不同干燥方法對核桃貯藏過程中內(nèi)種皮褐變的影響

收稿日期：2024-05-09

基金項目：甘肅省自然科學基金項目（22JR5RK1049）；甘肅省高校教師創(chuàng)新基金項目（2024B-333）；甘肅省高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革項目[甘教高函（2023）14號]；甘肅省大學生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力提升工程項目[甘教學函（2023）29號]

作者簡介：王一峰（1986-），男，甘肅禮縣人，碩士，副教授，研究方向為植物生理生態(tài)。（E-mail） wangyifeng0305@163.com

“Qingxiang” as the experimental material. Four drying methodswereemployed：natural sun-drying（CK），hot-air drying（T1），vacuumdrying（T2），andvariable-temperaturevacuumdrying（T3）.Duringstorage，changes in the appearance of the kernel and browning indices of the endotesta were measured.Path analysis was used to identify themain factors affecting endotesta browning in walnuts. The results indicated that with the extension of storage

time，thecolorofthekernelsinalltreatmentsgraduallydarkenedandthedegreeofbrowningincreased.Comparedwith CK，thekernelsinT2andT3treatmentshadlightercolorandlowerdegreeofbrowning.Therelativeelectricalconductivity andthecontent of malondialdehyde（MDA）graduallincreased with the extensionof storage time.The increase was the highestinCK，whiletheincrements inT2andT3 treatments wererelativelysmaler.Thetotalphenoliccontentinthewalnut endotesta decreasedat 3Odays of storage，increasedat 6Odays，and thendecreased again at90 days.However，the magnitudeofthese increasesanddecreaseswasnotsignificant.Throughoutthestorage period，the totalphenoliccontentin the walnutendotestaremainedatarelativelyhighlevel.ComparedwithCK，thetotalphenoliccontentintheendotestaof walnutsin T2 and T3 was generally higher.The activities of polyphenol oxidase（ PPO ），superoxide dismutase（ SOD ）and Na⁺/K⁺ -ATPase in walnut endotesta increased first and then decreased. Compared with CK，the activities of SOD and Na+/ （204 K⁺ -ATPase in walnut endotesta under T2 and T3 treatments were generally higher，and theactivity of PPO was generally lower.Theperoxidase（ P（DD ）activity of walnut endotesta showed a downward trend as a whole.Compared with CK，the activity of walnut endotesta in T2 and T3 treatments was generally higher. The activities of catalase （ CAT ）and lipoxygenase （ LOX ）showed an upward trend.Compared with CK，the activity of CAT was higher and the activity of LOX was lowerinT2andT3treatments.Thepathanalysisresultsindicatedthatdiferentdrying methodshaddifferent efectsonwalnutbrowningduring storage.Forwalnutsin theCK，themainfactors influencing browning were theactivitiesof PPO ， （2 PD ，and Na⁺/K⁺ -ATPase.For walnuts in T1 treatment，the main factors influencing browning were the total phenolic content， CAT activity，and Na⁺/K⁺ -ATPase activity. For walnuts in T2 treatment，the main factors influencing browning were the activities of SOD ， ，and Na⁺/K⁺ -ATPase.For walnuts in T3 treatment，the main factors influencing browning were the total phenolic content， activity，and Na⁺/K⁺ -ATPase activity.

Key words： walnut；endotesta；drying methods；storage；browning

核桃是世界四大干果之一[1]，因其核仁富含營養(yǎng)物質(zhì)和具有一定的保健、美容及藥用價值而被大量種植和消費[2]。核桃在中國栽培歷史悠久，分布廣泛，已形成西北、西南、華中和東南沿海栽培區(qū)域。近年來，核桃種植面積及產(chǎn)量逐年攀升，對其采后商品化處理和貯藏提出了新的要求。核桃果實在采后貯藏期間品質(zhì)會下降，表現(xiàn)在外觀、色澤等方面，可能會出現(xiàn)褐變、裂果等現(xiàn)象，其中褐變問題是影響其品質(zhì)的最重要因素。褐變是果實發(fā)生的生理失調(diào)現(xiàn)象，其發(fā)生原因眾多，如果實衰老、機械損傷、環(huán)境脅迫、能量匱乏等，而且往往是多種原因共同造成的[3]。目前，普遍認為褐變包括酶促褐變和非酶促褐變，核桃貯藏過程中發(fā)生的褐變多為酶促褐變。底物酚類和氧化酶區(qū)域分布學說是當前最為認可的酶促褐變機制之一，當細胞區(qū)室化喪失，底物酚類會與酶結(jié)合生成黑色物質(zhì)，進而造成褐變[4]。核桃內(nèi)種皮含有豐富的酚類物質(zhì)（核桃內(nèi)種皮多酚含量遠高于核仁）[5]，對富含脂肪的種胚起到了關(guān)鍵保護作用，核桃在貯藏過程中內(nèi)種皮褐變逐漸加重，使得種胚失去保護，導致油脂酸敗和蛋白質(zhì)氧化損傷，從而降低核仁品質(zhì)，且種皮顏色是評價核桃商品最直觀的品質(zhì)指標。因此，褐變不僅影響核桃的口感和風味，而且會降低其營養(yǎng)品質(zhì)和商品價值，貯藏期間，核桃內(nèi)種皮褐變的控制已成為核桃采后處理和貯藏的關(guān)鍵技術(shù)。

干燥是保持農(nóng)產(chǎn)品良好品質(zhì)的常見方法之一，不同干燥方法、不同溫度以及氧氣環(huán)境會導致機體內(nèi)小分子發(fā)生不同的不可逆變化，如膜結(jié)構(gòu)破裂引起酶促褐變，美拉德反應以及過氧化等，都是色澤發(fā)生變化的原因[6]。研究發(fā)現(xiàn)，通過干燥使含水量降至 8% 以下，可防止微生物繁殖和不良化學反應，能延長農(nóng)產(chǎn)品的貯藏時間[7]。同時，通過干燥降低核仁含水量，會抑制酶促反應和氧化反應相關(guān)酶活性，利于保持核仁色澤[8]。自然曬干和熱風干燥是目前常見的核桃干燥方法，自然曬干耗費時間較長，且受天氣限制，干燥后核桃產(chǎn)品的品質(zhì)無法保障；熱風干燥是通過 45^°C 左右的熱風逐漸帶走核桃內(nèi)部水分使核桃含水量降低，與自然曬干法相比耗時較短，但存在容易氧化及熱損傷造成營養(yǎng)損失和品質(zhì)下降的不足[9]。除此之外，還有遠紅外干燥、真空干燥、變溫干燥等干燥方法，其中真空干燥作為新型的干燥方法，適用于對氧氣和溫度敏感的物料。目前關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品褐變機理及抑制褐變的研究大多集中在新鮮果蔬的保鮮方面，關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品干燥方法的研究也多集中在不同干燥方法對農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)的影響，關(guān)于干燥方法對核桃等堅果貯藏過程中褐變的影響研究鮮有報道?；诖?，本研究以核桃品種清香為試驗材料，參照前人的研究結(jié)果及方法，設(shè)置自然曬干、熱風干燥、真空干燥及真空變溫干燥等不同干燥方法，研究不同干燥方法對核桃貯藏過程中核仁顏色、內(nèi)種皮褐變度及褐變相關(guān)生理指標的影響，以期為核桃褐變調(diào)控研究及核桃采后處理和高品質(zhì)貯藏技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用核桃采自甘肅省成縣大路溝國家核桃良種基地，品種為清香。于2023年9月15日，選擇10年生健壯的核桃樹，從樹的東、西、南、北4個方向采集生長狀態(tài)一致、自然成熟、無病蟲害的核桃青果，迅速帶回實驗室備用。

1.2試驗儀器與設(shè)備

電熱恒溫鼓風干燥箱（上海冉繪實業(yè)有限公司產(chǎn)品）：型號為DHG-9146A，消耗功率2000W，容積為 ^{1450mm×550mm×550mm} 。真空干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司產(chǎn)品）：型號為DZF-6053，消耗功率1 450W ，容積為 415mm×370mm×345mm 。真空泵（臨海市譚氏真空設(shè)備有限公司產(chǎn)品）：型號為2xz-15c，消耗功率1 $5 0 0 ～ ＼mathrm { ＼textW }$ 。

1.3 試驗設(shè)計

將核桃青果人工脫青皮后隨機分成4組（4個處理），各處理設(shè)3個重復，每個重復120粒核桃堅果。將第1組核桃堅果自然曬干作為對照（CK），干燥終點含水率為 9.92% ；第2組采用熱風干燥法（T1）：將核桃堅果置于 40% 鼓風干燥箱中干燥 30h ，干燥期間每隔 ^2h 翻動1次，干燥終點含水率為 9.63% ；第3組采用真空干燥法（T2）：將核桃堅果置于真空干燥箱中（真空度 恒溫干燥 30h ，干燥期間每隔 ^2h 翻動1次，干燥終點含水率為 9.74% ；第4組采用真空變溫干燥法（T3）：將核桃堅果裝真空干燥箱中（真空度 -0.1MPa ）） 35^°C 持續(xù) 5h ，然后 持續(xù) ^13h ，最后 30% 持續(xù) ^18h ，干燥期間每隔 ^2h 翻動1次，干燥終點含水率為 9.58% 。

1.4指標測定

于干燥處理完當天每個重復各取30粒堅果作為試驗開始時的樣品。剩余的樣品置人工氣候箱（溫度25^°C ，光照周期為白天 ^16h 黑夜 加速貯藏，每隔30d取1次樣，直至第 90d 。每次取樣后，脫去果殼取出核仁，除用于外觀顏色觀察及相對電導率測定的樣品外，其余核仁用蒸餾水浸泡 40min 剝離內(nèi)種皮，將內(nèi)種皮用液氮研磨成粉末，置于 -80^°C 冰箱中

1.4.1核仁外觀取完整半仁，用佳能IXUS240相機拍照記錄不同干燥方法處理的核桃貯藏期間外觀顏色的變化。

1.4.2褐變相關(guān)指標測定褐變度的測定參照陳佳妮等[\"0]的方法，稱取核桃內(nèi)種皮粉末 2Δg ，加10mL 95% 乙醇， 4000g 離心 20min ，取上清液在420nm 處測定吸光度值，以 A₄₂₀×10 表示褐變度；相對電導率的測定采用電導儀法[2]；丙二醛含量的測定采用硫代巴比妥酸法[]；總酚含量的測定采用福林酚比色法[12]；SOD、CAT、POD活性測定參考Ma等[13]的方法; PPO 活性參考鄭龍[14]的方法； LOX 活性 .Na⁺K⁺ -ATP酶活性測定按照對應試劑盒的操作說明完成，試劑盒購自北京索萊寶生物科技有限公司，LOX活性測定試劑盒貨號為YA0602，Na⁺K⁺ -ATP酶活性測定試劑盒貨號為YA0602。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

以相對電導率 、丙二醛含量 、總酚含量 活性（ ?_x4） 、SOD活性 （x₅）Ω_：CAT 活性 （x₆） 、POD 活性 活性 酶活性 為自變量，以褐變度為因變量 （Y） ，對引起核桃內(nèi)種皮褐變的各因素進行通徑分析，求出直接通徑系數(shù) P₁，P₂，P₃… P₉ ，按公式（1）計算各因素間的間接通徑系數(shù) P_ij ;由相關(guān)系數(shù)和通徑系數(shù)計算決定系數(shù) （d）^[15] ;按公式（2）、（3）計算單個因素（i）、2個因素 （i，j） 對 Y 的決定系數(shù)；按公式（4）計算剩余通徑系數(shù) （P_e） 。

P_ij=r_ijP_j

d_i=P_i²

d_ij=2r_ijP_iP_j

所有指標的數(shù)據(jù)均重復測定3次，用IBMSPSS23軟件進行多重比較以及指標間的相關(guān)性分析及通徑分析，用Origin2022軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1不同干燥方法對核桃內(nèi)種皮顏色、褐變度的影響

由圖1A可知：隨著貯藏時間的延長，各處理核桃內(nèi)種皮顏色均逐漸加深，其中CK的顏色變化最嚴重，貯藏30d便從淺黃色變?yōu)樽厣黄浯问荰1處理，貯藏30d部分變?yōu)樽厣?，貯藏 60d 全部變?yōu)樽厣?；T2處理貯藏90d變?yōu)樽厣籘3處理在貯藏過程中核桃內(nèi)種皮顏色變化最小。

由圖1B可知，隨著貯藏時間的延長，各處理核桃內(nèi)種皮褐變度均增加，且在0＼～30d增加幅度最大（平均增幅 215.99% ）；在整個貯藏過程中，CK核桃內(nèi)種皮褐變度始終大于其他處理，且與其他處理（除貯藏30d熱風干燥處理外）差異顯著（ Plt;0.05） 。貯藏結(jié)束（90d）時，T3處理的褐變度最低（16.65），較CK（21.53）降低了4.88;其次是T2處理（17.34），較CK降低了4.19；T1處理的褐變度為18.58，較CK降低了 2.95 。

A：顏色變化;B：褐變度。CK：自然曬干;T1：熱風干燥法;T2：真空干燥法;T3：真空變溫干燥法。同一貯藏時間不同圖柱上不同小寫字母表示處理之間差異顯著（ Plt;0.05） 。

2.2不同干燥方法對核桃內(nèi)種皮相對電導率、丙二醛含量的影響

由圖2A可知，貯藏30d內(nèi)，各處理核桃內(nèi)種皮相對電導率均顯著增加，其中CK核桃內(nèi)種皮相對電導率較大，T1、T2、T3處理的相對電導率較小;貯藏30d后各處理核桃內(nèi)種皮相對電導率增加幅度均不大，且不同處理間的相對電導率差異不顯著（ Pgt;0.05） 0

由圖2B可知，隨著貯藏時間的延長，各處理核桃內(nèi)種皮MDA含量總體呈增加趨勢，但不同處理的增加幅度不同，CK和T1處理核桃內(nèi)種皮MDA含量增加較快，T2、T3處理核桃內(nèi)種皮MDA含量增加較慢;貯藏初期（0d），T1處理核桃內(nèi)種皮MDA含量最高 （0.023μmol/g） ），且與T2、T3處理差異顯著（ Plt;0.05） ；貯藏 30～60d ，CK核桃內(nèi)種皮MDA含量均高于T2、T3 處理，T2、T3處理核桃內(nèi)種皮MDA含量較低。

2.3不同干燥方法對核桃內(nèi)種皮總酚含量和PPO活性的影響

由圖3A可知，貯藏初期（0d）T3處理核桃內(nèi)種皮總酚含量最高（ 180.08mg/g ），且與CK（162.49mg/g 差異顯著（ Plt;0.05. ），T1、T2處理核桃內(nèi)種皮總酚含量高于CK，但與CK差異不顯著（ Pgt;0.05） ；

貯藏30d，各處理核桃內(nèi)種皮總酚含量均有所下降，其中降幅最大的是CK，下降了 13.63% ，降幅最小的是T3處理，下降了 7.48% ；貯藏60d，各處理核桃內(nèi)種皮總酚含量又有所增加，但是增加幅度不大（平均增幅為 6.69% ）;整個貯藏過程中，T2處理和T3處理核桃內(nèi)種皮總酚含量均保持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，貯藏結(jié)束時（90d），各處理核桃內(nèi)種皮總酚含量均有所下降，但T2處理和T3處理下降幅度較小，仍然保持了較高的總酚含量（T2處理為 155.33mg/g 、T3處理為 164.35mg/g ）

由圖3B可知，在整個貯藏過程中，各處理核桃內(nèi)種皮PPO活性均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。貯藏30d各處理核桃內(nèi)種皮PPO活性均達到了峰值，其中最高的是CK（145.99U）、其次是T1處理（141.64U），T3處理最?。?30.67U）；貯藏90d，各處理核桃內(nèi)種皮PPO活性均有所降低，且不同處理間差異不顯著（ Pgt;0.05 。

2.4不同干燥方法對核桃內(nèi)種皮SOD、CAT、POD活性的影響

SOD、CAT和POD是植物抗氧化酶系統(tǒng)重要的3種酶[16]。由圖4A可知，隨著貯藏時間的延長，各處理核桃內(nèi)種皮SOD活性均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，其中CK和T1處理在貯藏30d時出現(xiàn)了峰值（分別為 504U 和485U），T2處理和T3處理在貯藏 60d 時出現(xiàn)峰值（分別為506.91U和512.66U）;在貯藏初期（0d），CK核桃內(nèi)種皮SOD活性顯著低于其他處理（ Plt;0.05 ）；貯藏30d內(nèi)，所有處理核桃內(nèi)種皮SOD活性迅速增加，其中CK的增長最快（從0d的353.56U增加到30d的504.47U）；貯藏后期（ （60～90d） ，各處理核桃內(nèi)種皮SOD活性均呈現(xiàn)出下降趨勢，且始終表現(xiàn)為T3處理核桃內(nèi)種皮 SOD 活性最高，其次是T2處理，CK核桃內(nèi)種皮 SOD 活性最低。由圖4B可知，在整個貯藏期間，各處理核桃內(nèi)種皮CAT活性整體呈上升趨勢，且在貯藏 0～30d 上升較快，在 30～ 60d上升較慢，60d后又快速上升；整個貯藏期間，CK核桃內(nèi)種皮CAT活性均較低，貯藏30dT3處理核桃內(nèi)種皮CAT活性高于其他處理，但與T2處理差異不顯著。由圖4C可知，在整個貯藏期間，各處理核桃內(nèi)種皮 POD 活性整體呈下降趨勢，其中貯藏的 0～30d 下降幅度較大（平均下降幅度為13.85% ）， 30～60d 下降幅度較?。ㄆ骄捣鶠?.51% ）， 60～90d 又開始迅速下降，貯藏結(jié)束（90d）時，T3、T2處理核桃內(nèi)種皮POD活性分別為294.81U和288.36U，顯著高于其他處理。

2.5不同干燥方法對核桃內(nèi)種皮LOX、 Na⁺K⁺ -ATP酶活性的影響

如圖5A所示，隨著貯藏時間的延長，各處理核桃內(nèi)種皮LOX活性整體呈上升趨勢，在貯藏 上升較快，30d后上升速度變慢;在貯藏初期（0d），CK核桃內(nèi)種皮 LOX 活性顯著低于其他處理（ Plt; 0.05），T1處理核桃內(nèi)種皮 LOX 活性最高且與其他處理差異顯著（ Plt;0.05） ；貯藏30d，CK核桃內(nèi)種皮LOX 活性高于其他處理;整個貯藏過程中，T3處理和T2處理核桃內(nèi)種皮保持相對較低的 LOX 活性。

如圖5B所示，各處理的 Na⁺K⁺ -ATP酶活性在貯藏期間整體呈先升后降的趨勢。貯藏初期（0d），不同處理間的 ΔNa⁺K⁺ -ATP酶活性差異不顯著（ Pgt; 0.05）；貯藏30d時各處理核桃內(nèi)種皮 Na⁺K⁺ -ATP酶活性均達到最大值（CK為2.24U、T1處理為2.32U、T2處理為2.61U、T3處理為2.65U），之后開始下降；貯藏30d后，不同處理間核桃內(nèi)種皮Na⁺K⁺ -ATP酶活性存在差異，總體表現(xiàn)為T3處理和T2處理核桃內(nèi)種皮 Na⁺K⁺ -ATP酶活性較高且與其他處理差異顯著（ Plt;0.05， ，T1處理核桃內(nèi)種皮Na⁺K⁺ -ATP酶活性居中，CK核桃內(nèi)種皮 Na⁺K⁺ -ATP酶活性最低。

A：SOD活性；B： CAT 活性； C：POD 活性。CK、T1、T2、T3見圖1注。同一貯藏時間不同圖柱上不同小寫字母表示處理之間差異顯著（ Plt; 0.05）。

14不同干燥方法對核桃內(nèi)種皮超氧化物歧化酶（ ?_SOD） 、過氧化氫酶 [AT） 、過氧化物酶 （POD） 活性的影響A：LOX 活性； B：ATP 酶活性。CK、T1、T2、T3 見圖1注。同一貯藏時間不同圖柱上不同小寫字母表示處理之間差異顯著（ Plt;0.05） 。

2.6不同干燥方法處理的核桃內(nèi)種皮褐變的相關(guān)性分析

為了分析核桃品種清香在貯藏過程中褐變相關(guān)指標間的相關(guān)性，采用Pearson相關(guān)性分析法對4種干燥方法處理的核桃在貯藏 0～90d10 個指標間的相關(guān)性進行了分析（表1）。由表1可知，各處理的相對電導率 （x₁） 、丙二醛含量 均與褐變度（Y）呈顯著或極顯著正相關(guān)，其中 CK，T1 處理褐變度（Y）與相對電導率 、丙二醛含量 呈顯著正相關(guān)（ Plt; 0.05），T2處理褐變度 （Y） 與相對電導率 、丙二醛含量 呈極顯著正相關(guān)（ Plt;0.01 ），T3處理褐變度（Y） 與相對電導率 （x₁） 呈極顯著正相關(guān)（ Plt;0.01， ，與丙二醛含量 呈顯著正相關(guān)（ Plt;0.05 ）； PPO 活性（x₄）?_νSOD 活性 ！ Na⁺K⁺ -ATP酶活性 均與褐變度 （Y） 呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著（ Pgt;0.05） ；總酚含量 活性 均與褐變度 （Y） 呈負相關(guān)，但相關(guān)性不顯著（ Pgt;0.05） ; CAT 活性 在CK、T2處理、T3處理中均與褐變度 （Y） 呈顯著正相關(guān)（ Plt; 0.05），在T1處理中與褐變度（Y呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著（ Pgt;0.05） ： LOX 活性 在T1處理中與褐變度（Y呈極顯著正相關(guān)（ Plt;0.01 ），在CK、T2處理中與褐變度 （Y） 呈顯著正相關(guān)（ Plt;0.05） ，在T3處理中與褐變度（Y）呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著（ Pgt; 0. 05）。

2.7不同干燥方法處理的核桃內(nèi)種皮褐變的通徑分析

各因素間的相關(guān)系數(shù)只能表明兩因素間的直接關(guān)系及相關(guān)程度，但不能完全確定各因素對核桃內(nèi)種皮褐變的相對重要性。為進一步探討影響不同干燥方法處理的核桃內(nèi)種皮褐變的主要因素，對其進行通徑分析，根據(jù)通徑系數(shù)分析各因素的相對重要性。其中 P_i 為直接通徑系數(shù)，反映因素 x_i 對褐變度（Y）的直接效應； P_ij 為間接通徑系數(shù)，反映因素 x_i 通過 對 Y 的作用。

由表2可知，CK處理 PPO 活性 $（ x _ { 4 } ） ＼ 、 P O D$ 活性 及 Na⁺K⁺ -ATP酶活性 Ξ（x₉） 與核桃內(nèi)種皮褐變度顯著相關(guān)，其中對褐變度起首要作用的是PPO活性（ P₄=0.745 ），且呈正向影響的作用，其次是 POD 活性 P₇=-0.689 ，再次是 Na⁺K⁺ -ATP酶活性（ P₉= -0.406） ；另外， Na⁺K⁺ -ATP酶活性和 PPO 活性的交互作用對褐變度產(chǎn)生的間接影響也較明顯。T1處理總酚含量（ Φ_（x3）^′ ）、 CAT 活性（ ）及 Na⁺K⁺ -ATP酶活性 顯著影響核桃內(nèi)種皮褐變度，其中 活性對褐變度的影響最強（ P₆=1.063 ），其次是Na⁺K⁺ -ATP酶活性（ P₉=0.375 ），再次是總酚含量（ P₃=0.197 ）；另外，總酚含量通過 CAT 活性對褐變度的影響明顯（ P_3，6=-0.867 ）。T2處理 SOD活性 活性 ）、 Na⁺K⁺ -ATP酶活性 對核桃內(nèi)種皮褐變度具有顯著影響，其中 POD 活性對褐變度的影響最強（ P₇=-0.822? ，其次是 Na⁺K⁺ -ATP酶活性（ P₉=0.467 ），再次是 SOD 活性（ P₅= -0.036） ; soD 活性通過其他因素對褐變度的影響也較明顯。T3處理總酚含量 活性 及 Na⁺K⁺ -ATP酶活性 對核桃內(nèi)種皮褐變度具有顯著影響，其中 POD 活性對褐變度的影響最大1 P₇=-0.637? ，其次是 Na⁺K⁺ -ATP酶活性（ P₉= 0.391），再次是總酚含量（ P₃=-0.192 ），另外，總酚含量通過POD活性對褐變度的影響較為明顯（P_3，7=-0.479） 。

不同干燥方法處理的核桃內(nèi)種皮褐變決定系數(shù)如表3所示。將不同處理各因素對褐變度的決定系數(shù)按絕對值大小排序結(jié)果表明：在CK中， PPO 活性是影響其褐變的第一因素（ d₄=0.555 ），PPO和Na⁺K⁺ -ATP酶活性的交互作用是影響其褐變的第二因素（ Δd_4，9=-0.478Δ ，POD活性是影響其褐變的第三因素（ d₇=0.475 ）；在T1處理中， CAT 活性是影響其褐變的第一因素（ ），其他因素對褐變的影響較小;在T2、T3處理中， POD 活性是影響其褐變的主要因素，其他因素對褐變的影響較小。另外，CK中 P_e=0.152 ，表明影響CK中核桃內(nèi)種皮褐變的因素除了 PPO 活性、 POD 活性、 Na⁺K⁺ -ATP酶活性及它們之間的交互作用外，還存在其他因素；T1、T2、T3處理中 P_e 均很小，表明其余影響褐變的因素已基本不考慮。

丙二醛是植物細胞膜脂過氧化的產(chǎn)物，可與核酸或氨基酸殘基作用進而降低細胞膜的穩(wěn)定性，導致電解質(zhì)外滲使得細胞液導電性增加。因此，MDA含量和相對電導率可以作為評價植物細胞膜脂過氧化程度的重要指標[17]，同時也是評價植物衰老進程的重要參數(shù)[18]。本研究中，隨著貯藏時間的延長，各處理的MDA含量和相對電導率都呈上升趨勢，其中在貯藏30d內(nèi)上升幅度最大，貯藏30d后上升幅度較小，表明核桃堅果在加速貯藏的30d內(nèi)細胞膜損傷程度較重，這可能是由于這一階段氧化作用較強造成的。另外，貯藏30d、60d，T3處理的MDA含量和相對電導率均較CK低，表明真空干燥和變溫干燥能減輕植物細胞膜的損傷，這可能是因為真空干燥隔絕了氧氣，且變溫干燥前期干燥溫度較低，后期高溫干燥時間較短，總受熱時間較短，可能延緩了核桃氧化[10]

3 討論與結(jié)論

農(nóng)產(chǎn)品色澤的形成與多種因素有關(guān)，除自身含有的有色物質(zhì)形成底色外，還與外界環(huán)境的變化有關(guān)。本研究中，隨著貯藏時間的延長，各處理核仁的顏色均發(fā)生了加深變化，但是加深的程度不同，其中自然曬干（CK）的核仁顏色變化較快且加深較重，真空變溫干燥（T3處理）和真空干燥（T2處理）的核仁顏色變化較慢，且加深較輕；核桃內(nèi)種皮褐變度測定結(jié)果顯示，在貯藏過程中，自然曬干（CK）的褐變度顯著高于其他干燥方法，真空變溫干燥（T3處理）和真空干燥（T2處理）的核桃內(nèi)種皮褐變度顯著低于其他干燥方法。該結(jié)果表明不同干燥方法處理的核桃在貯藏過程中內(nèi)種皮褐變程度不同，通徑分析結(jié)果也表明，不同干燥方法會改變核桃貯藏過程中影響內(nèi)種皮褐變的主要因素，進而影響褐變程度。

引起果實褐變的因素眾多，其中PPO催化引起的酚類物質(zhì)氧化被認為是引起褐變的重要因素[19]。核桃內(nèi)種皮含有豐富的酚類物質(zhì)，一方面酚類物質(zhì)具有較強的抗氧化活性，能夠保護核仁免受脂肪酸的氧化作用5，保護核仁質(zhì)量，另一方面，酚類物質(zhì)會作為酶促褐變的底物，在PPO的催化下被氧化進而引起褐變[20]。本研究結(jié)果表明，在貯藏的前30d，各處理核桃內(nèi)種皮總酚含量均呈下降趨勢，而PPO活性在貯藏的前30d呈上升趨勢，可能是貯藏的前30d內(nèi)由PPO的催化引起的酶促褐變較為嚴重，降低了酚類物質(zhì)的含量，隨著貯藏時間的延長，PPO活性表現(xiàn)為先升高后下降的趨勢，可能是由于貯藏期間隨著酶促褐變產(chǎn)物的積累抑制了PPO活性[21]。在整個貯藏過程中，T3處理總酚含量顯著高于CK，而PPO活性在貯藏 30～60d 顯著低于CK，表明真空變溫干燥能維持核桃貯藏過程中較高水平的多酚含量，同時能減緩PPO參與的酶促褐變，進而能減輕褐變。通徑分析結(jié)果顯示，在CK中，PPO活性是影響核桃內(nèi)種皮褐變的第一因素，在T1、T2、T3處理中PPO活性不是影響核桃內(nèi)種皮褐變的第一因素，這一研究結(jié)果表明，與CK相比，其他干燥方法可以減緩PPO催化引起的褐變。

SOD、CAT及POD是植物組織膜保護系統(tǒng)中十分重要的酶，在植物組織干燥過程中與組織褐變有密切的關(guān)系[22]。褐變的發(fā)生會加速植物衰老，產(chǎn)生的活性氧不能及時清理在體內(nèi)積累進而對細胞造成傷害。本研究中貯藏前期，各處理的SOD活性均迅速上升，可能是由于前期膜脂氧化作用較強，產(chǎn)生的活性氧較多，貯藏后期，各處理的SOD活性又開始下降，可能是隨著貯藏時間的延長，細胞老化破壞嚴重導致SOD活性下降[23]，其中CK和T1處理在貯藏60d后SOD 活性下降較快，T2、T3處理 SOD活性下降較慢，貯藏90dT2、T3處理SOD 活性高于CK和T1處理，表明真空干燥和真空變溫干燥時核桃內(nèi)種皮能通過維持較高的SOD活性有效控制膜脂的氧化作用。各處理的CAT活性在貯藏過程中整體呈上升趨勢，但在貯藏0＼～30d上升速度較快， 30～ 60d上升速度較慢， 60～90d 又快速上升，可能是由于貯藏初期發(fā)生氧化作用產(chǎn)生活性氧，引起抗氧化系統(tǒng)的應激反應而使得CAT活性快速上升，隨著活性氧的積累，超過了 活性響應的“閾值”，而使得 CAT 活性上升變慢[24]，在整個抗氧化系統(tǒng)穩(wěn)定后CAT活性又開始升高[25]。 POD 廣泛存在于植物組織中，且活性較強，是一種含血紅素的氧化還原酶，能夠清除細胞過氧化產(chǎn)生的 H₂O₂ ，在植物生長發(fā)育和抗逆防御中具有重要作用，同時，在 H₂O₂ 存在下可催化酚類物質(zhì)氧化造成組織的褐變[26]。本研究中，隨著貯藏時間的延長，各處理POD活性總體呈下降趨勢，通徑分析結(jié)果表明POD活性對褐變度的影響較強，表明在核桃貯藏過程中 POD 主要通過清除 H₂O₂ 而提高抗氧化能力，進而起到延緩衰老的作用。也有研究表明POD活性與褐變的關(guān)系與植物品種有關(guān)[27]

核仁富含脂肪酸，脂肪酸的氧化是核仁貯藏過程中變質(zhì)的主要原因[28]，脂氧合酶（LOX）是一類含非血紅素鐵的蛋白，廣泛存在于植物組織中，與植物的成熟衰老密切相關(guān)[29]，是膜脂代謝的關(guān)鍵酶，主要通過誘導磷脂水解和不飽和脂肪酸氧化而引起細胞代謝紊亂，從而導致細胞功能衰退[30]，已有研究結(jié)果表明LOX 活性與果實的褐變有關(guān)[31-33]。本研究結(jié)果表明，在整個貯藏過程中，各處理的 LOX 活性均呈上升趨勢，且貯藏的前30d上升速度較快，30d后上升速度變慢，表明貯藏前期脂類的氧化作用較強，30d后氧化作用變?nèi)酢Ｏ嚓P(guān)性分析結(jié)果表明CK、T1處理、T2處理核桃內(nèi)種皮褐變度與LOX活性呈顯著或極顯著正相關(guān)，表明在核桃貯藏過程中，由LOX引起的脂類氧化作用是引起褐變的主要原因。

能量供應在控制果實衰老和果實采后生理失調(diào)起到重要作用，ATP酶作為能量代謝和調(diào)節(jié)ATP合成的關(guān)鍵酶，在果實褐變調(diào)控中起到重要作用，其活性的下降會造成細胞能量虧損，引起褐變[34]。本研究通徑分析結(jié)果表明，4種干燥方法處理的核桃褐變度均與 Na⁺K⁺ -ATP酶活性顯著相關(guān)，表明不同干燥方法處理的核桃在貯藏過程中的褐變均與能量代謝有關(guān)。另外，有研究結(jié)果表明自由基對Na⁺K⁺ -ATP酶具有一定的損傷作用，當細胞膜過氧化作用增強時， Na⁺K⁺ -ATP酶活性會顯著降低[35]本研究中，隨著貯藏時間的延長各處理的Na⁺K⁺ -ATP酶活性呈先上升后下降的趨勢，可能是由于前期的膜脂過氧化作用導致細胞結(jié)構(gòu)受損，機體啟動修復機制，需要ATP供能，因此ATP酶活性相應增加，隨著貯藏時間的延長，氧化作用增強產(chǎn)生的自由基大量積累對ATP酶造成了損傷導致其活性下降。在貯藏過程中，T2、T3處理 Na⁺K⁺ -ATP酶活性高于對照，且 SOD、CAT、POD 活性也高于對照，表明真空干燥和真空變溫干燥能減輕核桃貯藏過程中的膜脂過氧化作用，提高 Na⁺K⁺ -ATP酶活性，進而延緩褐變。

本試驗中，通徑分析結(jié)果顯示，不同干燥方法處理的核桃影響其褐變的主要因素不同。在CK中，PPO活性 、POD 活性與核桃內(nèi)種皮褐變顯著相關(guān)，是影響內(nèi)種皮褐變的主要因素， PPO 是酶促褐變的主要酶， POD 在有 H₂O₂ 存在時也能催化多酚氧化，因此，這可能說明經(jīng)過自然曬干的核桃在貯藏過程中內(nèi)種皮褐變主要是酶促褐變引起的。T1處理中總酚含量、 .CAT 活性是影響褐變的主要因素，多酚具有較強的抗氧化能力，是天然的抗氧化劑， CAT 是重要的抗氧化酶，且有研究結(jié)果表明 SOD 是抗氧化系統(tǒng)的第一道屏障，會首先清除自由基，同時會產(chǎn)生H₂O₂ 的積累，再由 CAT，APX 等酶清除 H₂O₂ ，從而減少活性氧的積累[36]，由此推測，經(jīng)過熱風干燥的核桃在貯藏過程中內(nèi)種皮褐變主要是膜脂過氧化引起的，且過氧化較為嚴重。T2處理中SOD活性、 POD 活性對核桃內(nèi)種皮褐變具有顯著影響，是影響內(nèi)種皮褐變的主要因素，表明真空干燥的核桃在貯藏過程中內(nèi)種皮褐變是膜脂過氧化作用引起的，但過氧化作用較輕。T3處理中總酚含量 、POD 活性對核桃內(nèi)種皮褐變具有顯著影響，是影響內(nèi)種皮褐變的主要因素，表明真空變溫干燥的核桃在貯藏過程中內(nèi)種皮褐變是過氧化引起的，但過氧化作用較輕。另外，所有干燥方法處理的核桃在貯藏過程中Na⁺K⁺ -ATP酶活性均對內(nèi)種皮褐變具有顯著影響，說明能量匱乏是造成干制核桃在貯藏過程中褐變的重要原因。

此外，核桃采后干燥處理中，能量的消耗也是生產(chǎn)實踐中考慮的重要因素。本試驗中相較自然曬干法，其他3種干燥方法都有電能消耗，其中熱風干燥因其只有加熱裝置，耗電較少（能耗為每干燥 1kg 核桃堅果耗電 1.2kW?h ），真空干燥和真空變溫干燥除加熱裝置外還有抽真空裝置，消耗電能較高（真空干燥能耗為每干燥 1kg 核桃堅果耗電1.5kW?h） ，真空變溫干燥由于干燥時間較長，其消耗電能最高（能耗為每干燥 1kg 核桃堅果耗電2.0kW?h） 。

綜上所述，自然曬干法雖然沒有電能消耗，但核桃在貯藏過程中褐變嚴重。熱風干燥法相對真空十燥法和真空變溫干燥法，耗能少，但核桃在貯藏過程中褐變度顯著高于真空干燥法和真空變溫干燥法。真空變溫干燥法雖然能維持核桃內(nèi)種皮較高的多酚含量，提高 SOD、CAT、POD 等抗氧化酶活性，同時降低了 PPO，LOX 活性及褐變度，但總體上與真空干燥法差異不顯著，且耗能較真空干燥法高。綜合考慮，在核桃采后商品化處理中，干燥方法宜選擇真空干燥。

參考文獻：

[1]彭宇航.核桃果實冷藏期抗氧化代謝與褐變關(guān)系的研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2022.

[2] 王一峰，趙淑玲，王瀚，等.不同核桃種質(zhì)展葉期抗寒性的綜合評價[J].經(jīng)濟林研究，2019，37（1）：50-60.

[3] 白鴿，王甄妮，朱丹實，等.采后果實的果皮褐變機理及防褐變研究進展[J].包裝工程，2021，42（5）：80-87.

[4] 葉妞.氣體協(xié)同控制青皮核桃果實褐變的效應及生理機制研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2019

[5] 王艷穎，胡文忠，龐坤，等.機械傷害引起果蔬褐變機理的研究進展[J].食品工業(yè)科技，2007，28（11）：230-233.

[6]曾鎮(zhèn).不同干制方式下竹蓀營養(yǎng)品質(zhì)的對比及褐變行為研究[D].成都：成都大學，2023.

[7] BARBOSA-CANOVAS G V，VEGA-MERCADO H. DehydrationofFoods[M].London：Chapmanamp;Hal，1996：114-117.

[8] 王文倩，王晗琦，陳文，等.不同干燥方法對核桃品質(zhì)及不飽T朋肌取德足I的影啊[J」：良品T于于，UJ，J5＼1）：59-64.

[9]PRAVEEN KD，UMESHHH，SUKUMAR D，et al. Infraredand hot-air drying of onions[J]. Journal of Food Processing andPreservation，2005，29（2）：132-150.

[10］陳佳妮，羅耀華，孔慧，等.熱激處理對鮮切百合鱗莖片貯藏品質(zhì)的影響[J].食品科學，2024，45（9）：163-172.

[11]GAO H，CHAI H，CHENGN，et al.Efcts of 24-epibrassinolideon enzymatic browning and antioxidant activity of fresh-cut lotusroot slices[J].Food Chemistry，2017，217：45-51.

[12]KUMAR D，LADANIYA M S，GURJAR M，et al. Impact of dr-ying methods on natural antioxidants，phenols and flavanones of im-mature dropped Citrus sinensis L.Osbeck fruis[J]. Scientific Re-ports，2022，12：6684.

[13]MAYP，WANG CY，LIUC B，et al.Physiochemical responsesof thekernel quality，total phenolsand antioxidant enzymes of wal-nutin different forms to the low-temperature storage[J]. Foods，2021，10（9） ：2027.

[14］鄭龍.板栗品種褐變度差異性及其與多酚氧化酶活性的相關(guān)性研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學，2015.

[15］徐涓，張雯雯，李凱，等.高溫蒸汽處理對余甘子果汁貯藏期間的品質(zhì)影響及褐變行為解析[J].食品科學，2019，40（23） ：246-252.

[16]IGHODARO O M，AKINLOYE OA.First line defence antioxida-nts-superoxide dismutase （SOD），catalase（CAT） and glutathioneperoxidase（GPX）：their fundamental role in the entire antioxidantdefence grid[J].Alexandria Journal of Medicine，2O18，54（4）：287-293.

[17]MESBAHB，F(xiàn)ARHADP，MOHAMMADAS，et al.Argininetreatment attenuates chilling injury of pomegranate fruit during coldstorageby enhancing antioxidant system activity[J].PostharvestBiology and Technology，2018，137：31-37.

[18］王一峰，宮崢嶸，胡文斌，等.采收期對核桃貯藏期間內(nèi)種皮褐變的影響[J].經(jīng)濟林研究，2024，42（3）：255-263.

[19]FANJ，DUW，CHENGQL，et al.Comparative transcriptomicanalyses provide insights into the enzymatic browning mechanism offresh-cut sand pear fruit[J].Horticulturae，2021，7（11） ：502.

[20]BURDONJ，LALLU N，F(xiàn)RANCISK，et al. The susceptibility ofkiwifruit to low temperature breakdown isassociated with pre-har-vest temperatures and at-harvest soluble solids content[J].Post-harvest Biology and Technology，2007，43（3）：283-290.

[21]HOQT，VERBOVENP，VERLINDENBE，etal.Controlled atmosphere storage may lead to local ATP deficiency in apple[J].Postharvest Biology and Technology，2013，78：103-112.

[22]ZHENG XL，TIANSP，GIDLEYMJ，et al. Slowing the deterio-ration of mango fruit during cold storage by pre-storage applicationof oxalic acid[J]. Journal of Horticultural Scienceamp; Biotechnolo-gy，2007，82（5）：707-714.

[23］胡康棣，彭湘君，姚改芳，等.不同耐貯性甘薯的抗氧化特性差異[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2021，49（16）：162-168.

[24］林之林，郝田，于景金，等.鹽脅迫下3種外源物對高羊茅生理指標的影響[J].草業(yè)科學，2022，39（4）：720-730.

[25]楊旭風，賈曉東，許夢洋，等.薄殼山核桃采后種皮褐變生理機制的研究[J].果樹學報，2022，39（9）：1701-1709.

[26］萬冰.微加工百合鱗莖褐變機制及其調(diào)控研究[D].揚州：揚州大學，2018.

[27］李政紅.梨果褐變機理研究[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學，2016.

[28]ZHANGC，JINYZ，LIUJY，et al. The phylogeny and expres-sionprofiles of thelipoxygenase（LOX） family genes in themelon（Cucumis melo L.）genome[J]. Scientia Horticulturae，2014，170：94-102.

[29]WANG M，SUMJ，F(xiàn)ENG WH，et al. Identification of ripening-related lipoxygenase in tomato fruit as blanching indicator enzyme[J].ProcessBiochemistry，2008，43（9）：932-936.

[30]BARGMANNBO，MUNNIK T.The role of phospholipaseD inplant stress responses[J]. Current Opinion in Plant Biology，2006，9（5） ：515-522.

[31]YIFEN L，HETONGL，SHEN Z，et al. The role of active oxygenmetabolism inhydrogenperoxide-induced pericarpbrowning of har-vested longan fruit[J].Postharvest Biologyand Technology，2014，96：42-48.

[32]LIUH，SONGLL，YOUYL，et al.Cold storage durationaffectslitchi fruitquality，membranepermeability，enzymeactivitiesandenergychargeduringshelf timeatambienttemperature[J].Post-harvest Biologyand Technology，2011，60（1）：24-30.

[33]NUTTHACHAIP，YOSHIHIKOS，SUMIKO S，etal.A novelpostharvest UV-C treatment toreduce chillinginjury（membranedamage，browning and chlorophyll degradation）in bananapeel[J].ScientiaHorticulturae，2011，130（1）：73-77.

[34]LIUH，JIANGYM，LUOYB，etal.A simple and rapiddeter-mination of ATP，ADP and AMP concentrations in pericarp tissueoflitchi fruitbyhigh performance liquid chromatography[J].FoodTechnologyand Biotechnology，2006，4（44）：531-534.

[35]鄧華聰，邱鴻鑫，汪恕萍，等.糖尿病紅細胞膜 ?Na⁺K⁺ -ATP酶和Mg²⁺ -ATP酶活性改變與脂質(zhì)過氧化的關(guān)系［J].重慶醫(yī)科大學學報，1996，21（2）：111-114.

[36］劉夢竹，周宏勝，胡花麗，等.采收期對黃金梨果心褐變和膜脂過氧化的影響[J].山西農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2020，40（1）：38-43.

（責任編輯：蔣永忠）