不同成熟度大團蜜露水蜜桃貨架期間品質與代謝差異性研究

摘要：以大團蜜露水蜜桃為試材，測定了果實采后貨架期間的呼吸速率、果實硬度、可溶性固形物含量、維生素C含量、果肉色差L*值、丙二醛含量，以及果實內SOD、POD、CAT、PG、CX等相關酶的變化，結果表明，貨架期間，九成熟果實呼吸強度高，果實內含物質消耗的多，貨架品質差；七成熟果實能保持較高的硬度，但呼吸速率較八成熟果實高，可溶性固形物、維生素C含量低，風味不足；八成熟果實采收后可以推遲果實呼吸高峰的出現(xiàn)和降低呼吸高峰值，能保持較高的可溶性固形物含量、維生素C含量，維持較高的SOD、POD、CAT等保護酶活性，丙二醛含量較低，生理活性強，有較長的果實貨架生理周期，因此，八成熟可作為大團蜜露水蜜桃的貨架、保鮮的適宜采收期。

關鍵詞：大團蜜露水蜜桃；成熟度；品質；生理；成熟衰老

中圖分類號：S662.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2010)02-244-07

大團蜜露是我國主要水蜜桃品種之一，以果實個大(平均單果質量0.25kg)、營養(yǎng)豐富、風味甜美、口感豐潤而深受消費者的青睞。大團蜜露是在夏季高溫季節(jié)成熟，采后迅速成熟衰老，軟化腐爛，貨架期短，風味下降快。采收成熟度是貯藏保鮮效果的關鍵因子之一，采收過早，果實發(fā)育不良，色澤差，缺乏應有的風味；采收過晚，則貨架期短。因此，研究水蜜桃的最佳采收成熟度對延長果實貨架期，避免果實采后品質下降過快等具有重要意義。目前國內外有關桃的采收成熟度對貯藏性能的影響已有報道，但是有關水蜜桃貨架期間果實品質生理代謝變化的研究鮮有報道。我們以大團蜜露水蜜桃為研究材料，在室溫(25℃)條件下，對3個不同成熟度(7成、8成、9成熟)的果實采后生理特性及品質變化特性進行了研究，旨在揭示大團蜜露水蜜桃采后品質衰老的生理特性，為水蜜桃采收期的確定與果實貨架期間的管理提供技術依據(jù)。

1 材料和方法

1．1 材料

大團蜜露水蜜桃于7月22日采自上海桃源科技發(fā)展有限公司果樹良種繁育示范基地，選擇3個(7、8、9成熟)成熟度的果實，用泡沫網(wǎng)套包裝后，分級裝于塑料筐中，立即運回上海市農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心。

1．2 方法

大團蜜露水蜜桃7、8、9成熟3個成熟處理，25℃恒溫敞口擺放在貨架上，相對濕度為65％～70％，每處理36個果，設3個重復，每2d取樣1次，每次取5個果測定。

1．3 調查分析方法

1．3．1 品質指標的調查測定 可溶性固形物(TSS)：以手持阿貝折光儀測定。呼吸速率：室溫25℃條件下，將大團蜜露水蜜桃置于密閉容器中，通過臺灣產(chǎn)TES-1370非色散式CO₂氣體測試計測定一定時間段內CO₂濃度的改變量。

果肉色澤：參照杜紀紅等、茂林春等㈣的方法并加以改善。水果刀削去果實縫合線左右赤道部位對稱果皮后，用日本產(chǎn)CR-400C(D65光源)Minolta型全自動色差計測定離表皮1cm處的果肉色差，獲得果肉色差L*值(表示光亮度，從黑到白，0～100)。

果實硬度：水果刀削去果實縫合線左右赤道部位對稱果皮后，用GY-1型果實硬度計測定果肉組織硬度。

2，6一二氯靛酚滴定法測定維生素C(Vc)。硫代巴比妥酸比色法測定丙二醛(MDA)。

1．3．2 SOD、POD、CAT酶活性的測定 酶液參照許秀淡的方法進行提取。

(1)超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定參考李合生的方法，以抑制NBT光化學還原的50％為1個酶活力單位。

(2)過氧化物酶(POD)活性測定。愈創(chuàng)木酚法，參照田春蓮方法略作改動，以每min內A470nm變化0.01為1個酶活性單位，U·g^-1·min^-1。

(3)過氧化氫酶(CAT)活性測定。參照魏好程的方法并有改進，以每min內A240nm變化0.01為1個酶活性單位，U·g^-1·min^-1。

1．3．3 PG、CX酶活性測定 多聚半乳糖醛酸酶(PC)活性的測定參照張飛等的方法，稍作改進，以1g或1mL酶液在50℃、pH5.0的條件下，1h分解果膠產(chǎn)生1μg半乳糖醛酸為1個酶活力單位。

纖維素酶(CX)活性的測定參照陳昆松等㈣的方法，稍作改善，以1g或1mL酶液在40℃、pH5.0的條件下，1h分解果膠產(chǎn)生1μg葡萄糖為1個酶活力單位。

1．4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2003軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，所有數(shù)據(jù)為3次重復的平均值和標準誤。并應用SPSS軟件，采用鄧肯氏新復極差法，對數(shù)據(jù)進行差異性分析。

2 結果與分析

2．1 不同成熟度果實呼吸速率隨貯藏期間變化的差異

25℃溫度條件下，不同成熟度大團蜜露水蜜桃呼吸速率的變化如圖1所示。8成熟果實呼吸高峰的出現(xiàn)較7、9成熟果實推遲2d，第6天，7、9成熟大團蜜露出現(xiàn)呼吸高峰分別為177.998mg·kg^-1·h^-1和649.736mg·kg^-1·h^-1，8成熟果實第8天出現(xiàn)呼吸高峰，呼吸速率為158.366mg·kg^-1·h^-1，整個貯藏期間7成熟、9成熟果實呼吸速率均顯著(P＜0.05)高于8成熟果實。

2．2 不同成熟度果實的硬度、可溶性固形物、維生素C含量變化的差異

25℃溫度條件下，不同成熟度大團蜜露水蜜桃果實硬度在整個生理衰老期間呈明顯下降趨勢(圖2)，至第2天，9成熟果實硬度由6.4kg·cm^-2降至1.3kg·cm^-2；至第6天，7、8成熟果實硬度分別為3.2kg·cm^-2和2.5kg·cm^-2，7、8成熟貯藏至第8天分別仍可達到1.2kg·cm^-2和0.6kg·cm^-2，整個貯藏期間，7成熟果實硬度顯著(P＜0.05)高于8成熟。

25℃溫度條件下，不同成熟度大團蜜露水蜜桃可溶性固形物、維生素C含量的變化如圖3、4。不同成熟度大團蜜露可溶性固形物含量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，這是由貯藏前期的后熟和后期的衰老引起的，9成熟和7成熟的可溶性固形物含量先后達到最高值，分別為17.6％和15.64％，分別比8成熟的提前4d和2d；至第6天，8成熟果實可溶性固形物含量最高，為18.08％，至第8天仍可達到15.7％，可溶性固形物含量顯著高于(P＜0.05)7成熟果實。整個貨架期間，維生素C含量呈先升后降的趨勢，放置2d，7、9成熟果實維生素C含量達到最大值，分別為75.79mg·kg^-1和78.42mg·kg^-1，至第4天，8成熟維生素C含量最高，為86.33mg·kg^-1；第6天時，7、8、9成熟果實維生素C含量分別為68.5mg·kg^-1、78.06mg·kg^-1、58.26mg·kg^-1，至第8天，7、8成熟的分別為62.67mg·kg^-1和72.38mg·kg^-1，且8成熟含量顯著高于(P＜0.05)7成熟果實。可見，8成熟果實后熟衰老過程中，含有較高的可溶性固形物和維生素C，保持較高的果實硬度，貨架品質最好。

2．3 不同成熟度果實的色差和丙二醛含量變化的差異

25℃溫度條件下，放置的大團蜜露水蜜桃，果肉色差和丙二醛的變化如圖5、6。色差L*值代表果肉的光亮度，從側面顯示了果肉的衰老和變化程度。整個生理衰老過程中，各成熟度果實果肉色差，L*值均呈直線下降趨勢，其中9成熟果實下降速率最快，至第6天，從初始的75.57下降到66.4，下降了12.13％，7、8成熟果實的色差，L*值僅下降3.87％和7.85％，至第8天，分別下降了8.05％和9.71％：整個過程中，7成熟色差L*值顯著(P＜0.05)大于8成熟果實，可能與其未完全后熟、淀粉含量高有關。

膜完整性與功能的喪失是衰老初期的基本特征，植物組織的衰老與生物膜的降解密切相關。MDA是膜質過氧化的有毒代謝產(chǎn)物，各成熟度丙二醛含量均呈上升趨勢(圖6)，整個過程中，9成熟丙二醛含量均高于7、8成熟果實；至第8天，9成熟丙二醛含量由最初的0.484μmol·kg^-1上升至6.278μmol·kg^-1，7、8成熟度果實分別由0.093μmol·kg^-1和0.0742μmol·kg^-1上升至4.968μmol·kg^-1和5.432μmol·kg^-1，9成熟果實丙二醛含量顯著(P＜0.05)高于7、8成熟果實，分別是其含量的1.263倍和1.156倍，說明整個生理后熟衰老期間，9成熟果實丙二醛積累量大，膜系統(tǒng)被破壞嚴重，而7、8成熟果實的膜系統(tǒng)完整性相對較好。

2．4 不同成熟度果實SOD、POD、CAT酶活性變化的差異

貨架期間，SOD活性呈下降趨勢，9成熟貯藏至第2天急劇下降，說明其清除氧自由基的能力大大降低，自由基積累增多，衰老加快。伴隨后熟的作用，至第6天，7成熟SOD酶活性急劇下降為74.026U·g^-1，八成熟的為80.087U·g^-1；第8天時，7、8成熟酶活性分別為58.442U·g^-1和64.318U·g^-1，8成熟SOD酶活性極顯著(P＜0.01)高于7成熟和9成熟果實(圖7-A)。

POD是一個有雙面效應的酶，既能防止羥基自由基的產(chǎn)生，又能導致果實的褐變。從圖(7-B)中可以看出，整個貨架期間，POD活性均呈下降趨勢，9成熟果實呈直線下降趨勢，說明果實衰老速度較快；7、8成熟至第4天POD有最大值出現(xiàn)分別為14.17U·g^-1和16.75U·g^-1，這個過程中8成熟果實POD酶活性顯著(P＜0.05)高于7、8成熟果實。整個生理過程中，CAT酶活性呈現(xiàn)上升的趨勢(圖7-C)，7成熟果實CAT活性最低。

結果表明，8成熟大團蜜露水蜜桃果實有較高的SOD、POD和CAT酶活性，既可以防止H₂O₂的積累，又避免了超氧陰離子和H₂O₂反應生成毒性更強的羥基自由基，從而減輕了ROS(活性氧)對果實的傷害，提高了果實的貨架品質。

2．5 不同成熟度果實內PG和CX酶活性變化的差異

多聚半乳糖醛酸酶(PG)主要催化果膠質降解，與果實完熟后期的高度軟化有關。整個后熟衰老過程中，各成熟度PG酶活性呈下降趨勢(圖8)。前期PG酶活性較高，果實硬度下降快，9成熟果實貯藏2d時PG酶活性最高為1.736μmol·g^-1·h^-1，果實硬度降為1.2kg·kg^-2(圖2)，至第4天，7、8成熟酶活性達到最高，分別為2.048μmol·g^-1·h^-1和1.79μmol·g^-1·h^-1，果實硬度分別為5.8kg·cm^-2和4.6kg·cm^-2。前期酶活性與果實硬度下降速率成正相關，與前人研究結果一致。后期PG酶活性較低，果實硬度變化亦較緩慢，說明低水平的PG酶仍可導致果實貯藏后期的軟化，PG酶是調控貯藏期間果實軟化的關鍵酶之一。

纖維素酶(CX)也是果實細胞壁降解酶之一，對果實軟化起到一定的作用。整個生理后熟衰老過程中，不同成熟度CX酶活性變化如圖9所示。CX酶活性呈先升后降的趨勢，剛采收時CX酶活性較低，隨著后熟和呼吸高峰的出現(xiàn)，酶的活性被激活而達到峰值(圖9)，之后呈降低趨勢。8成熟果實CX活性高峰分別比7成熟和9成熟的推遲4d和2d為5.628μmol·g^-1·h^-1，與呼吸高峰的到來相一致。

3 討論

水蜜桃果實采后貨架期間不斷進行呼吸作用，呼吸代謝與果實貨架品質的變化及衰老進程密切相關，呼吸速率的高低決定著果實貨架期的長短和品質變化特性。本研究表明，大團蜜露水蜜桃9成熟果實呼吸速率高，最先達到呼吸高峰，果實內源物質消耗的多，品質下降快，貨架品質差；貨架期間，7成熟果實能保持較高的硬度，但呼吸速率較8成熟果實高，可溶性固形物、維生素C含量較低，風味不足；8成熟果實采收后可以推遲果實呼吸高峰的出現(xiàn)和降低呼吸高峰值，能保持較高的可溶性固形物含量、維生素C含量，維持較高的SOD、POD、CAT等保護酶活性，丙二醛含量較低，生理活性強，有較長的果實貨架生理周期，因此，8成熟可作為大團蜜露水蜜桃的貨架、保鮮的適宜采收期，與趙曉芳等的研究一致，而與郝海燕等研究的9成熟貯藏性能最好的結論有一定的差異。

色差L*值代表果肉的光亮度，也從側面顯示了果肉的后熟和衰老程度。隨著果肉衰老進程的加深，果肉組織開始渣化、由緊密變得疏松，木質素、纖維素含量增加，果肉顏色變暗。研究表明，整個貯藏期間，隨著采收成熟度的升高和貯藏時間的延長，果肉色澤變暗，果肉色差L*值降低，符合果實的衰老規(guī)律，可把色差L*值作為果實后熟和衰老程度的重要指標。果實衰老所導致的果肉色差L*值的降低可與淀粉含量的減少有關，與吳彬彬等研究的淀粉降解速度的快慢直接影響果實貯藏時間的長短，是由果實后熟的過程中淀粉轉化為可溶性糖，淀粉含量降低引起的，且采收成熟度低的果實淀粉含量高，果實硬度大，成熟度高的果實部分淀粉已開始降解，貯藏性能差的結論一致；整個貯藏期間，7成熟果肉色差L*值高于8、9成熟果實，可能是由果實水分含量低，組織緊密，淀粉含量過高、不能正常轉化成糖，導致果肉顏色較亮，進一步證明了7成熟貯藏風味不足這一結論。

果實的衰老是一個復雜的過程，自由基學說認為植物的衰老和抗性與活性氧代謝和抗氧化物酶活性緊密相關。SOD、POD、CAT是植物體內主要的ROS(活性氧)酶促清除系統(tǒng)，在正常的生理狀態(tài)下，ROS可以被植物體內本身的抗氧化系統(tǒng)清除，當遇到逆境脅迫時，ROS的產(chǎn)生速度大大提高而清除能力受到抑制，平衡被打破，造成ROS大量積累。因此，如何有效的清除過量產(chǎn)生的ROS及保持其含量的平衡也是植物衰老程度及生命力強弱的一種體現(xiàn)。SOD是對植物體內產(chǎn)生的有害氧自由基的清除劑，但是只有和POD和CAT相協(xié)調一致，才能真正的清除果實體內產(chǎn)生的氧自由基以及組織危害更大的羥基自由基的產(chǎn)生。研究結果表明8成熟的大團蜜露果實有較高的SOD活性和POD、CAT酶活性，既可以防止H₂O₂的積累，又避免了超氧陰離子和H₂O₂反應生成毒性更強的羥基自由基，從而減輕了ROS對果實的傷害。

纖維素酶活性的提高使纖維素降解，從而導致細胞壁纖維素微纖絲一半纖維素一果膠質“經(jīng)緯結構”的松散，果膠酶趁機分解果膠質，導致果實軟化過程的進行和果肉色澤的變化。纖維素酶活性的增加也可導致細胞壁的膨脹疏松。研究發(fā)現(xiàn)：CX酶與大團蜜露水蜜桃果實軟化的啟動有著更為密切的關系。不同成熟度水蜜桃室溫貯藏硬度迅速下降的同時，CX酶的活性快速提高，伴著呼吸高峰的出現(xiàn)，CX酶的活性被激活而迅速達到高峰。不同成熟度的大團蜜露水蜜桃，其初期的軟化階段都與PG酶有緊密的聯(lián)系，酶的活性與果實的軟化成正相關；但是貯藏后期，果實仍繼續(xù)軟化并發(fā)生腐爛，PG酶活性降低，說明PG酶是調控采后貯藏期間果實軟化的關鍵酶之一。

4 結論

貨架期間，不同成熟度大團蜜露水蜜桃均出現(xiàn)了呼吸高峰，為典型的呼吸躍變型果實；8成熟果實呼吸強度低，顯著抑制果實可溶性固形物、維生素C含量等貨架品質的下降，維持較高的SOD、POD、CAT等保護酶活性，丙二醛含量較低，生理活性強，有較長的果實貨架生理周期。