采前涂膜對‘泰山紅’石榴采后貯藏品質的影響

楊雪梅，尹燕雷*，陶吉寒，馮立娟，武 沖

（山東省果樹研究所，山東 泰安 271000）

采前涂膜對‘泰山紅’石榴采后貯藏品質的影響

楊雪梅，尹燕雷*，陶吉寒，馮立娟，武 沖

（山東省果樹研究所，山東 泰安 271000）

以‘泰山紅’石榴為材料，研究采前1.25%殼聚糖溶液涂膜（T1）和石榴皮提取液復合涂膜（T2）對石榴果實采后貯藏品質及生理指標的影響。結果表明：采前兩種涂膜劑涂膜后，均能增大‘泰山紅’石榴近外表皮的薄壁細胞，但作用不顯著；‘泰山紅’石榴在（4.0±0.5）℃條件下貯藏，能有效保持其表皮新鮮程度，維持其果皮內含水量；涂膜對提高貯藏前期石榴籽粒可溶性固形物含量和降低貯藏前期可滴定酸含量有一定影響，但對貯藏后期影響不顯著；涂膜能使石榴果皮中總酚含量和類黃酮含量維持在較高水平，減少貯藏前期因膜脂質過氧化產生的丙二醛；此外，T2復合涂膜還能延遲多酚氧化酶活性高峰出現的時間，同時提高多酚氧化酶活性的峰值；而T1涂膜影響不顯著。采前涂膜石榴貯藏120 d果實外觀新鮮無皺縮，色澤鮮艷，腐爛率較對照低，保鮮效果較為理想。

石榴；殼聚糖；采前涂膜；貯藏

‘泰山紅’石榴以其果皮顏色鮮紅、籽粒深紅、風味獨特成為目前國內優良的主栽品種之一。該品種果皮較薄，果皮組織中細胞較大且排列疏松，室溫條件下存放表皮易失水皺縮及部分褐變，降低其商品價值。此外，石榴花萼為筒狀結構里面有干縮的花絲花藥，易成為病原菌繁殖的場所，是造成石榴貯藏過程中的腐爛及病變的根源。

殼聚糖是甲殼素部分脫乙酰化的產物，無毒、無味，可用于食品添加劑行業作增稠劑、被膜劑，還具有高效抑制病原微生物繁殖和生長、提高果實自身的抗病性和延緩果實衰老功能，對多種果實病害具有良好的防治效果[1-2]，是一種新型的天然保鮮涂膜劑。研究[3-6]表明，采用適宜的涂膜處理，可增強對果皮的保護作用從而提高果蔬耐貯性，同時還可以抑制果實呼吸，保持果肉硬度，控制微生物生長和減少失水等。張潤光等[7]在溫度為（5.0±0.5）℃條件下，采用1%殼聚糖溶液涂膜，能有效保持貯藏期石榴籽粒可溶性固形物（total soluble soli ds，TSS）含量和可滴定酸（titratable acidity，TA）含量，減緩果皮相對電導率和褐變指數升高速率，貯藏120d果實外觀色澤鮮艷，籽粒感官品質良好，保鮮效果理想。目前，大部分研究多集中于采后涂膜延長貯期和控制腐爛[8]，但采后涂膜存在涂膜后膜液風干困難和需大面積攤放晾干等不利于操作的問題；而采前涂膜可在果實掛樹時噴涂，該方法已在葡萄[9]和厚皮甜瓜[10]上取得了較理想的效果，但在石榴上尚未見相關報道。本實驗旨在探究采前涂膜處理對‘泰山紅’石榴貯藏過程中生理變化和品質保鮮的影響，以期為石榴貯藏提供新的便于操作的保鮮方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

以‘泰山紅’石榴為材料，涂膜前于山東省果樹研究所苗圃內選取無裂果及病蟲害的果實掛標簽進行標記，每處理選取30 個果實。采前20 d對選好的果實第1次噴施涂膜劑，于采摘前2 d再噴施涂膜1次。采收后的果實分別用吸水紙包裹后裝入保鮮袋置于冷庫中貯藏，庫溫（4.0±0.5）℃，相對濕度90%。

沒食子酸（gallic acid，GA） 美國Sigma公司；殼聚糖（脫乙酰基≥95%） 阿拉丁試劑（上海）有限公司；福林酚試劑 北京索萊寶科技有限公司。其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

手持糖量計WYT-4 泉州中友光學儀器有限公司；DP71體視顯微鏡 日本奧林巴斯株式會社；5810R臺式高速冷凍離心機 德國艾本德股份公司；HH-2恒溫數顯水浴鍋 江蘇省金壇市精達儀器制造廠；UV-2550紫外-可見分光光度計 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 石榴皮提取液的制備

稱取經粉碎（過40 目篩）的石榴果皮2.5 g于燒瓶中，加入250 mL蒸溜水在60 ℃條件下浸提2 h，3 層紗布過濾，得到 1%的果皮提取溶液，在4℃條件下保存備用。

1.3.2 涂膜液的配制[11]

處理1（T1）為質量分數1.25%殼聚糖溶液：用質量分數1%的冰乙酸水溶液為溶劑配制；處理2（T2）為質量分數1.25%殼聚糖果皮提取物復合溶液：以石榴皮提取液為溶劑配制質量分數1%冰乙酸溶液，再以其為溶劑配制1.25%殼聚糖溶液作為復合涂膜液；以噴施蒸餾水為空白對照（CK）。

1.3.3 石榴果皮解剖結構觀察

常規石蠟切片法制片[12]。果實采收后，分別取果皮近萼筒處易裂部位切成0.3cm×0.5cm左右（厚度不超過3 mm）的小塊，用卡諾氏固定液（無水酒精與冰醋酸體積比3∶1）固定12h后梯度脫水，45～50℃浸蠟2周，包埋（含5%蜂蠟），制作切片（50μm），再進行貼片，45～50℃烘片3周，番紅染色、脫色，固綠染色、脫色，以中性樹膠封片。切片在DP71光學顯微鏡下觀察拍照。用比例尺對石榴表皮2～5層薄壁細胞進行測定，比較其差異。

1.3.4 生理指標測定

貯藏期間每30 d隨機取樣3個果實測定一次下列生理指標，每個指標測定3次取平均值。

1.3.4.1 石榴果皮含水量

采用稱質量法計算，見式（1）。

式中：m1為每次取樣后稱取果皮鮮質量/g；m2為鮮果皮置于烘箱中65℃烘干至恒定質量/g。

1.3.4.2 石榴果實總TSS含量

用手持糖量計測定，擠出石榴果汁測定每次取3個石榴計算平均值。

1.3.4.3 石榴果實TA含量

采用酸堿滴定法[13]測定。

1.3.4.4 石榴果皮中多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性

采用鄰苯二酚法測定。取石榴果皮0.5g，加入pH 7.0的磷酸緩沖液（含1%聚乙烯吡咯烷酮和10mmol/L的抗壞血酸）5mL，冰浴研磨成勻漿，4℃條件下4 000 r/min離心20 min，得上清液用于測定PPO活性。測定時，取上述粗酶液50μL與2.95mL底物（0.2mol/L鄰苯二酚）在410nm波長處使用紫外分光光度計進行酶動力學分析，測定0～30s吸光度的變化。并規定吸光度每分鐘增加0.1為1 個酶活力單位（1U=0.1ΔA/min）[14-15]。

1.3.4.5 果皮總酚 含量

取1 g石榴果皮研磨成勻漿，加入20 mL 60%的乙醇溶液于50 mL三角瓶中，超聲波60 ℃提取40 min，后過濾至25mL容量瓶并定容。測定時取1mL 0.5 mol/L的福林酚試劑加入50 μL提取液振蕩混勻，再 加入4mL 0.5 mol/L的Na2CO3溶液室溫條件下反應60 min，后于750 nm波長處比色測定其吸光度。以GA為標準品制作標準曲線。

1.3.4.6 類黃酮含量

參考周建華等[16]的方法稍作改動，取1.3.4.5節中制得的提取液1 mL加入4 mL質量分數為1%的AlCl3溶液于420 nm波長處測定吸光度。類黃酮含量以黃酮苷計，根據吸光度等于1時相當于320 μg黃酮苷計算含量。按式（2）計算類黃酮含量。

式中：A420nm為樣品測出的吸光度；V為供試液總體積/mL；V1為吸取試液量/mL；M為樣品鮮質量/g。

1.3.4.7 石榴果皮中丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量

采用硫代巴比妥酸法，并參考趙世杰等[17]的方法。

1.3.4.8 石榴貯藏后腐爛率

貯藏至120d，取出全部石榴按式（3）統計腐爛率。

1.3.4.9 貨架期日均失水率

將實驗后剩余的果實分別稱質量（初始質量），之后室溫條件下放置每24 h稱質量1 次，連續稱3 次。按式（4）計算日均失水率。

1.4 數據處理

實驗結果用Exce1 2003對所有數據進行統計分析與制圖，應用方差分析軟件對數據進行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 采前涂膜對石榴初采時表皮細胞的影響

石榴表皮細胞的大小，一方面與石榴的裂果關系密切、一方面與石榴果皮的含水量相關。對制作的石蠟切片每處理隨機量取10組近表皮2～5層相對完整細胞的長度和寬度值求得平均值如表1所示，可見，細胞由大到小順序分別為T1＞T2＞CK，同等條件下，細胞越大其內溶物越充盈，表明果實掛樹期間表皮細胞失水相對較少，故采前涂膜處理有利于減少果實掛樹期間表皮細胞水分的散失。

表1 不同涂膜處理對石榴近表皮細胞大小的影響Table 1 Effects of different coating treatments on the sizes of parenchyma cells close to the outer epidermic layer

‘泰山紅’石榴果皮縱切面結構可分為角質層（為最外層的蠟質結構）、氣孔、外表皮細胞（角質層下1層排列緊密較為規則的細胞）、薄壁細胞（外表皮以內的大部分細胞）、長薄壁細胞（位于石細胞周圍的一層較長的細胞）、石細胞團（由薄壁組織細胞經過細胞壁加厚和木栓化之后形成）和維管束細胞（圖1a）。

由圖1b～d看出，‘泰山紅’石榴涂膜后外表皮細胞變細長，靠近表皮的1～3層細胞飽滿且排列較對照緊密。T1處理果實的薄壁細胞完整性優于T2處理和對照，其中對照組薄壁細胞完整性最差。可能由于涂膜使石榴外表皮細胞層變緊密，表皮細胞中水分散失較少，表皮可擴張性降低，使內層薄壁細胞變充盈，在制作切片時能夠較好的保持其完整性。

圖1 ‘泰山紅’石榴采后表皮縱切結構圖Fig.1 Epidermic structure of freshly harvested ‘Taishanhong’ pomegranate by longitudinal cutting

2.2 采前涂膜對石榴采后貯藏過程中含水量及貯藏后腐爛率及失水率的影響

‘泰山紅’石榴自采收至貯藏期間，其果皮中含水量均維持在78%～81%，對照與涂膜處理石榴果皮中含水量在貯藏前期0～60 d差異較顯著，貯藏后期90～120 d差異不顯著，其中T2處理在整個貯藏過程中均維持較高含水量（圖2a）。可能是由于在長期較高濕度條件下貯藏，對照果實逐漸吸收了外部水分使其果皮中的含水量有一定程度的增加，表明該條件下對照和涂膜處理均能較好的保持石榴果皮含水量，使石榴在貯藏期間果皮不皺縮，涂膜對該條件下貯藏石榴果皮的含水量變化無顯著影響。

貯藏至120d后取出所有石榴進行腐爛率統計，CK、T1和T2的腐爛率分別為22.36%、16.18%和9.09%，涂膜處理的石榴腐爛率均低于對照組，其中以T2處理腐爛率最低（圖2b），表明采前涂膜能降低‘泰山紅’石榴貯藏過程中的腐爛率。經貯藏后的石榴計算其日均失水率，其中對照果實為44.44?，而涂膜兩種果實的日均失水率均不足18?（圖2b）。表明采前涂膜處理能顯著降低貨架期石榴水分的散失，從而維持貨架期石榴果皮的新鮮度。

圖2 采前涂膜對石榴貯藏期間果皮含水量（a）及貯藏后腐爛率和貨架期日均失水速率（b）的影響Fig.2 Effect of preharvest coating treatments on water content (a), decay incidence and daily average water loss rate (b) of pomegranate fruits during storage

2.3 采前涂膜對石榴貯藏期間TSS及TA含量的影響

‘泰山紅’石榴TSS含量在整個貯藏期間呈先上升后降低的趨勢，采后0～30 d對照與處理組石榴TSS含量均增加較快，在30～60d TSS含量變化較為平穩，之后逐漸降低。采后第30天，T1處理 TSS含量升至最高值；T2和對照石榴貯藏至第60天 TSS含量達最高值；其中在30～90 d，T2石榴的TSS含量顯著高于T1和對照果實，而貯藏至120 d時處理和對照TSS含量無顯著差異（P＞0.05）（圖3a）。表明涂膜處理一定程度上有利于‘泰山紅’石榴采后總可溶性固形物的轉化。

由圖3b可見，TA含量隨著貯藏時間的延長呈逐漸下降的趨勢，初釆時對照與T1的TA含量相當，而初采時T2石榴TA含量顯著低于CK和T1處理；貯藏至第30天時，對照果實果汁中TA含量降低緩慢，而T1果實中TA迅速降低至與T2相當的水平，此時對照果實與兩個處理的果實TA含量差異均達顯著水平（P＜0.05）；貯藏至第120天時，對照與兩處理之間TA含量水平均無顯著差異。表明采前涂膜處理能加快石榴采收后有機酸的分解轉化，從而降低TA含量，使‘泰山紅’石榴更快達到最適口感。

圖3 采前涂膜對石榴采后貯藏過程中TSS含量（a）和TA含量（b）的影響Fig.3 Effect of preharvest coating treatments on the contents of TSS (a) and TA (b) in pomegranate fruits during storage

2.4 采前涂膜對石榴貯藏期間總酚含量及類黃酮含量的影響

石榴果皮中多酚含量豐富，約占干質量20%或更高，包括沒食子酸、鞣花酸、綠原酸、鞣花單寧等多種類型，這些多酚類物質是石榴易發生褐變的原因之一[18]。酚類物質的含量可用相應已知的沒食子酸質量濃度表示，以沒食子酸為標準品制得的標準曲線方程為：Y=172.51X+ 0.030 1，R2=0.997 9，其中Y為750nm波長處吸光度，X為已知沒食子酸溶液的質量濃度/（mg/mL）。

圖4 采前涂膜對石榴采后貯藏過程總酚含量（a）及類黃酮含量（b）的影響Fig.4 Effect of preharvest coating treatments on the contents of total phenols (a) and total flavonoids (b) in pomegranate fruits

如圖4a所示，對照和涂膜果實果皮中總酚含量均隨貯藏時間的延長而降低，其中T2石榴果皮中總酚含量從初采時到貯藏后期均顯著高于對照石榴，而T1石榴果皮中總酚含量始終介于對照和T2之間，僅在初采時和貯藏結束時與對照差異顯著（P＜0.05）但與T2無顯著差異。表明T1和T2處理對維持‘泰山紅’石榴貯藏期間果皮中酚類物質含量，抑制酚類物質降解有一定作用。

由圖4b可知，‘泰山紅’石榴果皮中類黃酮含量隨貯藏時間的延長呈現先升高后降低的趨勢，T2石榴初采時其類黃酮含量顯著低于T1和對照果實，貯藏至第30天其含量迅速升高，分別高于對照和T1果實21.79%和43.61%；貯藏至第60天對照和T1、T2果實類黃酮含量均達最高值；之后貯藏至第90天時T2果實類黃酮含量仍保持在較高水平，顯著高于對照和T1；貯藏至第120天時3組果實之間類黃酮含量差異均不顯著。表明T2處理能提高‘泰山紅’石榴貯藏期間類黃酮的含量，并使其維持在較高水平。

2.5 采前涂膜對石榴貯藏期間PPO活性及MDA含量的影響

圖5 采前涂膜對石榴采后貯藏過程PPO活性（a）及MDA含量（b）的影響Fig.5 Effects of preharvest coating treatments on PPO activity (a) and MDA content (b) in pomegranate fruits during storage

圖5a所示為‘泰山紅’石榴在貯藏過程中其PPO活力呈單峰曲線，先升高后降低，對照和T1石榴其PPO活性在貯藏至第30天達峰值。此時，T2石榴PPO活性較采收時降低，而貯藏至第60天時T2果實的PPO活性達峰值，分別較對照和T1處理高68.85%和123.02%。表明T2涂膜劑處理石榴能延遲石榴PPO活性高峰出現的時間并提高PPO活性的峰值，而單獨的殼聚糖溶液涂膜對‘泰山紅’石榴貯藏期間的PPO活性無顯著影響。

‘泰山紅’石榴果皮中MDA含量隨貯藏時間的延長逐漸增加，其中對照石榴在整個貯藏過程中MDA含量增加較為平穩，而T1和T2貯藏前期MDA含量增加較對照緩慢，之后在貯藏60～120 d范圍內MDA含量增加迅速，貯藏至第90天時，三者含量無顯著差異，而至第120天時T1處理MDA含量略高于對照和T2果實（圖5b）。表明涂膜處理能降低‘泰山紅’石榴貯藏前期膜脂質過氧化程度，但對貯藏后期膜脂質過氧化程度無顯著影響。

3 討 論

影響石榴采后貯藏的生理因素很多，如采收成熟度、溫濕度、貯藏環境、氣體狀況及包裝等[19]，本實驗中涂膜處理相當于改變了石榴自身的微環境而影響其采后的貯藏生理。涂膜后客觀上增加了表皮厚度并堵塞了一部分皮孔，一定程度上減少了皮孔蒸騰，使其細胞膜滲透率降低[20]。在芒果[21]和番茄[22]上的研究亦表明殼聚糖涂膜可抑制果實的軟化及細胞膜滲透率的增加，本實驗中石榴采前涂膜處理，處理果實（T1、T2）初采時表皮細胞均增大，更好地維持了石榴采前掛樹期間的表皮含水量，減少了果實內外氣體的交換，能較好地維持石榴采前細胞的水分狀態，保持其表皮細胞的充盈，同時有利于維持石榴貯藏期間水分的含量。

涂膜處理由于減少了果實內外的氣體交換，使果實內部易形成一個低O2、高CO2濃度的微環境，從而起到抑制呼吸作用、減少呼吸底物消耗和物質轉化的作用[23]；實驗中涂膜的石榴貯藏期間TSS含量均高于對照，而TA含量低于對照果實，這可能與涂膜石榴貯藏期間的呼吸作用降低、底物的消耗及轉化少有關，還需進一步驗證。本實驗表明石榴采前涂膜一定程度上降低了貯藏過程中膜脂質過氧化產物MDA的含量，以涂復合型膜（T2）作用效果最為顯著，這可能由于涂膜處理后使進入果實內部的氧氣減少，降低了活性氧的形成，使細胞膜脂質過氧化作用減弱，從而緩解了細胞膜的損傷，減少了MDA的生成，從而起到延遲細胞衰老的作用。但在貯藏90d后三者MDA含量均升高較迅速，其原因是由于在該時期石榴果實已進入衰老，果實內部代謝發生失調，從而使膜脂質過氧化程度加重，故該條件下貯藏的石榴最佳食用期應在貯藏至90 d之前。

植物多酚類物質由于多酚的酚羥基中的鄰位酚羥基極易被氧化，且對活性氧等自由基有較強的捕捉能力，使植物多酚具有很強的抗氧化性和清除自由基的能力[24]。本實驗貯藏過程中T1和T2石榴果皮中總酚含量和類黃酮總量均高于對照石榴，這些酚類物質也對膜脂質過氧化有一定的抑制作用。石榴皮本身中含豐富的多酚，以安石榴苷含量最高，具有較強的抗氧化生物活性[25]，結合殼聚糖本身所具有無毒成膜抑菌功效，如果進行雙層涂膜可降低果實采后由微生物引起的腐敗，同時減少采后殺菌劑的應用[26]，本實驗所制成的復合性膜更能有效的抑制或降低石榴貯藏中的腐爛率和酚類物質的降解，從而達到更好貯藏保鮮石榴果實的目的。

此外，植物在抵御病原微生物侵染的過程中，一些抗性相關的酶類起主要作用。以酚類代謝系統中的一些酶和病原相關蛋白家族為主，PPO是其中之一，它是結合在類囊體膜上的一類含銅的氧化還原酶，天然狀態無活性，組織受損傷后被活化表現出活性，它通過催化木質素及醌類化合物形成，構成保護性屏蔽而使細胞免受病菌的侵害，也可以通過形成醌類物質直接發揮抗病作用[27]，故一定程度上PPO的活性與植物抗性相關。實驗中T1處理對石榴采后貯藏過程中PPO活性無顯著影響，而T2處理則推遲并顯著提高了PPO的活性峰值，相當于一定程度上提高了石榴果實貯藏過程中對不良因素的防御作用，有利于果實自身抗性的保持，從而降低石榴貯藏后期的腐爛率。

綜上所述，兩種涂膜對保持‘泰山紅’石榴的TSS含量、總酚含量、類黃酮含量、PPO活性及降低腐爛率、TA含量、MDA含量均有一定作用，以涂復合膜（T2）影響更為顯著。貯藏至第120天時，表現為果皮新鮮，無皺縮，無褐變；內部籽粒顏色部分變淺，口感甜，無酸味。實驗中貯藏至第120天時果實內部部分籽粒顏色變淺，可能受長期低溫影響，因此考慮到長期貯藏應在以后的實驗中適當進行變溫控制，以最大限度地降低石榴貯藏過程中的生理失調。

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Effect of Preharvest Coating on the Quality of ‘Taishanhong’ Pomegranate during Storage

YANG Xue-mei, YIN Yan-lei*, TAO Ji-han, FENG Li-juan, WU Chong
(Shandong Institute of Pomology, Taian 271000, China)

In this study, either 1.25% chitosan (T1) or its combination with pomegranate rind extract (T2) was uniformly sprayed on ‘Taishanhong’ pomegranate fruits, harvested and then stored at (4.0 ± 0.5) ℃ for 120 days. The weight loss, total soluble solid, titratable acidity (TA), malondialdehyde (MDA) content, total phenol content, polyphenol oxidase (PPO) activity, total soluble solid content, and decay incidence were investigated during storage. Results indicated that the number of parenchyma cells close to the outer epidermic layer increased yet not significantly after both preharvest coating treatments. Meanwhile, the freshness and moisture content of pomegranate peels were effectively maintained, and these coating treatments could result in an increase in TSS content and a decline in TA content during the early stage of storage, while not having a s ignificant effect on the two parameters during the later stage of storage. Moreover, the contents of total phenols and total fl avonoids in pomegranate peels were maintained at higher levels and MDA formation caused by membrane lipid oxidation was reduced during the early storage stage. In addition, T2 treatment could delay the occurrence of the peak of PPO activity and increase the peak enzyme activity, while T1 treatment was not as effective in this regard. In conclusion, preharvest coating could increase the shelf life and maintain the sensory quality of ‘Taishanhong’ pomegranate fruits.

pomegranate; chitosan; preharvest coating; storage

S665.4

A

1002-6630（2014）24-0337-06

10.7506/spkx1002-6630-201424065

2014-05-28

山東省國際科技合作項目（2013GHZ31003）；國家科技基礎性工作專項重點項目（2012FY110100-4）

楊雪梅（1982—），女，研究實習員，碩士，研究方向為石榴栽培及采后貯藏保鮮。E-mail：qdyxm1216@163.com

*通信作者：尹燕雷（1976—），男，副研究員，碩士，研究方向為果樹種質資源評價與遺傳育種。E-mail：yylei66@sina.com