采后硝普钠处理对桃果实贮藏品质及抗氧化活性的影响.pdf
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1、刘慧,吕真真,杨文博,等.采后硝普钠处理对桃果实贮藏品质及抗氧化活性的影响 J.食品工业科技,2023,44(19):374381.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022120064LIU Hui,L Zhenzhen,YANG Wenbo,et al.Effects of Postharvest Sodium Nitroprusside Application on Qualities and AntioxidantActivities of Peach Fruits during Cold StorageJ.Science and Technology of F
2、ood Industry,2023,44(19):374381.(in Chinese withEnglish abstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022120064 贮运保鲜 采后硝普钠处理对桃果实贮藏品质及采后硝普钠处理对桃果实贮藏品质及抗氧化活性的影响抗氧化活性的影响刘慧,吕真真,杨文博,张强,刘杰超,陈大磊,焦中高*(中国农业科学院郑州果树研究所,河南郑州 450009)摘要:目的:为了探究采后一氧化氮(Nitric oxide,NO)处理对桃果实贮藏品质和抗氧化能力的调控作用。方法:研究了 NO 供体硝普钠(Sodium nitroprus
3、side,SNP)及 NO 清除剂 c-PTIO(2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl3-oxide)处理后的桃果实在冷藏期间果肉硬度、细胞壁果胶、可溶性糖、可滴定酸、总酚、类黄酮含量及抗氧化能力等的变化情况,并对不同指标间的相互关系进行分析。结果:SNP 处理组桃果实的果肉硬度、碳酸钠溶解性果胶(Sodium carbonate soluble pectin,SSP)含量在贮藏 2030 d 内显著高于对照组。SNP 处理组果实总酚、类黄酮含量在贮藏 3040 d 时显著高于对照组和 c-PTIO 组,在第 30
4、d 时 SNP 处理组桃果实 3 种抗氧化活性达到最高,显著高于对照组和 c-PTIO 组。总酚含量与 3 种抗氧化活性显著正相关。结论:SNP 处理可以保持桃果实采后贮藏品质和抗氧化能力,而 c-PTIO 处理加速了桃果实的品质劣变,研究结果为揭示桃果实采后品质变化生理机制及开发有效的桃贮藏保鲜技术提供了理论依据。关键词:桃,采后,硝普钠,贮藏品质,抗氧化能力本文网刊:中图分类号:TS255.3 文献标识码:A 文章编号:10020306(2023)19037408DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2022120064EffectsofPostharvestSodiu
5、mNitroprussideApplicationonQualitiesandAntioxidantActivitiesofPeachFruitsduringColdStorageLIUHui,LZhenzhen,YANGWenbo,ZHANGQiang,LIUJiechao,CHENDalei,JIAOZhonggao*(Zhengzhou Fruit Research Institute,CAAS,Zhengzhou 450009,China)Abstract:Objective:In order to find the effects of nitric oxide on the sto
6、rage qualities and antioxidant activities ofpostharvest peach fruits.Methods:The flesh firmness,contents of cell wall pectins,soluble sugars,titratable acids,totalphenols and flavonoids,as well as the antioxidant abilities of peach fruits were investigated during cold storage after NOdonor(sodium ni
7、troprusside)and its scavenger(c-PTIO)treatments.The correlation between different qualities,antioxidantcompound contents and antioxidant activities were also analyzed.Results:Results showed the firmness and content ofsodium carbonate soluble pectin of SNP treatment peach fruits were significantly hi
8、gher than the control group during2030 days of storage.SNP treated peach fruits possessed more contents of total phenols and flavonoids than the controland c-PTIO treated peaches stored 3040 days.The antioxidant activities determined by 3 methods of SNP treated peachesreached the highest values at 3
9、0th day and were significantly higher than the control and c-PTIO treatment.Significantpositive correlation existed among total phenol contents and 3 antioxidant activities.Conclusion:SNP treatment maintainsthe storage qualities and antioxidant activities of peach fruits during cold storage.c-PTIO t
10、reatment promotes the quality 收稿日期:20221208 基金项目:河南省重大公益科技专项项目(201300110500);中国农业科学院所级科研业务费专项项目(ZGS202209);中国农业科学院科技创新工程专项(CAAS-ASTIP-2022-ZFRI)。作者简介:刘慧(1984),女,硕士,副研究员,研究方向:果品贮藏保鲜,E-mail:。*通信作者:焦中高(1972),男,博士,研究员,研究方向:果品营养与保鲜加工,E-mail:。第 44 卷 第 19 期食品工业科技Vol.44 No.192023 年 10 月Science and Technolog
11、y of Food IndustryOct.2023 deterioration of peach fruits.The research results provide a theoretical basis for revealing the mechanism of peach fruitquality change during cold storage and helping to develop postharvest preservation technology.Keywords:peach;postharvest;sodium nitroprusside;storage qu
12、alities;antioxidant abilities 桃(Prunus persica)是蔷薇科桃属植物,其果实汁多味美,含有丰富的营养物质,深受消费者喜爱。据联合国粮农组织统计,我国 2020 年桃和油桃总产量达到 1501.6 万吨,栽培面积和产量居世界第一。然而,桃作为典型的呼吸跃变型水果,采后呼吸旺盛,常温条件下放置 23 d 便会迅速软化腐烂,而在低温条件下冷藏容易发生冷害,导致果肉絮败和褐变、风味降低,失去食用价值。桃果实软化快、易受冷害、耐贮性差等特性制约了桃产业发展,研究桃果实采后品质维持技术对于提高桃采后贮藏品质、保障桃产业健康发展具有重要意义。采后桃果实后熟衰老过程中
13、发生的品质变化包括果实软化、风味劣变和营养物质损失等,受细胞壁代谢、糖酸代谢和酚类物质代谢等多方面的调控。桃果实抗冷性也与细胞壁结构、糖代谢、抗氧化体系等密切相关1。一氧化氮(Nitric oxide,NO)是植物中广泛存在的信号分子,参与调控植物的生长发育过程,在推迟采后果实成熟衰老、维持果实品质和提高采后果实抗性等方面具有显著效果。研究发现外源NO 可以明显延迟猕猴桃2、李3、冬枣4等果实的后熟软化和品质劣变,促进芒果5、甜瓜6等贮藏过程中果实抗病物质总酚、类黄酮的积累,诱导苯丙氨酸解氨酶及抗氧化酶的活性,降低果实氧化胁迫和采后病害的发生,延缓果实品质下降78。NO 处理可以通过增强组织内
14、抗氧化酶活性,降低贮藏过程冷害指数910。在桃采后保鲜研究中,NO 处理被证实可以降低贮藏过程中桃果实线粒体氧化损伤1112,维持果实能量代谢13,延缓桃果实硬度下降和细胞壁多糖降解14。然而,目前关于 NO 在桃采后保鲜方面的研究多集中在贮藏期间理化品质15、冷害指数10,13、抗氧化相关酶及其基因变化10,14等方面,较少关注NO 对桃果实贮藏过程抗氧化活性及其与其他品质间相互关系的影响。本试验以桃为试材,分别用外源 NO 供体 SNP及其清除剂 c-PTIO 对采后桃果实进行处理,通过研究不同处理对贮藏期间桃果实理化品质、抗氧化物质含量及抗氧化活性等指标的影响,并分析不同指标间的相互关系
15、。旨在明确 SNP 及 c-PTIO 在桃果实采后品质变化中的作用效果和生理机制,为今后 NO调控技术在桃果实及其他水果保鲜中的开发应用提供依据。1材料与方法 1.1材料与仪器桃品种春蜜,采自中国农业科学院郑州果树研究所新乡综合试验基地,选择八成熟果实、大小均一、无机械损伤和病虫害果实进行采摘,采后 2 h 内运回实验室进行处理。c-PTIO、DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)、ABTS(2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfo-nate)、TPTZ(tripyridyltriazine)、Folin-Cioc
16、alteus、间羟基联苯、EDTA 二钠钙美国 Sigma 公司;没食子酸(纯度98%)、儿茶素(纯度97%)、蔗糖(纯度99%)、葡萄糖(纯度99.5%)、果糖(纯度99%)、山梨醇(纯度99%)、半乳糖醛酸(纯度97%)美国 Sigma 公司;其余试剂为国产分析纯。PAL-1 手持式迷你数显糖度计日本 Atago 公司;TA.XT plus 质构仪英国 Stable Micro System公司;1525 高效液相色谱仪(配备 2414 色差检测器)、Sugar-Pak1(6.5300 mm)色 谱 柱 美 国Waters 公司;Specord 50 紫外可见光分光光度计德国耶拿分析仪器股
17、份公司;5810R 高速冷冻离心机德国 Epphendorf 股份公司;KQ3200DE数控超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司。1.2实验方法 1.2.1 采后处理及贮藏条件依据 Zhao 等16、Liu等17的试验结果,分别设置 SNP、c-PTIO 浓度为10 mol/L 和 20 mol/L,同时选择蒸馏水为对照处理。将实验果随机分为 3 份,分别在不同溶液中浸泡 10 min,之后取出自然晾干。每 5 个果装入 PE 保鲜袋,单层放入周转筐内,放置于 01 冷库进行贮藏。每个处理重复 3 次,每个重复 50 个果实。每 10 d取样一次进行测定,每个重复取样 5 个果实。1.2.2 果
18、实硬度测定果肉硬度测定采用质构仪进行测定,探头选用 P/5(5 mm 直径),测试速度1 mm/s,测试深度 5 mm。于果实赤道附近削去果皮,选果实两面中心两点进行测定,单位为 kg/cm2。1.2.3 细胞壁果胶物质提取与含量测定桃果实细胞壁果胶多糖提取参考 Liu 等18的方法,称取 5 g果肉组织,加液氮快速研磨后,置于 50 mL 离心管中,加入 25 mL 80%乙醇,水浴加热回流 30 min,冷却至室温后,8000 r/min 离心 10 min,滤渣用 80%乙醇、丙酮冲洗。残渣用 20 mL 90%二甲基亚砜浸泡过夜,12000 r/min 离心 20 min 弃上清,沉淀
19、依次用80%乙醇、丙酮溶液冲洗。滤渣在室温条件下干燥得到细胞壁物质(cell wall materials,CWM)。分步提取水溶性果胶(Water soluble pectin,WSP)、螯合性果胶(Chelate soluble pectin,CSP)和碳酸钠溶解性果胶(Sodium carbonate soluble pectin,SSP)。3 种果胶含量测定采用间羟基联苯比色法,以半乳糖醛酸为标准品,结果以细胞壁物质含量计算,表示为g/mg CWM。第 44 卷 第 19 期刘慧,等:采后硝普钠处理对桃果实贮藏品质及抗氧化活性的影响 375 1.2.4 可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸
20、含量测定利用手持糖度计测定果实可溶性固形物含量(Soluble solid content,SSC)。参考国标 GB/T 12456-2008 测定果实可滴定酸(Titratable acid,TA)含量,结果以苹果酸含量计。参考李佳秀等19的方法,利用 HPLC 测定果实中蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇含量,色谱柱为 Sugar-Pak1(6.5300 mm),流动相为50 mg/L EDTA 二钠钙溶液,流速 0.5 mL/min,柱温80,进样体积 10 L,外标法定量。1.2.5 总酚和类黄酮提取与含量测定参考 Qzturk等20的方法进行桃果肉总酚提取,提取液用于总酚、类黄酮含量测定以及
21、抗氧化活性分析。总酚含量测定采用 Folin-Ciocalteu 比色法,以没食子酸为标准品;类黄酮含量测定采用硝酸铝比色法,以儿茶素为标准品。1.2.6 抗氧化活性测定参考贾仕杰等21的方法测定 DPPH清除力和 ABTS+清除能力;参照 Raudonis等22的方法测定铁离子还原能力(Ferric reducingantioxidant power,FRAP)。以抗坏血酸为标准对照,结果表示为与样品抗氧化能力相当的抗坏血酸含量,单位为 g VC/g。1.3数据处理每个实验测定 3 个平行,所有数据表示为平均值标准差,采用 Excel 2019 软件画图。利用 SPSS13.0 进行单因素方
22、差分析和相关性分析,采用Duncans 法进行平均值的多重比较分析,P0.05 表示差异显著。2结果与分析 2.1采后 SNP 及 c-PTIO 处理对贮藏期间桃果肉硬度的影响果肉软化是桃果实采后贮藏过程中的重要品质变化,一方面增加了果实风味和口感,另一方面会导致桃果实更容易受到机械损伤和病原侵染,不利于果实贮藏运输,采后硬度保持是提高桃果实贮运品质的关键问题。桃果实硬度变化如图 1 所示,随着贮藏时间的延长,桃果肉硬度总体呈现逐渐下降的趋势。SNP 处理桃果实在贮藏 2030 d 时的果肉硬度(5.88、4.73 kg/cm2)显著高于对照组(4.84、3.34 kg/cm2)及 c-PTI
23、O 组(4.49、3.62 kg/cm2)(P0.05)。随着贮藏时间的延长,桃果实硬度在贮藏后期快速软化,处理组与对照组间的差异性消失。结果与 SNP 处理苹果23和梨24以及 NO 处理甜瓜25和桃15中的研究结果一致。主要原因在于 NO 可以有效抑制果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和-半乳糖苷酶等细胞壁降解酶的活性,维持了细胞壁结构的完整性。而 c-PTIO 处理促进了桃果肉软化进程,与任圆圆26在桃果实中的研究结果相同,原因在于 c-PTIO 处理提高了细胞壁降解酶活性,促进不溶性果胶的降解,加速果实软化26。1201010820630440250060硬度(kg/cm2)贮藏时间(d)C
24、KSNPc-PTIOaaaabbbbbb图 1 采后 SNP 及 c-PTIO 处理对桃贮藏过程中果肉硬度的影响Fig.1 Effect of postharvest SNP and c-PTIO treatments on theflesh firmness during peach storage注:不同字母表示差异显著(P0.05),图 2图 6 同。2.2采后 SNP 及 c-PTIO 处理对贮藏期间桃果实细胞壁果胶含量的影响细胞壁结构和组成变化是引起果实质地变化的最主要原因,果胶是构成细胞壁的重要成分。依据果胶不同结合状态分步提取了桃果肉细胞壁中的WSP、CSP 和 SSP,贮藏过程
25、中 3 种果胶含量的变化趋势如图 2 所示。SSP 含量(图 2C)在贮藏过程中呈现下降趋势,WSP 含量(图 2A)逐渐增加,CSP 含量(图 2B)整体变化趋势平稳。在第 30 d 和 40 d 时,SNP 处理组 WSP 含量(68.18、79.59 g/mg CWM)显著低于 c-PTIO 组(79.38、89.24 g/mg CWM)(P0.05)。SNP 处理桃果实的 CSP 含量在第 10 d时显著高于对照组和 c-PTIO 组(P0.05)。SNP 处理桃果实的 SSP 含量在 20 d(167.02 g/mg CWM)、30 d(156.36 g/mg CWM)以及 60 d
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