Effects of temprature on physio-biochemical changes of fresh-cut apple during storage
庞坤1，2，3胡文忠2姜爱丽2王艳颖2
PANG Kun1,2,3HU Wen-zhong2JIANG Ai-li2WANG Yan-ying2
（1.中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连116023；2.大连民族学院生命科学学院辽宁大连116600；3.中国科学院研究生院，北京100039）
(1.Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Science,Dalian,Liaoning 116023,China；2.Dalian Nationalities University,College of Life Science, Dalian,Liaoning116600,China；3.Graduate University of Chinese Academy of Science, Beijing，100039,China)
摘要：对鲜切苹果在5,10℃2个贮藏温度下由伤害引起的生理生化变化进行了试验，测定参数主要包括颜，硬度，呼吸强度，乙烯释放量，总酚含量以及多酚氧化酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶等活性的变化。结果表明：切割引起的伤害会导致一系列不利的变化，包括褐变、质地的软化、呼吸强度和乙烯生成量的上升，总酚含量和褐变相关酶活性的增加等。与10℃的贮藏条件相比，5℃贮藏能明 显抑制这些变化，相对低的贮藏温度对鲜切苹果品质的保持有显著的作用。
关键词：鲜切苹果；酶促褐变；呼吸；乙烯释放
高压直流供电
Abstract:The effects of storage temperature on the physic-biochemical changes in color, firm,respiration,ethylene production,polyphenol oxidase(PPO)activity, peroxidase(POD)activity and phenylalanine ammonia lyase(PAL)activity of fresh-cut apple was determined at5,10℃,respectively.Wounding induced a series of biochemical reactions including enzymatic browning,soft,increasing in respiration rate,ethylene production,total phenolic content and the activity of PAL,PPO and POD.Compare to10,5℃can inhibit the negative changes markedly.It was important to maintain constant low temperature for keeping better quality of fresh-cut apple. Keywords:Fresh-cut apple；Enzymatic browning；Respiration；Ethylene production ————————————
基金项目：国家自然科学基金项目（项目编号：30571302，30671458）
作者简介：庞坤（1984-），男，中国科学院大连化学物理研究所在读研究生。
通讯作者：胡文忠
荧光球Email:hwz@
近年来，人们对于水果和蔬菜的品质、方便性和安全性的要求迅速升高。同时消费水平的提高和生活方式的改变使越来越多的人购买即食即用鲜切果蔬产品。鲜切果蔬产品就是新鲜水果或蔬菜经整理（或去皮）、切割、装袋（或经预包装）后提供给消费者的一种新鲜、方便、营养丰富、具有良好风味的100%可食用产品。它不含添加剂，运输贮藏过程中能节省空间，对产品也容易提供统一的标准质量[1]，是未来果蔬产品的发展方向。 鲜切果蔬在欧美和日本等一些国家发展很快。特别是在美国，鲜切果蔬占有极大的市场份额，2002～2003年的销售额达到100～120亿美元，并且仍以10%～20%的速度迅速增长[2]。但鲜切果蔬存在明显的缺点。鲜切果蔬通常由于除去了天然的保护层，易于受到微生物侵害而引起腐败，失水速率也显著增加[3]。鲜切加工过程中的机械压力使植物细胞破裂、细胞间分离，酶和底物会发生移位和混合，产生酶促褐变。此外，果蔬在鲜切加工处理时组织会受到伤害，呼吸速率和乙烯释放量也会迅速增加。所以鲜切果蔬极易变质和衰老，货架期比完整果蔬短得多。
苹果是日常食用的主要水果之一，也是一种很适合鲜切的水果。近年来，鲜切苹果的产值大幅增加并且还将保持此趋势[4]。在鲜切苹果的保鲜中，环境温度是个很关键的影响因素。本试验采用国光苹果为试验材料，对鲜切苹果在不同贮藏温度下各种生理和生化指标的变化进行了分析与测定，以期深入了解温度对鲜切果蔬贮藏期间生理生化变化的影响，进而为鲜切苹果保鲜提供有力的技术支持。
1材料与方法
1.1材料与仪器
国光苹果：2006年10月采于瓦房店市果园，试验前于0℃，90%相对湿度条件的冷库中贮藏：
CR400/CR410型差计：日本Konica Minolta；
封条锁FHM-1型果实硬度计：日本；
循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司；
电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；
DK-S26型电热恒温水浴锅：上海精宏试验设备有限公司；
BR4i型台式高速冷冻离心机：法国Jouan；
T-25型匀浆器：德国IKA；
UV-2100型紫外可见分光光度计：尤尼柯上海仪器有限公司；
GC-2010型气相谱仪：日本岛津公司；
盲点侦测系统
Lambda-25型紫外可见分光光度计：美国PE；
盐酸、甲醇、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、过氧化氢、邻苯二酚、愈创木酚、EDTA、巯基乙醇、硼酸、硼砂、L-苯丙氨酸。
1.2处理方法
挑选无病虫害、机械伤、大小和成熟度基本一致的苹果作试验材料。先用200μL/L的次氯酸钠溶液浸洗2min，而后迅速用冷的蒸馏水冲洗，再用棉布擦干。将苹果在10℃的冷库中用锋利的不锈钢刀削皮、去核，并切成10×10×10的立方体。所有加工工具均采用次氯酸钠溶液进行预处理。
切好后将鲜切苹果块随机放入保鲜盒中，再用保鲜膜封好，每组50g，分别在不同温度（5℃，10℃）下贮藏。每2d进行取样1次，其中0d条件下的测定值在切后1h测得。
1.3试验方法
1.3.1颜和硬度的测定果块从贮藏环境中取出后在室温下（20℃）平衡1h，然后进行颜和硬度的测定。
冰棍机L*、a*、b*值采用校正过的度计进行测定，其中亮度为L*值的平均；度hue angle=arctangent(b*/a*)，0°=红-紫；90°=黄；180°=青-绿；270°=蓝。
硬度使用果实硬度计测定。用装有5mm探头的果实硬度计，从果肉块的几何中心上方10mm 处以5mm/s的速度扎入果肉内部约5mm。硬度用期间最大阻力（N）表示。
1.3.2呼吸强度和乙烯释放量的测定将5g样品放入已知体积的玻璃密封容器中，并在其
含量，从而推测出呼吸强度。贮藏温度下放置1h。后用1mL注射器取出0.5mL气体测定CO
2
/kg-1.h-1表示。
呼吸强度用mL CO
2
呼吸强度的测定采用配有热传导检测器（TCD）的气相谱，谱柱采用Alltech CTR1 column，载气为氦气，流速3mL/min。进样口和检测器温度均为120℃，柱温保持在30℃。
乙烯释放量的测定同样采用气相谱，检测器为氢离子火焰检测器（FID）。载气为氮气，流速11.8mL/min。进样口和检测器温度分别为60℃和200℃，柱温保持在45℃。
1.3.3总酚含量的测定参照Pirie的方法[5]并做适当修改：5g果肉用25mL预冷的1%盐酸-甲醇溶液充分研磨提取，然后于4℃下12000×g离心10min，上清液直接用于比。样品
.g-1FW表示。
重复测定3次。酚类含量以OD
280
1.3.4苯丙氨酸解氨酶（PAL）的提取及活力测定参照Koukol等的方法[6]并做适当修改：取5g果肉，加入0.2mol/L的硼酸缓冲液（pH8.8，内含10%(W/V)PVPP10mL，1mmol/L
EDTA 和50mmol/Lβ-巯基乙醇）冰浴条件下充分研磨，然后于4℃，15000×g 条件下离心20min，收集上清液并立即用于酶活测定。PAL 酶活反应体系为：pH 8.8的0.2mol/L 硼酸缓冲液2mL，粗酶提取液300μL 和0.02mol/L L-苯丙氨酸1mL，30℃下反应30min 时，在紫外可见分光光度仪上测其OD 290值，空白加300μL 蒸馏水，其余同反应体系。以每克果肉
每小时在290nm 处吸光度变化0.01为一个单位。
1.3.5多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）提取及活力测定酶提取液的制备：取5g 果肉，加入0.
2mol/L 的磷酸缓冲液20mL（pH=6.4）冰浴捣碎，于4℃下12000×g 离心30min，取上清液为酶的粗提液，用于测定PPO，POD 活性。
PPO 活性测定参照Galeazzi 等的方法[7]加以改进，在0.5mo1/L 的邻苯二酚溶液（用0.2mol/L pH=6.4的磷酸缓冲液配成）3mL 的反应体系中加0.5mL 酶液，反应温度为25℃。加酶液5s 后开始扫描10s 内A 398值的变化。结果以△OD 398nm /min -1.g -1
FW 表示。重复3次。
POD 活性测定参照Putter 的方法[8]加以改进，在0.05%愈创木酚溶液2mL（用0.2mo1/L,pH=6.4的磷酸缓冲液配成）中，加0.5mL 酶液，于30℃水浴中平衡5min，再加入1mL 0.08%H 2O 2后扫描1min 内A 46o 值的变化。结果以△OD 460nm /min -1.g -1FW 表示，重复3次。2结果与分析
2.1鲜切苹果颜和硬度的变化
鲜切水果的外观决定其商品性，但酶促褐变是制约鲜切果蔬产业发展的重要问题。L *值代表亮度，L *的下降可以直观的反映出贮藏过程中由于酶促褐变或是素聚集引起的表层变暗的程度。L *值越低，褐变越严重。鲜切苹果的L *值变化见图1，在2个温度条件下，L *值都随贮藏时间延长持续下降，可见鲜切苹果的褐变随时间的延长而严重。Kim [9]等的研究中12个品种的苹果的L *值也都随贮藏时间迅速
下降。h°值代表度，能有效地反映产品的外观颜。h°值的变化见图1B ，在2个贮藏温度条件下h°值都持续下降，与L *值的变化趋势相似。5℃贮藏条件下鲜切苹果在整个贮藏期内L *值和h°值都高于10℃条件下的值，说明5℃条件能较好地保持鲜切苹果的外观品质。
鲜切苹果的硬度在贮藏期内也呈下降趋势。硬度下降是鲜切果蔬很普遍的现象，也是影响鲜切水果品质的一个重要因素。5℃条件下硬度由0d 的11.88N 下降至10d 的7.63N，下降了35.8%。10℃条件下，8d 与0d 相比下降了37.8%，并且一直低于5℃条件下的值（图
2），说明5℃能较有效地保持苹果的质地。本试验中5℃条件下8d 时果肉硬度有个短暂的升高，可能是由于水分散失、组织的木质化造成的。硬度下降与细胞壁水解酶的聚集引起的细胞壁的果胶物质的降解有关。胞液渗漏会导致膜质的降解，进而导致硬度的下降。低温能减缓亿万像素
以上硬度下降的相关反应从而保持质地。
图1鲜切苹果亮度（图A)、度角（图B)在不同贮藏温度条件下的变化
