不同貯藏條件對(duì)沙田柚果實(shí)苦味物質(zhì)含量的影響

劉　萍， 黃春霞， 鄧光宙*， 范七君， ?！∮?/p>

( 1. 廣西特色作物研究院， 廣西 桂林 541004 ； 2. 廣西柑橘生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 廣西 桂林 541004)

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不同貯藏條件對(duì)沙田柚果實(shí)苦味物質(zhì)含量的影響

劉萍1,2， 黃春霞1,2， 鄧光宙1,2*， 范七君1,2， 牛英1,2

( 1. 廣西特色作物研究院， 廣西 桂林 541004 ； 2. 廣西柑橘生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 廣西 桂林 541004)

摘要：沙田柚原產(chǎn)廣西，營(yíng)養(yǎng)豐富且適合高血壓和糖尿病等患者食用，近年來(lái)在沙田柚產(chǎn)業(yè)中存在品質(zhì)下降、有苦味、異味生成等問(wèn)題。為了研究不同貯藏條件下沙田柚苦味物質(zhì)的含量變化，該文利用高效液相色譜儀，對(duì)室溫包薄膜袋(A)、室溫不包薄膜袋(B)和4 ℃低溫不包薄膜袋(C)三種不同貯藏條件下，沙田柚外果皮、中果皮、囊衣、汁胞和種子中柚皮苷、檸檬苦素和諾米林在貯藏過(guò)程中的含量變化進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明：沙田柚果實(shí)苦味物質(zhì)以柚皮苷為主，主要分布在中果皮和囊衣中，檸檬苦素主要分布在種子和外果皮中，諾米林主要分布在種子中。各處理果實(shí)在貯藏過(guò)程中苦味物質(zhì)含量變化不同，其中柚皮苷含量略有上升，檸檬苦素和諾米林含量整體呈下降趨勢(shì)，略有波動(dòng)，而汁胞中檸檬苦素和諾米林含量先上升再下降。三種不同貯藏條件相比，4 ℃低溫不包薄膜袋貯藏的果實(shí)汁胞中柚皮苷和檸檬苦素的含量最高，在貯藏第30天，A、B、C三種不同貯藏條件果實(shí)汁胞中柚皮苷含量分別為(0.139 ± 0.006)、(0.190 ± 0.009)和(0.194 ± 0.019) mg·g-1，檸檬苦素含量分別為(47.28 ± 1.91)、(33.64 ± 1.90)和(84.19 ± 5.56) μg·g-1。與此相反，外果皮、中果皮、囊衣和種子中柚皮苷、檸檬苦素和諾米林含量最低。該研究結(jié)果為采后沙田柚貯藏保鮮方式的選擇提供了理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：沙田柚， 采后貯藏， 高效液相色譜， 柚皮苷， 檸檬苦素， 諾米林

沙田柚(Citrusgrandis)屬蕓香科(Rutaceae)柑橘屬(CitrusL.)，原產(chǎn)廣西容縣沙田村。其果實(shí)風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有清熱潤(rùn)肺，涼血降壓等功效，適合于高血壓、心血管疾病和肥胖癥等患者食用，被譽(yù)為柚中佳品(區(qū)善漢等，2010)。2010年廣西沙田柚產(chǎn)量達(dá)到41.3萬(wàn)t，占全區(qū)柚類產(chǎn)量的92%，已成為廣大果農(nóng)致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一。但目前該產(chǎn)業(yè)存在諸多問(wèn)題，如貯藏過(guò)程中果實(shí)腐爛、失水嚴(yán)重、果皮皺縮、果形指數(shù)下降、汁胞失去彈性，口感失脆、風(fēng)味變淡、有異味和苦味生成(黃桂香，2005)等問(wèn)題?？辔对谡{(diào)味和生理調(diào)節(jié)上不可或缺，植物性多酚、類黃酮類、萜類和硫苷類具有抗氧化、降低腫瘤和心血管疾病發(fā)病率的作用(張開(kāi)誠(chéng)，2004)。然而，消費(fèi)者對(duì)苦味具有較高的感知力，閥值極低僅有0.001 6%(劉晶晶，2006)，較淡的苦味可使消費(fèi)者產(chǎn)生拒食心理，直接影響到沙田柚的經(jīng)濟(jì)效益。本研究通過(guò)研究產(chǎn)業(yè)中最常用的三種貯藏條件下沙田柚不同組織中柚皮苷、檸檬苦素和諾米林的含量變化，以期了解采后沙田柚苦味生成的原因，為采后沙田柚貯藏保鮮方式的選擇提供理論指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2012-2013年連續(xù)兩年在廣西融安縣同一個(gè)沙田柚果園進(jìn)行，15年生砧板柚砧木沙田柚(CitrusgrandisOsbeck)，種植密度4 m × 5 m。11月中旬采收成熟商品果實(shí)，當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，預(yù)貯3 d后分別進(jìn)行室溫包薄膜袋(A)、室溫不包薄膜袋(B)和4 ℃低溫不包薄膜袋(C)貯藏，貯藏期90 d。貯藏期間每隔15 d每個(gè)處理隨機(jī)選取5個(gè)果實(shí)，并將其分為外果皮、中果皮、囊衣、汁胞和種子共5部分，液氮速凍后存放-80 ℃超低溫冰箱備用。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 柚皮苷提取及HPLC檢測(cè)條件參考丁帆(2010)的提取方法略作修改，將樣品加入液氮研磨成粉末，稱取一定量的樣品(汁胞3 g，外果皮與種子各2 g，囊衣與中果皮各1 g)。放入50 mL的離心管中，加入10 mL提取液(V甲醇∶V二甲基亞砜=1∶1)充分振蕩混勻，超聲波常溫提取50 min。過(guò)濾，棄濾渣，濾液定容至10 mL。0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾，高效液相色譜測(cè)定(島津LC20A)。流動(dòng)相用50%甲醇等梯度洗脫；流速1 mL·min-1；SPD-20A紫外檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)283 nm；進(jìn)樣量10 μL；柱溫為室溫；C18色譜柱(4.6 mm × 150 mm，5 μm，Inertsil，日本)。

1.2.2 檸檬苦素和諾米林提取及HPLC檢測(cè)條件將樣品加入液氮研磨成粉末，稱取一定量的樣品(汁胞3 g，外果皮與種子各2 g，囊衣與中果皮各1 g)。放入50 mL的離心管，加入4 mL丙酮提取液充分振蕩混勻，超聲波常溫提取50 min。過(guò)濾，棄濾渣，真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Thermo SPD1010)蒸發(fā)至干。加入1 mL乙腈，經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾，備用。流動(dòng)相采用45%乙腈等梯度洗脫，流速1 mL·min-1，檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm，進(jìn)樣量20 μL，柱溫為室溫，儀器設(shè)備同1.2.1。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

物質(zhì)的定性通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)品在HPLC上的保留時(shí)間和特征吸收光譜進(jìn)行雙重鑒定，外標(biāo)法定量。用島津高效液相色譜儀系統(tǒng)軟件(LCsolution)對(duì)色譜結(jié)果進(jìn)行處理。應(yīng)用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

圖 1　三種貯藏條件下不同組織中柚皮苷含量變化　△常溫貯藏，◆常溫包膜貯藏，▲4 ℃貯藏。下同。Fig. 1　Contents of naringin in different tissues of “Shatian” Pomelo fruit under different conditions　△Storage under ambient temperature; ◆Storage under ambient temperature with film; ▲Storage under 4℃。The same below.

圖 2　三種貯藏條件下不同組織中檸檬苦素含量變化　Fig. 2　Contents of limonin in different tissues of “Shatian” Pomelo fruit under different conditions

圖 3　三種貯藏條件下不同組織中諾米林含量變化Fig. 3　Contents of nomilin in different tissues of “Shatian” Pomelo fruit under different conditions

2結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏條件下不同組織柚皮苷含量變化

圖1結(jié)果顯示，沙田柚果實(shí)中柚皮苷主要分布在中果皮和囊衣，其次是外果皮和種子，汁胞中含量最少。貯藏過(guò)程中各組織柚皮苷含量起伏波動(dòng)略有上升。在貯藏30～90 d，果實(shí)外果皮、中果皮和囊衣中柚皮苷含量由低到高的貯藏方式依次為C

2.2 不同貯藏條件下不同組織檸檬苦素含量變化

圖2顯示，檸檬苦素主要分布在種子和外果皮中，囊衣次之，汁胞和中果皮中含量最少。采摘時(shí)檸檬苦素在種子、外果皮、囊衣、中果皮和汁胞中的含量分別為(1470.04 ± 59.94)、(685.69 ± 30.90)、(121.51 ± 1.07)、(35.08 ± 3.05)和(6.13 ± 0.16) μg·g-1。貯藏過(guò)程中，各處理果實(shí)中果皮和種子的檸檬苦素含量逐漸下降，在種子中，經(jīng)4 ℃低溫貯藏的果實(shí)檸檬苦素含量最低，下降速度最快，而在中果皮不同貯藏條件差異不明顯。各處理果實(shí)外果皮和汁胞中檸檬苦素含量在貯藏第30天，上升達(dá)到最高峰，隨后急劇下降然后緩慢下降，汁胞中檸檬苦素含量以4 ℃低溫不包薄膜袋貯藏最高，室溫不包膜貯藏最低。貯藏第30天A、B、C 3種不同貯藏條件汁胞中檸檬苦素含量分別為(47.28 ± 1.91)、(33.64 ± 1.90)和(84.19 ± 5.56) μg·g-1。

2.3 不同貯藏條件下不同組織諾米林含量變化

諾米林主要分布在種子中，外果皮和囊衣次之，汁胞和中果皮中含量最少。采摘時(shí)諾米林在種子、外果皮、中果皮、囊衣和汁胞中的含量分別為(1 673.88 ± 0.21)、(140.91 ± 3.50)、(40.2 ± 2.87)、(358.27 ± 12.20)和(22.57 ± 0.35) μg·g-1。貯藏過(guò)程中，囊衣和種子中諾米林含量逐漸下降，且4 ℃低溫不包薄膜袋貯藏果實(shí)含量最低。外果皮和中果皮中諾米林含量在貯藏過(guò)程中先下降后上升然后再下降，在中果皮中，室溫不包薄膜袋果實(shí)諾米林含量最高，外果皮中各處理間差異不顯著。汁胞中諾米林含量在貯藏第30天達(dá)到最大值然后下降，以室溫包薄膜袋貯藏的果實(shí)諾米林含量最高。在貯藏第30天，3種不同貯藏方式汁胞中諾米林含量分別為(68.29 ± 3.60)、(54.71 ± 1.82)和(53.49 ± 2.13) μg·g-1。

3討論

柑橘類果實(shí)中主要含有兩類苦味物質(zhì)，一類是黃酮類化合物，以柚皮苷為主。在柑橘果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，柚皮苷的含量變化隨著果實(shí)成熟度的增加呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)且在果實(shí)中的分布也極為不均勻(Sun et al, 2005)。沙田柚成熟果實(shí)苦味物質(zhì)主要以柚皮苷為主，主要分布在中果皮和囊衣中，汁胞中含量最少，這與Sun et al(2005)的結(jié)果一致。在貯藏過(guò)程中各組織柚皮苷含量起伏波動(dòng)并逐漸上升，說(shuō)明柚皮苷等黃酮類化合物可能具有采后合成特性。三種貯藏方式相比，在貯藏后期，經(jīng)4 ℃低溫貯藏的果實(shí)其外果皮、中果皮和囊衣中柚皮苷含量最低，這可能因?yàn)榈蜏匾种屏髓制ぼ盏牟珊蠛铣?。而在果?shí)汁胞中，經(jīng)4 ℃低溫貯藏的果實(shí)柚皮苷含量上升速度最快，室溫包膜的果實(shí)上升速度最慢，這可能與植物自身的防御反應(yīng)為提高生物抗氧化性有關(guān)，且環(huán)境條件變化越明顯其合成速度越快，具體作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

柑橘類果實(shí)中另一類苦味物質(zhì)是檸檬苦素類化合物，以檸檬苦素和諾米林等為主(眭順照等，2008)。檸檬苦素類化合物的產(chǎn)生是以角鯊烯為起始物，在植物體內(nèi)通過(guò)三萜的生物合成途徑合成。首先在莖部的篩管中經(jīng)醋酸和甲羥戊酸合成檸檬苦素類似物的最初前體物質(zhì)諾米林，再向葉、果實(shí)和種子轉(zhuǎn)運(yùn)(Nakatani, 2001)，諾米林經(jīng)過(guò)檸檬苦素群、宜昌根辛群、卡拉敏群以及醋酸酯類檸檬苦素類似物群4個(gè)合成途徑最終形成檸檬苦素類化合物(蔡護(hù)華和橋永文男，1996)。本研究表明，在成熟沙田柚果實(shí)中檸檬苦素和諾米林主要存在種子中，汁胞中含量最低，在貯藏過(guò)程中各組織檸檬苦素含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。但檸檬苦素在水溶液中的苦味閾值約為6 mg·kg-1，比柚皮苷的苦味強(qiáng)度高20倍(Kuroyanagi et al, 2008)，因此檸檬苦素可能是影響沙田柚口感最主要的苦味成分。

本研究在貯藏第1～30天各處理果實(shí)汁胞中檸檬苦素含量急劇上升然后下降，且低溫貯藏的果實(shí)汁胞中檸檬苦素含量高于室溫包膜和不包膜的果實(shí)。柑橘果實(shí)中存在少量檸檬苦素，但卻存在大量的檸檬苦素前體物質(zhì)-檸檬苦素A環(huán)內(nèi)酯(Breksa et al, 2005)，當(dāng)果實(shí)受到迫害時(shí)，果汁細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)隔膜中的檸檬苦素A環(huán)內(nèi)酯暴露在酸性果汁環(huán)境中，同時(shí)在檸檬苦素D環(huán)內(nèi)酯水解酶作用下快速轉(zhuǎn)變成檸檬苦素(蔡護(hù)華和橋永文男，1996)。因此貯藏前期檸檬苦素含量的增加可能因?yàn)楣麑?shí)在離開(kāi)樹(shù)體后為適應(yīng)環(huán)境變化進(jìn)行自身調(diào)節(jié)，在檸檬苦素D環(huán)內(nèi)酯水解酶作用下合成檸檬苦素，且4 ℃低溫脅迫更能促進(jìn)檸檬苦素合成與轉(zhuǎn)化，這與丁帆(2010)研究一致。而汁胞中諾米林含量以4 ℃低溫貯藏的果實(shí)最低，可能因?yàn)榈蜏丨h(huán)境促進(jìn)了諾米林作為合成前體向檸檬苦素類似物進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

王壯(2011)研究了不同地理位置柑橘果實(shí)檸檬苦素和諾米林的含量，結(jié)果表明其主要受溫度影響，檸檬苦素含量隨溫度的升高呈下降趨勢(shì)，而諾米林則呈上升的變化趨勢(shì)，這與我們的研究不一致，這可能因?yàn)楣麑?shí)在發(fā)育和采后過(guò)程中苦味物質(zhì)的作用機(jī)制不同。而在外果皮、囊衣和種子中，經(jīng)4 ℃低溫貯藏的果實(shí)柚皮苷和檸檬苦素含量低于室溫貯藏，與汁胞中不一致，這可能因?yàn)榻M織中含水量和酸堿度不同，汁胞在環(huán)境脅迫下反應(yīng)更明顯，而在其他組織存在著脅迫條件下苦味物質(zhì)的合成與自然衰老過(guò)程中物質(zhì)降解的一個(gè)平衡，也可能存在組織間物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，具體原因需要進(jìn)一步研究。

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Effects of different storage conditions on changes of bitter substance of “Shatian” Pomelo

LIU Ping1,2, HUANG Chun-Xia1,2, DENG Guang-Zhou1,2*, FAN Qi-Jun1,2, NIU Ying1,2

( 1.GuangxiAcademyofSpecialtyCrops, Guilin 541004, China; 2.GuangxiKeyLaboratoryofCitrusBiology, Guilin 541004, China )

Abstract:The “Shatian” Pomelo (Citrus grandis Osbeck) was native to Guangxi, rich in nutrition and for hypertension and diabetes patients to eat. In recent years, there were many problems in the industry, such as quality decreased, smell and bitter generated. The “Shatian” Pomelo were stored under ambient temperature with film (A), ambient temperature without film (B) and 4 ℃ without film (C). Naringin, limonin and nomilin contents in different sues of fruits were determined during storage by high-performance liquid chromatography. The results showed that Naringin as main bittering substance of Shatian” Pomelo was distributed in the albedos and segment membranes. Limonoids mainly distributed in the seeds and flavedos, and nomilin mainly distributed in the seeds. Changes of bittering substance contents were different during storage under three storage conditions. The naringin content slightly increased during storage, while limonin and nomilin contents declined overall with a minor fluctuation. The contents of limonin and nomilin in juice sac increased firstly and then decreased. On the 30th day of storage, A, B and C storage conditions of naringin contents in juice sacs were (0.139 ± 0.006), (0.190 ± 0.009) and (0.194 ± 0.019) mg·g-1respectively and limonin contents were (47.28 ± 1.91), (33.64 ± 1.90) and (84.19 ± 5.56) μg·g-1respectively. Comparing with the A and B storage conditions, the contents of naringin and limonin of fruit juice sac under 4 ℃ low temperature storage (C storage conditions) were the highest. On the contrary, the contents of naringin, limonin and nomilin in flavedos, albedos, segment membranes and seeds were the lowest under C storage condition. This study provides theoretical guides for storage of postharvest “Shatian” Pomelo.

Key words:“Shatian” Pomelo, postharvest storge, HPLC(high-performance liquid chromatography), naringin, limonin, nomilin

DOI:10.11931/guihaia.gxzw201409034

收稿日期:2014-09-16修回日期：2015-03-23

基金項(xiàng)目：廣西自然科學(xué)基金(2012GXNSFAA053040)；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)專項(xiàng)(桂農(nóng)業(yè)發(fā)〔2011〕33號(hào))；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(桂科能1347013-9；桂科能14123006-31)[Supported by the Natural Science Foundation of Guangxi (2012GXNSFAA053040); Guangxi Special Fund for Innovation Team Construction of the National System of Modern Agricultural Technology (〔2011〕33號(hào))]； Scientific Research and Technology Development Project of Guangxi(1347013-9；14123006-31)。

作者簡(jiǎn)介：劉萍(1983-)，女，山西左權(quán)人，碩士，助理研究員，從事采后生物技術(shù)與研究工作，(E-mail)liupingsmile@126.com。 *通訊作者：鄧光宙，高級(jí)農(nóng)藝師，從事柑橘品種選育及柑橘無(wú)病苗繁育研究工作，(E-mail)dgz66@126.com。

中圖分類號(hào)：Q945

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-3142(2016)06-0658-05

劉萍，黃春霞，鄧光宙，等. 不同貯藏條件對(duì)沙田柚果實(shí)苦味物質(zhì)含量的影響[J]. 廣西植物， 2016， 36(6)：658-662

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