PVP对大久保桃贮藏品质和褐变的影响

杨青珍，王 锋，2，*（.运城学院生命科学系，山西 运城 044000；2.运城学院科技产业处，山西 运城 044000）



PVP对大久保桃贮藏品质和褐变的影响

杨青珍1，王 锋1，2，*
（1.运城学院生命科学系，山西 运城 044000；2.运城学院科技产业处，山西 运城 044000）

研究不同质量浓度聚乙烯毗咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）对大久保桃果实品质和褐变的影响。结果表明：不同质量浓度的PVP处理可有效延缓果实软化和出汁率、还原糖含量的升高，保持较高的可滴定酸和VC含量，降低果实的褐变指数，其中3 mg/mL PVP处理的效果最好。PVP处理可减少桃果实冷藏期间丙二醛积累和细胞膜透性的增加，抑制过氧化物氧化酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶活性。这说明，PVP可减轻果实褐变，保持果实营养品质，具有较好的应用前景。

桃；聚乙烯毗咯烷酮；贮藏；果实品质；褐变

大久保桃（Prunus persica L.Batsch ‘Okubo'）果型秀美，肉质细，汁多味甜，品质上，目前仍是我国华北地区主栽品种之一［1-2］。但由于该品种柔软多汁，成熟期多集中盛夏高温季节，采后极易腐烂变质。低温可有效延长桃果实的贮藏期，但易表现果肉褐变、木质化或絮状败坏、风味丧失等现象。因此，减轻冷藏桃果肉褐变发生，提高果实品质，是解决其贮藏保鲜问题的关键。

聚乙烯毗咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）是一种高分子表面活性剂，具有良好的成膜性、低毒性和高分子表面活性等特点，已在食品工业中广泛应用，如作为啤酒、葡萄酒、醋和菜等食品加工方面的澄清剂和稳定剂及糖果食品的包衣材料等［3-7］。PVP在桃保鲜中的应用已有一些报道。研究［8-9］证明，PVP处理可降低常温和低温冷藏期间桃果实的呼吸强度，保持较好的果实硬度，抑制可溶性固形物、还原糖含量增加，并有效延缓VC、可滴定酸含量的下降。PVP处理还明显抑制多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、过氧化物酶（peroxidase，POD）和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活性，延缓果实的衰老褐变，但PVP保持果实品质、抑制果实褐变的机理尚不十分清楚，且有关PVP保鲜多集中于水蜜桃［10-11］材料的研究上，对大久保桃贮藏效果的研究鲜见报道。因此，本研究采用PVP对大久保桃进行涂膜处理，研究PVP对冷藏桃果实褐变和品质影响，以期提出新的高效安全的桃冷藏保鲜技术，为PVP在桃贮藏保鲜中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试材料大久保桃采自山西省运城市盐湖区果业局桃示范园，采收结束后1 h内运回实验室。挑选无病虫害、无机械损伤、果型端正、色泽一致、八成熟的果实为实验材料。

PVP（食品级） 河南锐高生物科技有限公司；愈创木酚 国药集团化学试剂有限公司；邻苯二酚天津市大茂化学试剂厂；L-苯丙氨酸 天津市瑞金特化学品有限公司。

1.2 仪器与设备

FT327型果实硬度计 意大利Effegi公司；TGL16M冷冻离心机 湖南湘立科学仪器有限公司；UV-5500PC型紫外-可见分光光度计 上海元析仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 材料处理

将果实随机分为4 组（每组150 个果实，进行3 次重复处理），分别置于0（蒸馏水对照）、1、3、5 mg/mL PVP溶液浸泡10 min，取出自然晾干，用0.045 mm厚的聚乙烯保鲜袋分装，每袋装果30个，袋口用橡皮筋绕两圈以透气保湿。果实在（0±0.5）℃、90%相对湿度条件下贮藏60 d。贮藏过程中，定期取30 个果进行相关指标测定。

1.3.2 指标测定

硬度用果实硬度计（意大利产，FT327型，探头直径为1 cm）测定［12］；可溶性固形物含量采用WYT-1型手持折光仪进行测定；还原糖含量测定参照曹健康等［13］的方法；出汁率测定参照王友升等［14］方法，称取10 个果肉块（直径6 mm，厚6 mm），然后装入垫有吸水棉的离心管中，3 000 r/min离心10 min，取出称质量，以果肉离心后的质量损失率作为出汁率，计算如式（1）所示：

褐变指数参考王贵禧等［15］方法，计算如式（2）所示：

可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定（按苹果酸计）［16］；VC含量测定采用2，4-二硝基苯肼比色法；细胞膜相对透性测定参照曹建康等［13］方法；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量测定参照Dhindsa等［17］方法；POD活性测定参照Hammerschmidt等［18］的方法，以每克果肉470 nm波长处每分钟吸光度变化0.001为1 个酶活单位，以U/g表示；PPO活性测定采用王玉萍等［19］的方法，以每克果肉398 nm波长处每分钟吸光度变化0.001为1 个酶活单位，以U/g表示；PAL活性测定参照高俊凤［20］的方法，以每克果肉290 nm波长处每小时吸光度变化0.01为1 个酶活单位，以U/g表示。

1.4 数据统计分析

采用DPS 9.50版软件进行统计处理，采用Duncan's进行差异显著性分析［21］。P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 PVP对桃果实硬度影响

图1 PVP对桃果实硬度的影响Fig.1 Effect of PVP treatment on firmness of peach fruits

由图1可知，桃果实硬度在贮藏期间表现为先上升后下降趋势。对照果实的硬度下降迅速，贮藏20 d后其值始终处于较低水平，且与PVP处理间达到差异显著水平（P＜0.05）。贮藏30 d至结束3 mg/mL PVP处理的果实硬度始终处于较高水平，并与其他两个PVP处理达差异显著水平（P＜0.05）。PVP能有效抑制桃果实硬度下降，可间接地反映其在维持细胞壁完整性、保持高水平的细胞区域化程度、降低果实酶促褐变等方面发挥了重要作用。

2.2 PVP对桃果实可溶性固形物含量影响

由图2可知，桃在贮藏的整个过程中，可溶性固形物含量呈波浪变化，但变化幅度不大。PVP处理与对照之间差异不显著，PVP处理间差异亦不显著，说明PVP对桃的可溶性固形物含量没有太大影响。

图2 PVP对桃果实可溶性固形物含量的影响Fig.2 Effect of PVP treatment on soluble solids content of peach fruits

2.3 PVP对桃果实还原糖含量的影响

图3 PVP对桃果实还原糖含量的影响Fig.3 Effect of PVP treatment on reducing sugar content of peach fruits

由图3可知，还原糖含量随贮藏时间的延长呈上升趋势，特别是在贮藏中后期上升迅速。对照果实的还原糖含量含量上升最快，在贮藏30 d后其还原糖含量显著高于PVP处理果实（P＜0.05）。PVP处理之间在贮藏前中期差异不显著，但在贮藏60 d时1 mg/mL PVP处理桃果实的还原糖含量急剧升高，其值显著高于其他PVP处理的果实（P＜0.05）。

2.4 PVP对桃果实出汁率的影响

图4 PVP对桃果实出汁率的影响Fig.4 Effect of PVP treatment on juice extraction rate of peach fruits

由图4可知，在贮藏整个过程中，对照和5 mg/mL PVP处理变化趋势表现为前期缓慢上升，中期上升迅速，后期变化较小。1 mg/mL和3 mg/mL PVP处理变化幅度较小。贮藏30 d至贮藏结束，对照出汁率显著高于PVP处理，PVP处理间出汁率差异亦显著（P＜0.05），其中3 mg/mL PVP处理出汁率最低。说明PVP处理对桃的出汁率有较大影响，其中3 mg/mL PVP抑制出汁率升高效果最好。

2.5 PVP对桃果实可滴定酸含量的影响

图5 PVP对桃果实可滴定酸含量的影响Fig.5 Effect of PVP treatment on titratable acids content of peach fruits

由图5可知，桃在贮藏期间可滴定酸含量呈下降趋势，前中期下降较快，后期下降缓慢。在贮藏的整个时期，对照的可滴定酸含量最低，且与PVP处理差异显著（P＜0.05），说明PVP处理能较好抑制可滴定酸含量降低。PVP处理间差异显著（P＜0.05），3 mg/mL PVP处理可滴定酸含量较高，说明用3 mg/mL PVP处理能较好抑制桃可滴定酸含量降低。

共发放调查问卷1 200份，回收有效问卷1 077份，有效回收率89.75%。977名医学生中，男403例，女574例，其中18岁以下者占2.97%，18～25岁者占比96.93%，2017级227例（23.23%），2016级275例（28.15%），2015级263例（26.92%），2014级212例（21.7%）；参与过医患沟通课程者93例（2014级麻醉专业46例、2014级临床专业47例），未参加过者884例，及100名非医学生。

2.6 PVP对桃果实VC含量的影响

图6 PVP对桃果实VC含量的影响Fig.6 Effect of PVP treatment on VC content of peach fruits

由图6可知，桃VC含量在贮藏整个时期表现为下降趋势，在贮藏前期下降速率较快，中后期下降速率较慢，其中对照下降最快，5 mg/mL PVP处理在前10 d下降较对照和其他PVP处理缓慢，在10～20 d 5 mg/mL PVP处理下降速率较其他处理快。在贮藏的整个时期，PVP处理与对照间差异显著，PVP处理间差异亦显著，30 d 后3 mg/mL PVP处理果实VC含量显著高于其他处理（P＜0.05）。说明PVP处理能较好抑制桃VC含量下降，其中3 mg/mL PVP处理效果最好，能较好保持桃的品质。

2.7 PVP对桃果实褐变指数的影响

由图7可知，桃果实褐变指数随贮藏时间的延长呈上升趋势。PVP处理抑制了桃果实褐变指数的上升，特别是在贮藏中后期与对照差异达显著水平（P＜0.05）。PVP处理间在贮藏前中期差异不显著，但在贮藏50 d后3 mg/mL PVP处理的褐变指数显著低于其他组PVP处理（P＜0.05）。

图7 PVP对桃果实褐变指数的影响Fig.7 Effect of PVP treatment on browning index of peach fruits

2.8 PVP对桃果实细胞膜透性的影响

图8 PVP对桃果实细胞膜透性的影响Fig.8 Effect of PVP treatment on membrane permeability of peach fruits

由图8可知，桃果实细胞膜透性随贮藏时间的延长呈上升趋势，对照果实的细胞膜透性上升迅速，其值始终高于PVP处理果实，并在贮藏30 d至结束与PVP处理差异达显著水平（P＜0.05）。3 mg/mL PVP处理显著抑制了桃果实细胞膜透性的上升，其值在贮藏期间始终处于较低水平，并从贮藏40 d开始其值显著低于其他两个PVP处理（P＜0.05）。这表明PVP处理保护了桃果实细胞膜的完整性，有利于保持酶与酚类物质呈区域化分布，从而抑制了果肉褐变发生。

2.9 PVP对桃果实MDA含量的影响

图9 P VP对桃果实M DA 含量的影响Fig.9 Effect of PVP treatment on MDA content of peach fruits

2.10 PVP对桃果实POD活性的影响

由图10可知，POD活性在贮藏过程中呈现先上升后下降趋势，PVP处理抑制了酶活性的上升，贮藏20～50 d其值显著低于对照，而PVP处理间差异未达显著水平（P＜0.05）。

图10 PVP对桃果实POD活性的影响Fig.10 Effect of PVP treatment on POD activity of peach fruits

2.11 PVP对桃果实PPO活性的影响

图11 P VP对桃果实P PO活性的影响Fig.11 Effect of PVP treatment on PPO activity of peach fruits

由图11可知，PPO活性在贮藏过程中呈现上升趋势，对照果实的酶活性在贮藏中后期上升迅速，贮藏40～60 d其值显著高于PVP处理（P＜0.05）。3 mg/mL PVP处理比其他PVP处理较好地抑制PPO活性的上升，其值始终处于较低水平，且贮藏40～60 d与1 mg/mL PVP处理差异达显著水平（P＜0.05）。

2.12 PVP对桃果实PAL活性的影响

图12 PVP对桃果实PAL活性的影响Fig.12 Effect of PVP treatment on PAL activity of peach fruits

由图12可知，PAL活性在贮藏过程中总体呈现先上升后下降的趋势。在贮藏过程中对照果实的酶活性始终处于较高水平，特别是在贮藏中后期其值显著高于PVP处理果实（P＜0.05）。3 mg/mL PVP处理果实自贮藏30～60 d其PAL活性始终处于较低水平，在贮藏后期与1 mg/mL PVP处理差异达显著水平（P＜0.05）。PVP处理抑制POD、PPO和PAL活性可能有利于抑制桃果肉酶促褐变的发生。

3 讨 论

研究结果表明，PVP处理桃果实可显著降低可滴定酸、VC含量损失，抑制果实出汁率升高、硬度下降和还原糖含量的上升，这与PVP对绿芦笋［22］作用效果相似。其保鲜机理可能是PVP在果实表面形成半透膜，第一方面能够有效限制膜内外O2和CO2的气体交换，减少果实和氧接触，能够有效减弱采后果实的呼吸强度［23-24］，陈奕兆等［8］研究水蜜桃结果表明，0.1% PVP处理减弱桃果实的呼吸强度，推迟并降低桃呼吸高峰；第二方面PVP具有较好的络合能力，能够抑制果实表面与乙烯生成相关酶活性［8］，有效延缓桃果实软化，抑制其衰老；第三方面，PVP在抑制物质分解方面有一定的作用［11］，能够抑制可滴定酸、VC等物质分解。同时，由于薄膜将果实与外界环境分隔开，使得果实与外界环境的接触大大减少，从而降低了果实氧化和环境中有害微生物对果实的侵染率，进而达到保鲜和抗菌目的。

酚类物质酶促氧化是果实发生褐变的关键，而PAL、PPO和POD是引起果实褐变的关键酶［25-27］。这些酶能将果实中的酚类物质氧化为颜色更深的醌类物质，从而导致果实组织发生褐变。正常状态下，果实中酶与酚类物质呈区域化分布，二者互不接触，因而不会发生酶促褐变反应。但由于果实的衰老和低温逆境胁迫，果实的细胞膜结构遭到破坏，相对膜透性增强，导致酶与酚类物质的区域性被打破，从而引发果肉褐变。闫世杰［28］研究发现果实组织中区域化破坏的表现为MDA含量和细胞膜透性的升高。张佳俊等［29-30］在采后桃果实褐变机理研究中发现，在大久保、保佳俊等5 个品种桃果实褐变过程中，PAL和PPO活性及细胞膜透性上升是果实褐变的直接因素。本研究发现，随着贮藏时间的延长，大久保桃果实褐变指数上升的同时PPO活性、MDA含量以及细胞膜透性均呈现不同程度的上升趋势。进一步做相关性分析表明，桃果实中PPO活性、MDA含量和细胞膜透性的相关性较高，且均呈显著正相关，分别为0.855*、0.867*和0.795*，说明这些指标与桃果实褐变密切相关，这与窦世娟等［31］在桃果实上的研究结果一致。在本研究中 POD活性与褐变指数呈负相关，这说明POD在桃果肉褐变中并未发挥重要作用，可能发挥了抗氧化酶的作用，但其机理尚不清楚，有待于进一步研究。

采用适当的物理化学措施可以抑制贮藏期果实褐变发生。单体敏等［32］研究发现，外源甜菜碱减轻桃果肉褐变发生与抑制PPO和POD活性有关。1 mg/mL PVP涂膜处理能有效抑制桃果实低温贮藏期间PPO和POD活性，从而减轻褐变［11］。水杨酸在一定程度上抑制中华寿桃果实褐变，是水杨酸维持细胞膜完整，减轻膜脂过氧化，抑制PPO活性综合作用的结果［33］。本研究中也得到类似结果，PVP 处理显著抑制了果肉褐变的发生，这可能与PVP对酚类化合物具有络合作用有关［23］，也是PVP抑制MDA含量和细胞膜透性上升及POD、PPO、PAL等酶活性作用的结果。

综上所述，PVP处理有效延缓了大久保桃果实软化、出汁率升高、可滴定酸和VC含量下降及还原糖含量的升高，降低了褐变指数、MDA含量和细胞膜膜透性的上升，并有效抑制了POD、PPO和PAL活性的上升，从而有效抑制桃果肉褐变，保持果实品质。其中3 mg/mL PVP处理效果最好。

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Effect of Polyvinyl Pyrrolidone on the Quality and Browning of ‘Okubo' Peach Fruits during Storage

YANG Qingzhen1， WANG Feng1，2，*
（1.Department of Life Sciences， Yuncheng University， Yuncheng 044000， China；2.Department of Science and Technology， Yuncheng University， Yuncheng 044000， China）

The effects of postharvest dipping with different concentrations of polyvinyl pyrrolidone （PVP） on the quality and browning of peach （Prunus persica L.Batsch ‘Okubo'） during cold storage were investigated.The results showed that PVP treatment at various concentrations significantly slowed down fruit softening， retarded the increase in juice extraction rate and reducing sugar content， and maintained higher levels of titratable acids and VC.Moreover， PVP treatment decreased the browning index， and the best effect was observed at 3 mg/mL.PVP treatment inhibited the increase in malonaldehyde （MDA）content and membrane permeability， and also suppressed the activities of peroxidase （POD）， polyphenol oxidase （PPO） and phenylalanine ammonia lyase （PAL）.These results indicated that PVP could reduce browning and maintain eating quality of cold-stored peach fruits， thus having potential application in the postharvest industry.

peach； polyvinyl pyrrolidone； storage； quality； browning

10.7506/spkx1002-6630-201614048

S663.4

A

1002-6630（2016）14-0264-06

杨青珍， 王锋.PVP对大久保桃贮藏品质和褐变的影响［J］.食品科学， 2016， 37（14）: 264-269.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614048. http://www.spkx.net.cn

YANG Qingzhen， WANG Feng.Effect of polyvinyl pyrrolidone on the quality and browning of ‘Okubo' peach fruits during storage［J］.Food Science， 2016， 37（14）: 264-269.（in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201614048. http://www.spkx.net.cn

2015-11-17

博士基金启动项目（YQ-2014025）；运城学院院级项目（CY-2013009）

杨青珍（1975—），女，副教授，博士，主要从事果蔬采后生理与分子生物学研究。E-mail：yqz757575@163.com

*通信作者：王锋（1978—），男，副教授，硕士，主要从事生物生理与分子生物学研究。E-mail：w-971@163.com