赵金星,王熙霖,邱胤晖,郭怀攀,佘文琴
(福建农林大学园艺学院,福建 福州 350002)
水蜜桃(Prunus persica)属蔷薇科梅属桃亚属,原产中国,历史悠久。水蜜桃肉香汁美、渣少柔嫩且具有美容养颜等药用价值,深受市场欢迎。但由于其果皮薄而多汁,易出现机械损伤致二次伤害,加上采收时值高温高湿时节,更易导致果实快速软化和衰老变质,较难保存[1]。目前,水蜜桃常用物理和化学方法保鲜,皆能延长其保鲜期,提高货架期和经济价值,但物理方法多成本高,技术性强,不实用;化学方法大多易导致病原微生物抗病性增强和农药残留等问题,在食品安全方面有待商榷,难以推广。因此,无毒安全的乙烯抑制剂或乙烯吸收剂的开发已成为目前的研究热点。
1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)为新型乙烯作用抑制剂,具无毒、高效、低量等优点,通过阻碍乙烯受体传导,抑制乙烯诱导的一系列生化反应,降低果实呼吸强度,减少采后腐烂、衰老及病害,延长果实贮藏期[2]。该抑制剂的成品有布片型、颗粒型和粉剂型等,在产品保鲜处理时使用更加方便、精确。目前,1-MCP在园艺产品上应用越来越广泛,在水果方面效果尤为显著。1-MCP处理能改善桃[3]、李[4]、柿[5]、葡萄[6]、芒果[7]的抗氧化能力,延迟果实呼吸高峰的出现,减缓果实硬度下降,提高果实抗逆性等贮藏品质。王彩霞等 研究表明,桃为呼吸跃变型水果,其贮藏期间会出现明显的呼吸高峰,1-MCP处理能明显降低桃果实的呼吸速率及乙烯释放速率,抑制桃果实的呼吸高峰及乙烯释放高峰的出现。杨丹[9]研究得出,1-MCP处理后的猕猴桃果实超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性总体高于对照,并保持较高水平。本试验以‘白凤’水蜜桃为试材,探析1-MCP在其贮藏方面的作用,以期为水蜜桃的贮运保鲜提供依据。
供试水蜜桃品种为‘白凤’,于2014年7月19日采自福建省福安市凤都镇果园,当日采收并分组。选无机械损伤、无病虫害且生长发育健壮、质量大小均匀的八成熟果,用0.03 mm厚的聚乙烯薄膜袋打孔后密封包装,每袋果实6个,共6袋,作为对照;用规格为25 cm×20 cm的试验用安喜布(布片型1-MCP缓释剂,购自台湾利通股份有限公司),每袋果实0.65 kg,内置1/4张下衬白纸的安喜布(1-MCP有效质量浓度约为1 mg·L-1)作为处理,共6袋。果实于自然条件(室内阴凉处,室温约为27-32℃,通风良好)下贮藏15 d,定期取样测定相关理化指标。
1.2.1 试验仪器 UV-1800PC型紫外分光光度计(上海美谱达仪器有限公司);低速大容量多管离心机(上海安亭科学医学仪器厂);KD-1000KC型电子分析天平(奥豪斯仪器有限公司)。
1.2.2 测定方法 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸法[10];过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)含量测定采用四氯化钛—盐酸溶液法[10];SOD活性测定采用氮蓝四唑法[10];POD活性测定采用愈创木酚法[10];可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量测定采用手持便携式糖量测定仪法[10];可溶性总糖含量测定采用蒽酮试剂法[10];可滴定酸含量测定采用酸碱滴定法[11];Vc含量测定采用分光光度计法[12]。
采用Excel软件进行数据统计分析。
MDA是细胞膜脂过氧化作用的最终产物,其含量一定程度上反映了果实受过氧化的毒害[13]。由图1可知,贮藏期间两组果实MDA含量皆呈增长趋势,CK增长更明显,同阶段含量高于处理组。可见,1-MCP处理减缓了贮藏末期果实MDA含量的升高幅度。
果实内积累的H2O2是导致果实细胞膜脂质过氧化的重要因素之一,H2O2产生加快会导致植物体内活性氧清除系统功能的降低,积累到一定量时,会损害植物结构及功能,致使细胞解体、衰老。由图2可知,贮藏期间两组果实H2O2含量呈升高—降低—升高的趋势,处理组上升和下降幅度均小于CK。可见,1-MCP处理能显著抑制贮藏前期H2O2的迅速生成,延缓果实衰老。
SOD作用于果实细胞中的超氧阴离子自由基,通过歧化反应生成H2O2和O2,CAT进一步催化H2O2生成H2O等,降低了自由基对果实的毒害程度。由图3可知,贮藏期间,两组果实SOD活性呈上升后下降再上升趋势,处理组SOD活性高于同期CK,后期有缓慢上升趋势。可见,1-MCP处理在贮藏期减缓果实SOD活性下降,保持细胞膜系统对自由基伤害的防御能力。
POD催化H2O2分解,减少其对细胞膜结构的伤害。由图4可知,贮藏期间两组果实POD活性变化不同,处理组POD活性多高于CK,末期表现显著。可见,1-MCP处理使果实在贮藏期间特别是末期保持较高POD活性,减轻机体受自由基毒害的程度。
图1 水蜜桃贮藏过程中MDA含量变化Fig.1 Variation of MDA content in peach during storage
图2 水蜜桃贮藏过程中H2O2含量变化Fig.2 Variation of H2O2content in peach during storage
图3 水蜜桃贮藏过程中SOD活性变化Fig.3 Variation of SOD activity in peach during storage
图4 水蜜桃贮藏过程中POD活性变化Fig.4 Variation of POD activity in peach during storage
图5 水蜜桃贮藏过程中TSS含量变化Fig.5 Variation of TSS content in peach during storage
1-MCP处理对水蜜桃贮藏期间果实TSS含量影响显著(图5)。由图5可知,贮藏期间水蜜桃TSS变化大体呈先上升后降低趋势,处理组果实TSS含量变化平缓,9-12 d时略有上升。随着贮藏时间增加,细胞壁逐渐溶解,多种物质转变为糖类,贮藏第6天时,两组TSS含量皆达较高水平。可见,1-MCP处理使果实TSS含量变化平缓,保持较高状态,利于保持果实风味。
1-MCP处理对水蜜桃贮藏期间果实可溶性总糖含量具有一定影响(图6)。由图6可知,总糖含量随贮藏时间延长大体呈先增长后降低趋势,在9-12 d时略有上升。处理组果实变化平缓,同期含量高于CK。可见,1-MCP处理抑制水蜜桃可溶性总糖含量升高,前期效果明显,通过推迟总糖高峰,减缓贮藏期间总糖含量降低,延缓贮藏期,形成较佳糖酸比,保持较优果实风味。
可滴定酸含量是影响果实风味的重要因素之一。由图7可知,贮藏期间两组果实可滴定酸含量均呈下降趋势,CK下降更为明显。可见,1-MCP处理在一定程度上减缓果实可滴定酸含量下降,保持采后果实风味,延缓果实完熟。
图6 水蜜桃贮藏过程中可溶性总糖含量变化Fig.6 Variation of the total sugar content in peach during storage
图7 水蜜桃贮藏过程中可滴定酸含量变化Fig.7 Variation of titratable acid content in peach during storage
图8 水蜜桃贮藏过程中Vc含量变化Fig.8 Variation of Vc content in peach during storage
Vc是水果中最重要的营养物质之一,其含量变化常作为衡量果实新鲜度的重要指标。由图8可知,两组水蜜桃在贮藏期间的Vc含量大体呈先升高后降低趋势,CK下降幅度大于处理组,9-12 d时处理组略有上升。可见,1-MCP处理能够延缓果实Vc含量下降,保持水蜜桃营养成分,防止果实品质下降。
本研究表明,1-MCP对‘白凤’水蜜桃的保鲜效果明显,CK果实在贮藏第7天时已开始腐烂,至第12天时好果率仅为10%;处理组果实在第12天开始有少量腐烂,硬度变软,直到第15天,好果率仍高达75%。
果实成熟过程中不断合成并释放乙烯,可提高果实呼吸强度、促进内源乙烯产生、加速果实衰老。1-MCP是新型乙烯作用抑制剂,与植物内源乙烯不可逆结合后,可抑制乙烯诱导的各种生理反应[14],延长贮藏期。同时,1-MCP能不可逆结合乙烯受体蛋白,阻止受体与乙烯结合,达到抑制果实衰老的目的[15]。相关研究表明,1-MCP 处理对苹果[16]、龙眼[17]、草莓[18]等的保鲜具极大意义。
本研究发现,贮藏期间H2O2、MDA、SOD含量上升后略降低,POD含量变化有所不同。MDA、H2O2含量在果实体内的积累促进细胞膜脂过氧化,毒害细胞[19]。保护酶SOD、POD具有清除活性氧功能。可见,果实成熟衰老同活性氧代谢密切相关[20],1-MCP处理延缓贮藏期MDA、H2O2含量上升,提高同期POD、SOD活性,从原因与结果两方面充分减少机体受自由基的毒害程度。可滴定酸含量下降,Vc、TSS、可溶性总糖含量先上升到一定峰值后下降。糖酸比是衡量果实风味的指标之一,1-MCP处理抑制果实可滴定酸含量下降,抑制TSS和总糖含量上升,一定程度上减缓糖酸比变化[21],使果实保持优质风味。
1-MCP处理减少活性氧物质积累,抑制细胞膜脂过氧化作用,降低细胞膜受破坏程度;减小果实内含物含量变化幅度,对保持果实色泽、风味和营养品质作用重大;改善果实贮藏品质,减缓果实后熟软化速度;延缓果实衰老,延长果实保鲜期和货架期,保持较高好果率,为‘白凤’水蜜桃的贮藏保鲜提供理论和实践依据。
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