郭 丹，韩英群，魏 鑫，郝 义

(辽宁省果树科学研究所，辽宁 营口 115009)

随着消费者健康意识不断提高和生活节奏不断加快，对水果品质、新鲜度、营养及食用便利性要求也越来越高，鲜切水果产业应运而生并得以快速发展。然而，鲜切水果在加工过程中不可避免地造成果实水分散失、营养损耗、表面褐变等一系列生理生化变化。其中，褐变是鲜切水果保鲜中普遍存在的问题，不仅缩短鲜切水果的货架期，降低商品价值，也制约了鲜切水果产业的发展[1-2]。影响鲜切水果褐变程度的因素包括品种、成熟度、温度、气体环境等，适宜的褐变抑制处理能提高鲜切水果的抗褐变性能[3-4]。目前研究认为，鲜切水果褐变的条件为底物、酶和氧气。酚类物质是引起果实褐变的主要底物，不同种类果实酶促褐变的底物不同，同一类果实在不同的生长发育阶段其底物也可能不同[5-6]。果实酶促褐变起主要作用的酶包括苯丙氨酸解氨酶(Phenylalamine ammonia lyase，PAL)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase，PPO)和过氧化物酶(Peroxidase，POD)，其因存在状态、活力大小、催化特性等的不同，对果实褐变影响差异显著[7]。有必要针对不同果品品种进行褐变生理研究以掌握果实鲜切后酶促褐变生理机制，并从中寻求适宜鲜切和加工的抗褐变品种。

苹果是一种适合鲜切工业化大规模生产的水果，褐变是鲜切苹果主要的质量问题之一，如何控制鲜切苹果褐变是其保鲜研究中亟待解决的关键问题[8]。目前对苹果褐变的研究主要集中在果实鲜切和加工过程的褐变发生机制和控制方法上[9-11]。但目前尚未见不同品种切后冷藏期间品质、褐变生理变化规律与差异分析以及品种抗褐变的生理原因等相关报道。近年来，国内苹果育种工作取得了显著成就，辽宁省果树科学研究所选育并备案了岳阳红、岳帅、望山红、秋富红、岳华、岳冠、岳苹等一系列优良中晚熟苹果新品种。本研究以寻求自育品种中优良抗褐变品种为目的，将苹果鲜切后在4 ℃温度下贮藏，分析不同品种果实贮藏期间品质、褐变影响指标及酶活性变化规律，为筛选抗褐变、适合鲜切和加工的苹果新品种提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验所用的岳阳红、岳帅、望山红、秋富红、岳华、岳冠、岳苹7个苹果品种,在2018年9月13日至10月19日，于成熟时采自辽宁省果树科学研究所苹果示范园,分别选取树冠中部靠外围无病虫害、无机械损伤、大小均匀、着色程度一致的果实。

1.2 方法

1.2.1 试验设计与处理 每个品种随机挑选30个新鲜果实，蒸馏水洗净、擦干，果实去皮、去核，纵向切分成1.0～1.5 cm厚度果片，每30片放入塑料保鲜盒中，每个品种为1个处理，每个处理5盒，重复3次，置于4 ℃展示柜中冷藏，冷藏期间每4 d测定相关指标的变化。

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 失重率 测定贮藏时和测定时的果实质量，计算失重率。

1.2.2.2 可溶性固形物(Total soluble solid，TSS)、可滴定酸(Titritable acidity，TA)含量 采用PAL-BX/ACID5糖酸度计，取果肉部分匀浆过滤测定TSS、TA含量。

1.2.2.3 褐变强度 参考齐海萍等[12]的方法，取约2 g果肉，按1∶10比例加蒸馏水，低温下匀浆2 min，过滤后取滤液于25 ℃保温5 min测定褐变强度，结果以OD410 nm×10表示。

1.2.2.4 类黄酮、总酚含量 采用1%盐酸-甲醇比色法[13]测定，以每1 g果蔬组织在波长280 nm处吸光度值表示总酚含量，即OD280 nm/g；在波长325 nm处吸光度值表示类黄酮含量，即OD325 nm/g。

1.2.2.5 PPO活性 称取去皮果肉5.0 g，以0.1 mol/L、pH值5.5的乙酸-乙酸钠提取缓冲液研磨，采用邻苯二酚比色法[13]测定，以每1 min反应体系在420 nm处吸光度值增加0.01时所需的酶量为1个活性单位。

1.2.2.6 POD活性 称取去皮果肉5.0 g，以0.1 mol/L、pH值5.5的乙酸-乙酸钠提取缓冲液研磨，采用愈创木酚比色法[13]测定，以每1 min反应体系在470 nm处吸光度值增加0.01时所需的酶量为1个活性单位。

1.2.2.7 PAL活性 称取去皮果肉5.0 g，以0.1 mol/L、pH值8.8的硼酸-硼砂提取缓冲液研磨，采用苯丙氨酸比色法[13]测定，以每1 min反应体系在290 nm处吸光度值增加0.01时所需的酶量为1个活性单位。

1.3 数据处理

数据采用Excel 2007进行统计分析与制图，采用SPSS 20.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 苹果鲜切后冷藏期间的品质变化

2.1.1 苹果鲜切后冷藏期间的失重率变化 从图1可以看出，各品种苹果切后冷藏期间失重率不断升高，切后冷藏至12 d时各品种失重率由高到低依次为望山红、秋富红、岳阳红、岳冠、岳华、岳苹、岳帅，各品种失重率在3.80%～5.24%。其中，望山红、秋富红、岳阳红之间失重率差异显著且均显著高于岳冠、岳华、岳苹、岳帅(P<0.05)，岳冠、岳华间差异不显著(P>0.05)，但显著高于岳帅(P<0.05)，岳冠、岳华与岳苹间差异未达显著水平(P>0.05)。

2.1.2 苹果鲜切后冷藏期间的TSS、TA含量变化 由图2可知，各品种苹果鲜切时TSS含量由高到低依次为秋富红、岳华、岳帅、岳苹、望山红、岳冠、岳阳红。冷藏0 d时，岳苹和望山红TSS含量间无显著差异(P>0.05)，其余品种均呈显著性差异(P<0.05)，除岳帅冷藏期间TSS含量降低6.4%外，其余品种TSS含量均升高，升幅在13.3%～21.3%，升幅最大的为望山红，其次是岳冠，秋富红和岳苹升幅较小，这可能是因为切后TSS分解速率不及果实失水萎蔫速率。切后冷藏至12 d时，各品种TSS含量由高到低依次为秋富红、岳华、望山红、岳冠、岳苹、岳阳红、岳帅，除岳苹和岳阳红之间无显著差异外(P>0.05)，其余各品种TSS含量均呈显著性差异(P<0.05)。各品种苹果鲜切时TA含量由高到低依次为岳冠、岳华、秋富红、望山红、岳阳红、岳苹、岳帅，各品种TA含量均达显著性差异(P<0.05)，冷藏12 d后，岳冠、岳华、秋富红、望山红、岳阳红、岳苹、岳帅TA降幅分别为18.8%、24.0%、39.6%、22.5%、39.3%、40.8%、71.8%，TA含量由高到低为岳冠、岳华、望山红、秋富红、岳阳红、岳苹、岳帅，各品种间仍呈显著性差异(P<0.05)。

图1 苹果鲜切后冷藏期间失重率的变化Fig.1 Changes in weight loss rate of fresh-cut apples during cold storage period

图2 苹果鲜切后冷藏期间TSS、TA含量的变化Fig.2 Changes in total soluble solid,titratable acid contents of fresh-cut apples during cold storage period

2.2 苹果鲜切后冷藏期间褐变影响指标变化

2.2.1 苹果鲜切后冷藏期间褐变强度变化 褐变强度反应鲜切苹果褐变程度，由图3可知，各品种苹果鲜切后冷藏期间果肉褐变强度均不断升高。切分时，各品种褐变强度由高到低为岳苹、岳阳红、岳华、秋富红、岳帅、岳冠、望山红。各品种切后冷藏12 d后，各品种果肉褐变强度增幅由小到大为岳华、岳帅、岳冠、岳阳红、岳苹、望山红、秋富红，增幅分别为27.0%、29.8%、32.9%、33.0%、48.3%、57.1%、58.1%。切后冷藏12 d时，各品种褐变强度为8.87%～15.1%，由高到低为岳苹、秋富红、岳阳红、望山红、岳华、岳帅、岳冠，除岳帅和岳冠之间差异不显著外(P>0.05)，其余各品种之间褐变强度均呈显著性差异(P<0.05)。

2.2.2 苹果鲜切后冷藏期间总酚、类黄酮的含量的变化 从图4可以看出，鲜切时，各品种总酚含量由高到低为秋富红、岳阳红、岳苹、望山红、岳冠、岳华、岳帅，各品种间差异显著(P<0.05)。冷藏12 d后总酚含量增幅为8.1%～87.4%， 岳帅增幅最大， 秋

富红、 望山红增幅小。切后冷藏至12 d后， 总酚含量由高到低依次为岳阳红、秋富红、岳苹、望山红、岳冠、岳华、岳帅，其中，岳阳红与秋富红、岳华与岳帅差异不显著(P>0.05)，其余呈显著性差异(P<0.05)。切分时岳阳红、秋富红、岳苹类黄酮含量较高且三者差异显著(P<0.05)，其余品种含量低且差异不显著(P>0.05)。冷藏期间各品种类黄酮含量不断升高，冷藏12 d时各品种类黄酮含量增值在0.11～0.57 OD325 nm/g，岳帅增值最小，岳阳红增值最大。切后冷藏12 d后，类黄酮含量由高到低为秋富红、岳阳红、岳苹、望山红、岳冠、岳华、岳帅，各品种间均呈显著性差异(P<0.05)。

图3 苹果鲜切后冷藏期间褐变强度的变化Fig.3 Changes in browning degree of fresh-cut apples during cold storage period

图4 苹果鲜切后冷藏期间总酚、类黄酮含量的变化Fig.4 Changes in total phenol,falconoid contents of fresh-cut apples during cold storage period

2.3 苹果鲜切后冷藏期间PPO、POD、PAL活性变化

从图5可知，切后冷藏期间秋富红、岳苹、望山红PPO活性较高，岳帅、岳冠PPO活性较低。其中，岳帅PPO活性变化小，始终显著低于其他品种(P<0.05)。鲜切时除岳阳红与岳冠PPO活性差异不显著(P>0.05)，其余各品种间PPO活性均呈显著性差异(P<0.05)，切后冷藏期间，除岳帅外，各品种切后冷藏期间均有明显的PPO活性高峰。切后冷藏12 d时，除岳苹PPO活性高于秋富红外，其余品种PPO活性高低与切分时顺序相同，岳苹与秋富红，望山红与岳华PPO活性差异不显著(P>0.05)，其余品种差异显著(P<0.05)。各品种切分时POD活性较低，切后冷藏期间POD活性不断升高。岳阳红、岳帅、望山红、秋富红、岳华、岳冠、岳苹切分时POD活性分别为0.007 3、0.002 7、0.014 9、0.014 7、0.010 2、0.030 9、0.031 6 U/(min·g)。切后冷藏至12 d后，各品种POD活性分别升至切分时的96、1 272、63、60、109、44和18倍，除望山红与秋富红，岳阳红与岳苹POD活性差异不显著外(P>0.05)，其余品种呈显著性差异(P<0.05)。

各品种鲜切时PAL活性较低，为2.4～9.0 U/(h·g)，冷藏期间PAL活性不断升高。切后冷藏至12 d时，各品种PAL活性由高到低依次为岳帅、岳阳红、岳华、岳冠、望山红、秋富红、岳苹。其中，岳帅切后冷藏期间PAL活性一直显著高于其他品种(P<0.05)，岳华与岳阳红、岳冠PAL活性间无显著差异(P<0.05)，岳阳红、岳冠间差异显著(P<0.05)，秋富红与望山红、岳苹无显著差异(P>0.05)，望山红、岳苹间差异显著(P<0.05)。

2.4 苹果鲜切后冷藏期间品质、生理的指标相关性分析

由表1可知，供试品种鲜切后果肉褐变强度与类黄酮含量和失重率极显著正相关，褐变强度与可滴定酸含量极显著负相关；总酚含量与类黄酮含量、PPO活性极显著正相关；类黄酮含量与PPO活性、TSS含量显著正相关；PPO活性与TSS含量极显著正相关，与POD、PAL活性显著负相关；POD活性与TA含量显著负相关，与PAL活性和失重率极显著正相关；PAL活性与失重率极显著正相关，与TA含量显著负相关；TSS含量与失重率显著正相关。

图5 苹果鲜切后冷藏期间PPO、POD、PAL活性变化 Fig.5 Changes in PPO,POD,PAL activities of fresh-cut apples during cold storage period

表1 苹果鲜切后冷藏期间品质、生理指标的相关性分析Tab.1 Correlation analysis in quality and physiological indexes of fresh-cut apples during cold storage period

3 结论与讨论

果实失重率反映果实新鲜度，当失重率达鲜切水果总质量的4%～6%时，会呈现明显的萎蔫和起皱现象，并引发一系列的不良生理反应[14]。TSS和TA是果实营养物质，影响果品风味，采后作为呼吸基质被消耗，导致果品营养品质降低、风味减弱[15]。本研究中，苹果鲜切后果肉失重率、TSS含量总体增加，TA含量总体降低，共同导致果实营养、风味和感官品质裂变。各品种切后冷藏12 d，果实开始出现腐烂现象，失去商品价值。因此，本研究认为，鲜切苹果的适宜冷藏期最长为12 d。鲜切冷藏期间,望山红、秋富红褐变强度增幅较高，褐变程度较重，属于不抗褐变品种。岳帅、岳冠、岳华、岳阳红褐变强度增幅较低，褐变程度较轻，属于抗褐变品种。其中，岳华、岳阳红2个品种鲜切时果肉底色重，造成冷藏后果肉颜色相对较深，鲜切后外观商品性较差。

总酚和黄酮类作为果实内的活性营养物质具有抗氧化性，不但影响果实褐变，对人体健康也有积极作用。本研究表明，各品种苹果鲜切后总酚和类黄酮含量总体均呈上升趋势，为褐变提供了底物，使果实褐变度不断增加，这与张佳俊等[16]测定不同品种桃果浆贮存过程中总酚、类黄酮含量变化趋势一致。鲜切后褐变强度增加幅度低的岳帅和岳华总酚和类黄酮含量均低于其他品种，其中岳帅果肉白且褐变强度增幅低，褐变强度增幅最大的秋富红总酚和类黄酮含量均较高。这与李淑玲等[17]研究发现苹果褐变度与总酚等含量呈正相关的结果一致。

酚类物质酶促氧化是果实褐变的关键，PPO、POD和PAL是影响果实褐变的关键酶[18]。PPO使酚类物质发生反应导致果实褐变，POD是果实褐变的保护酶，但在H2O2存在时也可通过催化酚类物质、类黄酮的氧化聚合导致果实褐变[19]，PAL可参与苯丙氨酸代谢生成羧酸，再经过一系列转变形成酶促反应底物酚，加速褐变[20]。苹果经切分后，酶和底物的区域化结构被打破，生理活动加剧，PPO、POD和PAL活性升高，引发果肉褐变，严重影响其感官质量及营养价值[21]。本研究中，抗褐变的品种岳帅和岳冠具有较低水平的PPO活性，较高水平的POD、PAL活性，不抗褐变的望山红、秋富红、岳苹PPO活性较高，POD、PAL活性较低，其中，岳帅PPO活性低，POD、PAL活性较高，而褐变强度最大的岳苹除PPO活性略低于秋富红外，POD和PAL活性均最低。这与杨巍等[22]研究认为褐变抑制处理效果最好的苹果具有最低的PPO活性和最高的POD活性的结果一致，也与张佳俊等[16]研究认为抗褐变的桃品种具有较低水平的PPO、较高水平的POD结果相符，但与白永亮等[23]认为抗褐变的香蕉品种具有较低的PPO和POD活性的结果不完全一致，其原因可能是不同品种果品具有不同的褐变生理及酶活性变化机制。

本研究中选定的指标均影响鲜切苹果贮期品质与褐变，对各指标相关性分析结果表明，果肉褐变强度与类黄酮含量和失重率极显著正相关，与总酚含量和PPO活性显著正相关，与TA含量极显著负相关，说明PPO是影响参试品种果实鲜切褐变的主导酶，这与冯立娟等[24]在石榴上的研究结果相一致。

本研究供试品种中，岳帅、岳冠为抗褐变品种，适合鲜切及加工；秋富红、望山红、岳苹不抗褐变，不适合鲜切和加工；岳华和岳阳红抗性中等，但果肉底色深，冷藏后果肉颜色相对较深，也不适合鲜切及加工。但是，本研究只进行了褐变底物总酚、类黄酮含量的测定与分析，今后可以进行不同种类酚类组成和含量的测定与分析，深入探讨褐变底物的差异对果实褐变程度的影响。此外，本研究分析了不同苹果品种切后品质和褐变生理差异，今后可进一步分析不同护色剂对果实褐变的影响，以确定影响鲜切苹果褐变的关键因素及褐变的适宜抑制措施。