低溫貯藏后貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)分析

摘" 要：菠蘿果實(shí)富含水分，不耐貯藏，貨架期相對(duì)較短，嚴(yán)重制約菠蘿鮮果銷售。低溫貯藏是延緩采后菠蘿果實(shí)品質(zhì)劣變的有效措施之一。為探討低溫貯藏后不同貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)的變化，以巴厘菠蘿為試材，采用相關(guān)性分析、主成分分析等方法，對(duì)10"℃低溫貯藏、25"℃貨架期菠蘿果實(shí)12個(gè)抗氧化活性和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：低溫貯藏后貨架期菠蘿苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性與總酚（TP）含量變化趨勢(shì)一致，可滴定酸（TA）、維生素C（AsA）含量顯著下降，但過氧化氫（H₂O₂）、可溶性固形物（TSS）含量無顯著變化。相關(guān)性分析顯示，貨架期菠蘿AsA含量與總抗氧化能力（TAOC）呈顯著正相關(guān)。主成分分析表明，H₂O₂、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）活性等決定貨架期菠蘿抗氧化活性，TP、TA含量等可以作為評(píng)價(jià)菠蘿貨架期品質(zhì)的重要指標(biāo)。低溫貯藏15 d菠蘿綜合評(píng)價(jià)分值最大，貨架期1 d菠蘿綜合評(píng)價(jià)分值較高。因此， 菠蘿低溫貯藏15～20"d，低溫貯藏后貨架期1 d，可有效維持菠蘿的抗氧化活性和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：菠蘿；貨架期；抗氧化；品質(zhì)中圖分類號(hào)：S668.3 """""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Analysis of Antioxidant Activity and Fruit Quality of Pineapples During Shelf Life Undergoing Low Temperature Storage

XU Hanbing¹， YE Xingyuan¹， YAO Quansheng²， TU Xinghao²， HONG Keqian^2*

1. Xinyang Agriculture and Forestry University， Xinyang， Henan 464000， China; 2. South Subtropical Crops Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Hainan Provincial Key Laboratory for Postharvest Physiology and Technology of Tropical Horticultural Products / Key Laboratory of Tropical Fruit Biology， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Zhanjiang， Guangdong 524091， China

Abstract： Pineapple fruit is rich in water， not suitable for storage， and has a relatively short shelf life， which seriously restricts the sales of fresh pineapple fruit. Low temperature storage is one of the effective measures to delay the quality deterioration of pineapple fruits after harvesting. To investigate the changes in antioxidant activity and quality of pineapples fruits at different shelf periods after low temperature storage， principal component analysis （PCA） and correlation analysis methods were used to comprehensively evaluate twelve antioxidant activity and quality parameters of pineapple fruits storage at 10 ℃ and shelf life at 25 ℃. The results indicated that the trend of phenylalanine ammonia lyase （PAL） activity and total phenolics （TP） content of fruits changes during the shelf life after low-temperature storage was consistent， with a significant decrease in titratable acidity （TA） and vitamin C （AsA） content， but no significant change in hydrogen peroxide （H₂O₂） and total soluble solids （TSS） content. Correlation analysis showed that the shelf life AsA content was significantly positively correlation with TAOC. PCA showed that the content of H₂O₂， malondialdehyde （MDA）， and the activities of superoxide dismutase （SOD） and polyphenol oxidase （PPO） exhibited the determined antioxidant activity of pineapple fruits， while TP and TA content acted as important parameters for evaluating pineapple fruits during shelf life. The comprehensive evaluation score of pineapple fruits storage at low temperature for fifteen days showed the highest， and the comprehensive evaluation score of pineapple fruits with one day shelf life showed relatively high. Therefore， storing pineapples at low temperatures for 15-20 days followed by a shelf life of 1 day can effectively maintain their antioxidant activity and quality.

Keywords： pineapple; shelf life; antioxidant; quality

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.08.020

菠蘿（Ananas comosus L. Merrill）是世界三大熱帶水果之一。菠蘿果實(shí)富含水分，采后生理代謝旺盛，不耐貯藏，貨架期相對(duì)較短，嚴(yán)重制約菠蘿鮮果銷售。已有研究表明多種措施可延緩采后果實(shí)品質(zhì)劣變，5"mmol/L阿魏酸浸泡金鵬218番茄果實(shí)能夠提高番茄維生素C（AsA）和番茄紅素含量^[1]；殼聚糖（800×卡多贊）浸泡紐荷爾臍橙果實(shí)能維持臍橙果肉較高的可溶性固形物（TSS）、可滴定酸（TA）、AsA、總酚（TP）含量^[2]；金魁獼猴桃果實(shí)經(jīng)0.1 mmol/L茉莉酸甲酯熏蒸后25"℃貯藏，發(fā)現(xiàn)果實(shí)TSS含量相對(duì)較高，TA含量下降較慢，TP含量積累^[3]；0.1%乙醇熏蒸處理采后藍(lán)莓可減緩果實(shí)中TSS的下降并提高TP含量^[4]；西州密25號(hào)哈密瓜經(jīng)0.3 g/L水楊酸浸泡，可以延緩哈密瓜貯藏果實(shí)TSS和TA含量下降^[5]。但低溫仍然是當(dāng)前貯藏果實(shí)的有效措施之一，低溫貯藏延緩了紅江橙AsA、TSS含量及果實(shí)硬度的降低^[6]，與20"℃常溫貯藏相比，軟棗獼猴桃獼棗1號(hào)1.5"℃貯藏果實(shí)軟化較慢，腐爛率較低^[7]。當(dāng)觀測(cè)指標(biāo)較多時(shí)，研究者通常利用主成分分析評(píng)價(jià)貯藏期與貨架期果實(shí)品質(zhì)，如在低溫下，利用主成分分析發(fā)現(xiàn)妃子笑、桂味、糯米糍和淮枝4個(gè)荔枝品種中，妃子笑和桂味的果實(shí)貯藏品質(zhì)指標(biāo)更好^[8]。

已有研究對(duì)菠蘿的貯藏條件和效果進(jìn)行了多方面的探討。就包裝材料而言，0.05"mm聚氯乙烯薄膜能有效降低失重率，同時(shí)維持可溶性總糖含量^[9]。氣調(diào)貯藏顯著優(yōu)于常溫和普通冷藏，貯藏15 d后感官品質(zhì)與新鮮菠蘿無顯著差異，失重率僅為4.49%^[10]。甲酸乙酯熏蒸（30～90"mg/L）可抑制呼吸強(qiáng)度和失重率，但高濃度（120 mg/L）會(huì)導(dǎo)致果實(shí)劣變^[11]。氯化鈣浸泡（1%）通過提高抗氧化性和降低酚類代謝抑制黑心病，同時(shí)延緩AsA和可溶性糖的下降^[12]?？箟难崽幚恚?.2%）能有效抑制黑心病，保持果實(shí)硬度和營養(yǎng)成分，效果優(yōu)于0.4%濃度^[13]。由此可見，氣調(diào)貯藏和適當(dāng)化學(xué)處理可保持菠蘿品質(zhì)。

本課題組發(fā)現(xiàn)4"℃貯藏菠蘿果實(shí)可能產(chǎn)生冷害，加劇貨架期果實(shí)品質(zhì)下降，10"℃貯藏能夠保持貨架期品質(zhì)^[14]。就品質(zhì)指標(biāo)而言，與25"℃相比，10"℃貯藏可以減緩AsA和TA下降速率，10"℃貯藏菠蘿TSS保持相對(duì)穩(wěn)定，25"℃貯藏TSS有所下降。但就抗氧化酶活性而言，過氧化物酶（POD）活性不受貯藏溫度的影響，多酚氧化酶（PPO）活性隨著貯藏溫度的升高而升高^[15]。

鑒于10"℃貯藏能夠較好地保持貨架期品質(zhì)^[14]，本研究以巴厘菠蘿（Ananas comosus cv. Comte de Paris）果實(shí)為試材，研究10"℃低溫貯藏后，25"℃貨架期果實(shí)超氧化物歧化酶（SOD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、過氧化氫酶（CAT）、PPO、超氧陰離子（OFR）、過氧化氫（H₂O₂）、丙二醛（MDA）、總抗氧化能力（TAOC）等抗氧化指標(biāo)以及TSS、TA、TP和AsA含量等品質(zhì)指標(biāo)的變化，通過對(duì)以上抗氧化活性和品質(zhì)指標(biāo)的顯著性分析、相關(guān)性分析和主成分分析探討菠蘿果實(shí)10"℃貯藏時(shí)間對(duì)貨架期抗氧化活性和品質(zhì)的影響，以期為菠蘿果實(shí)倉儲(chǔ)期和貨架期銷售方案的制定提供參考。

1 "材料與方法

1.1 "材料

供試菠蘿品種為巴厘（Ananas comosus cv. Comte de Paris），采收綠熟、無機(jī)械損傷、無病蟲害、大小相近的夏季果（7月果）100個(gè)，采用施保功（500 mg/L）對(duì)果實(shí)表面殺菌，然后用雙蒸水沖洗果實(shí)。果實(shí)晾干后裝入聚乙烯塑料（0.04"mm）袋中，放入培養(yǎng)箱（10"℃、相對(duì)濕度為90%～95%）中貯藏，取出貯藏果實(shí)置于室溫（25±1）℃、相對(duì)濕度為60%～80%的環(huán)境中（記為貨架期），分別于不同貨架期隨機(jī)選取3個(gè)果實(shí)，果肉切成小塊，液氮速凍后，置于–80"℃保存?zhèn)溆?。所有指?biāo)均重復(fù)測(cè)定3次。

1.2 "方法

1.2.1" 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 "采用手持折光儀測(cè)定可溶性固形物（TSS）含量，單位以Brix表示?？傻味ㄋ幔═A）含量測(cè)定采用酸堿滴定法，參照張志良等^[16]的方法進(jìn)行，結(jié)果以mmol/100 g表示；維生素C（AsA）含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法，參照趙曉梅等^[17]的方法進(jìn)行，結(jié)果以mg/ 100"g表示。

1.2.2 "抗氧化能力指標(biāo)測(cè)定 "CAT、SOD、PAL、PPO、TAOC、OFR、H₂O₂、MDA和TP等測(cè)定采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司試劑盒，具體方法詳見操作手冊(cè)。CAT、SOD、PAL、PPO和TAOC酶活性均以U/g表示，OFR含量以μmol/g表示，H₂O₂含量以nmol/（min·g）表示，MDA含量以nmol/g表示，TP含量以mg/g表示。

1.3 "數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS 20軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)主成分分析。

2 "結(jié)果與分析

2.1" 低溫貯藏和貨架期菠蘿抗氧化活性分析

果實(shí)抗氧化活性是抗氧化酶和非酶抗氧化物

質(zhì)共同作用的結(jié)果，不同的環(huán)境條件下，植物采取不同的策略，不同類型抗氧化酶協(xié)同清除活性氧^[18-21]。數(shù)據(jù)分析表明，隨著低溫貯藏時(shí)間的延長，菠蘿果實(shí)SOD活性、MDA含量升高，低溫貯藏15、20"d時(shí)SOD活性分別是對(duì)照的189.58%、329.73%。低溫貯藏期間PPO活性呈下降趨勢(shì)，但貯藏0、5、10、15 d時(shí)PPO活性無顯著差異。CAT活性和TAOC波動(dòng)較大，貯藏15 d時(shí)CAT活性和TAOC均顯著高于對(duì)照（表1）。同時(shí)低溫貯藏對(duì)PAL活性和OFR、H₂O₂含量無顯著影響。如表2所示，菠蘿果實(shí)低溫貯藏10 d后，隨著貨架期延長，SOD活性和TAOC均顯著下降，PAL活性顯著上升，貨架期4 d時(shí)PAL活性是貨架期1 d的199.02%。而PPO活性和H₂O₂無顯著變化。表2顯示低溫貯藏15、20 d時(shí)，貨架期菠蘿果實(shí)PAL活性、OFR、H₂O₂無顯著變化，但PPO、CAT活性均顯著下降。可見貨架期和低溫貯藏對(duì)菠蘿果實(shí)H₂O₂影響不顯著。

2.2" 低溫貯藏和貨架期菠蘿品質(zhì)分析

多酚和維生素C屬于非酶抗氧化物質(zhì)，但研究表明，多酚和維生素C作為果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)常用于評(píng)價(jià)水果品質(zhì)^{[18-20， 22]}，因此，本研究將多酚、維生素C與可溶性固形物、可滴定酸作為品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析。如表3所示，隨著低溫貯藏時(shí)間延長，TA含量顯著升高（Plt;0.05），低溫貯藏20 d 時(shí)TA含量是對(duì)照的168.42%。低溫貯藏期間TP含量波動(dòng)上升，最大值出現(xiàn)在貯藏15 d。表4顯示，菠蘿低溫貯藏10 d后隨著貨架期延長TP含量顯著上升，TA含量顯著下降（Plt;0.05），低溫貯藏15、20 d時(shí)貨架期菠蘿果實(shí)TP含量均顯著降低（Plt;0.05）（表4）。數(shù)據(jù)分析表明，低溫貯藏和貨架期菠蘿TSS無顯著差異，AsA含量呈下降趨勢(shì)。

2.3" 低溫貯藏及貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)的相關(guān)性分析

水果抗氧化活性影響細(xì)胞膜系統(tǒng)完整性，進(jìn)而影響水果品質(zhì)，因此抗氧化活性指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)及抗氧化活性指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)之間均可能具有相關(guān)性。菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果顯示，低溫貯藏菠蘿PPO活性與SOD活性呈顯著負(fù)相關(guān)（表5）。貨架期AsA含量與TAOC呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05），與TP含量呈負(fù)相關(guān)（表6），推測(cè)貨架期菠蘿TAOC中非酶抗氧化物質(zhì)AsA比TP貢獻(xiàn)更大。貨架期PPO活性與CAT活性呈顯著正相關(guān)（表6）。由于相關(guān)性分析過程中PPO活性與SOD、CAT活性等指標(biāo)間有信息重疊，為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)低溫貯藏后貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)，需進(jìn)一步對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。

2.4" 低溫貯藏和貨架期菠蘿果實(shí)抗氧化活性和品質(zhì)的主成分分析和綜合評(píng)價(jià)

2.4.1" 菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)的主成分分析" 對(duì)低溫貯藏和貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果（表7）顯示，前4個(gè)主成分（特征值gt;1）累計(jì)貢獻(xiàn)率為81.710%，說明該4個(gè)主成分反映了總體信息的絕大部分信息。各載荷表明，TP、H₂O₂、MDA、TA、SOD主要決定第1主成分，說明TP、H₂O₂、MDA、TA、SOD

在低溫貯藏期和貨架期菠蘿果實(shí)抗氧化活性和品質(zhì)評(píng)價(jià)中的作用極為重要，因此其可作為第1主成分代表指標(biāo)。決定第2主成分的主要是PPO、AsA。第3主成分決定指標(biāo)主要是CAT、PAL。第4主成分的代表指標(biāo)TSS。

2.4.2" 菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)的主成分綜合評(píng)價(jià)" 以主成分貢獻(xiàn)率為權(quán)重，計(jì)算菠蘿抗氧化和品質(zhì)指標(biāo)的主成分得分（F）和主成分綜合分值（D），并依據(jù)主成分綜合分值將菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)降序排列（表8）顯示，低溫貯藏菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)排名依次為：15、5、20、10、0 d。貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)分值較高的是：貨架期1 d（貯藏20 d）、貨架期1 d（貯藏15 d）、貨架期4 d（貯藏10 d）貨架期3 d（貯藏10 d）。

3 "討論

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)涉及生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、物流、銷售等諸多環(huán)節(jié)，倉儲(chǔ)期和貨架期品質(zhì)對(duì)菠蘿銷售具有重要意義，而菠蘿抗氧化能力是影響菠蘿品質(zhì)的重要因素之一。已有研究表明，低溫貯藏可以提高西番蓮^[23]、芒果^[24]、蘋果^[25]、龍眼^[26]、鮮切菠蘿^[27]等果實(shí)的抗氧化能力和品質(zhì)。

SOD和CAT作為主要抗氧化酶，SOD能催化體內(nèi)過量的O₂^–生成H₂O₂，而CAT催化H₂O₂還原成H₂O和O₂。本研究中CAT在低溫貯藏和貨架期均波動(dòng)較大，推測(cè)CAT在低溫貯藏和貨架期均有響應(yīng)，但SOD活性在低溫貯藏0～10"d時(shí)無顯著變化，而低溫貯藏15～20 d時(shí)SOD活性顯著升高。因此，低溫貯藏15～20"d期間菠蘿果實(shí)可能主要通過提高SOD活性緩解氧化脅迫。

通常PAL參與酚類化合物的生物合成，本研究中PAL在菠蘿低溫貯藏期間無顯著差異，但在貨架期間活性顯著變化，且貨架期TP含量變化趨勢(shì)與貨架期PAL活性變化趨勢(shì)一致，與荔枝^[18]果皮總酚含量和PAL活性變化趨勢(shì)相似，推測(cè)PAL可能參與貨架期菠蘿TP的生物合成。

菠蘿低溫貯藏10 d后貨架期品質(zhì)指標(biāo)差異顯著性分析表明，TP和AsA變化趨勢(shì)相反，而此時(shí)AsA含量變化趨勢(shì)與TAOC活性變化趨勢(shì)一致，同時(shí)菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果顯示，貨架期AsA與TAOC呈顯著正相關(guān)，與TP呈負(fù)相關(guān)。AsA作為非酶抗氧化劑，可直接清除H?O?等ROS，抑制ROS對(duì)菠蘿果實(shí)細(xì)胞的破壞，使菠蘿貨架期延長^[28]。低溫貯藏期間和貨架期PPO活性呈下降趨勢(shì)，推測(cè)AsA通過抑制PPO活性，減少酚類物質(zhì)氧化褐變，從而保持菠蘿色澤和風(fēng)味，這與鮮食核桃仁^[29]的結(jié)果相似。AsA也可以與SOD、CAT等協(xié)同作用，緩解果實(shí)氧化脅迫^[30]?？梢姡珹sA通過酶促和非酶促途徑，提升菠蘿果實(shí)的抗氧化能力，延長貯藏期和貨架期，并維持品質(zhì)。

主成分分析法是水果品質(zhì)評(píng)價(jià)方法之一^{[20-21， 31]}。本研究將菠蘿12個(gè)抗氧化活性和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明，前4個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為81.710%，反映了總體信息的大部分信息。各特征向量表明H₂O₂、MDA和SOD、PAL、PPO、CAT等抗氧化酶活性是菠蘿貨架期抗氧化能力的重要決定因素，而TP、TA可以作為評(píng)價(jià)菠蘿貨架期品質(zhì)的重要指標(biāo)。TA作為評(píng)價(jià)菠蘿貨架期的重要品質(zhì)指標(biāo)與葡萄的貨架期品質(zhì)變化結(jié)果相似^[32]。主成分綜合評(píng)價(jià)顯示，低溫貯藏菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)排名依次為15、5、20、10、0 d。貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)分值較高的是：貨架期1"d（貯藏20"d）、貨架期1"d（貯藏15 d）、貨架期4 d（貯藏10 d）、貨架期3"d（貯藏10 d）。

菠蘿低溫貯藏15～20 d時(shí)SOD活性顯著升高，且TAOC顯著高于對(duì)照，但此時(shí)MDA含量也顯著高于低溫貯藏0～10 d，MDA是脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物，反映了有機(jī)體在氧化脅迫下膜脂的損傷程度，其含量升高可能意味著菠蘿抗氧化能力的下降，顯然抗氧化活性指標(biāo)對(duì)抗氧化能力解釋不一致可能干擾本研究對(duì)低溫貯藏期間菠蘿抗氧化能力的判斷，為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)低溫貯藏及貨架期菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行了主成分分析。主成分綜合評(píng)價(jià)分值顯示，就低溫貯藏時(shí)間而言，貯藏15 d 較為適宜（綜合得分最高），延長貯藏時(shí)間（20 d）和縮短貯藏時(shí)間（5～10 d）菠蘿抗氧化活性和品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)分值均下降。糖酸比（TSS/TA）是衡量菠蘿風(fēng)味的重要指標(biāo)，低溫貯藏15"d和20"d 的糖酸比分別為0.89和0.88，比較接近，因此菠蘿低溫貯藏適宜時(shí)間為15～20 d。同時(shí)，貨架期主成分綜合評(píng)價(jià)分值較高的處理為1"d貨架期果實(shí)，顯然，對(duì)1"d貨架期與菠蘿銷售而言偏短，本研究所述貨架期1"d是主成分綜合分值篩選的較佳結(jié)果，即與其他貨架期相比，1"d貨架期菠蘿品質(zhì)較好，但并不能排除其他貨架期菠蘿仍具有銷售價(jià)值。

綜上所述，菠蘿10"℃低溫貯藏及25"℃貨架期適宜時(shí)間分別為低溫貯藏15～20 d，貨架期1 d。本研究以巴厘菠蘿為試材，研究結(jié)論雖然對(duì)其他菠蘿品種低溫貯藏后貨架期有借鑒意義，但不同菠蘿品種低溫貯藏對(duì)貨架期的影響尚需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

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