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多花黄精提取物对金冠苹果采后腐烂和品质的影响



全 文 :


收稿日期: 2014-07-14
基金项目: 林业公益性行业科研专项(201004055)资助。
作者简介: 张明明,硕士研究生。E-mail:zmm550329411@126.com
* 通信作者: 操海群,博士,教授,博士生导师。E-mail:caohq@vip.163.com
安徽农业大学学报, 2014, 41(6): 976-980
Journal of Anhui Agricultural University
[DOI] 10.13610/j.cnki.1672-352x.20141029.031 网络出版时间:2014-10-29 11:08:07
[URL] http://www.cnki.net/kcms/doi/10.13610/j.cnki.1672-352x.20141029.031.html
多花黄精提取物对金冠苹果采后腐烂和品质的影响

张明明 1,王 进 2,操海群 1*,汤 锋 2,花日茂 3,吴祥为 3,唐 俊 3,岳永德 2
(1. 安徽农业大学植物保护学院,安徽省农产品安全重点实验室,合肥 230036;2. 国际竹藤中心,北京 100080;
3. 安徽农业大学资源与环境学院,安徽省农产品安全重点实验室,合肥 230036)

摘 要:研究多花黄精提取物对金冠苹果防腐保鲜的效果,测定其对果实的腐烂率、失水率、可滴定酸含量、
Vc含量、可溶性糖含量、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性以及丙二醛含量等生理生化指标的影响。结果表明,
质量浓度为 12.5 g·L-1的多花黄精提取物对供试苹果进行浸泡处理,(24.0±2.0)℃条件下贮藏 21 d后,果实的腐烂
率比对照组降低了 33.3%,可滴定酸、可溶性糖和 Vc含量分别为 0.190%、109.6 mg·g-1和 3.7 mg·100 g-1,比对照
组分别提高了 4.4%、22.7%和 105.6%;果实中丙二醛含量(MDA)的积累显著降低,并保持较高的 POD活性,保鲜
效果较佳。
关键词:多花黄精;苹果;保鲜;提取物
中图分类号:S661.109.3 文献标识码:A 文章编号:1672352X (2014)06097605

Effect of Polygenetic cyrtonema extract on preservation
of postharvest ‘Golden Delicious’ apples

ZHANG Mingming1, WANG Jin2, CAO Haiqun1, TANG Feng2,
HUA Rimao3, WU Xiangwei3, TANG Jun3, YUE Yongde2
(1. Key Laboratory of Agri-Food Safety of Anhui Province, School of Plant Protection, Anhui Agricultural University, Hefei 230036;
2. International Centre for Bamboo & Rattan, Beijing 100080;
3. Key Laboratory of Agri-Food Safety of Anhui Province, School of Resources and Environment, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)

Abstract: To determine the effect of Polygenetic cyrtonema extract on preservation of apple fruits during the
postharvest period, fruits of ‘Golden Delicious’ were submerged in the 12.5 g·L-1 Polygenetic cyrtonema extract so-
lution. After the treated fruits were stored at (24.0±2.0)℃ for 21 days, the fruit decay rate and weight loss, the con-
tents of titratable acids, vitamin C, soluble sugar, and MDA and POD activity in the fruits were investigated. The
results indicated that Polygenetic cyrtonema extract at 12.5 g·L-1 decreased the fruit decay rate by 33.3%. The con-
tents of titratable acids, soluble sugar, and vitamin C in the treated fruits were 0.190%, 109.6 mg·g-1, and 3.7
mg·100g-1, respectively, with an increase of 4.4%, 22.7%, and 105.6%, respectively, compared to that of the control
group. Meanwhile, Polygenetic cyrtonema extract at 12.5 g·L-1 could decrease the MDA accumulation and keep rela-
tively high activity of POD in the fruits, indicating a good effect on preservation of postharvest apple fruits.
Key words: Polygenetic cyrtonema;apple;fresh-keeping effect;extract

新鲜水果采后损失是一个全球性问题。据报道,
发达国家有 10%~30%的新鲜水果损失于采后腐
烂[1],而在发展中国家,由于缺乏贮运冷藏设备及
相关保鲜措施损失更为严重[2]。因此,保证采后品
质、延长保存期限、防止腐败变质、减小腐烂损失
是我国水果采后保鲜亟待解决的问题。水果采后防
腐保鲜的方法很多,常见的有冷藏、气藏等设备保
鲜和化学药物保鲜。冷藏、气藏存在设备保鲜耗能
大、质量不稳定及成本较高等问题[3],而化学保鲜
剂由于其残留危害可能造成果品质量安全问题[4]。
来源于植物的天然源果品防腐剂具有残留危害小、
不易产生抗药性、贮藏条件易控制、处理目标明确
41卷 6期 张明明等: 多花黄精提取物对金冠苹果采后腐烂和品质的影响 977


等优点[5]。研究开发安全、环保的天然源果品防腐
保鲜剂,越来越受到人们的广泛关注[6]。
多花黄精(Polygenetic cyrtonema)属百合科,
多年生草本植物[7],是一种药用、食用材料。黄精
块根含有糖类、黄酮类、三萜皂苷、甾体皂苷、蒽
醌、强心苷、木质素、挥发油等多种化合物[8]。近
年来国内外的研究表明,黄精具有抑菌[9]、抗衰老、
降血脂、抗氧化[10]和增强免疫功能等生物活性,但
在果蔬防腐保鲜方面报道甚少。胡娇阳[11]研究了多
花黄精提取物对水果采后病原菌的抑菌活性。为此,
作者以多花黄精提取物作为浸泡保鲜剂,从延缓果
实采后代谢,阻隔外界病原侵染等方面,测定了苹
果在贮藏过程中生理生化变化,评价了多花黄精提
取物对苹果防腐保鲜的效果。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 多花黄精(Polygonatum cyrto-
nema),安徽省九华山黄精研究所提供,采集时间
为 2012年 4月;金冠苹果,2012年 10月采自安徽
省宿州市萧县苹果园;酚酞,天津市光复精细化工
研究所;愈创木酚,国药集团化学试剂有限公司;
抗坏血酸,天津雅迪化工股份有限公司;蒽酮,上
海科丰化学试剂有限公司;2-硫代巴比妥酸,上海
科丰化学试剂有限公司;草酸,西陇化工有限公司;
甲醇(分析纯),江苏强盛化工有限公司;石油醚
(30~60℃,分析纯),西陇化工股份公司。
1.1.2 仪器与设备 电子天平:FA1104型,上海天
平仪器厂;海尔电冰箱:BCD-215KAC型,青岛海
尔集团;智能型光照培养箱:MGC-300A型,上海
一恒科技仪器有限公司;电热恒温水浴锅:HWS-28
型,上海一恒科技仪器有限公司;高剪切乳化机:
FA25.0型,海弗鲁克流体机械制造有限公司;旋转
蒸发仪:EYELA N-1001,日本东京理化器械株式会
社;台式高速离心机:TG16-WS型,长沙湘仪离心
机仪器有限公司;紫外可见分光光度计:UV-1800
型,岛津仪器(苏州)有限公司。
1.2 方法
1.2.1 药剂处理方法 (1)多花黄精提取物的制备。
将多花黄精清洗干净置于室内风干,用电动粉碎机
粉碎,过 40目筛,得多花黄精根粉末。称取多花黄
精粉末样品 5 kg,按 6:1的比例(提取溶剂/样品,
v/w)加入 30 L甲醇,浸提 48 h,过滤,滤渣再用
甲醇重复提取 2~3次,合并滤液,减压浓缩至浸膏
状。称取一定量的甲醇粗提物,用水悬浮后置于
2000 mL的分液漏斗中,分别用石油醚萃取 3次(每
次 500 mL),合并有机相,减压浓缩,制得多花黄
精石油醚萃取物。
(2)保鲜处理液的配制。称取 1.5 g石油醚萃
取物,加入 4.5 g乳化剂(mA:mB=3:1),用去离子水
补足至 30 g,以 13000 r·min-1剪切 5 min,得到多花
黄精提取物水乳剂,用水稀释配制成不同浓度的保
鲜处理液。
(3)果实浸泡处理。选择果形端正、大小均匀、
无病虫斑和机械损伤的苹果进行试验处理。设置以
石油醚萃取物为有效成分的 12.5、25.0和 50.0 g·L-1
3个质量浓度的保鲜液处理组,浸泡果实 3 min,取
出自然晾干,PE袋敞口包装,置于(24.0℃±2.0)℃
智能生化培养箱中贮藏。每个处理 120个金冠苹果,
每隔 7 d从不同处理中随机取出 10个果实,测定相
关品质和生理生化指标。同时设置空白对照,每个
处理重复 3次。
1.2.2 指标测定方法 腐烂率:统计苹果腐烂果实
并记录,计算苹果的腐烂率。质量损失率:采用直
接称量法。可溶性糖:参考胡会刚等[12]的方法,用
蒽酮作显色试剂,用葡萄糖来制作标准曲线,结果
以 mg·g-1表示。可滴定酸(TA):参考 GB 12293-90
《水果、蔬菜制品可滴定酸度的测定》,以苹果酸记。
Vc 测定:采用 2,6-二氯靛酚滴定法[13],单位以
g·100 g-1计。
丙二醛(MDA)含量测定:参照 Heath 等方
法[14],称取 1 g果肉,用硫代巴比妥酸(TBA)法提取
酶液后,将 2 mL粗酶提取液加入 2 mL 0.5%硫代巴
比妥酸(TBA,用 10%三氯乙酸配成)溶液中,混匀
后在沸水浴中煮沸 15 min,迅速用自来水冷却,并
在 5000 r·min-1离心机中离心 10 min。取上清液分别
在 532 nm、600 nm和 450 nm波长测定 OD值。
过氧化物酶(POD)活性的测定:按照 Putter
的方法[15],将 1 mL粗酶提取液加入 2 mL愈创木酚
混合液,混匀,立即开启记录时间,于 470 nm下测
定每 30 s吸光值,连续测定 3 min,以每克鲜质量
样品每分钟使吸光度升高 0.01 为一个酶活性单位
(U),单位是 U·min-1·g-1。
100
/
/%/  个抽检果数
个腐烂果数腐烂率
100
/
/-/%/ 
g
gg
贮藏前果实质量
贮藏后果实质量贮藏前果实质量质量损失率
MDA含量/μmol·g-1=6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450
1.2.3 数据分析方法 用SPSS软件进行方差分析,
利用邓肯氏多重比较对差异显著性(P<0.05)进行
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分析。
2 结果与分析
2.1 多花黄精提取物对苹果腐烂率的影响
腐烂率是苹果感官品质变异程度的一个指标,
能直观地反映贮藏期间鲜度的变化情况。由图 1可
知,经质量浓度为 12.5 g·L-1多花黄精提取物处理的
果实在 7 d、14 d和 21 d后的腐烂率分别是 0、13.3%
和 16.7%,而对照组分别达到 6.7%、16.7%和 50.0%,
低浓度处理组苹果腐烂率显著低于对照组。但是,
中浓度和高浓度处理组果实在贮藏期的腐烂率均大
于对照组。这可能由于高浓度处理组在苹果表面形
成一层较厚的保护膜,阻碍了外界气体和水分的交
换,导致果实在贮藏过程中透气性较差,增加了腐
烂率。



图 1 多花黄精提取物处理对苹果腐烂率的影响
Figure 1 Effect of extracts from Polygonatum cyrtonema on
decay rate of apples



图 2 多花黄精提取物对苹果质量损失率的影响
Figure 2 Effect of extracts from Polygonatum cyrtonema on
weight loss of apples

2.2 多花黄精提取物对苹果质量损失率的影响
从图 2可看出,在贮藏初期,经质量浓度为 12.5
g·L-1多花黄精提取物处理组质量损失率低于其他处
理组和对照组,损失率仅为 3.7‰,与对照组有显著
性差异(P<0.05);贮藏到 21 d时,12.5、25.0和
50.0 g·L-1处理组的果实质量损失率分别为 22.3%、
22.3%和 29.0%,均低于对照组,这是由于多花黄精
保鲜液在苹果表面形成一层无色透明的薄膜,阻止
果实水分蒸发,从而降低质量损失率。这也与甘
瑾[16]报道的漂白紫胶涂膜对苹果的质量损失率效
果相一致。
2.3 黄精提取物对苹果可溶性糖的影响
如图 3所示,对照组、25.0与 50.0 g·L-1提取物
处理组果实在贮藏过程中可溶性糖含量逐渐缓慢下
降,但经质量浓度为 12.5 g·L-1处理的果实出现快速
升高再下降的变化趋势。贮藏至 7 d时,12.5 g·L-1
处理组苹果果实可溶性糖含量出现峰值,达到 173.7
mg·g-1;贮藏至 14 d时,各处理组与对照组有显著
性差异(P<0.05);而 21 d后,对照组可溶性糖含
量由初始 148.1 mg·g-1下降到 89.5 mg·g-1,低于各处
理组。可见,不同浓度多花黄精提取物处理组在一
定程度上均可抑制苹果可溶性糖的代谢消耗,并且
吸收提取物中的多糖含量。质量浓度为 12.5 mg·L-1
处理效果最佳,可溶性糖含量下降最慢。



图 3 多花黄精提取物对可溶性糖含量的影响
Figure 3 Effect of extracts from Polygonatum cyrtonema on
soluble sugar content of apples



图 4 多花黄精提取物对苹果可滴定酸含量的影响
Figure 4 Effect of extracts from Polygonatum cyrtonema on
titratable acid content of apples

2.4 多花黄精提取物对苹果可滴定酸的影响
可滴定酸(TA)是衡量苹果果实风味品质的一
个重要指标。如图 4可知,经多花黄精提取物进行
41卷 6期 张明明等: 多花黄精提取物对金冠苹果采后腐烂和品质的影响 979


保鲜处理后的苹果果实中可滴定酸含量均呈现出先
下降,后上升,再下降的趋势。酸含量在贮藏到 14
d 时出现升高,酸含量出现二次上升现象,这与李
述刚研究的相一致[17]。整个贮藏期内,可滴定酸含
量变化较小,在 0.177%~0.191%范围内波动,均小
于初始酸含量。
2.5 多花黄精提取物对苹果 Vc 含量的影响
Vc是水果中的一项非常重要的营养指标[18],同
时也是清除活性氧的一种非酶促抗氧化剂,对延缓
苹果果实衰老有一定效果。由于呼吸作用和其他生
理代谢消耗养分,苹果中 Vc 含量随着时间的延长
均呈现下降(如图 5)。整个贮藏过程中,经质量浓
度为 12.5 g·L-1提取物处理的果实中 Vc含量明显高
于对照组,且贮藏到 21 d时,12.5 g·L-1处理组 Vc
含量保持 3.7 mg·100 g-1,是对照组 2倍多,而中浓
度和高浓度处理 Vc含量仅为 2.6和 1.5 mg·100 g-1。
此结果可能与淀粉膜的吸湿性有关,低浓度淀粉膜
阻湿性明显低于高浓度淀粉膜,随着淀粉膜湿性增
加,透气性会相应增加[19],会加速苹果的腐烂和
VC的氧化分解。



图 5 多花黄精提取物对苹果 Vc含量的影响
Figure 5 Effect of extracts from Polygonatum cyrtonema on
VC content of apples

2.6 多花黄精提取物对苹果中过氧化物酶活性的
影响
过氧化物酶(POD)是植物代谢过程中,活性氧
清除系统的一种重要酶类,其主要作用是清除
SOD、催化 O2-发生歧化反应的 H2O2和其他过氧化
物。有研究表明,当植物受到病原菌侵害时,POD
的活性升高,抗氧化性加强、木质素合成、次生代
谢加快,以抵抗病原菌的侵染[20]。由图 6可得,经
多花黄精提取物处理后的果实贮藏到第 7天时,质
量浓度为 12.5 g·L-1 的处理组酶活性高于对照组酶
活性,到 21 d 时,酶活性达到苹果初始程度,为
132.16 U·g-1·min-1;而 50.0 g·L-1处理的酶活性在整
个贮藏期间均低于对照组。由于苹果属于呼吸跃变
型,POD活性根据呼吸强度的变化呈现忽高忽低的
趋势,质量浓度为 12.5 g·L-1提取物的处理可能在一
定程度上抑制了苹果果实中诱导呼吸作用的相关酶
类的合成,提高了活性代谢防御酶系统活性,增加
了清除自由基能力,其中具体原因有待进一步研究。



图 6 多花黄精提取物对苹果过氧化物酶活性的影响
Figure 6 Effect of extracts from Polygonatum cyrtonema on
POD activity of apples



图 7 多花黄精提取物对苹果丙二醛含量的影响
Figure 7 Effect of extracts from Polygonatum cyrtonema on
MDAcontent of apples

2.7 多花黄精提取物对苹果中丙二醛含量的影响
丙二醛(MDA)是植物衰老过程中膜脂过氧化最
重要的产物之一,常被用来评价细胞膜系统受伤害
的程度,其含量高低可用作评价衰老的标志[21]。如
图 7可知,经多花黄精提取浸泡物处理后的果实中
丙二醛含量都是不断升高的,且随着浓度的增大,
丙二醛含量逐渐增大。贮藏到 7 d、14 d和 21 d时,
质量浓度为 12.5 g·L-1 处理组丙二醛含量分别是
0.515、0.724和 0.966 µmol·g-1,而对照组的丙二醛
含量 0.584、0.864和 1.347 µmol·g-1。但是,质量浓
度为 25.0 和 50.0 g·L-1的处理组果实丙二醛含量在
贮藏期间一直高于对照组。
3 结论
质量浓度为 12.5 g·L-1 的多花黄精提取物对供
试苹果进行保鲜处理后,果实的腐烂率比对照组减
小 66.6%,减少了生理、病理病害的发生,保持较
高的商品率;而质量损失率比对照组降低 27.1%,
980 安 徽 农 业 大 学 学 报 2014年


在一定程度上降低了苹果果实的蒸腾作用,保持较
多水分及正常的生理状态,延缓其萎篶。
多花黄精提取物浸泡处理后,12.5 g·L-1浓度的
苹果果实中可滴定酸含量、Vc含量和可溶性糖含量
分别比对照组增高了 4.4%、105.6%和 22.7%,能较
好地延缓和抑制货架期间果实中VC的分解与转化,
延缓有机酸的下降,保持较高的可溶性糖含量,营
养成分损失小,保持了苹果的营养价值和风味品质。
经多花黄精提取物进行浸泡处理后,质量浓度
为 12.5 g·L-1的处理组果实在贮藏到 21 d时 POD活
性比对照组高,丙二醛含量比对照组降低了 28.3%,
能更好地清除自由基和活性氧,减弱膜脂过氧化程
度和维持质膜完整性,增强细胞的防御能力,延缓
果实衰老进程、减少腐败,使果实仍具有较高的商
品价值。
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