货架温度结合1-甲基环丙烯处理对采后‘乔纳金’苹果酚类物质的影响

班清风，王庆国，彭 勇

（山东农业大学食品科学与工程学院，国家苹果工程技术研究中心，山东 泰安 271018）

苹果酚类物质有多种生理作用[1]，有极强的抗氧化活性[2]，具有抗菌消炎[3-5]、预防冠心病[6]、抗肿瘤[7-8]等多种药理功能。深入研究苹果采后酚类物质的变化规律对于果蔬加工和保鲜有着重要的参考价值。

在对苹果酚类物质的研究方面，Ju Zhiguo等[9]研究发现‘元帅’与‘国光’两个品种的苹果低温贮藏4～5 个月类黄酮及多酚含量无明显变化，但是经过7 d的20 ℃常温贮藏，多酚及类黄酮含量急剧下降，这种情况仅存在于早期采收的水果。Awad等[10]研究发现，果实从发育期到成熟期的过程中，‘乔纳金’苹果的类黄酮及绿原酸含量比‘艾斯塔’苹果更高。苹果经1-MCP处理一段时间后，1-MCP可以有效抑制呼吸作用和乙烯产生，从而延缓苹果硬度的下降及果皮颜色的变化[11]。目前大多数研究都集中在贮藏过程中低温和1-MCP对苹果品质的影响[12-18]，以及对‘乔纳金’营养品质，如VC、可滴定酸等成分含量的变化研究[19]，温度、货架期等因素对功能性成分如酚类物质、类黄酮的影响的研究较少[20-23]。由于功能性多酚代谢的复杂性，当前对苹果功能性多酚含量变化的影响研究尚不系统和深入，且未有一个一致的定论。本研究以‘乔纳金’苹果为实验材料，利用高效液相色谱，探究采后贮藏和货架期间果皮和果肉酚类物质的变化情况，为苹果功能性酚类物质的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验用的‘乔纳金’苹果（套袋）于2014年9月27日采自山东省栖霞市管理良好的果园，采摘后，挑选大小均匀、无机械伤、无病虫害、无畸形、成熟度统一的果实，单果套网套，装入内衬保鲜袋的纸箱中，每箱质量约10 kg，6 h内运至山东农业大学食品科学与工程学院果蔬贮藏实验室。

1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）固体缓释剂 山东奥维特生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

数显折光仪 日本ATAGO公司；FDK10硬度计美国WAGNER公司；DJ13E-C8打浆机 山东九阳股份有限公司；2004-21（501）恒温水浴锅 国华仪器有限公司；DS-7510DTH超声波振荡器 上海生析超声仪器有限公司；T6新世纪紫外分光光度计 上海普析通用仪器有限责任公司；恒温箱 济南科达尔实业有限公司；Allegra 64R高速冷冻离心机 美国Beckman公司；－80 ℃超低温冰箱 中科美菱低温科技有限责任公司；LC-20A高效液相色谱仪 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 样品准备

将苹果随机分成A、B两组，A组为对照，B组为1-MCP处理组（箱内含1 mg/kg 1-MCP，处理24 h）。将两组苹果放入（0±1）℃冷库中贮藏3 个月。贮藏后，模拟国内外苹果实际销售货架温度，分别设置5、10、15、20 ℃ 4 个货架温度，把两组苹果在恒温箱中继续放置24 d，每隔8 d取样1 次，每个货架温度处理3 个重复。取样后立即用液氮速冻，将速冻好的苹果果皮、果肉放于－80 ℃冰箱备用。

1.3.2 酚类物质含量的测定

参照Ran Junjian等[24]的方法测定单体酚含量，略有修改。取5 g的苹果果皮或果肉冻干粉，用30 mL的甲醇-水-乙酸（体积比为69∶30∶1）溶液超声萃取20 min。将混合液在532×g下离心10 min，取上清液过滤；将残渣按上述条件再次萃取和离心，取上清液，和第一次上清液混合并用旋转蒸发仪在30 ℃旋蒸至干，将残渣溶解在5 mL甲醇中供定性分析，所有的样品溶液在使用之前4 ℃避光保存。取20 μL样品溶液用于反相高效液相色谱上样分析，在上样之前溶液先用0.45 μm的滤膜过滤。

仪器条件：采用岛津LC-20A液相色谱仪，配备1 个四元液相泵、1 个脱气装置、1 个自动进样装置和1 个二极管阵列检测器。色谱柱：反相C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）。流动相：A为1 mL/100 mL乙酸-水溶液，B为色谱级甲醇。采用梯度洗脱：0～10 min，5%～30% B线性洗脱；10～25 min，30%～50% B线性洗脱；25～35 min，50%～70% B线性洗脱；35～40 min，70%～5% B线性洗脱。流速：1.0 mL/min；上样量：20 μL；柱温：30 ℃。根皮苷、绿原酸、槲皮素、金丝桃苷、芸香叶苷含量均在280 nm和320 nm波长处检测，相关物质的含量以最大吸收峰所在的波长计。

1.3.3 总酚含量的测定

参照周胜男[25]的方法，略有修改。称取4 g苹果果皮或果肉样品，加入16 mL体积分数70%丙酮溶液研磨，浸提2 h后，10 000 r/min、4 ℃离心10 min，收集上清液备用。

没食子酸标准液的配制：精确称取0.010 g没食子酸标准样品，溶解在蒸馏水中并定容至100 mL，得到0.1 mg/mL没食子酸标准溶液（没食子酸在使用前105 ℃烘干48 h至恒质量）。取标准液5 mL，蒸馏水定容至10 mL，得到0.05 mg/mL标准液。准确量取上述0.05 mg/mL的标准液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于10 mL容量瓶中，再加入0.5 mL Folin-Ciocalteu试剂，充分振荡后静置3～4 min，再分别加入0.5 mL 100 g/L碳酸钠溶液，蒸馏水定容至10 mL，摇匀置于25 ℃恒温水浴中反应1 h，以空白试剂为对照，765 nm波长处测定吸光度，建立标准曲线。

总酚含量测定：吸取0.2 mL待测样液，加入0.5 mL Folin-Ciocalteu试剂，充分振荡后静置3～4 min，再分别加入0.5 mL 100 g/L碳酸钠溶液，定容至10 mL，摇匀置于25 ℃恒温水浴锅中反应2 h，以空白试剂为对照，765 nm波长处测定吸光度，依据上述标准曲线计算相应的总酚含量。

1.4 数据处理与统计

用Excel及SigmaPlot软件统计实验结果及作图，所有实验结果采用平均值±标准差表示。使用SPSS 17.0统计软件进行方差分析，采用LSD检验进行数据的显著性分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 贮藏期间‘乔纳金’苹果单体酚和总酚含量的变化

表1总结了贮藏期间对照组及1-MCP处理组的苹果5 种单体酚、总酚含量的变化。在‘乔纳金’苹果果皮中检测到的5 种单体酚中，金丝桃苷含量最高，刚采收时，其含量高达4 428.46 μg/g。随着贮藏时间的延长，对照组果实果皮中，金丝桃苷、绿原酸、槲皮素、芸香叶苷含量均显著降低（P＜0.05）。贮藏到3 个月时，对照组苹果果皮中的金丝桃苷、绿原酸、根皮苷、槲皮素、芸香叶苷、总酚含量分别下降了2.39%、10.95%、6.06%、7.95%、3.60%、5.41%。贮藏期间1-MCP处理组的果实，其果皮中5 种酚类物质与对照组呈现相同的变化趋势。1-MCP处理组的苹果在3 个月贮藏期间，其果皮中功能性成分金丝桃苷、绿原酸、根皮苷、槲皮素、芸香叶苷及总酚含量分别下降了2.01%、6.06%、5.97%、12.21%、3.54%，总酚含量升高了1.16%。这说明在贮藏期间，1-MCP处理与对照相比并无明显的抑制苹果果皮单体酚含量降低的作用。在‘乔纳金’苹果果肉中只检测到了金丝桃苷、绿原酸和根皮苷3 种单体酚。随着贮藏时间的延长，对照组果实果肉中，金丝桃苷、绿原酸含量均明显降低，而根皮苷含量呈上升趋势；对照组苹果果肉贮藏到3 个月时，金丝桃苷、绿原酸、总酚含量分别下降了6.93%、5.39%、12.73%，根皮苷含量增加了2.74%，贮藏期间1-MCP处理组的果实，其果肉中金丝桃苷含量与对照组呈现相同的变化趋势。1-MCP处理组的苹果在3 个月贮藏期间，其果肉中功能性成分金丝桃苷含量下降了3.95%，绿原酸、总酚含量分别上升了1.67%、1.83%。这说明1-MCP有效地抑制了果肉绿原酸、总酚含量的下降，对果肉的金丝桃苷及根皮苷含量变化的抑制效果不明显。

2.2 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果金丝桃苷含量的影响

图1 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果金丝桃苷含量的影响Fig. 1 Effect of different shelf temperatures on hyperoside content in‘Jonagold’ apple during storage

表1 ‘乔纳金’苹果酚类物质和总酚的含量变化Table1 Changes in individual and total phenolic contents in ‘Jonagold’ apple during different storage periods

金丝桃苷作为‘乔纳金’苹果果皮含量最高的单体酚，在果皮抗氧化衰老方面起重要作用[26]。货架期间，‘乔纳金’苹果果皮金丝桃苷含量的变化如图1A1、A2所示。对照组果实贮藏3 个月后，随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组和1-MCP处理组的果皮中金丝桃苷含量均呈现下降趋势。对照组贮藏3 个月后，5、10、15、20 ℃ 4 个温度处理组苹果货架24 d与货架前（贮藏3个月时，下同）相比，其果皮的金丝桃苷含量分别下降132.65、516.05、347.72、738.44 μg/g。贮藏3 个月后，同一货架时间下，不同货架温度处理组果皮金丝桃苷含量总体上差异明显。1-MCP处理组的苹果果皮金丝桃苷含量总体高于相同货架时间、相同温度下对照组。在货架时间24 d时，1-MCP处理的不同货架温度的苹果果皮的金丝桃苷含量与对照组相比，分别提高了2.70%、11.94%、6.61%、17.88%；1-MCP处理能有效保持‘乔纳金’苹果果皮金丝桃苷含量。

‘乔纳金’苹果果皮与果肉中金丝桃苷含量相差高达59 倍。不同货架时间的‘乔纳金’苹果果肉金丝桃苷含量的变化如图1B1、B2所示。对照组贮藏3 个月后，随着货架时间的延长，不同货架温度下果肉中金丝桃苷含量均呈现下降趋势；5、10、15、20 ℃ 4 个温度处理组苹果货架时间24 d与货架前相比，其果皮的金丝桃苷含量分别下降10.24、10.99、10.88、12.14 μg/g。贮藏3 个月，同一货架时间下，不同货架温度处理组的果肉金丝桃苷含量差异较大。1-MCP处理组在货架期内，果肉金丝桃苷含量总体高于同一货架时间相同温度下对照组；货架时间24 d时，1-MCP处理组不同货架温度的苹果金丝桃苷含量与对照组相比，分别提高了5.66%、3.73%、1.25%、0.57%；1-MCP处理能有效保持‘乔纳金’苹果果肉金丝桃苷含量。

2.3 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果绿原酸含量的影响

图2 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果绿原酸含量的影响Fig. 2 Effect of different shelf temperatures on chlorogenic acid content in ‘Jonagold’ apple during storage

货架期间，‘乔纳金’苹果果皮绿原酸含量的变化如图2A1、A2所示。对照组苹果贮藏3 个月后，随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组和1-MCP处理组绿原酸含量均呈现下降趋势，与魏敏[27]研究发现鲜切‘乔纳金’苹果在6 ℃贮藏6 d过程中，绿原酸含量呈缓慢下降趋势的结果类似。货架时间24d时，与货架前相比，不同货架温度下对照组苹果果皮绿原酸含量分别下降10.43、14.2、15.33、23.53 μg/g。在货架期内，1-MCP处理组的苹果果皮绿原酸含量总体高于同一货架时间、相同温度下对照组。货架时间24 d时，1-MCP处理的不同货架温度的苹果果皮绿原酸含量与对照组相比，分别提高了3.33%、2.82%、7.03%、16.46%；1-MCP处理能有效保持‘乔纳金’苹果果皮绿原酸含量。

不同货架时间的‘乔纳金’苹果果肉绿原酸含量的变化如图2B1、B2所示。贮藏3 个月后，随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组和1-MCP处理组果肉中绿原酸含量均呈现下降趋势。贮藏3 个月后，同一货架时间下，不同货架温度处理组的果肉绿原酸含量差异显著（P＜0.05）。在货架时间24 d时，1-MCP处理组的苹果果肉绿原酸含量总体高于同一货架时间相同温度下对照组，不同货架温度处理组分别提高了15.27%、20.88%、12.09%、19.10%；1-MCP处理能有效保持‘乔纳金’苹果果肉绿原酸含量。

2.4 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果根皮苷含量的影响

图3 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果根皮苷含量的影响Fig. 3 Effect of different shelf temperatures on phlorizin content in‘Jonagold’ apple during storage

近些年的研究认为，根皮苷可以作为苹果幼芽和成熟芽之间转变的多酚指示物[28]。如图3A1、A2所示，3 个月后，随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组和1-MCP处理组果皮中根皮苷含量均呈现增加趋势。贮藏3 个月后，同一货架时间下，不同货架温度1-MCP处理组果皮中根皮苷含量不同。在货架时间24 d时，1-MCP处理的苹果果皮根皮苷含量总体低于同一货架时间、相同温度下对照组。货架时间24 d时，1-MCP处理组不同货架温度的苹果果皮根皮苷含量与对照组相比，分别降低了1.08%、3.21%、2.57%、1.74%；1-MCP处理能有效保持‘乔纳金’苹果果皮根皮苷含量。

如图3B1、B2所示，随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组和1-MCP处理组果肉中根皮苷含量均呈现增加趋势。同一货架时间、不同货架温度下对照组果肉根皮苷含量不同。1-MCP处理组的苹果果肉根皮苷含量总体低于相同货架时间、相同温度下对照组。货架时间24 d时，1-MCP处理的不同货架温度的苹果根皮苷含量与对照组相比，分别降低了2.99%、3.21%、4.20%、4.36%；1-MCP处理能有效保持‘乔纳金’苹果果肉根皮苷含量。

2.5 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果槲皮素与芸香叶苷含量的影响

在‘乔纳金’苹果中，只在果皮当中检测到槲皮素组分，当前对槲皮素的研究多集中在抗氧化、延缓衰老方面[5]。不同货架时间的‘乔纳金’苹果果皮槲皮素含量的变化如图4A1、A2所示。随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组和1-MCP处理组果皮中槲皮素含量均呈现下降趋势。货架时间24 d时，与货架前相比，5、10、15、20 ℃货架温度下对照组果皮中槲皮素含量分别下降2.36、2.59、2.04、0.62 μg/g；同一货架时间、不同货架温度下对照组槲皮素差异显著（P＜0.05）。1-MCP处理组的苹果果皮槲皮素含量总体高于相同货架时间、相同温度下对照组。随着货架时间的延长，1-MCP处理组果皮槲皮素含量呈现下降趋势；货架时间24 d时，1-MCP处理的不同货架温度的苹果槲皮素含量与对照组相比，5、10 ℃货架温度处理组分别提高了2.67%、7.15%，15、20 ℃货架温度处理组分别下降了2.44%、3.45%；1-MCP处理在5、10 ℃低温货架条件下可有效保持‘乔纳金’苹果果皮槲皮素含量。

不同货架时间的‘乔纳金’苹果果皮芸香叶苷含量的变化如图4B1、B2所示。随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组和1-MCP处理组果皮中芸香叶苷含量均呈现下降趋势。货架时间24 d时，与货架前相比，不同货架温度下对照组果皮中芸香叶苷含量分别下降38.21、38.86、49.08、54.21 μg/g。同一货架时间下，不同货架温度对照组和1-MCP处理组芸香叶苷含量不同。在货架时间24 d内，1-MCP处理组的苹果果皮芸香叶苷含量总体高于同一货架时间相同温度下对照组，与对照组相比，5、10、15、20 ℃货架温度处理组分别提高了4.57%、4.75%、18.62%、12.55%；1-MCP处理能有效保持‘乔纳金’苹果果皮芸香叶苷含量。

图4 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果果皮槲皮素和芸香叶苷含量的影响Fig. 4 Effect of different shelf temperatures on quercetin and rutin contents in ‘Jonagold’ apple during storage

2.6 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果总酚含量的影响

图5 货架温度对货架期间‘乔纳金’苹果总酚含量的影响Fig. 5 Effect of different shelf temperatures on total phenolic content in ‘Jonagold’ apple during storage

酚类物质是苹果中重要的抗氧化物质，其含量变化与果实成熟度密切相关[29]。不同货架时间‘乔纳金’苹果果皮总酚含量的变化如图5A1、A2所示。随着货架时间的延长，不同货架温度下对照组果实果皮中总酚含量均呈现下降趋势；货架时间24 d时，货架温度5 ℃果实果皮总酚含量与货架前相比，下降了9.57%，果肉总酚含量下降了20.97%。其他货架温度下，随着货架时间延长，货架温度越高，总酚含量下降越快；10、15、20 ℃货架温度下，货架时间24 d后，果皮总酚含量与货架前相比分别下降10.10%、12.04%、12.83%，果肉总酚含量与货架前相比分别下降18.14%、23.11%、25.14%。1-MCP处理组的苹果果皮总酚含量总体高于相同货架时间、相同温度下对照组的苹果。货架时间24 d时，1-MCP处理的不同货架温度的苹果果皮总酚含量与对照组相比，分别提高了8.41%、8.61%、9.86%、8.24%，果肉总酚含量与对照组相比分别提高了20.34%、20.91%、24.23%、21.11%；1-MCP处理能有效地保持‘乔纳金’苹果总酚含量。

3 讨 论

在刚采收的‘乔纳金’苹果果皮中金丝桃苷含量是果肉的59 倍，贮藏初期含量可达4 428.46 μg/g，而果肉中金丝桃苷含量为74.92 μg/g；根皮苷在果皮中的含量高于果肉，而绿原酸含量在果肉中的含量高于果皮，贮藏初期1-MCP处理组果肉和果皮中的绿原酸含量分别为147.52 μg/g和100.16 μg/g；在刚采收的‘乔纳金’苹果果皮中总酚含量高于果肉，贮藏初期含量可达2.59 mg/g。‘乔纳金’苹果中果皮和果肉单体酚组分含量差异较大，与Mayr等[30]对‘Golden Delicious’、Lu Xingang等[31]对‘富士’苹果果实不同部位间的单体酚组分差异的研究结果相吻合，即果皮中单体酚含量比果肉中丰富。

‘乔纳金’苹果贮藏3 个月后，在货架期内，对照组果实果皮中，金丝桃苷、绿原酸、槲皮素、总酚含量呈降低趋势，根皮苷含量呈现上升趋势。对照组果实果肉中，金丝桃苷、绿原酸、总酚含量均呈下降趋势，而根皮苷含量呈增加趋势。Hoang等[32]研究‘Cripps Pink’苹果果皮也取得类似结论，但该研究中果肉中的绿原酸含量增加。尤其是绿原酸在采后更易降解，在整个贮藏期和货架期含量明显降低，与Ju Zhiguo等[9]研究‘Delicious’和‘Ralls’鲜切苹果在贮藏阶段绿原酸无明显变化的结果有差异，在20 ℃贮藏7 d后绿原酸含量显著下降，这种差异可能由苹果在贮藏期间褐变所引起的。魏敏[27]对鲜切乔纳金苹果酶促褐变研究发现，贮藏期间‘乔纳金’苹果的褐变底物为绿原酸。Napolitano等[29]研究也发现，‘金元帅’和‘红星’苹果在贮藏4 个月后，根皮苷及根皮苷糖苷含量上升，这种上升趋势是由于果实内酚类物质代谢造成的。

贮藏3 个月后，同一货架时间、不同货架温度下，果实中金丝桃苷、绿原酸、根皮苷、槲皮素、总酚含量差异明显。绿原酸、金丝桃苷、槲皮素对温度更敏感；在货架时间8 d时，货架温度越高，降低幅度也越大。1-MCP处理组的苹果果实金丝桃苷、绿原酸、槲皮素、总酚含量总体高于相同货架时间、相同温度下对照组的，而根皮苷含量低于相同温度下对照组的。货架温度越低，果实中金丝桃苷、绿原酸、槲皮素、总酚含量越高，而根皮苷含量越低；这与van der Sluis等[26]的研究结果一致，即低温有助于延缓功能性成分含量的变化。

1-MCP有效地抑制了贮藏期和货架期果皮、果肉中金丝桃苷、总酚含量的下降和根皮苷含量的上升，且变化趋势与对照组相同，说明1-MCP抑制了果实内酚类物质的代谢。该结果与MacLean等[13-14]研究1-MCP对‘红星’苹果花青素和绿原酸含量的影响结果一致。但当前关于1-MCP处理延缓苹果功能性成分变化的机理研究较少，因此，1-MCP处理对酚类物质代谢相关途径的影响是将来需要研究的方面。