李果實冷藏期間能量物質與乙醇含量關系的研究

李曉燦，程衛(wèi)，焦慎江，王良，顧玉紅，趙志磊，*

（1.河北大學質量技術監(jiān)督學院，河北保定071002；2.保定市園林局競秀公園管理處，河北保定071000；3.河北農業(yè)大學生命科學學院，河北保定071000）

李果實冷藏期間能量物質與乙醇含量關系的研究

李曉燦1，程衛(wèi)1，焦慎江1，王良2，顧玉紅3，趙志磊1，*

（1.河北大學質量技術監(jiān)督學院，河北保定071002；2.保定市園林局競秀公園管理處，河北保定071000；3.河北農業(yè)大學生命科學學院，河北保定071000）

為探明李果實冷藏期間能量物質與乙醇含量的關系，利用高效液相色譜法及氣相色譜-質譜聯(lián)用技術分別對兩種不同成熟度‘安格諾’李果實中的能量物質及乙醇含量進行測定，分析各能量物質及能荷值與乙醇含量的相關性，結果表明：不同成熟度李果實在冷藏期間ATP、ADP及AMP含量變化趨勢差異較大；經相關性分析發(fā)現(xiàn)，中等成熟度的李果實中ATP、ADP及AMP含量與乙醇含量均成正相關，其中，ATP含量與乙醇含量成顯著正相關，r=0.971；而高等成熟度的李果實中ATP及AMP含量與乙醇含量均成負相關，ADP含量與乙醇含量成顯著正相關，r=0.954；另外，這兩種不同成熟度李果實中的能荷值與乙醇含量均成負相關，較低的能荷可促進乙醇含量的增加，進而影響果實風味劣變，本研究從能量供應與虧損角度揭示了李果實采后風味劣變的原因，為采取合理措施保障果實正常能量需求，延長貯藏期提供了技術理論支持。

高效液相色譜；‘安格諾’李果實；能量物質；能荷；乙醇

能量是維系生物生命活動的基礎。生物體內的能量物質主要是由ATP、ADP和AMP組成，這3種能量物質決定了的能荷大小，表示生物體內能量物質的可利用水平。能量水平是影響果實采后生理狀態(tài)的一個重要因素［1］，果實采后貯期組織細胞的能量狀態(tài)對保持細胞膜的完整性發(fā)揮了重要作用［2］。有研究表明果實的衰老和能量供應水平呈現(xiàn)負相關性，當能量水平下降時直接導致荔枝［3-4］、蘋果［5］、梨［6］等多種果實的衰老。果實在低溫貯藏下發(fā)生冷害也與能量供應不足有關［7］，果實能量虧損越多，冷害發(fā)生越嚴重。此外，低溫引起砂糖橘果實線粒體功能失調，導致能量缺乏，從而導致砂糖橘乙醇含量上升，這與砂糖橘的風味劣變密切相關。目前，鮮見關于李果實冷藏期間能量物質組分和含量變化及其對乙醇含量影響的報道。本文以‘安格諾’李果實為試驗試材，通過分析能量物質的含量及能荷的變化對乙醇的影響，旨在闡明李果實冷藏期間果實能量水平與風味劣變的關系。

1材料與方法

1.1試驗材料

以晚熟品種“安格諾李”為試材，根據花后發(fā)育時間分中等成熟度（采收時果皮呈深紫色，底色發(fā)黃，果實硬）；高成熟度果（果皮呈紫黑色，底色發(fā)紫，果肉基部發(fā)軟）。兩個成熟度采收，采后李果實運到實驗室預冷后，挑選出大小一致、沒有病、蟲害及機械損傷的果實置于果框中，每個成熟度100個果實，在0℃下貯藏75 d（RH 90%～95%）。每隔25天取25個果實去皮后取果肉經液氮速凍后-80℃儲藏。

1.2HPLC測定李果實中的能量物質

1.2.1樣品前處理

準確稱取12 g李果實樣品于研缽中，迅速研磨充分后，加入6 mL預冷的高氯酸冰浴提取10 min，勻漿液在4℃、10 000 r/min條件下離心20 min，吸取5 mL上清液并迅速用氫氧化鉀溶液中和至pH6.8，冰浴沉淀高氯酸鉀30 min，再于4℃、10 000 r/min條件下離心30 min，吸取上清液過0.45 μm的水系濾膜，過濾后待測，每個樣品重復進樣3次。

1.2.2液相色譜分析條件

Agilent TC-C18（5 μm，250 mm×4.6 mm）柱分離，柱溫：35℃；流動相：0.05 mol/L的磷酸二氫銨溶液（pH=6.25，含5%甲醇）；流速：1.0 mL/min；進樣量：20 μL；檢測波長：254 nm。采用外標法定量分析。李果實樣品中能量物質HPLC色譜圖見圖1。

1.2.3能荷的測定方法

按照Chen等［8］介紹的能荷（EC）的計算公式呈現(xiàn)不同成熟度的李果實冷藏期間的能荷變化。

圖1　李果實樣品中能量物質HPLC色譜圖Fig.1HPLC chromatogram of the energy substance in the fruit samples

式中：［ATP］、［ADP］、［AMP］分別表示ATP、ADP、AMP的含量。

1.3GC-MS測定李果實中的乙醇

1.3.1樣品前處理

將李果實350.0 g研磨成果漿攪拌均勻，稱量8.0 g果泥放在20 mL頂空樣品瓶中，加入氯化鈉2.4 g，使用玻璃棒對果漿進行攪拌，將瓶口密封，放進恒溫40℃恒溫水浴30 min。用固相微萃取萃取頭吸附30 min將萃取頭插入到氣相色譜儀中采集數(shù)據。

1.3.2色譜－質譜聯(lián)用條件

色譜柱使用Thermo TG-WAXMS（60 m×0.25 mm× 0.25 μm）；進樣口溫度240℃；載氣為氦氣，柱流量0.8 mL/min，不分流進樣，3 min以后將開啟分流閥，分流比為100∶1；程序升溫：起始溫度45℃，保持2 min，然后以3℃/min的速度升溫到175℃，保持2 min，最后以8℃/min的速度增加到240℃，保持10 min；色譜－質譜接口的溫度設置為240℃；離子源的溫度設置為230℃；電子能量為70 eV；離子化方式為EI；掃描質量范圍為20 u～500 u。采用外標法定量分析。李果實樣品中乙醇GC-MS色譜圖見圖2。

圖2　李果實樣品中乙醇GC-MS色譜圖Fig.2Ethanol GC-MS chromatogram of plum fruit sample

1.4數(shù)據處理

試驗數(shù)據統(tǒng)計分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行相關性分析，結果用平均值±標準誤（SE）表示。

2結果與分析

2.1不同成熟度李果實冷藏期間的ATP含量變化

不同成熟度的李果實冷藏期間的ATP含量變化見圖3。

圖3　不同成熟度的李果實冷藏期間ATP含量變化Fig.3Changes of ATP content of plum fruit in different maturity during storage

由圖3可知，不同成熟度李果實在冷藏期間ATP含量變化趨勢不同。中等成熟度的李果實在貯藏0～25 d內ATP含量急劇下降，隨冷藏期間含量變化不大，冷藏結束時比高等成熟度的李果實含量高16.67%；高等成熟度的李果實在整個冷藏期間ATP含量變化不大，第50天時達到最小值，比同期中等成熟度的李果實含量低22.08%。

2.2不同成熟度李果實冷藏期間的ADP含量變化

不同成熟度的李果實冷藏期間的ADP含量變化見圖4。

圖4　不同成熟度的李果實冷藏期間ADP含量變化Fig.4Changes of ADP content of plum fruit in different maturity during storage

由圖4可知，在冷藏期間，中等和高等成熟度的李果實ADP含量變化趨勢差異較大。中等成熟度的李果實ADP含量在整個冷藏期間呈下降趨勢，冷藏0 d ADP含量比同期高等成熟度的李果實高296.88%；高等成熟度的李果實在整個冷藏期間ADP含量呈緩慢上升趨勢，冷藏結束時比中等成熟度的李果實ADP含量高105.88%。

2.3不同成熟度李果實冷藏期間的AMP含量變化

不同成熟度的李果實冷藏期間的AMP含量變化見圖5。

圖5　不同成熟度的李果實冷藏期間AMP含量變化Fig.5Changes of AMP content of plum fruit in different maturity during storage

由圖5可知，不同成熟度李果實在冷藏期間AMP含量變化差異較大。中等成熟度的李果實在0～50 d內快速下降至最小值0.27 μg/g，比同期高等成熟度的李果實低37.21%，隨后冷藏期間AMP含量變化不大；高等成熟度的李果實在0～25 d內AMP含量急劇下降了43.4%，隨后緩慢上升，第50天時達到峰值，冷藏結束時兩者含量差異不大。

2.4不同成熟度李果實冷藏期間的能荷變化

不同成熟度的李果實冷藏期間的能荷變化見圖6。

圖6　不同成熟度的李果實冷藏期間能荷變化Fig.6Changes of E.C of plum fruit in different maturity during storage

由圖6可知，中等成熟度和高等成熟度的李果實在冷藏期間能荷變化呈相反趨勢。中等成熟度的李果實在0～25 d含量變化不大，在貯藏第50天時達到峰值0.83，比同期高等成熟度的李果實高7.79%；高等成熟度的李果實能荷值在0～25 d迅速上升并在冷藏第25天達到峰值0.84，比同期中等成熟度的李果實高8.19%，冷藏25 d～50 d急劇下降，冷藏結束時比中等成熟度的李果實能荷低4.72%。

2.5不同成熟度李果實冷藏期間的乙醇含量變化

不同成熟度的李果實冷藏期間乙醇含量變化見圖7。

由圖7可看出，不同成熟度的李果實冷藏期間乙醇含量變化趨勢差異很大。中等成熟度的李果實在0～25 d內乙醇含量下降了50.58%，隨后的冷藏期間變化不大；高等成熟度的李果實在冷藏前50天乙醇含量變化不大，冷藏50 d～75 d乙醇含量急劇上升，冷藏結束時比中等成熟度的李果實含量高529.47%。

圖7　不同成熟度的李果實冷藏期間乙醇含量變化Fig.7Changes of alcohol in the plum fruit of different maturity during storage

2.6不同成熟度李果實冷藏期間各能量物質及能荷值與乙醇含量的相關性分析

各能量物質及能荷值與乙醇含量的相關系數(shù)見表1。

表1　各能量物質及能荷值與乙醇含量的相關系數(shù)Table 1The correlation coefficient between alcohol content and energy substances，energy charge

由表1可知，不同成熟度李果實在冷藏期間ATP、ADP及AMP含量與乙醇含量的相關性差異較大，而能荷值與乙醇含量均成負相關。中等成熟度的李果實中ATP、ADP及AMP含量與乙醇含量均成正相關，其中，ATP含量與乙醇含量成顯著正相關，相關系數(shù)r= 0.971；高等成熟度的李果實中ATP及AMP含量與乙醇含量均成負相關，ADP含量與乙醇含量成顯著正相關，相關系數(shù)r=0.954。

3討論與結論

果實的能量水平在維持細胞膜穩(wěn)定的過程中起重要作用，研究果實的能量水平及能荷變化對揭示果實的品質變化具有重要的理論意義。已有研究表明，不同貯藏溫度下同種果實的能荷值變化不同。桃果實在0℃和5℃貯藏溫度下能荷值呈下降趨勢，而10℃貯藏溫度下果實能荷值呈先上升后下降趨勢［9］；獼猴桃在15℃貯藏條件下能荷值呈先上升后下降再上升趨勢，而25℃貯藏溫度下能荷值在保持一定時間后開始上升［1］。本文研究發(fā)現(xiàn)，不同成熟度的李果實在冷藏期間的能荷值變化也不同。中等成熟度的李果實能荷值呈先下降后上升再下降的趨勢，高等成熟度的李果實能荷值呈先上升后下降再上升的趨勢。經相關性分析發(fā)現(xiàn)，中等成熟度的李果實中ATP、ADP及AMP含量與乙醇含量均成正相關，其中，ATP含量與乙醇含量成顯著正相關，高等成熟度的李果實中ATP及AMP含量與乙醇含量均成負相關，ADP含量與乙醇含量成顯著正相關。乙醇是無氧呼吸的產物，其含量變化可以反映無氧呼吸的強度。研究發(fā)現(xiàn)不同成熟度的李果實的能荷值與乙醇含量呈負相關，這與較低的能荷水平增強了無氧呼吸代謝導致乙醇含量上升有關。而過多乙醇含量的積累，又會影響果實風味，導致風味劣變［10-11］，嚴重時甚至使果實喪失商品價值。

因此，本文通過分析不同成熟度李果實中能量物質及乙醇含量的變化，明確了能荷值與乙醇含量的關系，從能量供應與虧損角度揭示了李果實采后風味劣變的原因，為進一步采取措施來保障果實能量需求，延長貯藏期提供技術理論支持。

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Study on the Relationship between Energy Substances and Ethanol Content of'Angeleno' Plum Fruit during Cold Storage

LI Xiao-can1，CHENG Wei1，JIAO Shen-jiang1，WANG Liang2，GU Yu-hong3，ZHAO Zhi-lei1，*
（1.College of Quality and Technical Supervision，Hebei University，Baoding 071002，Hebei，China；2.Jingxiu Park Management Office，Garden Bureau of Baoding City，Baoding 071000，Hebei，China；3.College of Life Science，Agricultrue University of Hebei，Baoding 071000，Hebei，China）

In order to evaluated the relation between the energy substances and ethanol content in two different maturity degree'Angeleno'plums，the energy substances and ethanol content were analyzed by high performance liquid chromatography（HPLC）and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS），the correlation between energy substances content and the ethanol content were analyzed.The results showed that the trends of ATP，ADP and AMP content in different maturity degree plum were different.The ATP，ADP and AMP content in the middle maturity degree plum were positively correlated to the alcohol content，and the positive correlation between the ATP content and ethanol content was significant，correlation coefficient was 0.971.But in the high maturity degree plum，the ATP and AMP content were negatively correlated to the alcohol content，and the positive correlation between the ADP content and ethanol content was significant，and correlation coefficient was 0.954.In addition，the energy charge in the two different maturity degree plum was nagatively correlated to the alcohol content.Low energy charge could be increased the ethanol content of plum，which could be the reason of the plum flavor deterioration.This study could be provide the technical and theoretical support for taking measures to ensure normal power requirements and extend the storage life of'Angeleno'plum.

HPLC；'Angeleno'plumfruit；energysubstances；energycharge；ethanol

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.19.001

2015-11-25

國家自然科學基金資助項目（31201430）；河北省自然科學基金資助項目（C2013201113，C2015204182）；公益性（農業(yè)）科研專項資助項目（201303075）

李曉燦（1989—），女（漢），研究生，研究方向：食品質量檢測技術。

趙志磊（1977—），男，教授，博士，研究方向：食品質量檢測技術。