6.1總抗氧化能力測定

參照Benzie & Strain的方法[10]進行，略有改進。以相應的硫酸亞鐵濃度(mmol/L)定義為FRAP值并作為總抗氧化能力的活性單位(U)。總抗氧化能力以每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位來表示(U/g mf)。

1.6.2清除超氧陰離子自由基能力的測定

采用NBT 光還原法[11]。將對超氧陰離子50%清除率定義為1個活性單位(U)，以每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位來表示清除超氧陰離子自由基能力(U/g mf)。

1.6.3清除DPPH自由基能力的測定

參考Blois等[12]的方法進行清除DPPH自由基能力的測定。將對DPPH自由基50%清除率定義為1個活性單位(U)，清除DPPH自由基清除能力以每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位來表示(U/g mf)。

1.6.4清除羥自由基能力的測定

采用結(jié)晶紫法[13]。以樣品對羥自由基50%清除率定義為1個活性單位(U)，清除羥自由基清除能力的單位為U/g mf，表示每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位。

1.7總酚含量測定

參照Singleton等的方法[14]，并略有改進。以沒食子酸作標準曲線，樣品的總酚含量換算為每克鮮質(zhì)量樣品中沒食子酸的含量(μg/g mf)。

1.8總黃酮含量測定

參照文獻[15]進行總黃酮含量的測定。以蘆丁作標準曲線，樣品中總酚含量用每克鮮質(zhì)量樣品中蘆丁的含量(μg/g mf)來衡量。

1.9數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析

所有數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進行鄧肯氏多重差異比較(P＜0.05)及相關性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1兩種貯藏溫度下“黑琥珀”李果實品質(zhì)變化

圖1顯示了兩種貯藏溫度下“黑琥珀”李果實硬度、SSC及pH值的變化規(guī)律。如圖1a所示，李果實在20℃貯藏3d后發(fā)生嚴重軟化，果實硬度由4.38kg/cm2降至0.92kg/cm2。相比而言，2℃貯藏期間李果實硬度下降較為緩慢，在貯藏2 0 d后僅比實驗開始時降低10%，李果實貨架期3d后硬度顯著低于剛出庫時，但降低幅度隨貯藏時間的延長而逐漸減小。黑琥珀李果實SSC在20℃貯藏期間表現(xiàn)為先下降隨后上升的變化趨勢，在2℃貯藏過程中則持續(xù)上升。相比剛出庫而言，SSC在貨架期期間迅速下降(圖1b)。20℃貯藏期間，李果實pH值隨貯藏時間延長而迅速升高，貯藏6d后漲幅達47%。比較而言，2℃條件下李果實pH值在貯藏期間保持穩(wěn)定，但在隨后的貨架期期間則顯著升高(圖1c)。

圖1　兩種貯藏溫度對“黑琥珀”李果實硬度(a)、SSC(b)及p H值(c)的影響Fig.1　Effect of two storage temperatures on the firmness (a), soluble solid content (b) and pH value (c) of Black Amber plum fruit

2.2抗氧化能力

兩種貯藏溫度下，李果實近表皮的總抗氧化能力均顯著低于近果核處(圖2a)。在20℃貯藏期間，李果實近果核與近表皮果肉的總抗氧化能力均隨貯藏時間延長而升高，其中近果核處果肉的總抗氧化能力的變化更為顯著。在2℃貯藏時，李果實總抗氧化能力在貯藏20d后顯著下降，但在為期3d的貨架期期間李果實總抗氧化能力則不同程度地升高。

圖2　兩種溫度下李果實靠近表皮與靠近果核果肉總抗氧化能力(a)以及清除超氧陰離子自由基(b)，DPPH自由基(c)和羥自由基(d)的變化Fig.2　Changes of total antioxidant activity (a), superoxide (b), DPPH radical (c) and hydroxyl radical (d) scavenging activity of outer part and inner part of Black amber plum fruit at two storage temperatures

從圖2b可以看出，在20℃貯藏期間，李果實清除超氧陰離子自由基能力均隨貯藏時間延長而下降，但近果核與近表皮之間清除超氧陰離子自由基能力的差異并不明顯；在2℃貯藏時，李果實清除超氧陰離子自由基能力也呈持續(xù)下降的趨勢，且貨架期期間李果實清除超氧陰離子自由基能力高于剛出庫狀態(tài)。

在兩種溫度下貯藏時，李果實近果核與近表皮處DPPH自由基清除能力均隨貯藏時間延長而下降，低溫貯藏20d的貨架期李果實清除DPPH自由基能力顯著高于剛出庫狀態(tài)。在20℃貯藏期間李果實近果核與近表皮果肉的清除DPPH能力差別不明顯，而2℃貯藏過程中李果實近果核清除DPPH能力均顯著高于近表皮處(圖2c)。

圖2d的結(jié)果表明，兩種貯藏溫度下，李果實近果核處清除羥自由基能力均顯著低于近表皮處。20℃貯藏期間李果實近果核與近表皮果肉的羥自由基清除能力隨貯藏時間延長而顯著降低。2℃貯藏時李果實近果核與近表皮果肉清除羥自由基能力均呈下降趨勢，但貨架期期間李果實羥自由基清除能力與剛出庫狀態(tài)無顯著性差異。

2.3總酚和總黃酮含量

圖3　兩種溫度下李果實靠近表皮與靠近果核果肉總酚(a)和總黃酮(b)含量的變化Fig.3　Changes of total phenol (a), total flavonoid (b) concentration of outer part and inner part of Black amber plum fruit at two storage temperatures

從圖3a可以看出，兩種溫度下，李果實近表皮的總酚含量均顯著低于近果核處。20℃貯藏期間，李果實近果核與近表皮果肉的總酚含量隨貯藏時間延長而升高，其中近果核處果肉的總酚含量升高幅度更為顯著。2℃貯藏時，李果實總酚含量在20d后顯著下降，與剛出庫相比果實近核處總酚含量在貨架期期間顯著升高，但果實近果皮處總酚含量僅在貯藏20d后的貨架期期間急劇升高。

圖3b顯示，在2℃與20℃貯藏期間，李果實近表皮的總黃酮含量均顯著低于近果核處。20℃貯藏時，李果實近果核與近表皮處的總黃酮含量均在貯藏6d后顯著升高；相比而言，2℃貯藏期間李果實近果核與近表皮處的總黃酮含量均在貯藏20d后迅速降低，但貯藏20d出庫后，總黃酮含量則迅速升高。

2.4李果實采后品質(zhì)與抗氧化活性物的相關性分析

“黑琥珀”李果實采后品質(zhì)與抗氧化活性的相關性分析結(jié)果見表1。李果實硬度與pH值存在極顯著負相關性，暗示根據(jù)貯藏期間李果實硬度的變化規(guī)律可推測其可滴定酸含量的增減趨勢。

李果實硬度與近果皮及近果核果肉的抗氧化能力均不存在顯著相關性，但李果實SSC、pH值與不同部位果肉抗氧化體系的相關性存在差異。對于李果實近果皮果肉而言，SSC與總抗氧化能力、清除超氧陰離子自由基能力、清除DPPH自由基能力及總酚含量均存在顯著負相關性，但近果核處果肉SSC與總酚含量的相關性并不顯著。李果實近果皮果肉pH值與總抗氧化能力、總酚及總黃酮含量均呈現(xiàn)顯著正相關性效應，而近果核果肉pH值除表現(xiàn)出上述相關性外，還與清除超氧陰離子自由基能力及清除羥自由基能力存在顯著負相關性效應。

表1　李果實采后品質(zhì)與抗氧化活性物的相關性分析Table1　Correlation between quality and antioxidant capacity of Black amber plum

李果實不同部位果肉總抗氧化能力與總酚及總黃酮含量均存在極顯著正相關關系，相關性系數(shù)均大于0.8。另外，近果核果肉清除羥自由基能力與總酚、總黃酮含量均呈現(xiàn)顯著負相關效應，相關系數(shù)分別為－0.444、－0.484。

3　討 論

本研究結(jié)果表明，在20℃貯藏時，“黑琥珀”李果實硬度、超氧陰離子自由基、羥自由基和DPPH自由基清除能力不同程度降低，而pH值、總抗氧化能力、總酚和總黃酮含量升高，推測李果實采后品質(zhì)劣變可能歸因于清除超氧陰離子自由基、羥自由基及DPPH自由基能力的降低。這種關系可以從兩方面證明：一方面，2℃低溫延緩了李果實硬度下降、pH值升高，同時減小了清除超氧陰離子自由基、羥自由基及DPPH自由基能力的下降速率；另一方面，相關性分析結(jié)果顯示，李果實pH值與清除超氧陰離子自由基能力、清除羥自由基能力具有顯著相關性效應。

研究表明，具有很強抗氧化作用的VC，并不是大多數(shù)果實的抗氧化活性來源[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，李果實總酚、總黃酮含量變化趨勢在2℃條件下較20℃下緩慢，而抗氧化能力也呈現(xiàn)較為緩和的變化速率，暗示李果實總酚及總黃酮含量與抗氧化能力具有密切聯(lián)系。另外，相關性分析表明，李果實總抗氧化能力與總酚及總黃酮含量均存在極顯著相關性效應，這進一步證實了酚類、黃酮類物質(zhì)對李果實抗氧化能力的貢獻，支持了前人[17-18]的結(jié)論。但是，本實驗表明李果實總酚、總黃酮含量與清除自由基能力的相關性并不顯著，暗示其他活性物也參與了李果實的抗氧化反應。

本研究表明，在2℃及20℃貯藏期間，李果實近果皮及近果核果肉的總抗氧化能力、羥自由基清除能力、總酚及總黃酮含量均存在顯著性差異，表明李果實不同部位果肉的抗氧化活性存在差別，支持了前人的觀點[5-7]。相關性分析結(jié)果顯示，李果實SSC與近果皮果肉總抗氧化能力、清除超氧陰離子自由基及DPPH自由基能力、總酚含量的相關系數(shù)大于近果核果肉，而pH值與近果核處果肉總抗氧化能力、清除超氧陰離子自由基及羥自由基能力、總酚及總黃酮含量的相關系數(shù)大于近果皮果肉。然而，造成李果實近果皮及近果核果肉抗氧化能力差異的原因尚不清楚，有待于進一步研究。

4　結(jié) 論

4.1“黑琥珀”李果實在20℃貯藏時可保存6d，在2℃條件下貯藏期限可延長至20d；李果采后品質(zhì)劣變可能與清除超氧陰離子自由基、羥自由基及DPPH自由基能力的降低有關。

4.2李果實不同部位果肉的抗氧化活性存在差別，比較而言，SSC與近果皮處抗氧化指標的相關系數(shù)大于近果核果肉，而pH值與近果核處抗氧化指標的相關系數(shù)較大。

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Changes of Quality and Antioxidant Capacity of Different Parts of Plum Fruit at Two Storage Temperatures

GUO Xiao-min1,2，AN Lin1,2，WANG You-sheng1,2,*，WANG Gui-xi3，WANG Zhi-yuan1,2，LI Li-ping1,2
(1. Beijing Key Laboratory of Plant Resources Research and Development, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China；2. Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China；3. State Forestry Administration Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation , Research Institute of Forestry ,Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China)

The quality changes of plum fruit (Prunus salicina cv. Black amber) during storage at 20 ℃ and 2 ℃ were evaluated and the antioxidant capacity of different parts of plum pulp were determined. Plum fruits stored at 20 ℃ showed a significant decline in firmness, along with the scavenging activity of superoxide, DPPH radical and hydroxyl radical, whereas fruit pH value, along with total antioxidant activity, total phenol and total flavonoid concentration increased with time. In contrast, the low temperature alleviated these trends of fruit quality and antioxidant activity parameters simultaneously, Correlation analysis revealed that both total phenolic and flavonoid content were highly correlated (P ＜ 0.01) with total antioxidant capacity of plum fruit. In addition, the significant difference between outer and inner part of plum fruit was observed in terms of total antioxidant activity, hydroxyl radical scavenging activity, total phenol and total flavonoid contents, as well as the correlation between their antioxidant capacity and fruit quality attributes, expressed as the antioxidant activity of outer part of plum showed stronger correlation with SSC, whereas the inner part correlated more highly with pH value. The results indicated that postharvest quality deterioration of plum fruit may be attributed to the decrease of superoxide, DPPH radical, and hydroxyl radical scavenging activity.

‘Black Amber’ plum；quality；antioxidant capacity；different parts

TS255.36

A

1002-6630(2010)20-0425-05

2010-05-15

“十一五”國家科技支撐計劃項目(2006BAD22B01)；北京市科技新星計劃項目(2007B011)

郭曉敏(1984—)，女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術。E-mail：guoxiaomin8449@126.com

*通信作者：王友升(1976—)，男，副教授，博士，研究方向為食品生物技術。E-mail：wangys@th.btbu.edu.cn