ε-聚賴氨酸采后處理對櫻桃冰溫貯藏期間品質的影響

劉　璐，魯曉翔，*，陳紹慧，張　　鵬

（1.天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津300134；2.國家農產品保鮮工程技術研究中心，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津300384）

ε-聚賴氨酸采后處理對櫻桃冰溫貯藏期間品質的影響

劉璐1，魯曉翔1，*，陳紹慧2，張鵬2

（1.天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津300134；2.國家農產品保鮮工程技術研究中心，天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津300384）

以砂蜜豆櫻桃為試材，研究了不同濃度ε-聚賴氨酸（ε-PL）對櫻桃冰溫（-0.5±0.5）℃條件下保鮮效果及品質的影響。結果表明：與對照組相比，ε-聚賴氨酸處理可以有效降低櫻桃腐爛率，保持較高果梗新鮮率和櫻桃表面原有亮度，還能夠有效抑制可溶性固形物（TSS）含量下降和丙二醛（MDA）含量的增加，提高櫻桃過氧化氫酶（CAT）和過氧化物酶（POD）的活性；其中，500mg/L ε-聚賴氨酸處理的櫻桃在冰溫貯藏期間達到了最好的保鮮效果。貯藏70d時，500mg/L ε-聚賴氨酸處理將腐爛率有效控制為10.7%，而對照組腐爛率已達14.4%，有顯著差異（p＜0.05）。

櫻桃，ε-聚賴氨酸，冰溫，保鮮，品質

甜櫻桃（Sweet cherry）又稱大櫻桃，素有春果第一枝的美稱。其色澤紅潤，個大多汁，富含多種維生素，含鐵量居水果之首［1］。另外，櫻桃果實性溫味甘，有調中益脾、調氣活血、健腦益智的保健功效［2-3］，深受廣大消費者的歡迎。但是，甜櫻桃果實皮薄多汁，采收期又正值高溫季節，其采后品質快速下降，極易發生軟化失水，腐爛變質，失去食用價值和商品價值，因此，研究櫻桃采后保鮮調控技術具有重要意義［4］。

在櫻桃實際貯藏過程，病菌侵染是造成果實腐爛變質的主要原因之一。因此，如何抑制病菌侵染對櫻桃保鮮極其重要。然而，目前的櫻桃保鮮方法中，化學保鮮劑處理因存在化學物質殘留的弊端，使其安全性風險增大。因此，研究具有無毒、無害、無污染等的生物保鮮劑，成為了現代保鮮技術的發展方向之一［4］。

ε-聚賴氨酸（ε-Polylysine，ε-PL）是一種白色鏈球菌的代謝產物［5］，是由賴氨酸單體通過ε-酰胺鍵形成的具有抑菌功效的多肽，其作為一種天然防腐劑，ε-PL不僅具有抑菌效果好、抑菌譜廣，對酵母菌、霉菌、革蘭氏陽性、革蘭氏陰性菌與噬菌體都有良好的抑制作用，而且還具有耐高溫、水溶性好、對人體無毒副作用等特點［6-8］。2003年美國食品和醫藥管理局（FDA）正式批準ε-PL為食品防腐劑，并廣泛用于日韓美傳統菜肴、果醬、色拉等中［9］。秦蕓樺等［10］對聚賴氨酸保鮮鮮切竹筍進行了實驗研究，結果表明聚賴氨酸能夠有效保持竹筍品質。

目前，關于ε-PL在櫻桃保鮮方面的應用未見報道。因此，本實驗對ε-PL櫻桃的保鮮效果進行了初步研究，以期了解ε-PL對櫻桃的保鮮效果，并為其應用于生產提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

櫻桃2013年6月中旬采自河北省山海關區石河鎮毛家溝村，品種為“砂蜜豆”，選取成熟度（七八分熟）、顏色、果粒大小均勻一致、無機械損傷、無病蟲害的櫻桃，采后當天運回研究中心；氫氧化鈉、三氯乙酸天津市江天化工技術有限公司，分析純；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、雙氧水、愈創木酚、無水乙醇天津市光復精細化工研究所，分析純；硫代巴比妥酸、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、二硫代蘇糖醇（DTT） 天津博美科生物技術有限公司，分析純；ε-聚賴氨酸浙江新銀象生物工程有限公司。

冷庫保鮮中心，庫溫（-0.5±0.5）℃；TU-1810型紫外可見分光光度計北京普析通用儀器有限責任公司；PAL-1型便攜式手持折光儀日本ATAGO愛宕公司；SIGMA 3-30K型高速離心機德國SIGMA實驗室離心機公司；CW-700d型分光測色計柯尼卡美能達（中國）投資有限公司；JYL-C010型九陽料理機九陽股份有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1材料處理對照組（CK）：將選取的櫻桃預冷24h后，用長寬高分別為45、20、8cm的長平筐分裝3筐，每筐裝2.5kg櫻桃，再用微孔袋（20μm）將筐包裝，扎口，放入冷庫（-0.5±0.5）℃貯藏。

處理組（Y）：將選取的櫻桃分別用濃度為100、300、500mg/L的ε-聚賴氨酸浸泡2min，撈出、晾干，其余處理同CK。各組處理依次表示為Y1、Y2、Y3。

貯藏期間每隔10d測定一次指標。均勻取樣，每個指標重復測定三次。

1.2.2測定指標與方法

1.2.2.1腐爛率參照李鵬霞［11］的方法，采用統計法。腐爛級別：0級，無腐爛；1級，0～1/3面積腐爛；2級，1/3～2/3面積腐爛；3級，2/3～3/3面積腐爛。

1.2.2.2果梗新鮮指數參照王春生［12］的方法，采用統計法。果梗新鮮指數分級：0級，2/3～3/3面積枯梗；1級，1/3～2/3面積枯梗；2級，小于1/3面積枯梗；3級，果梗全綠。

1.2.2.3色差的測定［13］隨機取10個甜櫻桃用分光測色計測定。測定時在果實對稱的部位用記號筆標記，每隔10d對標記點進行測定，并取平均值。L*值表示亮度。

1.2.2.4可溶性固形物（TSS）的測定采用糖度儀測定［14］。均勻取樣，去核，18000～23000r/min打漿，均勻攪拌，3層紗布過濾1次得濾液，用手持糖度儀測定濾液的可溶性固形物含量，記錄測量值。每個處理測試重復10次，去掉最大和最小值后取平均值。

1.2.2.5丙二醛（MDA）的測定采用硫代巴比妥酸比色法進行測定［15］。準確稱取樣品1g，加入10mL質量分數為10%三氯乙酸，離心10min；取上清液3mL（空白加3mL三氯乙酸）加入3mL質量分數為0.6%硫代巴比妥酸，混勻，脫脂棉塞住試管口，水浴15min后冷卻離心。取上清液分別在450、532、600nm測定吸光度。公式如下：

式中：C—MDA質量摩爾濃度，μmol·g-1；W—植物組織鮮重，g；N—提取液體積，mL；A—吸光度值。

1.2.2.6過氧化氫酶（CAT）活性測定采用紫外吸收法［16］。稱取櫻桃凍樣3g于預冷的研缽中，加入10mL預冷的pH7.5與0.05mol/L的磷酸緩沖液（內含0.005mol/L DTT和2%PVP），在冰浴中研磨成勻漿，于4℃下10000r/min離心20min，取0.2mL粗酶液，加入1mL 0.02mol/L H2O2，2mL蒸餾水后，立即在240nm處測定2min內樣品的吸光度變化。規定0.01ΔA·min-1=1U。

酶比活力=（ΔA×D）/（0.01×t×W）式（4）

式中：X—酶的比活力，U·g-1；ΔA—反應時間內吸光度的變化；D—稀釋倍數即提取的總酶液為反應系統內酶液體積的倍數；t—反應時間，min；W—稱取果肉質量，g。

1.2.2.7過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創木酚比色法，參照陳建勛［17］方法略加改進。稱取5g櫻桃凍樣，加入適量0.05mol/L pH7.8的磷酸緩沖液，冰浴研磨至勻漿，控制緩沖溶液最終體積為10mL，于4℃下10000/min離心15min，所得上清液供酶活測定。取3mL上清酶液，然后加入2.9mL pH7.0磷酸緩沖液、1.0mL 2%H2O2、1.0mL 0.05mol/L愈創木酚，于37℃水浴保溫15min，迅速放入冰浴中，立即加入2mL 20%三氯乙酸終止反應，于470nm下測其吸光度值。酶活計算公式同1.2.2.6。

1.2.3數據處理實驗數據采用Excel軟件處理，利用SPSS 16.0軟件進行數據的差異顯著性分析和多重比較。

2　結果與分析

2.1ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間腐爛率的影響

由圖1可知，各組櫻桃的腐爛率隨貯藏期的延長而增加。整體看，ε-聚賴氨酸處理組的腐爛率低于對照組。貯藏60d時，各組腐爛率關系為Y3（7.8%）＜Y2（8.9%）＜Y1（9.6%）＜CK（10.0%），其中Y1低于CK，但差異不顯著（p＞0.05），Y2、Y3均顯著（p＜0.05）低于CK，且ε-聚賴氨酸處理組間的差異顯著（p＜0.05）；貯藏70d時，腐爛關系為Y3（10.7%）＜Y2（12.2%）＜Y1（13.3%）＜CK（14.4%），且各組之間差異顯著（p＜0.05）。可見處理組能夠控制櫻桃腐爛率，其中Y3組抑制腐爛率效果最好，70d時CK腐爛率是Y3的1.35倍。

圖1　ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間腐爛率的影響Fig.1　Effect of ε-Polylysine on decay incidence of cherry during ice-temperature storage

2.2ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間果梗新鮮指數的影響

果梗新鮮指數能夠直觀反映果實的新鮮程度。從圖2可看出，櫻桃果梗新鮮指數隨貯藏時間延長而下降。貯藏30d時，各組間的果梗新鮮指數差異不顯著（p＞0.05）；貯藏30d后，CK的果梗新鮮指數急劇下降；40d時，Y1、Y2、Y3的果梗新鮮指數分別為93.0%、95.6%、96.7%，而此時CK的果梗新鮮指數降至87.8%，極顯著低于（p＜0.01）ε-聚賴氨酸處理組；70d時，果梗新鮮指數各組關系為Y3（79.0%）＞Y2（76.7%）＞Y1（74.6%）＞CK（74.4%），Y1高于CK組但差異不顯著（p＞0.05），Y2、Y3顯著（p＜0.05）高于CK，且Y3顯著（p＜0.05）高于Y2。這說明ε-聚賴氨酸處理能夠較好保持櫻桃果梗新鮮指數，本實驗范圍內，以500mg/L ε-聚賴氨酸處理的效果最好。

圖2　ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏貯藏期間果梗新鮮指數的影響Fig.2　Effect of ε-Polylysine on peduncle fresh index of cherry during ice-temperature storage

2.3ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間亮度的影響

L*值表示亮度，其值越大表示光澤度越好。本實驗以色差計對櫻桃色澤變化進行跟蹤監測。圖3結果顯示，貯藏期間櫻桃表面亮度隨貯藏時間延長而呈下降趨勢。貯藏中后期，ε-聚賴氨酸處理組的L*始終高于CK組，表明ε-聚賴氨酸處理組能延緩櫻桃果實表面光澤度的消失。其中，Y3的L*始終極顯著（p＜0.01）高于另外三組；貯藏70d時，各組關系為Y3＞Y2＞Y1＞CK，Y1與CK差異不顯著（p＞0.05），Y2、Y3與CK的組間差異極顯著（p＜0.01），說明以500mg/L ε-聚賴氨酸處理保持櫻桃光澤度的效果最理想。

圖3　ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間L*的影響Fig.3　Effect of ε-Polylysine on L*of cherry during ice-temperature storage

2.4ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間TSS含量的影響

TSS是檢測衡量果實品質的一項重要指標［18］。由圖4看出，貯藏期間果實的TSS整體呈波浪式下降趨勢，其中局部上升現象可能是由于果實自身貯藏性物質的消耗導致TSS含量短時的上升，整體呈下降趨勢則可能是因為果實呼吸作用的持續進行，使貯藏物的消耗量大于產生量所致［19］。

圖4　ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間TSS含量的影響Fig.4　Effect of ε-Polylysine on TSS content of cherry during ice-temperature storage

由圖4可知，與CK比較，處理組的TSS下降幅度較小。在貯藏前40d，Y2、Y3極顯著（p＜0.01）高于CK；在貯藏60d時，各組關系為Y3（13.94%）＞Y2（13.74%）＞CK（13.65%）＞Y1（13.55%），其中Y3極顯著（p＜0.01）、Y2顯著（p＜0.05）高于CK，而CK與Y1的差異不顯著（p＞0.05）；70d時，TSS關系為Y3（13.69%）＞Y2（13.33%）＞Y1（13.14%）＞CK（12.93%），且各組間差異極顯著（p＜0.01）。實驗結果表明，三處理組能夠不同程度地延緩櫻桃TSS的下降進程，其中Y3效果最明顯，較好保證了櫻桃的原有風味。

2.5ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間MDA含量的影響

MDA是植物衰老過程中膜脂過氧化的重要產物之一，膜脂過氧化能使細胞的透性加強，導致內容物外滲，從而加速果實衰老，故MDA的高低可以反映脂質過氧化程度和細胞膜系統受傷害的程度［20-21］。圖5顯示，各組的MDA含量變化趨勢大體均呈“升降升”趨勢。貯藏前期MDA含量先升后降，可能是由于果實對低溫逆境的應對反應導致含量上升；隨著果實逐步適應環境，MDA含量逐漸降低，但隨著果實的逐步衰老，貯藏中后期各組櫻桃的MDA含量又均呈上升趨勢，且CK組從40d開始MDA含量急劇上升。40d時各組MDA含量關系為CK＞Y1＞Y2＞Y3；70d時，Y1（4.49μmol·g-1）顯著低于（p＞0.05）CK（4.76μmol·g-1），Y2（3.91μmol·g-1）、Y3（3.70μmol·g-1）極顯著（p＜0.01）低于CK，且Y3低于（p＞0.05）Y2。這些結果表明，處理組能夠有效抑制MDA含量升高，其中Y3延緩果實衰老效果最好。

圖5　ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間MDA含量的影響Fig.5　Effect of ε-Polylysine on MDA content of cherry during ice-temperature storage

2.6ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間CAT活性的影響

圖6　ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間過氧化氫酶（CAT）活性的影響Fig.6　Effect of ε-Polylysine on CAT activity of cherry during ice-temperature storage

圖6所示，貯藏期間櫻桃CAT活性變化趨勢均呈“先升后降”趨勢。貯藏前期CAT活性上升，可能是由于低溫環境促使櫻桃自身抗氧化加強，但中后期下降則可能是由于果實品質下降導致CAT活性下降。從圖6可以直觀看出，貯藏后期處理組的CAT活性均顯著（p＜0.05）高于CK組，貯藏70d時，各組CAT活性關系為Y3（7.85 U·g-1）＞Y2（6.59 U·g-1）＞Y1（6.14U·g-1）＞CK（5.24U·g-1），其中處理組整體與CK的差異顯著（p＜0.05），說明ε-聚賴氨酸處理能夠有效抑制櫻桃CAT活性下降，保持較高的抗氧化能力。在整個貯藏中，Y3的CAT活性始終極顯著（p＜0.01）高于CK，70d時Y3極顯著（p＜0.01）高于Y1、Y2，Y1與Y2間差異不顯著（p＞0.05）。以上表明處理組中，Y3最有效的抑制了CAT活性下降，保持果實較高的抗氧化能力，延緩衰老。

2.7ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間POD活性的影響

過氧化物酶（POD）是果實處于逆境時酶促防御系統的關鍵酶之一，能夠清除自由基從而提高植物的自身抗逆性［22］。由圖7看出，貯藏期間各組POD變化趨勢大體一致，都呈波浪式起伏變化，這可能與果實自身防御機制有關［23］。由圖7可知，處理組與CK比較，后期能夠有效提高果實POD活性，且不同濃度ε-聚賴氨酸處理效果有差異。貯藏30d后，CK活性始終低于Y2、Y3；貯藏60d時，各組酶活性關系為Y3＞Y2＞Y1＞CK，Y3酶活性極顯著（p＜0.01）高于CK，Y1、Y2顯著（p＜0.05）高于CK；70d時，POD活性下降，各組酶活性關系為Y3（0.93U·g-1）＞Y2（0.86U·g-1）＞Y1（0.79U·g-1）＞CK（0.76U·g-1），各處理組間差異顯著（p＜0.05）。本實驗結果表明，處理組能夠有效提高果實POD活性，且以Y3效果最好，能夠延緩果蔬衰老。

圖7　ε-聚賴氨酸對櫻桃冰溫貯藏期間過氧化物酶（POD）活性的影響Fig.7　Effect of ε-Polylysine on POD activity of cherry during ice-temperature storage

3　結論與討論

本實驗研究了ε-PL對冰溫貯藏櫻桃的保鮮效果，結果表明，ε-PL對櫻桃感官品質的保持有一定效果，不僅能有效降低櫻桃腐爛率，保持較高果梗新鮮度，還能夠較好地維持櫻桃表面亮度；并且ε-PL對櫻桃果實的內部品質也有一定影響，它可減緩櫻桃TSS含量的下降，降低MDA含量，保證了櫻桃品質，其中在本實驗濃度范圍內500mg/L的ε-PL保鮮效果最好。

保鮮效果可能與ε-PL性質有關。目前認為ε-PL是一種天然的、廣譜抑菌劑，對真菌、病毒及革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都有明顯抑制作用，其作用機理一般認為它是陽離子表面活性物質，能破壞微生物的細胞膜結構，引起細胞的物質、能量和信息傳遞中斷，還能與細胞內的核糖體結合影響生物大分子的合成，最終導致細胞死亡［24］。CAT在木質素生物合成的最后一步反應過程中催化H2O2分解而發揮作用［25］，有效延緩了果實衰老；POD屬于病程相關蛋白的PR29家族［26］，在植物抗病防御反應中起著重要作用。本實驗結果還表明，ε-PL處理能夠有效提高貯藏櫻桃的CAT、POD的活性，這可能進一步誘導了櫻桃果實產生抗病性，從另一方面有效抵御病原菌的侵染，延緩果實衰老。

本實驗結果表明，ε-PL對櫻桃的保鮮因其使用濃度不同，所達到效果也有所不同，其中在本實驗研究濃度范圍內500mg/L的ε-PL的保鮮效果最佳。本實驗濃度的選擇依據其抑菌譜和成本問題，至于高于500mg/L的ε-PL的保鮮效果如何，濃度過高是否會產生苦澀從而影響果實味道以及成本等問題仍需進一步的深入研究，從而充分了解ε-PL對櫻桃的保鮮效果，為實際生產提供依據。

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Effect of postharvest handling with ε-Polylysine on quality of cherry during ice-temperature storage

LIU Lu1，LU Xiao-xiang1，*，CHEN Shao-hui2，ZHANG Peng2
（1.Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology，College of Biotechnology and Food Science，Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134，China；2.Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products，National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products，Tianjin 300384，China）

Shamidou cherry were selected as experimental materials.The effects of different concentrations of ε-Polylysine（ε-PL）on the freshness retaining and quality of cherry at ice temperature（-0.5±0.5）℃ were investigated.Results showed that compared with control group，ε-PL treatments could effectively reduce the cherry decay incidence，maintain higher peduncle fresh index and keep the original brightness of cherry.It could also inhibit the decline of total soluble solid（TSS）content and increase of malondialdehyde（MDA）content and improve the activities of catalase（CAT）and peroxidase（POD）.Moreover，the treatment with the concentration of 500mg/L ε-PL could obtain better preservation effect on the quality of cherry during storage at ice-temperature.On the 70th day of storage，the decay incidence of cherry which was treated with the concentration of 500mg/L ε-PL was controlled effectively in about 10.7%，and the control group decay incidence had reached 14.4%，and the difference was significant（p＜0.05）.

cherry；ε-Polylysine；ice-temperature；preserve；quality

TS255.1

A

1002-0306（2015）12-0319-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.059

2014－09－15

劉璐（1990-），女，在讀碩士研究生，研究方向：農產品加工與貯藏。

魯曉翔（1962-），女，碩士，教授，研究方向：農產品加工與貯藏。

國家“十二五”科技支撐計劃（2012BAD38B01）；天津市創新團隊項目（TD12-5049）。