弓 弼，蔣柳慶，馬惠玲

（1.西北農林科技大學風景園林藝術學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學生命科學學院，陜西 楊凌 712100）

早實核桃3 個品種青皮果實鮮貯特性比較

弓 弼1，蔣柳慶2，馬惠玲2

（1.西北農林科技大學風景園林藝術學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學生命科學學院，陜西 楊凌 712100）

為了探明國內主栽早實核桃（Juglans regia L.）的耐貯性，本研究對‘遼二’、‘魯光’和‘西扶二號’3 個中晚熟早實核桃品種的青皮果實進行了0～1 ℃、相對濕度85%～90%條件下的冷藏，測定了貯藏期間青皮生理生化變化，調查了核仁品質和保鮮效果。結果表明：‘遼二’的乙烯釋放高峰出現在貯藏30 d，較‘西扶二號’和‘魯光’早6 d，峰值約為后二者的4 倍?！|二’的兩個呼吸高峰分別出現在貯藏12、36 d，均晚于另外兩個品種6～12 d。‘遼二’腐爛指數增加最慢，貯藏48 d時‘遼二’、‘魯光’、‘西扶二號’的腐爛指數依次為14.0%、17.8%、21.1%。貯藏期內‘遼二’果實青皮的多酚氧化酶、過氧化物酶活性持續(xù)較低，總酚與類黃酮含量亦低于‘魯光’和‘西扶二號’。貯藏48 d后，‘遼二’核桃仁的可溶性蛋白質含量、酸值、過氧化值變化幅度最小。因此，‘遼二’的青皮酚類氧化褐變活性較低，在3 個品種間耐貯性最強。

青皮核桃；品種；耐貯性；氧化酶；酚類

中國核桃（Juglans regia L.）產量居世界第一，2012年總產72萬 t，高于位居第二的美國24萬t[1]。在政策鼓勵和價格驅動雙重動力下，各地發(fā)展核桃熱情高漲，近幾年內1/2以上的新建園和幼園將陸續(xù)進入盛果期，中國核桃產量將迎來新的大幅增長。突飛猛進的發(fā)展之下核桃產業(yè)不可避免地將面對產品采后銷售、減損的問題，產品多樣化是應對和解決這一問題，實現產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。在可開發(fā)的眾多核桃新產品中，鮮食核桃適于大量上市，符合當今提倡高營養(yǎng)、重保健的科學飲食潮流，是最具有市場前景的產品[2]，于是關乎鮮食核桃市場壽命的低溫保鮮技術成為生產中的急需。前人在這方面的研究[3-5]取得了一些突破性進展，探明自發(fā)氣調包裝條件下核桃青皮果實低溫貯藏是鮮食核桃保鮮的新出路，相關研究[6]在近兩年還對該方法進行了完善與提高，提出主動自發(fā)氣調較被動自發(fā)氣調更好地發(fā)揮了對青皮核桃的保鮮作用。品種是影響果實保鮮期的重要因素之一。楊梅8 個品種果實在低溫（0 ℃）6 d、室溫（20 ℃）1～2 d的模擬流通條件下耐貯性各不相同，硬絲安海變和大葉種的腐爛率低于其他品種15%以上，硬度、含糖量等品質基本不變[7]；柿品種間以‘富平尖柿’果實較‘干帽盔’耐貯，對1-MCP保鮮效應的響應較敏感[8]。不同品種核桃果實耐貯性的研究尚鮮有報道，使貯藏實踐中選材存在盲目性?；诠焚A藏中優(yōu)先選擇晚熟品種，以最大程度延長果品市場供應期的原則，針對西北核桃產區(qū)主栽早實核桃，其成熟期以早熟、中熟和中晚熟為主的現狀，本實驗以陜西主栽的3 個中晚熟核桃品種為試材，對其成熟青皮果實采后生理和冷藏壽命進行了比較，以期找出耐貯性較強的品種，為核桃產業(yè)化貯藏提供切實可行的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘遼二’、‘魯光’、‘西扶二號’核桃（Juglans regia L.）果實均采自陜西省扶風縣杏林鎮(zhèn)良種核桃示范園，采樣時間：2012年8月29號（花后約145 d）。采后小心剪去果柄，裝入發(fā)泡網襯底的塑料框，當天運回西北農林科技大學生命科學學院冷庫（路途約1 h），于（0±1）℃條件下預冷24 h，挑選大小均一、無病蟲害的健康果實待用。

福林酚試劑 北京索萊寶科技有限公司；愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚 公私合營新中心化學廠；抗壞血酸成都市科龍化工試劑廠；2,4,6-三吡啶基三秦 美國Aladdin公司；考馬斯亮藍G-250 東莞市瓦里西化工有限公司。

1.2 儀器與設備

3501H型果蔬呼吸儀 北京均方理化科技研究所；Trace GC UItra氣相色譜儀、超低溫冰箱 美國Thermo公司；DHG-9070A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海齊欣科學儀器有限公司；UV-3100紫外-可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 果實處理

挑取健康、無斑、大小均勻的果實200 個，裝于塑料框，用6 μm保鮮膜（市售）防失水包裹后于冷庫（0±1）℃條件下貯藏，各品種均重復3 次。冷藏24 h時第一次取樣，作為0 d樣品，以后每6 d取樣，10個/重復，測定呼吸強度、乙烯釋放率、同時調查貯藏中果實的質量損失率和腐爛指數；每9 d再取樣，10個/重復，分開青皮與核仁，取各果的青皮和脫皮核仁各1/3量分別混勻，分裝，加液氮快速冷凍，置于-80 ℃冰箱保存，用于后期其他生理指標和核仁品質指標的測定。

1.3.2 指標測定

1.3.2.1 呼吸強度

隨機抽取每處理5 個果實，稱質量，采用果蔬呼吸儀測定果實CO2釋放量，各品種每個采樣點測定重復3 次。

1.3.2.2 乙烯釋放速率

測定呼吸強度之后，將每個重復的5 個果實與其余5 個合并稱質量，放入容積3 L的干燥器中密封2 h，通過干燥器橡皮塞用注射器抽取頂空氣體5 mL，用氣相色譜儀測定乙烯含量。色譜條件：2M不銹鋼填充柱，載氣N2，恒壓40 kPa；柱溫70 ℃，進樣口溫度70 ℃；火焰離子化檢測器，溫度150 ℃，燃氣H2，流速35 mL/min，助燃氣空氣，流速350 mL/min。果實乙烯釋放量以μL/（kg?h）計，各品種每個采樣點測定重復3 次。

1.3.2.3 褐變指數和腐爛指數

褐變指數分級標準：將果實根據褐變面積分為5 級，0級：果實完好無損；1級：果實表面褐斑面積0%～20%；2級：果實表面褐斑面積20%～40%；3級：果實表面褐斑面積40%～60%；4級：果實表面褐斑面積60%～80%；5級：果實表面褐斑面積80%～100%。

腐爛指數分級標準：將果實腐爛面積也分為5 級，0級：果實完好無損；1級：果實表面出現零星病斑，面積≤1/10；2級：果實表面病斑面積1/10～1/5；3級：果實表面褐斑面積1/5～1/3；4級：果實表面褐斑面積1/3～1/2；5級：果實表面褐斑面積≥1/2。腐爛指數的計算公式與褐變指數相同。

1.3.2.4 多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和過氧化物酶（peroxidase，POD）活性的測定

PPO、POD的測定參照魏建梅等[9]的方法略加改進，稱取青皮2.0 g，加聚乙烯吡咯烷酮1.0 g于20.0 mL 0.2 mol/L的檸檬酸-磷酸緩沖液（pH 4.0）中，冰浴研磨，4 ℃離心30 min，上清液待用。

PPO活性測定：30 ℃水浴先將3.8 mL 0.5 mol/L的鄰苯二酚溶液保溫5 min，再加入0.2 mL酶液，迅速混勻并開始計時，將反應混合物倒入比色杯，在420 nm波長條件下動態(tài)測定吸光度（A）變化，每30 s記錄一次。制作A隨時間的變化曲線，根據曲線的初始線性部分計算每克樣品每分鐘吸光度變化值（ΔA），PPO活性以ΔA420nm表示；POD活性測定：30 ℃水浴先將底物溶液（2 mL 0.1%的愈創(chuàng)木酚+1 mL 0.1% H2O2+0.8 mL蒸餾水）保溫5 min，再加入0.2 mL酶液，迅速混勻并開始計時，將反應混合物倒入比色杯，470 nm波長處動態(tài)測定A的變化，每30 s記錄一次，酶活性的計算方法同PPO，POD活性以ΔA470nm表示。

1.3.2.5 總酚與類黃酮含量測定

采用Folin-Denis比色法[10]測定。

1.3.2.6 核仁酸值、過氧化值測定

參照Mexis等[11]的方法提取核仁油脂，根據GB/T 5530—2005《動植物油脂：酸值和酸度測定》[12]測定酸值；參照GB/T 5538—2005《動植物油脂：酸值和酸度測定》[13]測定過氧化值。

1.3.2.7 核仁可溶性蛋白含量測定

采用考馬斯亮藍G-250法[14]測定。

2 結果與分析

2.1 品種對青皮核桃乙烯釋放的影響

圖1 不同品種青皮核桃的乙烯釋放速率Fig.1 Changees in rthylene production rate of green walnut fruit

圖1顯示，3 個品種核桃青皮果實貯藏過程中乙烯釋放在18 d之前都保持在很低的水平，以后開始緩慢上升，‘遼二’在24 d起迅速上升至30 d出現一明顯高峰，‘魯光’和‘西扶二號’的則于36 d出現一小峰，‘遼二’的峰值155.0 μL/（kg?h），約為后兩者4 倍，差異極顯著（P＜0.01）。由于躍變型果實的乙烯高峰是由乙烯合成系統(tǒng)Ⅱ產生的，只有進入成熟衰老期果實才會啟動系統(tǒng)Ⅱ機制[15]，說明供試3個品種在生產上常用的采收期條件下冷藏30～36 d后果實開始進入生理衰老。

2.2 品種對青皮核桃呼吸強度的影響

圖2 不同品種青皮核桃的呼吸強度Fig.2 Changes in respiration intensity of green walnut fruit

由圖2可知，不同品種核桃青皮果實呼吸峰值出現時間不一致，‘魯光’和‘西扶二號’在貯前正處于呼吸高峰，貯藏6 d內急劇下降?！|二’貯前則處于低呼吸水平，于貯藏12 d才出現第一個呼吸高峰，峰值顯著低于‘魯光’和‘西扶二號’（P＜0.01）。貯藏30 d時‘魯光’和‘西扶二號’均出現了第二個呼吸高峰，‘遼二’則出現在36 d，峰值再次顯著低于‘魯光’和‘西扶二號’（P＜0.05）。此3 個品種青皮核桃成熟衰老期有兩個呼吸高峰的現象與在‘遼寧4號’品種上得到的結果[3]一致。

2.3 品種對青皮核桃果實褐變指數和腐爛指數的影響

圖3 不同品種青皮核桃褐變指數（a）和腐爛指數（b）的變化Fig.3 Changes in browning index (a) and decay index (b) of green walnut fruit

貯藏期3個品種果實于12 d左右開始出現褐變，18 d后褐變加快，以‘遼二’、‘魯光’、‘西扶二號’加快速率依次增大（圖3a），至48 d時三者間差異顯著。3 個品種共同于貯藏30 d后明顯出現腐爛。‘魯光’和‘西扶二號’腐爛指數上升早于‘遼二’，分別與它們的呼吸第二峰出現時期一致。在貯藏48 d時，腐爛指數最高的是‘西扶二號’，為21.07%，顯著高于‘魯光’（17.8%）（P＜0.05）， ‘魯光’又顯著高于‘遼二’（14.0%）（P＜0.05）（圖3b），從褐變和腐爛兩方面均以‘遼二’表現為最耐貯。3個品種褐變指數上升快于腐爛指數，二者變化顯著正相關（R= 0.813 3＞R（14,0.01）= 0.625 9），預示著青皮褐變降低了果實抗病性。

2.4 品種對青皮核桃PPO和POD活性的影響

圖4 不同品種果實青皮PPO（a）和POD（b）活性變化Fig.4 Changes of PPO (a) and POD (b) activities in green husk from each walnut variety

如圖4a所示，在貯藏期間，‘遼二’和‘魯光’的PPO活性整體上呈下降趨勢，‘西扶二號’則于中后期上升，27 d后后者顯著高于前二者（P＜0.05），并于36 d達到峰值。貯藏期間各品種青皮POD活性變化趨勢也有所不同（圖4b），‘遼二’和‘西扶二號’一直處于較低水平，‘魯光’則從起始至整個貯藏期顯著高于二者（P＜0.05）。貯藏期間‘西扶二號’和‘魯光’分別具有較高的PPO、POD活性，且酶活性的高峰期在果實第二個呼吸峰之后，‘遼二’的PPO、POD活性持續(xù)較低，第二呼吸峰晚且峰值低，說明與‘遼二’相比，‘西扶二號’和‘魯光’于貯藏30 d左右起發(fā)生較強呼吸相伴條件下活躍的酚類氧化。

2.5 品種對青皮總酚和類黃酮含量的影響

貯藏期間，‘遼二’果實青皮的總酚含量始終處于3 個品種間的最低水平（圖5a），‘西扶二號’在多數觀測點均處于最高水平，‘魯光’幾乎居中，類黃酮含量亦為同樣結果（圖5b）。酚類（包括類黃酮）是植物抗病物質的重要組分[16]，其貯藏期升高有利于果實延緩腐爛?？墒?，此處3個品種青皮該類物質含量高低卻與圖3b中果實腐爛指數排布順序相同，不但使酚類物質的抗病作用未得以表現，而且呈現了酚類水平越高的品種其果實腐爛越快的趨勢。進一步分析發(fā)現，不同品種的果實各階段的總酚含量高低與青皮褐變進程的增加快慢呈正相關（R=0.570 0＞R（14,0.05）=0.497 3），與桃上易于褐變品種的酚類物質含量更高[17]的結果一致，展示出酚類褐變引起了腐爛加快的可能性。貯藏27、36 d后西扶二號、‘魯光’的總酚含量增加明顯，基本與它們此段的PPO、POD活性較強相對應，較強的酚類氧化并未引起總酚含量的下降，可見此期酚類合成亦加強。

圖5 貯藏過程中各品種青皮總酚（a）和類黃酮（b）含量的變化Fig.5 Changes in total phenol (a) and flavonoids (b) contents of green husk from each walnut variety

2.6 品種對青皮核桃貯后核仁品質的影響

表1 不同品種青皮核桃貯后核仁品質的比較Table 1 Changes in membrane permeability of green husk from eachwalnut variety

由表1可見，入貯前‘遼二’青皮果實中核桃仁的可溶性蛋白質含量最高，酸值和過氧化值最低，品質居3個品種之首。貯藏48 d后‘遼二’的3項指標變化率最低，而‘西扶二號’的可溶性蛋白質含量下降最多，‘魯光’的酸值上升幅度最大，‘西扶二號’的過氧化值升高最快，從品質變化方面仍然表現為‘遼二’最耐貯。

3 討 論

3.1 青皮核桃果實的采后呼吸和乙烯高峰與耐貯性的關系

桃果實上也存在呼吸雙峰現象，有研究[18]認為第一個呼吸高峰與成熟有關，第2個高峰與衰老有關。3個品種青皮核桃果實在第一呼吸高峰時或者處于采收期，或者處于貯藏初期，也證實核桃果實的第一呼吸高峰是伴隨著果實成熟而發(fā)生的，并且，從‘遼二’第一呼吸高峰晚于另外兩個品種判斷，其達到完熟的生理成熟期較晚，采收期可適當再晚幾天；‘魯光’和‘西扶二號’的第二個呼吸高峰發(fā)生期緊挨乙烯高峰之前，‘遼二’卻緊跟乙烯高峰之后，呼吸高峰與乙烯生成增強的順序在不同品種上并不一致，‘遼二’乙烯升高幅度大，呼吸峰值卻顯著低，這些現象典型地反映了躍變型果實呼吸躍變發(fā)生與乙烯高峰相互獨立的規(guī)律[15]。另一方面，根據果實呼吸高峰是呼吸失調的一種表現，易引起果實耐貯性和抗病性的下降的理論[15]，青皮核桃果實耐貯性與其采后呼吸水平負相關。第2次呼吸高峰的強弱決定了抗病性下降量的大小。3 個品種內源乙烯生成高峰的出現均在果實腐爛加劇之前，與前期不同處理上測得的結果[4]相同，但是乙烯高峰早晚和峰值高低均未與腐爛快慢表現相關性，這與不同品種李子的耐貯性研究[19]的結果一致，該研究得出，‘御皇’李乙烯高峰最明顯且峰值顯著高于其他品種，耐貯性最強，‘美國一號’、‘總統(tǒng)’李乙烯峰值很低或不明顯，卻軟化快，易發(fā)生腐爛，不耐貯藏。蘇素香等[20]又報道極耐貯的秦王桃果實采后不軟化是由于乙烯合成酶相關基因轉錄受阻，不能產生乙烯，從而致使細胞壁物質降解酶幾乎不表達，果膠分解受阻所致。而不耐貯的‘沙紅’桃在采后貯藏中乙烯合成酶相關基因隨貯藏時間的延長而表達增強，果實釋放大量乙烯，促進了細胞壁物質降解酶基因的表達，導致果實迅速軟化?？梢?，不同種類果實的耐貯性差異的原因有所不同。

3.2 酚類物質氧化與青皮核桃果實耐貯性的關系

PPO將果實酚類物質氧化為深色多聚物，POD將PPO作用產物進一步氧化[21-22]。兩種酶的作用均與果實褐變有關，但在不同種類或品種的果實中兩種酶的作用重要性有所不同。Huang等[23]測定具有不同褐變特性的不同品種竹筍，發(fā)現PPO活性與褐變快慢呈顯著相關， 認為不同品種PPO活性的差別是基因型不同所致。Raimbault等[24]得出，對低溫不敏感， 不易發(fā)生果肉褐變的菠蘿品種其貯藏期PPO活性較低；易于褐變的品種因PPO同功酶種類增多而活性較高，POD活性變化較小。山藥的酶促褐變以過氧化物酶的作用更加重要[25]。本研究中‘西扶二號’和‘魯光’的青皮褐變分別以PPO、POD的作用為主。由于果實組織發(fā)生褐變與其細胞完整性遭受破壞有關[26]，進而腐爛進程加快[21]，因此，‘遼二’青皮果實的腐爛指數增加慢于另外兩個品種的耐貯特性與其青皮氧化褐變活性低有關。并且說明，酚類作為抗病物質和作為褐變底物對果實保鮮是有利和不利兩個相反的作用面，哪一個方面占優(yōu)勢取決于二者的平衡。如同本研究中貯藏30 d后‘西扶二號’和‘魯光’的情況，當同時具備了總酚含量高，氧化酶活性增大的條件時，組織褐變加劇使果實易于腐爛，但是，是酚類合成增加誘導其氧化酶活性增大，還是氧化酶自身活性增大引起褐變加劇，值得進一步研究。

4 結 論

供試的3 個早實品種核桃的青皮果實以‘遼二’采后乙烯高峰較‘魯光’和‘西扶二號’出現早且峰值高，前者兩個呼吸高峰晚于和峰值低于后二者。

冷藏48 d內3個品種的腐爛指數以‘遼二’的褐變指數和腐爛指數最低，品質變化率最小，表現為最耐貯。

各品種青皮果實入貯前和貯藏過程中的總酚和類黃酮含量與果實耐貯性未表現正相關關系，貯藏過程中青皮氧化酶類活性卻與耐貯性負相關，貯期青皮酚類氧化活動較弱可能是果實耐貯的一個生理標志。

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Comparative Storability of Green Walnut Fruits of Three Early-Fruiting Varieties

GONG Bi1, JIANG Liuqing2, MA Huiling2
(1. College of Landscape Architechture and Art, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2. College of Life Science, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

This study aimed to investigate the infl uence of varieties on the storability of green walnut (Juglans regia L.) fruits. Green walnut fruits from three early-fruiting, mid-late ripening varieties, ‘Liao 2’, ‘Luguang’, and ‘Xifu 2’, were stored at 0–1 ℃ and relative humidity (RH) of 85%–90%. Changes in physiological and biochemical properties of green husk and kernel traits were measured to investigate the effectiveness of quality preservation. The results indicated that the peak ethylene production rate appeared on 30 of storage for ‘Liao 2’ fruit, being 6 d earlier than for ‘Xifu 2’ and ‘Luguang’, and the peak value was about 4 folds higher than those for the latter two varieties. Two respiration peaks of ‘Liao 2’ fruit appeared on days 12 and 36, respectively, each being 6–12 days later than those of the other two varieties. Among three varieties, ‘Liao 2’ decayed most slowly. at the end of 48-day storage, decay indexes (DIs) of ‘Liao 2’, ‘Luguang’, and ‘Xifu 2’ were 14.0%, 17.8%, and 21.1%, respectively. The activities of PPO and POD, and the content of phenols and fl avonoids in green husk of Liao 2 were continuously lower than those of the other two varieties. After 48-day storage, the changes in soluble protein, acid value, peroxide value of walnut kernel of ‘Liao 2’ were minimal. It is concluded that low activity of phenol oxidation in green husk of ‘Liao 2’ contributes to its better storage tolerance.

green walnut fruit; varieties; storability; oxidative enzyme; phenol

10.7506/spkx1002-6630-201602044

S609.3

A

1002-6630（2016）02-0250-06

弓弼, 蔣柳慶, 馬惠玲. 早實核桃3 個品種青皮果實鮮貯特性比較[J]. 食品科學, 2016, 37(2): 250-255. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201602044. http://www.spkx.net.cn

GONG Bi, JIANG Liuqing, MA Huiling. Comparative storability of green walnut fruits of three early-fruiting varieties[J]. Food Science, 2016, 37(2): 250-255. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201602044. http://www.spkx.net.cn

2015-04-05

中央財政計劃林業(yè)科技推廣項目（2014-14-01）

弓弼（1963—），男，副教授，學士，研究方向為植物產品保鮮與應用。E-mail：gongbi@sina.com