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近年来,鲜核桃因其具有独特口感和较高的营养价值而赢得广大消费者的青睐。但因鲜核桃青皮富含多酚,在脱青皮过程中往往因褐变导致皮肤被染成褐色甚至黑色,影响美观和人们的消费热情。因此,研究造成核桃青皮褐变的关键物质,解析这些物质的代谢规律,并筛选出轻度褐变或者不褐变的核桃新品种是亟待解决的问题。本试验以不易褐变染色的‘白水1号’、‘白水2号’以及普通核桃品种‘薄丰’、‘香玲’和‘金薄香8号’等10个核桃品种的青皮为试材,通过皮肤测试、色差值和褐变指数测定,以及青皮总酚、总黄酮、酚酸组分、氨基酸、相关酶活性、抗氧化性和矿质元素的测定,研究了基于核桃青皮褐变的酚类物质代谢机理。主要结果如下:1.核桃青皮褐变指数与色差值相关性显著,褐变指数越高,色差值L*值越低,a、b值越高。‘白水1号’、‘白水2号’和‘薄丰’染手较轻,其褐变指数分别为0.16、0.34和0.28,显著低于染色较重的品种‘岱香’、‘元林’、‘金薄香8号’和‘薄壳香’（P＜0.05）,其褐变指数分别为0.66、0.67、0.72和0.76。相关分析表明,褐变指数与L*值呈极显著负相关（r=-0.9500**）,与a*值和b*值均呈极显著正相关（r=0.7869**、r=0.8840**）。2.核桃青皮总酚总黄酮含量越高,则其染色越深,褐变指数越高。褐变较重的‘岱香’、‘元林’、‘金薄香8号’和‘薄壳香’的青皮中总酚含量较褐变轻的‘白水1号’和‘白水2号’平均含量显著增高1.00、0.88、1.16和0.98倍（P＜0.05）,总黄酮含量较‘白水1号’和‘白水2号’的平均含量显著增高1.14、1.03、1.16和1.27倍（P＜0.05）。相关性分析表明,总酚与褐变指数呈不显著正相关（r=0.4453）,总黄酮与褐变指数呈显著正相关（r=0.6934*）,因此核桃青皮褐变与黄酮类物质有较大关系。3.核桃青皮褐变与奎尼酸、原花青素、槲皮素和胡桃醌含量密切相关。‘白水1号’、‘白水2号’和‘薄丰’奎尼酸含量较高,平均含量为881.99 mg·100g-1,显著高于褐变较重的‘金薄香8号’、‘薄壳香’、‘岱香’和‘元林’(平均含量为784.85mg·g-1,P＜0.05)。原花青素、槲皮素和胡桃醌在‘金薄香8号’、‘薄壳香’、‘岱香’和‘元林’中均较高,平均含量分别为402.38、582.09和559.82 mg·100g-1,三者平均含量分别显著高于‘白水1号’、‘白水2号’和‘薄丰’的1.97、1.46和1.46倍（P＜0.05）。主成分分析表明,奎尼酸、原花青素、槲皮素和胡桃醌对核桃青皮褐变贡献较大。因此,褐变较轻的品种可能生成较高奎尼酸进而转化为其它物质,从而不易褐变。4.核桃青皮中PAL、C4H、4CL、CHS、CHI主要促进酚酸等次生代谢物的产生,PPO与POD主要促进酚酸物质向黄酮类或醌类物质转化。‘白水1号’的PAL、C4H、4CL、CHS、CHI的活性较高,分别为1795.75、1614.00、2684.17、1446.33、2892.92U·min-1·g-1,均显著高于五种酶的平均活性2.09、1.88、1.41、1.26、1.66倍（P＜0.05）。PPO、POD两种酶活性在‘白水1号’中活性较低,分别为98.96 U·min-1·g-1、246.99U·min-1·g-1显著低于平均酶活性的1.38倍和2.53倍（P＜0.05）,因此其黄酮类或醌类物质含量较低,褐变较轻。相关性分析表明,槲皮素、查尔酮、胡桃醌与PPO活性均呈正相关（r=0.8388**,0.7057*,0.5190）,表明核桃青皮可能主要在PPO酶的作用下生成较高的槲皮素、查尔酮、胡桃醌而导致褐变染色。5.青皮褐变轻的品种抗氧化活性较高,可能与苯丙氨酸含量较高有关;褐变较重的品种抗氧化活性较低,可能与原花青素、槲皮素、查尔酮和胡桃醌含量较高有关。‘白水1号’和‘白水2号’的DPPH·自由基清除能力分别为94.20%和91.81%,ABTS+·自由基清除能力分别为86.71%和74.32%,Fe3+还原能力分别为1017 mg·100 g-1和948.82mg·100 g-1,均显著高于十个品种的平均清除能力88.57%、53.81%和818.91 mg·100g-1（P＜0.05）。相关性分析表明,苯丙氨酸与DPPH·自由基清除能力呈显著正相关（r=0.6500*）;原花青素、槲皮素、查尔酮与ABTS+·自由基清除能力均呈显著负相关（r=-0.9098**,-0.8674*,-0.8491*）、与Fe3+也呈显著负相关（r=-0.9080**,-0.7695*,-0.6863*）。因此,青皮中的苯丙氨酸代谢为黄酮类或醌类物质后,会导致青皮抗氧化活性降低。6.核桃青皮中Mg、Fe、Mn、Zn元素含量对青皮褐变有较大影响。‘白水1号’、和‘白水2号’的Mg、Fe、Mn、Zn元素含量均显著高于平均含量的1.64、1.53、1.09、1.06倍（P＜0.05）。相关性分析表明,苯丙氨酸与Mg、Fe、Mn元素含量均呈正相关（r=0.8100**,0.7633*,0.6622*）;胡桃醌与Zn元素含量呈显著负相关（r=-0.6970*）。因此,在褐变较轻的核桃青皮中,Mg、Fe和Mn元素可能促进了苯丙氨酸的生成,Zn元素抑制了胡桃醌的生成,从而影响褐变。综上,胡桃醌、槲皮素、原花青素和奎尼酸是影响核桃青皮褐变的主要物质,这与PAL、C4H、4CL、CHS、CHI等酶的作用、青皮抗氧化活性具有较大相关性;也可能与Mg、Fe、Mn元素促进了苯丙氨酸的生成,Zn元素抑制胡桃醌的生成有较大关系。