1-MCP-α-环糊精和羧甲基β-环糊精对杨梅保鲜的研究

王 瑾， 陈均志， 孙根标， 何 飞

(1.浙江温州轻工研究院，浙江 温州 325003；2.青田稼泷食品有限公司，浙江 丽水 323903)

0 前言

杨梅是我国南方的特有水果，主要分布在长江以南的江苏、浙江、福建、广东等省.杨梅果实酸甜多汁、风味浓郁、营养价值高,富含蛋白质、脂肪、果糖、葡萄糖、氨基酸、柠檬酸、多种维生素以及铁、钙、磷等矿物质.杨梅还具有医疗保健和药用价值，其果实、仁、叶、皮均可入药，而且还含有一定的抗癌物质，对肿瘤细胞的生长有抑制作用.

杨梅主要产量集中在6月中、下旬的十几天时间内，适逢高温高湿的梅雨季节，由于果实柔软多汁、外果皮很薄、柱状突起易受伤害，属于呼吸作用较强的水果[1]，因此极易变质,在普通室内贮藏保质期极短，故有“一日变味，二日变色，三日变质”之说.杨梅的贮运问题已严重影响了当地果农的经济收入和当地农村的经济发展，成为制约杨梅产业发展的瓶颈，也成为当地政府和果农十分关注的课题.

目前对杨梅保鲜的方法多种多样，如郑永祥[4]、席玙芳[5]、李共国[6]等人采用低温储藏保鲜，但不能贮藏过久.王益光等[9]研究采用安全无毒化学药剂处理和低温储存相结合的技术对杨梅进行涂膜处理，然而这种化学药剂又极大地影响了杨梅的口感.本实验采用目前国外用于蔬菜水果保鲜的最新型保鲜剂—1-甲基环丙烯(1-MCP)的α-环糊精(α-CD)包结物(1-MCP -α-CD)和羧甲基β-环糊精(β-CD)溶液处理杨梅，结果表明该方法可以有效抑制果实的呼吸强度，延缓果实衰老，提高果实的耐藏性和品质，延长保鲜期，使营养成分得到较大程度的保留.

1 实验材料与仪器

1.1 主要实验材料

供试杨梅产于浙江省丽水市青田县，果实于2008年6～7月杨梅成熟前和完熟期间采收，采后立即低温运回实验室，选择大小基本一致、无损伤及无病害的健康果实作为实验材料.

1-MCP的α-环糊精包合物(1-MCP-α-CD)(咸阳西秦生物科技有限公司)；羧甲基β-环糊精(实验室自制).

1.2 仪器与设备

恒温水浴锅：HH-4，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；阿贝折射仪：上海光学仪器五厂有限公司；红外水分测定仪：MA150，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；电导率仪：DDS-307，上海世义精密仪器有限公司；酸度计：PB-21，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；可见分光光度计：T6新悦，北京普析通用仪器有限责任公司.

2 测定方法和实验

2.1 测定方法

(1)水分含量的测定：用红外水分测定仪测定.(2)可溶性固形物含量：阿贝折射仪法[11].(3)总酸含量：滴定法[12].(4)维生素C含量：2,6-二氯靛酚滴定法[13].(5)总糖含量：费林试剂氧化还原滴定法[14].(6)花青素含量和呼吸强度测定按参考文献[16]方法进行.

2.2 杨梅果实的保鲜

(1)样品分组：将预处理好的杨梅果实分为7组：第一组，对照组，不做任何处理；第二组，用10 mg·L-11-MCP-β-CD处理；第三组，用30 mg·L-11-MCP-β-CD处理；第四组，用50mg·L-11-MCP-β-CD处理；第五组，用100 mg·L-11-MCP-β-CD处理.

(2)处理方法：将以上各组待实验的杨梅置于体积为7 m3的密闭空间中，分别处理6、7、8、9、10、12 h，然后置于聚乙烯塑料袋中室温保存，测定呼吸强度及相对电导率，确定最佳1-MCP-α-CD处理的体积浓度和处理时间.

将0.5%、1.0%、1.5%的羧甲基β-环糊精分别喷洒于用最佳浓度1-MCP-α-环糊精溶液在7 m3体积中熏蒸最佳时间的杨梅果实上，测定呼吸强度，确定出最佳的质量浓度，再测定维生素C含量、花青素、腐烂率、相对电导率等.

3 结果及讨论

1-甲基环丙烯( 1-methylcylclopropene, 1-MCP)是一种环丙烯类化合物，它可以强烈阻断乙烯与受体蛋白的结合，抑制乙烯诱导果实成熟和衰老.1-MCP具有稳定、高效、无毒的优点，在国际上被视为安全、高效的乙烯作用抑制剂， 已在苹果、梨、香蕉、猕猴桃、枣和番茄等果蔬保鲜中应用并已经取得了十分理想的效果.对于杨梅这种非呼吸跃变型果实来说，1-MCP的作用效应及其机理目前还不十分清楚.本文采用α-环糊精包接的1-MCP及羧甲基β-环糊精联合处理杨梅果品，对其保鲜作用进行了研究和讨论.

3.1 不同浓度1-MCP- α -CD对杨梅果实呼吸强度及相对电导率的影响

果实呼吸作用是其生命存在的重要条件，呼吸作用促使果实中营养物质不断地被消耗，最终导致细胞和组织衰老.

图1 不同浓度1-MCP-α -CD溶液对杨梅果实呼吸强度的影响 图2 不同浓度1-MCP-α-CD溶液对杨梅果实相对电导率的影响

固定处理时间6 h,对不同浓度1-MCP-α-CD溶液处理的杨梅呼吸强度测定如图1所示.由图1可以看出，浓度为10 mg·L-11-MCP-α-环糊精溶液处理的杨梅呼吸强度较其他组弱，此时果实中的营养物质消耗比较小.同时从图中还可以看出，对照组的呼吸强度最大，经1-MCP-α- CD溶液处理过的杨梅果实呼吸强度均较对照组低，说明1-MCP-α-CD溶液可以有效抑制杨梅果实的呼吸强度，从而延缓果实的衰老.

相对电导率表示了果肉组织结构的完整性、细胞膜透性和果实的衰老程度.相对电导率越小表明细胞膜结构、果肉组织结构越完整，衰老程度较慢.

由电导率测定结果(如图2所示)可知，随着贮藏时间的延长，杨梅果实的相对电导率逐渐增加.对照样明显快于处理样，表明1-MCP-α-CD处理能有效地保持杨梅果实的细胞膜结构、果肉组织结构的完整性和细胞的正常功能，可以推迟衰老.而不同浓度1-MCP-α-CD溶液的处理样中，浓度为10 mg·L-1的处理样相对电导率变化比较缓慢.

3.2 相同浓度1-MCP-β-环糊精对杨梅果实呼吸强度及相对电导率的影响

实验将10 mg·L-11-MCP-α-CD溶液10 mL置于体积为7 m3的密闭空间中分别处理4、5、6、7、8 h，讨论相同浓度1-MCP-β-环糊精对杨梅果实的呼吸强度及相对电导率的影响.

实验结果表明，处理6 h呼吸强度为301.56 CO2mg·kg-1·h-1，而处理4、5、7、8 h及对照样的呼吸强度分别为：354.95 CO2mg·kg-1·h-1、334.897 CO2mg·kg-1·h-1、328.39 CO2mg·kg-1·h-1、337.65 CO2mg·kg-1·h-1及410.01 CO2mg·kg-1·h-1,说明相同浓度的1-MCP-α-CD溶液对杨梅果实处理不同时间其呼吸强度同样随着贮藏时间的增加而呈上升趋势，而且经处理的杨梅果实呼吸强度明显低于对照样，其中处理6 h的杨梅果实呼吸强度低于其他处理样及对照样.在贮藏第6 d时，处理4 h和处理8 h的杨梅果实的呼吸强度相差不大，说明并不是处理时间越长效果越好.

不同处理时间对果实相对电导率的影响比较大，在第6 d时，对照样的相对电导率为31.9%，而处理样的相对电导率为22.7%，表明10 mg·L-11-MCP-α-CD溶液在7 m3体积中熏蒸6 h可以有效延缓果实衰老，从而延长杨梅果实的保鲜期.

3.3 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精对杨梅果实呼吸强度的影响

β-环糊精水溶液形成的薄膜具有选择性通气的特性，能延缓果实超氧化歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性，维持果实分解产物丙二醛(MDA)在较低水平，抑制活性氧的产生速率，从而起到明显的保鲜效果，又因其无毒，因此适合于果蔬涂膜保鲜.本实验将1-MCP处理和β-环糊精涂膜相结合，研究其对杨梅的复合保鲜作用.

图3 羧甲基-β-环糊精对1-MCP-α-CD处理的杨梅果实呼吸强度的影响

图4β-环糊精衍生物对杨梅果实花青素含量的影响

实验将0.5%、1.0%、1.5%的羧甲基-β-环糊精溶液分别喷洒于用10 mg·L-1的 1-MCP-α-CD溶液在7 m3密闭体积中熏蒸6 h的杨梅果实上，测定其呼吸强度,结果如图3所示.由图3可见，喷洒羧甲基-β-环糊精溶液的杨梅果实其呼吸强度均小于未喷洒的，但是喷有1.0%和1.5%羧甲基-β-环糊精溶液的杨梅果实贮藏时间相对较短，所以经1-MCP-α-CD处理的杨梅再在其上喷洒0.5%的羧甲基-β-环糊精溶液可以得到较好的保鲜效果.

3.4 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精对杨梅果实花青素含量、维生素C、总糖、总酸以及水分含量等生理指标的影响

用10 mg·L-1的1-MCP-α-环糊精溶液处理杨梅6 h，再在其上喷洒0.5%的羧甲基-β-环糊精溶液，测定花青素、维生素C、总糖、总酸、水分含量等生理指标的变化.

3.4.1 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精对杨梅花青素含量的影响

从图4可以看出贮藏期间杨梅果实花青素含量均呈下降趋势，处理样及对照从14.77(色价)分别降到7.417(色价)和6.69(色价).

3.4.2 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精对杨梅维生素C含量的影响

其结果为：在贮藏第6 d时对照组及处理样的Vc含量由9.364 2 mg/100 g分别下降到3.45 mg/100 g和4.613 mg/100 g,由此可以看出1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精可以显著延缓维生素C的下降，对保持杨梅果实的营养品质有利.

图5 β-环糊精衍生物对杨梅果实总糖含量的影响

3.4.3 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精溶液对杨梅总糖含量的影响

贮藏期间总糖含量呈下降趋势，由图5可以看出对照及处理样总糖含量的变化差异不是很大，在贮藏第2 d时对照及处理样总糖含量均由9.018 8%下降到9.003%及9.006%，差异不是很大，而到了第6 d时，总糖含量又分别降为7.94%和8.001%.表明1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精溶液处理对于杨梅果实总糖含量变化的影响不是很明显.

3.4.4 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精溶液对杨梅总酸含量的影响

杨梅的呼吸作用会消耗一部分酸从而影响果实的风味，酸含量降低则果实的风味就会变差.从实验得出处理样的pH值相对对照组而言变化较慢，说明处理样酸含量降低的比较慢，进而证明1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精溶液可以延缓果实的衰老，增加商品价值.

3.4.5 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精对杨梅水分及可溶性固形物含量的影响

杨梅果实的水分含量随着贮藏时间呈现先上升后下降的趋势，由图6可以看出在第1 d时水分含量呈现上升趋势，对照样及处理样从111.95%分别上升到146.257%和185.463%，处理样上升速度快于对照样.第1 d后水分含量开始下降，对照样的下降速度快于处理样.

可溶性固形物含量在贮藏初期会有所升高，后期则下降比较快，这是由于贮藏初期果实中各种酶的作用使一些大分子物质水解得到可溶性成分，随着呼吸作用的进行，可溶性成分不断被消耗而趋于减少.由图6可知处理样可溶性固形物含量的峰值出现在4 d，而对照样峰值出现在第1 d，说明1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精可以有效抑制酶的生理活性，从而延缓果实的衰老.可溶性固形物含量出现峰值后对照样的急速下降，其下降趋势明显快于处理样,而且对照样最终的可溶性固形物含量为8.5%，处理样为9.7%，明显高于对照样.

3.4.6 1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精对杨梅腐烂率的影响

通过统计对照样的腐烂率明显高于处理样，而且处理样腐烂率上升比较缓慢.贮藏第4 d时对照样的腐烂率均达到85.9%，而处理样为57.9%，到第6 d时处理样的腐烂率达80.1%.

4 结论

(1)在7 m3密闭体积中用10 mg·L-1的1-MCP-α-CD处理杨梅6 h，可以得到较好的效果，延缓果实的衰老，延长保鲜期，减缓果实经济价值的损失.

(2) 1-MCP-α-CD配合浓度为0.5%的羧甲基-β-环糊精溶液对杨梅果实进行处理，实验证明可以有效抑制杨梅果实的呼吸强度.

(3)实验证明，1-MCP-α-CD结合羧甲基-β-环糊精溶液处理可以有效减缓杨梅花青素、维生素C、总糖、总酸、水分含量等生理指标的降低.

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