不同成熟度紅毛丹果實(shí)果肉品質(zhì)特性及抗氧化活性比較

朱文靖，張容鵠，鄧浩，林玉欽，馮建成*

（1.海南大學(xué)理學(xué)院，海南?？?570228）（2.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)研究所，海南省熱帶果蔬冷鏈研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南?？?571100）（3.福建省莆田市荔城區(qū)應(yīng)急管理局，福建莆田 351100）

紅毛丹（Nephelium lappaceumL.）原產(chǎn)于東南亞，是一種無(wú)患子科韶子屬熱帶水果。紅毛丹果皮革質(zhì)，表面覆蓋約2～4 cm 厚的軟刺。果實(shí)為核果，果肉多汁、約0.4～0.8 cm 厚、略帶白色、半透明或淺粉紅色且呈甜或微酸味道。種子呈橢圓形，體積大約為2.5～3.4 cm×1～1.5 cm[1]。紅毛丹味道鮮美、果實(shí)芳香，新鮮果肉含有48 種揮發(fā)物[2]。紅毛丹果肉含有豐富的還原型抗壞血酸（AsA），而且是微量元素銅和錳的良好來(lái)源[3]；紅毛丹果肉的抗壞血酸等效抗氧化能力（AEAC）為71.50 mg/100 g 鮮果[4]。由于受氣候等自然條件的限制，我國(guó)紅毛丹主要種植在海南省的保亭、瓊中及三亞等地區(qū)。紅毛丹果實(shí)不耐儲(chǔ)藏，采后2～3 d就會(huì)褐變，因此限制了其遠(yuǎn)銷(xiāo)。目前，生產(chǎn)中將成簇紅毛丹果實(shí)裝袋后用泡沫箱加冰以實(shí)現(xiàn)低溫貯藏，達(dá)到海南島島內(nèi)流通的目的。李奕星等[5]考察了3 種植物精油對(duì)紅毛丹果實(shí)的保鮮效果。然而，目前尚缺少紅毛丹果實(shí)采收成熟度相關(guān)的研究報(bào)道。

不同采收成熟度果蔬的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化能力呈現(xiàn)出較大差異。棗果生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，可溶性固形物、可溶性糖、酸隨著棗果成熟度的提高逐步積累，而AsA含量逐步減少[6]。番茄成熟階段AsA 的含量是綠色階段的2 倍[7]。隨著草莓果實(shí)成熟度增加，可溶性固形物（TSS）含量、總酸（TA）含量及揮發(fā)性香味物質(zhì)不斷發(fā)生變化，且其抗氧化能力不斷下降[8,9]。此外，成熟度對(duì)桑椹果實(shí)的抗氧化活性有顯著影響[10]。

采摘成熟度影響貯藏期間果實(shí)的品質(zhì)和生理特性；采摘過(guò)早口感不佳，而采摘過(guò)晚則不耐貯藏。紫紅龍火龍果成熟度Ⅱ即果皮全部著色、未完全轉(zhuǎn)紅為最適宜采收時(shí)期；該成熟度采收時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累充足，貯藏期品質(zhì)略?xún)?yōu)于完全成熟的果實(shí)[11]。在0℃、90%～95% RH 貯藏條件下，成熟度Ⅱ的鮮杏果實(shí)硬度、TSS 含量、AsA 水平和可榨汁量相對(duì)保持較好，成熟度Ⅱ即為鮮杏的適宜采收期[12]。成熟度越高的蘋(píng)果淀粉含量越低，冷藏過(guò)程中TSS 達(dá)到最大值需要時(shí)間越少。因此，成熟度是造成蘋(píng)果冷藏過(guò)程中品質(zhì)產(chǎn)生差異的一個(gè)主要因素[13]。

果皮是判斷紅毛丹果實(shí)成熟的關(guān)鍵[1]。根據(jù)果皮顏色，可以將紅毛丹果實(shí)分成4 個(gè)不同的成熟度。本文對(duì)不同成熟度紅毛丹果肉品質(zhì)及抗氧化能力進(jìn)行了較為系統(tǒng)的比較和分析，旨在為紅毛丹果實(shí)的采摘和貯運(yùn)提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

紅毛丹果實(shí)采自瓊中加釵農(nóng)場(chǎng)22 隊(duì)紅毛丹果園，品種為“保研-7 號(hào)”，采摘3 h 后運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。

如圖1 所示，不同成熟度果實(shí)分為三成熟（全綠）、五成熟（全黃）、七成熟（黃轉(zhuǎn)紅）和十成熟（全紅）4 類(lèi)。于同一棵樹(shù)上精選各類(lèi)成熟度果實(shí)50 個(gè)，然后隨機(jī)取樣并進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定。

圖1 不同成熟度紅毛丹果實(shí) Fig.1 Rambutan fruit with different maturities

1.2 方法

1.2.1 幾種主要成分含量的測(cè)定方法

TSS 和TA 的測(cè)定：參照Hafiz[14]。每組中隨機(jī)選取5 個(gè)果實(shí)、稱(chēng)取3 g 果肉，然后用勻漿機(jī)磨成勻漿后紗布過(guò)濾取汁液并用手持糖度計(jì)PAL-1測(cè)量可溶性固形物和可滴定酸（稀釋50 倍后測(cè)）；AsA 含量的測(cè)定：采用鉬藍(lán)比色法[15]測(cè)定；還原糖含量的測(cè)定：3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定[16]。

1.2.2 總抗氧化能力的測(cè)定方法

總抗氧化能力測(cè)定：參照Benzie 等[17]的方法；羥基自由基（·OH）清除能力的測(cè)定：參照孫瑾等[18]的方法。

1.2.3 酶活性測(cè)定方法

將果皮剪成小塊放入液氮中，然后在-50℃下的低溫冰箱中保存；進(jìn)而測(cè)定單位鮮重中抗壞血酸過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶的活性。抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性的測(cè)定采用抗壞血酸過(guò)氧化物酶試劑盒；過(guò)氧化氫酶活性的測(cè)定采用過(guò)氧化氫酶試劑盒；多酚氧化酶活性的測(cè)定用多酚氧化酶試劑盒；過(guò)氧化物酶活性的測(cè)定采用過(guò)氧化物酶試劑盒。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

每組測(cè)試設(shè)置三次平行，數(shù)值表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。采用Excel 處理數(shù)據(jù)、Origin 9.0 繪圖、SPSS 19.0 進(jìn)行鄧肯氏多重比較法（p<0.05）進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的影響

TSS 主要包括可溶性糖、有機(jī)酸、維生素、礦物質(zhì)等。趙亞等[19]認(rèn)為：紅毛丹果實(shí)中TSS 含量越大，果實(shí)的膠粘性、咀嚼性、彈性、凝聚性和硬度越大，即果實(shí)的脆性和韌性越好且粘附性越小。由表1 知：不同成熟度的紅毛丹果實(shí)果肉TSS 含量變化范圍為14.53%～17.01%；隨著成熟度增加，TSS 呈先增大后減小趨勢(shì)，而七成熟時(shí)達(dá)到最高值17.01%?？梢?jiàn)，不同成熟度紅毛丹果實(shí)果肉TSS含量間存在顯著性差異（p<0.05）。百香果[20]、椰棗[21]TSS 含量隨成熟度增大而增大，而泰國(guó)產(chǎn)的椰子水[22]、“金艷”獼猴桃[23]TSS含量與紅毛丹果肉TSS 含量變化趨勢(shì)相同。

表1 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉品質(zhì)的影響 Table 1 Effects of different maturity on pulp quality of rambutan fruit

TA 是紅毛丹果實(shí)特有風(fēng)味形成的物質(zhì)之一，適宜的TA 含量有利于保持果實(shí)的口感。由表1 知：不同成熟度紅毛丹果實(shí)TA 含量范圍為0.78%～0.52%，即隨著成熟度增加，TA 呈先減小后增加趨勢(shì)，而七成熟時(shí)TA 含量最低0.52%?？梢?jiàn)，不同成熟度紅毛丹果實(shí)果肉TA 含量間存在顯著性差異（p<0.05）。成熟度越高，紫紅龍火龍果[11]、杏[24]TA 含量越低?！敖鹌G”獼猴桃[23]TA 含量隨成熟度先減小后增大，與紅毛丹果肉TA 含量的變化趨勢(shì)相同。

AsA 是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一；作為植物體內(nèi)的非酶類(lèi)自由基清除劑，其能維持活性氧代謝平衡并延緩果實(shí)后熟軟化[25]。由表1 知：隨著成熟度增加，紅毛丹果肉AsA 含量呈先增大后減小趨勢(shì)；三到七成熟時(shí)，紅毛丹果實(shí)果肉AsA 含量增加了153.20%；而七到十成熟時(shí)，AsA 含量下降了53.59%。可見(jiàn)不同成熟度紅毛丹果實(shí)果肉AsA 含量存在顯著差異（p<0.05）。隨著成熟度增加，甘藍(lán)中AsA 含量呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)[26]，而“玉露香”梨果實(shí)AsA 的含量采收期Ⅱ時(shí)最高[27]；隨著成熟度增加，李果實(shí)[28]、百香果[20]中AsA 含量逐漸升高，而紫紅龍火龍果[11]中AsA 含量則逐漸降低。

糖是果蔬體內(nèi)儲(chǔ)存的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；除作為果實(shí)甜味的主要來(lái)源外，其還影響果蔬風(fēng)味和品質(zhì)。葡萄糖和果糖是果蔬主要的還原糖。由表1 知：紅毛丹果實(shí)果肉中的還原糖含量隨成熟度的增加呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)；三成熟時(shí)最高、七成熟時(shí)最低，而五成熟和十成熟時(shí)差距不大。紅毛丹果實(shí)果肉還原糖含量隨成熟度的變化趨勢(shì)與糯玉米[29]相反，而4 個(gè)品種番石榴還原糖含量隨果實(shí)成熟顯著提升[30]。

2.2 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉抗氧化活性的影響

隨著成熟度增加，紅毛丹果實(shí)果肉提取物的總抗氧化能力先增大后減小；其中以七成熟時(shí)最強(qiáng)，總抗氧化能力為151.06 U/g FW（見(jiàn)圖2a）。可見(jiàn)，不同成熟度紅毛丹果實(shí)果肉總抗氧化能力存在顯著差異（p<0.05）。Ahn[31]發(fā)現(xiàn)紅毛丹果實(shí)果肉的70%乙醇提取物具有比較強(qiáng)的抗氧化能力。紅毛丹果實(shí)果肉對(duì)·OH 清除能力見(jiàn)圖2b。隨著成熟度的增加，對(duì)·OH的清除能力呈現(xiàn)先緩慢增加、隨后極劇增加（成熟度為七成熟時(shí)）然后下降（成熟度為十成熟時(shí)）的變化趨勢(shì)（見(jiàn)圖2b）。隨著成熟度增加，枳椇的抗氧化能力先減小再增大；其中未成熟果實(shí)（Hd01 和Hd02）比成熟果實(shí)（Hd04 和Hd05）具有更強(qiáng)的抗氧化能力，而中間階段果實(shí)（Hd03）抗氧化能力最弱[32]。柳萌[33]研究表明五成熟楊梅的總抗氧化能力及·OH 的清除能力最強(qiáng)；未成熟巨峰葡萄[34]甲醇萃取物的抗氧化化合物含量及抗氧化活性都高于成熟巨峰葡萄。紅毛丹果實(shí)從七成熟到十成熟時(shí)，果肉的總抗氧化能力及·OH清除能力均下降可能與AsA 等抗氧化物質(zhì)的含量減少有關(guān)（見(jiàn)圖2 和表1）。與本文不一致的結(jié)果也有報(bào)道。隨著成熟度增加，油橄欖鮮果提取物的抗氧化能力呈現(xiàn)逐漸增強(qiáng)趨勢(shì)[35]；而不同成熟度的香菇提取物清除·OH 的能力無(wú)顯著性差異[36]。

圖2 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉抗氧化活性的影響 Fig.2 Effect of different maturity on antioxidant activity in pulp of rambutan fruit

2.3 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉的APX 和CAT 活性的影響

抗氧化酶系統(tǒng)包括SOD、APX 和CAT 等，本文考察了不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉的APX 和CAT活性的影響。APX 是利用AsA 作為電子供體的H2O2的清除劑[37]。在細(xì)胞內(nèi)它的同工酶定位于4 個(gè)不同區(qū)域：葉綠體中的基質(zhì)APX（sAPX）、類(lèi)囊體膜APX（tAPX）、微體APX（mbAPX）和胞質(zhì)APX（cAPX）[37]；CAT 與生物體的應(yīng)激反應(yīng)及活性氧的水平密切相關(guān)，主要清除線(xiàn)粒體電子傳遞、β-脂肪酸氧化以及光呼吸等過(guò)程中產(chǎn)生的H2O2[38]。隨著成熟度的增加，紅毛丹果實(shí)果肉的APX 活性先急劇增大然后略有下降；七成熟時(shí)APX 活性達(dá)到最大值13119.78 nmol/(min·g) FW，而十成熟時(shí)APX 活性降為12140.38 nmol/(min·g) FW（見(jiàn)圖3a）?？梢?jiàn)，不同成熟度的紅毛丹果實(shí)果肉APX 活性呈現(xiàn)顯著差異（p<0.05）。本文APX 活性變化趨勢(shì)與鮑威爾臍橙果肉APX 活性變化規(guī)律大致相同[39]；隨成熟度增加，黑穗醋栗果實(shí)[40]、番茄果實(shí)[41]、馬鈴薯塊莖及蘿卜肉質(zhì)根中APX 活性均逐漸下降，而黃瓜果實(shí)中APX 活性則是先升高后下降。隨著成熟度增加，紅毛丹果實(shí)果肉CAT 活性先逐漸增大后略有下降，其變化趨勢(shì)與圖2a 中的APX 活性變化趨勢(shì)相同（見(jiàn)圖2a 和2b）。CAT 活性在七成熟時(shí)達(dá)到最大99.86 U/g FW，而十成熟時(shí)下降至75.29 U/g FW（見(jiàn)圖2b）?？梢?jiàn)不同成熟期的紅毛丹果實(shí)果肉CAT 活性呈顯著差異（p<0.05）。芒果進(jìn)入生殖生長(zhǎng)期后，CAT 活性增強(qiáng)[42]。當(dāng)H2O2等活性氧的產(chǎn)生-清除不平衡時(shí)，其累積將會(huì)導(dǎo)致生物膜等細(xì)胞器受到破壞[43]。綜上，七成熟的紅毛丹果實(shí)果肉APX 和CAT活性均最強(qiáng)，從而可以有效清除細(xì)胞內(nèi)H2O2的累積。

圖3 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉的APX 和CAT 活性的影響 Fig.3 Effects of different maturity on APX and CAT activities in pulp of rambutan fruit

2.4 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉的PPO 和POD 活性的影響

酚類(lèi)物質(zhì)在多酚氧化酶（PPO）和過(guò)氧化物酶（POD）等的催化作用下氧化為醌，醌類(lèi)物質(zhì)之間相互聚合生成黑色或褐色物質(zhì)而導(dǎo)致酶促褐變[44]。隨成熟度的增加，紅毛丹果實(shí)果肉中PPO 活性先減小后增大；從三成熟到五成熟時(shí)PPO 活性顯著降低（p<0.05），而從五成熟到十成熟時(shí) PPO 活性變化不顯著（p>0.05）（見(jiàn)圖4a）。紅毛丹果肉中PPO 活性變化趨勢(shì)與糯玉米[29]中的渝科糯與渝糯3000 相同。隨成熟度的增加，紅毛丹果實(shí)果肉中POD 活性先增大后減少；三成熟到五成熟時(shí) POD 活性急劇增大（p<0.05），而五成熟到十成熟時(shí)活性顯著減?。╬<0.05）（見(jiàn)圖4b）。紅毛丹果肉中POD 活性變化趨勢(shì)與糯玉米[29]中的渝糯3000 相同。綜上可見(jiàn)，不同成熟度紅毛丹果實(shí)果肉PPO 和POD 酶活性變化趨勢(shì)相反（圖4a 和4b）?？购肿兊奶O(píng)果品種具有較低水平PPO 活性、較高水平的POD 活性，而不抗褐變的蘋(píng)果品種則與之相反[45]；抗褐變的香蕉品種具有較低的PPO和POD活性[46]；易褐變梨品種果幼果PPO活性與對(duì)照品種差異顯著，而成熟期差異不顯著[47]。紅毛丹在采后貯運(yùn)中極易出現(xiàn)酶促褐變的情況。綜上，PPO 和POD 活性對(duì)紅毛丹果實(shí)貯運(yùn)中酶促褐變的影響有待開(kāi)展深入研究。

圖4 不同成熟度對(duì)紅毛丹果實(shí)果肉PPO 和POD 活性的影響 Fig.4 Effects of different maturity on PPO and POD activities in pulp of rambutan fruit

3 結(jié)論

不同成熟度紅毛丹果實(shí)果肉品質(zhì)特性及抗氧化活性整體呈現(xiàn)出顯著差異。七成熟時(shí)，TSS 含量17.01%、AsA 含量278.13 μg/g 均最大、總抗氧化能力151.04 U/g、·OH 清除能力79.16%、APX 1.31×104nmol/(min·g)活性以及CAT 99.86 U/g 活性最強(qiáng)，而TA含量最小0.53%、還原糖含量最低57.44 mg/g；而五成熟時(shí)，PPO活性最小7.33 U/g而POD活性最大12.22 U/g。綜上，七成熟為海南“保研-7 號(hào)”紅毛丹果實(shí)的適宜采收期。