1-MCP对贮藏苦瓜生理及品质特性的影响

2014-04-29 11:03李晓辉李鹏鹤李楠楠,马梦婕王兰菊
中国瓜菜 2014年3期
关键词:常温苦瓜乙烯

李晓辉 李鹏鹤 李楠楠 ,马梦婕 王兰菊

摘 要: 以‘大肉2号苦瓜为材料,研究不同浓度1-MCP(0、0.25、0.5、1.0 μl·L-1 )处理后常温(22±2) ℃贮藏中苦瓜呼吸强度、可溶性蛋白含量、维生素C(Vc)含量、丙二醛 (MDA)含量的变化,以期筛选出保鲜苦瓜果实的最优处理。结果表明:1-MCP处理可明显抑制苦瓜果实的呼吸速率,延缓MDA积累,降低果实可溶性蛋白、叶绿素和Vc含量的损失,推迟苦瓜后熟衰老进程。各试验处理效果依次为: 1.0 μl·L-1>0.5 μl·L-1>0.25 μl·L-1>0 μl·L-1, 以1.0 μl·L-1 1-MCP处理苦瓜保鲜效果最优。常温下,苦瓜果实货架期可达6 d。关键词: 苦瓜; 1-MCP; 果实质量; 贮藏特性Effects of 1-MCP on Physiological Properties and Fruit Quality of Bitter Gourds in StorageLI Xiao-hui, LI Peng-he, LI Nan-nan, MA Meng-jie, WANG Lan-ju(College of Horticulture, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China)Abstract:The fruits of bitter gourd‘Darou No. 2were treated with different concentration of 1-MCP(0,0.25,0.5 and 1.0 μl·L-1)and stored at room temperature(22 ± 2)℃. The results showed that 1-MCP inhibited respiration intensity of fruit,reduced MDA accumulation,retarded the loss of vitamin C,chlorophyll and soluble protein in the treated fruits. The effectiveness was 1.0 μl·L-1 > 0.5μl·L-1 > 0.25 μl·L-1 > 0 μl·L-1. The quality of fruit treated with 1.0 μl·L-1 1-MCP was the best,the shelf life was 6 d at room temperature.Key words: Momordica charantia L.; 1-MCP; Fruit quality; Physiological property

苦瓜(Momordica charantia L.)又名凉瓜,是一种以食用嫩瓜为主的夏秋蔬菜。苦瓜性寒味苦、营养丰富,且有入心脾胃,清暑涤热,明目解毒的作用。近年研究发现苦瓜果实含有的苦瓜素等生物活性成分,具有防癌、降血糖、抗衰老保健的功效[1],深受消费者关注和喜爱。

苦瓜属呼吸跃变型果实,常温下采后果实迅速黄化萎蔫[2],成为影响果实商品质量和货架寿命的关键。颉敏华等[3]研究发现,常温贮藏的蓝山大白苦瓜呼吸速率呈下降趋势、瓜皮转黄前后呼吸速率转为上升,延续至苦瓜衰败。采后苦瓜乙烯释放量呈上升趋势,中后期急剧增加,乙烯释放速率上升时间早于呼吸上升时间。1-MCP(1-Methylcyclopropene,1-甲基环丙烯)是一种乙烯受体抑制剂, 通过阻断乙烯与受体蛋白的结合,从而抑制乙烯诱导的果实成熟与衰老[4]。近年来,对1-MCP在苹果、梨、香蕉、猕猴桃、桃、杏、李等果实保鲜效果的广泛研究[5],发现1-MCP可显著抑制跃变型果实呼吸及乙烯高峰的出现,有效延缓果实品质损失,显著延长果品贮藏期和货架期。但有关1-MCP处理对采后苦瓜果实生理及品质的影响鲜有报道。

本试验以‘大肉2号苦瓜为材料,测定了不同1-MCP浓度处理后常温贮藏下苦瓜呼吸强度、可溶性蛋白质含量、维生素C(Vc)含量、MDA含量、叶绿素含量等各种生理指标的变化,分析1-MCP对苦瓜保鲜效果影响及其应用前景,为指导采后苦瓜贮运生产实践提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

苦瓜采自郑州北郊惠济区东赵村菜园,品种为‘大肉2号。选取无病虫害、无机械伤、无畸形、大小基本一致的瓜条为试材,采后立即运回实验室进行处理。1-MCP商品名聪明鲜(SmartFresh),由美国罗门哈斯中国公司提供。

1.2 试验处理

将挑选的苦瓜分别装入4个密闭泡沫箱。按照设计浓度水平(0.25、0.5、1.0 μl·L-1)分别称取0.14% 1-MCP放入培养皿,然后加入2mL蒸馏水置于密闭容器中,未加1-MCP作为对照。20 ℃ 下密闭熏蒸24 h。取出果实并分别套上网套,分装于0.03 mm PE袋中,敞口置于室温(22.2±2)℃ 下贮藏。每处理3 kg,3次重复。定期取样进行各项指标测定。

1.3 测定方法

呼吸强度测定方法参照宋钧和于梁[6]用红外线二氧化碳法测定。MDA含量、叶绿素含量参考张宪政[7]的方法。Vc含量采用碘量法[8]。可溶性蛋白含量按照李合生[9]的方法。

2 结果与分析

2.1 1-MCP处理对贮藏苦瓜呼吸强度的影响

呼吸强度是衡量果蔬新陈代谢快慢、估测果蔬贮藏潜力的重要指标。如图1所示,室温下各处理苦瓜呼吸强度均呈上升趋势。常温贮藏1 d中,对照处理苦瓜呼吸强度快速上升,分别为0.5、1.0 μl·L-1处理果实的4.6、2.9倍。0.25 μl·L-1处理果实与对照接近;3 d后对照处理苦瓜的呼吸强度急速提高;贮藏最初5 d,0.5、1.0 μl·L-1处理苦瓜果实呼吸强度变化不大,之后迅速升高。贮藏过程中0.5、1.0 μl·L-1呼吸强度一直显著低于对照和0.25 μl·L-1处理。贮藏后期苦瓜果实呼吸突然升高可能因对乙烯的敏感性得以恢复所致。表明 1-MCP处理可显著抑制常温贮藏苦瓜呼吸速率,减少碳水化合物消耗,利于延长苦瓜商品寿命。试验处理中1.0 μl·L-1的1-MCP处理效果最优。

2.2 1-MCP处理对贮藏苦瓜MDA含量的影响

MDA作为膜脂过氧化产物之一,是判定植物膜损伤程度的重要指标。常温条件下,苦瓜MDA含量呈逐渐上升趋势(图2)。贮藏4 d后,对照苦瓜果实MDA含量急速上升,分别达到0.25、0.5、1.0 μl·L-1处理的1.36、1.42、1.62倍。试验过程中0.5、1.0 μl·L-1处理的果实MDA含量一直明显低于其他处理。表明 1-MCP可显著抑制苦瓜果实MDA生成,延缓果实衰老。试验中以1.0 μl·L-1 1-MCP效果最优。

2.3 1-MCP处理对贮藏苦瓜叶绿素含量的影响

在贮藏过程中,苦瓜叶绿素含量呈前期快速下降后期缓慢下降趋势(图3)。常温贮藏2 d时,0.25、0.5、1.0 μl·L-1 1-MCP处理苦瓜叶绿素含量分别比贮藏前下降33.11%、23.91%、18.84%,而对照高达35.03%。第6天,1.0 μl·L-1 1-MCP处理苦瓜叶绿素含量比对照、0.25、0.5 μl·L-1处理高约15.78%、17.29%、13.55%。试验过程中,3个1-MCP浓度处理苦瓜叶绿素含量均高于对照。结果表明,1-MCP处理可明显抑制贮藏苦瓜叶绿素的分解损失,利于果实的绿色保持。试验处理中,1-MCP处理浓度越高,保绿效果越好。

2.4 1-MCP处理对贮藏苦瓜Vc含量的影响

室温下贮藏苦瓜果实Vc含量逐渐下降(图4)。在贮藏最初2 d,对照、0.25 μl·L-1处理果实 Vc含量急剧下降,0.5、1.0 μl·L-11-MCP处理苦瓜果实Vc含量几乎不变;4 d时,1-MCP处理苦瓜果实维生素C含量均高于对照。试验过程中1.0 μl·L-1 1-MCP处理苦瓜Vc含量下降缓慢,一直高于其他处理。8 d时1.0 μl·L-1 1-MCP处理比对照果实Vc含量高20.16%。结果表明: 1-MCP处理可有效延缓常温苦瓜Vc的氧化分解,试验处理中1.0 μl·L-1 1-MCP 效果最理想。

2.5 1-MCP处理对贮藏苦瓜可溶性蛋白质含量的影响

室温贮藏条件下,苦瓜可溶性蛋白质含量呈下前期下降迅速,后期变化平缓的趋势(图5)。在贮藏最初2 d内,对照、0.25 μl·L-11-MCP处理苦瓜果实可溶性蛋白含量下降急剧,对照苦瓜可溶性蛋白含量分别比0.5、1.0 μl·L-1 1-MCP处理果实低30.8、32.6 mg·kg-1,而0.5、1.0 μl·L-1 1-MCP处理苦瓜变化不大。4 d时各处理苦瓜果实可溶性蛋白含量趋于一致。整个试验过程中,对照、0.25 μl·L-11-MCP处理可溶性蛋白含量相差不大,一直低于0.5、1.0 μl·L-1处理。结果表明:1-MCP处理可显著延缓苦瓜可溶性蛋白含量损失,常温2 d前效果更佳。0.5~1.0 μl·L-1 1-MCP处理效果苦瓜保绿效果较理想。

3 讨论与结论

苦瓜的呼吸类型应属晚峰型,又称后期上升型,即最大呼吸速率出现在成熟至衰老之间[2]。本试验中,1-MCP处理苦瓜果实的呼吸强度明显低于对照。这与前人在其他果蔬上的研究结果相一致[2,5,10]。受处理浓度与时间的限制,6 d 后,3个1-MCP浓度处理的苦瓜果实呼吸强度急剧上升,可能是果实体内产生新的乙烯受体,在今后的试验可考虑进行2次1-MCP处理,提高保鲜效果,延缓苦瓜衰老。

植物在逆境下遭受伤害与活性氧积累诱发的膜脂过氧化作用密切相关。MDA是膜脂过氧化的产物,对细胞膜和细胞中的许多生物功能分子均有很强的破坏作用,可作为植物损伤的指标之一[9]。试验过程中3个1-MCP浓度处理MDA含量明显低于对照,随1-MCP浓度增加抑制效果愈好。随着苦瓜成熟衰老,果皮逐渐转黄。本试验中3个1-MCP浓度处理苦瓜绿色保持效果优于对照,1-MCP处理对室温下苦瓜果实贮藏后期(6 d)保鲜效果不理想,可通过结合贮藏低温、增加1-MCP处理次数来改善。试验中1-MCP浓度处理均有利于减缓苦瓜果实Vc含量、可溶性蛋白质含量氧化分解,这与1-MCP处理绿芦笋及其他果蔬的研究结果相一致[5,9]。1-MCP作为一种新型乙烯作用抑制剂已在果蔬保鲜中得到应用,但1-MCP处理效果因果蔬品种、处理温度、采收成熟度不同呈现较大差异[5]。不同苦瓜品种可能对1-MCP处理反应及敏感性不同。1-MCP延缓成熟衰老作用随浓度的增加呈上升趋势,但浓度过高又会对果蔬造成伤害。本试验处理中以1.0 μl·L-1浓度1-MCP处理苦瓜保鲜效果最佳。今后对不同苦瓜品种、1-MCP处理次数、1-MCP处理浓度及处理后与低温结合的效果有待进行更深入的研究。

1-MCP处理可有效抑制常温贮藏苦瓜果实的呼吸强度,推迟高峰的出现,抑制果实MDA含量的积累,阻止果实细胞膜脂过氧化作用。同时还可延缓果实可溶性蛋白质的下降及叶绿素和Vc的氧化分解,有利于常温下苦瓜果实品质保持。室温下,1.0 μl·L-1 1-MCP处理苦瓜货架寿命5~6 d,果实商品品质较理想。

参考文献

[1]汪俏梅. 苦瓜四季丰产栽培[M]. 北京:科学技术文献出版社,2001: 190-191.

[2]颉敏华,张继澍,颉建明. 苦瓜采后某些生理生化变化与其衰败的关系[J]. 西北植物学报,2004,24(4): 716-719.

[3]颉敏华,张继澍,颉建明. CEPA处理对苦瓜采后呼吸、乙烯释放及保护系统的影响[J]. 西北植物学报,2003,23(3): 477-480.

[4]苏小军,蒋跃明. 新型乙烯受体抑制剂—1-甲基环丙烯在采后园艺作物中的应用[J]. 植物生理学通讯,2001,37(4): 361-364.

[5]王兰菊,陈 刚,李 静. 1-MCP延缓园艺产品衰老作用的研究进展[J]. 郑州轻工业学院学报:自然科学版,2004,19(3): 34-39.

[6]宋 钧,于 梁. 利用红外线CO2分析仪测定果蔬贮藏中呼吸强度的技术[J]. 植物生理学通讯,1987,(6): 60-62.

[7]张宪政主编. 作物生理研究法[M]. 北京: 农业出版社,1992.

[8]韩雅珊. 食品化学实验指导[M]. 北京: 中国农业大学出版社,1992.

[9]李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京:高等教育出版社,2001.

[10]程顺昌,徐方旭,付 琳,等. 环丙烯类乙烯效应抑制剂二次处理对番茄乙烯生成及其基因表达的影响[J]. 食品与生物技术学报,2013,32(5): 438-474.

收稿日期: 2014-03-17; 修回日期: 2014-03-31

作者简介: 李晓辉,男,硕士研究生,研究方向为蔬菜学。电话: 13633826477; 电子信箱: 695275127@qq.com

通信作者: 王兰菊,女,副教授,硕士生导师,研究方向为果蔬贮运与加工。电子信箱: lanjuw63@163.com

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