彭达，胡凯，刘秋豆，谢笔钧，孙智达

(华中农业大学 食品科技学院，湖北 武汉，430070)

芒果(MangiferaindicaL.) 属漆树科，原产于南亚，目前已成为世界上热带地区栽培较多的重要水果之一，营养价值高，口感风味独特，备受人们喜爱，因此具有极大的经济价值[1-2]。然而芒果属于呼吸跃变型水果，采后营养成分易发生变化，且易变软腐烂，通常需及时对采后芒果进行处理，以便于保藏和即食(ready-to-eat)与即用(ready-to-use)。根据国内外研究和我们前期的分析发现，芒果的营养成分和抗氧化活性成分与其加工方式和条件紧密相关[3-5]。

超高压处理是一种相对较新的非热食品加工方式，可以灭活或减少食品中病原微生物，并导致酶，蛋白等生物大分子的改变，以此达到食品灭菌，保藏和加工的目的[6-7]。根据研究发现，采用超高压加工技术可明显改善果蔬果浆的感官、营养和功能品质,提高其抗氧化能力[8-9]。刘凤霞等[10]研究了超高压处理对于芒果汁的影响，发现超高压处理不仅能够杀死果汁中的微生物，还能钝化酶活，提高多酚含量，增加果汁的抗氧化能力。ORTEGA等[11]研究了高压处理(15,30,60 MPa分别处理10,20 min)对‘Ataulfo’芒果采后的影响，发现15 MPa处理10 min后的芒果在贮存过程中抗氧化性成分(VC，类胡萝卜素，多酚等)和抗氧化能力与对照组相比都有显著性提高。本文以实验室对于高压处理芒果的研究为基础，采用20MPa的压力对采后“台农”芒果分别处理1,5,10,15,20 min，探索高压处理对其理化特性、营养成分以及抗氧化能力的影响，相关研究鲜见报道。

1 材料与方法

1.1 材料

芒果于2018年5月8日购自海南省三亚市，品种为台农，七八成熟，大小(100±20) g，采摘后立即装箱，通过快递(两天)运到实验室并及时处理。

1.2 试剂

丙酮，国药集团化学试剂有限公司；石油醚，国药集团化学试剂有限公司；β-胡萝卜素，上海麦克林生化科技有限公司；抗坏血酸，国药集团化学试剂有限公司；DPPH，上海源叶生物科技有限公司；福林酚，国药集团化学试剂有限公司；2,6-二氯靛酚钠，国药集团化学试剂有限公司；没食子酸，上海源叶生物科技有限公司；以上均为分析纯。

1.3 仪器与设备

L2-600/5超高压设备,天津华泰森淼生物工程有限公司；恒温培养箱,天津莱玻特瑞仪器设备有限公司；UV-2100型紫外可见分光光度计,上海尤尼柯仪器有限公司；SB-5200DT型超声波清洗机,宁波新芝生物科技股份有限公司；手持糖度计,深圳市汇科计量检测技术有限公司；TA.XT.PLUS物性测试仪,英国STABLE MICRO.SYS公司；UltraScan VIS分光测色仪,美国HunterLab公司；旋转蒸发仪,瑞士Buchi公司。

1.4 实验方法

1.4.1 样品处理

参照ORTEGA等[11]的方法，并做适当修改。挑选大小一致((100±10) g)、外观无机械损伤、成熟度一致(八成熟)的新鲜芒果，随机分成6组,每组36个。将其中5组用L2-600/5超高压设备，20 MPa高压分别处理1、5、10、15、20 min，加压处理过程中以水为流体介质，水温为(20±1) ℃，加压处理完后立即擦干芒果表面的水，对照组不做任何处理。然后将6组芒果分装于大小40 cm×28 cm，厚度0.12 mm的PE材质的保鲜袋中(没有孔洞)，每袋12个(每组3袋，即3个平行)，封口后放置在13 ℃环境下保存，每隔3 d进行相关指标测定。

1.4.2 色差的测定

参照麦馨允等[1]的方法，并做适当修改。芒果表皮的颜色使用测色仪进行测定，根据CIE色空间原理，以L,a,b色度坐标值表示芒果表皮的颜色。

1.4.3 失重率的测定

参照麦馨允等[1]的方法测失重率，计算公式如式(1)。

(1)

式中:W0表示芒果的初始质量，g;Wi表示第i天测量的芒果质量，g。

1.4.4 硬度的测定

参照何全光等[12]方法，采用TPA质构仪进行硬度的测定，单位为g。

1.4.5 可滴定酸含量的测定

参照高莹等[13]的方法，并进行适当修改。取一定质量的果肉，与水按质量比1∶3打浆成果汁。取30 mL果汁，于50 mL容量瓶中定容，充分摇匀后静置10 min。8 000 r/min 离心20 min，取上清液，测定体积。再取20 mL上清液于三角瓶中，滴加2滴1%的酚酞指示剂，用标定好的NaOH滴定，记录滴定数值。重复3次，按公式(2)计算结果。

(2)

式中：V，样品提取液总体积，mL；C，NaOH浓度，mol/L;V1，消耗NaOH体积，mL；Vs，滴定时所取上清液体积，mL;m,果肉样品质量；f，柠檬酸折算系数，g/mmol。

1.4.6 可溶性固形物的测定

使用糖度计进行测定，具体方法参照国标NY/T 2637—2014。

1.4.7 VC含量的测定

采用2,6—二氯靛酚滴定法测定，具体方法参照GB6195—1986。

1.4.8 总酚含量的测定

参照刘凤霞等[10]的方法，并做适当修改。取10 g果肉，加入20 mL 80%的丙酮研磨，超声30 min，8 000 r/min 离心 15 min,取上清液，用旋转蒸发仪除去丙酮，旋蒸后转移至50 mL容量瓶用蒸馏水定容，再取0.5 mL定容至10 mL。然后取1.5 mL溶液加入0.5 mL 福林酚，3 min后加入1 mL 10%的Na2CO3，避光反应1h，蒸馏水作空白，在760 nm下测定吸光值。采用没食子酸标品做标准曲线，总酚含量以100 g样品含有相当于mg没食子酸表示(mg没食子酸/100 g)。

1.4.9 类胡萝卜含量的测定

参照ORTEGA等[11]的方法，并做适当修改。取10 g果肉，加入丙酮与石油醚混合液(V(丙酮)∶V(石油醚)=4∶1)研磨，再加入1 g MgCO3，超声30 min，10 000 r/min 离心20 min。取上清液置于分液漏斗中，加入75 mL 20% NaCl溶液萃取，分离后排出水相，用石油醚定容至50 mL，再用石油醚稀释5倍后在450 nm 波长下测定吸光值。采用β-胡萝卜素标品做标准曲线，类胡萝卜素含量以100 g样品含有相当于μg β-胡萝卜素表示(μg β-胡萝卜素/100 g)。

1.4.10 果肉抗氧化能力的测定

1.4.10.1 DPPH自由基清除能力的测定

参照李晓博等[14]方法，并做适当修改。

果肉提取液的制备：取10 g果肉，加入20 mL 80%的丙酮研磨，超声提取30 min，10 000 r/min离心15 min,取上清液定容至50 mL，再稀释至适当浓度，进行抗氧化能力分析。

DPPH自由基清除能力的测定：用无水乙醇配制0.1 mmol/L的DPPH自由基溶液，现配现用。取2 mL果肉提取液于试管中，加入2 mL DPPH溶液混合均匀，避光静置30 min，在517 nm波长下测吸光值，纯水做空白。以测得Vc标准液的DPPH自由基清除能力绘制标准曲线(y=8.029 5x-6.781 3，R2=0.998)，样品的DPPH自由基清除能力以1 g样品相当于mg Vc的DPPH自由基清除能力表示。

1.4.10.2 铁还原能力的测定

参照孙梦洋等[15]的方法，并做适当修改。取2.5 mL果肉提取液(提取方法同上)与2.5 mL 0.2 mol/L的磷酸缓冲液(PBS， pH 6.6)混合，再加入2.5 mL 1%的铁氰化钾溶液。混合均匀后在50 ℃条件下水浴20 min，快速冷却后加入2.5 mL 10%的三氯乙酸溶液终止反应，3 000 r/min离心 10 min。取2.5 mL上清液，依次加入 2.5 mL蒸馏水和0.5 mL 1%的三氯化铁溶液，混匀混合后静置 10 min，在700 nm下测定吸光值，以测得Vc标准液的铁还原力绘制标准曲线(y=0.017 4x-0.020 8，R2=0.999)，样品的铁还原力以1 g样品相当于mg Vc的还原力表示。

1.3 数据统计分析

实验结果以平均值表示，使用SPSS 22.0软件进行显著性分析，Origin 8.6 软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同处理时间对芒果色泽的影响

色泽是判断水果新鲜和品质的重要指标。在这里主要分析芒果色泽明暗度的变化，即L值的变化。由下表1可知，在采后贮存过程中芒果的明暗度会慢慢变暗，黄色进一步加深，这也符合芒果采后成熟过程中的变化。其中对照组在第1天L值为58.61,显著(P<0.05)高于压力处理组，对于压力处理组而言，不同处理时间的组别之间差异性并不显著(P>0.05)。随着贮存时间的延长，压力处理时间越长的组，明暗度就越低，其中处理15 min和20 min这2组到了第7天，明暗度最低，L值只有44.00和44.43，与第1天相比分别下降了11.47%，10.10%。这可能是因为压力处理导致芒果细胞壁产生一定程度的破坏，致使其中的活性物质分泌到组织中，因为细胞壁破坏又导致容易被氧化，所以会产生一定的褐绿色，使明暗度与对照组相比明显降低。以上数据说明压力处理在一定程度上会影响采后芒果色泽的变化，导致亮度低于对照组，且压力处理时间越长，影响越大。

表1 不同处理时间对芒果色泽的影响Table 1 Effect of different processing time on mango color

注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

2.2 不同处理时间对芒果失重率的影响

由表2可知，芒果的失重率随贮存时间的延长而逐渐增加。其中对照组由第4天的0.736%增加到第7天的0.963%，压力处理组从第4天开始失重率就显著(P<0.05)高于对照组，第7天也同样如此。并且随着处理时间的延长，失重率也是逐渐增加。其中处理20 min的这组失重率最大，第4天失重率为0.775%，第7天增加到1.018%。这说明压力处理时间越长，芒果的重量损失越大。这可能是因为压力处理导致芒果细胞有一定损伤，使细胞膜的通透性增大，导致其水分更易损失。

表2 不同处理时间对芒果失重率的影响Table 2 Effect of different processing time on weightlessness rate of mango

注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

2.3 不同处理时间对芒果硬度的影响

硬度是评价水果新鲜程度和品质的重要指标。由图1可知，在采后保存期间，随着芒果的成熟，其硬度均呈现出逐渐下降的趋势。其中对照组的芒果第7天与第1天的硬度相比显著(P<0.05)降低，由3 886.1 g降低到2 779.9 g，下降了28.47%。对压力处理组而言，第7天与第1天的硬度相比同样显著(P<0.05)降低，但下降幅度与对照组相比要小，分别下降了16.72%，24.02%，14.72%，25.39%， 20.82%。可以看出压力处理组硬度的下降速率与对照组相比更缓慢，且到了第7天硬度差也在减小。这是因为虽然高压的压力效应会导致芒果果实变软，但随着芒果的成熟，自身也同样会变软。以上数据说明压力处理会明显降低芒果的硬度，但随着采后的成熟，压力处理组与对照组硬度的差距虽依然存在，但会逐渐减小。

图1 不同处理时间对芒果硬度的影响Fig.1 Effect of different processing time on hardness of mango注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

2.4 不同处理时间对芒果可滴定酸含量的影响

可滴定酸含量是影响芒果口感和风味的重要指标，而且与成熟度密切相关。由图2可知，随着采后的成熟，芒果的可滴定酸含量均呈现逐渐下降的趋势。这主要是因为在采后成熟过程中，有机酸首先作为呼吸底物被消耗。对照组可滴定酸含量下降最快，到第7天已下降了34.32%。其他压力处理组第7天与第1天可滴定酸含量相比也显著(P<0.05)下降，但下降幅度要小，分别下降了29.46%，23.92%，21.56%，18.36%，18.28%。这说明高压处理之后，可以有效降低芒果采后可滴定酸含量的下降速率，其中20 MPa处理20 min 的效果最好。

图2 不同处理时间对芒果可滴定酸的影响Fig.2 Effect of different processing time on the titratable acid content of mango注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

2.5 不同处理时间对芒果可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物主要是指可溶性糖类，包括单糖、双糖，多糖等。由图3可知，压力处理组芒果中的可溶性固形物的含量先升高后降低，而对照组的可溶性固形物含量在采后的7 d时间里一直在缓慢升高。这可能是由于芒果采后成熟过程中，果实的原果胶、淀粉等多糖类物质在代谢过程中转化为可溶性低聚糖，从而使可溶性固形物含量的升高，而到了后期，可溶性固形物由于呼吸作用而被消耗，使得含量下降。在第1天，处理15 min和20 min的可溶性固形物含量分别为18.09%，18.17%，第4天上升至18.16%，18.26%，第7天减少至17.89%，17.99%，对照组则由第1天的17.91%慢慢上升至第7天的18.09%，这可能是因为压力处理在一定程度上能够加速原果胶转化为可溶性低聚糖类，同时能够增加淀粉转化为单糖的相关酶的活性。以上数据说明采后芒果的压力处理会使可溶性固形物的含量先升高后降低，但总体含量影响不大。

图3 不同处理时间对芒果可溶性固形物的影响Fig.3 Effect of different processing time on soluble solids of mango注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

2.6 不同处理时间对芒果VC含量的影响

VC含量是评价果蔬营养价值和新鲜程度的重要指标。在采后贮存过程中，VC的含量极易受不同因素的影响而产生变化。由图4可知，随着贮存时间的延长，VC的含量的先降低，后升高，但20 MPa处理5、10、20 min这3组VC的含量一直都在显著(P<0.05)上升。到第7天，各组含量与第4天相比分别上升了66.32%， 73.83%，59.95%，37.84%，89.03%,22.66%，其中处理15 min这组的含量在第7天达到最高值10.025 mg。ALVAAREZ-VIRRUETA等[16]的研究显示，加压导致水果中VC含量的增加可能与细胞结构的改变有关，结构改变使果实产生更多的VC。ELTELIB等[17]的研究表明，VC含量的增加与酶活的变化有关。因为他们发现一种樱桃在压力胁迫作用下，单脱氢抗坏血酸还原酶和抗坏血酸还原酶的活性显著增加，从而致使VC的含量升高。这表明适当的高压处理可增加芒果中VC的含量，这是有益于人们即食和即用的。

图4 不同处理时间对芒果Vc的影响Fig.4 Effect of different processing time on mango VC注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

2.7 不同处理时间对芒果总酚含量的影响

高压对芒果中可提取总酚含量的影响如图5所示。

图5 不同处理时间对芒果总酚的影响Fig.5 Effect of different processing time on total phenols in mango注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

对照组芒果总酚的含量第7天与第1天相比显著(P<0.05)降低，由63.17 mg/100 g下降到53.08 mg/100 g，下降了15.97%。MASIBO等[18]的研究表明这种现象正是芒果果实的特征，因为它们在未完全成熟阶段含有较高含量的酚类化合物，在成熟过程中其含量会逐渐降低。而对于压力处理组而言，20 MPa处理1、5、10 min的3组，变化趋势和对照组基本相同，第7天与第1天相比含量都有一定程度的下降。但是对于20 MPa处理15 min和20 min的2组就出现了不同情况，第7天与第1天的含量相比显著(P<0.05)升高，含量由60.32 mg和65.90 mg,上升到66.18 mg和68.20 mg， 分别上升了8.85%和3.37%。 这表明适当的高压处理可增加有益于健康的芒果多酚的含量，这是有益于人们即食和即用的。

据FERRARI等[19]的研究报道，高压处理是有效改善果蔬中酚类物质合成，提取，增加其抗氧化活性的一种方法。高压处理一定时间后产生的胁迫作用会令果实产生氧化应激现象，而酚类化合物是合成的抗氧化剂，当果实成熟或机械作用引起氧化损伤，就会诱导酚类化合物的合成。另外，压力处理可能会对酚类合成相关的酶活产生一定的影响，导致酚类化合物的合成产生变化，关于相关机制尚需进一步研究。上述实验数据说明20 MPa处理15 min和20 min对酚类活性化合物在整个芒果采后成熟过程中的合成具有积极作用，这与ORTEGA等[11]的研究结果相同。

2.8 不同处理时间对芒果类胡萝卜素含量的影响

对照组和加压处理组的芒果在采后贮存过程中类胡萝卜素含量的变化如图6所示。

图6 不同处理时间对芒果类胡萝卜素含量的影响Fig.6 Effect of different processing time on carotenoid content of mango注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

对照组的结果表明，在采后贮存过程中，类胡萝卜素的含量在显著(P<0.05)增加，由第1天的2 481.03 μg/100 g上升到第7天的3 852.98 μg/100 g。这种变化趋势在果实成熟过程中是很常见的。压力处理组中类胡萝卜素的含量的变化与加压时间密切相关，它们的变化趋势相同，但与对照组不同。第1天所有压力处理组的类胡萝卜素的含量均显著(P<0.05)高于对照组，且20 MPa处理10 min的芒果类胡萝卜素含量达到了4 046.07 μg/100 g，较对照组增加了63.1%。第4天较第1天的基础上所有压力处理组的类胡萝卜素的含量显著(P<0.05)增加，其中处理20 min这组增加了111.3%，达到了7 691.06 μg/100 g。第7天所有压力处理组的类胡萝卜素的含量较第4天显著(P<0.05)降低，除去20 MPa 处理15 min这组，其他组均比对照组第7天的类胡萝卜素的含量低。

据VAZQUEZ-GUTIERREZ等[20]的研究报道，由高压处理导致类胡萝卜素和其他生物活性化合物含量的增加可能与细胞壁破坏有关，高压处理导致细胞壁产生一定程度的破坏，从而诱导细胞内组分分散在整个组织中，使其提取含量升高。另外，有文献报道[21]，非热加工中的电场处理会改变植物细胞的通透性，诱导应激反应，使类胡萝卜素含量增加。因此推测本研究中的高压处理会产生类似效应，使类胡萝卜素的含量增加。对于具体相关机制尚需进一步研究。本实验研究结果表明，20 MPa处理一定时间可以有效增加芒果中类胡萝卜素的含量，且处理20 min效果最好，但随着采后贮存时间的延长，其含量反而会降低。

2.9 不同处理时间对芒果抗氧化能力的影响

2.9.1 不同处理时间对DPPH自由基清除能力的影响

对照组和加压处理组的芒果在成熟过程中DPPH 自由基清除能力的变化如图7所示。

图7 不同处理时间对芒果DPPH自由基清除能力的影响Fig.7 Effect of different processing time on DPPH free radical scavenging capacity of mango注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

在第1天，加压处理组除5 min和 20 min这2组外，其他几组DPPH自由基清除能力与对照组相比没有显著性差异(P>0.05)，其中处理20 min这组，每克果肉的清除能力相当于2.19 mg VC，显著(P<0.05)高于其他组。第4天处理20 min这组DPPH自由基清除能力显著(P<0.05)高于其他组，清除力达到最高，每克果肉的清除能力相当于2.97 mg VC，与第1天相比提高了35.72%。第7天DPPH自由基清除能力除1 min这组外都显著(P<0.05)高于第1天，与第4天相比，除了处理20 min这组显著(P<0.05)降低，处理15 min这组没有显著性差异(P>0.05)，其他都显著(P<0.05)高于第4天。以上数据表明，20 MPa处理20 min对于芒果果肉DPPH自由基清除能力显著(P<0.05)提高，尤其是第4天，清除能力与对照组相比提高了58.12%。

2.9.2 不同处理时间对铁还原力的影响

对照组和压力处理组的芒果在成熟过程中铁还原力的变化如图8所示。

图8 不同处理时间对芒果铁还原力的影响Fig.8 Effect of different processing time on iron return force of mango注：小写字母序列表示同一贮存时间，高压处理不同时间之间的显著性差异。大写字母序列表示同一高压处理时间，不同贮存时间之间的显著性差异。同一序列不同字母代表差异显著(P<0.05)。

对照组和处理了1、5、10 min这4组铁还原力从第1天到第7天一直在显著(P<0.05)提高，到第7天分别提高了29.15%，10.31%，11.96%，35.93%。其中处理15 min和20 min这2组，在第4天铁还原力显著(P<0.05)高于其他组，1 g果肉的铁还原力分别相当于1.47 mgVC和2.16 mgVC，较第1天分别提高了20.92%和42.83%。到了第7天铁还原力与第4天相比显著(P<0.05) 降低。总体来说，铁还原力的变化趋势基本上与DPPH自由基清除能力的变化相同，自由基清除力或者铁还原力在第7天都较第1天有所增加，且处理了15 min和20 min这2组都在第4天拥有最强的自由基清除力或者铁还原力。唯一的差别是在第4天，对照组和处理了1、5、10 min这4组较第1天而言，铁还原力都显著(P<0.05)增加，而DPPH自由基清除能力或者显著(P<0.05)减小，或者没有显著性差异(P>0.05)。以上数据表明，20 MPa处理20 min可以显著提高铁还原力，尤其在第4天，铁还原力比对照组提高了93.93%。

芒果果肉抗氧化能力的增加与抗氧化性化合物含量的增加有关。 如前所述，高压处理可以诱导果实组织结构和细胞膜通透性的变化，导致抗氧化性化合物含量的增加。MCINEMEY等[22]的研究显示，越高的压力处理越有利于果实抗氧化活性化合物含量的增加。但是本研究结果表明，适当的压力，如20 MPa的加压处理就能提高抗氧化活性化合物的含量和抗氧化能力。另外，压力处理导致芒果果实的抗氧化能力的变化与类胡萝卜素的含量的变化高度相关，这与ORTEGA等[11]的研究结果相同。

3 结论

高压处理对采后芒果的理化特性，营养成分，功能活性成分和抗氧化能力都有一定的影响。其中20 MPa 处理20 min能够很好地延缓芒果采后贮存过程中可滴定酸和VC含量的下降，并且能够显著(P<0.05)提高类胡萝卜素和总酚的含量，尤其是类胡萝卜素的含量，最大可提高2倍。同时也都能显著(P<0.05) 提高果肉DPPH自由基清除能力和铁还原力。所以高压处理在新鲜芒果的即食和即用，以及采后加工方面拥有良好的应用前景。