杜正花,陳清西,王 威
(福建農(nóng)林大學園藝學院,福建 福州350002)
橄欖[Canarium album (Lour.)Raeusch.]為橄欖科(Burseraceae)橄欖屬(Canarium)常綠喬木,又稱青果,為南方特色果品。其果實營養(yǎng)豐富,具有較高的藥用價值及保健功效[1-2]。橄欖果實可用于加工和鮮食,絕大部分品種因質(zhì)地粗硬,口味苦澀,只能用于加工果脯、果汁、果酒[3]、果醋[4]、酸奶[5]等,而品質(zhì)優(yōu)良的鮮食橄欖則供不應求[6-7],價格也不斷上漲。橄欖果實能否用于鮮食與口感密切相關,而口感以果實理化性質(zhì)為依據(jù),因此對橄欖果實品質(zhì)及采后生理變化開展研究尤為重要。本文就近年來相關研究進行綜述,旨在為橄欖果實鮮食品質(zhì)及采后生理學的研究提供參考。
外觀和口感是橄欖果實鮮食品質(zhì)評價的主要內(nèi)容。橄欖果實在貯藏過程中保持原有顏色,雖飽滿度和光澤度略有降低,但不影響外觀品質(zhì),且品種間表現(xiàn)無明顯差異[8]。橄欖口感是在理化測評的基礎上進行感官測評,但由于缺乏理化性質(zhì)與口感的相關性研究,因而仍以感官測評為主[9],即從果肉質(zhì)地、化渣程度、風味、回甘程度等方面進行評價[6]。林玉芳等[10]對福建省20 個橄欖品種(系)相關鮮食品質(zhì)因子進行研究,提出多酚、總糖、含水率是評價橄欖鮮食品質(zhì)的主要指標,酚糖比低較適宜鮮食。
1.1.1 酚類化合物 酚類化合物屬于植物體內(nèi)豐富的次生代謝產(chǎn)物[11],具有優(yōu)良的生理活性,以及明顯的澀味、苦味[12],主要包括簡單酚類、黃酮類、酚酸類、木脂素類、香豆素類、茋類和鞣質(zhì)類等化合物[13-15]。橄欖果實的酚類物質(zhì)主要集中在果肉,其成分以含苯甲酰結(jié)構(gòu)的酚酸類為主[16]。橄欖果實多酚提取物具有較高的自由基清除能力及較強的抗氧化能力[17]。林玉芳等[18]得出了橄欖果實總多酚的最佳提取條件為:體積分數(shù)為50%的乙醇,浸提2 h,浸提溫度40 ℃,料液比(g∶mL-1)為1∶30,多酚提取率可達32.13%。進一步研究發(fā)現(xiàn),橄欖果實中主要的多酚物質(zhì)是鞣花酸,其次是蘆丁、沒食子酸甲酯、金絲桃苷[19]。
1.1.2 糖類物質(zhì) 利用高效液相色譜法(HPLC)對橄欖糖類組分進行分析表明,橄欖果實含有蔗糖、葡萄糖和果糖,主要為蔗糖,不同地區(qū)、不同品種(株系)之間,各糖類組分差異很大[20]??偺窃诠麑嵸A藏過程中被降解,為呼吸所消耗,表現(xiàn)為下降趨勢[8,21]。肖振林等[22]研究表明,橄欖果實貯藏30 d 后總糖含量僅為貯藏前的42.32%,繼續(xù)貯藏至110 d,基本保持不變,品種間變化趨勢沒有顯著差異。
衡量橄欖果實品質(zhì)的還有黃酮類化合物、可溶性固形物(total soluble solids,TSS)、膳食纖維(total dietary fiber,TDF)、礦質(zhì)元素、蛋白質(zhì)、VC和有機酸等指標。
1.2.1 黃酮類化合物 黃酮類化合物是天然的抗氧化物質(zhì),可以作為植物生長發(fā)育過程中的調(diào)節(jié)物質(zhì),提高植物在某些逆境脅迫中的抗性[23]。橄欖總黃酮提取物具有良好的抗氧化能力,其清除超氧陰離子的能力最強,羥自由基(·OH)和1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH)次之[24]。田應娟等[25]研究也表明,橄欖總黃酮提取物對·OH 和DPPH 均有較強的清除能力。
1.2.2 TSS、TDF 和礦質(zhì)元素 橄欖果實在成熟期間果肉TSS 含量略微增加(13.36% -13.97%),在貯藏過程中略下降(11% -12%),品種間沒有明顯差異[8,26-27]。
TDF 可分為水溶性膳食纖維(soluble dietary fiber,SDF)和不溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber,IDF)[28],具有降血糖、血脂、血清膽固醇等作用[29-31]。橄欖果實中TDF 含量較高,約37.40 -50.36 g·kg-1,IDF 含量為28.21 -42.37 g·kg-1,SDF 含量為6.97 -10.31 g·kg-1,品種間差異顯著,TDF、SDF 和IDF 含量隨果實生長呈逐漸增加的趨勢[32]。
含礦質(zhì)元素多的橄欖品種,適合做藥用或制飲料。衷明華等[33]研究表明,粵東地區(qū)21 個橄欖品種(土欖、下院、丁香、青皮、甜種、馬崗6 號、馬崗3 號、錫一號、馬崗4 號、馬崗7 號、老鼠牙、三棱、汕欖、四棱、馬崗1 號、小丁香、西坑土種、東山一號、鐵種、馬崗2 號、香種)果實中10 種礦質(zhì)元素含量有所差異,但高低順序基本一致,表現(xiàn)為:Ca >Mg >Na >Fe >Mn >Zn >Cu >Cr >Co >Ni。
1.2.3 蛋白質(zhì)、Vc 和有機酸 在貯藏過程中,橄欖果實的蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢[27,34],Vc 被氧化而降低,且不同品種之間Vc 含量變化差異顯著[22,34],有機酸因被消耗也呈現(xiàn)下降趨勢[34]。家用微波爐處理能有效降低有機酸和蛋白質(zhì)含量[35],單果包裝也能延緩貯藏期間Vc、蛋白質(zhì)含量的變化[27],從而保持較好的品質(zhì)。但果實受到機械損傷后,在貯藏過程中有機酸和Vc 含量減少而導致其品質(zhì)下降[36]。相關溫度試驗表明,10 ℃下貯藏效果最好,能夠保持較好的品質(zhì)[37];2 -6 ℃對果實產(chǎn)生冷害,導致褐變的發(fā)生,從而降低品質(zhì),因此保持橄欖果實較好品質(zhì)的溫度范圍為6 -10 ℃[38]。
呼吸作用影響著果實的品質(zhì)、貯藏壽命以及生理病變[39]。林河通[26]以‘檀香’為試材研究表明,橄欖果實屬于呼吸躍變型果實,在(20 ±1)℃貯藏條件下,24 d 出現(xiàn)明顯的呼吸高峰。肖振林等[22]報道,常溫下,4 個品種(‘檀香’、‘惠圓’、‘自來圓’和‘長營’)果實呼吸強度基本一致,在貯藏過程中呼吸強度增大,第70 天時呼吸強度進入高峰期,隨后呼吸強度有所下降,4 個品種間表現(xiàn)一致。低溫(4 和8 ℃)可延緩橄欖果實呼吸高峰的出現(xiàn),但溫度過低(4 ℃)反而會導致呼吸強度增大,加快營養(yǎng)物質(zhì)消耗,降低果實品質(zhì)[40]。黃原膠、殼聚糖、卵磷脂等涂膜劑處理可以降低橄欖果實呼吸強度,延緩果實品質(zhì)的下降[41]。
除呼吸作用外,果實衰老與細胞膜透性的上升有關,細胞膜完整性可用電導率表示[42]。2 -6 ℃的低溫貯藏條件可破壞橄欖果實細胞膜結(jié)構(gòu),細胞電導率顯著上升[42]。陳蓮[40]研究表明,‘檀香’果實冷藏過程中,電導率呈逐漸上升趨勢,且在整個貯藏期間,4 ℃下電導率都大于8 ℃。林河通[26]研究表明,橄欖果實采后衰老過程中細胞電導率增大,外源乙烯(1000 或2000 μL·L-1)可破壞細胞膜結(jié)構(gòu)的完整性,導致細胞電導率明顯上升,加速衰老。
2.2.1 內(nèi)源性抗氧化物質(zhì) 抗壞血酸(ascorbic acid,AsA)和還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)均屬于果實內(nèi)源抗氧化物質(zhì),在提高果實抗氧化能力、延緩果實衰老方面起著重要作用[43-46]。橄欖果實在低溫脅迫下(4 ℃),可通過自身代謝調(diào)節(jié),提高果皮和果肉AsA 和GSH 含量,以抵抗不利的外界脅迫[40]。
2.2.2 采后主要酶 橄欖果實品質(zhì)及果實內(nèi)部多數(shù)生理反應與其相應的酶類密切相關。目前對橄欖果實采后酶研究較多的為多酚氧化酶(pdyphnel oxidase,PPO)、過氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和過氧化氫酶(catalase,CAT)。
PPO 和POD 是調(diào)控橄欖酚類代謝的關鍵酶[47],與果實的酶促褐變及成熟衰老密切相關[48-49]。橄欖果實受到機械損傷后,PPO、POD 活性上升,加速了衰老進程[36]。謝倩等[50]對橄欖果實中PPO 和POD 酶學特性進行研究,結(jié)果表明,PPO 和POD 分別以兒茶酚和愈創(chuàng)木酚為底物,反應時間均不宜超過8 min,最適pH 值分別為7.5 和7.6,最適溫度分別為60 和40 ℃。詹嘉紅等[42]試驗表明,PPO 活性受到多種條件限制,在pH 為2.5 時酶活性受到強烈抑制;低于10 ℃或高于55 ℃則酶活性快速下降,且抗壞血酸、L-半胱氨酸、亞硫酸鈉、偏重亞硫酸鉀等化學物質(zhì)對PPO 活性均有明顯的抑制作用。黃春秋等[51]研究表明,熱處理(熱水)能鈍化橄欖PPO 活性,有效抑制酶促褐變的最佳溫度為72 ℃,時間為2 min。另外,潘東明等[52]報道,PPO 活性在橄欖貯藏期間增強,在室溫條件下,PPO 活性表現(xiàn)為貯藏前期平穩(wěn)、中期增強、后期下降,至采后53 d 時出現(xiàn)峰值;在低溫條件下,PPO 活性則表現(xiàn)為前期增強而中后期下降,至采后33 d 時出現(xiàn)明顯的峰值。林河通等[8,53]對POD 研究表明,在橄欖果實成熟衰老過程中POD 活性增強。經(jīng)外源乙烯(1000 或2000 μL·L-1)處理后,橄欖果實POD 活性增強[8],低溫貯藏可降低橄欖果實POD 活性,延緩果實衰老[26]。
SOD、CAT、POD 是植物體內(nèi)活性氧自由基酶促清除體系的主要酶類[54]。肖湘等[55]研究表明,橄欖果實SOD 對熱穩(wěn)定,在pH 7 -9 范圍內(nèi)穩(wěn)定,對H2O2和氰化鉀敏感。潘東明等[52]報道,在(8.5 ±0.5)℃低溫下,橄欖果實SOD 和CAT 活性變化幅度小,而在(4.5 ±0.5)℃低溫下,橄欖果實發(fā)生冷害,SOD 和CAT活性變化大;陳蓮[40]試驗也表明,低溫(4 ℃)脅迫使橄欖果實產(chǎn)生大量自由基,從而誘導SOD 和CAT 活性上升。
隨著對橄欖果實品質(zhì)及功能成分研究的深入,市場對橄欖鮮果的需求量日益增多。目前品質(zhì)優(yōu)良的鮮食橄欖較少,普通橄欖則因口味苦澀而影響其在主產(chǎn)地以外的銷售。而橄欖的苦澀味與多酚類物質(zhì)密切相關,且果實內(nèi)糖類物質(zhì)含量的提高可以在一定程度上掩蓋苦澀味,因此未來對橄欖鮮食品質(zhì)的研究應從橄欖果實酚代謝和糖代謝方面入手。
一些科技工作者對橄欖果實采后生理方面做了多方面的研究[56-57],但關于橄欖果實采后品質(zhì)調(diào)控的報道比較少,尤其是利用物理方式(如冷激、紫外線)對采后橄欖品質(zhì)進行調(diào)控及其作用機制有待進一步研究。另外,以往的研究多局限于普通橄欖如‘長營’、‘檀香’等,對于清淡型橄欖如‘福欖1 號’、‘馬坑’等的采后生理研究較少。因此,未來研究工作可從清淡型橄欖和普通橄欖入手,從生理生化及分子生物學水平開展相關研究。
[1]蕭培根,李大鵬,楊世林.新編中藥志[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002:45 -53.
[2]董淑炎.新編保健中藥深加工技術[M].北京:中國林業(yè)出版社,2003:23 -25.
[3]趙翾,李紅良,鐘協(xié).一種橄欖果酒的發(fā)酵工藝研究[J].食品工業(yè),2011(1):59 -62.
[4]黃春秋,林君,黃可欽.橄欖果醋發(fā)酵工藝的研究[J].中國釀造,2011(8):185 -187.
[5]李正濤.涼山野生橄欖發(fā)酵酸奶工藝研究[J].中國西部科技,2010,9(36):5 -6.
[6]吳如健,韋曉霞,潘少林,等.優(yōu)質(zhì)鮮食橄欖新品種‘甜欖1 號’選育研究[J].福建果樹,2009(1):1 -3.
[7]吳如健,萬繼鋒,韋曉霞,等.優(yōu)質(zhì)鮮食橄欖新品系‘光甜’的選育[J].熱帶作物學報,2011,32(8):1445 -1448.
[8]林河通,陳紹軍,洪啟征,等.橄欖果實成熟和貯藏期間果皮色素的變化[J].福建農(nóng)林大學學報:自然科學版,2002,31(3):397 -400.
[9]許長同.橄欖鮮食果品質(zhì)的感觀與理化評價初探[J].福建果樹,2009(4):35 -37.
[10]林玉芳,杜正花,陳清西.橄欖果實品質(zhì)評價因子的篩選及指標確定[J].熱帶作物學報,2014,35(3):1 -7.
[11]HASLAM E. Plant Polyphenols:Vegetable Tannins Revisited[M]. Eglengd:Cambridge Univ Pr,1989:132 -135.
[12]李春蘭.葡萄果實中莽草酸途徑與多酚積累的關系[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(12):33 -36,38.
[13]NACZK M,SHAHIDI F. Phenolics in cereals,fruits and vegetables:occurrence,extraction and analysis[J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2006,41(5):1523 -1542.
[14]OWEN R,HAUBNER R,HULL W,et al. Isolation and structure elucidation of the major individual polyphenols in carob fibre[J]. Food and Chemical Toxicology,2003,41(12):1727 -1738.
[15]SKERGET M,KOTNIK P,HADOLIN M,et al. Phenols,proanthocyanidins,flavones and flavonols in some plant materials and their antioxidant activities[J]. Food Chemistry,2005,89(2):191 -198.
[16]何志勇,夏文水.橄欖果實中酚類化合物的分析研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,36(26):11406 -11407.
[17]張亮亮,楊志偉,林益明.橄欖多酚抗氧化活性研究[J].食品工業(yè)科技,2008,29(4):57 -59.
[18]林玉芳,陳清西,關夏玉.橄欖總多酚提取工藝優(yōu)化研究[J].中國農(nóng)學通報,2011,27(5):396 -400.
[19]林玉芳.福建橄欖[Canarium album (Lour.)Raeusch.]若干功能成分和品質(zhì)相關指標的研究[D].福州:福建農(nóng)林大學,2012.
[20]林玉芳,李澤坤,陳清西.橄欖果實糖類組分分析[J].福建果樹,2012,30(2):4 -7.
[21]林河通,洪啟征.橄欖不同采收期與耐藏性能的相關性[J].福建農(nóng)業(yè)大學學報,1994,23(3):342 -346.
[22]肖振林,許長同,陳明華.橄欖常溫貯藏效果研究[J].福建農(nóng)業(yè)科技,1997(6):5 -6.
[23]諸姮,胡宏友,盧昌義,等.植物體內(nèi)的黃酮類化合物代謝及其調(diào)控研究進展[J].廈門大學學報:自然科學版,2007,46(S):136 -143.
[24]林烽.橄欖葉總黃酮代謝和提取工藝優(yōu)化及其抗氧化作用[D].福州:福建農(nóng)林大學,2008.
[25]田應娟,朱良,陳健,等.超聲強化提取橄欖黃酮類物質(zhì)及其抗氧化活性研究[J].食品開發(fā)與研究,2011,32(1):17-21.
[26]林河通.橄欖果實采后呼吸變化和外源乙烯處理的生理效應[J].福建農(nóng)業(yè)大學學報,1997,26(4):416 -420.
[27]張福平,陳蔚輝.單果包裝對橄欖果實耐貯性的影響[J].中國南方果樹,1998,27(4):33 -34.
[28]SANGNARK A,NOOMHORM A. Effect of particle sizes on functional properties of dietary fibre prepared from sugarcane bagasse[J]. Food Chemistry,2003,80(2):221 -229.
[29]ARJMANDI B,AHN J,NATHANI S,et al. Dietary soluble fiber and cholesterol affect serum cholesterol concentration,hepatic portal venous short-chain fatty acid concentrations and fecal sterol excretion in rats[J]. The Journal of Nutrition,1992,122(2):246.
[30]VODERHOLZER W,SCHATKE W,MHLDORFER B,et al. Clinical response to dietary fiber treatment of chronic constipation[J]. The American Journal of Gastroenterology,1997,92(1):95.
[31]MCCARTY M. Exploiting complementary therapeutic strategies for the treatment of type Ⅱdiabetes and prevention of its complications[J]. Medical Phypotheses,1997,49(2):143 -152.
[32]歐高政,陳清西.橄欖果實膳食纖維含量及動態(tài)變化研究[J].福建農(nóng)業(yè)學報,2009,24(1):64 -67.
[33]衷明華,黃俊生,任乃林,等.橄欖中礦質(zhì)元素的測定及品質(zhì)比較[J].食品科學,2010,31(16):192 -196.
[34]陳蔚輝,溫嫣嫣.不同品種橄欖的采后營養(yǎng)品質(zhì)比較[J].食品科技,2010,35(1):56 -59.
[35]陳蔚輝,張定娜.微波輻射對橄欖采后營養(yǎng)品質(zhì)的影響[J].食品科技,2010,35(2):29 -31.
[36]陳蔚輝,彭惠瓊.機械損傷對橄欖采后品質(zhì)及其生理的影響[J].食品科學,2008,29(1):329 -333.
[37]楊建輝.橄欖果實冷藏適溫的探討[J].福建果樹,2003(1):33.
[38]孔祥佳,林河通,陳雅平.低溫貯藏對‘長營’橄欖果實采后生理和品質(zhì)的影響[J].包裝與食品機械,2011,29(2):1-5.
[39]苗秀梅.梨果實采后貯藏過程中膜脂過氧化及細胞壁多糖代謝相關酶變化的研究[D].揚州:揚州大學,2010.
[40]陳蓮.低溫引起橄欖果實冷害褐變的生理生化機制研究[D].福州:福建農(nóng)林大學,2006.
[41]林河通,洪啟征,劉宜楓,等.橄欖涂膜劑貯藏效果的研究[J].福建果樹,1994(3):13 -16.
[42]詹嘉紅,藍宗輝,曾碧英.橄欖果實多酚氧化酶特性研究[J].廣州食品工業(yè)科技,2003,19(4):16 -17,23.
[43]王莎莎,盛業(yè)龍,馬文廣,等.抗氧化系統(tǒng)參與不同抗性煙草品種幼苗對干旱和低溫綜合抗性的形成[J].生物技術通報,2014(1):132 -142.
[44]王俊寧,鄧科禹,李潤唐,等.采收期對火龍果果實品質(zhì)及貯藏特性的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學,2011,39(4):170 -173.
[45]劉振玉.谷胱甘肽的研究與應用[J].生命的化學,1995,15(1):19 -20.
[46]侯曉龍,黃建國,劉愛琴.福建閩江河口濕地土壤重金屬污染特征及評價研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2009,28(11):2302 -2306.
[47]關軍鋒.果實品質(zhì)生理[M].北京:科學出版社,2008:2,43.
[48]彭世清.植物多酚氧化酶的研究進展[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學,2000(3):63 -66.
[49]王曼玲,胡中立,周明全,等.植物多酚氧化酶的研究進展[J].植物通訊學報,2005,22(2):215 -222.
[50]謝倩,陳清西,王威.橄欖果實過氧化物酶和多酚氧化酶酶學特性研究[J].熱帶作物學報,2013,34(8):1519 -1524.
[51]黃春秋,農(nóng)少林,林君,等.熱處理鈍化橄欖整果多酚氧化酶活性的研究[J].廣西農(nóng)學報,2010,25(6):23 -24,28.
[52]潘東明,邱棟梁,林義章,等.貯藏溫度對橄欖果實多胺與保護酶活性的影響[J].福建農(nóng)業(yè)大學學報,1999,28(3):284-288.
[53]林河通,傅虬聲,洪啟征.橄欖果實的冷藏適溫與冷害初報[J].福建農(nóng)業(yè)大學學報,1996,25(4):485 -489.
[54]王建華,劉鴻先,徐同.超氧化物岐化酶(SOD)在植物逆境和衰老生理中的作用[J].植物生理學通訊,1998(1):1-7.
[55]肖湘,孔祥強,徐婉芬.橄欖超氧化物歧化酶的分離純化與性質(zhì)研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2007(19):198-201.
[56]邱棟梁,潘東明.橄欖采后生理及貯藏保鮮技術研究進展[A].雷建軍.園藝學進展(第5 輯)[M].廣州:廣州出版社,2002:800 -805.
[57]林河通,陳蓮,陳紹軍,等.橄欖果實采后生物學研究進展[J].福建農(nóng)林大學學報:自然科學版,2005,34(4):464-469.