侯玉茹,李文生,杨军军,王宝刚,石 磊,杨 媛
(北京市农林科学院林业果树研究所,北京100093)
早红考密斯梨(Pyrus communis L.cv.Early Red Comice)是一种早熟、优质的西洋梨品种,香气浓郁、外观艳丽是其最突出的特点,具有很高的商品价值和营养价值。但是,果实在贮藏过程中极易发生病害,降低果实品质和营养价值,造成巨大的经济损失[1]。因此,提高早红考密斯梨贮藏中的抗病性问题成为众多学者研究的热点之一。抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)作为一种抗氧化物质,普遍存在于植物体内,也是果实中重要的功能成分[2]。有研究显示,外源AsA对延缓叶片、种子和切花衰老起到了明显的效果[3-4]。在果蔬保鲜方面,目前在甜樱桃[5]、苹果[6]、荔枝[7]中有类似的报道。但在梨果实采后保鲜方面的研究较少,Lin等[8]的研究显示,壳聚糖与抗坏血酸复合处理对鸭梨果实起到了一定的保鲜效果,在西洋梨果实的保鲜方面还未见报道。本研究采用不同浓度抗坏血酸对早红考密斯梨进行采后处理,分析果实在贮藏期间的生理和品质变化以及病害发生情况,旨在为延长早红考密斯梨的贮藏期和控制病害发生提供科学依据。
早红考密斯梨 采自北京市大兴区魏善庄,硬度约为13.95kg/cm2,可溶性固形物约为12.23%,可滴定酸约为0.35%,果实采收后运回实验室,挑选大小和色泽相近、无机械伤、无病虫害的果实进行处理;微孔膜保鲜袋 市售食品级;抗坏血酸 分析纯。
CD-1A型大气采集器 北京检测仪器厂;GT901便携式气体检测报警仪 深圳市科尔诺电子科技有限公司;TU-1810型紫外-可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司;FT327型硬度计意大利 Facchini公司;PAL-1型折光仪 日本ATAGO公司;794电位滴定仪 瑞士万通Metrohm公司;DK-S24型电热恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司。
将新鲜的果实进行如下处理:10mmol/L AsA和20mmol/L AsA处理液浸泡,对照为清水浸泡。果实经清水冲洗,处理液浸泡5min,晾干后,装入微孔膜保鲜袋,放入纸箱中,经(0±0.5)℃冷库中预冷12h后,贮藏100d,定期取样测定相关生理及品质指标。在贮藏100d时,将果实置于25℃下进行货架期实验,于3d后取样进行品质指标测定。
1.3.1 呼吸强度 采用CD-1A型大气采集器测定,单位为 mLCO2/(kg·h)。
1.3.2 乙烯释放量 采用GT901便携式气体检测报警仪测定,单位为 μLC2H2/(kg·h)。
1.3.3 硬度 采用FT327型硬度计(探头直径8mm)测定。
1.3.4 可溶性固形物(SSC)含量 采用折光仪测定。
1.3.5 可滴定酸(TA)含量 采用电位滴定法测定[9]。
1.3.6 维生素C(VC)含量 采用2,4-二硝基苯肼比色法测定[10]。
1.3.7 果实病害发生率统计 在贮藏第100d时统计梨果实病害发生率,以果实表面可见病斑面积大于0.5cm2即视为发病。
病害发生率(%)=(病害果个数/果实总个数)×100。
所有实验数据采用Excel 2007处理,显著性分析采用SPSS 17.0软件进行。
如图1所示,早红考密斯梨果实在贮藏期间的呼吸强度呈双峰型变化趋势。对照果实采后呼吸强度在贮藏第10d时出现第一次高峰,峰值为8.28mL CO2/(kg·h),24d时出现第二次高峰,峰值为9.90mL CO2/(kg·h),之后迅速下降。10mmol/L AsA和20mmol/L AsA处理果实的呼吸强度分别在贮藏第38和66d时达到第一次高峰,比对照的呼吸高峰期有所延迟,并且两个处理果实的呼吸峰值均低于对照果实,但差异不显著(p>0.05)。由此可见,外源抗坏血酸处理对抑制梨果实贮藏期间的呼吸强度起到了较好的效果,尤其是20mmol/L AsA处理。在此之后,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA处理果实均在第80d时出现第二次呼吸高峰,且两者峰值差异不显著(p>0.05)。
图1 抗坏血酸处理对果实呼吸强度的影响Fig.1 Effect of AsA treatments on respiration rate of fruit
如图2所示,早红考密斯梨果实采后乙烯释放量也呈现双峰型变化趋势。乙烯释放与呼吸作用有关,但在不同果实中表现不同[11]。从本实验结果可以看出,呼吸高峰和乙烯释放量的变化趋势不完全一致。在贮藏过程中,对照果实的乙烯释放量始终处于较高水平,在第24d时出现第一次高峰,峰值为33.74μL C2H2/(kg·h),在第73d时出现第二次高峰,峰值为 37.13μL C2H2/(kg·h)。10mmol/L AsA 和20mmol/L AsA处理果实的乙烯释放量明显低于对照(p<0.05),均在贮藏第73d时出现第一次高峰,比对照有所延迟,且峰值分别比对照果实第一次峰值低19.98%和28.99%。在此之后,20mmol/L AsA处理果实乙烯释放量又在87d时出现第二次小高峰。总之,外源抗坏血酸处理果实的乙烯释放量始终处于较低水平,尤其是20mmol/L AsA处理。由此可见,外源抗坏血酸处理对抑制果实乙烯释放起到了良好的效果,有效延缓了果实的成熟衰老。
图2 抗坏血酸处理对果实乙烯释放量的影响Fig.2 Effect of AsA treatments on ethylene production of fruit
从表1中可以看出,随着贮藏时间的延长,果实硬度呈下降趋势,而抗坏血酸处理可以有效抑制果实硬度的下降(p<0.05)。在贮藏100d时,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA处理果实硬度分别比对照高7.62%和16.02%,且两处理间差异显著(p<0.05)。果实的可溶性固形物含量是果实品质的重要因子,与鲜食及加工品质都有直接关系,它关系到果实的甜度及风味[12]。在贮藏过程中,可溶性固形物含量呈上升趋势。在贮藏100d时,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA处理果实可溶性固形物分别比对照高1.00%和2.55%,且两处理间存在显著性差异(p<0.05)。可滴定酸含量是评价果实营养品质的重要指标之一。在贮藏过程中,果实中可滴定酸含量呈下降趋势,这是由于采后果实在进行正常的生理代谢,果实不断成熟衰老,消耗大量的有机物,有机酸作为直接的氧化底物被不断地分解[13]。外源抗坏血酸处理通过抑制果实的呼吸作用,从而抑制了可滴定酸含量的下降,但是,对照与两个处理间差异不显著(p>0.05)。VC属于一种抗氧化物质,对延缓果实衰老有一定的效果。在贮藏过程中,果实中VC含量呈下降趋势,而抗坏血酸处理有效抑制了VC含量的下降(p<0.05)。在贮藏100d时,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA处理果实VC含量分别比对照高14.48%和36.65%,且两处理间差异显著(p<0.05)。在货架期实验中,果实的硬度、可滴定酸和维生素C含量均呈下降趋势,尤其是维生素C含量下降幅度较大,但20mmol/L AsA处理果实的各品质指标仍保持较高水平。因此,20mmol/L AsA处理对保持梨果实较高的硬度、可溶性固形物、可滴定酸和维生素C含量有较好的效果,与刘尊英等[5]的研究结果相似,是由于该处理抑制了果实的呼吸作用和乙烯的合成,从而延缓了果实的后熟和衰老,保持了果实的品质。
表1 抗坏血酸处理对果实品质指标的影响Table 1 Effect of AsA treatments on qualities of fruit during storage
从图3中可以看出,抗坏血酸处理可以显著抑制果实病害的发生(p<0.05)。在贮藏第100d时,对照果实的病害发生率为36.36%,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA处理后果实的病害发生率分别比对照低18.41%和24.45%,且两处理之间存在显著性差异(p<0.05)。
图3 抗坏血酸处理对果实病害发生率的影响Fig.3 Effect of AsA treatments on disease incidence of fruit
外源抗坏血酸处理延缓了早红考密斯梨果实呼吸高峰期,显著抑制了果实的乙烯释放量,保持了较高的硬度、可溶性固形物、可滴定酸和维生素C含量。同时,该处理显著抑制了早红考密斯梨病害发生。其中,20mmol/L AsA处理效果优于10mmol/L AsA。
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