李果实冷藏期间能量物质与乙醇含量关系的研究

李晓灿，程卫，焦慎江，王良，顾玉红，赵志磊，*

（1.河北大学质量技术监督学院，河北保定071002；2.保定市园林局竞秀公园管理处，河北保定071000；3.河北农业大学生命科学学院，河北保定071000）

李果实冷藏期间能量物质与乙醇含量关系的研究

李晓灿1，程卫1，焦慎江1，王良2，顾玉红3，赵志磊1，*

（1.河北大学质量技术监督学院，河北保定071002；2.保定市园林局竞秀公园管理处，河北保定071000；3.河北农业大学生命科学学院，河北保定071000）

为探明李果实冷藏期间能量物质与乙醇含量的关系，利用高效液相色谱法及气相色谱-质谱联用技术分别对两种不同成熟度‘安格诺’李果实中的能量物质及乙醇含量进行测定，分析各能量物质及能荷值与乙醇含量的相关性，结果表明：不同成熟度李果实在冷藏期间ATP、ADP及AMP含量变化趋势差异较大；经相关性分析发现，中等成熟度的李果实中ATP、ADP及AMP含量与乙醇含量均成正相关，其中，ATP含量与乙醇含量成显著正相关，r=0.971；而高等成熟度的李果实中ATP及AMP含量与乙醇含量均成负相关，ADP含量与乙醇含量成显著正相关，r=0.954；另外，这两种不同成熟度李果实中的能荷值与乙醇含量均成负相关，较低的能荷可促进乙醇含量的增加，进而影响果实风味劣变，本研究从能量供应与亏损角度揭示了李果实采后风味劣变的原因，为采取合理措施保障果实正常能量需求，延长贮藏期提供了技术理论支持。

高效液相色谱；‘安格诺’李果实；能量物质；能荷；乙醇

能量是维系生物生命活动的基础。生物体内的能量物质主要是由ATP、ADP和AMP组成，这3种能量物质决定了的能荷大小，表示生物体内能量物质的可利用水平。能量水平是影响果实采后生理状态的一个重要因素［1］，果实采后贮期组织细胞的能量状态对保持细胞膜的完整性发挥了重要作用［2］。有研究表明果实的衰老和能量供应水平呈现负相关性，当能量水平下降时直接导致荔枝［3-4］、苹果［5］、梨［6］等多种果实的衰老。果实在低温贮藏下发生冷害也与能量供应不足有关［7］，果实能量亏损越多，冷害发生越严重。此外，低温引起砂糖橘果实线粒体功能失调，导致能量缺乏，从而导致砂糖橘乙醇含量上升，这与砂糖橘的风味劣变密切相关。目前，鲜见关于李果实冷藏期间能量物质组分和含量变化及其对乙醇含量影响的报道。本文以‘安格诺’李果实为试验试材，通过分析能量物质的含量及能荷的变化对乙醇的影响，旨在阐明李果实冷藏期间果实能量水平与风味劣变的关系。

1材料与方法

1.1试验材料

以晚熟品种“安格诺李”为试材，根据花后发育时间分中等成熟度（采收时果皮呈深紫色，底色发黄，果实硬）；高成熟度果（果皮呈紫黑色，底色发紫，果肉基部发软）。两个成熟度采收，采后李果实运到实验室预冷后，挑选出大小一致、没有病、虫害及机械损伤的果实置于果框中，每个成熟度100个果实，在0℃下贮藏75 d（RH 90%～95%）。每隔25天取25个果实去皮后取果肉经液氮速冻后-80℃储藏。

1.2HPLC测定李果实中的能量物质

1.2.1样品前处理

准确称取12 g李果实样品于研钵中，迅速研磨充分后，加入6 mL预冷的高氯酸冰浴提取10 min，匀浆液在4℃、10 000 r/min条件下离心20 min，吸取5 mL上清液并迅速用氢氧化钾溶液中和至pH6.8，冰浴沉淀高氯酸钾30 min，再于4℃、10 000 r/min条件下离心30 min，吸取上清液过0.45 μm的水系滤膜，过滤后待测，每个样品重复进样3次。

1.2.2液相色谱分析条件

Agilent TC-C18（5 μm，250 mm×4.6 mm）柱分离，柱温：35℃；流动相：0.05 mol/L的磷酸二氢铵溶液（pH=6.25，含5%甲醇）；流速：1.0 mL/min；进样量：20 μL；检测波长：254 nm。采用外标法定量分析。李果实样品中能量物质HPLC色谱图见图1。

1.2.3能荷的测定方法

按照Chen等［8］介绍的能荷（EC）的计算公式呈现不同成熟度的李果实冷藏期间的能荷变化。

图1　李果实样品中能量物质HPLC色谱图Fig.1HPLC chromatogram of the energy substance in the fruit samples

式中：［ATP］、［ADP］、［AMP］分别表示ATP、ADP、AMP的含量。

1.3GC-MS测定李果实中的乙醇

1.3.1样品前处理

将李果实350.0 g研磨成果浆搅拌均匀，称量8.0 g果泥放在20 mL顶空样品瓶中，加入氯化钠2.4 g，使用玻璃棒对果浆进行搅拌，将瓶口密封，放进恒温40℃恒温水浴30 min。用固相微萃取萃取头吸附30 min将萃取头插入到气相色谱仪中采集数据。

1.3.2色谱－质谱联用条件

色谱柱使用Thermo TG-WAXMS（60 m×0.25 mm× 0.25 μm）；进样口温度240℃；载气为氦气，柱流量0.8 mL/min，不分流进样，3 min以后将开启分流阀，分流比为100∶1；程序升温：起始温度45℃，保持2 min，然后以3℃/min的速度升温到175℃，保持2 min，最后以8℃/min的速度增加到240℃，保持10 min；色谱－质谱接口的温度设置为240℃；离子源的温度设置为230℃；电子能量为70 eV；离子化方式为EI；扫描质量范围为20 u～500 u。采用外标法定量分析。李果实样品中乙醇GC-MS色谱图见图2。

图2　李果实样品中乙醇GC-MS色谱图Fig.2Ethanol GC-MS chromatogram of plum fruit sample

1.4数据处理

试验数据统计分析采用SPSS 17.0统计软件进行相关性分析，结果用平均值±标准误（SE）表示。

2结果与分析

2.1不同成熟度李果实冷藏期间的ATP含量变化

不同成熟度的李果实冷藏期间的ATP含量变化见图3。

图3　不同成熟度的李果实冷藏期间ATP含量变化Fig.3Changes of ATP content of plum fruit in different maturity during storage

由图3可知，不同成熟度李果实在冷藏期间ATP含量变化趋势不同。中等成熟度的李果实在贮藏0～25 d内ATP含量急剧下降，随冷藏期间含量变化不大，冷藏结束时比高等成熟度的李果实含量高16.67%；高等成熟度的李果实在整个冷藏期间ATP含量变化不大，第50天时达到最小值，比同期中等成熟度的李果实含量低22.08%。

2.2不同成熟度李果实冷藏期间的ADP含量变化

不同成熟度的李果实冷藏期间的ADP含量变化见图4。

图4　不同成熟度的李果实冷藏期间ADP含量变化Fig.4Changes of ADP content of plum fruit in different maturity during storage

由图4可知，在冷藏期间，中等和高等成熟度的李果实ADP含量变化趋势差异较大。中等成熟度的李果实ADP含量在整个冷藏期间呈下降趋势，冷藏0 d ADP含量比同期高等成熟度的李果实高296.88%；高等成熟度的李果实在整个冷藏期间ADP含量呈缓慢上升趋势，冷藏结束时比中等成熟度的李果实ADP含量高105.88%。

2.3不同成熟度李果实冷藏期间的AMP含量变化

不同成熟度的李果实冷藏期间的AMP含量变化见图5。

图5　不同成熟度的李果实冷藏期间AMP含量变化Fig.5Changes of AMP content of plum fruit in different maturity during storage

由图5可知，不同成熟度李果实在冷藏期间AMP含量变化差异较大。中等成熟度的李果实在0～50 d内快速下降至最小值0.27 μg/g，比同期高等成熟度的李果实低37.21%，随后冷藏期间AMP含量变化不大；高等成熟度的李果实在0～25 d内AMP含量急剧下降了43.4%，随后缓慢上升，第50天时达到峰值，冷藏结束时两者含量差异不大。

2.4不同成熟度李果实冷藏期间的能荷变化

不同成熟度的李果实冷藏期间的能荷变化见图6。

图6　不同成熟度的李果实冷藏期间能荷变化Fig.6Changes of E.C of plum fruit in different maturity during storage

由图6可知，中等成熟度和高等成熟度的李果实在冷藏期间能荷变化呈相反趋势。中等成熟度的李果实在0～25 d含量变化不大，在贮藏第50天时达到峰值0.83，比同期高等成熟度的李果实高7.79%；高等成熟度的李果实能荷值在0～25 d迅速上升并在冷藏第25天达到峰值0.84，比同期中等成熟度的李果实高8.19%，冷藏25 d～50 d急剧下降，冷藏结束时比中等成熟度的李果实能荷低4.72%。

2.5不同成熟度李果实冷藏期间的乙醇含量变化

不同成熟度的李果实冷藏期间乙醇含量变化见图7。

由图7可看出，不同成熟度的李果实冷藏期间乙醇含量变化趋势差异很大。中等成熟度的李果实在0～25 d内乙醇含量下降了50.58%，随后的冷藏期间变化不大；高等成熟度的李果实在冷藏前50天乙醇含量变化不大，冷藏50 d～75 d乙醇含量急剧上升，冷藏结束时比中等成熟度的李果实含量高529.47%。

图7　不同成熟度的李果实冷藏期间乙醇含量变化Fig.7Changes of alcohol in the plum fruit of different maturity during storage

2.6不同成熟度李果实冷藏期间各能量物质及能荷值与乙醇含量的相关性分析

各能量物质及能荷值与乙醇含量的相关系数见表1。

表1　各能量物质及能荷值与乙醇含量的相关系数Table 1The correlation coefficient between alcohol content and energy substances，energy charge

由表1可知，不同成熟度李果实在冷藏期间ATP、ADP及AMP含量与乙醇含量的相关性差异较大，而能荷值与乙醇含量均成负相关。中等成熟度的李果实中ATP、ADP及AMP含量与乙醇含量均成正相关，其中，ATP含量与乙醇含量成显著正相关，相关系数r= 0.971；高等成熟度的李果实中ATP及AMP含量与乙醇含量均成负相关，ADP含量与乙醇含量成显著正相关，相关系数r=0.954。

3讨论与结论

果实的能量水平在维持细胞膜稳定的过程中起重要作用，研究果实的能量水平及能荷变化对揭示果实的品质变化具有重要的理论意义。已有研究表明，不同贮藏温度下同种果实的能荷值变化不同。桃果实在0℃和5℃贮藏温度下能荷值呈下降趋势，而10℃贮藏温度下果实能荷值呈先上升后下降趋势［9］；猕猴桃在15℃贮藏条件下能荷值呈先上升后下降再上升趋势，而25℃贮藏温度下能荷值在保持一定时间后开始上升［1］。本文研究发现，不同成熟度的李果实在冷藏期间的能荷值变化也不同。中等成熟度的李果实能荷值呈先下降后上升再下降的趋势，高等成熟度的李果实能荷值呈先上升后下降再上升的趋势。经相关性分析发现，中等成熟度的李果实中ATP、ADP及AMP含量与乙醇含量均成正相关，其中，ATP含量与乙醇含量成显著正相关，高等成熟度的李果实中ATP及AMP含量与乙醇含量均成负相关，ADP含量与乙醇含量成显著正相关。乙醇是无氧呼吸的产物，其含量变化可以反映无氧呼吸的强度。研究发现不同成熟度的李果实的能荷值与乙醇含量呈负相关，这与较低的能荷水平增强了无氧呼吸代谢导致乙醇含量上升有关。而过多乙醇含量的积累，又会影响果实风味，导致风味劣变［10-11］，严重时甚至使果实丧失商品价值。

因此，本文通过分析不同成熟度李果实中能量物质及乙醇含量的变化，明确了能荷值与乙醇含量的关系，从能量供应与亏损角度揭示了李果实采后风味劣变的原因，为进一步采取措施来保障果实能量需求，延长贮藏期提供技术理论支持。

［1］郭丽芳.不同温度和含氧量对猕猴桃采后生理及能量相关基因表达的影响［D］.广州：暨南大学，2013

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Study on the Relationship between Energy Substances and Ethanol Content of'Angeleno' Plum Fruit during Cold Storage

LI Xiao-can1，CHENG Wei1，JIAO Shen-jiang1，WANG Liang2，GU Yu-hong3，ZHAO Zhi-lei1，*
（1.College of Quality and Technical Supervision，Hebei University，Baoding 071002，Hebei，China；2.Jingxiu Park Management Office，Garden Bureau of Baoding City，Baoding 071000，Hebei，China；3.College of Life Science，Agricultrue University of Hebei，Baoding 071000，Hebei，China）

In order to evaluated the relation between the energy substances and ethanol content in two different maturity degree'Angeleno'plums，the energy substances and ethanol content were analyzed by high performance liquid chromatography（HPLC）and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS），the correlation between energy substances content and the ethanol content were analyzed.The results showed that the trends of ATP，ADP and AMP content in different maturity degree plum were different.The ATP，ADP and AMP content in the middle maturity degree plum were positively correlated to the alcohol content，and the positive correlation between the ATP content and ethanol content was significant，correlation coefficient was 0.971.But in the high maturity degree plum，the ATP and AMP content were negatively correlated to the alcohol content，and the positive correlation between the ADP content and ethanol content was significant，and correlation coefficient was 0.954.In addition，the energy charge in the two different maturity degree plum was nagatively correlated to the alcohol content.Low energy charge could be increased the ethanol content of plum，which could be the reason of the plum flavor deterioration.This study could be provide the technical and theoretical support for taking measures to ensure normal power requirements and extend the storage life of'Angeleno'plum.

HPLC；'Angeleno'plumfruit；energysubstances；energycharge；ethanol

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.19.001

2015-11-25

国家自然科学基金资助项目（31201430）；河北省自然科学基金资助项目（C2013201113，C2015204182）；公益性（农业）科研专项资助项目（201303075）

李晓灿（1989—），女（汉），研究生，研究方向：食品质量检测技术。

赵志磊（1977—），男，教授，博士，研究方向：食品质量检测技术。