茶皂素处理对黄皮果实贮藏品质及生理活性的影响

郑 蔚，代佳妮，严和琴，于 靖，2，吴友根，2，王 健，2，赖杭桂，曾教科

(1 海南大学园艺学院，海口，570228；2 海南大学热带作物新品种选育教育部工程研究中心，海口，5702283；3 海南大学热带作物学院，海口 5702283)

黄皮ClausenalansiumL.为芸香科黄皮属常绿乔木，广泛分布于印度、中国南部、泰国和越南等地区。目前已在黄皮果树的茎、叶、果实及果皮中发现具有护肝、降血糖、抗血小板、抗真菌病毒、抗炎症及抗氧化等生物活性成分[1]，又因其独特酸甜口感及高营养价值广受消费者喜爱[2]。但黄皮果实外表皮薄而结构疏松，易受机械损伤，且易受病原菌及微生物感染，成熟果实在采后很快失去商品价值[3]。因此，开展黄皮采后贮运保鲜方法研究，延长其供应时间满足消费者需求日益迫切。

茶皂素，又称茶皂苷，是山茶科山茶属植物中三萜类皂苷混合物总称，具有抑菌杀虫、抗氧化、溶血消炎、保护肠胃及神经系统、抑制酒精吸收、抗癌、去除农药残留等功效[4-7]。尽管不断有学者研究证明，茶皂素对果蔬具有良好的抑菌防腐效果，且安全无毒，可作为一种良好的防腐杀菌剂[8-9]，但应用在具体果蔬上的相关报道仍较少，仅在草莓[10]、柑桔[11]、香蕉[12]、荔枝、枇杷[13]上有报道。

目前，对黄皮采后保鲜技术的研究主要集中在热处理、程序降温[14]、气调袋包装[15]、1-甲基环丙烯处理[16]、涂膜与袋装[17]、施用施保功[18]等。而将茶皂素应用于黄皮果实贮运保鲜还鲜有报道。本研究以“大鸡心”黄皮为材料，研究不同浓度茶皂素处理对黄皮果实冷藏过程中外观品质及生理指标的影响，为延长黄皮果实供应时间，提高保鲜效果，开发黄皮采后保鲜新技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

“大鸡心”黄皮鲜果于商品采收前期采自海口市永兴镇黄皮果园，采后立即运回实验室，挑选形状大小、外观色泽相对一致，无机械损伤，成熟度一致的果实剪留果柄长0.5 cm备用。

试剂：酚酞、氢氧化钠、冰醋酸、无水醋酸钠、聚乙二醇PEG 6 000、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、愈创木酚、30%H2O2、Triton X-100、邻苯二酚、高锰酸钾、草酸、三氯乙酸(TCA)、硫代巴比妥酸(TBA)、甲硫氨酸(Met)、氮蓝四唑、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)、核黄素，均为国产分析纯。

仪器设备：N-1α型手持数字折光仪，日本爱拓 ATAGO 公司产；TGL-16S台式高速冷冻离心机，四川蜀科仪器有限公司产；EYELA N-1100旋转蒸发仪，东京理化器械株式会社产；HH-4A 数显恒温水浴锅，上海旌派仪器有限公司产；SMART-N纯水仪，力新仪器(上海)有限公司产；T6紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司产；AUW220D电子分析天平，日本岛津公司产。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 设置3个处理，分别为对照，不施加任何处理于4 ℃贮藏；茶皂素处理1：油茶粕粉末过40目筛，液固比13∶1于65%(V/V)乙醇溶液溶解，浸泡果实1 min后取出自然风干，放于4 ℃贮藏；茶皂素处理2：旋转蒸发仪浓缩两倍，油茶粕粉末溶解于65%(V/V)乙醇溶液定容至1/2体积，浸泡果实1 min后取出自然风干，放于4 ℃贮藏；贮藏12 d，每3 d取30个果实用于各项指标的测定，每个处理重复3次，每重复果实10个。

1.2.2 指标测定 褐变指数参照Lin等[19]分级法，每个处理随机选取30个果实观察。褐变程度分级方法为：1级，果实褐变面积<果实面积的1/4；2级，果实褐变面积≥果实面积的1/4；3级，果实褐变面积≥果实面积的1/2，且<果实面积的3/4；4级，果实褐变面积≥果实面积的3/4；5级，果实表面全部褐变。褐变指数=∑(各级果实数×对应级数)/观察果实总数×100。

可溶性固形物含量使用手持折光仪测定，每个处理重复3～5次，取平均值。可滴定酸(TA)含量采用氢氧化钠滴定法[20]测定，折算系数为柠檬酸0.064。过氧化物酶(POD)，多酚氧化酶(PPO)，过氧化氢酶(CAT)，超氧化物歧化酶(SOD)活力及丙二醛(MDA)含量测定参考文献[20-22]的方法进行。

1.2.3 数据处理 采用Excel 2007软件处理数据，并使用SPSS v20.0软件进行差异显著性分析(Duncan法)，显著水平为p=0.05，数据表示为均值±标准误。

2 结果与分析

2.1 对果实品质的影响

2.1.1 对果实褐化指数的影响 果实褐变是影响黄皮商品价值的主要指标之一。从表1可看出，在贮藏过程中，不同处理的果实褐变指数均逐渐上升。贮藏前3 d，不同处理的果实褐化指数差异不显著。贮藏3 d后，不同处理的果实褐变指数迅速升高；与茶皂素处理相比，对照(空白)与浓缩茶皂素处理的果实褐变指数上升更快。贮藏12 d时，两个茶皂素处理的果实褐变指数差异显著(p<0.05)，浓缩茶皂素处理最高，比对照(空白)、茶皂素处理分别高0.128、0.239。说明适宜浓度的茶皂素处理对防止贮藏后期黄皮果实褐变具有一定的效果，而茶皂素浓度过高反而促进褐变发生。

表1 不同浓度茶皂素处理对“大鸡心”黄皮果实褐变的影响

2.1.2 对果实内在品质的影响 可溶性固形物与可滴定酸含量是果实风味形成和果实内在品质的重要指标。从表2可看出，随着贮藏时间增加，不同处理的果实可溶性固形物含量总体呈上升趋势。贮藏6 d时，茶皂素、浓缩茶皂素处理与对照(空白)的可溶性固形物含量分别为(17.13±0.70)%、(12.5±0.26)%、(10.80±0.10)%，前者与后两者差异达到显著水平(p<0.05)。在整个贮藏期间，茶皂素处理的果实可溶性固形物含量变化缓慢，但始终维持较高的含量水平。说明茶皂素处理在贮藏期间能保持果实较高的可溶性固形物含量。在贮藏过程中，对照(空白)果实的可滴定酸含量呈不断上升趋势，而茶皂素、浓缩茶皂素处理呈先上升后缓慢下降趋势。贮藏12 d，对照(空白)的果实可滴定酸含量为(1.78±0.01)%，低于茶皂素处理。说明茶皂素处理能使黄皮果实保持一定适宜酸度。

表2 不同浓度茶皂素处理对“大鸡心”黄皮果实内在品质的影响

2.2 对果实生理指标的影响

2.2.1 对果实相关酶活性的影响 多酚氧化酶是促进果实褐变的关键酶，严重影响果实品质及贮运加工。从表3可看出，在贮藏期间，不同处理的果实多酚氧化酶活性先下降后升高。贮藏12 d，对照(空白)与茶皂素处理的果实多酚氧化酶活性较低，与浓缩茶皂素处理差异显著(p<0.05)。在整个贮藏期，茶皂素处理的果实多酚氧化酶活性始终低于浓缩茶皂素处理与对照(空白)。说明茶皂素处理能有效抑制黄皮果实多酚氧化酶活性，但浓度过高反而促进黄皮多酚氧化酶生成，促进果实褐变。

表3 不同浓度茶皂素处理对“大鸡心”黄皮果实多酚氧化酶和过氧化物酶活性的影响

过氧化物酶是果实生长发育、成熟衰老、抗氧化、褐变等过程中一种重要的氧化还原酶。在贮藏期间，3个处理的果实过氧化物酶活性整体呈逐渐上升趋势。贮藏后期(9～12 d)，对照(空白)的果实过氧化物酶活性急剧上升，而不同茶皂素处理的果实过氧化物酶活性上升速度较缓，其中，茶皂素处理的果实上升速度最为缓慢。说明茶皂素处理能够有效抑制黄皮果实贮藏后期过氧化物酶活性的升高，延缓果实衰老。

过氧化氢酶是清除果蔬细胞中活性氧的关键酶，它的存在可有效避免活性氧积累对果蔬造成的毒害。从表4看出，在贮藏期间，对照(空白)、茶皂素处理的果实过氧化氢酶活性整体呈先上升后下降的趋势，而浓缩茶皂素处理的果实过氧化氢酶活性则先下降后上升再下降。贮藏前中期(0～6 d)，对照(空白)、茶皂素处理的果实过氧化氢酶活性先上升后下降，浓缩茶皂素处理的果实则迅速下降；贮藏6 d时，浓缩茶皂素处理的果实过氧化氢酶活性显著低于其他处理，而后迅速升高；贮藏12 d时，其果实过氧化氢酶活性高于其他处理。说明茶皂素处理有效促进贮藏后期黄皮果实细胞保护酶活性，浓缩茶皂素处理效果较好。

表4 不同浓度茶皂素处理对“大鸡心”黄皮果实过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性的影响

超氧化物歧化酶具有抗衰老的效果，同时也能与其他抗氧化酶产生协同作用抵御逆境。在贮藏期间，各处理的果实超氧化物歧化酶活性无大幅度变化，各处理间仅在贮藏6 d出现显著性差异，此时茶皂素处理的果实超氧化物歧化酶活性最高，分别比对照(空白)、茶皂素处理高0.88，0.95 U·g-1·min-1。在整个贮藏期间，茶皂素处理的果实超氧化物歧化酶活性始终高于其他处理，而浓缩茶皂素处理则始终低于其他处理。说明茶皂素处理能提升黄皮果实贮藏期间内超氧化物歧化酶活性，但茶皂素浓度过高反而抑制果实超氧化物歧化酶活性。

2.2.2 对果实丙二醛含量的影响 丙二醛是果蔬器官成熟衰老，脂质过氧化的重要产物指标[23]。从表5可看出，在贮藏期间，茶皂素处理的果实丙二醛含量在5～10.3 μmol/g间波动变化，而对照(空白)果实丙二醛含量则在5～12.2 μmol/g间波动变化。贮藏3 d，不同浓度茶皂素处理的果实丙二醛含量高于对照(空白)。贮藏12 d时，对照(空白)果实丙二醛含量为(12.11±1.19)μmol/g，显著高于不同浓度茶皂素处理(p<0.05)。说明不同浓度茶皂素处理能有效抑制黄皮果实贮藏后期丙二醛的积累，但在贮藏前期抑制效果并不显著。

表5 不同浓度茶皂素处理对“大鸡心”黄皮果实丙二醛含量的影响

3 结论与讨论

国内外大量研究报告表明，活性成分茶皂素对果蔬采后病菌具有良好的抑制效果，在食品工业领域，可视为生物绿色防腐剂、食品添加剂等[24-27]。本试验发现，在果实品质方面，低浓度茶皂素处理对黄皮果实贮藏后期褐变具有良好的抑制效果，保持较高的果实可溶性固形物含量及相对适宜的酸度，而高浓度处理果实则会加速褐变。在相关酶活指标上，茶皂素处理有效抑制了黄皮果实多酚氧化酶、过氧化物酶活性的上升，抑制果实保护酶——过氧化氢酶的下降及脂质过氧化产物丙二醛的积累，并提升超氧化物歧化酶活性。不同浓度茶皂素处理的效果不同，这与李迅[10]研究的草莓适宜茶皂素保鲜浓度结论不一致。可能由于茶皂素保鲜效果的影响因素较多，应用的种类不同，试验条件不同等均会导致果蔬保鲜效果出现差异。本试验中，较高浓度的茶皂素提取方法可能更多地提取了糖类、淀粉等营养物质，其附着于果皮表面可能加速了黄皮腐败变质，反而促进黄皮果实褐变。

有机酸随果实生长发育呈现不同变化趋势，同时受到基因型、环境及栽培措施等影响[28]。本研究发现，茶皂素处理可使黄皮保持一定适宜的酸度。黄皮为多年生果树，其果实酸度调控关键基因难于定位。而有关于茶皂素处理使黄皮果实保持一定酸度的分子遗传学机理未知，酸度调控相关基因的挖掘有待后续研究。本研究结果为提高黄皮果实保鲜效果，延长供应期，开发黄皮采后保鲜技术提供了参考。但应用于黄皮贮运保鲜的茶皂素具体浓度及其相关机理有待进一步探究。