低溫和氣調(diào)對(duì)不同色澤‘紅富士’蘋果貯藏期間果皮褪色現(xiàn)象的影響

陳 磊，郭玉蓉*，白 鴿，袁 莉

（陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710062）

低溫和氣調(diào)對(duì)不同色澤‘紅富士’蘋果貯藏期間果皮褪色現(xiàn)象的影響

陳 磊，郭玉蓉*，白 鴿，袁 莉

（陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710062）

研究低溫和氣調(diào)對(duì)不同色澤‘紅富士’蘋果貯藏期間果實(shí)理化指標(biāo)的影響。以采收時(shí)2 種不同色澤的‘紅富士’蘋果為試材，分別測(cè)定貯藏期間果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、pH值，果皮花青苷含量、多酚含量、9 種單體酚分含量和多酚氧化酶（PPO）、過氧化氫酶（POD）活性的變化。采收時(shí)，著色差的‘紅富士’蘋果果皮花青苷和多酚含量顯著低于著色好的蘋果，但其PPO、POD活性顯著高于著色好的蘋果；貯藏過程中，著色差的蘋果果皮花青苷和多酚降解速度顯著高于著色好的蘋果。與冷藏相比，氣調(diào)貯藏能有效地抑制花青苷和多酚的降解，延緩PPO、POD活性的上升，維持果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)。貯藏方式相同時(shí)，著色差的‘紅富士’蘋果比著色好的蘋果更易發(fā)生果皮褪色現(xiàn)象；采收時(shí)色澤相同，則冷藏的‘紅富士’蘋果比氣調(diào)貯藏的蘋果更易發(fā)生果皮褪色現(xiàn)象。

蘋果；花青苷；多酚；果皮色澤；冷藏；氣調(diào)貯藏

蘋果的果皮顏色直接影響果實(shí)的商品價(jià)值，尤其在中國(guó)，紅色的蘋果往往更容易被消費(fèi)者所接受[1-2]。研究[2-3]表明，‘紅富士’蘋果果皮的色素由花青苷、類胡蘿卜素、葉綠素組成，其中花青苷對(duì)果實(shí)的紅色色澤起決定作用，其積累的多少和分布狀況決定了果皮紅色著色的程度?；ㄇ嘬兆鳛樘O果多酚的主要成分，是重要的強(qiáng)抗氧化劑，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能顯著降低患動(dòng)脈粥樣硬化、神經(jīng)退行疾病、癌癥等相關(guān)疾病[4]。但由于蘋果基因型[5]、采收時(shí)蘋果著色程度[6]及貯藏條件[7]等因素，蘋果貯藏過程中通常會(huì)出現(xiàn)果皮褪色現(xiàn)象[6-7]，嚴(yán)重影響蘋果的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值。保持蘋果貯藏期間的果皮色澤既滿足了消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)需求又滿足了消費(fèi)者的感官需求，因此具有重要的實(shí)際意義。

花青苷的體內(nèi)降解是由多種酶催化共同完成，其中多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶（peroxidase，POD）、花色素苷酶被認(rèn)為是負(fù)責(zé)花青苷降解的酶類[8-9]，但是花色素苷酶的活性目前僅在微生物和荔枝中檢測(cè)到。事實(shí)上，蘋果采后貯藏期間果皮花青苷含量變化除了受上述相關(guān)酶活性變化的影響外，還受外部因素影響，例如，低溫能促 進(jìn)果實(shí)中花青苷積累并誘導(dǎo)相關(guān)酶基因的表達(dá)[11]；1-甲基環(huán)丙烯（1-methlcyclopropene，1-MCP）能明顯延長(zhǎng)‘紅富士’蘋果貯藏壽命，抑制貯藏前期花青苷的積累，延緩花青苷的后期降解[10]；氣調(diào)貯藏能抑制果實(shí)花青苷及多酚的降解，誘導(dǎo)相關(guān)酶基因的表達(dá)[5-6]；采收時(shí)果實(shí)著色程度會(huì)顯著影響貯藏過程中花青苷的降解速率[6]。但尚未見低溫和氣調(diào)對(duì)不同色澤‘紅富士’蘋果貯藏期間果皮花青苷、多酚及其組分含量和PPO、POD活性影響的相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以采收時(shí)蘋果果皮紅色面積不小于80%和紅色面積不大于20%的‘紅富士’蘋果為試材，研究采后冷藏和氣調(diào)貯藏對(duì)蘋果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，果皮花青苷、多酚含量及PPO、POD活性的影響，并分析著色程度和貯藏方式對(duì)蘋果花青苷和多酚組分的影響及二者之間的相關(guān)性，以期為‘紅富士’蘋果貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)于2013—2014年在陜西華圣果業(yè)有限公司貯藏室和陜西師范大學(xué)食品學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，材料為陜西洛川農(nóng)家果園的不套袋‘紅富士’（Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji）蘋果，選擇大小基本一致、果形端正、成熟度一致的無損傷、無病蟲危害的果實(shí)，并按照果實(shí)顏色將其分成兩組：著色好（紅色≥80%）和著色差（紅色≤20%）。

1.2 儀器與設(shè)備

壓蒜器 蘇泊爾有限公司；糖度計(jì) 日本Atago公司；全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀 美國(guó)Thermo公司；pH計(jì) 上海Ιnesa公司；液相色譜儀（C18柱：Dikma 250 mm×4.6 mm，5 μm） 美國(guó)Dionex公司。

1.3 方法

1.3.1 果實(shí)處理及分組

將每組6 筐蘋果（每筐60 個(gè)）平均分成兩部分，分別放入陜西華圣果業(yè)有限公司的冷庫(kù)（0±0.5） ℃和氣調(diào)庫(kù)（（0±0.5） ℃；O2：2.5%～3.0%；CO2： 1.0%～1.1%；相對(duì)濕度：90%～95%；1-MCP：1.01 μL/L處理24 h）進(jìn)行貯藏，貯藏期間完全按照陜西華圣果業(yè)貯藏條件進(jìn)行管理。2 組蘋果在2 種貯藏方式中均設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。貯藏過程中，每組每種貯藏方式分別定期取30 個(gè)果實(shí)，取出后立即用冰壺帶回實(shí)驗(yàn)室，并測(cè)定硬度、可溶性固形物含量和pH值后，將果實(shí)皮（厚度約0.5 mm）、肉分開，并用液氮速凍，然后保存到-80 ℃冰箱貯藏，用以后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

1.3.2.1 品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

果實(shí)硬度測(cè)定：采用硬度計(jì)測(cè) 定。八分法取果肉，用手持壓蒜器榨汁后分別測(cè)定可溶性固形物含量和果汁pH值[12-13]。

1.3.2.2 果皮花青苷總量測(cè)定

參照Xie等[14]的方法稍加改動(dòng)。用液氮研磨果皮樣品后，取1.0 g樣品，按料液比1∶4加入 1% HCl-甲醇溶液，充分混勻后，4 ℃冰箱黑暗浸提24 h，將提取液在4 ℃、12 000 r/min離心10 min，上清液分別測(cè)定553 nm和600 nm波長(zhǎng)處吸光度。以每克果皮鮮質(zhì)量的提取液的吸光度變化值A(chǔ)553nm-A600nm= 0.01作為1個(gè)花青苷單位，以U表示。每個(gè)處理重復(fù)3 次，以鮮質(zhì)量計(jì)。

1.3.2.3 花青苷含量的測(cè)定

參照王延玲等[15]的方法稍加修改，將上述總花青苷提取液經(jīng)0.22 μm的有機(jī)系濾膜過濾后，取400 μL轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶中等待進(jìn)樣。Dionex UPLC液相分析系統(tǒng)和Dikma HPLC柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；溶液A（乙腈）和溶液B（1‰三氟乙酸溶液）。利用溶液B進(jìn)行梯度洗脫：0 min，88% B；1 min，88% B；15 min，70% B；20 min，70% B；25 min，88% B；30 min，88% B。柱溫：30 ℃；流動(dòng)相速率：1.0 mL/min，進(jìn)樣量：20 μL，在500 nm波長(zhǎng)進(jìn)行花青苷成分的檢測(cè)，與標(biāo)品出峰時(shí)間比對(duì)鑒定花青苷的成分。每個(gè)處理，重復(fù)3 次，用峰面積值表示各物質(zhì)含量。

1.3.2.4 果皮多酚含量的測(cè)定

參照孫建霞等[16]的方法稍加改動(dòng)。用液氮研磨樣品后，取1.0 g樣品，按料液比1∶4 加入 65%乙醇溶液，充分混勻后，58 ℃水浴35 min，將提取液在 4 ℃、12 000 r/min離心10 min，取上清液。取1.0 mL上清液液加入12.0 mL飽和NaCO3溶液和1.0 mL福林酚，定容至25.0 mL。室溫避光反應(yīng)1 h后，用全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀測(cè)定765 nm波長(zhǎng)處吸光度。每個(gè)處理，重復(fù)3 次。

1.3.2.5 多酚組分的測(cè)定

將上述多酚提取上清液經(jīng) 0.45 μm的有機(jī)系濾膜過濾后，取4 0 0 μ L轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶中等待進(jìn)樣。Dionex UPLC 液相分析系統(tǒng)和Dikma HPLC柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；溶液 A（甲醇）和溶液B（3‰ 三氟乙酸溶液）。利用溶液B 進(jìn)行梯度洗脫：0 min，80% B；10 min，80% B；12 min，78% B；20 min，78% B；22 min，68% B；40 min，68% B；42 min，60% B；50 min，60% B；52 min，55% B；70 min，55% B；72 min，50% B；80 min，45% B；88 min，80% B；95 min，80% B。柱溫：30 ℃；流動(dòng)相速率：1.0 mL/min；進(jìn)樣量：20 μL。在280 nm波長(zhǎng)進(jìn)行多酚組成的檢測(cè)，和標(biāo)品出峰時(shí)間進(jìn)行比對(duì)鑒定多酚的成分。每個(gè)處理，重復(fù)3 次，用峰面積值表示各物質(zhì)相對(duì)含量。

1.3.2.6 POD和PPO活性的測(cè)定

果皮POD活性參照J(rèn)iang Yueming等[17]的方法測(cè)定，果皮PPO 活性參照Sarni等[18]的方法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 18.0軟件進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、顯著性和相關(guān)性統(tǒng)計(jì)分析，利用Microsoft Offi ce Excel 2007軟件進(jìn)行其他數(shù)據(jù)計(jì)算及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷藏和氣調(diào)貯藏對(duì)蘋果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的影響

表1 ‘紅富士’蘋果貯藏過程中理化指標(biāo)的變化（x±s，n = 1100）Table1 Changes in physicochemical indexes in‘Red Fuujjii’ apppllee during storaggee ((x ± s,, n = 1100))

表1顯示果實(shí)顏色和貯藏方式對(duì)貯藏過程中果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的影響。采收時(shí)，著色差的‘紅富士’蘋果的果實(shí)硬度和pH值均大于著色好的‘紅富士’蘋果。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，2 種不同色澤的蘋果硬度均逐漸下降，pH值逐漸均升高，氣調(diào)貯藏果實(shí)的可溶性固形物含量逐漸升高，冷藏果實(shí)的可溶性固形物含量呈先升高（4個(gè)月達(dá)到最大值）后降低趨勢(shì)。相同貯藏方式，著色差的蘋果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)變化幅度大于著色好的蘋果。貯藏期間，顏色對(duì)硬度和可溶性固形物無顯著性影響，但對(duì)pH值有極顯著（P＜0.001）的影響，這是因?yàn)楣せㄇ嘬蘸颗cpH值之間有密切的相關(guān)性[9]。與冷藏相比，氣調(diào)庫(kù)貯藏能顯著延緩果實(shí)硬度（P＜0.01）和可溶性固形物含量（P＜0.05）下降，并能極顯著（P＜0.001）延緩pH值升高，上述現(xiàn)象說明氣調(diào)貯藏能延長(zhǎng)果實(shí)后熟時(shí)間，延緩果實(shí)衰老。氣調(diào)貯藏比冷藏更有效延緩果實(shí)衰老的主要原因在于氣調(diào)庫(kù)具有的較高濃度CO2和1-MCP能抑制乙烯合成及相關(guān)酶活性，進(jìn)而延緩果實(shí)后熟和衰老，較好地維持果實(shí)理化指標(biāo)[6,10]，進(jìn)而延長(zhǎng)貯藏壽命[19]。

2.2 冷藏和氣調(diào)貯藏對(duì)蘋果果皮花青苷含量的影響

圖1 著色好（A）和著色差（B）‘紅富士’蘋果在貯藏過程中果皮花青苷含量變化F ig.1 Changes in anthocyanin content of well-colored (A) and bad-colored (B) ‘Red Fuji’ apple peels during storage

由圖1可見，著色好的蘋果收獲時(shí)總花青苷含量為144.56 U/g，在冷藏和氣調(diào)貯藏兩個(gè)月后總花青苷含量分別下降到51.42 U/g和44.07 U/g，到貯藏4 個(gè)月時(shí)花青苷含量均有所回升，分別達(dá)到82.52 U/g和60.93 U/g，到貯藏6 個(gè)月時(shí)花青苷含量分別達(dá)到42.97 U/g和62.84 U/g，其含量下降幅度分別為42.92%～70.28%和56.53%～69.51%。著色差的蘋果收獲時(shí)總花青苷含量為31.10 U/g，在冷藏和氣調(diào)貯藏兩個(gè)月后總花青苷含量分別下降到5.32 U/g和1.46 U/g，到貯藏4 個(gè)月時(shí)花青苷含量均有所回升，分別達(dá)到5.83 U/g和3.60 U/g，到貯藏6 個(gè)月時(shí)花青苷含量分別達(dá)到3.46 U/g和7.94 U/g，其含量下降幅度分別為81.25%～88.87%和74.47%～95.31%。

綜上所述，就貯藏方式而言，貯藏前期，2 種色澤的蘋果均表現(xiàn)為冷藏果實(shí)的花青苷含量高于氣調(diào)貯藏果實(shí)，且在第4個(gè)月達(dá)到峰值，隨后冷藏果實(shí)花青苷含量開始下降；氣調(diào)貯藏蘋果花青苷含量從第2個(gè)月開始持續(xù)緩慢上升，直到貯藏6個(gè)月。這是因?yàn)闅庹{(diào)貯藏中1-MCP處理及高體積分?jǐn)?shù)的CO2會(huì)抑制乙烯的合成，推遲果實(shí)衰老進(jìn)程的同時(shí)，同時(shí)也會(huì)形成高體積分?jǐn)?shù)CO2和低溫雙重逆境的刺激，會(huì)導(dǎo)致花青苷合成相關(guān)基因表達(dá)量顯著降低[6]，相關(guān)合成酶活性顯著下降[10]，因此貯藏前期果實(shí)花青苷合成起抑制作用，所以貯藏前4 個(gè)月相同著色程度的冷藏果實(shí)花青苷含量高于氣調(diào)貯藏果實(shí)花青苷含量；但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)逐漸適應(yīng)貯藏環(huán)境，相關(guān)酶活性逐漸升高，果實(shí)開始衰老時(shí)，氣調(diào)貯藏抑制花青苷降解相關(guān)酶（如PPO、POD）活性，所以氣調(diào)貯藏表現(xiàn)為：延長(zhǎng)花青苷積累過程，延緩花青苷降解。就著色程度而言，著色差的果實(shí)在貯藏期間花青苷的下降幅度明顯大于著色好的果實(shí)。上述現(xiàn)象與Harb等[7]的研究相同，究其原因，花青苷是強(qiáng)抗氧化劑[4]，著色好的蘋果果皮中因具有較高濃度的花青苷，所以比著色差的蘋果具有更強(qiáng)的抗逆能力[7]，進(jìn)而相同貯藏條件下，著色好的果實(shí)更有利于果實(shí)色澤的保存。

表2 ‘紅富士’蘋果貯藏過程中果皮中矢車菊素-3-半乳糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷和矢車菊素-3-阿拉伯糖苷相對(duì)含量變化（x ±s，n == 33）Table2 Concentrations of cyaniding-3-galactoside, cyaniding-3-glucoside (Cy-glu) and cyaniding-3-arabinoside in ‘Red Fuujjii’ apple peels during storage (x ± s,, n == 33))

目前蘋果果皮的花青苷組分已經(jīng)確定了5 種，分別是矢車菊素-3-半乳糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-阿拉伯糖苷、矢車菊素-3-蕓香糖苷、矢車菊素-3-木糖苷，其中前3 種占總花青苷的90%左右[10]。由表2可知，矢車菊素-3-半乳糖苷的變化趨勢(shì)與總花青苷變化趨勢(shì)相同，但由于貯藏過程中著色差的果實(shí)果皮中矢車菊素-3-葡萄糖苷和矢車菊素-3-阿拉伯糖苷含量太低，高效液相色譜沒能檢測(cè)出，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析時(shí)出現(xiàn)缺失，但可以大膽推測(cè)，矢車菊素-3-葡萄糖苷和矢車菊素-3-阿拉伯糖苷也符合總花青苷的變化趨勢(shì)。

2.3 冷藏和氣調(diào)貯藏對(duì)蘋果果皮多酚含量的影響

圖2 著色好（A）和著色差（B）‘紅富士’蘋果在貯藏過程中果皮多酚含量變化Fig.2 Changes in content of total polyphenol contents of well-colored (A) and bad-colored (B) ‘Red Fuji’ apple peels during storage

由圖2可看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，冷藏果實(shí)果皮多酚呈逐漸降低的變化趨勢(shì)；氣調(diào)貯藏果實(shí)果皮多酚在貯藏2 個(gè)月時(shí)，出現(xiàn)劇烈下降，隨后多酚含量開始有所回升。相同貯藏方式，不同著色程度果實(shí)在貯藏過程中果皮多酚變化趨勢(shì)相同，但著色差的果實(shí)果皮多酚下降幅度更大。著色好的果實(shí)冷藏多酚下降幅度為7.81%～67.83%，氣調(diào)貯藏果實(shí)多酚下降幅度為34.45%～41.79%；著色差的果實(shí)冷藏多酚下降幅度為17.91%～75.18%，氣調(diào)貯藏果實(shí)多酚下降幅度為45.11%～50.54%。

貯藏期間花青苷含量的快速降低（圖1）會(huì)間接地影響果皮細(xì)胞膜的完整性[7]，使酚類物質(zhì)易與PPO、POD接觸，導(dǎo)致多酚含量降低[10]，所以著色差的果實(shí)花青苷降解幅度大于著著色好的果實(shí)，而本研究也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。氣調(diào)貯藏中的1-MCP[9]、高體積分?jǐn)?shù)CO2會(huì)抑制PPO、POD的活性，所以氣調(diào)對(duì)貯藏能延緩蘋果果皮多酚的降解。

貯藏條件對(duì)蘋果果皮多酚成分含量變化的影響，目前主要有2 種不同的觀點(diǎn)：一種認(rèn)為，果皮中槲皮素-3-半乳糖苷和槲皮素-3-葡萄糖苷的含量會(huì)在貯藏過程中大幅度上升[20]。另一種認(rèn)為，果皮中矢車菊素-3-半乳糖苷、綠原酸和根皮苷的含量在貯藏過程中基本保持不變[21]。

表3 ‘紅富士’蘋果貯藏過程中果皮中蘆丁、金絲桃苷和槲皮苷的相對(duì)含量變化（x±s，n = 1100）Table3 Changes in concentrations of rutin, hyperin and quercitrin in‘Red Fuujjii’ apple peels during storage (x ± s,, n = 1100))

表4 ‘紅富士’蘋果貯藏過程中果皮中表兒茶素、綠原酸和根皮苷相對(duì)含量變化（x±s，n = 1100）Table4 Changes in concentrations of catechin, chlorogenic acidand phloridzinn iinn ‘Red Fuujjii’ apple peels during storage (x ± s,, n = 1100))

表3顯 示了貯藏方式和果實(shí)色澤對(duì)果皮中的蘆丁、金絲桃苷和槲皮苷含量的影響。貯藏期間著色好的蘋果中的蘆丁和槲皮苷與矢車菊素-3-半乳糖苷的變化趨勢(shì)基本一致，均呈先下降后上升再下降的趨勢(shì)；蘆丁在冷藏4個(gè)月時(shí)達(dá)到最大值，氣調(diào)貯藏則在6 個(gè)月時(shí)達(dá)到最大；槲皮苷在冷藏2 個(gè)月達(dá)到峰值，氣調(diào)貯藏則是4 個(gè)月達(dá)到最大值；金絲桃苷含量雖在貯藏初期有所降低，但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，含量逐漸增加，尤其著色好的蘋果中含量大于收獲時(shí)果皮中金絲桃苷含量。表4顯示了貯藏方式和果實(shí)著色程度對(duì)蘋果果皮中表兒茶素、綠原酸和根皮苷含量的影響。貯藏期間，表兒茶素、綠原酸和根皮苷均呈先上升后下降的趨勢(shì)，但著色好的蘋果果皮表兒茶素和根皮苷含量始終高于著色差蘋果；而綠原酸和根皮苷則不受蘋果著色程度影響；3種多酚含量均在冷藏4 個(gè)月時(shí)達(dá)到峰值，在氣調(diào)貯藏6 個(gè)月時(shí)達(dá)到峰值。

正是因?yàn)槎喾訂误w之間的協(xié)同效應(yīng)，使植物具有抗逆的能力[19]，比如減緩花青苷降解。然而，基于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，著色差的‘紅富士’蘋果在貯藏過程中黃酮類物質(zhì)（矢車菊素-3-半乳糖苷、金絲桃苷、根皮苷和表兒茶素）含量的大幅度下降，導(dǎo)致果皮抗氧化能力和抗逆能力的大幅度降低[23-24]，進(jìn)而導(dǎo)致果皮褪色這一生理失調(diào)現(xiàn)象發(fā)生。

2.4 冷藏和氣調(diào)貯藏對(duì)PPO、POD活性的影響

圖3 著色好（A）和著色差（B）‘紅富士’蘋果在貯藏過程中果皮PPO和POD活性變化Fig.3 Changes in activities of PPO and POD of well-colored (A) and bad-colored (B) ‘Red Fuji’ apple peels during storage

相關(guān)研究認(rèn)為，降解蘋果體內(nèi)花青苷的酶主要是PPO和POD，但PPO并不能直接促進(jìn)花色苷的降解，而是通過PPO催化酚類物質(zhì)形成醌類化合物，在該醌類物質(zhì)存在的條件下進(jìn)一步氧化降解[16]；與PPO相似，POD通過依賴H2O2和其他酚類的存在，才能使花青苷降解[17]，這也進(jìn)一步解釋花青苷成分與部分酚類物質(zhì)呈正相關(guān)這一現(xiàn)象[7]。

由圖3可知，就貯藏方式而言，冷藏期間，PPO和POD活性變化趨勢(shì)相同，均呈升-降-升的變化趨勢(shì)；氣調(diào)貯藏期間，PPO和POD活性均呈先升后降的變化趨勢(shì)，且下降幅度明顯減小；貯藏2個(gè)月時(shí)，氣調(diào)貯藏果實(shí)的PPO、POD活性均顯著高于冷藏果實(shí)酶活性，這與氣調(diào)貯藏2 個(gè)月時(shí)花青苷含量顯著低于冷藏果實(shí)花青苷含量現(xiàn)象相符合，但原因尚不清楚，推測(cè)可能與CO2傷害有關(guān)，具體細(xì)節(jié)還需進(jìn)一步研究。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，冷藏和氣調(diào)貯藏果實(shí)的PPO、POD活性開始逐漸被抑制，這與果實(shí)貯藏的環(huán)境有關(guān)。冷藏果實(shí)在貯藏6 個(gè)月時(shí)酶活性又開始大幅度上升，這是因?yàn)橘A藏后期果實(shí)衰老，細(xì)胞膜完整性下降，細(xì)胞透過性增強(qiáng)，大量酚類物質(zhì)與PPO和POD接觸。因此，氣調(diào)貯藏通過抑制果實(shí)PPO和POD活性的上升，延緩花青苷降解；從著色程度來看，著色差蘋果貯藏期間PPO和POD活性均高于著色好蘋果的，這也進(jìn)一步解釋了著色差果實(shí)花青苷降解速度更大的現(xiàn)象。

3 結(jié) 論

‘紅富士’蘋果貯藏過程中發(fā)生‘果皮褪色’主要有以下幾種原因：1）蘋果貯藏過程花青苷降解與蘋果收獲時(shí)的顏色關(guān)系密切，蘋果收獲時(shí)著色差的蘋果果皮花青苷和多酚含量低，導(dǎo)致果皮抗氧化性能力弱，進(jìn)而導(dǎo)致蘋果在貯藏過程中抗逆性能力變?nèi)?，造成生理失調(diào)，比如，果實(shí)褪色。2）隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)pH值變大，蘋果皮多酚含量降低，花青苷的合成前體物質(zhì)減少，花青苷合成相關(guān)基因表達(dá)量下降及合成酶活性降低等綜合因素共同決定花青苷合成速率降低。3）貯藏后期花青苷降解酶活性升高，花青苷降解速率變大，花青苷的降解大于合成能力，表現(xiàn)為花青苷降解。4）隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)逐漸衰老，果皮細(xì)胞膜酯化度逐漸升高，致使更多的酚類物質(zhì)與PPO、POD接觸而被氧化，花青苷參與該反應(yīng)加速了自身的降解，而氣調(diào)貯藏中1-MCP處理和高體積分?jǐn)?shù)CO2通過抑制果實(shí)乙烯的合成及釋放，延緩果實(shí)的衰老，抑制PPO、POD活性的上升，所以延緩花青苷的降解，進(jìn)而表現(xiàn)出花青苷積累，但積累速度逐漸降低，最終表現(xiàn)出花青苷降解。

綜上所述，‘紅富士’蘋果貯藏過程中果皮褪色是一個(gè)綜合現(xiàn)象，不能單一地認(rèn)為由花青苷含量低所引起，與果實(shí)自身所在貯藏環(huán)境，果實(shí)中糖含量、pH值、花青苷合成相關(guān)基因表達(dá)量和花青苷降解酶活性等綜合因素共同決定，因此仍需系統(tǒng)地研究花青苷降解與上述因素之間的相關(guān)度、花青苷降解分子機(jī)制，確定導(dǎo)致花青苷降解的主要因素，以期為‘紅富士’蘋果貯藏品質(zhì)的研究提供理論依據(jù)。

[1] SAURE M. External control of anthocyanin formation in apple: a review[J]. Scientia Horticulturae, 1990, 42(3): 181-218.

[2] JU Zhiguo. Fruit bagging, a useful method for studying anthocyanin synthesis and gene expression in apple[J]. Scientia Horticulturae, 1998, 77: 155-164.

[3] 李秀菊, 劉用生, 束懷瑞. 紅富士蘋果套袋果實(shí)色澤與激素含量的變化[J]. 園藝學(xué)報(bào), 1998, 25(3): 209-213.

[4] WOLFE K, WU X Z, LIU R H. Antioxidant activity of apple peels[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, 51: 609-614.

[5] LATA B, TOMALA K. Apple peel as a contributor to whole fruit quantity of potentially healthful bioactive compounds. Cultivar and year implication[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55: 10795-10802.

[6] HARB J, SALEH O, KITTEMANN D, et al. Upregulation of polypenolrelated genes prevents ‘skin burning’ of well-colored ‘Cameo’ apples stored under stressful controlled atmosphere conditions[J]. Postharvest Biology and Technology, 2013, 77: 121-127.

[7] HARB J, KITTEMANN D, NEUWALD D A, et al. Correlation between changes in polyphenol composition of peels and incidence of CO2skin burning of ‘Cameo’ apples as influenced by controlled atmosphere storage[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61: 3624-3630.

[8] OREN-SHAMIR M. Does anthocyanin degradation play a signifi cant role in determining pigment concentration in plants[J]. Plant Science, 2009, 177: 310-316.

[9] 孫建霞, 張燕, 胡小松, 等. 花色苷的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與降解機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009, 42(3): 996-1008.

[10] 李秀芳, 饒景萍, 馬秋詩(shī), 等. 紅富士蘋果采后1-MCP處理對(duì)果皮色素及相關(guān)酶活性的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào), 2014, 41(3): 447-455.

[11] LOPIERO A R, PUGLISI I, RAPISARDA P, et al. Anthocyanin accumualtion and related gene expression in red orange fruit induced by low temperature storage[J]. Journal of Agricultural and Chemistry, 2005, 53: 9083-9088.

[12] 聶繼云, 李海飛, 李靜, 等. 基于159 個(gè)品種的蘋果鮮榨汁風(fēng)味評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[J]. 園藝學(xué)報(bào), 2012, 39(10): 1999-2008.

[13] 聶繼云, 李志霞, 李海飛, 等. 蘋果理化品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 45(14): 2895-2903.

[14] XIE L, WANG Z H, CHENG X H, et al. 5-Aminolevulinic acid promotes anthocyanin accumulation in Fuji apples[J]. Plant Growth Regulation, 2012, 69: 295-303.

[15] 王延玲, 張艷敏, 馮守千, 等. 新疆紅肉蘋果皮果肉呈色差異機(jī)理[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 45(13): 2771-2778.

[16] 孫建霞. 蘋果多酚的提取分離及其主要功能活性研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2005.

[17] JIANG Yueming. Role of anthocyanin, polyphenol oxidase and phenols in lychee pericarp browning[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2000, 80: 305-310.

[18] SARNI P, FULCRAND H, SOUILLOL V, et al. Mechanisms of anthocyanin degradation in grape must-like model solution[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1995, 69: 385-391.

[19] MACLEAN D D, MURR D P, DEELL J R, et al. Inhibition of PAL, CHS, and ERS1 in ‘Red Anjou’ pear (Pyrus communis L.) by 1-MCP[J]. Postharvest Biology and Technology, 2007, 45: 46-55.

[20] NGA H, GOLDING J, WILKES M. The effect of postharvest 1-MCP treatment and storage atmosphere on ‘Cripps Pink’ apple phenolics and antioxidant activity[J]. Food Chemistry, 2011, 127: 1249-1256.

[21] van der SLUIS A, DEKKER M, de JAGER A, et al. Activity and concentration of polyphenolic antioxidants in apple: effect of cultivar, harvest year, and storage conditions[J]. Journal of Agricultural and Chemistry, 2001, 49: 3606-3613.

[22] STINTZING F, STINTZING N, CARLE R, et al. Color and antioxidant properties of cyaniding-based anthocyanin pigments[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50: 6172-6181.

[23] AWAD M, de JAGER A, WESTING L M. Flavonoid and chlorogenic acid levels in apple fruit: characterisation of variation[J]. Scientia Horticulturae, 2000, 83: 249-263.

[24] MAYR U, TREUTTER D, SANTOS-BUELGA C, et al. Developmental changes in the phenol concentrations of ‘Golden delicious’ apple fruits and leaves[J]. Phytochemistry, 1995, 38: 1151-1155.

Effects of Low Temperature Storage and Controlled Atmosphere (CA) Storage on Skin Burning in Two Different Kinds of Colored ‘Red Fuji’ Apples

CHEN Lei, GUO Yurong*, BAI Ge, YUAN Li
(College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)

The aim of this study was to explore the effects of low temperature storage and controlled atmosphere (CA) storage on physical and chem ical indicators in two different kinds of colored ‘Red Fuji’ apples in order to provide a theoretical basis for preventing ‘skin burning’. Two kinds of colored ‘Red Fuji’ apples at harvest were used as materials to study the changes in firmness, pH, the contents of total soluble solids, anthocya ni ns and 9 individual polyphenols in apple peels by hardometer, refractometric saccharometer, UV spectrophotometry, and HPLC during the storage period. At harvest, the contents of anthocyanin and polyphenols in bad-colored apple were lower than in the well-colored apple, but the activities of PPO and POD were signifi cantly higher than in the well-colored apple. During storage, the degradation rates of anthocyanin and polyphenols in the bad-colored apple were signifi cantly higher than in the well-colored apple. Compared with low temperature storage, CA storage effectively inhibited the degradation of anthocyanin and polyphenols, retarded the increases in the activities of PPO and POD and maintained the quality index of fruit. “Skin burning” more likely happened in bad-colored ‘Red Fuji’ apples than in the well-colored apples during storage under the same conditions, and in low temperature stored apples than in CA-stored apples regardless of the color at harvest.

apple; anthocyanin; polyphenols; skin color; cold storage; controlled atmosphere storage

S661.1

A

1002-6630（2015）22-0210-06

10.7506/spkx1002-6630-201522040

2015-01-13

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（GK661001）

陳磊（1988—），男，碩士，主要從事食品生物技術(shù)與食品儲(chǔ)藏研究。E-mail：chen122148@163.com

*通信作者：郭玉蓉（1962—），女，教授，博士，主要從事食品生物加工研究。E-mail：guoyurong730@163.com