侯玉茹,李文生,王宝刚,2,3,*,苗 飞,石 磊(.北京市农林科学院林业果树研究所,北京00093;2.果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,北京00097;3.北京市落叶果树工程技术研究中心,北京00097)
1-MCP处理对贮藏后西洋梨货架期品质的影响
侯玉茹1,李文生1,王宝刚1,2,3,*,苗飞1,石磊1
(1.北京市农林科学院林业果树研究所,北京100093;2.果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,北京100097;3.北京市落叶果树工程技术研究中心,北京100097)
以西洋梨康佛伦斯和凯斯凯德两品种为试材,研究了1.0 μL/L 1-MCP处理对两种西洋梨经低温贮藏后货架期间果皮颜色、果肉褐变、营养品质参数及酶活性的影响。结果表明,1-MCP处理降低了凯斯凯德果肉的褐变程度,延缓了康佛伦斯果皮的转黄。1-MCP处理延缓了西洋梨果实硬度和可滴定酸含量的下降,促进了果实在货架期间可溶性固形物和还原糖的积累,较好地保持了果实的品质及风味。同时,1-MCP处理能维持凯斯凯德较高的总酚和VC含量,并对抑制果实PPO活性和诱导果实POD活性有较好的效果。综上,1.0 μL/L 1-MCP处理有效延缓西洋梨果实的衰老。
1-MCP,西洋梨,贮藏,货架,品质
西洋梨(Pyrus communis L.)是与亚洲梨齐名的世界两大栽培类型梨之一,以肉质细软、石细胞少、芳香多汁而闻名。西洋梨果实达到生理成熟时需要在常温下经过后熟的过程,在此过程中果实质地、成分会发生变化,从而达到品种特有的品质和风味[1-2]。但是,西洋梨果实一经后熟便极不耐贮。因此,研究西洋梨货架期间保鲜问题十分重要。1-MCP又称1-甲基环丙烯,是一种环丙烯类化合物,具有使用剂量小、效果显著、安全无毒等优点[3-5]。1-MCP作为一种新型的乙烯受体抑制剂,在采后园艺作物中具有极大的应用前景,能够显著抑制苹果[6]、猕猴桃[7]、葡萄[8]、番茄[9]、鲜枣[10]等果实的呼吸,延长其贮藏期和货架期。本研究采用1-MCP对两种西洋梨(康佛伦斯和凯斯凯德)进行采后处理,分析其在低温贮藏后货架期间的果实褐变程度、果皮颜色、品质参数、营养参数及酶活性的变化趋势,旨在为科研和生产提供参考。
1.1材料与仪器
供试西洋梨品种:康佛伦斯(Pyrus communis L. cv.Conference)、凯斯凯德(Pyrus communis L.cv. Cascade)采自北京市大兴区榆垡镇;微孔膜保鲜袋国家农产品保鲜工程技术研究中心;1-MCP美国罗门哈斯中国公司;氢氧化钠、乙醇、草酸、硫脲、硫酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠(分析纯) 北京化工厂;3,5-二硝基水杨酸、2,4-二硝基苯肼、邻苯二酚、愈创木酚(分析纯) 天津市精科精细化工研究所;福林酚北京拜尔迪生物技术有限公司。
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型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;KQ-250DB型超声提取器昆山市超声仪器有限公司;3K15型高速离心机德国Sigma公司;CR-400型色差计日本Minolta公司。
1.2实验方法
1.2.1处理方法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,放入塑料筐中。然后,置于1 m3大帐中,帐中放入小风扇,经1.0 μL/L 1-MCP熏蒸,以未用1-MCP熏蒸为对照。24 h后取出,放入内衬微孔膜保鲜袋的纸箱中,经(0±0.5)℃敞口预冷24 h后,将保鲜袋挽口,置于(0± 0.5)℃冷库中贮藏160 d。然后,置于20℃环境下进行货架实验,每隔3 d取样,分析货架期间西洋梨果实的品质变化。
1.2.2指标及测定方法
1.2.2.1硬度采用FT327型硬度计(探头直径8 mm)测定。
1.2.2.2可溶性固形物(SSC)含量采用折光仪测定。
1.2.2.3可滴定酸(TA)含量采用电位滴定法测定[11]。
1.2.2.4还原糖含量采用3,5-二硝基水杨酸法测定[12]。
1.2.2.5总酚含量采用福林法测定[13]。
1.2.2.6维生素C(VC)含量采用2,4-二硝基苯肼比色法测定[14]。
1.2.2.7多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性采用比色法[12]测定。
1.2.2.8色差指标a*、b*值采用色差计测定。a*值为色度中红绿色差指标,正值代表红色程度,正值越大,红色越深,负值代表绿色程度,负值越小,绿色越深;b*值为色度中黄蓝色差指标,正值代表黄色程度,正值越大,黄色越深。
1.2.2.9褐变度和褐变指数分别采用比色法[15]和统计法测定。
1.3数据分析方法
所有实验数据采用Excel 2003处理,显著性分析和相关性分析采用SPSS 17.0进行。
2.1西洋梨果实货架期间品质参数变化
如图1(A)所示,贮藏160 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的硬度分别比对照高19.0%和38.0%(p<0.05)。货架期间,果实硬度也呈下降趋势,经1-MCP处理果实的硬度较高。在货架6 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的硬度分别比对照高37.1%和72.3%(p<0.05)。
图1 西洋梨货架期间品质参数的变化Fig.1 Changes of quality parameters of Pyrus communis L. during shelf-life
如图1(B)所示,贮藏160 d时,1-MCP处理的果实可溶性固形物含量与对照相比,差异不明显(p>0.05)。货架期间,1-MCP处理果实的可溶性固形物含量有所上升,并显著高于对照果(p<0.05)。在货架6 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的可溶性固形物含量分别比对照高6.6%和14.7%(p<0.05)。
如图1(C)所示,贮藏160 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的可滴定酸含量分别比对照高14.2%和40.9%(p<0.05)。货架期间,果实可滴定酸含量呈下降趋势,经1-MCP处理的果实可滴定酸含量较高,其中凯斯凯德的差异较为明显。货架6 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的可滴定酸含量分别比对照高5.8%和58.7%(p<0.05)。
如图1(D)所示,贮藏160 d时,1-MCP处理的果实还原糖含量略低于对照。货架期间,1-MCP处理果实的还原糖含量有所上升,并显著高于对照果(p<0.05)。在货架6 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的还原糖含量分别比对照高19.9%和14.9%(p<0.05)。
综上分析,1-MCP处理可延缓西洋梨果实硬度和可滴定酸含量的下降,促进果实可溶性固形物和还原糖的积累,从而可较好地保持果实在货架期间的品质及风味。
2.2西洋梨果实货架期间营养参数变化
如图2(A)所示,贮藏160 d时,经1-MCP处理的果实中总酚含量略高于对照。货架期间,康佛伦斯的总酚含量呈先下降再上升的趋势,凯斯凯德的总酚含量呈缓慢上升趋势,且1-MCP处理果实的总酚含量均高于对照。在货架9 d时,1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的总酚含量分别比对照高29.2%和12.1%(p<0.05)。货架6 d后,康佛伦斯的总酚含量迅速上升,可能是与酚类物质具有保护植物机体免受损伤和清除活性氧功能有关。
图2 西洋梨货架期间营养参数的变化Fig.2 Changes of nutritional parameters of Pyrus communis L. during shelf-life
如图2(B)所示,贮藏及货架期间,1-MCP处理西洋梨果实的VC含量高于对照。在贮藏160 d和货架9 d时,经1-MCP处理凯斯凯德的VC含量分别比对照高13.3%和33.9%(p<0.05)。货架6 d时,1-MCP处理的康佛伦斯的VC含量比对照高23.3%(p<0.05)。
综上分析,1-MCP处理能够维持果实中较高的总酚和VC含量。
2.3西洋梨果实货架期间酶活性变化
由图3(A)可见,贮藏160 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的PPO活性分别比对照低45.5%和12.4%(p<0.05)。货架期间,凯斯凯德的PPO活性变化幅度较大,呈现先下降再上升的趋势,而康佛伦斯的PPO活性变化较平缓。1-MCP处理显著抑制了PPO活性(p<0.05)。在货架9 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的PPO活性分别比对照低61.0%和23.7%(p<0.05)。
图3 西洋梨货架期间酶活性的变化Fig.3 Changes of enzymes activity of Pyrus communis L. during shelf-life
由图3(B)可见,贮藏160 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的POD活性分别是对照的2.0倍和1.2倍(p<0.05)。货架期间,西洋梨果实的POD活性呈下降趋势。1-MCP处理显著诱导了POD活性(p<0.05)。在货架9 d时,经1-MCP处理的康佛伦斯和凯斯凯德的POD活性分别是对照的1.3倍和1.8倍(p<0.05)。
综上分析,1-MCP处理可以抑制果实PPO活性,诱导果实POD活性。
2.4西洋梨果实货架期间果皮颜色变化及果肉褐变情况
如图4所示,贮藏及货架期间,凯斯凯德的果皮色差指标变化不明显,仅在贮藏160 d时,a*值有所上升,且1-MCP处理的凯斯凯德果皮a*、b*值与对照相比,差异不明显(p>0.05)。贮藏及货架期间,康佛伦斯的a*值呈负值,且呈上升趋势,说明果皮的绿色逐渐变浅,b*值也呈上升趋势,说明黄色逐渐加深。1-MCP处理的康佛伦斯果皮a*、b*值始终低于对照。在贮藏160 d及货架9 d时,1-MCP处理的康佛伦斯果皮b*值分别比对照低2.6%和1.1%。这是由于1-MCP处理能推迟果实色泽的转变,减缓叶绿素的降解,抑制果实脱绿[16]。
图4 货架期间西洋梨果皮颜色的变化Fig.4 Color changes of the peel of Pyrus communis L. during shelf-life
如图5所示,贮藏及货架期间,康佛伦斯果肉褐变程度差异不明显(p>0.05),这是因为康佛伦斯PPO活性较低,属于不易褐变的品种,而凯斯凯德果肉褐变程度有所上升。1-MCP处理降低了凯斯凯德果肉的褐变度和褐变指数。在贮藏160 d及货架9 d时,1-MCP处理的凯斯凯德果肉褐变度分别比对照低7.3%和19.8%(p<0.05),且褐变指数始终小于1。这是由于1-MCP处理抑制了果实PPO活性[16],从而降低了果肉的褐变程度。
图5 货架期间西洋梨果肉褐变程度Fig.5 Changes of browning degree of Pyrus communis L. during shelf-life
综上分析,货架期间,康佛伦斯的果肉褐变不明显,但果皮颜色变化较为明显,由绿色转为黄色。凯斯凯德的果皮颜色变化不明显,但其果肉会发生明显的褐变。1-MCP处理抑制了果皮颜色的改变和果肉的褐变。
1-MCP处理降低了凯斯凯德果肉的褐变程度,延缓了康佛伦斯果皮的转黄,并且延缓了西洋梨果实硬度和可滴定酸含量的下降,促进了果实在货架期间可溶性固形物和还原糖的积累,同时,保持了凯斯凯德较高的总酚和VC含量。1-MCP处理对抑制果实PPO活性和诱导果实POD活性有较好的效果。
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Effect of 1-MCP treatment on quality of Pyrus communis L. during shelf-life of storage
HOU Yu-ru1,LI Wen-sheng1,WANG Bao-gang1,2,3,*,MIAO Fei1,SHI Lei1
(1.Institute of Forestry and Pomology,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing 100093,China;2.Beijing Key Laboratory of Fruits and Vegetable Storage and Processing,Beijing 100097,China;3.Beijing Engineering Research Center for Deciduous Fruit Trees,Beijing 100097,China)
Taking Pyrus communis L.cv.Cascade and Conference as the test materials,the effects of the treatment with 1.0 μL/L 1-MCP on peel color,flesh browning,quality parameters,nutritional parameters and enzymes activity of fruit during shelf-life after cold storage were studied.The results indicated that 1-MCP treatment could reduce the flesh browning of Pyrus communis L.cv.Cascade,and delay to yellow of peel of Pyrus communis L.cv.Conference.1-MCP treatment could postpone the reductions in fruit hardness and titratable acid content.Thus,it preferably kept high quality and good flavor by promoting the accumulation of soluble solids and reducing sugar content during shelf-life.1-MCP treatment could also maintain relatively high total phenols and VCcontent of the fruits and had good effect on inhibiting PPO activity and inducing POD activity. In conclusion,1.0 μL/L 1-MCP treatment could delay the fruit senescence process.
1-MCP;Pyrus communis L.;storage;shelf-life;quality
TS255.3
A
1002-0306(2015)20-0335-04
10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.060
2014-12-01
侯玉茹(1985-),女,硕士研究生,研究方向:农产品加工及贮藏工程,E-mail:hou_yuru@126.com。
王宝刚(1979-),男,博士,副研究员,研究方向:果品物流包装及贮运保鲜技术,E-mail:wangbg1979@126.com。
北京市科技专项(Z141105004414037);北京市农林科学院科技创新能力建设专项资助项目(KJCX20140205)。