黄皮（Clausena lansium L.）属芸香科黄皮属,原产于我国华南地区,种质资源丰富,在我国主要分布于广东、广西、福建、海南、四川、云南和台湾等地区[1]。黄皮在我国华南地区已有1500多年的栽培历史,是我国南方的一种特色果树,具有健脾开胃、消痰化气、润肺止咳等功效,其果实营养丰富、风味独特,深受消费者喜爱[2]。近年来,由于黄皮市场价格一路走高以及栽培技术的改进,黄皮种植规模在我国华南地区迅速扩大[3]。黄皮为非呼吸跃变型果实,其果肉柔软多汁、果皮很薄,在采后过程中易遭受机械损伤,褐变或腐烂,品质劣变迅速,2~3 d便失去商品价值[4,5],其鲜果主要在原产地自产自销。因此,黄皮果实采后的贮运保鲜技术研究对于黄皮产业可持续发展具有重要意义。
近年来,黄皮采后保鲜技术主要有采后低温处理[6]、热处理[7]、植物生长物质[8]、施保功[9]、1-MCP[10]和MAP[11]等。低温贮藏是延缓园艺产品采后成熟、抑制采后病害发生的常用手段。程序降温（LTC）即将果实置于较低的低温下锻炼一段时间,再放入低温冷库贮藏,以增强果实抵抗逆境的能力,延长果实贮藏寿命。程序降温处理可有效提高枇杷果实TSS含量,降低腐烂率和褐变指数,从而较好的保持其果实品质[12]。程序降温处理能有效减少‘黄冠’梨脂肪氧合酶（LOX）和多酚氧化酶（PPO）的活性,抑制组织中丙二醛（MDA）含量的升高,提高贮藏品质[13]。此外,程序降温处理在水蜜桃[14]、‘红宝石’葡萄[15]、牛油果[16]等上均有大量研究,然而鲜少见有关于程序降温用于黄皮果实贮藏保鲜的报道。
本研究以海南主栽品种‘无核’黄皮为实验材料,将采后黄皮进行不同程序降温处理后再转移到低温(3.0±0.5)℃下贮藏,通过测定黄皮果实的品质指标和生理指标,探讨程序降温处理对黄皮果实褐变的调控作用,为提高黄皮果实的贮藏保鲜效果提供依据,同时也为相关技术的推广应用提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 材料与试剂 实验鲜果采自海南省海口市永兴镇黄皮果园,品种为‘无核’黄皮。在商业采收期采收,黄皮带枝采后立即运回实验室,剔除病果、机械损伤果,选用形状、大小、外观颜色相对一致的黄皮果实,剪留0.5 cm左右的果柄为实验材料。
试剂：氢氧化钠、酚酞、95%乙醇、草酸、抗坏血酸、2,6-二氯酚靛酚、碳酸氢钠、硫代巴比妥酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、愈创木酚、30%过氧化氢、甲硫氨酸、氮蓝四唑、EDTA-Na2、核黄素、福林酚试剂、碳酸钠、没食子酸、儿茶素、DPPH、无水甲醇、硼酸、硼砂、L-苯丙氨酸等。以上试剂均为国产（西陇化工股份有限公司）分析纯。
1.1.2 仪器与设备 TGL16M型高速冷冻离心机,盐城市凯特实验仪器有限公司;T6新世纪紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;N-1α型手持数字折光仪,日本爱拓ATAGO公司;BS224S电子天平,Starorius公司;IMS-20制冰机,常熟市雪科电器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 实验处理 本实验共分为4个处理：（1）对照组（CK）：果实低温(3.0±0.5)℃贮藏;（2）程序降温处理I（LTC I）：果实在12 ℃贮藏4 d后转到低温(3.0±0.5)℃贮藏;（3）程序降温处理II（LTC II）：果实在8 ℃贮藏4 d后转到低温(3.0±0.5)℃贮藏;（4）程序降温处理III（LTC III）：果实在12 ℃贮藏2 d后转到8 ℃贮藏2 d再转到低温(3.0±0.5)℃贮藏。测定时间为16 d,每隔4 d测定1次。每个处理设3个生物学重复,每个生物学重复8个果。
可溶性固形物含量：用PAL-1手持式折射仪（日本）测试果肉的可溶性固形物含量[17],每组重复3次,结果以百分比(%)计,取平均值。
可滴定酸含量：采用氢氧化钠滴定法测定[19],以柠檬酸为折算系数。
维生素C含量：采用2,6-二氯靛酚滴定法[20]。
总酚含量：采用福林酚法[21]测定,结果以没食子酸当量计。
类黄酮含量：采用盐酸-甲醇法[17]测定,结果以芦丁当量计。
1.3 数据处理
采用Excel软件处理数据,并用SPSS 20软件进行统计分析,用Duncan法分析差异显著性。
2 结果与分析
2.1 程序降温处理对黄皮果实失重率和褐变的影响
失重和褐变是黄皮果实采后品质劣变的2个主要症状。由图1可知,随着贮藏时间的延长,黄皮的失重率整体呈上升趋势。与对照相比,LTC I和LTC III处理的果实失重率迅速上升,且极显著高于对照组（P<0.01）,LTC II处理的与对照相比无显著性差异。说明LTC II较LTC I和LTC III有显著的抑制失重率上升的效果。在整个贮藏期内,黄皮的褐变指数均呈上升趋势,且对照组褐变指数始终高于LTC处理组。贮藏前8 d,黄皮果实的褐变指数变化不明显,贮藏第8天后,褐变指数迅速上升。与对照相比,LTC II的褐变指数最小,其次是LTC I和LTC III。说明程序降温处理对黄皮果实褐变具有较好的抑制效果,且LTC II处理的效果最好。
2.2 程序降温处理对黄皮果实TSS和TA的影响
可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）是果蔬重要的品质指标。由图2可知,黄皮采后贮藏过程中,TSS含量整体呈上升趋势。贮藏8 d后,程序降温处理显著高于对照组（P<0.05）,贮藏后期,LTC II的TSS含量显著高于LTC I和LTC III,而LTC I和LTC III之间无显著差异。说明程序降温处理能显著提高黄皮果实的TSS含量,其中LTC II处理的效果最好。
如图2所示,采后黄皮贮藏过程中,对照和LTC I的TA含量呈先上升后下降的趋势,且LTC I的TA含量显著高于对照组（P<0.05）,LTC III的TA含量无明显变化,LTC II的TA含量在贮藏前期无明显变化,在贮藏第8天后迅速下降,且显著低于其他处理组（P<0.05）。说明LTC II能显著降低黄皮的TA含量,尤以LTC II处理最为显著。
2.3 程序降温处理对黄皮果实MDA和维生素C的影响
MDA是膜脂过氧化最重要的产物之一,是植物衰老生理和抗性生理的一个常用指标。由图3可知,随着贮藏时间的延长,黄皮果实MDA含量不断积累,对照组果实的MDA含量始终高于LTC处理组。贮藏第8天后,LTC处理组果实的MDA含量变化趋于平缓,LTC I处理和LTC II处理在整个贮藏过程中MDA含量一直维持较低水平,且二者无显著性差异。说明LTC处理能显著抑制黄皮果实MDA含量的积累,延缓果实的衰老,延长贮藏期。其中LTC II处理效果最好,其次是LTC I处理。
维生素C是果实重要的营养指标之一,也是衡量果实抗氧化衰老能力的因素之一。图3表明,在采后贮藏过程中,黄皮果实的维生素C含量整体呈现上升趋势。LTC II处理的维生素C含量一直维持较高水平,贮藏第8天后,LTC I处理黄皮果实的维生素C含量迅速上升,并达到最高,对照组和LTC III处理黄皮果实的维生素C含量上升缓慢,且两者间无显著差异。贮藏12 d后,LTC I处理和LTC II处理黄皮果实的维生素C含量显著高于对照组（P<0.05）;贮藏第16天,LTC I处理和LTC II处理黄皮果实的维生素C含量分别是22.62、21.79 mg/g,分别比对照组高1.92、1.09 mg/g。说明LTC I处理和LTC II处理能显著提高采后贮藏过程中黄皮的维生素C含量,维持果实较高的营养成分。
2.4 程序降温处理对黄皮果实SOD和PAL的影响
SOD是一种重要的抗氧化酶,是清除自由基的首要物质,具有抗衰老的特殊效果。由图4可知,采后黄皮果实的SOD活性整体呈上升趋势,且LTC II处理组黄皮果实的SOD活性始终显著高于对照（P<0.05）。贮藏前期,LTC I处理和LTC III处理黄皮果实的SOD活性上升迅速,第12天达到高峰,之后迅速下降。对照组和LTC II处理黄皮果实的SOD活性在贮藏0~8 d迅速上升,之后趋于平缓,并于第16天达到最高。说明采后LTC处理有利于维持较高的果实SOD活性,延缓果实的成熟与衰老。
PAL是植物体内次生代谢的关键酶和限速酶。由图4可知,采后黄皮果实的PAL活性整体呈上升趋势,且LTC处理组黄皮果实的PAL活性始终显著高于对照组（P<0.05）。LTC III处理黄皮果实的PAL活性于第12天达到高峰,之后迅速下降,第16天与对照物组无显著差异。LTC I处理和LTC III处理黄皮果实的PAL活性一直保持较高水平,第16天时,LTC II处理和LTC I处理黄皮果实的PAL活性分别比对照组高0.13、0.10 U/(g·min)。说明采后LTC处理能有效是提高果实PAL活性,提高黄皮果实的抗性,延长采后贮藏期。
2.5 程序降温处理对黄皮果实POD和PPO活性的影响
POD是一种氧化还原酶,是果蔬褐变过程的重要酶之一。由图5可知,采后黄皮果实的POD活性整体呈上升趋势。贮藏前期,各处理组间无显著性差异。第4天后,对照组黄皮果实的POD活性显著高于LTC处理组（P<0.05）。第16天,LTC I处理黄皮果实的POD活性最低,其次是LTC II处理和LTC III处理,分别比对照组低5.03、1.92、1.40 U/(g·min)。说明采后LTC处理均能显著抑制黄皮果实的POD活性,延缓黄皮果实的成熟与衰老。
PPO是引起果蔬酶促褐变的主要酶类,可催化果蔬多酚物质氧化生成褐色化合物,严重影响果蔬的外观品质[22]。由图5可知,PPO活性在整个贮藏期间呈现先上升后下降的趋势,且LTC处理组显著低于对照组。贮藏第8天对照组PPO活性出现峰值1.37 U/(g·min),LTC III处理出现峰值为1.06 U/(g·min),二者差异显著（P<0.05）;LTC I处理的黄皮PPO活性高峰出现在第4天,最大值为1.2 U/(g·min);LTC II处理的PPO活性高峰出现在第12天,为1.0 U/(g·min),之后缓慢下降。贮藏第16天,LTC处理与对照组无显著差异。说明贮藏前期LTC处理能显著抑制黄皮果实的PPO活性,且LTC II处理的抑制效果最显著。
2.6 程序降温处理对黄皮果实总酚和类黄酮的影响
类黄酮是植物重要的一类次生代谢产物,具有清除自由基,延缓果实衰老的效果。由图6所示,采后黄皮果实的类黄酮含量整体呈现上升趋势,且各处理间存在显著差异（P<0.05）。LTC II处理黄皮果实的类黄酮含量一直保持最高水平,且显著高于其他处理。第16天,LTC II处理黄皮果实的类黄酮含量分别比LTC I处理、LTC III处理和对照组高0.02、0.04和0.07 mg/g。说明LTC处理有利于采后黄皮果实类黄酮含量的积累,延缓果实衰老褐变。尤以LTC II处理效果最显著。
3 讨论
本研究发现,程序降温处理可有效提高采后黄皮果实TSS含量,降低褐变指数,从而较好的保持其果实品质,这与陈栋等[27]用程序降温处理大五星枇杷果实,降低果实腐烂率,减少水分散失,减轻褐变,延长果实的货架期的结果相似。孙维芝[28]研究表明,程序降温加速了白玉枇杷贮藏期间可溶性固形物的上升和可滴定酸的下降,这与本研究结果相一致。杨青珍等[29]研究表明,程序降温处理‘徐香’猕猴桃果实显著减少膜脂过氧化产物丙二醛的积累和抑制细胞膜透性的增加,保持较高的超氧化物歧化酶活性,这与本研究程序降温处理显著抑制黄皮果实MDA的积累,提高黄皮果实SOD和PAL等抗氧化相关酶活性的结果相一致。程序降温是逐渐适应低温的冷锻炼过程。黄皮果实在逐渐适应低温过程中,可能启动了果实的防御系统,有助于提高果实的抗性。这在甘薯[30]、‘南国’梨[31]和茄子[32]等果蔬中得到证实。
综上所述,程序降温处理可有效减少采后黄皮果实水分的散失,减轻果实褐变程度,提高可溶性固形物和维生素C含量,并抑制丙二醛的积累,提高抗氧化酶活性,同时保持较高的总酚和类黄酮含量,从而延缓果实采后衰老,有利于提高贮藏品质,延长贮藏期。其中,以LTC II处理的效果最佳,LTC I、LTC III次之。