降溫方法對(duì)鴨梨冰溫貯藏過(guò)程中可溶性糖的影響

李剛，晉朝，高露，樊秀花，3，閆師杰，3，李玲，3*

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300384；2.天津海天緣生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限責(zé)任公司，天津 300403；3.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300392）

鴨梨是我國(guó)白梨品系優(yōu)良主栽品種，因梨梗突起，形似鴨頭，故名鴨梨。鴨梨適應(yīng)性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好、果大味美、肉質(zhì)細(xì)脆、汁水豐富、甘甜可口，其維生素C含量豐富，鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)含量高，糖分含量高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高、消費(fèi)觀念的進(jìn)步，人們更加重視果實(shí)品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的統(tǒng)一。高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）具有可同時(shí)測(cè)定多種糖組分的優(yōu)點(diǎn)，在枸杞[1]、黃果柑[2]、脆棗[3]、甜高粱[4]、西瓜[5]、李子[6]、梨[7]等果實(shí)中已有所運(yùn)用，但應(yīng)用于鴨梨果實(shí)的研究較少。梨果實(shí)中的可溶性糖主要有蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇等，其含量在評(píng)價(jià)果品質(zhì)量上起著舉足輕重的作用[8]。安景舒等[9]分析了全國(guó)梨集中種植地的梨果肉中可溶性糖組分（蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇），發(fā)現(xiàn)“雪花”、“玉露香”、“紅香酥”、“鴨梨”果皮的4種可溶性糖含量由高到低依次為山梨醇＞果糖＞葡萄糖＞蔗糖，果肉的4種可溶性糖中果糖含量最高，其后依次為山梨醇、葡萄糖，蔗糖含量最少。段敏杰等[10]用HPLC測(cè)定6個(gè)砂梨品種的4種可溶性糖，平均含量由高到低排序?yàn)楣牵旧嚼娲迹酒咸烟牵菊崽?，其可溶性總糖含量平均值?1.38 mg/g。葛宇等[11]對(duì)油梨品系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)3份油梨果肉中的可溶性總糖含量為（18.08±0.48）mg/g·FW，可溶性糖含量由高到低為甘露庚糖醇＞甘露庚酮糖＞果糖＞葡萄糖；種子中的可溶性總糖含量為（25.09±1.61）mg/g·FW，成分與果肉相同。

急速降溫是采收后直接放入到0℃冷庫(kù)中貯藏，較緩慢降溫易發(fā)生冷害、黑心病、失水而造成萎蔫和失重等，影響果實(shí)品質(zhì)風(fēng)味。緩慢降溫是在果蔬預(yù)冷后，從高溫向低溫有計(jì)劃地降至適宜貯藏溫度，該降溫方式可防止果蔬冷害、褐變等現(xiàn)象的發(fā)生，此降溫貯藏技術(shù)在桃[12]、獼猴桃[13]、草莓[14]、南果梨[15]等已廣泛應(yīng)用。貯藏前期（0～4 d），急速降溫的薄皮甜瓜[16]硬度和可溶性糖含量下降緩慢；在貯藏16 d～20 d，緩慢降溫的薄皮甜瓜硬度、可溶性糖含量高于急速降溫果實(shí)，乙烯釋放量低于急速降溫果實(shí)。張茜等[17]在紅香酥梨的研究中發(fā)現(xiàn)，急速降溫處理較緩慢降溫處理對(duì)可溶性糖含量的影響較大，貯藏前期進(jìn)行緩慢降溫處理，呼吸強(qiáng)度高，乙烯釋放量大，對(duì)可溶性糖的消耗較高，貯藏后期（180 d后）緩慢降溫處理果的可溶性糖含量明顯高于急速降溫處理果。本試驗(yàn)建立高效液相色譜法，將早采、中采和晚采的鴨梨，經(jīng)急速降溫和緩慢降溫2種方式處理后，測(cè)定果肉和果皮中果糖、葡萄糖和蔗糖，旨在為鴨梨的冰溫貯藏保鮮及為防治鴨梨褐變、延長(zhǎng)鴨梨貯藏時(shí)間、提高貯藏品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與儀器設(shè)備

鴨梨：產(chǎn)自河北藁城，從固定的8棵樹(shù)上隨機(jī)手工采摘無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷、果實(shí)大小適中的果實(shí)。果實(shí)按早期采收、中期采收和晚期采收3種成熟度，分別于盛花期后145、155、165 d采摘。套好網(wǎng)套，裝進(jìn)紙箱后，保存在天津農(nóng)學(xué)院冷庫(kù)。

乙腈（色譜純）：天津科威化工技術(shù)有限公司；超純水：天津市施特勞斯環(huán)?？萍加邢薰?；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、果糖標(biāo)準(zhǔn)品、蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純）：美國(guó)Sigma公司。

1200高效液相色譜儀（配有在線脫氣機(jī)、四元泵、示差檢測(cè)器、Chemstation工作站）、Asahipak NH2P-50 4E氨基柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）：美國(guó)安捷倫公司；900系列超低溫冰箱（-80℃）：美國(guó)Thermo公司；5804R高速冷凍離心機(jī)：德國(guó)Eppendorf公司；進(jìn)樣瓶（帶1.5 mL聚四氟乙烯瓶蓋）、50 μL微量注射器：美國(guó)Supelco公司。

1.2 降溫處理方法

急速降溫處理果經(jīng)12℃預(yù)冷24 h后直接放入冰溫庫(kù)（-0.50±0.03）℃貯藏；緩慢降溫處理果先12℃入庫(kù)預(yù)冷，每5 d降低2℃，30 d后放入冰溫庫(kù)（-0.50±0.03）℃貯藏。

1.3 取樣方法

貯藏期間，每隔30 d取樣測(cè)定、觀察1次，每次隨機(jī)從該處理果箱中抽取鴨梨10個(gè)。對(duì)于不同處理方法及采用縮略語(yǔ)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)不同處理方法及縮略語(yǔ)Table 1 Experiment with different treatments and abbreviations

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 液相色譜條件

流動(dòng)相為乙腈∶超純水=7∶3（體積比），流速為1 mL/min，柱溫為35℃時(shí)跑基線，穩(wěn)定后開(kāi)始進(jìn)樣，進(jìn)樣體積為20 μL。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品、樣品的出峰時(shí)間、出峰面積進(jìn)行記錄。

1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

準(zhǔn)確稱(chēng)取蔗糖、果糖和葡萄糖各2.5 g，用乙腈定容至50mL，制成標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液并于-18℃保存。分別取各標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 1、2、4、8、16mL，用乙腈定容至 50 mL，配制成標(biāo)準(zhǔn)工作液，配制好的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾后，上機(jī)檢測(cè)，以糖含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.3 樣品的制備

在超低溫冰箱（-80℃）中，取液氮冷凍果肉、果皮組織各2 g，常溫（25℃左右）下倒入液氮迅速研磨，研磨至粉末狀后轉(zhuǎn)移到10 mL離心管中，加入5 mL超純水，在4℃下10 000 r/min離心10 min，再用5 mL超純水將殘?jiān)崛?次，將2次上清液合并，用乙腈定容至10 mL，經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾后進(jìn)行測(cè)定。樣品測(cè)定采用保留時(shí)間定性、峰面積定量的外標(biāo)法。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果采用Office Excel 2016進(jìn)行整理，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差并制圖，數(shù)據(jù)用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 高效液相色譜測(cè)定鴨梨果實(shí)中可溶性糖含量方法的建立

2.1.1 糖類(lèi)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品的色譜分析

高效液相色譜法可同時(shí)定量測(cè)定多種物質(zhì)，目前已廣泛應(yīng)用于糖、酸類(lèi)物質(zhì)含量的測(cè)定。圖1和圖2分別為糖標(biāo)準(zhǔn)品與鴨梨樣品的高效液相色譜圖。

圖1 糖類(lèi)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品的高效液相色譜圖Fig.1 High performance liquid chromatogram of sugar standard sample

圖2 鴨梨糖類(lèi)物質(zhì)的高效液相色譜圖Fig.2 High performance liquid chromatogram for the analysis of sugars in Yali pear

由圖1和圖2可知，鴨梨果實(shí)中的糖類(lèi)主要為果糖、葡萄糖和蔗糖。利用高效液相色譜技術(shù)能較好地分離3種糖組分。通過(guò)HPLC分析比較標(biāo)準(zhǔn)品與鴨梨樣品的保留時(shí)間與峰面積，進(jìn)而測(cè)定鴨梨樣品中果糖、葡萄糖和蔗糖的含量。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

測(cè)定5種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，回歸方程及相關(guān)系數(shù)如表2所示。

表2 糖回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 2 Regression analysis of different sugars

由表2可知，該方法分離度較高，在一定范圍內(nèi)有較好的線性關(guān)系（r＞0.990），可應(yīng)用于后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏果肉、果皮果糖含量影響

2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果肉果糖含量的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果肉果糖含量的影響Fig.3 Effects of different cooling methods on frutose of flesh of different maturity Yali pear in ice-temperature storage

由圖3可以看出，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，不同降溫方式果肉中果糖含量均呈明顯下降趨勢(shì)，晚采果最為明顯。果實(shí)采摘貯藏0 d時(shí)，早、中、晚采果實(shí)的果糖含量分別為 148.68、160.61、171.63 mg/g，貯藏 40 d 內(nèi)，鴨梨果實(shí)果肉中果糖含量整體不斷增加，但緩慢降溫處理的中采果和晚采果在不斷下降。在貯藏40 d～120 d，3個(gè)采摘期的急速降溫處理的果糖含量高于緩慢降溫處理，且急速降溫處理的果肉果糖含量下降速度較快，緩慢降溫處理的果肉果糖含量下降速度較慢。貯藏160 d時(shí)，緩慢降溫處理的早采果和中采果果糖含量較高。在貯藏過(guò)程中，晚采緩慢降溫處理果實(shí)果肉中果糖的損失始終高于急速降溫處理果實(shí)，這可能是因?yàn)樘穷?lèi)是果實(shí)呼吸作用的底物，而緩慢降溫處理加快了晚采果實(shí)的呼吸作用，因此晚采果實(shí)果肉中果糖的含量下降得更快。在貯藏初期，晚采果實(shí)的果糖含量最高，果實(shí)甜度最高，果味品質(zhì)良好；在貯藏后期，早采和中采緩慢降溫處理保持了較高的果糖含量，從而很好地保持了果實(shí)在貯藏期間的質(zhì)量。

2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果皮果糖含量的影響結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果皮果糖含量的影響Fig.4 Effects of different cooling methods on frutose of peel of different maturity Yali pear in ice-temperature storage

從圖4可以看出，早、中采梨果皮在160 d的貯藏過(guò)程中，果皮中的果糖含量整體先上升后下降，且急速降溫處理效果明顯。晚采急速降溫處理和緩慢降溫處理果果皮果糖含量均呈下降趨勢(shì)，且緩慢降溫處理的下降速度較快。在貯藏0 d時(shí)，果糖含量在早、中和晚采之間區(qū)別不大，分別為 121.03、123.77、129.59 mg/g，貯藏40 d，早采急速降溫處理果的果糖含量增加到157.01 mg/g，然后在果實(shí)完全成熟后，貯藏80 d時(shí)緩慢下降到148.94 mg/g。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，早采果和中采果經(jīng)緩慢降溫處理果皮果糖含量的下降幅度逐漸減小，中期采收果實(shí)的果糖含量下降最不明顯，僅從0 d的123.77 mg/g下降到160 d的106.54 mg/g，最大程度地延緩了果糖含量的下降，保持了果實(shí)的品質(zhì)。

2.3 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果肉、果皮葡萄糖含量的影響

2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果肉葡萄糖含量的影響結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果肉葡萄糖含量的影響Fig.5 Effects of different cooling methods on glucose of flesh of different maturity Yali pear in ice-temperature storage

由圖5可知，鴨梨果肉的葡萄糖含量低于果糖，約為果糖含量的15%～26%。在貯藏過(guò)程中，葡萄糖含量在果肉中的動(dòng)態(tài)變化與果糖含量基本吻合。采后貯藏0～40 d，早期采收急速降溫處理的果實(shí)果肉葡萄糖含量從22.25 mg/g積累到35.87 mg/g，然后逐漸減少，40 d后緩慢降溫處理的果實(shí)葡萄糖含量逐漸高于急速降溫處理，80 d后完全高于急速降溫處理。這可能是因?yàn)樗暮粑饔么龠M(jìn)了水果旺盛的生理代謝，消耗了更多的葡萄糖。早、中采果實(shí)中葡萄糖含量的變化趨勢(shì)相對(duì)一致，但在中采果實(shí)貯藏160 d期間，急速降溫處理和緩慢降溫處理果實(shí)的葡萄糖含量減少速度最慢，晚采果實(shí)的下降速度最快，由于果實(shí)完全成熟，呼吸乙烯高峰值到來(lái)的較早采和中采果要快，相應(yīng)的生理代謝比較旺盛，貯藏后期晚采果葡萄糖含量下降速率同樣是最快的，而中采緩慢降溫處理僅減少了11.44 mg/g，較好地保持了果實(shí)的質(zhì)量，延緩了果實(shí)老化的速度。

圖6為2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果皮葡萄糖含量的影響。

圖6 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果皮葡萄糖含量的影響Fig.6 Effects of different cooling methods on glucose of peel of different maturity Yali pear in ice-temperature storage

由圖6可知，鴨梨果皮葡萄糖含量明顯低于果糖含量，當(dāng)2種降溫方法處理不同成熟度的鴨梨時(shí)，果皮葡萄糖含量一般呈現(xiàn)先升高后降低的波動(dòng)變化。貯藏40 d后，早采急速降溫處理果實(shí)的果皮葡萄糖含量從23.26 mg/g上升到36.20 mg/g，這可能是由于采收較早，鴨梨成熟度不高，冰溫促使果實(shí)分解和合成更多的糖類(lèi)物質(zhì)，以降低其冰點(diǎn)并適應(yīng)貯藏環(huán)境。果皮中葡萄糖含量的變化基本與果肉相同，晚期采收果葡萄糖含量下降速度仍然最快；中采緩慢降溫處理果下降速度最慢，可以延緩果實(shí)品質(zhì)的惡化和衰老，保持良好的果實(shí)風(fēng)味。

2.4 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏果肉、果皮蔗糖含量影響

圖7為2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果肉蔗糖含量的影響。

圖7 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果肉蔗糖含量的影響Fig.7 Effects of different cooling methods on sucrose of flesh of different maturity Yali pear in ice-temperature storage

從圖7可以看出，不同成熟度鴨梨經(jīng)2種降溫方式處理后果肉蔗糖含量總體呈下降趨勢(shì)，與果糖和葡萄糖的變化趨勢(shì)基本一致。貯藏0 d時(shí)，早采、中采和晚采的果實(shí)果肉蔗糖含量分別為7.93、9.52、12.50 mg/g，表明果肉蔗糖含量隨著果實(shí)成熟度的提高而增加。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，貯藏40 d早采急速降溫處理的果肉蔗糖含量增加到10.98 mg/g，在貯藏80 d和120 d后減少到7.37 mg/g和7.23 mg/g，貯藏160 d后迅速減少到5.87 mg/g，通過(guò)觀察和比較可以看出，果實(shí)貯藏40 d時(shí)呼吸作用和乙烯釋放旺盛。晚期采收果在同期經(jīng)急速降溫處理的果肉蔗糖含量一直高于緩慢降溫處理果，而中采果實(shí)的果肉蔗糖含量變化趨勢(shì)與早采果實(shí)基本相似，貯藏80 d后，緩慢降溫處理果實(shí)的蔗糖含量高于同期急速降溫處理果實(shí)，中采緩慢降溫處理果實(shí)的蔗糖含量下降速度較慢。

圖8為2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果皮蔗糖含量的影響。

圖8 2種降溫方法對(duì)不同成熟度鴨梨冰溫貯藏中果皮蔗糖含量的影響Fig.8 Effects of different cooling methods on sucrose of peel of different maturity Yali pear in ice-temperature storage

由圖8可知，果實(shí)果皮中蔗糖含量在2種處理方式下早采果和中采果呈先上升后下降的趨勢(shì)，而晚采果整體呈逐漸下降趨勢(shì)。貯藏0 d時(shí)，早采、中采、晚采果實(shí)果皮中蔗糖含量分別為8.82、9.21、11.71mg/g，這可能是因?yàn)橥聿晒麑?shí)發(fā)育良好，成熟度較高，體內(nèi)積累的糖分含量較高。貯藏40d后，早采和中采急速降溫處理的果實(shí)分別從8.82 mg/g增加到12.28 mg/g和9.21 mg/g增加到10.98 mg/g，這可能是因?yàn)楣麑?shí)離開(kāi)母株時(shí)沒(méi)有完全成熟，果實(shí)糖分在貯藏過(guò)程中逐漸積累到最大值，直到果實(shí)完全成熟，然后隨著果實(shí)成熟和衰老程度的提高，果實(shí)糖分又逐漸下降。貯藏80 d后，3個(gè)時(shí)期果實(shí)果皮中蔗糖含量下降均較快。晚期采收果在同期經(jīng)急速降溫處理的果皮蔗糖含量一直高于緩慢降溫處理果，但早、中期采收緩慢降溫處理果皮中蔗糖含量比急速降溫要高。在160 d時(shí)，中采緩慢降溫處理果實(shí)果皮中蔗糖含量最高，說(shuō)明中期采收結(jié)合緩慢降溫處理能有效保持果實(shí)的甜度，改善品質(zhì)和口感，延緩果實(shí)衰老。

3 結(jié)論與討論

梨果實(shí)發(fā)育完全成熟后，其果實(shí)可溶性糖組分主要由葡萄糖、果糖、蔗糖和山梨醇組成，其中含量最高的是果糖[18]。劉清鶴等[19]研究魯秀梨果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程糖分積累情況發(fā)現(xiàn)，采后貯藏至30 d時(shí)，可溶性總糖依舊呈上升趨勢(shì)，但隨后逐漸下降，本研究發(fā)現(xiàn)急降果和緩降果在貯藏40 d內(nèi)可溶性總糖呈先上升后下降趨勢(shì)，這與文獻(xiàn)報(bào)道一致。此外，許多研究中顯示采收時(shí)間對(duì)于果實(shí)品質(zhì)風(fēng)味的影響十分重要，成熟度一定程度上決定了果實(shí)中可溶性糖組分積累的多少，但并不一定果實(shí)總糖含量越高風(fēng)味越好[20]，劉松忠等[7]發(fā)現(xiàn)從果實(shí)風(fēng)味指數(shù)角度考慮，早熟品種中“雪青”風(fēng)味最佳，中熟品種中“黃冠”最佳，晚熟品種中則以“雪花梨”為最佳。本試驗(yàn)將早期采收、中期采收和晚期采收的果實(shí)可溶性糖和總糖含量對(duì)比發(fā)現(xiàn)，早采果采后0 d的含量低于晚采果，晚采果實(shí)成熟時(shí)積累了大量可溶性糖，而中采果介于早采與晚采果之間，風(fēng)味最佳。

急速降溫處理較緩慢降溫處理更易引起冰溫貯藏期間果實(shí)冷害、果實(shí)生理代謝的加快、果肉和果皮可溶性糖含量降低、果實(shí)品質(zhì)損失和口感下降；中采緩慢降溫處理果的果肉、果皮在貯藏末期可溶性糖含量最高，鴨梨可溶性糖中果糖含量最高，而果糖又是甜度最高的糖類(lèi)物質(zhì)。所以中期采收（九月中旬）結(jié)合緩慢降溫處理的冰溫貯藏法可有效地保持果實(shí)可溶性糖類(lèi)物質(zhì)的積累，延緩果實(shí)品質(zhì)下降，延長(zhǎng)果品貯存期和貨架期，避免果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)損失。