NO处理对番木瓜采后贮藏性的影响

郭 芹，吴 斌，王吉德，李雪萍*，陈维信

NO处理对番木瓜采后贮藏性的影响

郭 芹1,2，吴 斌1,2，王吉德2，李雪萍1,*，陈维信1

(1.华南农业大学园艺学院，广东省果蔬保鲜重点实验室，广东 广州 510642；2. 新疆大学化学化工学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

研究不同NO用量(0、10、40、60μL/L和100μL/L)处理对20℃贮藏的“穗优二号”番木瓜呼吸速率、乙烯释放量、成熟度、腐烂率、质量损失率、硬度、可溶性固形物(TSS)以及维生素C(VC)等贮藏品质变化的影响。结果表明：60μL/L NO处理可明显抑制番木瓜的呼吸速率和乙烯释放速率；减缓色泽的转变、硬度的下降和水分的散失；延缓可溶性固形物的增加和VC的降低。此外，在整个贮藏期间无腐烂，维持了较好的贮藏品质和一定的营养价值。

番木瓜；一氧化氮；贮藏性

GUO Qin1,2，WU Bin1,2，WANG Ji-de2，LI Xue-ping1,*，CHEN Wei-xin1

(1. Guangdong Province Key-Laboratory for Postharvest Technology of Fruits and Vegetables, College of Horticulture, South China

Agricultural University, Guangdong 510642, China；

2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)

长期以来NO被认为是一种对环境和人体有害的气体，自1987年生物体内源一氧化氮合成机制被发现及其生理特性被证实以来，一氧化氮就引起科学界的关注[1]。NO的生物功能最初是作为一种内源细胞舒张因子而被发现，NO的信号传递途径也首先在哺乳动物细胞中阐明。而植物中NO的研究起步较晚，自1996年，Leshem等[2]首次报道NO可在植物体内合成，到目前为止，人们已经发现它对植物的呼吸作用[3]、光形态建成、种子萌发[4]、根和叶片的生长发育[5-7]、气孔运动[8]、各种胁迫及抗病防御反应[9-10]、细胞凋亡[11-12]的生理过程都有影响。研究发现：NO可通过抑制内源乙烯的合成或降低组织对乙烯的敏感度从而延缓组织的成熟衰老；抑制果实水分的散失、延缓果实硬度及VC的下降、可溶性固形物的增加[13]，且内源NO在未成熟果实中的含量高于成熟果实，随着果实的成熟，内源NO含量逐渐降低而乙烯含量逐渐升高，而用外源NO处理鳄梨、香蕉、樱桃、番茄、猕猴桃、柿和甜橙后，未成熟果实产生的内源NO量均显著高于成熟果实，还可使草莓贮藏期延长50%[14]。

番木瓜是具有高营养和经济价值的热带亚热带水果，采收后会很快软化成熟，且容易腐烂，在室温条件下货架期极短，减缓番木瓜采后硬度的下降和提高抗病性是保持番木瓜采后品质的重要途径。目前，关于NO对番木瓜果实贮藏保鲜的研究报道较少。因此，本工作采用不同浓度NO气体处理番木瓜，观察其对番木瓜采后品质的影响，寻找NO处理番木瓜的最佳条件，为NO在番木瓜采后的应用研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

NO气体(纯度99.9%) 广州市世源气体有限公司；草酸 成都市联合化工试剂研究所；2,6-二氯靛酚 西亚试剂有限公司；抗坏血酸 翔博生物技术有限公司；碳酸氢钠 广州化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

GC-3900型气相色谱仪 日本日立公司；GC-2014C型气相色谱仪 日本岛津公司；5542型果蔬材料硬度测试机 美国Instro公司；日本PR-32α Atago数显折射仪上海嘉仪信息科技有限公司。

1.3 供试材料

番木瓜品种为“穗优二号”，采自广州市番禺宝升生态农场，采后立即运回实验室，进行处理。

1.4 果实处理与取样方法

1.4.1 预处理

将番木瓜果实清洗、晾干，选取成熟度一致(7成熟)、大小均一、无病虫害、无机械伤的果实切果蒂，0.2%强力浸泡10min，再用500μL/L抑菌鲜和500μL/L辉丰百克浸1min，晾干备用。

1.4.2 一氧化氮处理

将预处理后的番木瓜置于密封的气调箱内，进行以下处理：对照：通入N2维持3h；NO处理：在无氧的N2条件下，通入NO气体，使NO用量为10、40、60、100μL/L，熏蒸3h。处理完后装入0.03mm的防雾保鲜袋内装箱置于20℃条件下贮藏。各处理均设3个重复，每个重复36个果。

1.4.3 取样方法

处理好的番木瓜取第0天的样品，在贮藏过程每隔2d取一次样，并进行生理指标测定。

1.5 生理指标测定方法

1.5.1 呼吸速率和乙烯释放速率的测定

呼吸速率：各处理分别取5个果实，在20℃条件下密封2h后抽取气体，用气相色谱仪测定呼吸强度。色谱条件：色谱柱为CTR1型柱，柱温80℃，进样口温度140℃、载气He，流速30mL/min，热导检测器(TCD)温度150℃。

乙烯释放量：与呼吸速率测定方法相同，乙烯含量的测定采用气相色谱仪。色谱条件：色谱柱为活性氧化铝填充柱，柱温80℃；进样口温度140℃；载气He，流速30mL/min；氢火焰离子检测器(FID)温度150℃。气体样品进样量1mL，重复3次取平均值。

式中：A为气相色谱所测定的CO2的含量/%；M为CO2的摩尔质量(44mg/mmol)；W为测定样品果的质量/kg；V为(密封罐的体积-果实体积)/mL；22.4为1mmol气体在标准状态下的体积/mL；H为密封时间/h；t为贮藏温度/℃。

1.5.2 果实成熟度的测定

根据转黄级数评定[15]。

1.5.3 果实腐烂指数的测定

按照果实腐烂面积分级[16]。

1.5.4 质量损失率的测定

1.5.5 果实硬度的测定

果实硬度用果蔬材料硬度测试机测定，探头直径为8mm。于每果赤道线去表皮均匀测5个点，硬度值用牛顿(N)表示，取平均值。

1.5.6 果实营养成分的测定

可溶性固形物(TSS)：采用数显折射仪测定；VC含量用2,6-二氯靛酚滴定(GB/T 5009.86—2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》)。

2 结果与分析

2.1 NO处理对番木瓜呼吸速率和乙烯释放速率的影响

番木瓜属典型的呼吸跃变型果实。如图1所示，对照果实在第4天出现一个明显的呼吸高峰，峰值达到25.27mg/h·kg，此后开始下降，到第10天以后呼吸速率又有所上升。处理果呼吸速率的变化与对照相似，在采后第4天60μL/L NO处理果仅为对照的56.67%，明显抑制果实呼吸作用。

番木瓜果实乙烯生成速率随着成熟度增加呈现先增加后降低趋势，变化趋势处理与对照一致，适当浓度NO抑制了乙烯的生成速率(图1)。对照、10、100μL/L NO处理在第4天出现乙烯高峰，而40μL/L NO处理在第6天出现高峰，60μL/L NO处理在第10天的高峰仅为对照高峰的32.29%，乙烯高峰延迟6d，有效延缓果实的成熟衰老。

图1 NO处理对番木瓜呼吸速率和乙烯释放量的影响Fig.1 Effect of nitric oxide fumigation on respiratory rate and ethylene production of papaya

2.2 NO处理对番木瓜果实成熟度的影响

图2 NO处理对番木瓜果实成熟度的影响Fig.2 Effect of nitric oxide fumigation on maturity degree of papayas

随着番木瓜果实的成熟，果皮颜色变化的过程是由粉绿→浓绿→绿→浅绿→黄绿→出现黄色条斑→黄色扩大但果肉很硬→黄色果肉变软[15]。由图2可知10μL/L NO处理与对照差别不大，但40μL/L和60μL/L处理果色泽变化幅度显著低于对照。其中以60μL/L处理效果最佳，在贮藏期间可明显延缓果实转黄速度。

2.3 NO处理对番木瓜果实腐烂指数的影响

番木瓜在采后贮运过程中易成熟软化，对采后销售造成严重损失。如表1所示，对照木瓜处理后第22天腐烂指数为5.1%；40μL/L和100μL/L NO处理在26d之前均未出现腐烂，而60μL/L NO处理木瓜果实从第0～28天仍未出现腐烂，说明NO处理与对照相比存在显著差异(P≤0.05)，其中60μL/L NO处理显著延缓了木瓜的腐烂。

表1 番木瓜的腐烂指数Table 1 Change in decay index of papayas treated with various concentration of nitric oxide during storage

2.4 NO处理对番木瓜果实质量损失率的影响

图3 NO处理对番木瓜质量损失率的影响Fig.3 Effect of nitric oxide fumigation on weight loss rate of papayas

在番木瓜贮藏过程中，果实易失水。从图3可知，在贮藏过程中对照与处理的变化一致，前期水分的散失不大，从第10天开始水分散失出现差异，到16d对照为3.20%，开始出现出现萎蔫、果皮失去原有色泽。而60μL/L NO处理在第20天仅为3.10%，有效的降低了果实水分的散失。以上分析可知40μL/L和60μL/L NO处理的番木瓜效果优于对照。

2.5 NO处理对番木瓜果实硬度的影响

图4 NO处理对番木瓜果实硬度的影响Fig.4 Effect of nitric oxide fumigation on firmness of papayas

在采后贮藏期间，番木瓜果实硬度不断下降。处理与对照表现出不同的下降幅度，在室温20℃条件下，番木瓜果实硬度的下降分两个阶段：即前期的快速下降阶段和后期的缓慢下降阶段(图4)，对照果实在第8天硬度由最初的240.21N下降至41.57N，平均每天下降24.83N；60μL/L NO处理的果实此时硬度105.13N，平均每天仅下降16.89N，对照果实到第10天硬度降至24.48N，而60μL/L NO处理果硬度为65.77N，直至采后20d降至28.96N。由此可见，60μL/L NO显著延缓了番木瓜果实硬度的下降，尤其在前期效果较为明显。

2.6 NO处理对番木瓜果实营养成分的影响

图5 NO处理对番木瓜TSS(A)和VC(B)的影响Fig.5 Effect of nitric oxide fumigation on total solid content and vitamin C content of papayas

由图5A可知，番木瓜果实的可溶性固形物(TSS)总体呈现先上升后下降的趋势，并且40、60μL/L NO处理的番木瓜TSS明显低于对照。表明NO处理延缓了果实TSS的降低，很好的保持了果实的TSS含量，延缓了果实的成熟软化。

由图5B可知，随着贮藏期的延长，果实VC含量先缓慢上升过程，达到一定值后又开始缓慢下降。至采后第20天，40μL/L和 60μL/L NO处理果的VC含量上升至3.42mg/100g和3.48mg/100g，高于对照。由此可知，在整个贮藏过程中，前期NO处理抑制了VC含量的积累，但中期VC迅速积累，到后期含量高于对照，保持了木瓜的养分。

3 讨 论

软化是所有果实完熟的一个重要特征。实验表明不同用量NO对番木瓜采后软化具有不同的效应，低用量抑制呼吸，高用量促进呼吸(图1)，而60μL/L NO处理对降低呼吸速率和乙烯释放速率、保持果实品质和硬度都有较好的效果；研究发现短期暴露在NO气体或其供体化合物中可延缓果蔬衰老、延长货架期[17-20]。NO处理对果实硬度的下降均有推迟作用，起到了延缓衰老保持果实新鲜的效果，同时保持了细胞膜的完整，也降低了水分的散失。Hardenbury等[21]认为当质量损失率达到3%～6%时，果蔬表面即出现萎蔫、皱缩现象，丧失新鲜状态，质量损失率在6%以上，就完全失去商业价值。而番木瓜在贮藏过程中容易失鲜和质量损失，品质下降。当组织过度失水时，会引起脱落酸含量增加，刺激乙烯合成，加速果实的衰老，水分的蒸发还影响了果实各种代谢反应的速率，也对果实内部褐变有负面作用[22]。果实只有含有充足的水分，才能维持较高的膨压，从而才能表现出硬挺、饱满、脆嫩的新鲜品质。

本实验研究表明，采后番木瓜果实在20℃贮藏20d，果实腐烂率达20.0%，而60μL/L NO处理的果实在整个贮藏期间未出现腐烂，不仅改善了果实外观，而且提高了果实的商业价值。果实的可溶性固形物含量是果实品质的重要因子，它与鲜食及加工品质都有直接关系。多数果实的可溶性固形物中，糖是主要组成成分，糖含量直接关系到果实的甜度及风味。NO处理可显著延缓果实TSS含量的增加，处理果的TSS含量在整个贮藏期间大体均低于对照，可能是由于呼吸消耗和多糖物质降解受抑所致。VC是果实营养成分之一，同时也是果实体内清除活性氧的一种重要的抗氧化剂，对延缓果实衰老有一定效果[23]。处理果在贮藏后期，VC含量明显高于对照，维持了番木瓜果实的营养成分。

4 结 论

在20℃条件下，研究了NO对番木瓜贮藏性的影响。在4个处理中，60μL/L NO处理的番木瓜果实有利于贮藏保鲜，在其贮藏期间的外观品质如失水程度、色泽、VC、果实的硬度、烂果率以及果实的呼吸速率和乙烯释放速率都优于对照、利于贮藏，同时发现不同种类或不同品种对NO敏感程度也不同。本实验中对“穗优二号”番木瓜进行贮藏时，以60μL/L NO的处理效果较好，具有一定的使用价值，而NO对番木瓜生理和分子水平的系统研究是将要进行的工作。

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Effects of Nitric Oxide Fumigation on Storage Characteristics of Postharvest Papaya

The effect of nitric oxide fumigation on storage characteristics of harvested Sui You No.2 papaya in relation to fruit quality was investigated. Papayas were fumigated with NO at varying concentrations (0, 10, 40, 60μL/L and 100 μL/L) for 3 h, before storage at 20 ℃. Two key physiological parameters associated with senescence, namely ethylene production and respiratory rate and various quality parameters (degrees of ripeness, rotting rate, weight loss rate, firmness, total soluble solids and vitamin C) were evaluated. The results showed that 60 μL/L NO treatment significantly inhibited respiration rate and ethylene production, delayed skin change, the decreases in firmness and the contents water and vitamin C and the increase in soluble solids. In addition, it also maintained a high level of total nutrition without decay over the entire storage period.

papaya；nitric oxide；storage characteristics

S379.2

A

1002-6630(2011)04-0227-05

2010-03-04

国家自然科学基金-广东省联合基金项目(U0631004)；广东省自然科学基金团队项目(06200670)

郭芹(1985—)，女，硕士，研究方向为果蔬贮藏与加工。E-mail：379381945@qq.com

*通信作者：李雪萍(1966—)，女，副教授，博士，研究方向为采后保鲜与病理。E-mail：lxp88@scau.edu.cn