番茄果實采后貯藏期風味品質的動態變化

頡博杰，劉曉奇，張洋，張丹，呂劍，胡琳莉，郁繼華,，肖雪梅

(1.甘肅農業大學園藝學院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省干旱生境作物學重點實驗室，甘肅 蘭州 730070)

番茄(Solanumlycopersicum)是茄科番茄屬一年生或多年生草本植物，起源于南美洲，是一種世界性蔬菜.隨著生活水平的提高，人們對番茄品質的要求逐漸提高.番茄中富含的番茄紅素、VC、可溶性糖和有機酸等是對人體有益的重要功能物質[1]，且番茄果實的糖、酸含量是其重要的品質指標，決定著番茄果實的口感和風味.

番茄果實中主要的可溶性糖是果糖、葡萄糖和蔗糖[2]，主要的有機酸是檸檬酸、蘋果酸和草酸[3]，糖和酸的含量及比例影響著番茄的營養品質和風味品質[4-5]，而番茄紅素是番茄中重要的功能營養物質，它對人體有重要的抗氧化作用[6].番茄的營養物質雖豐富，但其含量的高低在采收后會發生一定的變化，主要受其內部分子調控和貯藏環境的影響[7].近年來，在采后貯藏方面主要研究了不同貯藏溫度[8]、不同包裝材料[9]、不同外源物質[10-12]對番茄品質的影響以及貯藏過程中番茄果實總糖和總酸的變化規律[13]，而對番茄果實所含可溶性糖和有機酸各組分的變化規律等的研究相對較少.因此，本試驗在前人研究的基礎上采用高效液相色譜法對番茄果實采后貯藏期糖酸各組分以及番茄紅素的含量進行了動態測定，旨在找到其變化規律，從而對番茄的食用和加工提供依據.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所選番茄品種為184和粉太郎，其中184平均單果質量為150 g～200 g，果實圓整，為大紅色，色澤鮮艷，具有極好的耐儲耐運能力，粉太郎平均單果質量為220 g～250 g，果實外觀光滑圓整，為深粉紅色，果皮韌性強，極耐裂.試驗于2018年10月20日播種育苗，幼苗長至“四葉一心”時定植于甘肅省蘭州市榆中縣李家莊(N 35°85′，E 104°12′)田園綜合體的日光溫室內，采用有機基質地下槽式栽培，寬窄行定植，大行距100 cm，小行距70 cm，株距45 cm，留7穗果打頂，采用膜下滴灌進行肥水管理，栽培基質為甘肅綠能農業科技股份有限公司生產的“綠能瑞奇”栽培營養基質.

1.2 試驗方法

所選番茄于2019年6月2日采收第七穗果，采收后貯藏于8 ℃冰箱中，分別于采后的第1、3、5、7、9、11、13、15天取樣，取樣時選取成熟度一致，大小均勻，無病害的6個番茄果實，將果蒂去除后洗凈晾干，果實部分各取二分之一后用勻漿機打成勻漿，采用高效液相色譜法測量其可溶性糖、有機酸以及番茄紅素的含量.

1.3 試驗儀器與試劑

高效液相色譜儀(Agilent series 1100)、高速冷凍離心機(Eppendorf centrifuge 5920R)、超純水機(Milli-Q)、勻漿機(Midea)、超聲波清洗機、萬分之一天平等.

試驗試劑：檸檬酸(色譜純)、蘋果酸(色譜純)、草酸(色譜純)、葡萄糖(色譜純)、果糖(色譜純)、蔗糖(色譜純)、番茄紅素(色譜純)、乙腈(色譜純)、甲醇(色譜純)、二氯甲烷(色譜純)、濃H2SO4(優級純).

1.4 測量糖的色譜條件

色譜柱：LC-NH2(460 mm×250 mm)；檢測器：示差折光檢測器；流動相：乙腈∶水=75∶25，流動相經超聲波脫氣30 min；流速：1.00 mL/min；柱溫：30 ℃；進樣量：20 μL[14-15].

1.5 測量有機酸的色譜條件

色譜柱：Hi-Plex H(300 mm×7.7 mm)；檢測器：紫外檢測器；檢測波長：210 nm；流動相：10 mmol/L H2SO4；柱溫：50 ℃；流速：0.4 mL/min；進樣量：20 μL[16].

1.6 測量番茄紅素的色譜條件

色譜柱：十八烷基鍵合硅膠柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；檢測器：紫外檢測器；檢測波長：472 nm；流動相：甲醇∶二氯甲烷=92∶8；柱溫：40 ℃；流速：1.5 mL/min；進樣量：20 μL.

1.7 糖分的提取

準確稱取經研磨的勻漿5 g，轉移至25 mL的容量瓶中，用超純水沖洗殘渣數次后定容至25 mL.在30 ℃條件下水浴超聲60 min，過濾，在4 ℃、11 100g條件下離心10 min，上清液用0.22 μm微孔無機濾膜過濾，將濾液進行色譜測定.

1.8 有機酸的提取

準確稱取經研磨的番茄勻漿5 g，轉移至25 mL的容量瓶中，用超純水沖洗殘渣數次后定容至25 mL，充分搖勻后轉入50 mL離心管中，在4 ℃、11 100g條件下離心10 min,上清液用0.22 μm微孔無機濾膜過濾，將濾液進行色譜測定.

1.9 番茄紅素的提取

番茄紅素的提取參照(T/CCCMHPIE1.28-2018)的方法，稍加改動.準確稱取經研磨的番茄勻漿1.0 g，加入少量二氯甲烷研磨溶解后置于25 mL棕色容量瓶中，再加入2.5 mL濃度為5 mg/mLBHT二氯甲烷溶液，用二氯甲烷定容至25 mL，混合均勻后，上清液用0.22 μm微孔有機濾膜過濾，將濾液進行色譜測定，試驗全過程避光.

1.10 數據分析

試驗數據利用Excel 2016和Origin 2017進行統計分析和繪圖；利用SPSS 22.0 進行描述性統計分析和相關性分析.

2 結果與分析

2.1 可溶性糖含量的變化

由圖1可知，果糖和葡萄糖是番茄果實中可溶性糖的主要存在形式，而蔗糖含量極低.在整個貯藏期內，184番茄果實中蔗糖含量呈現上下波動狀態，最高值出現在貯藏第5天，為42 mg/100g，而果糖和葡萄糖含量均呈現出先升高后降低最后趨于穩定的趨勢.在貯藏的前一周內，果糖和葡萄糖的含量均隨貯藏時間的增加而逐漸升高，在第7 d達到峰值，果糖含量最高值為2 811 mg/100g，葡萄糖糖含量最高值為2 567 mg/100g.總糖含量為果糖、葡萄糖和蔗糖三者含量之和，其變化趨勢與果糖和葡萄糖的變化趨勢一致，第7天達到最大值5 400 mg/100g.粉太郎品種在整個貯藏期內可溶性糖含量變化趨勢與184品種相似，蔗糖含量呈現上下波動狀態，整體上無顯著差異，果糖和葡萄糖含量均呈現先升高后降低的趨勢.從第1天到第7天，果糖含量由1 420 mg/100g顯著升高至3 468 mg/100g，葡萄糖含量由1 350 mg/100g顯著升高至3 780 mg/100g.第7天后兩者的含量開始下降，與184品種不同的是粉太郎品種在第7天后果糖和葡萄糖含量均呈現不斷下降的趨勢.到第15天，果糖含量和葡萄糖含量分別降至2 148 mg/100 g和2 201 mg/100g.總糖含量變化趨勢與果糖和葡萄糖含量變化趨勢一致，從第1天到第7天，總糖由2 805 mg/100g顯著升高至7 269 mg/100g，第7天后含量不斷下降，第15天顯著降低至4 374 mg/100g.

圖1 184(A)和粉太郎(B)番茄果實在采后不同貯藏天數期間的糖含量Figure 1 Sugar content of 184(A) and Fentailang(B)tomato fruits in different storage days after harvest

2.2 有機酸含量的變化

由圖2可知，184品種檸檬酸含量呈現先下降再上升最后再下降的趨勢，從第1天到第5天，檸檬酸含量由640 mg/100g降低至596 mg/100g，之后開始升高，到第7天升高至最大值680 mg/100g.從第7天開始，檸檬酸含量不斷降低，到第15天降低至395 mg/100g.蘋果酸和草酸含量呈現上下波動的狀態，但整體無顯著差異.總酸含量為草酸，蘋果酸和檸檬酸三者含量之和，從圖中可以看出，總酸含量變化趨勢與檸檬酸變化趨勢相似，因為番茄中主要有機酸為檸檬酸，其次是蘋果酸.從第1天到第7天，總酸含量基本保持不變，到第7天升高至最大值856 mg/100g，第7天后含量不斷下降，到第15天顯著降低至最小值540 mg/100g.

圖2 184(A)和粉太郎(B)番茄果實在采后不同貯藏天數期間的有機酸含量Figure 2 Organic acid content of 184 (A)and Fentailang(B)tomato fruits in different storage days after harvest

粉太郎品種檸檬酸含量在整個貯藏期呈現先上升再下降的趨勢，整體上呈現升高的趨勢，從第1天到第7天，檸檬酸含量由725 mg/100g顯著升高至最高值829 mg/100g，第7天后開始下降，到第11天下降到最低值704 mg/100g，之后無明顯變化.總酸含量同樣呈現先升高后降低的趨勢，從第1天到第7天，總酸由909 mg/100g顯著升高至1 046 mg/100g，第7天后開始下降，到第11天顯著下降至最低值877 mg/100g，第11天后無明顯變化.蘋果酸和草酸含量呈現上下波動的狀態，蘋果酸含量整體上顯著上升，草酸含量顯著下降.

2.3 糖酸比的變化

番茄糖酸比是反應番茄品質的重要指標.由圖3可知，從第1天到第7天，2個品種的糖酸比都有所升高，184品種由5.2升高至6.3，粉太郎品種由3.6升高至6.9.貯藏七天后，184品種的糖酸比先下降再上升，第9天和第11天均為5.2，第15天升高至7.3，粉太郎品種的糖酸比不斷下降，到第15天下降至4.9.2個品種的糖酸比在貯藏期內整體上都有所上升.

圖3 番茄果實采后不同天數貯藏期的糖酸比Figure 3 Sugar-acid ratio of tomato fruits during storage in different days after harvest

2.4 番茄紅素含量的變化

由圖4可知，184品種和粉太郎品種的番茄紅素在整個貯藏期整體上呈現下降的趨勢.從第1天到第7天，184品種由4.54 mg/100g顯著升高至5.04 mg/100g，第7天后開始下降，到第13天顯著下降至最低值3.18花板mg/100g.從第1天到第5天，粉太郎品種從5.13 mg/100g顯著下降至3.39 mg/100g，第5天到第9天略微上升，第9天開始下降，到第13天下降至最低值3.15 mg/100g.

2.5 采后貯藏期糖酸各組分及番茄紅素的相關性分析

由表1可知，在采后貯藏期，184番茄的糖酸各組分及番茄紅素之間存在一定的相關關系.果糖、葡萄糖和總糖含量兩兩之間呈極顯著正相關，果糖與葡萄糖，果糖與總糖，葡萄糖和總糖之間的相關系數分別為0.985、0.997和0.996；蘋果酸與果糖、葡萄糖和總糖之間呈顯著正相關，相關系數依次為0.805、0.777和0.795；檸檬酸與總酸之間呈極顯著正相關，相關系數為0.986；番茄紅素與檸檬酸和總酸之間呈顯著正相關，相關系數分別為0.780和0.823.

表1 184番茄采后貯藏期糖酸各組分及番茄紅素的相關性分析Table 1 Correlation analysis of sugar and acid components and lycopene in postharvest storage period of 184 tomato

由表2可知，粉太郎番茄的果糖、葡萄糖和總糖含量兩兩之間呈極顯著正相關，這與184品種相似，果糖與葡萄糖，果糖與總糖，葡萄糖和總糖之間的相關系數分別為0.994、0.998和0.999；與184品種不同的是蔗糖與果糖、葡萄糖和總糖之間呈現顯著負相關，相關系數分別為-0.738、-0.709和-0.721；檸檬酸和果糖、葡萄糖和總糖之間呈現顯著正相關，與蔗糖呈現極顯著負相關，相關系數為-0.854；檸檬酸與總酸之間呈極顯著正相關，相關系數為0.961，與184品種相似.

表2 粉太郎番茄采后貯藏期糖酸各組分及番茄紅素的相關性分析Table 2 Correlation analysis of sugar and acid components and lycopene in postharvest storage period of Fentailang tomato

3 討論

果實采收后會衰老，果實衰老是一系列非常復雜的生理變化，主要特征是膜脂RNA、蛋白質等大分子物質的降解，分子水平上則表現出衰老相關基因表達量的上升等[13]，其品質也會發生變化.番茄中主要的可溶性糖是果糖、葡萄糖和蔗糖，而糖類是果實進行呼吸作用的底物，其含量的高低反映出果實代謝的強弱.本試驗結果表明，番茄中果糖和葡萄糖的含量遠高于蔗糖，這與齊紅巖等人的研究結果相一致[17].在整個貯藏期，2個品種的果糖和葡萄糖含量先升高后降低，均在第7天達到最高值，可能是番茄果實在采收后進行了后熟.番茄果實屬于呼吸躍變型果實，采后強烈的代謝作用會影響番茄的果皮硬度[18]和品質[19].在一定溫度范圍內，每升高10 ℃呼吸強度就增加1倍，如果降低溫度，呼吸強度就大大減弱，因為低溫條件對果實的呼吸有良好的抑制作用，同時也對乙烯的釋放具有一定減緩效果[20-22]，而乙烯又具有催熟的作用.因此，在番茄采收后將其貯藏于低溫條件下可降低其呼吸強度，從而延長其保質期.斯敏等[23]的研究表明，在15 ℃貯藏條件下，梨在第15天左右會出現呼吸高峰，之后果實硬度開始緩慢下降，品質不斷降低.本試驗結果表明，在8 ℃貯藏環境下番茄可溶性糖含量在貯藏第7天達到最大值，貯藏7 d后含量開始降低，表明番茄品質在貯藏一周后開始下降.

有機酸組分與含量是果實品質風味的重要組成因素.通常有機酸在果實生長過程中積累，在成熟過程中作為糖酵解、三羧酸循環(TCA循環)等呼吸基質以及糖異生作用而被消耗[24].番茄屬于檸檬酸型果實，檸檬酸是所含的主要有機酸[25].本試驗結果表明，番茄中檸檬酸含量遠高于蘋果酸和草酸，這與王蓉等[26]的研究結果相一致，而在整個貯藏期，檸檬酸含量和總酸含量均為先升高后降低，這與孫曉華等[27]人對柚貯藏期間有機酸的研究結果相一致，而閆波雯等[28]的研究表明葡萄果實中檸檬酸和蘋果酸含量采后會一直下降，主要與蘋果酸代謝相關基因的表達有關.Rob等[24]的研究表明，番茄的糖和酸在生長發育過程中存在著相互轉化，但在貯藏期間是否會相互轉化尚不可知.

番茄風味不僅取決于糖和酸的含量，還與糖酸比有關[29].有研究表明，當糖和酸含量都比較高時，番茄果實風味比較濃郁；高糖低酸的果實比較平淡；低糖高酸則酸味比較重；低糖低酸則淡而無味[30].番茄果實合適的糖酸比為7～10，但也有人認為是4～6，這可能是因為不同的人對糖和酸有不同的喜好程度.本試驗結果表明，184品種的糖酸比在整個貯藏期呈現先升高后降低再升高的趨勢，而糖和酸均呈現先升高后降低的趨勢，說明在第11天后酸的下降速率大于糖的下降速率，因此導致糖酸比升高.粉太郎品種的糖酸比呈現先升高后降低的趨勢，在第7天達到最大值6.9，說明在采后15 d內果實風味發生了改變.

番茄紅素是番茄中一類重要的類胡蘿卜素，具有很強的抗氧化作用，被稱為“植物黃金”[31-32]，它同樣也是番茄中某些揮發性物質的前提物質，影響著番茄的風味品質[33]，其含量的多少對消費者的選擇具有重要的視覺和嗅覺影響.本試驗結果表明，在采后15 d內，番茄果實中番茄紅素含量整體上呈現下降的趨勢，說明在采后貯藏期番茄紅素含量會不斷減少，這與梁蕓志等[34]的研究結果相一致.在采后貯藏過程中，番茄果皮會發生軟化，而果皮中含有較多的番茄紅素，可能是番茄紅素開始分解從而導致其含量減少.

番茄果實的風味品質由糖酸共同決定[4-5]，而番茄紅素是其重要的功能營養物質[6].相關性分析結果表明，番茄果實在采后貯藏期間各種風味物質的變化存在一定的相關關系：2個品種的果糖、葡萄糖和總糖含量兩兩之間均呈極顯著正相關，在一定程度上說明了果糖和葡萄糖對番茄風味品質的重要性.果實中的糖分不僅決定著果實的甜度，而且還是番茄果實其它重要品質成分如維生素、芳香物質和色素等合成的上游產物[35-36].在酸組分中，檸檬酸和總酸之間呈極顯著正相關，說明檸檬酸是番茄果實主要有機酸.

4 結論

在采后8 ℃貯藏條件下，184品種和粉太郎品種的可溶性糖和有機酸含量呈現先升高后降低的趨勢，并且均在第7天達到最大值，但糖酸比變化趨勢不一致，番茄紅素含量整體上呈現下降趨勢.相關性分析結果表明：果糖、葡萄糖和總糖含量兩兩之間均呈極顯著正相關，檸檬酸和總酸之間呈極顯著正相關，說明果糖、葡萄糖和檸檬酸主要影響了番茄果實的風味品質.綜上，184品種和粉太郎品種的糖酸含量在采后第7天達到最大值，番茄紅素含量隨貯藏時間的延長逐漸降低，該研究結果可為日常溫室番茄食用和加工提供依據.