主成分分析γ-氨基丁酸–殼聚糖涂膜對(duì)人參果貯藏品質(zhì)的影響

梁金甜，曾麗萍，趙文匯，潘艷南，熊雪淇，王曉華

主成分分析γ-氨基丁酸–殼聚糖涂膜對(duì)人參果貯藏品質(zhì)的影響

梁金甜，曾麗萍*，趙文匯，潘艷南，熊雪淇，王曉華

（1.紅河學(xué)院 化學(xué)與資源工程學(xué)院，云南 蒙自 661199；2.昆明咚咚食品有限公司，昆明 603205）

探究γ-氨基丁酸（GABA）–殼聚糖涂膜對(duì)人參果的保鮮效果。將人參果在12 ℃下貯藏28 d，研究10 mmol/L GABA-殼聚糖涂膜處理對(duì)人參果貯藏期間營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和生理生化指標(biāo)的影響。與對(duì)照組相比，采用GABA-殼聚糖涂膜處理能顯著提高人參果的感官品質(zhì)，抑制其呼吸作用，降低質(zhì)量損失率，降低PPO和POD酶活性，維持可溶性固形物和可滴定酸含量，減緩MDA的積累，同時(shí)有效保持較高的Vc和總黃酮含量，從而延緩果實(shí)軟化及品質(zhì)劣變進(jìn)程。通過(guò)主成分分析（PCA）提取出2個(gè)主成分，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為86.86%，較好地描述了人參果貯藏期間品質(zhì)的變化。此外，經(jīng)PCA分析發(fā)現(xiàn)，貯藏28 d時(shí)處理組的果實(shí)品質(zhì)與貯藏14～21 d時(shí)對(duì)照組的果實(shí)品質(zhì)較為接近，進(jìn)一步證實(shí)GABA-殼聚糖處理有助于人參果貯藏品質(zhì)的穩(wěn)定。采用GABA-殼聚糖涂膜處理能夠延緩人參果采后軟化、褐變及衰老進(jìn)程，從而提高果實(shí)的貯藏期。

氨基丁酸；涂膜；人參果；主成分分析

人參果（）又稱香瓜茄、艷果等，是茄科（Solamaceae）茄屬（）的多年生草本植物[1]。人參果起源于南美洲安第斯山脈，經(jīng)過(guò)引種馴化，從20世紀(jì)80年代才開始在我國(guó)云南、甘肅等地大面積種植，商業(yè)化種植起步相對(duì)較晚[2]。人參果具有皮薄肉厚、清香多汁、熱量低等特點(diǎn)。此外，人參果富含營(yíng)養(yǎng)和多種活性成分，如維生素、礦物質(zhì)、抗氧化物質(zhì)等。人參果在美容養(yǎng)顏、利尿、降血糖、抗菌消炎，以及預(yù)防高血壓、肥胖病、冠心病、癌癥等方面具有積極作用，被譽(yù)為“生命之火”“防癌之王”，是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的綠色保健水果[3]。人參果在貯藏時(shí)極易腐爛，其表皮易干燥起裂紋，容易出現(xiàn)黑心、風(fēng)味變差等問(wèn)題，嚴(yán)重影響其商品價(jià)值，導(dǎo)致人參果的貯藏期較短。

-氨基丁酸（-aminobutyric acid，GABA）作為一種公認(rèn)安全（Generally recognized as safe，GRAS）的化合物，是植物性食物中的必需營(yíng)養(yǎng)素，它廣泛存在于動(dòng)物、植物和細(xì)菌中[4]。作為一種重要的內(nèi)源性植物信號(hào)因子，GABA通過(guò)調(diào)節(jié)光合作用、呼吸作用、激素水平，以及提高抗氧化防御系統(tǒng)等途徑，有助于植物細(xì)胞抵抗生物和非生物脅迫[5]。Gao等[6]使用GABA溶液浸泡鮮切蘋果，可以有效抑制其褐變，增強(qiáng)抗氧化酶活性。Fan等[7]采用GABA處理橄欖，可以降低質(zhì)量損失率，抑制總?cè)~綠素和總固形物含量的降低，保持較高的可溶性糖和單寧含量。與其他保鮮技術(shù)相比，GABA具有安全、健康、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于蘋果[8]、雙孢蘑菇[9]等果蔬貯藏保鮮中。殼聚糖是一種無(wú)毒的食用涂膜，具有良好的成膜性、滲透性和抗菌性能，被廣泛用于水果和蔬菜采后保鮮[10]。以殼聚糖為基材，添加有機(jī)酸、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或天然提取物等保鮮劑進(jìn)行復(fù)合涂膜，已被廣泛應(yīng)用于奶油蘋果[11]、藍(lán)莓[12]等果蔬的貯藏保鮮。

目前，將GABA-殼聚糖應(yīng)用于人參果貯藏保鮮的報(bào)道較少。文中測(cè)定了貯藏期間人參果的相關(guān)指標(biāo)，并結(jié)合主成分分析（PCA）方法進(jìn)行多變量降維處理，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，探究GABA-殼聚糖處理對(duì)人參果采后品質(zhì)的影響，以期為后續(xù)人參果采后貯藏保鮮技術(shù)的研究開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與試劑

主要材料：人參果，購(gòu)于蒙自市生鮮果蔬批發(fā)市場(chǎng)，品種為“圓果一號(hào)”，挑選大小相近、果型端正、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷及成熟度一致的人參果。

主要試劑：-氨基丁酸，食品級(jí)，山東省陽(yáng)成生物科技有限公司；殼聚糖，食品級(jí)，河南華悅化工產(chǎn)品有限公司；二氯甲烷、乙醇（95%）、硫酸、氫氧化鈉、3,5-二硝基水楊酸、鹽酸、甲醇、福林酚、冰乙酸、乙酸鈉、鄰苯二酚、三氯乙酸、鐵氰化鉀、愈創(chuàng)木酚、過(guò)氧化氫等，均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

主要儀器與設(shè)備：AR1140型數(shù)顯電子天平，梅特勒–托利多儀器有限公司；HWS26型電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科技有限公司；SY-1022型果蔬呼吸測(cè)定儀，石家莊世亞科技有限公司；TA. new plus型質(zhì)構(gòu)儀，上海瑞芬國(guó)際貿(mào)易有限公司；TGL200M型臺(tái)式冷凍離心機(jī)，湖南湘立科技儀器有限公司；BC/BD-200HEP型冰箱，青島海爾特種電冰柜有限公司；METASH 紫外?可見分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司；LB90A型糖度計(jì)，廣州市銘睿電子科技有限公司。

1.3 樣品前處理方法

為了篩選適宜人參果保鮮的GABA濃度，在實(shí)驗(yàn)前期通過(guò)人參果感官指標(biāo)篩選了GABA濃度（0、5、10、15 mmol/L）（數(shù)據(jù)未給出），確定GABA的最佳濃度為10 mmol/L，并用于后續(xù)保鮮實(shí)驗(yàn)。將符合要求的樣品置于12 ℃冰箱中預(yù)冷12 h，在預(yù)冷后將樣品隨機(jī)分成2組。以不做任何處理為對(duì)照組，將10 mmol/L GABA溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的殼聚糖膜液中，浸泡5 min，取出自然晾干，作為處理組。隨后將人參果分裝于聚乙烯塑料盒內(nèi)，并置于12 ℃下貯藏，每盒質(zhì)量為(350±15)g，各處理設(shè)置3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，每隔7 d測(cè)定樣品的各項(xiàng)感官指標(biāo)和理化指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 感官評(píng)價(jià)

按照GB/T 1629.1—2012《感官分析選拔、培訓(xùn)與管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則第1部分優(yōu)選評(píng)價(jià)員》對(duì)食品專業(yè)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，挑選出12名學(xué)生對(duì)人參果進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。分別從感官屬性（顏色、外觀、氣味、味道、質(zhì)地和總體接受度）評(píng)價(jià)貯藏14 d和28 d的人參果的品質(zhì)，以5為最佳，3為可接受，1為最差，對(duì)感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行量化分析。

1.4.2 質(zhì)量損失率

準(zhǔn)確稱取樣品的初始質(zhì)量和取樣終點(diǎn)質(zhì)量，計(jì)算公式：質(zhì)量損失率=（初始質(zhì)量?取樣終點(diǎn)質(zhì)量）/初始質(zhì)量*100%。

1.4.3 硬度

采用TA. new plus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)試，選擇TA/2探頭，測(cè)試速度為1.5 mm/s，測(cè)試距離為5 mm。每組隨機(jī)抽取3個(gè)人參果，輕輕剝下果皮，并測(cè)定果肉的硬度。注意取樣點(diǎn)間隔大于5 mm，每個(gè)果平行測(cè)試6次，取平均值。

1.4.4 呼吸強(qiáng)度

采用果蔬呼吸測(cè)定儀測(cè)定，平行測(cè)試3次，取平均值。

1.4.5 可溶性固形物含量

每組隨機(jī)取3個(gè)人參果，經(jīng)去皮榨汁后，取其濾液滴加到已調(diào)零校準(zhǔn)后的糖度計(jì)上，平行測(cè)試3次，取平均值。

1.4.6 可滴定酸含量

參照文獻(xiàn)[13]的方法并稍加修改。準(zhǔn)確稱取5.00 g樣品，加入少量石英砂，研磨成勻漿，加入100 mL蒸餾水，充分混勻。經(jīng)過(guò)濾后取20 mL上清液，滴入3滴酚酞，用已標(biāo)定好的0.1 mol/L NaOH滴定。滴定至溶液初顯粉色，且在30 s內(nèi)不褪色為終點(diǎn)，記錄消耗NaOH溶液的用量，重復(fù)測(cè)試3次。再用蒸餾水代替濾液進(jìn)行滴定，作為空白對(duì)照。

1.4.7 維生素C含量

參照文獻(xiàn)[13]的方法并稍加修改。采用紫外分光光度法進(jìn)行測(cè)定。將2.00 g人參果加入5 mL體積分?jǐn)?shù)為1%的HCl中冰浴研磨，然后轉(zhuǎn)移至棕色離心管中離心（10 000 r/min，20 min，4 ℃），取0.2 mL上清液，加入0.2 mL體積分?jǐn)?shù)為10%的HCl，用蒸餾水將其體積調(diào)節(jié)至10 mL。于243 nm處測(cè)定其吸光值，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算Vc的含量。

1.4.8 總黃酮含量

參照文獻(xiàn)[14]的方法并稍加修改。將1.00 g人參果加入5 mL體積分?jǐn)?shù)為1%的HCl-甲醇溶液中冰浴研磨，然后轉(zhuǎn)移至棕色離心管中超聲（40 ℃，30 min），取出后離心（5 000 r/min, 30 min, 4℃）。取2 mL上清液，置于10 mL容量瓶中，先加0.3 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaNO2溶液，搖勻后靜置6 min。再加入0.3 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Al(NO3)3溶液，搖勻后靜置6 min。再加入4 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH溶液，以及體積分?jǐn)?shù)為30%的乙醇溶液，并定容至10 mL，搖勻后靜置15 min，于510 nm處測(cè)定其吸光度，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總黃酮的含量。

1.4.9 丙二醛含量

丙二醛（MDA）含量的測(cè)定采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的商業(yè)檢測(cè)試劑盒。

1.4.10 PPO和POD的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[15]的方法并稍加修改。稱取5.00 g人參果，加入5 mL 0.01 mmol/L的乙酸–乙酸鈉緩沖溶液（pH為5.5，含質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的PVPP），冰浴研磨至勻漿，在4 ℃下提取1 h，在4 ℃下離心（10 000 r/min）30 min，收集上清液作為酶提取物，用于后續(xù)PPO和POD活性的測(cè)定。

吸取0.1 mL酶提取物、2 mL 0.1 mol/L的乙酸?乙酸鈉緩沖溶液（pH為5.5）和0.5 mL 50 mmol/L的鄰苯二酚溶液。在420 nm處測(cè)定上述反應(yīng)液的吸光度，共測(cè)定3 min，PPO的活性以每分鐘吸光度變化0.01為1個(gè)酶活單位（U）。吸取0.5 mL酶提取物、3 mL愈創(chuàng)木酚（2%）和0.5 mL H2O2（500 mmol/L），在470 nm處測(cè)定上述反應(yīng)液的吸光度，共測(cè)定3 min，POD的活性以每分鐘吸光度變化0.01為1個(gè)酶活單位（U），結(jié)果表示為U/(g·min)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析（＜0.05表示顯著性差異，＜0.01表示極顯著性差異）、PCA和相關(guān)性分析，采用Origin 2021軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果感官特性的影響

感官特性對(duì)消費(fèi)者評(píng)價(jià)果蔬品質(zhì)及其購(gòu)買行為具有重要意義[16]。從圖1可以看出，在貯藏至14 d時(shí)，處理組和對(duì)照組在顏色、外觀、氣味、味道、質(zhì)地和總體接受度方面的得分均超過(guò)3，且處理組的得分總體高于對(duì)照組的得分，說(shuō)明經(jīng)GABA-殼聚糖處理后人參果色澤鮮艷、氣味宜人、脆嫩多汁、酸甜可口；未經(jīng)處理的果實(shí)氣味得分較高，這可能是因人參果不斷成熟，會(huì)散發(fā)出濃郁的香味。在貯藏至28 d時(shí)，處理組的各項(xiàng)感官指標(biāo)得分仍超過(guò)3，說(shuō)明涂膜能夠在抑制果實(shí)衰老的同時(shí)，還保留了人參果的感官特性[17]。對(duì)照組人參果過(guò)于成熟，其表皮干燥、出現(xiàn)裂紋，果實(shí)質(zhì)地軟爛、風(fēng)味變淡，散發(fā)出少量令人不愉快的酒精味，極大地影響了商品的價(jià)值。由此可見，經(jīng)過(guò)GABA-殼聚糖涂膜處理后，能夠在貯藏過(guò)程中有效保持果實(shí)的特征感官品質(zhì)。

2.2 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果質(zhì)量損失率的影響

質(zhì)量損失率是果蔬保鮮重要的品質(zhì)指標(biāo)之一，該指標(biāo)可反映呼吸作用對(duì)植物中有機(jī)物的消耗程度，以及蒸騰作用促使植物組織失水的情況[18]。從圖2可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，人參果的質(zhì)量損失率不斷增大，且處理組的質(zhì)量損失率顯著低于對(duì)照組（<0.05）。在貯藏至28 d時(shí)，處理組果實(shí)的質(zhì)量損失率僅為2.36%，遠(yuǎn)低于對(duì)照組的3.95%。處理組果實(shí)的質(zhì)量損失率顯著低于對(duì)照組，這一方面可能因人參果表面的殼聚糖起到了阻隔氣體和水分的半透性屏障作用，降低了呼吸強(qiáng)度和水分損失，從而減緩了果實(shí)的脫水和皺縮[19]；另一方面可能因GABA作為小分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠降低細(xì)胞滲透壓，提高細(xì)胞保水性能，維持膜的完整性，并降低果實(shí)的代謝活性[20]，從而降低人參果的質(zhì)量損失率。由此可見，采用GABA-殼聚糖涂膜可顯著抑制人參果的質(zhì)量損失。

圖1 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果感官評(píng)價(jià)的影響

圖2 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果質(zhì)量損失率的影響

2.3 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果硬度的影響

在果實(shí)成熟和軟化過(guò)程中，果實(shí)細(xì)胞壁中的果膠通常會(huì)逐漸降解，導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的完整性被破壞，果實(shí)的薄壁組織被軟化，果實(shí)的硬度下降[21]。從圖3可以看出，在貯藏期間人參果的硬度逐漸下降。此外，與對(duì)照組相比，處理組的果實(shí)硬度顯著高于對(duì)照組果實(shí)的硬度（<0.05）。在貯藏至28 d時(shí)，處理組果實(shí)的硬度比對(duì)照組果實(shí)的硬度高32.84%，說(shuō)明GABA-殼聚糖涂膜處理可以有效延緩人參果的軟化和成熟過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的GABA-殼聚糖涂膜處理可以延緩藍(lán)莓[22]果實(shí)的軟化進(jìn)程，并維持其較高的硬度。這進(jìn)一步證實(shí)GABA-殼聚糖涂膜在保持果實(shí)硬度方面具有積極作用。

圖3 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果硬度的影響

2.4 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸強(qiáng)度是決定新鮮果實(shí)采后品質(zhì)和耐貯性的重要因素之一，呼吸強(qiáng)度越大，代謝越旺盛[23]。從圖4可以看出，在貯藏至7 d 時(shí)，處理組的呼吸強(qiáng)度極顯著低于對(duì)照組（<0.01）。這可能是因采用殼聚糖涂膜后封閉了果實(shí)的氣孔，或者GABA小分子調(diào)節(jié)了果實(shí)的生理代謝，導(dǎo)致其呼吸強(qiáng)度顯著低于對(duì)照組。在貯藏至21～28 d時(shí)，人參果的呼吸強(qiáng)度緩慢上升，且處理組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度顯著高于對(duì)照組（<0.05）。這可能是因GABA-殼聚糖處理能夠在貯藏初期有效減緩人參果的呼吸作用，減少其體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，抑制果實(shí)的成熟衰老進(jìn)程[22]，在處理后期可以促進(jìn)人參果采后果實(shí)變黃，提高其呼吸強(qiáng)度，促進(jìn)果實(shí)采后成熟。

圖4 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果呼吸強(qiáng)度的影響

2.5 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果可溶性固形物和可滴定酸含量的影響

可溶性固形物和可滴定酸是果蔬貯藏過(guò)程中重要的品質(zhì)和風(fēng)味指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，果實(shí)在成熟過(guò)程中，其可溶性固形物含量和糖含量會(huì)增加，可滴定酸度和有機(jī)酸含量會(huì)降低[24]。從圖5a、b可以看出，在貯藏0～21 d 時(shí)，各組人參果的固形物含量不斷增大，且處理組果實(shí)的固形物含量顯著高于對(duì)照組（<0.05）。在貯藏21～28 d 時(shí)，各組果實(shí)的固形物含量開始略微下降。人參果的可滴定酸含量逐漸下降，且在整個(gè)貯藏期間處理組果實(shí)的可滴定酸含量均高于對(duì)照組。在貯藏21～28 d時(shí)，所有樣品的可滴定酸含量的下降趨勢(shì)明顯，且處理組顯著高于對(duì)照組（<0.05）。研究發(fā)現(xiàn)，在采后貯藏過(guò)程中，外源GABA處理可使果實(shí)維持較高的固形物和可滴定酸含量，改善果實(shí)的貯藏品質(zhì)[25]。這說(shuō)明GABA-殼聚糖涂膜處理可以有效抑制呼吸代謝，加速水果中糖的積累，同時(shí)降低有機(jī)酸的消耗速率，延緩酸度的下降，保持果實(shí)的質(zhì)量和風(fēng)味。

2.6 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果Vc和總黃酮含量的影響

Vc和總黃酮是果蔬中重要的營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì)，可以減少活性氧損傷，其含量可以反映采后人參果的生理狀況[26]。由圖6a可以看出，整個(gè)貯藏期內(nèi)人參果中的Vc含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。在貯藏至7 d時(shí)，對(duì)照組果實(shí)的Vc含量達(dá)到峰值（顯著高于處理組），而后快速下降。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組果實(shí)的Vc含量緩慢上升，在21 d時(shí)達(dá)到峰值，而后快速下降。在貯藏14～28 d時(shí)，處理組果實(shí)的Vc含量顯著高于對(duì)照組（<0.05）。GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果總黃酮含量的影響如圖6b所示。在貯藏過(guò)程中，人參果的總黃酮含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，且處理組果實(shí)的總黃酮含量顯著高于對(duì)照組（<0.05）。綜上所述，GABA-殼聚糖涂膜處理能保持人參果中較高的Vc和總黃酮含量，有利于提高果實(shí)的品質(zhì)，減少氧化損傷，延緩果實(shí)品質(zhì)劣變進(jìn)程。

圖5 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果可溶性固形物含量（a）和可滴定酸含量（b）的影響

2.7 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果MDA含量的影響

MDA是植物遭受氧化脅迫時(shí)細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化的產(chǎn)物，常用于表征膜完整性，響應(yīng)采后氧化應(yīng)激[27]。由圖7可以看出，在貯藏期間各組人參果中的MDA含量逐漸增多。在整個(gè)貯藏期內(nèi)，對(duì)照組果實(shí)的MDA含量極顯著高于處理組（<0.01），且在貯藏末期對(duì)照組果實(shí)的MDA含量比處理組高36.36%。通過(guò)GABA-殼聚糖涂膜可維持人參果較低的MDA含量，這可能與GABA-殼聚糖能誘導(dǎo)抗氧化酶活性和非酶促抗氧化物質(zhì)增加有關(guān)。由此可見，采用GABA-殼聚糖涂膜可有效降低膜脂過(guò)氧化對(duì)細(xì)胞的損傷，延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程，有助于延長(zhǎng)人參果的采后品質(zhì)。

圖6 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果Vc（a）和總黃酮含量（b）的影響

圖7 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果MDA的影響

2.8 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果PPO和POD活性的影響

PPO是促使果蔬在貯藏過(guò)程中發(fā)生酶促褐變反應(yīng)的重要酶，抑制PPO活性是抑制褐變的潛在策略[28]。由圖8a看出，在整個(gè)貯藏期間，人參果的PPO酶活性呈現(xiàn)先升高后逐漸降低的趨勢(shì)，在貯藏14 d時(shí)出現(xiàn)峰值。與對(duì)照組相比，處理組果實(shí)的PPO酶活性顯著低于對(duì)照組（<0.01）。在貯藏28 d時(shí)，對(duì)照組果實(shí)的PPO活性是處理組的1.77倍。Shekari等[9]采用 GABA-殼聚糖處理雙孢蘑菇，可以抑制其PPO 活性，從而延緩褐變進(jìn)程，這與文中結(jié)論一致。POD和PPO在酶促褐變過(guò)程中起著協(xié)同作用。由圖8b看出，在整個(gè)貯藏期間，處理組果實(shí)的POD活性低于對(duì)照組，且與對(duì)照組相比差異顯著（<0.01）。在貯藏28 d時(shí)，對(duì)照組果實(shí)的POD活性是處理組的1.61倍。由此可見，GABA-殼聚糖涂膜處理可有效抑制PPO和POD活性，延緩酶促褐變進(jìn)程。

圖8 GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果 PPO（a）和POD活性（b）的影響

2.9 相關(guān)性分析與主成分分析

2.9.1 主成分分析

采用PCA評(píng)價(jià)GABA-殼聚糖涂膜對(duì)人參果的保鮮效果，見表1。PCA將10個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行多變量降維處理，選擇特征值≥1，將累計(jì)方差貢獻(xiàn)率較大的變量作為主要成分。通過(guò)提取主成分，第1主成分（PC1）和第2主成分（PC2）的方差貢獻(xiàn)率分別為58.97%、27.89%，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為86.86%，說(shuō)明主要的變異來(lái)自這2個(gè)主成分，能綜合反映各指標(biāo)的整體變化情況。不同樣品在PCA圖上越接近，表明它們的果實(shí)品質(zhì)越相近，結(jié)果如圖9所示。在貯藏前，所有樣品位于第3象限，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品逐漸順時(shí)針移動(dòng)。貯藏7 d時(shí)對(duì)照組的果實(shí)品質(zhì)與貯藏14～21 d時(shí)處理組的果實(shí)品質(zhì)較為接近，貯藏14～21 d的對(duì)照組和貯藏28 d的處理組位于第4象限，且較為接近。雖然貯藏28 d的對(duì)照組位于第4象限，但偏離其他樣品，表明GABA-殼聚糖涂膜能延緩人參果品質(zhì)劣變的進(jìn)程。

表1 主成分特征值和累積方差貢獻(xiàn)率

Tab.1 Eigenvalues and cumulative contribution rates of the principal variances

圖9 主成分分析

2.9.2 相關(guān)性分析

為了探究貯藏期間人參果各品質(zhì)指標(biāo)之間的聯(lián)系，采用Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果如圖10所示。貯藏時(shí)間與質(zhì)量損失率、可溶性固形物含量、MDA含量、PPO活性呈極顯著正相關(guān)（<0.01），與硬度、呼吸強(qiáng)度、可滴定酸含量、POD活性呈極顯著負(fù)相關(guān)（<0.01），說(shuō)明在貯藏期間人參果的質(zhì)量損失率、可溶性固形物含量、MDA含量、PPO活性、硬度、呼吸強(qiáng)度、可滴定酸含量、POD活性等指標(biāo)的變化均能反映保鮮效果。品質(zhì)指標(biāo)Vc與總黃酮呈極顯著正相關(guān)（<0.01），與POD呈極顯著負(fù)相關(guān)（<0.01）。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量均不同程度地?fù)p失，膜脂過(guò)氧化程度加重，這與實(shí)際情況基本符合。由此可見，GABA-殼聚糖涂膜可維持人參果的品質(zhì)，延長(zhǎng)其貯藏期。

圖10 各指標(biāo)間的相關(guān)性矩陣熱圖

3 結(jié)論

人參果在采后的呼吸代謝旺盛，易損傷褐變，貯藏壽命較短。研究表明，通過(guò)GABA-殼聚糖涂膜處理可在新鮮水果表面形成保護(hù)屏障，能更有效地降低人參果的質(zhì)量損失率，延緩人參果的質(zhì)地軟化進(jìn)程，保持總黃酮、Vc、TSS、TA等含量，保留人參果清香多汁、酸甜可口的風(fēng)味，較好地保持人參果的感官品質(zhì)。此外，GABA-殼聚糖涂膜可以抑制相關(guān)酶活性（PPO、POD），延緩人參果的褐變和衰老進(jìn)程，在整個(gè)貯藏過(guò)程中保持果實(shí)較高的抗氧化活性，調(diào)節(jié)人參果的采后生理代謝，延長(zhǎng)人參果的采后壽命。通過(guò)PCA提取出2個(gè)主成分，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為86.86%，能較好地解釋大部分信息。主成分和相關(guān)性分析結(jié)果表明，GABA-殼聚糖處理組與對(duì)照組相比存在顯著差異，在整個(gè)貯藏期內(nèi)，GABA-殼聚糖處理能夠顯著減緩人參果的品質(zhì)劣變進(jìn)程。綜上所述，GABA-殼聚糖處理有助于水果在整個(gè)貯藏過(guò)程中維持較好品質(zhì)，可作為一種環(huán)境友好的保鮮和延長(zhǎng)貯藏期的方法，但GABA-殼聚糖處理的機(jī)理在應(yīng)用前需要進(jìn)一步研究。

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Principal Component Analysis of Effects of γ-aminobutyric Acid-chitosan Coating on Storage Quality of Pepino Fruits

LIANG Jintan,ZENG Liping*,ZHAO Wenhui,PAN Yannan,XIONG Xueqi,WANG Xiaohua

(1. School of Chemistry and Resources Engineering, Honghe University, Yunnan Mengzi 661199, China; 2. Kunming Dongdong Food Co., Ltd., Kunming 603205, China)

The work aims to explore the preservation performance of γ-aminobutyric acid (GABA)-chitosan coating on pepino fruits. The pepino fruits were stored at 12 ℃ for 28 d. The effects of 10 mmol/L GABA-chitosan coating treatment on the nutritional quality and physiological and biochemical parameters of pepino fruits during storage were investigated. Compared with the control group, GABA-chitosan coating treatment significantly improved the sensory quality of pepino fruits, inhibited their respiration, reduced weight loss, PPO and POD enzyme activities, maintained soluble solids and titratable acid contents, and slowed down MDA accumulation, while effectively maintaining high Vc and total flavonoid contents, thus delaying fruit softening and quality deterioration. Two principal components were extracted by principal component analysis (PCA), with a cumulative variance contribution of 86.86%, which could better explain the quality changes of pepino fruits during storage. In addition, PCA analysis revealed that the 28 d treatment group was closer to the 14-21 d control group, further confirming that the GABA-chitosan treatment contributed to the stabilization of the storage quality of pepino fruits. In conclusion, GABA-chitosan coating treatment can delay the postharvest softening, browning and senescence of pepino fruits, thus improving the storage life of the fruits.

-aminobutyric acid; coating; pepino fruit; principal component analysis

TS205

A

1001-3563(2024)01-0165-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.01.019

2023-03-27

云南省教育廳科學(xué)研究基金（2023J1113）；云南省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃一般項(xiàng)目（CX2022134）