采后鈣處理對“安哥諾”李果實的貯藏效果及抗氧化能力的影響

郭曉敏，王友升,*，王貴禧，李麗萍

(1.北京工商大學(xué) 植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 100048；2.北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048；3.中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，國家林業(yè)局林木培育實驗室，北京 100091)

采后鈣處理對“安哥諾”李果實的貯藏效果及抗氧化能力的影響

郭曉敏1,2，王友升1,2,*，王貴禧3，李麗萍1,2

(1.北京工商大學(xué) 植物資源研究開發(fā)北京市重點實驗室，北京 100048；2.北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048；3.中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，國家林業(yè)局林木培育實驗室，北京 100091)

探討不同采后鈣處理對“安哥諾”李果實的貯藏效果以及抗氧化能力的影響。結(jié)果表明：氯化鈣和丙酸鈣均能有效降低李果實的發(fā)病率，其中氯化鈣的作用效果更顯著，但對果皮與果肉色澤沒有顯著影響；乳酸鈣則加速李果實的病害發(fā)生，降低李果皮a*值、果肉L*值與b*值，提高果肉a*值；三種鈣處理均誘導(dǎo)了采后李果實過氧化氫含量的積累，加劇了總抗氧化能力、超氧陰離子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力的下降，提高了羥自由基清除能力，但李果實的腐爛率與過氧化氫含量和總抗氧化能力之間不存在顯著相關(guān)性。李果實總抗氧化能力、超氧陰離子自由基以及DPPH自由基清除能力與總酚、總黃酮含量呈極顯著正相關(guān)。

“安哥諾”李；鈣處理；抗氧化能力

李果實為核果類代表之一，常溫下不耐貯藏，嚴(yán)重制約了李果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。研究表明，離子鈣、熬合鈣、納米鈣等外源鈣處理有利于水果品質(zhì)的保持，顯著延長貯存期限，而作用效果的優(yōu)良與鈣制劑的分子結(jié)構(gòu)及生物利用度密切相關(guān)[1-3]。鈣處理可降低果實呼吸強(qiáng)度，推遲后熟；維持細(xì)胞壁、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定，避免代謝紊亂；提高果實抗氧化能力，減緩氧化損傷，但鈣制劑對果實的作用機(jī)制也因種類而有所差異[4-6]。

在李果的貯藏保鮮中，不同研究者分別探討了單種鈣處理對李果實貯藏效果的影響[7-8]，但不同鈣處理之間作用效果的差異未見有相關(guān)報道。另外，鈣處理對李果實貯藏期間果實抗氧化體系的影響也未見報道。本研究以“安哥諾”李(Angeleno)為試材，探討氯化鈣、丙酸鈣、乳酸鈣對李果實的貯藏效果及抗氧化能力的影響，為延長李果市場供應(yīng)時間提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及其處理

“安哥諾”李采自北京順義區(qū)果園，采收后迅速運(yùn)入實驗室。選擇果實大小、色澤、成熟度一致，無病蟲害與無機(jī)械傷的樣品進(jìn)行實驗。將果實樣品分成5組，分別用去離子水，10mmol/L的氯化鈣、丙酸鈣、乳酸鈣和山梨酸鉀浸泡5min。果實晾干后放于塑料箱內(nèi)，保持箱內(nèi)氣體成分與外界相同且相對濕度在95%左右，置于20℃貯藏12d后統(tǒng)計腐爛率并測定各項生理指標(biāo)。

1.2 試劑與儀器

DPPH、TPTZ Sigma-Aldrich 公司；甲醇、丙酮、硫酸鈦、F e S O4、H2O2、結(jié)晶紫、焦性沒食子酸等(均為分析純) 北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司。

T25型分散機(jī)；F-80C型制冰機(jī)；Eppendorf 5810R型離心機(jī)；TB-214型分析天平；ADCI-60C型色差計；UV-2450型分光光度計；DHG 9145A型電熱鼓風(fēng)干燥箱；THZ-C-1型全溫空氣浴搖床。

1.3 方法

1.3.1 樣品提取

從10個果實中取10g果肉，加入20mL提取溶液，冰浴下均質(zhì)，在4℃ 14000×g條件下離心1h后取上清液進(jìn)行測定，其中過氧化氫的提取液為丙酮，其他活性物質(zhì)用甲醇進(jìn)行提取。

1.3.2 指標(biāo)測定

1.3.2.1 腐爛率測定

采用觀察法進(jìn)行測定，重復(fù)3次。將出現(xiàn)病原菌侵染性病害定義為腐爛。

1.3.2.2 色度測定

采用色差計進(jìn)行果皮色度及果肉色度的測量，以L*、a*、b*值表示，它們分別表征果實的明暗度、紅綠色差及黃藍(lán)色差。每個處理10個果實。

1.3.2.3 過氧化氫含量測定

參考Brennan等[9]方法，并有所改進(jìn)。結(jié)果以每克鮮質(zhì)量樣品的過氧化氫物質(zhì)的量表示(μmol/g mf)。

1.3.2.4 總抗氧化能力測定

參照Benzie等的方法[10]，略有改進(jìn)。將0.2mL樣品、3mL TPTZ工作液和0.3mL醋酸鹽緩沖液混勻，37℃放置45min后測其吸光度(A593nm)；以樣品溶劑代替樣品作為對照，所得吸光度記為A0；以醋酸鹽緩沖液代替TPTZ工作液作為空白，所得吸光度記為A1。A－A0－A1對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線上相應(yīng)的硫酸亞鐵濃度(mmol/L)定義為FRAP值，并作為總抗氧化能力的活性單位(U)。以每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位來表示總抗氧化能力(U/g mf)。

1.3.2.5 清除超氧陰離子自由基能力測定

參考NBT光還原法進(jìn)行測定，并稍有改進(jìn)[11]。將對超氧陰離子自由基的50%清除率定義為1個活性單位(U)，以每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位來表示清除超氧陰離子自由基能力(U/g mf)。

1.3.2.6 清除DPPH自由基能力測定

參考Blois等[12]的方法。將對DPPH自由基50%清除率定義為1個活性單位(U)，清除DPPH自由基清除能力以每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位來衡量(U/g mf)。

1.3.2.7 清除羥自由基能力測定

參考劉駿方法進(jìn)行[13]。以樣品對羥自由基50%清除率定義為1個活性單位(U)，清除羥自由基清除能力的單位為U/g mf，表示每克鮮質(zhì)量樣品中含有的活性單位。

辛鎮(zhèn)地區(qū)沙四段沉積早期砂體是辛鎮(zhèn)地區(qū)勘探的主力油層，而高壓鹽水層主要發(fā)育在其下部，這種分布方式是油水的分異作用造成的。由于水層比油層對儲層物性的要求更寬松，故鹽水層的分布范圍較油層應(yīng)該更為廣泛，在研究時考慮砂巖儲層均可作為鹽水層的載體，因此沉積體系和儲層展布規(guī)律是研究鹽水層形成機(jī)理的一個重要前提。

1.3.2.8 總酚含量測定

參照Singleton等的方法[14]，并略有改進(jìn)。以沒食子酸作標(biāo)準(zhǔn)曲線，樣品的總酚含量換算為每克鮮質(zhì)量樣品中沒食子酸的含量(μg/g mf)。

1.3.2.9 總黃酮含量測定

總黃酮含量的測定參照王友升等[15]方法進(jìn)行。以蘆丁作標(biāo)準(zhǔn)曲線，樣品中總酚含量用每克鮮質(zhì)量樣品中蘆丁的含量(μg/g mf)來衡量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS軟件，對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行鄧肯氏多重差異比較及相關(guān)性分析，當(dāng)P＜0.05時，表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐爛率的變化

常溫貯藏期間李果實抗病性逐漸下降，極易遭受病原微生物的入侵而發(fā)生嚴(yán)重腐爛。圖1顯示在20℃條件下貯藏12d時，對照李果實的腐爛率達(dá)到37%，山梨酸鉀處理與對照的差異不顯著；相比而言，氯化鈣與丙酸鈣處理中果實腐爛率分別為0和13%，而乳酸鈣處理組中果實腐爛率高達(dá)64%，顯著高于對照。結(jié)果表明，

圖1 不同處理對“安哥諾”李果實腐爛率的影響Fig.1 Effects of different treatments on fruit decay rate of Angeleno plum fruits

2.2 果實色澤

圖2 不同處理對“安哥諾”李果實果皮色澤的影響Fig.2 Effects of different treatments on peel color of Angeleno plum fruits

在20℃貯藏12d后，李果實果皮色澤的L*、a*、b*值均顯著低于實驗開始時(圖2)，表觀特征即由采收時的暗紅色逐漸轉(zhuǎn)向紫黑色，商品性下降。與對照相比，山梨酸鉀、氯化鈣和丙酸鈣處理的果皮L*、a*、 b*與對照無顯著性差異，而乳酸鈣處理的果皮色澤a*值則顯著低于對照，表明乳酸鈣加劇了采后李果實紅色飽和度的下降。

李果實在20℃貯藏12d后，果肉色澤的b*值與采摘時相比下降了10%，表明黃色飽和度顯著降低(圖3)；山梨酸鉀處理的李果肉L*值及b*值與對照相比沒有顯著性差異，但a*值顯著高于對照；氯化鈣和丙酸鈣處理的李果肉L*、a*、b*與對照無顯著性差異；乳酸鈣處理的李果肉L*值與b*值顯著低于對照，而a*值與對照相比升高65%，表明乳酸鈣誘導(dǎo)李果實果肉的褐變。

圖3 不同處理對“安哥諾”李果實果肉色澤的影響Fig.3 Effects of different treatments on pulp color of Angeleno plum fruits

2.3 過氧化氫含量

圖4的結(jié)果顯示，對照組的李果實在20℃貯藏12d后過氧化氫含量與采摘時相比沒有顯著性差異，且山梨酸鉀處理的李果實過氧化氫含量與對照相比也沒有顯著性差異。氯化鈣、丙酸鈣和乳酸鈣處理的李果實H2O2含量與對照相比分別增加了68%、40%和64%。表明鈣處理均誘導(dǎo)了采后李果實過氧化氫的積累。

圖4 不同處理對“安哥諾”李果實過氧化氫含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on hydrogen peroxide content of Angeleno plum fruits

2.4 抗氧化能力

圖5 不同處理對“安哥諾”李果實總抗氧化能力(a)以及超氧陰離子自由基(b)、DPPH自由基(c)和羥自由基(d)清除能力的影響Fig.5 Effects of different treatments on total antioxidant activity, scavenging capabilities of Angeleno plum fruits for superoxide anion, DPPH and hydroxyl free radicals

從圖5a可以看出，20℃貯藏12d后，對照李果實的總抗氧化能力與采摘時相比沒有顯著性差異，且山梨酸鉀處理的李果實與對照相比也沒有無顯著性差異。三種鈣處理中，氯化鈣和乳酸鈣處理的李果實總抗氧化能力與對照相比分別降低了8%和11%，而丙酸鈣處理的李果實總抗氧化能力與對照沒有顯著性差別。說明氯化鈣與乳酸鈣處理對采后李果實總抗氧化能力具有消極影響。

對照處理的李果實超氧陰離子自由基清除能力在20℃貯藏12d后下降了6%(圖5b)，且山梨酸鉀處理的李果實超氧陰離子自由基清除能力與對照相比降低了13%；氯化鈣、丙酸鈣和乳酸鈣處理的李果實清除超氧陰離子自由基能力與對照相比分別降低了16%、8%和24%。這表明三種鈣處理均顯著降低了李果實采后超氧陰離子自由基清除能力。

圖5c結(jié)果表明，對照處理的李果實清除DPPH自由基能力在貯藏12d顯著降低，且山梨酸鉀處理的李果實清除DPPH自由基能力顯著低于對照；三種鈣處理的李果實清除DPPH自由基能力也顯著低于對照，其中下降幅度依次為乳酸鈣＞氯化鈣＞丙酸鈣。

由圖5d可以看出，20℃貯藏12d時，對照處理的李果實羥自由基清除能力升高幅度達(dá)11%，且山梨酸鉀處理的李果實羥自由基清除能力顯著高于對照。三種鈣處理中，只有氯化鈣和乳酸鈣處理的李果實羥自由基清除能力顯著高于對照，且乳酸鈣處理的李果實清除羥自由基能力高于山梨酸鉀處理。

2.5 總酚與總黃酮含量

圖6 不同處理對“安哥諾”李果實總酚(a)與總黃酮(b)含量的影響Fig.6 Effects of different treatments on total phenols and total flavonoids of Angeleno plum fruits

表1 李果實腐爛率、色澤與抗氧化能力的相關(guān)性分析Table1 Correlation analysis among decay rate, color, and antioxidant activity of Angeleno plum fruits

20℃貯藏12d后，對照李果實中總酚含量為2.72μg/g ，顯著低于采收當(dāng)天的含量2.91μg/g(圖6a)，山梨酸鉀處理的李果實總酚含量與對照相比下降了6%；三種鈣處理中，丙酸鈣處理的李果實總酚含量與對照相比沒有顯著性差異，氯化鈣和乳酸鈣處理的李果實總酚含量與對照相比分別降低了8%和12%。

由圖6b可以看出，在20℃貯藏12d后，對照李果實的總黃酮含量顯著降低，且山梨酸鉀處理的李果實總黃酮含量顯著低于對照；氯化鈣與丙酸鈣處理中李果實總黃酮含量分別為對照果實的89%和82%，而丙酸鈣處理的李果實總黃酮含量則顯著高于對照。

2.6 李果實腐爛率、色澤與抗氧化能力的相關(guān)性分析

表1表明，李果實腐爛率與DPPH自由基清除能力、總酚含量、總黃酮含量呈負(fù)相關(guān)，而與羥自由基清除能力則呈正相關(guān)性。

李果實果皮的L*、a*、b*值均與超氧陰離子自由基清除能力及總酚含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而與羥自由基清除能力呈負(fù)相關(guān)效應(yīng)；不同的是，果肉L*、a*、b*值與超氧陰離子自由基清除能力及DPPH自由基清除能力的相關(guān)性達(dá)到顯著水平。另外，果皮a*、果肉b*與過氧化氫含量、總抗氧化能力、總黃酮含量也具有顯著相關(guān)性，這表明李果實過氧化氫含量與自由基清除能力共同影響果實的轉(zhuǎn)色，而酚類及黃酮類物質(zhì)可能是果實顏色的重要影響因子。

李果實過氧化氫含量與總抗氧化能力、超氧陰離子自由基清除能力、DPPH清除能力均表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)效應(yīng)。而總酚、總黃酮含量與總抗氧化能力、超氧陰離子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力具有極顯著正相關(guān)性，表明總酚與總黃酮在李果實細(xì)胞抗氧化反應(yīng)中主要發(fā)揮清除超氧陰離子、DPPH自由基以及總抗氧化作用。

3 討 論

已有報道表明氯化鈣可有效提高黑寶石李果實[8]和紅江橙[16]的貯藏效果，Luna-Guzman[17]的研究也發(fā)現(xiàn)乳酸鈣可有效降低鮮切甜瓜表面的微生物數(shù)量。而本研究結(jié)果顯示，三種鈣處理對安哥諾李果實的貯藏效果存在明顯差異，氯化鈣和丙酸鈣能有效降低20℃條件下“安哥諾”李果實的腐爛，而乳酸鈣則加速了李果實的腐爛。類似地，作為常見食品防腐劑，山梨酸鉀可延長甜櫻桃、青棗、葡萄等果實的貯藏期[18-20]，但本研究發(fā)現(xiàn)，山梨酸鉀對李果實采后病害的發(fā)生并沒有顯著的抑制效果。對于這種差異是果實的特異性還是鈣處理的不同所致，還需要進(jìn)一步研究。

已有研究證明，過氧化氫能夠通過增強(qiáng)細(xì)胞壁或者作為信號分子提高植物抗病性[21-22]。但本研究結(jié)果顯示，雖然氯化鈣和乳酸鈣均顯著提高李果實的過氧化氫含量、降低總抗氧化能力而且兩處理之間并沒有顯著性差別，但氯化鈣完全抑制李果實病害的發(fā)生，乳酸鈣則促進(jìn)李果實發(fā)病，相關(guān)性分析的結(jié)果也表明，腐爛率與過氧化氫含量和總抗氧化能力之間不存在顯著相關(guān)性。然而，從不同自由基清除能力看，與氯化鈣處理相比，乳酸鈣處理的李果實超氧陰離子自由基和DPPH自由基清除能力顯著降低，而羥自由基清除能力則顯著升高，暗示乳酸鈣處理的李果實中超氧陰離子自由基和羥自由基的產(chǎn)生與氯化鈣之間存在明顯差別，這可能是導(dǎo)致李果實病害發(fā)生的重要因素。因此，對于這些自由基與李果實發(fā)病之間的定量關(guān)系，值得進(jìn)一步探討。

本研究發(fā)現(xiàn)，采后貯藏期間“安哥諾”李果皮L*、a*、b*值均下降，三種鈣處理對李果皮L*值和b*值沒有顯著影響，只是乳酸鈣處理的李果皮a*值顯著低于對照，這與Alcaraz-Lopez等[23]報道鈣化合物對果皮色澤沒有顯著影響的結(jié)果基本一致。此外，Rupasinghe等[24]發(fā)現(xiàn)李果實中總酚含量與果皮亮度L*值的回歸系數(shù)r2達(dá)0.80，本研究的結(jié)果也表明總酚含量與李果皮L*值之間存在顯著正相關(guān)，但同時發(fā)現(xiàn)，李果實的果皮a*值與總酚、總黃酮之間呈極顯著正相關(guān)，暗示乳酸鈣顯著降低了李果實的總酚和總黃酮含量可能是其顯著降低果皮a*值的重要因素。

本研究結(jié)果表明，“安哥諾”李果實總抗氧化能力、超氧陰離子自由基以及DPPH自由基清除能力在常溫貯藏期間均不同程度地下降且與總酚、總黃酮呈極顯著正相關(guān)，支持了前人的結(jié)論。Banerjee等[25]報道印度黑李果皮中總酚含量是影響其抗氧化性的主要因素。Kim等[26]的研究表明李果實中總黃酮與抗氧化性同樣具有相關(guān)性。

然而，需要指出的是，雖然氯化鈣和丙酸鈣能抑制李果實病害的發(fā)生，但也降低了李果實總抗氧化能力、超氧陰離子自由基以及DPPH自由基清除能力；同時，“安哥諾”李果實的羥自由基清除能力在20℃貯藏12d后顯著提高，而且山梨酸鉀和鈣處理均不同程度地提高了李果實的羥自由基清除能力。抗氧化能力是果實品質(zhì)的重要特征之一，如何平衡李果實的貯藏效果和品質(zhì)需要進(jìn)一步的探討。

4 結(jié) 論

4.1 氯化鈣和丙酸鈣均能有效降低李果實的發(fā)病率，其中氯化鈣的作用效果更顯著，而乳酸鈣則加速李果實的病害發(fā)生。

4.2 氯化鈣和丙酸鈣對李果實的果皮與果肉色澤沒有顯著影響，乳酸鈣降低了李果皮a*值、果肉L*值與b*值，提高果肉a*值。

4.3 三種鈣處理均誘導(dǎo)了采后李果實過氧化氫含量的積累，加劇了總抗氧能力、超氧陰離子自由基清除能力、DPPH自由基清除能力的下降，提高了羥自由基能力清除能力，但李果實的腐爛率與過氧化氫含量和總抗氧化能力之間不存在顯著相關(guān)性。

4.4 李果實總抗氧化能力、超氧陰離子自由基以及DPPH自由基清除能力與總酚、總黃酮呈極顯著正相關(guān)。

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Effects of Post-harvest Calcium Treatment on Quality and Antioxidant Activity of Angeleno Plum Fruits

GUO Xiao-min1,2，WANG You-sheng1,2,*，WANG Gui-xi3，LI Li-ping1,2
(1. Beijing Key Laboratory of Plant Resources Research and Development, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China；2. Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China；3. State Forestry Administration Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation, Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China)

The effects of treatments using calcium chloride, calcium propionate and calcium lactate on quality and antioxidant activity of post-harvest Angeleno plum fruits were investigated. Results indicated that calcium chloride and calcium propionate could suppress the decay of post-harvest plum fruits at 20 ℃ and calcium chloride exhibited stronger suppression effect; whereas, no significant effect on fruit color was observed. In contrast, calcium lactate could promote the decay rate and result in the decline of a* value of peel, L* and b* value of pulp, as well as the increase of a* value of pulp. Moreover, all treatments using calcium agents could affect oxidant and antioxidant system of plums, improve the accumulation of H2O2, accelerate the reduction of total antioxidant activity, scavenging activity of superoxide anion and DPPH free radicals, as well as increase scavenging activity of hydroxyl fee radicals. However, no significant correlation between decay rate and H2O2 concentration or total antioxidant activity was observed. Moreover, total antioxidant activity, and scavenging activity to superoxie anion and DPPH free radicals of plum fruits had positive correlation with the contents of total phenols and total flavonoids.

Angeleno plum；calcium treatment；antioxidant activity

TS205.9；TS255.3

A

1002-6630(2010)22-0467-06

2010-04-02

北京市科技新星項目(2007B011)；“十一五”國家科技支撐計劃項目(2006BAD22B01)

郭曉敏(1984—)，女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：guoxiaomin8449@126.com

*通信作者：王友升(1976—)，男，副教授，博士，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：wangys@th.btbu.edu.cn