低溫對貴州山地紅玉芒采后貯藏品質及生理生化的影響

何鳳平， 康專苗， 龔德勇*， 劉清國， 劉 榮， 林 敏， 黃建峰， 黨志國

(1.貴州省亞熱帶作物研究所， 貴州 興義 562400； 2.中國熱帶農業科學院 熱帶作物品種資源研究所， 海南 儋州 571737)

芒果(MangiferaindicaL.)是漆樹科芒果屬核果類植物，皮色和肉色鮮艷美觀，果肉嫩滑細膩，酸甜適度，清香可口，風味別致，營養豐富，含可溶性固形物14%～25%，含糖11%～19%，鮮果含維生素C 12.3～56 mg/100g，還含有豐富的維生素A、B1、B2和礦物質、蛋白質、胡蘿卜素、葉酸等，具有益胃、解渴、利尿、止暈等功效，享有“熱帶果王”之美譽，備受國內外消費者的喜愛[1-2]。貴州省作為國內九大熱區之一，近年來在“兩江一河”低海拔干熱河谷地區的興義市、望謨縣、貞豐縣等縣市，芒果示范推廣面積逐步增加，主推品種有紅玉、金煌、臺農、桂熱10號、桂熱82號等[3]。目前，貴州省內芒果種植面積在6 667 hm2以上，產量1 000 kg/667m2左右，豐產期總產量達6.0萬t[4]。

紅玉芒屬于優質中晚熟芒果，具有果型美觀、肉質細膩、纖維少、酸甜適口，品質優、綜合性狀佳等特點，深受消費者青睞[5]。但是，因為特殊的地理環境條件制約，紅玉芒的貯藏保鮮及銷售存在很大問題，當下的銷售渠道主要為時令銷售，而且銷售過程中極易腐爛，損失相當嚴重。由于紅玉芒果屬于典型的熱帶水果，成熟時正值高溫季節，采后生理代謝旺盛，在室溫(30℃左右)下貯藏6 d左右就會完熟而變軟、變黃，而且貯運過程中還極易受到病原物侵染，在第9天開始腐爛，使得長途運輸及貯藏受到限制，因而造成流通過程中損耗巨大，經濟價值急劇降低，嚴重制約芒果產業的健康可持續發展[6]。炭疽病是當下紅玉芒等芒果采后的主要病害，一般在采前于田間潛伏侵染，采后果實成熟時爆發，致使貯藏運輸過程中損失嚴重[7]。

近年來，芒果的防腐保鮮技術主要有物理方法(如冷藏、氣調、輻照、熱處理、超聲波和臭氧處理等)、化學方法(如化學殺菌劑、植物調節劑等)和生物方法(如天然提取物、拮抗菌等)，目前貯藏保鮮最可行且應用最廣泛的方法仍然為物理方法中的低溫貯藏，不僅能夠顯著降低果實采后的呼吸作用和乙烯的產生，延遲組織衰老，而且還能夠抑制病原微生物的生長[6]。本研究以貴州山地紅玉芒為試驗材料，采用低溫貯藏，探索低溫貯藏條件下其品質及生理生化指標變化，旨在為紅玉芒等貴州山地芒果的采后貯藏保鮮提供方法及理論支撐，延長果實的采后壽命，控制果實的采后病害，減少采后損失，增加經濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

1.1.1 供試芒果 品種為貴州山地紅玉芒，采于貴州省興義市南盤江鎮達居芒果示范園，成熟度為七八成熟，采后當天立即運回實驗室，挑選質量、大小、顏色均一，無殘次、病蟲害、機械損傷，并剪留0.5 cm果柄的果實作為試驗果。

1.1.2 試劑 次氯酸鈉(分析純)，天津市富宇精細化工有限公司；2, 6-二氯靛酚(高純，97%)、碳酸氫鈉(分析純，99.8%)、氯化鋇(分析純，99.5%)、草酸(98%)，上海源葉生物科技有限公司；愈創木酚(化學純)、考馬斯亮藍G-250(超純)、牛血清蛋白、VC(食品級)，北京Solarbio公司；丙二醛(MDA)測試盒、SOD試劑盒、CAT可見光試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.1.3 儀器設備 DK-98-IIA恒溫電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；MASTER-53T型手持折光儀，日本愛拓公司；1510型全波長酶標儀、1179型超低溫冰箱，美國賽默飛世爾科技公司；Allegra X-30R型離心機，美國貝克曼庫爾特有限公司；FM100型雪花制冰機，北京長流科學儀器公司；BSA224S型電子天平，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司。

1.2 試驗方法

試驗果用0.1%次氯酸鈉溶液浸泡清洗后，取出于室溫(18～25℃)條件下自然晾干，然后經50℃熱水恒溫浸泡5 min，再于室溫(18～25℃)條件下自然晾干，隨機分成2組，CK組：不作任何處理，裝入保鮮袋中，封口，直接貯藏于室溫(18～25℃)條件下；低溫組：放入保鮮袋，封口，置于冷庫(15±1)℃。CK組和低溫組各留20個進行外觀拍照及失重率、轉黃指數、病情指數的統計。每3 d定期觀察取樣測定相關指標，各指標重復測定3次。

1.3 測定指標

1.3.1 失重率 采用直接稱重法測定。

失重率=[(貯藏前果實質量-貯藏后果實質量)/貯藏前果實質量]×100%

1.3.2 轉黃指數 采用JIANG等[8]的方法進行評價。轉黃分級：0級，全綠；1級，果蒂轉黃；2級，果蒂及果皮轉黃面積小于1/4；3級，果蒂及果皮轉黃面積1/4～1/2；4級，果蒂及果皮轉黃面積1/2～3/4；5級，果皮全部轉黃。

轉黃指數=∑(轉黃級別×該級別果數)/(最高轉黃級別×調查總果數)×100%

1.3.3 病情指數 采用高豪杰等[7]的方法進行評價。果實病情按果實表面的病斑大小分級，其中，0級：表面無病斑；1級：表面可見針頭大小的病斑；2級：病斑面積不超過表面積的1/5；3級：病斑面積占表面積的1/5～1/2；4級：病斑面積超過表面積的1/2。病情指數=∑(病情級別×該級別果數)/(最高病情級別×調查總果數)×100%

1.3.4 呼吸強度 采用堿吸收法[9]測定。

1.3.5 可溶性固形物(TSS)含量 使用手持折光儀進行測定。

1.3.6 可滴定酸(TA)含量 采用酸堿滴定法[10]測定。

1.3.7 VC含量 采用2，6-二氯靛酚滴定法[1]測定。

1.3.8 丙二醛(MDA)含量 按照MDA試劑盒規定的方法測定。

1.3.9 酶(SOD)活性 超氧化物歧化酶(SOD)活性按照SOD試劑盒規定的方法測定。過氧化物酶(POD)活性參照曹建康等[11]的方法測定。過氧化氫酶(CAT)活性按照CAT試劑盒中的方法測定。

1.4 數據處理

運用Excel 2007計算平均值和標準誤(SE)。運用SPSS 17.0軟件采用單因素方差分析(One-way ANOVA)方法進行差異顯著性分析，P<0.01表示差異極顯著，P<0.05表示差異顯著)。用Sigma Plot 12.0軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實外觀

從圖1所示，貯藏至15 d時低溫處理組紅玉芒果實仍一直保持較高的商品品質，消費者接受程度較高，而CK組貯藏到9 d時發現有黑斑，果皮開始轉黃，貯藏至15d時果實嚴重衰老，全部腐爛，失去商品價值。整體看，低溫處理可以抑制貴州山地紅玉芒果實表面黑斑的產生和品質劣變，保持新鮮的商品特性，從而延長貨架期。

圖1 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實外觀

2.2 室溫和低溫貯藏紅玉芒果實的失重率

自然水分的散失是質量損失和表皮變皺的主要原因[9]。芒果采后貯藏期間會因為機體代謝消耗，重量不斷減少[12]。從圖2可知，在整個貯藏期間紅玉芒果實的失重率呈逐漸上升趨勢，其中CK組果實的失重率上升較快，貯藏15 d時達1.60%；低溫貯藏至15 d僅0.96%。表明，低溫處理可以抑制貴州山地紅玉芒果實水分的喪失，從而延長貯藏期。

圖2 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的失重率

2.3 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果皮轉黃指數

芒果外觀色澤是評價果實成熟重要且直接的指標[13]，轉黃指數可以反映果實貯藏期間果皮顏色轉變的程度。貯藏期間貴州山地紅玉芒果皮顏色由綠色逐漸轉為黃色。從圖3看出，低溫貯藏紅玉芒的轉黃指數顯著低于室溫貯藏(P<0.05)，說明低溫貯藏貴州山地紅玉芒果實轉黃進程較對照緩慢，低溫貯藏可較好地抑制貴州山地紅玉芒果實的轉黃進程。

圖3 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果皮轉黃指數

2.4 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實病情指數

炭疽病和蒂腐病是芒果果實采后貯藏過程中的主要病害，病情指數可作為反映芒果果實貯藏期間病害發生程度的主要指標[7]。從圖4看出，低溫貯藏紅玉芒果實直至貯藏結束，未出現病斑；室溫貯藏6 d后病情指數開始急劇上升，貯藏18 d時全部發病，病情指數達100%。

圖4 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實病情指數

2.5 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實呼吸強度

呼吸強度是研究農產品收獲后生理變化和貯運保鮮的重要指標，芒果屬于典型的呼吸躍變型果實，采后貯藏過程中會出現明顯的呼吸高峰[9,14]。從圖5看出，室溫貯藏紅玉芒果實6 d后出現呼吸高峰，而低溫貯藏的在整個貯藏期呼吸速率增長緩慢，未出現呼吸高峰，且果實呼吸強度一直極顯著低于室溫貯藏(P<0.01)。表明，貴州山地紅玉芒采后低溫貯藏，能延緩果實呼吸高峰出現，降低呼吸強度，延長貨架期。

圖5 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實呼吸強度

2.6 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實TSS含量

芒果果實中可溶性固形物(TSS)含量能直接反應果實的成熟程度和品質狀況，同時也是反映果實是否耐貯藏的一個重要指標[15]。從圖6看出，紅玉芒果實TSS含量隨貯藏時間延長呈上升趨勢，而低溫貯藏的增長極其緩慢，且極顯著低于室溫貯藏(P<0.01)。表明，低溫貯藏可以抑制貴州山地紅玉芒果實TSS含量的上升，有利于維持果實營養成分，明顯提高其耐貯藏性。

圖6 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實TSS含量

2.7 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實TA含量

可滴定酸(TA)是芒果果實重要的風味指標之一，也可反映芒果果實的耐貯藏性[19]。從圖7可知，紅玉芒果實在整個貯藏時間內TA含量呈下降趨勢。貯藏3 d以內，低溫貯藏果實與室溫貯藏的TA含量相同；3 d以后，低溫貯藏的TA含量下降緩慢，且含量極顯著高于室溫貯藏(P<0.01)。表明，低溫貯藏可以抑制貴州山地紅玉芒果實TA含量的下降，提高其耐貯性，從而延長其貯藏期。

圖7 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實TA含量

2.8 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實VC含量

VC是人體中不可或缺的主要營養物質，也是芒果果實的重要營養物質之一，因此芒果果實中VC含量高低對其營養品質影響很大[16]。此外，VC還是衡量芒果果實抗氧化衰老能力的主要因素之一。從圖8看出，紅玉芒貯藏于室溫和低溫條件下VC含量均呈下降趨勢，但是低溫貯藏的VC含量高于室溫貯藏；貯藏15 d時低溫貯藏的VC含量仍然高于室溫貯藏25%。表明，低溫處理可延緩貴州山地紅玉芒果實VC含量的下降，能夠較好防止其營養成分的損失，同時可以增強其抗氧化衰老能力，從而增強其耐貯藏能力。

圖8 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實VC含量

2.9 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實MDA含量

丙二醛(MDA)是植物組織器官衰老組織或器官膜脂質發生過氧化的產物，其含量與植物組織衰老有密切關系，可作為芒果果實衰老指標之一[14, 17]。由圖9可知，整個貯藏期間，低溫貯藏的紅玉芒果實MDA含量變化跟室溫貯藏相似，隨著貯藏時間延長均呈急劇上升然后緩慢下降趨勢，但含量仍然顯著低于室溫貯藏(P<0.05)。表明，低溫貯藏可以抑制貴州山地紅玉芒果實膜脂過氧化，延緩衰老，延長貨架期。

圖9 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實MDA含量

2.10 室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實酶活性

從圖10可看出室溫和低溫貯藏紅玉芒的果實超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)的變化情況。

圖10 室溫(CK)和低溫貯藏貴州山地紅玉芒的果實SOD、CAT和POD活性

2.10.1 SOD SOD是果實中一種重要的保護酶[14]。由圖10看出，整個貯藏期間，低溫貯藏紅玉芒果實的SOD活性始終維持在最高水平，一直極顯著高于室溫貯藏(P<0.01)。說明，低溫貯藏可以保護貴州山地紅玉芒果實SOD活性，延緩果實衰老，延長貯藏時間。

2.10.2 POD POD作為一種重要的氧化還原酶類，與果蔬的一些生理生化代謝反應過程密切相關[18]。一般認為，POD參與衰老有關的氧化反應，果實衰老時POD活性上升，抑制該酶的活性可抑制果實的衰老過程[19-20]。從圖10看出，紅玉芒果實整個貯藏期內POD活性變化呈上升再下降趨勢，室溫貯藏的POD活性12 d達到高峰，而低溫組POD活性遠遠低于CK組，一直維持在最低水平，兩個處理組間差異極顯著(P<0.01)。說明低溫貯藏可以很好地抑制貴州山地紅玉芒果實POD 的活性，延緩果實的衰老速度，延長其貯藏時間。

2.10.3 CAT CAT是一種普遍存在于幾乎所有生命體內的抗氧化酶，主要作用是清除體內的H2O2，從而使細胞免于遭受H2O2的毒害[21]。從圖10看出，低溫貯藏紅玉芒果實CAT活性一直處于較高水平，且極顯著高于室溫貯藏(P<0.01)。說明，低溫貯藏可以保護貴州山地紅玉芒果實的組織和細胞免受氧化損傷，從而延長貯藏期。

3 結論與討論

芒果屬于典型的呼吸躍變型果實，在貯藏過程中，通常會隨著果實成熟呈現出果肉變軟、果皮變黃、TSS增加、TA降低等特征。芒果果實的轉黃指數、TSS和TA含量是衡量果實成熟的重要標志[6]。研究結果表明，低溫貯藏能明顯推遲紅玉芒果皮的色澤轉變，顯著延緩呼吸高峰的出現，較好地維持TSS、TA、VC和失重率水平，說明低溫貯藏能有效地保持紅玉芒果實的營養及風味品質和商品價值，延緩果實采后的成熟進程，延長果實的保存時間。

芒果在采后會隨著果實后熟，組織抗病性會降低，病原菌活性增強，特別是潛伏性病害如炭疽病等發生會相當嚴重。研究結果表明，低溫貯藏紅玉芒果實整個貯藏期間病情指數都顯著低于室溫貯藏，且一直維持在0，說明低溫貯藏能有效抑制紅玉芒采后病情及腐爛的發生，延緩果實的成熟進程，但具體抗病機理還需待進一步研究。

在植物組織衰老生理方面，眾多研究表明，MDA的主要傷害是導致膜脂過氧化，損傷細胞質膜結構，使得細胞膜結構和功能受損，改變膜的通透性，從而影響一系列生理生化反應的正常進行[22]。研究結果表明，低溫貯藏能有效抑制貴州山地紅玉芒果實MDA含量的累積，可以維持質膜的完整性，降低細胞受自由基攻擊的程度，與在柚[23]、黃桃[24]、草莓[25]等研究中的結果一致。

果肉組織的酶活性可以間接反映果實成熟衰老的程度。POD一般在老化組織中活性較高，幼嫩組織中活性較低，其活性高低在一定程度上反映了果實衰老的程度[26]。SOD能清除生物體內新陳代謝過程中所產生的超氧陰離子自由基，并減少和阻止脂質的過氧化反應，因此，可作為反映機體抗氧化能力和清除自由基能力的重要指標[27-28]。CAT可以清除體內的H2O2，還能夠氧化甲醛、苯酚等毒性物質來保護組織和細胞免受氧化損傷，是機體氧化防御系統的關鍵酶之一[21]。研究結果表明，低溫貯藏能有效維持貴州山地紅玉芒果實中較低的POD活性及較高的SOD和CAT活性。

低溫貯藏能夠較好地維持紅玉芒果實的外觀品質，有效降低果實的后熟程度，推遲果實的軟化衰老，維持果實各項營養指標水平，抑制果實的生理生化反應。目前，在很多發展中國家，芒果采后貯藏保鮮普遍采用殺菌劑處理，但殺菌劑處理往往伴隨危害健康、污染環境和使病原菌產生耐藥性等問題[6,29]。低溫貯藏屬于一種物理保存方法，可作為貴州山地紅玉芒采后貯藏保鮮一種安全可靠的方法。