楊青珍，王 鋒，2，*（.運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西 運(yùn)城 044000；2.運(yùn)城學(xué)院科技產(chǎn)業(yè)處，山西 運(yùn)城 044000）

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PVP對大久保桃貯藏品質(zhì)和褐變的影響

楊青珍1，王 鋒1，2，*
（1.運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西 運(yùn)城 044000；2.運(yùn)城學(xué)院科技產(chǎn)業(yè)處，山西 運(yùn)城 044000）

研究不同質(zhì)量濃度聚乙烯毗咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）對大久保桃果實(shí)品質(zhì)和褐變的影響。結(jié)果表明：不同質(zhì)量濃度的PVP處理可有效延緩果實(shí)軟化和出汁率、還原糖含量的升高，保持較高的可滴定酸和VC含量，降低果實(shí)的褐變指數(shù)，其中3 mg/mL PVP處理的效果最好。PVP處理可減少桃果實(shí)冷藏期間丙二醛積累和細(xì)胞膜透性的增加，抑制過氧化物氧化酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶活性。這說明，PVP可減輕果實(shí)褐變，保持果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)，具有較好的應(yīng)用前景。

桃；聚乙烯毗咯烷酮；貯藏；果實(shí)品質(zhì)；褐變

大久保桃（Prunus persica L.Batsch ‘Okubo'）果型秀美，肉質(zhì)細(xì)，汁多味甜，品質(zhì)上，目前仍是我國華北地區(qū)主栽品種之一［1-2］。但由于該品種柔軟多汁，成熟期多集中盛夏高溫季節(jié)，采后極易腐爛變質(zhì)。低溫可有效延長桃果實(shí)的貯藏期，但易表現(xiàn)果肉褐變、木質(zhì)化或絮狀敗壞、風(fēng)味喪失等現(xiàn)象。因此，減輕冷藏桃果肉褐變發(fā)生，提高果實(shí)品質(zhì)，是解決其貯藏保鮮問題的關(guān)鍵。

聚乙烯毗咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）是一種高分子表面活性劑，具有良好的成膜性、低毒性和高分子表面活性等特點(diǎn)，已在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用，如作為啤酒、葡萄酒、醋和菜等食品加工方面的澄清劑和穩(wěn)定劑及糖果食品的包衣材料等［3-7］。PVP在桃保鮮中的應(yīng)用已有一些報道。研究［8-9］證明，PVP處理可降低常溫和低溫冷藏期間桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，保持較好的果實(shí)硬度，抑制可溶性固形物、還原糖含量增加，并有效延緩VC、可滴定酸含量的下降。PVP處理還明顯抑制多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶（peroxidase，POD）和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活性，延緩果實(shí)的衰老褐變，但PVP保持果實(shí)品質(zhì)、抑制果實(shí)褐變的機(jī)理尚不十分清楚，且有關(guān)PVP保鮮多集中于水蜜桃［10-11］材料的研究上，對大久保桃貯藏效果的研究鮮見報道。因此，本研究采用PVP對大久保桃進(jìn)行涂膜處理，研究PVP對冷藏桃果實(shí)褐變和品質(zhì)影響，以期提出新的高效安全的桃冷藏保鮮技術(shù)，為PVP在桃貯藏保鮮中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試材料大久保桃采自山西省運(yùn)城市鹽湖區(qū)果業(yè)局桃示范園，采收結(jié)束后1 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。挑選無病蟲害、無機(jī)械損傷、果型端正、色澤一致、八成熟的果實(shí)為實(shí)驗(yàn)材料。

PVP（食品級） 河南銳高生物科技有限公司；愈創(chuàng)木酚 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鄰苯二酚天津市大茂化學(xué)試劑廠；L-苯丙氨酸 天津市瑞金特化學(xué)品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FT327型果實(shí)硬度計(jì) 意大利Effegi公司；TGL16M冷凍離心機(jī) 湖南湘立科學(xué)儀器有限公司；UV-5500PC型紫外-可見分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 材料處理

將果實(shí)隨機(jī)分為4 組（每組150 個果實(shí)，進(jìn)行3 次重復(fù)處理），分別置于0（蒸餾水對照）、1、3、5 mg/mL PVP溶液浸泡10 min，取出自然晾干，用0.045 mm厚的聚乙烯保鮮袋分裝，每袋裝果30個，袋口用橡皮筋繞兩圈以透氣保濕。果實(shí)在（0±0.5）℃、90%相對濕度條件下貯藏60 d。貯藏過程中，定期取30 個果進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定。

1.3.2 指標(biāo)測定

硬度用果實(shí)硬度計(jì)（意大利產(chǎn)，F(xiàn)T327型，探頭直徑為1 cm）測定［12］；可溶性固形物含量采用WYT-1型手持折光儀進(jìn)行測定；還原糖含量測定參照曹健康等［13］的方法；出汁率測定參照王友升等［14］方法，稱取10 個果肉塊（直徑6 mm，厚6 mm），然后裝入墊有吸水棉的離心管中，3 000 r/min離心10 min，取出稱質(zhì)量，以果肉離心后的質(zhì)量損失率作為出汁率，計(jì)算如式（1）所示：

褐變指數(shù)參考王貴禧等［15］方法，計(jì)算如式（2）所示：

可滴定酸含量采用NaOH滴定法測定（按蘋果酸計(jì)）［16］；VC含量測定采用2，4-二硝基苯肼比色法；細(xì)胞膜相對透性測定參照曹建康等［13］方法；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量測定參照Dhindsa等［17］方法；POD活性測定參照Hammerschmidt等［18］的方法，以每克果肉470 nm波長處每分鐘吸光度變化0.001為1 個酶活單位，以U/g表示；PPO活性測定采用王玉萍等［19］的方法，以每克果肉398 nm波長處每分鐘吸光度變化0.001為1 個酶活單位，以U/g表示；PAL活性測定參照高俊鳳［20］的方法，以每克果肉290 nm波長處每小時吸光度變化0.01為1 個酶活單位，以U/g表示。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用DPS 9.50版軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用Duncan's進(jìn)行差異顯著性分析［21］。P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 PVP對桃果實(shí)硬度影響

圖1 PVP對桃果實(shí)硬度的影響Fig.1 Effect of PVP treatment on firmness of peach fruits

由圖1可知，桃果實(shí)硬度在貯藏期間表現(xiàn)為先上升后下降趨勢。對照果實(shí)的硬度下降迅速，貯藏20 d后其值始終處于較低水平，且與PVP處理間達(dá)到差異顯著水平（P＜0.05）。貯藏30 d至結(jié)束3 mg/mL PVP處理的果實(shí)硬度始終處于較高水平，并與其他兩個PVP處理達(dá)差異顯著水平（P＜0.05）。PVP能有效抑制桃果實(shí)硬度下降，可間接地反映其在維持細(xì)胞壁完整性、保持高水平的細(xì)胞區(qū)域化程度、降低果實(shí)酶促褐變等方面發(fā)揮了重要作用。

2.2 PVP對桃果實(shí)可溶性固形物含量影響

由圖2可知，桃在貯藏的整個過程中，可溶性固形物含量呈波浪變化，但變化幅度不大。PVP處理與對照之間差異不顯著，PVP處理間差異亦不顯著，說明PVP對桃的可溶性固形物含量沒有太大影響。

圖2 PVP對桃果實(shí)可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effect of PVP treatment on soluble solids content of peach fruits

2.3 PVP對桃果實(shí)還原糖含量的影響

圖3 PVP對桃果實(shí)還原糖含量的影響Fig.3 Effect of PVP treatment on reducing sugar content of peach fruits

由圖3可知，還原糖含量隨貯藏時間的延長呈上升趨勢，特別是在貯藏中后期上升迅速。對照果實(shí)的還原糖含量含量上升最快，在貯藏30 d后其還原糖含量顯著高于PVP處理果實(shí)（P＜0.05）。PVP處理之間在貯藏前中期差異不顯著，但在貯藏60 d時1 mg/mL PVP處理桃果實(shí)的還原糖含量急劇升高，其值顯著高于其他PVP處理的果實(shí)（P＜0.05）。

2.4 PVP對桃果實(shí)出汁率的影響

圖4 PVP對桃果實(shí)出汁率的影響Fig.4 Effect of PVP treatment on juice extraction rate of peach fruits

由圖4可知，在貯藏整個過程中，對照和5 mg/mL PVP處理變化趨勢表現(xiàn)為前期緩慢上升，中期上升迅速，后期變化較小。1 mg/mL和3 mg/mL PVP處理變化幅度較小。貯藏30 d至貯藏結(jié)束，對照出汁率顯著高于PVP處理，PVP處理間出汁率差異亦顯著（P＜0.05），其中3 mg/mL PVP處理出汁率最低。說明PVP處理對桃的出汁率有較大影響，其中3 mg/mL PVP抑制出汁率升高效果最好。

2.5 PVP對桃果實(shí)可滴定酸含量的影響

圖5 PVP對桃果實(shí)可滴定酸含量的影響Fig.5 Effect of PVP treatment on titratable acids content of peach fruits

由圖5可知，桃在貯藏期間可滴定酸含量呈下降趨勢，前中期下降較快，后期下降緩慢。在貯藏的整個時期，對照的可滴定酸含量最低，且與PVP處理差異顯著（P＜0.05），說明PVP處理能較好抑制可滴定酸含量降低。PVP處理間差異顯著（P＜0.05），3 mg/mL PVP處理可滴定酸含量較高，說明用3 mg/mL PVP處理能較好抑制桃可滴定酸含量降低。

共發(fā)放調(diào)查問卷1 200份，回收有效問卷1 077份，有效回收率89.75%。977名醫(yī)學(xué)生中，男403例，女574例，其中18歲以下者占2.97%，18～25歲者占比96.93%，2017級227例（23.23%），2016級275例（28.15%），2015級263例（26.92%），2014級212例（21.7%）；參與過醫(yī)患溝通課程者93例（2014級麻醉專業(yè)46例、2014級臨床專業(yè)47例），未參加過者884例，及100名非醫(yī)學(xué)生。

2.6 PVP對桃果實(shí)VC含量的影響

圖6 PVP對桃果實(shí)VC含量的影響Fig.6 Effect of PVP treatment on VC content of peach fruits

由圖6可知，桃VC含量在貯藏整個時期表現(xiàn)為下降趨勢，在貯藏前期下降速率較快，中后期下降速率較慢，其中對照下降最快，5 mg/mL PVP處理在前10 d下降較對照和其他PVP處理緩慢，在10～20 d 5 mg/mL PVP處理下降速率較其他處理快。在貯藏的整個時期，PVP處理與對照間差異顯著，PVP處理間差異亦顯著，30 d 后3 mg/mL PVP處理果實(shí)VC含量顯著高于其他處理（P＜0.05）。說明PVP處理能較好抑制桃VC含量下降，其中3 mg/mL PVP處理效果最好，能較好保持桃的品質(zhì)。

2.7 PVP對桃果實(shí)褐變指數(shù)的影響

由圖7可知，桃果實(shí)褐變指數(shù)隨貯藏時間的延長呈上升趨勢。PVP處理抑制了桃果實(shí)褐變指數(shù)的上升，特別是在貯藏中后期與對照差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。PVP處理間在貯藏前中期差異不顯著，但在貯藏50 d后3 mg/mL PVP處理的褐變指數(shù)顯著低于其他組PVP處理（P＜0.05）。

圖7 PVP對桃果實(shí)褐變指數(shù)的影響Fig.7 Effect of PVP treatment on browning index of peach fruits

2.8 PVP對桃果實(shí)細(xì)胞膜透性的影響

圖8 PVP對桃果實(shí)細(xì)胞膜透性的影響Fig.8 Effect of PVP treatment on membrane permeability of peach fruits

由圖8可知，桃果實(shí)細(xì)胞膜透性隨貯藏時間的延長呈上升趨勢，對照果實(shí)的細(xì)胞膜透性上升迅速，其值始終高于PVP處理果實(shí)，并在貯藏30 d至結(jié)束與PVP處理差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。3 mg/mL PVP處理顯著抑制了桃果實(shí)細(xì)胞膜透性的上升，其值在貯藏期間始終處于較低水平，并從貯藏40 d開始其值顯著低于其他兩個PVP處理（P＜0.05）。這表明PVP處理保護(hù)了桃果實(shí)細(xì)胞膜的完整性，有利于保持酶與酚類物質(zhì)呈區(qū)域化分布，從而抑制了果肉褐變發(fā)生。

2.9 PVP對桃果實(shí)MDA含量的影響

圖9 P VP對桃果實(shí)M DA 含量的影響Fig.9 Effect of PVP treatment on MDA content of peach fruits

2.10 PVP對桃果實(shí)POD活性的影響

由圖10可知，POD活性在貯藏過程中呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，PVP處理抑制了酶活性的上升，貯藏20～50 d其值顯著低于對照，而PVP處理間差異未達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

圖10 PVP對桃果實(shí)POD活性的影響Fig.10 Effect of PVP treatment on POD activity of peach fruits

2.11 PVP對桃果實(shí)PPO活性的影響

圖11 P VP對桃果實(shí)P PO活性的影響Fig.11 Effect of PVP treatment on PPO activity of peach fruits

由圖11可知，PPO活性在貯藏過程中呈現(xiàn)上升趨勢，對照果實(shí)的酶活性在貯藏中后期上升迅速，貯藏40～60 d其值顯著高于PVP處理（P＜0.05）。3 mg/mL PVP處理比其他PVP處理較好地抑制PPO活性的上升，其值始終處于較低水平，且貯藏40～60 d與1 mg/mL PVP處理差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

2.12 PVP對桃果實(shí)PAL活性的影響

圖12 PVP對桃果實(shí)PAL活性的影響Fig.12 Effect of PVP treatment on PAL activity of peach fruits

由圖12可知，PAL活性在貯藏過程中總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在貯藏過程中對照果實(shí)的酶活性始終處于較高水平，特別是在貯藏中后期其值顯著高于PVP處理果實(shí)（P＜0.05）。3 mg/mL PVP處理果實(shí)自貯藏30～60 d其PAL活性始終處于較低水平，在貯藏后期與1 mg/mL PVP處理差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。PVP處理抑制POD、PPO和PAL活性可能有利于抑制桃果肉酶促褐變的發(fā)生。

3 討 論

研究結(jié)果表明，PVP處理桃果實(shí)可顯著降低可滴定酸、VC含量損失，抑制果實(shí)出汁率升高、硬度下降和還原糖含量的上升，這與PVP對綠蘆筍［22］作用效果相似。其保鮮機(jī)理可能是PVP在果實(shí)表面形成半透膜，第一方面能夠有效限制膜內(nèi)外O2和CO2的氣體交換，減少果實(shí)和氧接觸，能夠有效減弱采后果實(shí)的呼吸強(qiáng)度［23-24］，陳奕兆等［8］研究水蜜桃結(jié)果表明，0.1% PVP處理減弱桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，推遲并降低桃呼吸高峰；第二方面PVP具有較好的絡(luò)合能力，能夠抑制果實(shí)表面與乙烯生成相關(guān)酶活性［8］，有效延緩桃果實(shí)軟化，抑制其衰老；第三方面，PVP在抑制物質(zhì)分解方面有一定的作用［11］，能夠抑制可滴定酸、VC等物質(zhì)分解。同時，由于薄膜將果實(shí)與外界環(huán)境分隔開，使得果實(shí)與外界環(huán)境的接觸大大減少，從而降低了果實(shí)氧化和環(huán)境中有害微生物對果實(shí)的侵染率，進(jìn)而達(dá)到保鮮和抗菌目的。

酚類物質(zhì)酶促氧化是果實(shí)發(fā)生褐變的關(guān)鍵，而PAL、PPO和POD是引起果實(shí)褐變的關(guān)鍵酶［25-27］。這些酶能將果實(shí)中的酚類物質(zhì)氧化為顏色更深的醌類物質(zhì)，從而導(dǎo)致果實(shí)組織發(fā)生褐變。正常狀態(tài)下，果實(shí)中酶與酚類物質(zhì)呈區(qū)域化分布，二者互不接觸，因而不會發(fā)生酶促褐變反應(yīng)。但由于果實(shí)的衰老和低溫逆境脅迫，果實(shí)的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，相對膜透性增強(qiáng)，導(dǎo)致酶與酚類物質(zhì)的區(qū)域性被打破，從而引發(fā)果肉褐變。閆世杰［28］研究發(fā)現(xiàn)果實(shí)組織中區(qū)域化破壞的表現(xiàn)為MDA含量和細(xì)胞膜透性的升高。張佳俊等［29-30］在采后桃果實(shí)褐變機(jī)理研究中發(fā)現(xiàn)，在大久保、保佳俊等5 個品種桃果實(shí)褐變過程中，PAL和PPO活性及細(xì)胞膜透性上升是果實(shí)褐變的直接因素。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間的延長，大久保桃果實(shí)褐變指數(shù)上升的同時PPO活性、MDA含量以及細(xì)胞膜透性均呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢。進(jìn)一步做相關(guān)性分析表明，桃果實(shí)中PPO活性、MDA含量和細(xì)胞膜透性的相關(guān)性較高，且均呈顯著正相關(guān)，分別為0.855*、0.867*和0.795*，說明這些指標(biāo)與桃果實(shí)褐變密切相關(guān)，這與竇世娟等［31］在桃果實(shí)上的研究結(jié)果一致。在本研究中 POD活性與褐變指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，這說明POD在桃果肉褐變中并未發(fā)揮重要作用，可能發(fā)揮了抗氧化酶的作用，但其機(jī)理尚不清楚，有待于進(jìn)一步研究。

采用適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)措施可以抑制貯藏期果實(shí)褐變發(fā)生。單體敏等［32］研究發(fā)現(xiàn)，外源甜菜堿減輕桃果肉褐變發(fā)生與抑制PPO和POD活性有關(guān)。1 mg/mL PVP涂膜處理能有效抑制桃果實(shí)低溫貯藏期間PPO和POD活性，從而減輕褐變［11］。水楊酸在一定程度上抑制中華壽桃果實(shí)褐變，是水楊酸維持細(xì)胞膜完整，減輕膜脂過氧化，抑制PPO活性綜合作用的結(jié)果［33］。本研究中也得到類似結(jié)果，PVP 處理顯著抑制了果肉褐變的發(fā)生，這可能與PVP對酚類化合物具有絡(luò)合作用有關(guān)［23］，也是PVP抑制MDA含量和細(xì)胞膜透性上升及POD、PPO、PAL等酶活性作用的結(jié)果。

綜上所述，PVP處理有效延緩了大久保桃果實(shí)軟化、出汁率升高、可滴定酸和VC含量下降及還原糖含量的升高，降低了褐變指數(shù)、MDA含量和細(xì)胞膜膜透性的上升，并有效抑制了POD、PPO和PAL活性的上升，從而有效抑制桃果肉褐變，保持果實(shí)品質(zhì)。其中3 mg/mL PVP處理效果最好。

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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

楊青珍， 王鋒.PVP對大久保桃貯藏品質(zhì)和褐變的影響［J］.食品科學(xué)， 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

博士基金啟動項(xiàng)目（YQ-2014025）；運(yùn)城學(xué)院院級項(xiàng)目（CY-2013009）

楊青珍（1975—），女，副教授，博士，主要從事果蔬采后生理與分子生物學(xué)研究。E-mail：yqz757575@163.com

*通信作者：王鋒（1978—），男，副教授，碩士，主要從事生物生理與分子生物學(xué)研究。E-mail：w-971@163.com