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短波紫外线处理对采后山楂果营养品质
及其抗氧化活性的影响
胡丽娜，张春岭，刘 慧，吕珍珍，陈大磊，焦中高*
(中国农业科学院郑州果树研究所，河南郑州 450009)
收稿日期:2015－04－23
作者简介:胡丽娜(1989－)，女，在读硕士生，研究方向:功能性食品，E－mail:hulina2008@ 163.com。
* 通讯作者:焦中高(1972－)，男，博士，副研究员，主要研究方向为果品营养与保鲜加工，E－mail:jiaozhonggao@ caas.cn。
基金项目:中国农业科学院创新工程专项经费项目(CAAS－ASTIP－2015－ZFＲI)。
摘 要:以大果山楂为试材，研究了不同剂量短波紫外线(UV－C)辐照处理对采后山楂果实常温贮藏条件下总酚、总
黄酮、总三萜酸、还原糖、可滴定酸含量和抗氧化活性的影响。结果表明，UV－C 辐照能引起山楂处理后 24 h 内总酚、
总黄酮、三萜酸等生物活性物质含量和抗氧化活性的提高，并且提高了其在室温贮藏期间的抗氧化能力，而不对果实
品质造成损害。UV－C处理对山楂果实中多酚、三萜酸等生物活性物质合成的激发效应具有较强的时效性，且与处理
剂量密切相关，高剂量处理有助于多酚、三萜酸等生物活性成分的合成与积累和抗氧化活性的提高。
关键词:短波紫外线，山楂，总酚，总黄酮，三萜酸
Effect of UV－C irradiation on nutritive qualities
and antioxidant activity of postharvest hawthorn fruit
HU Li－na，ZHANG Chun－ ling，LIU Hui，LV Zhen－zhen，CHEN Da－ lei，JIAO Zhong－gao*
(Zhengzhou Fruit Ｒesearch Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450009，China)
Abstract:Hawthorn fruits(Crataegus pinnatifida Bge. var. major N. E. Br.)were exposed to different dosage of
shortwave ultraviolet light(UV－C)irradiation and then stored at room temperature.Effects of UV－C radiation on
contents of total phenolics，flavonoids，triterpene acids，reducing sugar，titratable acid，as well as antioxidant
capacity of howthorn fruit were studied. Ｒesults showed that contents of total phenolics，flavonoids，triterpene
acids，and antioxidant capacity increased after illumination in 24 hours，while fruit quality were not damaged.
Synthesis of phenolics and titratable acid of howthorn illuminate with UV－C was time－ and dosage－ depended.
Compared with the control and other levels，the high dosage of UV － C made greater contribution to the
enhancement of total phenolics，flavonoids，triterpene acid and antioxidant capacity.
Key words:UV－C;hawthorn;total phenolic;total flavonoids;triterpenoids acid
中图分类号:TS255.3 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2016)01－0342－05
doi:10． 13386 / j． issn1002 － 0306． 2016． 01． 060
随着人们保健意识的增强和对水果保健功能认
识的提高，功能性水果及其制品受到广泛关注，如何
提高水果及其制品中生物活性物质含量及其保健功
能成为研究热点。中短波紫外线(UV－B、UV－C)辐
照作为一种常用的采后处理方法，除可以杀灭果实
表面微生物［1］、诱导果实产生抗病性［2］、延缓果实软
化［3］外，还被发现能诱导采后桃［4］、柠檬［5］、葡萄［6］、
番茄［7］等多种水果中多酚、黄酮、花色苷等生物活性
物质的合成和积累，从而提高果实营养和保健功能
价值。山楂是我国传统的药食两用水果，富含多种
酚类、三萜类等生物活性物质，具有抗氧化、降血脂、
降血压、抗肿瘤、预防心脑血管疾病等生物活性［8－9］。
其中大果山楂具有产量大、有效成分含量高、药理活
性显著等特点，可作为一种功能性水果。目前有关
采后 UV－C处理对山楂果实生物活性物质含量及其
品质变化影响的研究尚未有报道。
本研究以新鲜采摘的大果山楂果实为材料，研
究了不同剂量 UV－C 处理山楂果实在 24 h 内总酚、
总黄酮、总三萜酸等生物活性物质含量及抗氧化活
性的变化，并跟踪测定 UV－C 处理对果实在室温贮
藏期间还原糖、可滴定酸等果实品质，总酚、总黄酮、
总三萜酸等生物活性物质含量和抗氧化活性的影
响，以期为通过采后处理提高山楂果实中生物活性
成分含量提供理论依据和参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
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大果山楂(Crataegus pinnatifida Bge.var.major N.
E.Br.)果实 2014 年 9 月 25 日采自河南省登封市，
采收当天运回实验室，在室温条件下摊晾一小时平
衡果实温度，挑选果型大小一致，无病虫害及机械损
伤，成熟度一致的果实 1200 个，随机分成 4 组，在室
温条件下进行紫外线辐照处理。
没食子酸标准品、DPPH(1，1－二苯基－2－三硝
基苯肼) 美国 Sigma 公司;齐墩果酸、芦丁、抗坏血
酸标准品 中国食品药品检定研究院;其它试剂均
为国产分析纯。
JK 500 DV 双频恒温超声波清洗器 合肥金尼
克机械制造有限公司;Specord 50 紫外－可见分光光
度计 德国 Analytic Jena 公司;BS214D 电子天平
德国赛多利斯公司;H2050Ｒ 台式高速冷冻离心机
湖南湘仪实验室仪器开发有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 原料预处理 采用紫外杀菌灯管(253.7 nm，
20 W)作为 UV－C辐照源，在灯管正下方 20 cm处对
果实进行照射，根据不同照射时间设置 4 个辐射剂
量:0 kJ /m2(ck)、1.05、2.1、4.2 kJ /m2，各剂量处理
100 个果实，重复三次。处理后山楂装入扎孔的保鲜
袋中，在室温条件下避光贮藏。于处理后 0、2、4、6 h
测定其生物活性物质含量和抗氧化活性变化，随后
于贮藏 1、2、3、6、9、12 d 后测定其生物活性物质含
量、抗氧化活性和果实品质变化。
1.2.2 山楂甲醇提取液制备 取样后立即将山楂果
实去核、粉粹，准确称取鲜山楂果肉 5 g，加入 80%甲
醇溶液 10 mL，于室温条件下用超声波(频率 49 kHz)
辅助提取 30 min，然后离心分离(4 ℃，9000 r /min)，
取上清液，残渣用甲醇溶液重复提取 2 次，合并上清
液，定容后于－80 ℃冰箱中保存，用于总酚、总黄酮、
总三萜酸和抗氧化活性测定。
1.2.3 总酚含量的测定 Folin－ Ciocalteus 法［10］，以
没食子酸为标准品。
1.2.4 总黄酮含量的测定 硝酸铝比色法［11］，以芦
丁为标准品。
1.2.5 总三萜酸含量测定 参考周巧霞等［12］的方
法，以齐墩果酸为标准品。
1.2.6 抗氧化活性测定 分别采用 DPPH 自由基清
除法［13］和普鲁士蓝法［14］测定，以不同处理山楂甲醇
提取物对 DPPH自由基的清除率和还原能力来表示
山楂果实的抗氧化活性。
1.2.7 总酸 参照 GB /T12456－2008 食品中总酸的
测定方法。
1.2.8 还原糖 参照 GB /T 5009.7－2008 食品中还原
糖的测定方法。
1.3 数据统计分析
实验数据采用 SAS 9.2 和 Excel 2003 软件进行
数据分析。
2 结果与讨论
2.1 UV－C处理对山楂果实总酚含量的影响
经 UV－C 处理后山楂果实总酚含量变化如图 1
所示。由图 1 可见，刚处理完时(0 h)各剂量处理组
与对照相比总酚含量均显著增加(p ＜ 0.05)，最大可
增加 7.28%(2.1 kJ /m2 剂量处理组)，各剂量处理间
没有显著差异，但随着贮存时间的延长，低剂量处理
(1.05、2.1 kJ /m2 处理)果实总酚含量略有下降，而高
剂量处理组总酚含量则在 4 h时达到最高，为对照组
的 1.15 倍(p ＜ 0.05)，但随后又趋于下降，24 h 后下
降至与对照间无显著差异(p ＞ 0.05)。这说明采后
UV－C处理对山楂果实中多酚物质的合成具有一定
的激发作用，但这种效应的时效性较强，且与处理剂
量有关，高剂量处理有助于多酚物质的合成与积累。
Wang 等［15］在对蓝莓的研究中也发现不同剂量 UV－C
辐照处理的蓝莓果实中总酚含量在处理刚完成时
(0 h)与对照相比均有增加，但 24 h后下降至与对照
间无显著差异。Ines 等［16］则以 UV－B 辐照蓝莓，发
现贮藏 2 h后高剂量处理组总酚含量明显增加，但放
置 24 h 后总酚含量无明显变化。González－ Aguilar
等［17］以芒果为试材也得到了类似的结果。继续跟踪
测定 12 d发现各剂量处理组与对照相比无显著性差
异(p ＞ 0.05)。LIU［3］等人用紫外线处理番茄后贮藏
7 d，其总酚含量与对照亦无显著差异，而 González －
Aguilar［17］等人用 UV－ C 辐照处理芒果后室温贮藏
18 d，得到了相似的结果。这些与本研究结果相一
致，说明酚类物质含量在短时内的升高可能缘于植
物体对 UV胁迫的快速应激反应［17］，即在短时间内激
发了合成酚类物质的苯丙烷代谢途径，随后又很快
回复至与对照无显著差异，可能是这些诱导产生的
酚类抗氧化物质很快用于清除辐照产生的自由基所
致，因此在随后的贮藏过程中处理组总酚含量无明
显变化。
图 1 不同剂量 UV－C处理后山楂总酚含量变化
Fig.1 Change of total phenolic content of
hawthorn fruit illuminated
with different dosage of UV－C
2.2 UV－C处理对山楂总黄酮含量的影响
经 UV－C 处理后山楂总黄酮含量如图 2 所示。
刚处理完时(0 h)，各剂量处理组山楂总黄酮含量与
对照相比均有所增加，但差异不显著(p ＞ 0.05)，随后
6 h内总黄酮含量呈下降趋势，但与对照组无显著差
异(p ＞ 0.05)。继续跟踪测定 12 d 发现，1.05 kJ /m2
和 2.1 kJ /m2 处理组总黄酮含量在贮藏期间均略低于
对照(p ＞ 0.05)，4.2 kJ /m2 处理组在贮藏 1 d 后比对
照略有增加(p ＞ 0.05)，随后下降至与对照无显著差
异。Costa等［18］采用 10 kJ /m2 UV－C 处理花椰菜也
344
得到了类似的结果。这说明植物体内多酚与黄酮类
化合物的代谢调控机制比较复杂，经 UV－C 处理后，
果实总黄酮含量立即有所增加，可能是诱导了苯丙
烷代谢的增强，并朝着类黄酮合成的方向进行，而在
贮藏期间类黄酮含量均低于对照，可能是由于苯丙
烷代谢转向了木质素合成的方向所致。
图 2 不同剂量 UV－C处理后山楂总黄酮含量变化
Fig.2 Change of total flavonoid content of
hawthorn fruit illuminated
with different dosage of UV－C
2.3 UV－C处理对山楂总三萜酸含量的影响
除多酚类物质外，三萜酸也是山楂中重要的生
物活性物质之一。UV－C 处理山楂总三萜酸含量变
化如图 3 所示。由图 3 可见，经 UV－C处理后 0 h，低
剂量处理组(1.05 kJ /m2)三萜酸含量显著高于对照，
但随着时间的延长，高剂量处理组(4.2 kJ /m2)逐渐
显示出优势，并于 4 h 时达到最高，较对照提高
12.92%，显著高于对照和其它剂量处理组。跟踪测
定 12 d发现，对照组和各剂量处理组三萜酸含量均呈
先升高后降低趋势，对照组在贮藏至第 9 d(216 h)时
含量最高，1.05、2.1 kJ /m2 和处理组在贮藏至第 6 d
(144 h)时含量最高，4.2 kJ /m2 处理组则在贮藏至第
3 d(72 h)时达到最大值，各剂量处理组峰值与对照
组峰值相比无显著差异。就各个取样时间而言，处理
组总三萜酸含量大多低于对照，贮藏至第 9 d(216 h)
时显著低于对照(p ＜ 0.05)。由此可知，山楂中功能
性成分三萜酸的含量在一定时间内随着贮藏时间的
延长而增加，UV－C辐照处理可提前山楂贮藏期间三
萜酸含量峰值的出现时间，但不会增加三萜酸的含
量。以上研究表明 UV－C 处理可通过激发山楂合成
萜类化合物的次级代谢途径促进其总三萜酸的积
累，并表现出一定的时间和剂量效应，高剂量 UV－C
处理更有利于山楂果实中三帖酸的合成和积累，但
这种效应的持续性较弱，只在处理完后几个小时内
发挥作用。
2.4 UV－C处理对山楂抗氧化活性的影响
2.4.1 UV－C 处理对山楂 DPPH 自由基清除活性的
影响 UV－C 处理对山楂 DPPH 自由基清除活性的
影响如图 4 所示。由图 4 可见，对照组在 6 h 内
DPPH自由基清除率基本保持不变，2.1、4.2 kJ /m2 剂
量 UV－C处理组刚处理完时(0 h)DPPH自由基清除
能力与对照相比有所增加。处理后 24 h 内，中低剂
量处理(1.05、2.1 kJ /m2)DPPH 自由基清除能力呈下
降趋势。Wang等［15］以 4.3 kJ /m2 UV－C处理蓝莓，刚
图 3 不同剂量 UV－C处理后山楂总三萜酸含量变化
Fig.3 Change of total triterpene acids content of
hawthorn illuminated with different dosage of UV－C
处理后其 DPPH自由基清除率显著增加，但随后 24 h
内逐渐降低。这与本文研究结果相一致。高剂量处
理组(4.2 kJ /m2)呈先升高后降低的趋势，并于处理
后 4 h时达到最高，较对照提高 12.63%，显著高于对
照及中低剂量处理(p ＜ 0.05)。室温贮藏 12 d 内，对
照组 DPPH自由基清除能力呈先增加后降低的趋势，
在贮藏至第 9 d 时达到最大值，1.05 kJ /m2 处理组
DPPH自由基清除能力贮藏 2 d 后显著高于对照
(p ＜ 0.05)，2.1 kJ /m2 处理组在贮藏第 6 d 达到最大
值，比对照高 7.18%，高剂量(4.2 kJ /m2)处理组在贮
藏前 6 d，DPPH自由基清除率始终高于对照，最大比
对照高8.45%。继续贮藏，则处理组的 DPPH 自由基
清除率比对照有所下降(p ＜ 0.05)。这说明 UV－C处
理能够在一定时间内增加山楂果实的 DPPH 自由基
清除率，并表现一定的剂量效应，高剂量 UV－C 处理
有利于提高山楂果实的 DPPH自由基清除能力。
图 4 不同剂量 UV－C处理后山楂 DPPH自由基清除率变化
Fig.4 Change of DPPH scavenging capacity of
hawthorn illuminated with different dosage of UV－C
2.4.2 UV－C 处理对山楂还原力的影响 UV－C 处
理对山楂还原力的影响如图 5 所示。由图 5 可见，刚
处理完时(0 h)，2.1 kJ /m2 处理组与对照相比下降，
1.05 kJ /m2 处理组则明显提高，但随后均呈下降趋势，
至 4 h时又有所提高，24 h 时 2.1、4.2 kJ /m2 处理组分
别可较对照组提高 14.18%和 9.61%，显著高于对照
和低剂量处理组(1.05 kJ /m2)。4.2 kJ /m2 处理组还原
力则在4 h时达到最高，较对照高提高12.18%，并显著
高于其它处理。跟踪测定发现，1.05、4.2 kJ /m2 处理组
还原力在贮藏 2～6 d时与对照无显著差异，9～12 d后
各剂量处理组还原力均低于对照。以上研究表明，
较高剂量的 UV－C处理能够在 24 h内提高山楂还原
345
力，但随着贮藏时间的延长，处理组还原力会比对照
显著降低，这可能是随着贮藏时间的延长，UV－C 处
理果实中还原 Fe3 + 的物质消耗速度快于对照组
所致。
图 5 不同剂量 UV－C处理后山楂还原力变化
Fig.5 Change of antioxidant activity of hawthorn illuminated
with different dosage of UV－C
2.5 UV－C处理对山楂可滴定酸含量的影响
不同处理山楂果实在室温贮藏期间可滴定酸含
量变化见图 6。由图 6 可见，对照组和处理组山楂果
实在贮藏过程中总酸含量均呈缓慢上升趋势。除第
6 d外，各处理组可滴定酸含量比对照有所降低，但
未达到显著性差异(p ＞ 0.05)。荣瑞芬等［19］对桃果
实进行 UV－C处理测定其可滴定酸含量也得到了相
似的结果。以上结果说明 UV－C 处理可降低果实酸
度，改善果实口感，不会对果实品质造成损害。
图 6 不同剂量 UV－C处理
山楂贮藏期间可滴定酸含量变化
Fig.6 Change of titratable acid content of
hawthorn illuminated with different dosage of
UV－C during storage
2.6 UV－C处理对山楂还原糖含量的影响
图 7 所示为不同处理山楂果实室温贮藏过程中
还原糖含量变化。由图 7 可见，山楂果实贮藏过程
中还原糖含量呈先下降后升高的趋势，这可能是由
于山楂果实采后因呼吸作用而不断消耗还原糖，经
呼吸跃变后果实中淀粉等多糖分解而使其含量又逐
渐上升。与对照相比，处理组还原糖在贮藏第 1 d 时
低于对照，这可能是由于在 UV－C 处理诱导了山楂
果实次级代谢的发生而消耗了次级代谢产物的前体
物质———还原糖［20］，随后贮藏至第 3 d与对照相比延
缓了还原糖含量的下降，可能是由于 UV－C 处理后
的果实呼吸作用减弱而减少了还原糖的消耗［21］。第
9 d后，各剂量处理组还原糖含量均与对照无显著差
异，说明随着贮藏时间的延长，UV－C 处理对山楂果
实贮藏期间还原糖的含量变化的影响逐渐减弱，不
会对果实品质造成不利影响。这一结果与荣瑞芬
等［19］在桃果实上的实验结果类似，即经 UV－C 处理
后，桃果实中可溶性糖含量无显著变化。
图 7 不同剂量 UV－C处理山楂贮藏期间还原糖含量变化
Fig.7 Change of reducing sugar content of
hawthorn illuminated with different dosage of
UV－C during storage
3 结论
UV－C处理能引起山楂总酚、总黄酮、三萜酸等
生物活性物质含量和抗氧化活性在一定时间内的提
高，且不会对果实品质还原糖含量和可滴定酸含量
造成不利影响，因此在提高和改善山楂果实及其制
品中生物活性物质含量及营养保健功能方面具有潜
在的应用价值。UV－C处理对山楂果实中多酚、三萜
酸等生物活性物质合成的激发效应具有较强的时效
性，且与处理剂量密切相关，高剂量处理有助于多
酚、三萜酸等生物活性成分的合成与积累和抗氧化
活性的提高，针对不同活性成分，其在贮藏过程中
的变化也不尽相同，但总体上均在处理后较短时间
内与对照相比具有一定的提高，在随后的贮藏过程
中又逐渐降低至没有显著差异。关于 UV－C 对山
楂生物活性物质调控的作用机理，有待于进一步
研究。
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