龙眼果实低温贮藏性能常规指标评价体系的构建

摘 要 以6个品种的龙眼果实为试验材料，监测了低温[（4±0.5）℃]贮藏期间25个常规指标，运用相关分析、因子分析和逐步回归分析方法对果实的贮藏性能进行综合评估。结果表明：（1）分别得到了与褐变指数、自溶指数、衰老度和失重率等显著相关的指标公因子组成及其解释指标，并构建了相应的数学预测模型；（2）通过逐步回归分析，得到了不同贮藏效果的有效评价指标，其中，褐变指数包括失重率、皮电导率、皮果糖和皮还原糖，自溶指数为肉还原糖，失重率包括肉还原糖和皮蔗糖，衰老度包括皮果糖、皮电导率和失重率； （3）6个品种中，石硖贮藏性能最好，其次为储良、立冬本、水眼、东壁，后壁埔最差，评价指标中，皮电导率作用最大，其次是失重率、皮果糖和皮还原糖，肉还原糖作用最小； （4）本研究得到的4个预测模型中，除自溶指数外，其它3个均具有较好的解释作用。

关键词 龙眼果实；贮藏性能；统计分析；评价体系

中图分类号 Q814 文献标识码 A

Evaluation System Based on the Conventional Indicators

Established for the Storability of Longan Fruit

Under Low Atmospheric Temperature

HAN Dongmei1，3， YANG Wu2， NIU Jiajia2， WU Zhenxian2，4*，

LI Jianguang1，3， PAN Xuewen1，3， GUO Dongliang1，3

1 Institute of Fruit Tree Research，Guangdong Academy of Agriculture Science，Guangzhou，Guangdong 510640，China

2 College of Horticulture，South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong 510642，China

3 Key Laboratory of South Subtropical Fruit Biology and Genetic Resource Utilization，

Ministry of Agriculture，Guangzhou，Guangdong 510640，China

4 Guangdong Key Lab for Postharvest Science of Fruit and Vegetable，Guangzhou，Guangdong 510642，China

Abstract This research was conducted to establish the evaluation system for the storability of longan fruit.Twenty-five conventional indicators were monitored for 6 varieties of longan fruit stored under low atmospheric temperature[（4±0.5）℃]. Correlation，factor and stepwise regression analyses were used to comprehensively evaluate the fruit storability. The results showed that the common factors and their interpretive indicators were screened from the related indicators to the different effects of storage，including pericarp browning，aril autolysis，mass loss and aging degree，and 4 mathematical models for them were also established respectively. By stepwise regression analysis，the indicator databases for different storage effects were established as the following：Indicators including rate of mass loss （RML），relative electricconductivity of pericarp（RECP）， fructose in pericarp（FP） and reducing sugar in pericarp（RSP）were screened for pericarp browning， reducing sugar in aril（RSA）for autolysis index；RSA and sucrose in pericarp（SP） for mass loss， and fructose in pericarp （FP），RML and RECP for aging degree. Among the 6 varieties，Shixia had the best storability，followed by Chuliang，Lidongben，Shuiyan and Donbi，and lastly Houbipu. As the effective indicators for evaluating fruit senescence，RECP played the most important role，then RML，FP，RSP，and the least is RSA. In addition，except for the model for aril autolysis，the other 3 ones among the 4 models above were all basically provided with statistical significance.

Key words Longan fruit；Storability；Statistic analysis；Evaluation system

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.09.023

龙眼（Dimocarpus longanLour.）果实风味甜美，营养丰富，具有较高的医疗保健价值，但其不耐贮藏，极易褐变，有时甚于荔枝，因品种而异。影响其贮藏性能的因素在于育种、栽培、采收、采后处理等每一个环节，采收时贮藏品质是决定其贮藏性能的首要条件，而贮藏期间果实品质水平和衰老程度则体现了果实贮藏性能的优劣，并表现在各类衡量指标的变化规律上。关于龙眼果实贮藏期间各种生理生化变化和分子生物学方面的研究已经很多，包括果肉品质[1-3]、果皮褐变[4-7]、果肉自溶[8-9]、细胞壁变化[10-12]、呼吸作用[13-14]等，但其中的关键影响因子及其作用方式、作用大小等尚不明确，不能达到有效调控的目的，这也是保鲜技术难以获得重大突破的主要原因之一。关于利用多元统计分析法研究果实贮藏过程中不同指标的变化与贮藏效果之间的关系，仅在芒果上有过类似报道[15]，但对不同因素的作用大小及其相互关系并未作深入研究，而在龙眼采后研究中也尚未见有相关报道。2011年笔者比较了30个品种龙眼果实的贮藏效果，根据果皮褐变与果肉自溶结果进行综合分析后，将其分为强、中、弱3种类型；2012年从中各选择2个品种为材料[16]，研究了贮藏期间不同糖组分及部分常规采后生理生化指标对低温下龙眼不同贮藏效果的影响，探讨不同作用因子之间的相互关系和作用方式，构建预测模型，为今后龙眼果实贮藏性能的简便评价以及采后保鲜调控新目标的寻找和锁定提供理论参考和实践指导，并为进一步完善龙眼果实贮藏性能的科学评价体系奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

6个供试龙眼品种分别为石硖、水眼、东壁、后壁埔、储良、立冬本，成熟度为85%～90%，于2012年7～9月采自广东省农业科学院果树研究所龙眼种质资源圃，依据果肉可溶性固形物含量和果实内外形态变化来判断果实成熟度[17]。生长结果期间，6个品种管理水平一致，近期引进品种立冬本和后壁埔也已经连续结果3～4 a以上，果实品种特征基本稳定。样品采收后，2 h内运回实验室进行分析测定和贮藏试验。

1.2 方法

果实采收后，于当天选择成熟度均匀一致且无病、虫、伤、褐的龙眼果实，在500 mg/kg的施保克溶液中浸泡2 min，晾干，采用0.03 mm厚的聚乙烯袋包装，于低温[（4 ± 0.5）℃]中贮藏，每袋30个果实，每个品种18袋。在果实贮藏0、7、14、21、28、35 d时分别观察和取样，每次用3袋，每个果实各取一半果皮和一半果肉，分别以液氮彻底冻结后用锡纸包好，再装入自封袋，于-30 ℃低温冰箱贮藏，重复3次。

（果皮）褐变指数和果实失重率：参照韩冬梅等[13]的方法；（果肉）自溶指数参照刘熙东[8]的方法；果实好果率：以无霉变和自溶的为好果，好果率/%=好果数/总果数×100；呼吸强度：参照季作梁等[18]的方法。

果实糖组分：以冻样为材料，参照王静等[19]的方法并有所改进，使用德国Agilent 1 200 LC高效液相色谱仪测定，以购自Sigma公司的分析纯果糖、葡萄糖和蔗糖作标样制定标准曲线，通过保留时间和峰面积的比较来测定果皮和果肉中葡萄糖、果糖、蔗糖的种类和含量，重复3次。还原糖=葡萄糖+果糖，总糖=葡萄糖+果糖+蔗糖。

果肉品质：可溶性固形物（TSS）用ATAGO-32α数显折光仪直接测定，可滴定酸（TA）测定参照宁正祥[20]的方法，维生素C（Vc）测定参照Kampfenkel等[21]的Fe3+还原法，可溶性蛋白质含量测定参照Bradfod[22]的方法。

果皮（相对）电导率：参照朱广廉等[23]的方法。另以果皮冻样为材料，分别测定以下指标：维生素C含量、类黄酮和总酚含量（均参照张永丽等[24]的方法）、多酚氧化酶（PPO）活性（参照谭兴杰等[25]的方法）、过氧化物酶（POD）活性（参照曾韶西等[26]的方法）。

以上指标，除注明使用冻样外，其它均用鲜样测定，并设置3个样品重复。

1.3 数据处理

运用SPSS19.0统计软件[27-28]对所有测定指标进行相关的统计分析，主要运用了双变量相关分析、因子分析和多元线性回归分析方法。以6个龙眼品种的6个贮藏时期（6×6）共36个贮期材料为样本，以25个监测指标为变量，包括失重率、呼吸强度、肉TSS、肉TA、果肉和果皮共同指标（维生素C、可溶性蛋白、蔗糖、葡萄糖、果糖、还原糖、总糖、单双糖比）、果皮电导率、总酚和类黄酮、PPO和POD。首先分析其与贮藏效果指标褐变指数、自溶指数、好果率、失重率的相关性，筛选出相关性显著的变量，再对其进行因子分析或逐步回归分析，综合得出公因子及其解释变量，得到能够预测果实贮藏效果的有效指标及其预测模型。

从研究方法可知好果率仅是对完全无褐变、无腐烂症状的果实进行统计，不能充分反映全部试验果的褐变及自溶程度，故采用主成分分析法综合评估褐变指数和自溶指数，得到与之相对应的果实衰老度，并以之为目标展开一系列的指标分析工作。

为了对6个品种的贮藏效果进行直观比较，以6个品种果实的不同贮藏时期材料为样本，运用SPSS19.0统计软件，以自溶指数和褐变指数标准化后的数值构建四分图，对样本的贮藏效果进行分类。以与2个贮藏效果（褐变指数、自溶指数）相关的5个有效评价指标（皮电导率、失重率、皮果糖、肉还原糖、皮还原糖）为样本，并以这5个有效评价指标与2个贮藏效果指标的偏相关系数构建四分图，直观分析不同指标对褐变和自溶的作用大小。

2 结果与分析

2.1 与龙眼果皮褐变指数相关的指标筛选和作用模型的建立

将各品种龙眼果实在不同贮藏时期的果皮褐变指数及其相关指标进行相关分析。与之显著相关的指标（r值，*显著相关，**极显著相关）有：失重率0.693**、皮电导率0.685**、皮Vc-0.535**、皮还原糖0.444**、皮果糖0.506**、皮单双糖比0.524**、皮PPO -0.330*。因子分析结果得到2个公因子，累积贡献率为70.571%（表1），选择载荷值大于0.6的指标作为解释变量（表1中加粗且下划线部分，下文同）。因子F1（果皮氧化还原因子）为42.443%（因子贡献率），解释变量包括：皮还原糖、皮果糖、皮单双糖比、皮PPO-；因子F2（其它因子）为28.127%，包括皮Vc（-）、皮电导率、失重率。可见较高的皮电导率、失重率、皮还原糖、单双糖比例，较低的Vc含量，都有助于促进贮藏过程中龙眼果皮的褐变。根据回归方程F褐变综合评分=0.424 43F1′+0.281 27F2′，F1′和F2′是系统自动给出的各品种各贮藏时期的公因子得分（下文同），系数为其权重（贡献率），由此计算出F褐变综合评分，其与果皮褐变指数的相关系数为0.783**（表2），说明这些指标的选择比较合理，具有较好的信息完整度。

以褐变指数为因变量、7个相关指标为自变量进行逐步回归，得到预测模型（表3）：Y理论褐变指数=-1.593+0.444X失重率+0.077X皮电导率+0.564X皮果糖-0.288X皮还原糖，决定系数为0.866， P值为0；得到有效指标X失重率、X皮电导率、X皮果糖、X皮还原糖，其与褐变指数的偏相关系数分别为0.757、0.693、0.482、-0.370（表3），反应出它们的作用大小；将各指标值代入模型，计算出的Y理论褐变指数与实际褐变指数的相关系数为0.931**（表2），说明该预测模型能够较为真实地反应果实褐变能力。其中，皮还原糖与褐变指数的相关系数、偏相关系数的正负方向不一致，因为后者比前者更能反应变量之间的内在线性关系，且消除了其它因素的影响，因此选择偏相关系数来反应皮还原糖对褐变指数的作用大小和方向更为合理。

2.2 与龙眼果肉自溶指数相关的指标筛选和作用模型的建立

与各品种不同时期的自溶指数显著相关的指标有：失重率0.415*、肉TSS -0.386*、肉葡萄糖 -0.414*、肉果糖 -0.463**、肉还原糖 -0.485**、肉总糖 -0.404*，经因子分析后得到2个公因子，累积贡献率为85.586%（表4）。因子F1（果肉还原糖和质量损耗因子）为50.667%，包括肉还原糖、肉果糖、肉葡萄糖、失重率（-）；因子F2（总糖因子）为34.919%，包括肉总糖，肉TSS。根据回归方程F果肉完好度综合评分=0.506 67F1′+0.349 19F2′，计算F果肉完好度综合评分，其与自溶指数的相关性为-0.555**（表2），说明选择的指标信息基本能够反应出果肉自溶的程度，较高的果肉还原糖、总糖和TSS含量及较低的失重率有助于延缓自溶的发生。

以龙眼果肉自溶指数为因变量、各相关指标为自变量进行逐步回归，得到预测模型（表3）如下：Y理论自溶指数=1.886-0.026X肉还原糖，决定系数为0.235，P值为0.003；有效指标X肉还原糖与自溶指数的偏相关系数为-0.485，由此计算出Y理论自溶指数与实际自溶指数的相关系数为0.485**，说明二者具有较好的一致性（表2）。

2.3 与衰老度相关的指标筛选和作用模型的建立

相关分析结果显示，好果率与褐变指数、自溶指数的相关系数分别为-0.793**和-0.937**，后两者之间的相关系数为0.840**。以6个品种果实不同贮藏时期的自溶指数和褐变指数为变量进行主成分分析，得到1个公因子，方差贡献率为91.991%。根据回归模型F衰老度=0.919 91F1′，计算出每个品种各贮藏时期的F衰老度，其大小在-0.73～2.09之间，相当于好果率在100%～14.67%之间，F衰老度与好果率、褐变指数和自溶指数的相关系数分别为：-0.902**、0.959**和0.959**（表2），说明F衰老度不仅能够很好地反应果实的实际好果率，而且比好果率更能体现自溶指数和褐变指数在果实综合贮藏能力评估中的作用。

将F衰老度与所有指标进行相关分析，与之显著相关的指标有：失重率0.578**、肉TSS -0.353*、肉Vc -0.379*、肉葡萄糖 -0.470**、肉果糖 -0.639**、肉还原糖 -0.610**、肉总糖 -0.387*、皮电导率0.696**、皮Vc -0.508**、皮总糖0.349*、皮还原糖0.539**、皮葡萄糖0.379*、皮果糖0.592**、皮单双糖比0.549**、皮PPO -0.392*，共15个指标。

因子分析结果得到4个公因子，累积贡献率达86.888%（表5）。因子F1（皮糖组分和肉总糖因子）的方差贡献率为44.487%，包括皮葡萄糖、皮果糖、皮还原糖皮总糖、肉TSS（-）、肉总糖（-）、皮PPO（-）、肉Vc（-）；因子F2（果肉单糖和质量损耗因子）的方差贡献率为23.262%，包括肉还原糖、肉果糖、肉葡萄糖、失重率（-）；因子F3（果皮活力因子）的方差贡献率为10.505%，包括皮Vc（-）、皮电导率；因子F4的方差贡献率为8.633%，仅有皮单双糖比。根据回归模型F衰老度综合评分=0.444 87F1′+0.232 62F2′+0.105 05F3′+0.086 33F4′，计算得出F衰老度综合评分，其与好果率、衰老度的相关性分别为-0.385*、0.278（表2）。可见F衰老度综合评分与F衰老度一致性较差，说明选择的指标不太合理，第一、二主成分中果皮、果肉糖分含量占据67.749%的权重，糖类指标太多，其分析结果不能充分体现果实的贮藏效果，一些与衰老度关系密切的指标作用被弱化。

以F衰老度为因变量、各相关指标为自变量进行逐步回归，得到预测模型（表3）：Y理论衰老度=-2.684+0.176X皮果糖+0.357X失重率+0.075X皮电导率，决定系数为0.833，P值为0；得到有效指标X皮果糖、X失重率、X皮电导率，其与F衰老度的偏相关系数分别为0.773、0.689、0.665，由此计算出Y理论衰老度，其大小在-1.17～2.04之间，其中负值对应的好果率都在98%以上，其与F衰老度和实际好果率的相关系数分别为0.908**和-0.804**，具有较好的一致性（表2）。

2.4 与失重率相关的指标筛选和作用模型的建立

与失重率显著相关的指标如下：肉葡萄糖-0.448**、肉果糖-0.704**、肉还原糖-0.630**、肉单双糖比-0.515**、皮电导率0.390*、皮Vc -0.431**、皮总酚0.654**、皮蔗糖-0.385*、皮单双糖比0.344*，共9个指标。因子分析结果得到3个公因子，累积方差贡献率为76.569%，选择载荷值大于0.7的指标作为解释变量（表6）。因子F1（果肉还原糖因子）的方差贡献率为40.324%，包括肉还原糖、肉葡萄糖、肉果糖；因子F2（果皮存储因子）的方差贡献率为22.165%，包括皮总酚（-）、皮蔗糖；因子F3的方差贡献率为14.079%，仅有皮单双糖比。依据回归模型F失重率综合评分=0.403 24F1′+0.221 65F2′+0.140 79F3′，计算得到F失重率综合评分，其与失重率的相关系数为-0.670**（表2），说明选择的变量基本能够解释不同品种不同贮藏时期的失重率差异。

以失重率为因变量、各相关指标为自变量进行逐步回归，得到预测模型（表3）如下：Y理论失重率=6.329-0.061X肉还原糖-0.190X皮蔗糖，决定系数为0.701，P值为0.02，得到有效指标X肉还原糖、X皮蔗糖，其与失重率的偏相关系数分别为-0.806、-0.710，由此计算出Y理论失重率与实际失重率的相关系数为0.837**（表2），说明该模型具有较高的可靠性。

2.5 不同品种龙眼果实低温贮藏性能评估和有效评价指标的作用大小

图1显示，龙眼果实不同贮藏效果表现为规律性分布，褐变指数与自溶指数具有较好的一致性。水眼、东壁、储良、立冬本和后壁埔贮藏21 d、石硖贮藏35 d之前，均保持较低的褐变指数和自溶指数，效果接近；东壁和后壁埔贮藏28 d和35 d、水眼和立冬本贮藏35 d时，褐变指数和自溶指数均达到高水平；立冬本、水眼贮藏28 d，储良贮藏28 d和35 d时，自溶指数中等偏低，但褐变指数中等偏高。由此可以看出，石硖贮藏效果最好，其次储良、立冬本、水眼、东壁，后壁埔贮藏效果最差。

图2显示，在综合贮藏效果中，距离中心0值越远的指标，发挥的作用越大，反之则越小。其中，果皮相对电导率作用最大，然后依次是失重率、皮果糖、肉还原糖和皮还原糖，作用较大的前3个指标与2.3中的衰老度预测指标构成一致。可见，贮藏后期或衰老度增加的龙眼果实明显具有较高的果皮相对电导率、失重率和皮果糖含量，较高的皮还原糖含量对降低褐变指数和自溶指数有一定作用，肉还原糖作用最小。

3 讨论与结论

3.1 研究指标的选择、贮藏效果相关指标的筛选和简化研究

为了实现简便、快捷评价龙眼果实低温贮藏性能的目的，本研究以常规指标为研究对象，监测了果实贮藏过程中的内外品质和生理变化。一类为贮藏效果指标，一类为品质与常规衰老生理指标，能够直接反应果实衰老、品质保持和细胞结构完整程度等。在生产中，经常使用TSS含量来代替糖含量，但龙眼属于高糖、强呼吸类型的水果，不同糖组分在采后贮藏过程中对呼吸作用、果实贮藏寿命和贮后品质的影响不可忽视。本研究筛选出的贮藏效果评价指标具备较高的可靠性，能够直观地评价果实的衰老程度和贮藏性能。其中一些监测指标在个别品种中能够较好地解释果实衰老的原因，但在多品种大样本的研究中，则不一定具有普遍性；也可能出现一些新的指标关系，但需要进一步研究与验证。

因子分析法在大样本多变量研究中，可以起到筛选特征指标、抽取综合因子和简化分析结果的作用[29-30]，本研究运用该法得到龙眼果实4种贮藏效果的综合评价，得到的特征指标、公因子及其贡献率基本上能够反映出不同品种不同贮藏时期的贮藏效果差异及其发生原因。而衰老度综合评分结果还表明，只有正确选择分析变量，综合评价结果才会可靠；而笔者在开展相关研究工作时，选择的指标很可能不能量化地反映所要研究的问题，需要进一步分析其作用大小，才能确定指标的意义。

3.2 影响各贮藏效果的常规有效指标的筛选和预测模型的意义

运用逐步回归分析方法，对褐变指数、自溶指数、衰老度和失重率分别建立了预测模型，决定系数分别为 0.866、0.235、0.833、0.701，可见，除自溶指数外，其它3个模型基本上能够满足预测要求，解释水平>70%，其中褐变指数预测模型解释度最高。本研究仅是对影响龙眼果实低温贮藏效果的常规指标开展研究，其结果具备的是常规指标的预测意义，随着研究方法的改进和研究思路的开拓，不断引入新的指标，可以得到更为理想的预测模型，为今后龙眼果实贮藏特性和保鲜技术研究提供更加明确的研究目标。

3.3 各有效评价指标与果实贮藏期间衰老的关系

关于失重率和皮电导率在龙眼采后衰老过程中的作用和表现已有不少报道[13，31-32]，而本研究则明确了它们在龙眼贮藏性能评估中的作用大小与评估方式；其它指标如皮果糖与褐变、肉还原糖与失重率、果肉糖组分与自溶的关系，尚未见有相关报道。作为重要的品质因子，果肉糖组分水平变化与自溶的发生和发展具有明显的一致性[1-3]；在板栗种子成熟前后[33]、香菇贮藏期间[34]，还原糖含量与果实褐变程度都显著相关，研究认为果实褐变与非酶促褐变有关，或者与酶促褐变同时存在。龙眼果皮中含有的黄酮类化合物槲皮素[35]为含邻位酚羟基黄酮类化合物，与自由基反应后可以形成较为稳定的共轭半醌式自由基，表现为较强的抗氧化性，但黄酮3位上的羟基被糖基化后，其抗氧化性则会明显降低[36]。用微波处理胡柚后，其中的黄烷酮糖苷可分解为对应的抗氧化能力更强的黄烷酮糖苷配基，并显著提高胡柚皮的抗氧化能力[37]。由此推测，龙眼果皮中的糖类物质可能通过非酶促褐变或形成黄酮糖苷的方式影响果皮褐变，本研究也证实，果皮中较高的果糖含量可以促进褐变发生，但其内在的作用机理有待进一步深入研究。

另外，失重率既是一项常规的生理变化指标，也是贮藏效果指标，其与龙眼果皮褐变程度具有较高的一致性[13，31]，而失重是果肉呼吸消耗的重要表现形式。贮藏期间果肉糖组分的变化与果皮褐变的进程是并行关系还是相互影响，需要进一步探索研究。

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