外源精胺對(duì)哈密大棗冷藏期間貯藏特性的影響

張政，王倩，吳斌，李照楠，張輝，*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，新疆烏魯木齊830091；3.新疆農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊830091）

外源精胺對(duì)哈密大棗冷藏期間貯藏特性的影響

張政1，王倩1，吳斌2，3，李照楠1，張輝1，*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，新疆烏魯木齊830091；3.新疆農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊830091）

為了研究多胺處理對(duì)棗果實(shí)采后冷藏期間貯藏特性的影響，探討保持鮮棗果實(shí)品質(zhì)的方法。以綠熟期哈密大棗為試材，用濃度分別為1×10-4、1×10-5、1×10-6mol/L的精胺溶液室溫處理鮮棗果實(shí)24h，并在（0±0.5）℃冷庫(kù)中貯藏 30 d。研究表明：精胺處理可有效延緩鮮棗果實(shí)硬度下降，維持果實(shí)中可溶性固形物、可滴定酸以及VC的含量，抑制鮮棗果實(shí)的呼吸作用和多酚氧化酶（PPO）的活性，減少果實(shí)的腐爛率。由此表明，濃度為1×10-4mol/L精胺處理能顯著延緩鮮棗果實(shí)的衰老，提高果實(shí)的冷藏期間的貯藏品質(zhì)。

精胺；哈密大棗；貯藏特性

哈密大棗、駿棗和灰棗是新疆三大主載紅棗品種。其中，哈密大棗是哈密地區(qū)的標(biāo)志性產(chǎn)品。2014年，哈密地區(qū)大棗栽培面積為21 906公頃，產(chǎn)量達(dá)26 767 t，均位列新疆第六位[1]。哈密大棗顆粒飽滿(mǎn)，皮薄肉厚，含有人體所需的18中氨基酸，VC含量為灰棗的5.2倍～9.4倍；此外，大棗中還含有多糖、總黃酮和環(huán)磷酸腺苷等生物活性物質(zhì)，具有營(yíng)養(yǎng)和保健雙重功效[2-3]。鮮棗在采收后呼吸作用不斷增強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)被消耗；同時(shí)，乙烯的釋放也會(huì)導(dǎo)致棗果實(shí)出現(xiàn)軟化、褐變和腐爛等問(wèn)題，使哈密大棗的貯藏期縮短[4]。為此，在減少哈密大棗營(yíng)養(yǎng)成分損失的前提下，延長(zhǎng)棗果實(shí)的貨架期就顯得尤為重要。

植物中最豐富的多胺（Polyamines，Pas）是精胺（Spermin，Spm）、亞精胺（Spermidine，Spd）以及腐胺（Putrescine，Put）[5]。與亞精胺與腐胺相比，精胺擁有4個(gè)氨基，是多胺中活性最強(qiáng)的物質(zhì)[6]。有研究表明多胺能增強(qiáng)玉米幼苗[7]、草莓[8]、石榴[9]和杏[10]等果蔬在低溫脅迫作用下抗氧化酶的活性，同時(shí)清除自由基，減少膜脂過(guò)氧化，從而抑制果蔬冷害的發(fā)生。目前，關(guān)于多胺對(duì)果蔬采后品質(zhì)影響的研究，主要集中在外源亞精胺處理，對(duì)于精胺處理以及鮮棗貯藏鮮有報(bào)道[11-12]。因此，本文以哈密大棗為試材，研究不同濃度的精胺處理對(duì)哈密大棗冷藏期間相關(guān)貯藏特性的影響，為精胺調(diào)控哈密大棗果實(shí)成熟與衰老提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為新疆哈密大棗，于2014年8月26日采自新疆哈密地區(qū)。挑選大小均一、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的綠熟期大棗。單果組織硬度為（3.61±0.05）kg/cm3，可溶性固形物含量（8.00±0.41）%。

1.2 精胺處理

將供試材料隨機(jī)分組，每組紅棗果實(shí)重5.0 kg（共12組）。在室溫（25℃～28℃）下，分別用 1×10-4、1×10-5、1×10-6mol/L精胺溶液對(duì)紅棗進(jìn)行噴灑處理，以蒸餾水為對(duì)照。噴灑完畢，將果實(shí)用聚乙烯薄膜快速密封，室溫放置24 h后，在（0±0.5）℃的冷庫(kù)中貯藏，各處理重復(fù)3次。冷藏期間，每隔5天對(duì)哈密大棗的硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、VC含量、腐爛率、呼吸速率和多酚氧化酶活性進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次。

1.3 儀器與試劑

TU-1810紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；JY2002電子天平：上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；GL-20G-Ⅱ離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；DZKW-S-4型恒溫水浴鍋：北京北京永光明醫(yī)療儀器廠；PHS-3C精密酸度計(jì)：上海精密儀器儀表有限公司；WYT-32手持糖度計(jì)：成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司；TNHW-1型二氧化碳測(cè)定儀：壇市泰納儀器廠，F(xiàn)HR-5果實(shí)硬度計(jì)：日本竹村。

酚酞：北京芳香醫(yī)藥化工研制公司；氫氧化鈉：天津市百世化工有限公司；草酸：上海冠戈實(shí)業(yè)有限公司；抗壞血酸：天津市北辰方正試劑廠；2，6-二氯酚靛酚、鄰苯二酚：天津市福晨化學(xué)試劑廠；曲拉通：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；精胺：Sigma公司。

1.4 試驗(yàn)指標(biāo)及測(cè)定方法

1.4.1 硬度測(cè)定方法

用FHR-5果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。每個(gè)處理組隨機(jī)選取6個(gè)果實(shí)，對(duì)每個(gè)果實(shí)去皮，沿赤道部位選取2個(gè)對(duì)應(yīng)面測(cè)定，取平均值，用kg/cm2表示。

1.4.2 腐爛率測(cè)定

腐爛率/%＝腐爛的個(gè)數(shù)/總個(gè)數(shù)×100

每次取樣前檢查棗果腐爛情況，剔除腐爛的棗果并記錄個(gè)數(shù)，等試驗(yàn)結(jié)束之后，計(jì)算腐爛率。

1.4.3 呼吸強(qiáng)度測(cè)定

取1.00 kg果實(shí)，用CO2紅外分析儀直接測(cè)定紅棗的呼吸強(qiáng)度。

1.4.4 可溶性固形物測(cè)定

用WYT-32手持折光儀測(cè)定。每個(gè)處理組中隨機(jī)選取6個(gè)果實(shí)，對(duì)果實(shí)進(jìn)行去皮、去核、切碎后將果實(shí)放在研缽中進(jìn)行研磨混合，用紗布包裹取汁測(cè)定可溶性固形物含量，單位：%。

1.4.5 可滴定酸的測(cè)定

采用酸堿中和滴定法[13]。每個(gè)處理組中隨機(jī)選取6個(gè)果實(shí)，果實(shí)去皮、去核。稱(chēng)取15.0 g預(yù)處理的果實(shí)樣品置于打漿機(jī)中，加入85 mL蒸餾水，進(jìn)行打漿。取25 mL棗漿于錐形瓶中，加入2滴酚酞指示劑，用已標(biāo)定的0.1 mol/L NaOH溶液滴定至終點(diǎn)，15 s不褪色。記錄滴定液用量，根據(jù)公式計(jì)算可滴定酸含量。

1.4.6 VC測(cè)定

采用2，6-二氯酚靛酚溶液滴定法[14]。每個(gè)處理組中隨機(jī)選取6個(gè)果實(shí)，果實(shí)去皮、去核。稱(chēng)取10.0 g預(yù)處理的果實(shí)樣品置于打漿機(jī)中，加入10 mL 2%草酸溶液，打漿。取25 mL棗漿于錐形瓶中，用已經(jīng)標(biāo)定的2，6-二氯酚靛酚溶液進(jìn)行滴定，以呈現(xiàn)的粉紅色在15 s內(nèi)不消失為終點(diǎn)，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)，平行3次。

1.4.7 多酚氧化酶的測(cè)定

參照曹建康[13]等的方法，略有改進(jìn)。分別稱(chēng)取5.0 g果實(shí)樣品，置于研缽中，加入5.00mL提取緩沖液，在冰浴條件下研磨成勻漿，于4℃、12 000 r/min離心30 min，收集上清液即為酶提取液。取4支試管（3支為試驗(yàn)組，1支為空白對(duì)照CK），分別加入4.0 mL 50 mmol/L pH＝5.5的醋酸緩沖液和1.0 mL 50 mmol/L鄰苯二酚，在空白對(duì)照中加入0.2 mL 10%的三氯乙酸，兩支試管在37℃水浴鍋中預(yù)熱，隨后分別加入0.5 mL酶提取液，立即計(jì)時(shí)，在反應(yīng)2 min時(shí)向試驗(yàn)組中加入0.2 mL 10%的三氯乙酸，冷卻后，在紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)波長(zhǎng)為435 nm下測(cè)量吸光度。

1.5 數(shù)據(jù)處理

Sigma Plot 10.0軟件作圖，使用SPSS 18.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，多重比較和顯著性檢驗(yàn)利用LSD法，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 精胺處理對(duì)哈密大棗硬度的影響

精胺處理對(duì)哈密大棗硬度的影響見(jiàn)圖1。

如圖1所示，棗果實(shí)在冷藏期間，果實(shí)的硬度呈下降趨勢(shì)，1×10-4、1×10-5、1×10-6mol/L 精胺處理果實(shí)硬度變化趨勢(shì)與對(duì)照果一致。在第15天時(shí)，變化較為明顯，有精胺處理的鮮棗果實(shí)硬度高于對(duì)照；而不同濃度的精胺處理對(duì)鮮棗硬度的影響不同，濃度高的精胺能顯著延緩果實(shí)硬度的下降（P＜0.05）。第25天時(shí)，1×10-4mol/L和1×10-6mol/L精胺處理的果實(shí)硬度仍顯著高于對(duì)照（P＜0.05），但 1×10-4mol/L 和 1×10-6mol/L 精胺處理間無(wú)顯著差異（P＞0.05）?？梢?jiàn)，精胺處理能抑制果實(shí)的軟化現(xiàn)象。

圖1 精胺處理對(duì)哈密大棗硬度的影響Fig.1 Effect of spermine treatment on firmness of‘Hami’jujube

2.2 精胺處理對(duì)哈密大棗可溶性固形物含量的影響

精胺處理對(duì)哈密大棗可溶性固形物含量的影響見(jiàn)圖2。

由圖2可知，在整個(gè)冷藏期間，哈密大棗的可溶性固形物含量呈先上升后下降趨勢(shì)，且在第5天可溶性固形物含量達(dá)最大值13.2%。此時(shí)，各濃度精胺處理鮮棗果實(shí)的可溶性固形物含量均低于對(duì)照組，1×10-4mol/L精胺處理鮮棗果實(shí)的可溶性固形物含量最低為9.70%。冷藏第20天時(shí)，各濃度精胺處理能顯著抑制可溶性固形物的分解（P＜0.05），但各處理間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。貯藏后期，各濃度精胺處理對(duì)鮮棗果實(shí)中可溶性固形物含量影響不顯著（P＞0.05）。說(shuō)明在冷藏前期，精胺處理能延緩可溶性固形物的積累，貯藏后期抑制可溶性固形物的快速分解，保持了鮮棗的食用品質(zhì)。

2.3 多胺處理對(duì)哈密大棗可滴定酸含量的影響

多胺處理對(duì)哈密大棗可滴定酸含量的影響見(jiàn)圖3。

圖3 精胺處理對(duì)哈密大棗可滴定酸含量的影響Fig.3 Effect of spermine treatment on titratable acid content of‘Hami’jujube

由圖3可以看出，在整個(gè)冷藏過(guò)程中，鮮棗果實(shí)中的可滴定酸含量總體呈先上升后下降趨勢(shì)。冷藏初期，1×10-4mol/L精胺處理鮮棗果實(shí)的可滴定酸含量在貯藏第10天達(dá)最大值1.66 mg/100 g，并且在第15天時(shí)仍顯著高于其他處理（P＜0.05）。冷藏至第30天時(shí)，1×10-5mol/L精胺處理鮮棗果實(shí)的可滴定酸含量低于對(duì)照組，說(shuō)明該濃度處理在冷藏后期不能有效抑制可滴定酸的分解過(guò)程，即作為呼吸底物被消耗和轉(zhuǎn)化成糖；而1×10-4mol/L和1×10-6mol/L精胺處理則延緩了鮮棗果實(shí)中可滴定酸的分解過(guò)程（P＜0.05），但1×10-4mol/L和1×10-6mol/L精胺處理間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

2.4 多胺處理對(duì)哈密大棗VC含量的影響

多胺處理對(duì)哈密大棗VC含量的影響見(jiàn)圖4。

圖4 精胺處理對(duì)哈密大棗VC含量的影響FIg.4 Effect of spermine treatment on VCcontent of‘Hami’jujube

VC的含量是評(píng)價(jià)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖4可知，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮棗果實(shí)中VC的含量呈上升趨勢(shì)，且各濃度精胺處理鮮棗中的VC含量變化與對(duì)照一致。貯藏前期，對(duì)照組鮮棗果實(shí)中維生素C含量始終高于各濃度精胺處理組，但冷藏至第30天時(shí)，對(duì)照組鮮棗果實(shí)中VC含量開(kāi)始下降；而1×10-4mol/L和1×10-5mol/L精胺處理的鮮棗果實(shí)中VC含量仍在增長(zhǎng)，含量分別為49.5 mg/100 g和53.8 mg/100 g。表明 1×10-4mol/L 和 1×10-5mol/L 精胺處理在貯藏后期能顯著延緩鮮棗果實(shí)中VC含量的分解過(guò)程（P＜0.05）。

2.5 多胺處理對(duì)哈密大棗腐爛率的影響

多胺處理對(duì)哈密大棗腐爛率的影響見(jiàn)表1。

表1 精胺處理對(duì)哈密大棗腐爛率的影響Table 1 Effect of spermine treatment on decay rate of‘Hami’jujube%

腐爛率直接反映了各濃度的精胺處理對(duì)哈密大棗貯藏效果的好壞。如表1所示，在冷藏的前25天，各濃度精胺處理和對(duì)照組的好果率均為100%，說(shuō)明貯藏前期，各濃度的精胺處理對(duì)于抑制鮮棗果實(shí)的腐爛率與對(duì)照組無(wú)顯著差異（P＞0.05）。貯藏第30天時(shí)，1×10-5mol/L和1×10-6mol/L精胺處理的鮮棗果實(shí)產(chǎn)生腐敗，而1×10-4mol/L精胺處理和對(duì)照組無(wú)霉?fàn)€產(chǎn)生，但該兩組組間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

2.6 多胺處理對(duì)哈密大棗呼吸速率的影響

多胺處理對(duì)哈密大棗呼吸速率的影響見(jiàn)圖5。

圖5 精胺處理哈密大棗呼吸速率的影響Fig.5 Effect of spermine treatment on respiration rate of‘Hami’jujube

由圖5可知，在冷藏過(guò)程中，鮮棗果實(shí)的呼吸速率呈先后下降趨勢(shì)。貯藏第20天時(shí)，對(duì)照組鮮棗果實(shí)出現(xiàn)明顯的呼吸高峰，呼吸速率為2.60 mL/（kg·h）；而各濃度的精胺處理則顯著延緩了鮮棗果實(shí)呼吸高峰的出現(xiàn)（P＜0.05）。冷藏至第30天時(shí)，各濃度精胺處理組都未出現(xiàn)呼吸高峰；與其他兩組精胺處理相比，1×10-4mol/L精胺處理鮮棗果實(shí)呼吸速率1.40 mL/（kg·h），顯著抑制了呼吸速率的增長(zhǎng)（P＜0.05）。

2.7 多胺處理對(duì)哈密大棗多酚氧化酶活性的影響

多胺處理對(duì)哈密大棗多酚氧化酶活性的影響見(jiàn)圖6。

圖6 精胺處理對(duì)哈密大棗多酚氧化酶的影響Fig.6 Effect of spermine treatment on PPO activity of‘Hami’jujube

由圖6可知，在冷藏期間，多酚氧化酶的活性呈先升高后下降趨勢(shì)，各濃度精胺處理與對(duì)照變化趨勢(shì)相似。對(duì)照組、1×10-5mol/L和1×10-6mol/L精胺處理鮮棗多酚氧化酶活性在第10天達(dá)最大值，分別為2.00、1.52、2.43 U/（g·min）。1×10-4mol/L精胺處理則延緩了鮮棗果實(shí)中多酚氧化酶活性高峰的出現(xiàn)，并且顯著抑制了多酚氧化酶的活性（P＜0.05）。

3 討論與結(jié)論

近年來(lái)，研究表明，采用適當(dāng)濃度的精胺能有效延緩杏[15]、葡萄[16]和菜用大豆[17]等果蔬的成熟和衰老。果實(shí)的硬度是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要因素之一，果實(shí)采收后，果肉中的淀粉等多糖類(lèi)物質(zhì)被分解消耗，這是引起果實(shí)軟化，硬度下降的主要原因[18]。試驗(yàn)中，高濃度（1×10-4mol/L）的多胺處理能有效延緩鮮棗果實(shí)硬度的下降，這與Kramer[19]等在蘋(píng)果上的研究一致。

在果實(shí)成熟衰老的進(jìn)程中，糖、酸以及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)參與組織代謝，不斷合成與分解，它們的含量直接影響到果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食用品質(zhì)，通常使用可溶性固形物、可滴定酸和VC等指標(biāo)來(lái)判定果實(shí)的品質(zhì)[20]。貯藏期間，由于果實(shí)中淀粉被分解轉(zhuǎn)化，可溶性固形物含量隨之增加[21]。棗果實(shí)的可滴定酸主要是蘋(píng)果酸，在貯藏的過(guò)程中，蘋(píng)果酸作為呼吸作用的底物被消耗，同時(shí)參與了三羧酸循環(huán)的代謝過(guò)程，因此可滴定酸的含量逐漸降低。朱新衛(wèi)[22]等通過(guò)研究精胺處理對(duì)新疆賽買(mǎi)提杏冷藏品質(zhì)的影響，證明了精胺能抑制可溶性固形物含量的下降，保持可滴定酸含量的穩(wěn)定。棗果實(shí)中VC含量在貯藏過(guò)程中發(fā)生的變化很大，本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，VC含量逐漸增加。陳娟[23]等研究了綠熟期哈密大棗在（0±0.5）℃冷藏條件下VC含量的變化，發(fā)現(xiàn)在果實(shí)軟化之前，VC含量呈上升趨勢(shì)。

呼吸作用是鮮棗采收后最主要生理活動(dòng)，對(duì)于其生命活動(dòng)具有重要意義。中國(guó)棗屬于高呼吸強(qiáng)度的果實(shí)，在0℃左右的低溫條件下，棗果實(shí)的呼吸強(qiáng)度是蘋(píng)果、梨的2倍～3倍，這是鮮棗不耐貯藏的一個(gè)重要原因[24]。呼吸作用越強(qiáng)，果實(shí)組織的新陳代謝速率越快，最終導(dǎo)致果實(shí)加速衰老、腐爛，而多胺處理能延緩果實(shí)呼吸高峰的出現(xiàn)，從而抑制果實(shí)的衰老[25]。試驗(yàn)中低濃度的精胺處理反而加速了鮮棗果實(shí)的腐爛，可能是低濃度的外源精胺處理并不能增加鮮棗果實(shí)的內(nèi)源精胺水平，反而使乙烯合成支路代謝量增加，導(dǎo)致鮮棗加速衰老[26]。

多酚氧化酶（PPO）是植物體內(nèi)普遍存在的一類(lèi)呼吸末端氧化酶，它催化酚類(lèi)化合物氧化為醌類(lèi)物質(zhì)，最終導(dǎo)致褐變發(fā)生。果實(shí)褐變是品質(zhì)劣質(zhì)最明顯的特征之一，也是貯藏保鮮的主要障礙。PPO在貯藏初期都呈快速上升趨勢(shì)，隨后顯著下降，這與前人研究結(jié)果相似，但PPO活性高峰出現(xiàn)的時(shí)間不同，這可能是試驗(yàn)材料不同導(dǎo)致的[27]。

綜上所述，采用精胺處理哈密大棗，能顯著提高冷藏期間鮮棗果實(shí)的貯藏品質(zhì)。1×10-4mol/L的多胺處理可有效延緩鮮棗果實(shí)硬度下降，維持果實(shí)中可溶性固形物、可滴定酸以及VC的含量，抑制鮮棗果實(shí)的呼吸作用和多酚氧化酶的活性，減少果實(shí)的腐爛率。

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Effects of Exogenous Spermine on Storage Properties of'Hami'Jujube during Cold Storage

ZHANG Zheng1，WANG Qian1，WU Bin2，3，LI Zhao-nan1，ZHANG Hui1，*
（1.Institute of Food Sciences and Medicine，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，Xinjiang，China；2.Institute of Agro-products Storage and Processing，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Urumqi 830091，Xinjiang，China；3.Xinjiang Laboratory of Agro-products Quality and Safety，Urumqi 830091，Xingjiang，China）

In order to study polyamines treatment on the storage properties of jujube during cold storage，and explore ways to maintain fresh jujube fruit quality.The mature green'Hami'jujube was treated with concentrations of 1×10-4，1×10-5，1×10-6mol/L spermine solution maintain 24 h at room temperature，and stored at （0±0.5）℃ for 30 d.Research showed that spermine treatment could significantly inhibited polyphenol oxidase（PPO）activity and respiration rate，and the decreased of firmness and decay rate，while delayed the increase of soluble solids，titratable acid and VC.1×10-4mol/L spermine significantly delayed the senescence，and improved the quality of jujube during cold storage.

spermine；‘Hami’jujube；storage properties

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.14.041

新疆特色林果貯運(yùn)保鮮及精深加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范（2011BAD27B01）

張政（1990—），男（漢），碩士研究生在讀，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。

*通信作者

2015-07-14