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3种褐变抑制剂对黄皮果实褐变及抗氧化品质的影响

2021-06-23贾文君

中国南方果树 2021年3期
关键词:水杨酸钠酸处理黄皮

杨 坤,贾文君,李 雯

(1 海南大学生命科学与药学院,海口,570228;2 海南大学园艺学院,海口,570228;3 海南省热带园艺作物品质调控重点实验室,海口,570228)

黄皮Clausenalansium(Lour.) Skeels属芸香科黄皮属植物,原产于我国华南地区,在我国有1 500年的栽培历史[1]。黄皮果实风味独特且营养丰富,具有祛痰化气、疏通肠胃等保健功能[2-3]。黄皮作为一种热带特色水果,种质资源丰富,其中在海南地区常见的有“大鸡心”和“无核”黄皮等[4]。黄皮主要成熟于夏季高温高湿季节,又因为皮薄汁多,极易受机械损伤,采后2~3 d便会发生褐变,所以极不耐贮藏[5-6]。因此,采后保鲜研究对黄皮产业发展具有指导意义。

近年来,黄皮果实采后保鲜技术主要有低温处理、化学保鲜处理、热处理、涂膜处理和气调贮藏等[7]。目前,关于褐变抑制剂应用于果蔬保鲜方面已有不少研究。β-氨基丁酸是一种非蛋白氨基酸[8],有研究表明,β-氨基丁酸处理可以提高水蜜桃和火龙果等水果采后贮藏抗氧化能力和抗病性,维持细胞内部的还原态[9-10]。曲酸是一种微生物的弱酸代谢物[11],有研究表明,曲酸可以延缓鲜切苹果和双孢蘑菇褐变,并提高双孢蘑菇的贮藏品质[12-13]。对氨基水杨酸钠是一种对氨基水杨酸盐,研究发现氨基水杨酸钠可以提高荔枝采后生理品质,并抑制果实褐变,通过降低荔枝果实内部活性氧的积累从而延缓果实采后衰老[14]。

本研究以“无核”黄皮果实为材料,将采后果实经过β-氨基丁酸、曲酸和对氨基水杨酸钠处理后低温下贮藏,研究黄皮采后生理和抗氧化品质的变化,为生产上保持黄皮果实贮藏品质和控制果实褐变提供参考。

②性能设计:根据自适应实时数据扫描算法,对数据进行频率变换扫描,当某测站到达巡查时间后,每5分钟巡查一次数据库,若半小时后仍未巡查到数据,则停止频繁巡查,预警至下次巡查时间进行。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

(2)生石灰活性可影响合成硬硅钙石纤维质量,石灰活性越高,生成的硬硅钙石纤维直径越小,体积密度也越小。当煅烧温度为1 000 ℃时,生成的生石灰与平均粒径23 μm的晶质石英粉反应,合成的硬硅钙石纤维直径约为82 nm,体积密度为70.4 kg/m3。

“无核”黄皮果实采摘于海口市永兴镇果园,采收约八成熟果实。带枝采后约1 h运回实验室,用清水洗净后选出无病害、无机械损伤,形状、大小、外观颜色相对一致的果实,剪留果柄长0.5 cm左右,晾干。晾干后的黄皮果实分为4组,1组用清水浸泡20 min做对照(清水),其余3组根据预试验浓度筛选结果,分别用对氨基水杨酸钠0.85 mmol/L,曲酸4 mmol/L,β-氨基丁酸水溶液20 mmol/L浸泡20 min,捞出置于通风处晾干,用0.03 mm厚聚乙烯薄膜保鲜袋包装并置于(4±0.5) ℃,相对湿度85%的恒温培养箱中贮藏。贮藏期间,每隔3 d取样1次,10个果实为1个重复,每处理重复3次。

1.2 测定指标与方法

1.2.1 外观品质的测定 果皮的色度L*值采用CM-700 d型手持分光测色计(柯尼卡美公司产)沿黄皮赤道面上相对两个部位测定L*值,并取平均值[15]。褐变指数采用分级法计算[16],每处理随机选取果实50个,黄皮果皮褐变程度分为6个等级:0级,果皮无褐变;1级,果皮褐变面积大于0且小于1/4果皮面积;2级,果皮褐变面积大于等于1/4果皮面积且小于1/2果皮面积;3级,果皮褐变面积大于等于1/2果皮面积且小于3/4果皮面积;4级,果皮褐变面积大于等于3/4且小于1;5级,果皮全部褐变。

CAT可以清除果蔬衰老过程中产生的过氧化氢[21]。由图2可知,随着贮藏时间延长,黄皮果肉的CAT活性呈先上升后下降的趋势,且对照(清水)CAT活性始终低于其他处理。贮藏9 d时,β-氨基丁酸、对氨基水杨酸钠和曲酸处理的CAT活性分别比对照(清水)高5.2、8和2.4 U/(min·g),且不同处理之间差异显著(p<0.05)。贮藏18 d时,对氨基水杨酸钠处理的CAT活性为15.6 U/(min·g),显著高于对照(清水)(p<0.05)。说明3种褐变抑制剂处理均能明显提高黄皮贮藏期CAT活性,且对氨基水杨酸钠提高效果最明显。

试验地土地整治前地形相似、坡度均约为5°~10°。以坡耕地为对照,人工牧草地、旱作梯地、茶园地这3种不同整治方式土地为研究对象,每种整治方式设置3个重复样地,共计15块样地,样地面积为10 m×10 m。各样地基本情况如下:

中学生物学课程作为科学课程,除了具备自然科学的一般属性,还有其独特的学科特点,即生物学概念大多是观察,比较和归纳的结果,而不是靠数理逻辑的演绎。生物科学研究中常用不完全归纳法,运用归纳和概括注定无法穷尽复杂多样的生命世界。因此,通过不完全归纳归纳获得的生物学概念和规律常有例外的存在,缺乏学习情境所习得的生物学概念必然导致知识的支离破碎,易导致学生对概念做绝对的理解。

综观上述规定、有关国际案例确立的具体标准规则,中国可以运用股东国籍国身份对遭受安全风险损害的海外投资者及其投资提供外交保护的主要国际规则依据为两项:第一,公司已不存在,股东失去通过公司获得救济的可能性;第二,股东所属公司具有损害国国籍且该国要求公司在其境内经营。

GR可以维持果实细胞内还原型谷胱甘肽的含量,通过抗坏血酸-谷胱甘肽系统循环,维持细胞内活性氧的产生与清除的平衡[21]。由图3可知,随着贮藏时间延长,黄皮果肉的GR活性呈先上升后下降的趋势。在贮藏3 d时,β-氨基丁酸、对氨基水杨酸钠和曲酸处理的GR活性均达到高峰,分别为48.4、52.8和49.6 U/(min·g),随后呈下降趋势;对照(清水)的GR活性在贮藏9 d最高,为36.4 U/(min·g),随后急剧下降。贮藏18 d时,β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理的GR活性分别比对照(清水)高9.6和4.4 U/(min·g)。说明3种褐变抑制剂均能有效提高黄皮采后的GR活性,其中β-氨基丁酸处理的效果最好。

随着贮藏时间延长,黄皮果肉总酚含量呈上升趋势。贮藏前9天,与对照(清水)相比,β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理均能显著(p<0.05)提高黄皮总酚含量。贮藏9 d时,对氨基水杨酸钠处理的总酚含量达到峰值,为3.2 mg/g,显著高于其他处理(p<0.05),而曲酸处理的总酚含量与对照(清水)无显著性差异。在贮藏后期,3种褐变抑制剂处理与对照(清水)之间无显著性差异,说明β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理能显著提高黄皮果实贮藏前期的总酚含量,从而延缓褐变的进程。其中,对氨基水杨酸钠处理的效果最好。

2 结果与分析

2.1 对果实外观品质的影响

黄皮果皮的色度L*值代表了果皮的明暗程度。由图1可知,随着贮藏时间的延长,黄皮果皮的色度L*值整体呈下降趋势,其中对照(清水)的L*值始终低于β -氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理。贮藏18 d时,β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠的L*值分别为59.4和58.4,显著高于对照(清水)(p<0.05),而曲酸处理的L*值与对照(清水)无显著性差异。因此,β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理均能抑制黄皮L*值下降,且β-氨基丁酸的抑制效果最好。

图1 3种褐变抑制剂处理对黄皮果皮色度L*值和褐变指数的影响

随着贮藏时间的延长,黄皮果皮的褐变指数呈上升趋势,其中对照(清水)和曲酸处理的褐变指数上升幅度最为明显,而β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理的褐变指数的增长相对缓慢。贮藏18 d后,β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理的褐变指数分别为3.1和2.9,显著低于对照(清水)(p<0.05)。说明β -氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理均能有效抑制黄皮褐变指数的上升,且对氨基水杨酸钠的抑制效果最好。

由图2可知,随着贮藏时间的延长,黄皮果实的失重率整体呈上升趋势。贮藏3 d后,不同处理的黄皮失重率迅速上升,与对照(清水)相比,3种褐变抑制剂处理均能显著(p<0.05)抑制黄皮失重率上升。贮藏18 d时,β-氨基丁酸处理的失重率为1.4%,分别比对照(清水)、对氨基水杨酸钠和曲酸处理低39.1%、26.3%和30.0%,且不同处理之间差异显著(p<0.05)。说明β-氨基丁酸、对氨基水杨酸钠和曲酸处理均能抑制黄皮在贮藏期的失重,且β-氨基丁酸的抑制效果最好。

2.2 对果实抗氧化品质的影响

1.2.3 抗氧化品质的测定 以“无核”黄皮果肉为材料,测定黄皮的抗氧化品质。类黄酮的测定采用盐酸-甲醇法,以芦丁当量计算[16];总酚的测量采用福林酚法[20],以没食子酸当量计算;过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)和超氧化物歧化酶(SOD)采用曹建康等的测定方法[19];丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测定[17]。

褐变指数=(∑各级果实数×对应级数)/(调查果实总数×5)×100。果实失重率采用称量法[17]。

WANG Qi, LIU Min, PENG Yong-han, LI Ling, LU Chao-yue, ZHOU Tie, GAO Xiao-feng

图2 3种褐变抑制剂处理对黄皮果实失重率和CAT活性的影响

1.3 数据统计分析

SOD是果蔬细胞内重要的抗氧化酶,可以清除果蔬衰老过程中产生的超氧阴离子[21]。由图3可知,随着贮藏时间延长,黄皮果肉的SOD活性整体呈先上升后下降的趋势。贮藏0~6 d时,β-氨基丁酸、对氨基水杨酸钠和曲酸处理的SOD活性均呈上升趋势,其中对氨基水杨酸钠处理的上升幅度最大,β-氨基丁酸处理的SOD活性上升较为缓慢。贮藏6 d时,对氨基水杨酸钠和曲酸处理的SOD活性均出现高峰,均为1.9 U/(min·g),显著高于对照(清水)(p<0.05);β-氨基丁酸处理的SOD活性在贮藏15 d时最高,为1.9 U/(min·g),随后开始下降。贮藏18 d时,β-氨基丁酸、对氨基水杨酸钠和曲酸处理的SOD活性分别为1.8、1.7和1.9 U/(min·g),各处理与对照(清水)之间差异显著(p<0.05)。因此,3种褐变抑制剂处理均能提高黄皮果肉的SOD活性,其中曲酸处理的效果最好。

图3 3种褐变抑制剂处理对黄皮果肉GR和SOD活性的影响

由图4可知,随着贮藏时间延长,黄皮果肉类黄酮含量呈先上升后下降的趋势。贮藏3 d时,各处理的类黄酮含量迅速上升,其中β-氨基丁酸处理的类黄酮含量上升幅度最大,而曲酸处理的类黄酮含量上升趋势相对缓慢。贮藏9 d时,对照(清水)和对氨基水杨酸钠处理的类黄酮含量均达到高峰,分别为0.30和0.36 mg/g,且对氨基水杨酸处理的类黄酮含量显著高于其他处理(p<0.05)。贮藏18 d时,β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理的类黄酮含量均显著高于对照(清水)。说明β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理有利于采后黄皮果实类黄酮含量的积累,其中对氨基水杨酸钠的处理效果最好。

图4 3种褐变抑制剂处理对黄皮果肉类黄酮和总酚含量的影响

采用Excel 2010软件统计数据,采用SPSS软件进行显著性分析。

丙二醛是果实膜质过氧化的产物,是果实衰老的重要指标。由图5可知,随着贮藏时间延长,黄皮果肉丙二醛含量呈上升趋势。贮藏前3 d,不同处理的丙二醛含量无显著性差异。贮藏3 d后,对照(清水)的丙二醛含量迅速上升,而对氨基水杨酸钠处理的丙二醛含量的增长相对缓慢。贮藏6 d时,对照(清水)处理的丙二醛含量达13.2 μmol/g,显著高于其他处理(p<0.05)。贮藏18 d时,对氨基水杨酸钠处理的丙二醛含量为9.9 μmol/g,比对照(清水)、β-氨基丁酸和曲酸处理分别低9、5.9和11.9 μmol/g。说明对氨基水杨酸钠处理能有效抑制丙二醛含量的上升。

2.3 对果实营养品质的影响

1.2.2 营养品质测定 可溶性固形物含量采用ATAGO PAL-1型(日产,日本)手持折光仪测定[18];可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法,并以柠檬酸折算系数计算[19];维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[18]。

由图5可知,随着贮藏时间延长,黄皮果实的可滴定酸含量总体呈下降趋势,不同处理的可滴定酸含量下降速度不同。贮藏0~6 d时,3种褐变抑制剂处理的可滴定酸含量与对照(清水)之间无显著性差异。贮藏9 d时,β-氨基丁酸、对氨基水杨酸钠和曲酸处理的可滴定酸含量分别为1.41%、1.52%和1.50%,均高于对照(清水)。贮藏18 d时,对氨基水杨酸钠处理的可滴定酸含量为1.5%,显著高于其他处理(p<0.05)。说明对氨基水杨酸钠可以有效延缓可滴定酸的降解,维持果实的营养品质。

实验结果中打电话和抛物识别率较低,分别只有60%和70%。观察MSR Daily 3D数据集中打电话和抛物行为视频图像及行为关节点数据建模的运动轨迹发现,该数据集中部分行为随机性较大,且没有体现出行为运动历史图像的变化细节。例如部分被测对象进行打电话时伴随着转身和走动,且起始帧时手部已经贴在耳旁,导致行为表示阶段提取到的用于识别的关键帧与本文数据集用于训练的行为关键帧差别较大,造成了识别误差。而对于该数据集中体现了完整运动历史图像的行为如喝水、坐下、站起等具有较佳的识别能力。

图5 3种褐变抑制剂处理对黄皮果肉丙二醛和可滴定酸的影响

由图6可知,随着贮藏时间延长,对照(清水)、β-氨基丁酸处理的可溶性固形物含量呈先上升后下降的趋势。贮藏6 d时,β-氨基丁酸处理的可溶性固形物含量达到最高,随后开始下降;对照(清水)的可溶性固形物在贮藏15 d时达到高峰,随后迅速下降;贮藏18 d时,β-氨基丁酸、对氨基水杨酸钠和曲酸处理的可溶性固形物含量分别为15.8%、15.6%和18.1%,显著高于对照(清水)(p<0.05)。说明3种褐变抑制剂均能延缓黄皮采后可溶性固形物的降解,且曲酸的处理效果最好。

图6 3种褐变抑制剂处理对黄皮果实可溶性固形物和维生素C含量的影响

随着贮藏时间延长,黄皮果实的维生素C含量呈先上升后下降趋势。与对照(清水)相比,3种褐变抑制剂均能延缓黄皮维生素C含量的降解。贮藏6 d时,对照(清水)和β-氨基丁酸处理的维生素C含量达到最高,随后迅速下降。贮藏18 d时,3种褐变抑制剂处理的维生素C含量均高于对照(清水),且与对照(清水)差异显著(p<0.05)。说明3种褐变抑制剂均能有效延缓维生素C的降解,且对氨基水杨酸钠处理的效果最好。

3 结论与讨论

黄皮果实在采后极易失水皱缩,且由于呼吸作用,容易造成果实营养物质流失,产生严重褐变的情况[22]。β-氨基丁酸可以调控植物气孔运动,抑制植物失重,调控黄皮采后呼吸作用,从而提高果实采后贮藏能力[23]。李晓娟等[24]在甜樱桃上的研究表明,β-氨基丁酸可以抑制甜樱桃采后失重和可滴定酸降解,同时延缓果实可溶性固形物和维生素C含量的降解,这与本研究结果相一致。前人研究表明,对氨基水杨酸钠可以抑制荔枝呼吸作用,抑制果实采后褐变和失重,延缓可溶性固形物、可滴定酸和维生素C含量的降解,提高荔枝采后贮藏品质[14],这与本研究结果相一致。曲酸处理可以抑制黄皮采后失重,延缓可滴定酸、可溶性固形物和维生素C的降解,这与李庆鹏等[25]在鲜切西兰花上的研究结果相一致。曲酸抑制黄皮褐变的效果较差,这与王擎等[26]在鲜切马铃薯与莲藕上的研究结果不一致,这可能跟研究材料的差异相关。

果蔬在成熟衰老的过程中会产生大量的活性氧,从而损伤细胞膜,导致营养物质的流失,加速褐变,而果蔬的抗氧化酶、总酚和类黄酮对活性氧和自由基具有清除能力[27]。试验中,3种褐变抑制剂处理均能提高黄皮采后的抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质,从而提高黄皮的抗氧化品质,延缓黄皮果实采后衰老。β-氨基丁酸既可以作为诱抗剂,使1年生或多年生、单子叶或双子叶植物对病原菌产生诱抗作用,同时还能缓解一些非生物胁迫带来的危害,提高果蔬的抗氧化活性,从而提高果蔬的贮藏能力[28]。Wang等[29]在甜樱桃上的研究表明,β-氨基丁酸可以抑制丙二醛含量的积累,提高甜樱桃采后CAT、GR和SOD的活性,这与本研究结果一致。Li等[14]在荔枝上的研究结果表明,对氨基水杨酸钠可以通过细胞中活性氧的含量,抑制相关衰老基因的表达,延缓果实衰老,同时显著提高CAT、SOD和GR活性,提高类黄酮和总酚含量,这与本研究结果一致。Shah等[30]的研究表明,曲酸处理可以抑制荔枝丙二醛的积累,提高总酚和类黄酮含量以及CAT和SOD的活性,这与本研究结果相一致。

2001年9月,Honeywell公司研究人员,利用脉冲声波的音量声强快速变换,让人能够在密闭空间的强反射环境下,大致分辨出声源方向,并对浓烟情况下有指向性脉冲声音引导与无声音引导进行了对比测试。测试结果显示,有方向引导作用脉冲指示音频的引导效率,是无方向引导作用脉冲指示音频引导效率的4倍以上。

综上所述,β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理能明显抑制黄皮采后褐变情况,且3种褐变抑制剂均能抑制黄皮失重,提高黄皮的采后贮藏品质和抗氧化活性,从而延缓黄皮采后果实衰老。但不同处理对黄皮的贮藏效果略有差异,在整个贮藏期间,曲酸处理与其他两种褐变抑制剂处理相比,褐变指数与失重率上升速度较快,且可滴定酸与类黄酮含量较低,保鲜效果不如β-氨基丁酸和对氨基水杨酸钠处理。在贮藏前6 d时,β-氨基丁酸可以迅速提升黄皮果实的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和类黄酮的含量,因此适合短期贮藏;随着贮藏时间延长,对氨基水杨酸钠可以明显延缓黄皮果实采后可溶性固形物、维生素C、可滴定酸和总酚含量的降解,且在整个贮藏期间,对氨基水杨酸钠处理能显著抑制黄皮的膜质过氧化程度。因此,在整个贮藏期间,对氨基水杨酸钠处理效果最好,β-氨基丁酸处理次之,曲酸处理效果最差。

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