（1. 天津渤海职业技术学院能源化工系，天津 300402；2. 天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457）

（1. 天津渤海职业技术学院能源化工系，天津 300402；2. 天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津 300457）

针对黄冠梨贮藏期果皮极易褐变问题，采用抗坏血酸和壳聚糖涂膜处理方法，研究黄冠梨果皮褐变发生规律，明确多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性调控效应.结果表明：与对照相比，抗坏血酸和壳聚糖涂膜两种处理均降低了果皮中多酚氧化酶的活性，其中壳聚糖涂膜处理的多酚氧化酶活性最低；两种处理均提高了过氧化物酶和过氧化氢酶的活性，且均极显著高于对照果，并以壳聚糖涂膜处理效果最佳，但与抗坏血酸处理无显著性差异.

黄冠梨；贮藏保鲜；果皮褐变；生理调节剂；酶活性

黄冠梨外形美观、品质优良，因此深受国内外消费者的欢迎，其在河北、山东、北京、江苏等省市的栽培面积近 4万公顷，已远销到欧美、东南亚等 20多个国家和地区［1］.黄冠梨在运输及储藏期间，果实表面常出现褐色鸡爪形斑纹，俗称“鸡爪病”（以下简称褐变），发病率高达 35%，严重时在 95%以上，严重降低果实的商品价值，成为产业瓶颈［2］.

对于黄冠梨贮藏期间果皮褐变，关军锋等［3］研究指出其与酚类物质有关；李丽梅等［4］研究发现其与预冷套袋有关.在果实生长期间，套外黄、内白的双层果实袋，可以调控果皮多酚氧化酶（PPO）活性，从而减少褐变发生.但研究还缺乏系统性.

本文探索了黄冠梨采后经抗坏血酸和壳聚糖涂膜处理后对其果皮酶活性的影响，从而明确果皮褐变规律，以期为解决黄冠梨果皮褐变提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 材料来源与处理方法

供试黄冠梨采自河北省藁城市石家庄神喻王果蔬科技开发有限公司的果园，采后立即分别用 0.5%抗坏血酸溶液和2%壳聚糖溶液浸泡5，min，离子水浸泡为对照.

自然晾干后，再用单果保鲜纸包裹，装箱，入冷库贮藏，控制库温为0，℃，相对湿度80%～95%.3个处理分别采用60个果实作为样品，其中随机抽取15个果实用于统计褐变发病率，在其余的各处理果实中每隔30，d随机各取5个果实样品，进行指标测定，每个指标重复测定3次.

1.2 酶提取液的制备

采用文献［5］的方法并加以改进.将随机抽取的5个黄冠梨果皮切碎混匀，称取2，g果皮样品于预冷的研钵中，加入适量浓度为 0.05，mol/L、pH 7.8的磷酸缓冲液，总体积 20，mL，冰浴研磨成匀浆，于 4，℃、12，270，r/min离心 10，min，上清液即为样品果皮的酶提取液.

1.3 测定方法

1.3.1 果皮褐变统计

果皮褐变发病率=（病果数/检查总数）×100%

1.3.2 多酚氧化酶活性的测定

采用文献［5］的方法并加以改进.量取 3.9，mL 0.05，mol/L pH 7.8的磷酸缓冲液，然后加入 1，mL 0.1，mol/L儿茶酚和1.0，mL酶提取液，37，℃水浴保温10，min，迅速放入冰浴中，加入2，mL 20%的三氯乙酸终止反应，在波长 420，nm处测定吸光度，以蒸馏水为对照.

以每克果蔬样品（鲜质量）每分钟在波长 420，nm下吸光度变化值增加1为1个多酚氧化酶酶活力单位，以U表示.

1.3.3 过氧化物酶（POD）活性的测定

采用文献［5］的方法并加以改进.量取 3.0，mL 25，mmol/L愈创木酚溶液，加入0.5，mL酶提取液，最后加入200，µL 0.5，mol/L H2O2溶液混合启动反应，在波长470，nm处测定吸光度，以蒸馏水为对照.

以每克果蔬样品（鲜质量）每分钟在470，nm下吸光度变化值增加1为1个过氧化物酶酶活力单位，以U表示.

1.3.4 过氧化氢酶（CAT）活性的测定

采用文献［5］的方法并加以改进.酶促反应体系由2.9，mL 20，mmol/L H2O2溶液和100，µL酶提取液组成，在波长 240，nm处测定其吸光度，以蒸馏水为对照.

以每克样品（鲜质量）每分钟在240，nm下吸光度变化值减少 0.01为 1个过氧化氢酶酶活力单位，以U表示.

2 结果与分析

2.1 不同处理方法对果皮褐变的影响

从表1中可以看出：对照组的黄冠梨果皮褐变发病率，贮藏30，d时高达15.5%，240，d时达到37.5%；与 0.5%抗坏血酸和 2%壳聚糖涂膜处理相比，均差异极显著，但两种处理间无显著差异.其中，采用抗坏血酸处理，仅至贮藏末期出现轻度褐变，210，d时发病率为1.0%，240，d时发病率仅为1.5%；采用壳聚糖涂膜处理时，在贮藏期内未出现果皮褐变现象，能完全抑制冷藏条件下黄冠梨果皮褐变，即“鸡爪病”的发生.

表1 不同处理方法对贮藏期黄冠梨果皮褐变的影响Tab. 1 Effects of different treatments on peel browning incidence of Huangguan pear during storage

2.2 不同处理方法对果皮多酚氧化酶活性的影响

从图 1可知：在贮藏期间，对照果果皮的多酚氧化酶活性呈先升高后降低的趋势，贮藏初期的酶活力为 0.51，U，120，d时达到最大值 1.72，U，之后逐渐下降；抗坏血酸处理的果皮中多酚氧化酶活性逐渐下降，120，d时酶活力达到最小值 0.45，U，随后有小幅上升后保持平稳；壳聚糖涂膜处理的多酚氧化酶活性也表现为随贮藏时间的增加逐渐下降，150，d时酶活力降至最小值0.35，U，随后有小幅上升后保持平稳.

结果表明，在整个贮藏期间，黄冠梨果皮的多酚氧化酶活性表现为，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理后均极显著地低于对照，并且一直处于较低的活性水平，但壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理两者之间差异不明显（P＞0.05）.

图1 不同处理方法对黄冠梨果皮多酚氧化酶活性的影响Fig. 1 Effects of different treatments on the PPO activity of Huangguan pear peel during storage

2.3 不同处理方法对果皮过氧化物酶活性的影响

从图 2可以看出：在贮藏期间，对照果果皮的过氧化物酶活性呈现逐渐下降的趋势，贮藏初期的酶活力为 1.10，U，末期降为 0.49，U；壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理果皮的过氧化物酶活性变化呈现与对照相反的趋势，随着贮藏时间的增加，过氧化物酶活性总体呈现逐渐上升趋势；其中，抗坏血酸处理的果皮，酶活力在 150，d时达到最大值 1.75，U，而后开始下降；壳聚糖涂膜处理则是在180，d达到最大值2.16，U，随后开始下降.

结果表明，在整个贮藏期间，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理结果均与对照差异极显著，并且其果皮的过氧化物酶一直处于较高的活性水平，但是，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理的差异不显著.

图2 不同处理方法对黄冠梨果皮过氧化物酶活性的影响Fig. 2 Effects of different treatments on the POD activity of Huangguan pear peel during storage

2.4 不同处理方法对果皮过氧化氢酶活性的影响

从图 3可以看出：在贮藏期间，不同处理方法黄冠梨果皮的过氧化氢酶活性总体呈现下降的趋势；对照果果皮中的过氧化氢酶的活性下降速度较快，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理的过氧化氢酶活性下降速度较慢，极显著高于对照（P＜0.01），并且两种处理之间也差异显著（P＜0.05）.

结果表明，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理延缓了过氧化氢酶的活性降低，其中壳聚糖涂膜效果更好.

图3 不同处理方法对黄冠梨果皮过氧化氢酶活性的影响Fig. 3 Effects of different treatments on the CAT activity of Huangguan pear peel during storage

3 讨 论

壳聚糖是以虾、蟹壳为原料制得的一种天然高分子化合物，其主要成分是脱乙酰甲壳素的衍生物，具有安全无毒、价廉、高效的优点，可以被水洗掉，也可以被生物降解，不存在残留毒性的问题［6］.钟秋平［7］研究发现，壳聚糖处理毛叶枣果实在成熟过程中的多酚氧化酶活性逐渐下降，过氧化物酶显著升高.夏杏洲等［8］用壳聚糖涂膜处理常温贮藏红江橙，在贮藏期间抑制呼吸强度、降低多酚氧化酶活性、维持过氧化氢酶较高的活性，减少了果实腐烂，延缓了衰老.张举印等［9］研究壳聚糖复合涂膜对红富士苹果采后生理相关酶活性的影响，结果表明适宜的壳聚糖复合涂膜提高了红富士苹果过氧化物酶和过氧化氢酶活性，增强了细胞防御系统抵御逆境的能力，可保持果实贮藏品质，具有良好的保鲜效果.以上研究说明，苹果等果实经壳聚糖处理能降低多酚氧化酶活性，提高过氧化物酶和过氧化氢酶活性，保持贮藏果实的品质.

抗坏血酸是一种重要的抗氧化物质，在植物体内可以通过抗坏血酸-谷胱甘肽循环消除活性氧，在逆环境下，植物体内的抗坏血酸可以降低氧化胁迫［10］.童乐［11］用 50，mmol/L抗坏血酸处理龙眼，发现用抗坏血酸处理可提高果肉的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶的活性，降低过氧化物酶的活性.郑吉祥等［12］用 50，mmol/L抗坏血酸处理桂味和怀枝荔枝发现，可降低果皮的多酚氧化酶活性和相对电导率，提高果肉的超氧化物歧化酶活性，并降低果肉的过氧化物酶活性、H2O2和MDA含量，维持果肉较高的维生素C和谷胱甘肽含量，降低果实的腐烂率.以上研究说明，荔枝等果实经抗坏血酸处理后多酚氧化酶活性降低，过氧化氢酶和过氧化物酶活性升高，提高了果实贮藏品质.

本实验研究结果表明：在整个贮藏期间，黄冠梨果皮中多酚氧化酶的活性呈现先上升后下降的趋势，其中壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理极显著降低了多酚氧化酶的活性，壳聚糖涂膜效果更显著.由结果可以得知，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理均能抑制多酚氧化酶活性的升高，因此能较好地降低果皮的褐变发病率.多酚氧化酶只有在铜离子作用下才具有活性，因此，可以推断壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理可能影响了铜离子作用而降低了多酚氧化酶的活性.

在贮藏过程中，对照处理黄冠梨果皮的过氧化物酶活性呈现逐渐下降的趋势变化，而壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理都提高了过氧化物酶的活性，且在整个贮藏期间过氧化物酶的活性都极显著高于对照处理，壳聚糖涂膜处理果实果皮中的过氧化物酶活性最高.过氧化物酶是含铁卟啉辅基的氧化酶，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理提高了过氧化物酶活性，可能是促进了Fe2+作用效果，降低了果皮的氧化及褐变.

在贮藏过程中，两种处理后黄冠梨果皮的过氧化氢酶活性都呈现逐渐下降的趋势变化，壳聚糖涂膜和抗坏血酸处理延缓了果皮中过氧化氢酶下降趋势，减少了黄冠梨果皮褐变的程度.

4 结 语

本文针对黄冠梨贮藏期果皮极易褐变问题，采用抗坏血酸和壳聚糖涂膜处理方法，研究了黄冠梨果皮褐变发生规律.实验结果表明：在贮藏过程中，黄冠梨果皮中多酚氧化酶的活性降低，果皮褐变程度降低；黄冠梨果皮中过氧化物酶活性较高时，果皮褐变程度较低；黄冠梨果皮中过氧化氢酶活性降低，果皮褐变程度升高.3种酶活性的变化，影响着果皮褐变的程度.

［1］ 马文会，樊庆耀，黄兰计，等. 黄冠梨鸡爪病发病特点研究［J］. 河北农业科学，2007，11（1）：29-31.

［2］ 赵京献，刘俊，吕润航，等. 黄冠梨鸡爪病综合防治技术研究［J］. 中国果树，2008（4）：20-22.

［3］ 关军锋，及华，冯云霄，等. 黄冠梨果皮褐斑病与酚类物质代谢的关系［J］. 华北农学报，2005，20（6）：80-83.

［4］ 李丽梅，陈凤敏，关军锋，等. 预冷对黄冠梨贮藏品质和果皮褐变的影响［J］. 华北农学报，2008，23（6）：156-160.

［5］ 曹建康，姜微波，赵玉梅. 果蔬采后生理生化实验指导［M］. 北京：中国轻工业出版社，2007.

［6］ 王娟慧，谭兴和，熊星耀，等. 壳聚糖涂膜对鲜切马铃薯保鲜效果的影响［J］. 食品工业科技，2007，28（8）：215-218.

［7］ 钟秋平. 壳聚糖、1-MCP处理对热带水果保鲜的研究［D］. 无锡：江南大学，2006.

［8］ 夏杏洲，吴雪彪，梁振全，等. 壳聚糖涂膜处理对常温贮藏红江橙保鲜效果的影响［J］. 食品工业科技，2009，30（7）：279-282.

［9］ 张举印，饶景萍，董晓庆，等. 壳聚糖复合涂膜对红富士苹果保鲜研究［J］. 西北农业学报，2009，18（5）：354-358.

［10］ 莫仪伟，郑吉祥，李伟才，等. 外源抗坏血酸和谷胱甘肽对荔枝保鲜效果的影响［J］. 农业工程学报，2010，26（3）：363-368.

［11］ 童乐. 外源抗坏血酸对龙眼保鲜效果的影响［J］. 浙江农业科学，2012（11）：1557-1562.

［12］ 郑吉祥，莫仪伟，胡一鸿，等. 抗坏血酸对采后荔枝的保鲜效果［J］. 湖南农业大学学报：自然科学版，2009，35（3）：278-283.

黄冠梨果皮褐变与酶活性调控实验研究

王 蕾1，李 磊1，周庆礼2

Controlling Huangguan Peer Peel Browning and Enzyme Activities

WANG Lei1，LI Lei1，ZHOU Qingli2
（1. Department of Energy and Chemical Technology，Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402，China；2. College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300457，China）

Huanggnan pear peel can easily become brown during storage. With ascorbic acid treatment and chitosan coating，peel browning of Huangguan pear， and the regulation effects of polyphenol oxidase， peroxides， and catalase were studied. The results indicated that， compared with the control， both treatments of the pears dipped in ascorbic acid and coated with chitosan can reduce the enzyme activity of polyphenol oxidase. The enzyme activity of polyphenol oxidase reached the minimum when chitosan coating was used. Both treatments can increase the enzyme activity of peroxides and catalase， as both were significantly higher than those of the control. Chitosan coating was better than the ascorbic acid treatment， but the difference was not significant.

Huangguan pear；storage and preservation；peel browning；physiological regulator；enzyme activity

S661.2 文献标志码：A 文章编号：1672-6510（2015）02-0029-04

10.13364/j.issn.1672-6510.20140080

2014-05-20；

2014-11-24

国家自然科学基金资助项目（31271950）

王 蕾（1977—），女，辽宁海城人，副教授，wleizero@sina.com.

常涛