橄榄果实品质及采后生理的研究进展

2014-03-06 11:07杜正花陈清西
亚热带农业研究 2014年4期
关键词:橄榄鲜食福建

杜正花,陈清西,王 威

(福建农林大学园艺学院,福建 福州350002)

橄榄[Canarium album (Lour.)Raeusch.]为橄榄科(Burseraceae)橄榄属(Canarium)常绿乔木,又称青果,为南方特色果品。其果实营养丰富,具有较高的药用价值及保健功效[1-2]。橄榄果实可用于加工和鲜食,绝大部分品种因质地粗硬,口味苦涩,只能用于加工果脯、果汁、果酒[3]、果醋[4]、酸奶[5]等,而品质优良的鲜食橄榄则供不应求[6-7],价格也不断上涨。橄榄果实能否用于鲜食与口感密切相关,而口感以果实理化性质为依据,因此对橄榄果实品质及采后生理变化开展研究尤为重要。本文就近年来相关研究进行综述,旨在为橄榄果实鲜食品质及采后生理学的研究提供参考。

1 采后品质

1.1 鲜食品质

外观和口感是橄榄果实鲜食品质评价的主要内容。橄榄果实在贮藏过程中保持原有颜色,虽饱满度和光泽度略有降低,但不影响外观品质,且品种间表现无明显差异[8]。橄榄口感是在理化测评的基础上进行感官测评,但由于缺乏理化性质与口感的相关性研究,因而仍以感官测评为主[9],即从果肉质地、化渣程度、风味、回甘程度等方面进行评价[6]。林玉芳等[10]对福建省20 个橄榄品种(系)相关鲜食品质因子进行研究,提出多酚、总糖、含水率是评价橄榄鲜食品质的主要指标,酚糖比低较适宜鲜食。

1.1.1 酚类化合物 酚类化合物属于植物体内丰富的次生代谢产物[11],具有优良的生理活性,以及明显的涩味、苦味[12],主要包括简单酚类、黄酮类、酚酸类、木脂素类、香豆素类、茋类和鞣质类等化合物[13-15]。橄榄果实的酚类物质主要集中在果肉,其成分以含苯甲酰结构的酚酸类为主[16]。橄榄果实多酚提取物具有较高的自由基清除能力及较强的抗氧化能力[17]。林玉芳等[18]得出了橄榄果实总多酚的最佳提取条件为:体积分数为50%的乙醇,浸提2 h,浸提温度40 ℃,料液比(g∶mL-1)为1∶30,多酚提取率可达32.13%。进一步研究发现,橄榄果实中主要的多酚物质是鞣花酸,其次是芦丁、没食子酸甲酯、金丝桃苷[19]。

1.1.2 糖类物质 利用高效液相色谱法(HPLC)对橄榄糖类组分进行分析表明,橄榄果实含有蔗糖、葡萄糖和果糖,主要为蔗糖,不同地区、不同品种(株系)之间,各糖类组分差异很大[20]。总糖在果实贮藏过程中被降解,为呼吸所消耗,表现为下降趋势[8,21]。肖振林等[22]研究表明,橄榄果实贮藏30 d 后总糖含量仅为贮藏前的42.32%,继续贮藏至110 d,基本保持不变,品种间变化趋势没有显著差异。

1.2 其他品质

衡量橄榄果实品质的还有黄酮类化合物、可溶性固形物(total soluble solids,TSS)、膳食纤维(total dietary fiber,TDF)、矿质元素、蛋白质、VC和有机酸等指标。

1.2.1 黄酮类化合物 黄酮类化合物是天然的抗氧化物质,可以作为植物生长发育过程中的调节物质,提高植物在某些逆境胁迫中的抗性[23]。橄榄总黄酮提取物具有良好的抗氧化能力,其清除超氧阴离子的能力最强,羟自由基(·OH)和1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH)次之[24]。田应娟等[25]研究也表明,橄榄总黄酮提取物对·OH 和DPPH 均有较强的清除能力。

1.2.2 TSS、TDF 和矿质元素 橄榄果实在成熟期间果肉TSS 含量略微增加(13.36% -13.97%),在贮藏过程中略下降(11% -12%),品种间没有明显差异[8,26-27]。

TDF 可分为水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF)和不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)[28],具有降血糖、血脂、血清胆固醇等作用[29-31]。橄榄果实中TDF 含量较高,约37.40 -50.36 g·kg-1,IDF 含量为28.21 -42.37 g·kg-1,SDF 含量为6.97 -10.31 g·kg-1,品种间差异显著,TDF、SDF 和IDF 含量随果实生长呈逐渐增加的趋势[32]。

含矿质元素多的橄榄品种,适合做药用或制饮料。衷明华等[33]研究表明,粤东地区21 个橄榄品种(土榄、下院、丁香、青皮、甜种、马岗6 号、马岗3 号、锡一号、马岗4 号、马岗7 号、老鼠牙、三棱、汕榄、四棱、马岗1 号、小丁香、西坑土种、东山一号、铁种、马岗2 号、香种)果实中10 种矿质元素含量有所差异,但高低顺序基本一致,表现为:Ca >Mg >Na >Fe >Mn >Zn >Cu >Cr >Co >Ni。

1.2.3 蛋白质、Vc 和有机酸 在贮藏过程中,橄榄果实的蛋白质含量呈下降趋势[27,34],Vc 被氧化而降低,且不同品种之间Vc 含量变化差异显著[22,34],有机酸因被消耗也呈现下降趋势[34]。家用微波炉处理能有效降低有机酸和蛋白质含量[35],单果包装也能延缓贮藏期间Vc、蛋白质含量的变化[27],从而保持较好的品质。但果实受到机械损伤后,在贮藏过程中有机酸和Vc 含量减少而导致其品质下降[36]。相关温度试验表明,10 ℃下贮藏效果最好,能够保持较好的品质[37];2 -6 ℃对果实产生冷害,导致褐变的发生,从而降低品质,因此保持橄榄果实较好品质的温度范围为6 -10 ℃[38]。

2 采后生理

2.1 呼吸作用及细胞膜透性

呼吸作用影响着果实的品质、贮藏寿命以及生理病变[39]。林河通[26]以‘檀香’为试材研究表明,橄榄果实属于呼吸跃变型果实,在(20 ±1)℃贮藏条件下,24 d 出现明显的呼吸高峰。肖振林等[22]报道,常温下,4 个品种(‘檀香’、‘惠圆’、‘自来圆’和‘长营’)果实呼吸强度基本一致,在贮藏过程中呼吸强度增大,第70 天时呼吸强度进入高峰期,随后呼吸强度有所下降,4 个品种间表现一致。低温(4 和8 ℃)可延缓橄榄果实呼吸高峰的出现,但温度过低(4 ℃)反而会导致呼吸强度增大,加快营养物质消耗,降低果实品质[40]。黄原胶、壳聚糖、卵磷脂等涂膜剂处理可以降低橄榄果实呼吸强度,延缓果实品质的下降[41]。

除呼吸作用外,果实衰老与细胞膜透性的上升有关,细胞膜完整性可用电导率表示[42]。2 -6 ℃的低温贮藏条件可破坏橄榄果实细胞膜结构,细胞电导率显著上升[42]。陈莲[40]研究表明,‘檀香’果实冷藏过程中,电导率呈逐渐上升趋势,且在整个贮藏期间,4 ℃下电导率都大于8 ℃。林河通[26]研究表明,橄榄果实采后衰老过程中细胞电导率增大,外源乙烯(1000 或2000 μL·L-1)可破坏细胞膜结构的完整性,导致细胞电导率明显上升,加速衰老。

2.2 防御体系

2.2.1 内源性抗氧化物质 抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)和还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)均属于果实内源抗氧化物质,在提高果实抗氧化能力、延缓果实衰老方面起着重要作用[43-46]。橄榄果实在低温胁迫下(4 ℃),可通过自身代谢调节,提高果皮和果肉AsA 和GSH 含量,以抵抗不利的外界胁迫[40]。

2.2.2 采后主要酶 橄榄果实品质及果实内部多数生理反应与其相应的酶类密切相关。目前对橄榄果实采后酶研究较多的为多酚氧化酶(pdyphnel oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)。

PPO 和POD 是调控橄榄酚类代谢的关键酶[47],与果实的酶促褐变及成熟衰老密切相关[48-49]。橄榄果实受到机械损伤后,PPO、POD 活性上升,加速了衰老进程[36]。谢倩等[50]对橄榄果实中PPO 和POD 酶学特性进行研究,结果表明,PPO 和POD 分别以儿茶酚和愈创木酚为底物,反应时间均不宜超过8 min,最适pH 值分别为7.5 和7.6,最适温度分别为60 和40 ℃。詹嘉红等[42]试验表明,PPO 活性受到多种条件限制,在pH 为2.5 时酶活性受到强烈抑制;低于10 ℃或高于55 ℃则酶活性快速下降,且抗坏血酸、L-半胱氨酸、亚硫酸钠、偏重亚硫酸钾等化学物质对PPO 活性均有明显的抑制作用。黄春秋等[51]研究表明,热处理(热水)能钝化橄榄PPO 活性,有效抑制酶促褐变的最佳温度为72 ℃,时间为2 min。另外,潘东明等[52]报道,PPO 活性在橄榄贮藏期间增强,在室温条件下,PPO 活性表现为贮藏前期平稳、中期增强、后期下降,至采后53 d 时出现峰值;在低温条件下,PPO 活性则表现为前期增强而中后期下降,至采后33 d 时出现明显的峰值。林河通等[8,53]对POD 研究表明,在橄榄果实成熟衰老过程中POD 活性增强。经外源乙烯(1000 或2000 μL·L-1)处理后,橄榄果实POD 活性增强[8],低温贮藏可降低橄榄果实POD 活性,延缓果实衰老[26]。

SOD、CAT、POD 是植物体内活性氧自由基酶促清除体系的主要酶类[54]。肖湘等[55]研究表明,橄榄果实SOD 对热稳定,在pH 7 -9 范围内稳定,对H2O2和氰化钾敏感。潘东明等[52]报道,在(8.5 ±0.5)℃低温下,橄榄果实SOD 和CAT 活性变化幅度小,而在(4.5 ±0.5)℃低温下,橄榄果实发生冷害,SOD 和CAT活性变化大;陈莲[40]试验也表明,低温(4 ℃)胁迫使橄榄果实产生大量自由基,从而诱导SOD 和CAT 活性上升。

3 展望

随着对橄榄果实品质及功能成分研究的深入,市场对橄榄鲜果的需求量日益增多。目前品质优良的鲜食橄榄较少,普通橄榄则因口味苦涩而影响其在主产地以外的销售。而橄榄的苦涩味与多酚类物质密切相关,且果实内糖类物质含量的提高可以在一定程度上掩盖苦涩味,因此未来对橄榄鲜食品质的研究应从橄榄果实酚代谢和糖代谢方面入手。

一些科技工作者对橄榄果实采后生理方面做了多方面的研究[56-57],但关于橄榄果实采后品质调控的报道比较少,尤其是利用物理方式(如冷激、紫外线)对采后橄榄品质进行调控及其作用机制有待进一步研究。另外,以往的研究多局限于普通橄榄如‘长营’、‘檀香’等,对于清淡型橄榄如‘福榄1 号’、‘马坑’等的采后生理研究较少。因此,未来研究工作可从清淡型橄榄和普通橄榄入手,从生理生化及分子生物学水平开展相关研究。

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