乙醇熏蒸对番木瓜采后品质和生理指标的影响

马华青,张 琦,安 娜，刘 千,张 智,陈 萍

(海南大学热带农林学院,海南海口 570228)



乙醇熏蒸对番木瓜采后品质和生理指标的影响

马华青,张 琦,安 娜，刘 千,张 智,陈 萍*

(海南大学热带农林学院,海南海口 570228)

为研究乙醇熏蒸对番木瓜采后的保鲜效果,本次实验用不同浓度的乙醇对番木瓜进行熏蒸处理。实验结果表明乙醇熏蒸能够明显减少其可滴定酸、可溶性固形物和 VC含量的损失，延缓果实硬度的下降，降低多酚氧化酶活性等生理指标的变化速率。特别是浓度为2.0 mL/kg 的乙醇的保鲜效果最佳。这为乙醇熏蒸作为保鲜方法应用于果蔬生产中提供参考依据。

番木瓜,乙醇熏蒸,保鲜,采后品质

番木瓜(CaricapapayaL.)是原产于南墨西哥及中美洲等地区的多年生肉质草本植物,是一种很受欢迎的热带亚热带水果,我国的番木瓜种植主要集中在广西、福建、海南、广西等地[1]。它富含多种维生素,VA和VC的含量尤其高,其中VA含量是菠萝的20倍左右,有着“岭南佳果”的美称[2]。番木瓜还具有预防高血压及癌症的保健功效,也是糖尿病患者可放心食用的保健水果[2]。

番木瓜是一种典型的呼吸跃变型果实,在采收后相对较短的时期内就会软化成熟,并且很容易腐烂变质,不易贮藏,给果农造成巨大的损失[3],因此找到延缓番木瓜果实成熟腐烂的方法极为关键,根据研究表明,番木瓜在采收后其生理变化与病理变化相互作用,对番木瓜的采后品质和贮藏寿命有较大的影响,国内外已有大量研究发现,使用壳聚糖[4]、1- MCP[5]处理等对于果蔬保鲜有良好的效果。

乙醇具有很强的杀菌作用,当乙醇体积分数达到40%时便可完全抑制灰霉葡萄孢菌(Bottrycinerea)孢子的萌发[6]。近几年研究发现,乙醇的保鲜作用在杨梅、豌豆、青花菜、桃、樱桃等多种蔬果上都有着还不错的效果,其主要通过抑制叶绿素的降解、保持果蔬的硬度、控制组织衰老和延缓采后腐烂来达到保鲜作用[7],而乙醇保鲜番木瓜的研究在国内未见公开报道。从KEREAMY A E等的研究中可以看出,乙醇处理还可以显著促进合成葡萄采后抗氧化物质,以此提高果实的抗氧化活性[8]。

本实验采用不同浓度乙醇熏蒸的方式处理番木瓜,研究乙醇熏蒸法能否达到保鲜的效果以及保鲜的最佳乙醇浓度,以期能为今后番木瓜采后保鲜处理提供一条新的思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

海南产番木瓜 品种为“中白”,七成熟,海口市南北水果市场,购回运往实验室,挑选出无病斑、无碰伤,形状、大小、外观颜色大致相同的番木瓜作为实验材料;无水乙醇 纯度≥99.90%,分析纯(AR),广州化学试剂厂。

JJ200B型电子天平 常熟市双杰测试仪器厂;LRH-250-S恒温恒湿培养箱 韶关市泰宏医疗器械有限公司;DK-8D三孔三温恒温水槽 上海百典仪器设备有限公司;723PC可见分光光度计 上海奥谱勒仪器有限公司;N-1α手持折光仪 日本ATOGO公司;TG16KR高速冷冻离心机 长沙东旺实验仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 番木瓜贮藏前的处理 番木瓜运回实验室,清洗擦干后随机等分为4 组,每组40个。其中3个实验组分别称重,用浓度分别为1.0、2.0、3.0 mL/kg的乙醇在密闭泡沫箱中进行熏蒸处理,即为处理A、处理B和处理C,3 h后取出,对照组不做任何处理,然后放置在温度25 ℃、湿度80%的恒温恒湿箱中进行贮藏。为了便于观察其外观变化,不做任何包装。

1.2.2 番木瓜贮藏期间各种指标的测定

1.2.2.1 好果率 分别从四组番木瓜中取出10个用于观察和计算好果率，隔2 d进行1次实验。

好果率(%)=番木瓜好果数/番木瓜总个数×100

式(1)

1.2.2.2 失重率 从四组中各选出3个果,标记后连续称重并计算果实质量变化，得出失重率。

d(%)=(m1-m)/m1×100

式(2)

式(2)中：d-果实失重率(%);m1-第一次测定的果实重量(g);m-果实重量(g)。

1.2.2.3 硬度 用硬度计在果实表面任意取三个点测量,取平均值并记录。

1.2.2.4 可溶性固形物 先用小刀除去番木瓜的一小部分果皮,然后从果上切取一小块果肉,再用特制的镊子挤出果汁,将其滴到手持测糖仪上,然后读出读数,三次取平均值并记录。

1.2.2.5 可滴定酸 采用酸碱滴定法,参照龙淑珍的测定方法[9]。

1.2.2.6 维生素C(VC)的测定 采用2,6-二氯靛酚滴定法[10]。

1.2.2.7 蛋白质含量的测定 采用考马斯亮蓝染色法对果实果肉组织蛋白质含量进行测定,牛血清蛋白作为空白对照,参照林智[11]等的测定方法。

1.2.2.8 酸碱度 称取1.00 g番木瓜果肉组织,置于研钵中加入10 mL ddH2O研磨充分,再将研磨过的果肉组织转入15 mL离心管,加少量的ddH2O研钵冲洗干净一并转入离心管,然后用ddH2O定容至15 mL,混匀,测定此混合液的pH,以此代表组织的pH。

1.2.2.9 多酚氧化酶 果实果肉组织中多酚氧化酶的活性测定采用比色法[12],并在此基础上略有改动,于525 nm波长下测定其吸光值。

1.3 统计分析

本实验利用Excel 2010根据输入的实验原始数据作图,每组处理重复三次,实验指标数据取其平均值。

2 结果与分析

2.1 乙醇熏蒸对番木瓜外观和好果率的影响

番木瓜是一种典型的呼吸跃变型水果,其颜色变化与呼吸跃变有关，果实开始变软时，乙烯释放量出现高峰[13-14]。因此外观能反映番木瓜成熟腐烂程度，由图1可知，8 d前每组的果实均无腐烂,在8～14 d的贮藏过程中,处理B的番木瓜好果率均高于对照组，处理A和处理C番木瓜的腐烂强度也明显比对照组慢，直到第14 d对照组的好果率最低，B组好果率最高。由此可得乙醇熏蒸能缓解番木瓜的腐烂，保持木瓜果实外观，其中随着贮藏时间的延长，浓度为2.0 mg/kg的乙醇熏蒸处理效果更加明显。

图1 番木瓜好果率随贮藏时间的变化Fig.1 Change of fresh fruits rate of papaya with the preservation days

2.2 乙醇熏蒸对番木瓜失重率的影响

果实采后由于自身的呼吸作用和蒸腾作用而发生萎缩,水分不断减少,从而影响果实外观和口感[15]。从图2可看出,番木瓜在贮藏过程中失重率不断增加,其中CK组失重率始终高于其他三组,其中B组始终是三组实验组中最低的,在第14 d时,B组失重率为4.95 %,而CK组失重率达9.60 %,由此可得乙醇熏蒸能够有效减少番木瓜水分流失,维持果实外观和口感。

图2 番木瓜失重率随贮藏时间的变化Fig.2 Change of weight loss rate of papaya with the preservation days

2.3 乙醇熏蒸对番木瓜可溶性固形物(TSS)的影响

由图3可知,在贮藏过程中,0～2 d番木瓜果实可溶性固形物含量增长缓慢,估计在2～4 d是果实采后从青熟到黄熟的转变过程,4～8 d趋于稳定,8～14 d逐渐下降,整个贮藏过程中,对照组可溶性固形物检测增量为4.73%,高于实验组;B组可溶性固形物增量为3.07%,是三组实验组中最低的,处理过的TSS 含量在整个贮藏期间大体低于CK,可能是由于乙醇抑制了呼吸消耗和多糖物质降解,表明乙醇熏蒸处理可明显延缓番木瓜TSS含量的增加,并且在贮藏期间6～14 d,浓度为2.0 mL/kg的处理B番木瓜可溶性固形物含量均低于其他组。

图3 番木瓜可溶性固形物随贮藏时间的变化Fig.3 Change of soluble solids content of papaya with the preservation days

2.4 乙醇熏蒸对番木瓜硬度的影响

番木瓜在贮藏的过程中,果实硬度不断下降,这是因为在果实成熟期,对果实软化起重要作用的细胞壁降解霉β-1,3-葡聚糖酶的含量有所增加[14]。从图4可知番木瓜的硬度呈下降趋势,且CK组硬度下降幅度最为明显,三组实验组中B组硬度始终高于其他三组,软化时间推迟说明果实延缓进入晚熟,起到了保鲜效果。

图4 番木瓜果实硬度与贮藏时间变化的关系Fig.4 Change of hardness of papaya with the preservation days

2.5 乙醇熏蒸对番木瓜可滴定酸的影响

风味是判定果实成熟的标准之一,而可滴定酸的含量与果蔬的风味品质息息相关[16]。图5表明番木瓜可滴定酸含量先升后降,可能是因为番木瓜在还没有成熟时可滴定酸上升,在逐渐成熟时可滴定酸含量下降。果实在成熟过程中,果实酸味降低,处理组下降幅度较对照组低,表明乙醇熏蒸处理能够较好的维持番木瓜果实的风味。

图5 番木瓜可滴定酸含量随贮藏时间的变化Fig.5 Change of titratable acidityity of papaya with the preservation days

2.6 乙醇熏蒸对番木瓜维生素C(VC)含量的影响

维生素C广泛存在于新鲜水果中,是一种主要的抗氧化物质[17]。从图6看,在贮藏过程中,各组番木瓜VC值的变化趋势先下降再上升后下降,下降速率由慢转快。第14 d时,CK 组维生素C含量下降52.00 mg/100 g,而B组维生素C下降43.73 mg/100 g。说明浓度2 mL/kg的乙醇熏蒸可以有效延缓番木瓜VC下降速率。

图6 番木瓜维生素C(VC)含量随贮藏时间的变化Fig.6 Change of VC content of papaya with the preservation days

2.7 乙醇熏蒸对番木瓜可溶性蛋白质含量(soluble protein content)的影响

许多可溶性蛋白是果蔬中酶的重要构成部分,在果蔬的生长发育以及成熟衰老过程中,可溶性蛋白质含量会不断上升以调控多种代谢过程[18]。图7表明,果实衰老过程中,番木瓜可溶性蛋白含量不断增加,在0～14 d对照组番木瓜可溶性蛋白增加量达到13.4 mg/g,高于三组实验组,而处理B番木瓜可溶性蛋白增加量为10.3 mg/g,是三组中最低的,说明2 mL/kg乙醇抑制了番木瓜可溶性蛋白质含量的增加。

图7 番木瓜蛋白质随贮藏时间的变化Fig.7 Change of protein of papaya with the preservation days

图8 番木瓜pH随贮藏时间的变化Fig.8 Change of pH of papaya with the preservation days

2.8 乙醇熏蒸对番木瓜酸碱度的影响

pH与果实中酸的含量有关[19],pH的上升意味着果实的成熟。如图8所示,番木瓜采后pH总体上呈先上升后稳定的趋势。该实验中,处理组B的pH在4～12 d均低于其他三组。表明B组浓度的乙醇熏蒸能使番木瓜的pH低于其他组，减缓番木瓜果实酸含量下降的速度。

2.9 乙醇熏蒸对番木瓜多酚氧化酶的影响

Montgomery[20]等提出酶褐变是果实受损后,倘若组织被暴露在空气中,果实表面酚类化合物会被多酚氧化酶催化氧化,再通过一系列的反应而聚合成色素的过程。这说明多酚氧化酶与番木瓜褐变有着直接的联系,多酚氧化酶的含量越高代表番木瓜果实越成熟。由图9可知，在储存过程中,番木瓜多酚氧化酶含量先上升后下降再上升,对照组番木瓜多酚氧化酶活性是四组中最高的,处理B番木瓜多酚氧化酶活性是最低的。因此，处理B乙醇熏蒸能较好的抑制番木瓜果实褐变，延缓果实成熟腐烂。

图9 番木瓜多酚氧化酶随贮藏时间的变化Fig.9 Change of PPO of papaya with the preservation days

3 结论

在贮藏过程中,用乙醇熏蒸处理过的番木瓜相比于对照组,其好果率和硬度更高,失重率和TSS含量相对于对照组较低,可滴定酸含量及维生素C含量的下降幅度也低于对照组,蛋白质含量增量低于对照组,多酚氧化酶和过氧化物酶的活性亦低于对照组。由此可见,采用适当用量的乙醇熏蒸处理后,番木瓜采后病害可得到有效控制,果实的固有品质在更长的时间内得到保持,果实的贮藏期也因此得以延长。因而乙醇熏蒸处理在番木瓜采后品质的保持上有着极大的意义。但乙醇处理对番木瓜果实防腐的效果与处理浓度有关,并且乙醇的用量不可过高,否则会对果实造成伤害[21-23]。

本实验采用三种不同浓度乙醇进行熏蒸处理,三组实验组与CK有明显的不同,在外观方面,乙醇熏蒸处理的番木瓜果实好果率高于CK;在品质方面,乙醇熏蒸处理的番木瓜各生理指标变化速率均小于CK组,其中2.0 mL/kg乙醇(处理B)处理后的番木瓜变化速率最小。表明乙醇熏蒸起到了保鲜的效果,且浓度2.0 mL/kg的乙醇保鲜效果更佳。

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Effect of ethanol fumigation on postharvest quality and physiological indexes of papaya

MA Hua-qing,ZHANG Qi,AN Na,LIU Qian,ZHANG Zhi,CHEN Ping*

(Institude of Tropical Agriculture and Forestry,Hainan University,Haikou 570228,China)

In order to study the effect of the ethanol fumigation on postharvest preservation of papaya,the different concentrations of ethanol fumigation treatment was investigated in this experiment. The results showed that the decreasing of the fruit firmness,titratable acid,vitamin C(VC)and soluble solids in the experimental group were reduced in comparison with the CK group,and the change rate of polyphenol oxidase was also slowed. And 2 mL/kg alcohol preservation showed the best effect. The results provided reference for ethanol in fruits and vegetables production as a preservative.

papaya;alcohol fumigation;presentation;postharvest quality

2016-10-19

马华青(1996-),女,本科在读,研究方向:园艺(花卉与景观设计方向),E-mail:m13208909663@163.com。

*通讯作者:陈萍(1977-),女,博士,副教授,研究方向:热带果树与农业生物技术,E-mail:chenping199607@163.com。

国家自然科学基金项目(31560544);海南省高等学校教育教学改革研究项目(HNJG2014-05);海南大学教育教学研究课题立项项目(hdjy1303);海南省自然科学基金项目(20153061);2013年度中西部高校提升综合实力工作资金“大学生创新创业训练计划基金项目”支持。

TS255.1

A

1002-0306(2017)11-0314-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.11.052