采后乙烯脱绿改善“尤力克”柠檬贮藏品质

刘路，刘孝平，王爱华，孙恒嵩，黄磊，陈安均

(四川农业大学 食品学院，四川 雅安，625014)

柠檬(Citruslimon(L.)Burm.f)，为芸香科柑橘属[1]，具有诱人的色泽、香气以及丰富的营养物质和活性成分，如抗坏血酸，柠檬酸，黄酮和矿物质等[2]。在柑橘类水果，尤其在果皮组织中发现了挥发性化合物，以萜类化合物，醇类，醛类，酯类和酸类为主[3]。挥发性化合物的复杂组合决定了果实的香气质量。挥发性风味受到各种采前和采后因素的影响。因此，研究采前和采后处理对水果和蔬菜中挥发性风味的影响非常重要。

采后处理一般用于改善水果的色泽、质量及保质期。成熟度是判断早熟柑橘类水果的重要指标，套袋栽培的柠檬成熟时为嫩黄色，深受消费者喜爱；未套袋栽培的柠檬采收时一般为绿色，在贮藏过程中会缓慢转变为黄色，但是通常转色不均匀，影响其商品性。生产上为了解决这一问题，早期成熟的柑橘使用乙烯处理后呈现出均匀的黄色或者橙色[4]。

目前的研究主要集中在柑橘采后乙烯脱绿处理条件的优化和色素物质代谢上，柑橘采后乙烯脱绿处理对其贮藏特性影响的研究未见报道，因此本实验采用乙烯对柠檬进行脱绿处理，研究其贮藏过程中品质的变化及其果皮中挥发性风味物质的变化。该研究可为采后乙烯脱绿柠檬的贮藏在生产上的应用提供理论参考，满足柠檬成熟季节之外的市场需求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

柠檬：2018年11月2日在四川省安岳县姚市柠檬果园的不同方位选取果树，并在果树的不同方位采摘套袋(果袋为不透光的纸袋)及未套袋的“尤力克”柠檬，挑选出无机械损伤、大小均一、成熟度适中可溶性固形物((total soluble solid，TSS)≥7.5%，140 g≤m≤180 g)的夏花果进行试验。纸袋及聚乙烯透明袋，四川眉山市冠荣制袋有限公司；2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、氢氧化钠、硫代巴比妥酸、丙酮、草酸、抗坏血酸、2,6-二氯靛酚、领苯二甲酸氢钾均为分析纯，成都科龙化工试剂厂；乙烯(纯度为95%)，南京上元工业气体厂；2,4-D检测试剂盒，深圳容金科技有限公司；环己酮，购自阿拉丁公司。

1.2 主要仪器设备

TA.XTPlus物性分析仪，英国Stable Micro System公司；Varioskan Flash酶标仪，美国Thermo公司；X3R冷冻离心机，美国安捷伦公司；5975C MSD气相色谱质谱联用，美国安捷伦公司；HP-C226色差仪，上海谱熙光电科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 实验材料预处理

用质量分数为2%的次氯酸钠溶液浸泡柠檬1～2 min进行消毒杀菌，将果实分为套袋柠檬组(TD)，未套袋对照组(CK)与未套袋采后乙烯脱绿组(TL)。采后乙烯脱绿组是将柠檬用30 mg/L的2,4-D浸泡2 min，风干后移入脱绿室中，脱绿室条件为：乙烯质量浓度为5 mg/L，温度为28 ℃，湿度为95%，二氧化碳体积分数小于0.3%，处理时间为5d，采用色差仪测定果皮赤道周围4个点的色差值，采用2,4-D试剂盒测定其2,4-D残留量，确保其残留量低于国标(1 mg/kg)。再将果实套上聚乙烯透明袋，置于(9±1)℃冰箱中，每隔一周取样一次，果皮与果肉分离后，将样品置于-80 ℃冰箱备用。

1.3.2 指标测定

(1)失重率的测定：根据文献[5]的方法稍作修改。脱绿结束后每个处理选取10个果实编号称重，每周对其称重一次，计算如公式(1)所示：

(1)

(2)硬度的测定：根据文献[6]，用TA.XTPLus物性分析仪进行分析测定，TPA结果采用仪器自带宏程序TPA-macro分析。

(3)果皮所占比例的测定：根据文献[7]，将果皮与果肉分离，分别称取果皮与整果的质量，计算如公式(2)所示：

(2)

(4)丙二醛含量的测定：根据文献[8]的方法稍作修改。称取样品5 g，置于具塞锥形瓶中，准确加入50 mL三氯乙酸溶液，摇匀，加塞密封，置于恒温振荡器中震荡30 min，冷却、过滤备用。取5 mL滤液，5 mL三氯乙酸混合液为空白样品，分别加入5 mL硫代巴比妥酸水溶液，水浴10 min，取出冷却至室温，测定450、532、600 nm处吸光值。计算如公式(3)所示

C/(μmol·L-1)=6.45(A532-A600)-0.56A450

(3)

式中：A532,532 nm处的吸光值;A600，600 nm处的吸光值;A450，450 nm处的吸光值。

(5)抗坏血酸的测定[9]：根据GB 5009.86—2016测定。

(6)总酸的测定[10]：根据GB/T 12456—2008测定。

(7)可溶性固形物含量的测定：使用阿贝折光仪进行测定。

(8)挥发性风味物质的测定：根据文献[11]的方法稍作修改。柠檬取皮，快速置于-80 ℃超低温冰箱待用，取出果皮并粉碎，静置2 h，称取1 g果皮，置于20 mL螺口样品瓶中，再加入1 g NaCl、2μL环己酮和1 mL去离子水，每份3个平行，上机检测，并采用内标法进行定量分析。

萃取条件：固相微萃取PDMS/DVB/CAR 50/30 μm PK3萃取头于250 ℃老化1 h，将样品置于40 ℃条件下平衡5 min，用已老化的萃取头提取40 min，解析5 min。

气相色谱条件：TG-5MS石英毛细柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)高纯氦气(99.999%)载气，载气(He)流量1 mL/min，炉内最低温度为50 ℃，最高温度35℃。

升温程序：35 ℃→1 min；3 ℃/min→54 ℃→1 min；2 ℃/min→78 ℃→1 min；3 ℃/min →105 ℃→1 min；2 ℃/min→150 ℃→1 min；5 ℃/min→240 ℃→1 min进样口温度250 ℃，分流比40∶1。

质谱条件：电子电离源，电子能量70 eV；传输线温度250 ℃；离子源温度280 ℃，激活电压1.5 V，质量扫描范围m/z35～400。

计算方法如公式(4)所示：

(4)

式中：C1,样品中挥发性化合物的质量浓度，mg/kg;C2,内标物的浓度，mg/kg；S1,样品中挥发性化合物色谱峰面积；S2,内标物色谱峰面积。

1.3.3 数据分析

使用Origin 8.1、SPSS等软件处理实验数据，不同字母代表P<0.05的显著性差异。

2 结果与分析

2.1 脱绿处理对尤力克色差的影响

颜色是判断果蔬品质的重要指标，表1为乙烯采后脱绿处理对尤力克柠檬果皮色差的影响。

注：每一列不同的字母代表P<0.05的显著性差异。

与对照组相比，经过乙烯脱绿处理后，果皮亮度显著提高，对照组柠檬的红绿色度a*值显著低于套袋组和脱绿组，呈现出负值，这与对照组柠檬呈绿色，套袋组和脱绿组均呈黄色相符。

2.2 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中失重率的影响

水分和营养物质的代谢损耗会导致果实表皮皱缩，组织松散，失重率是影响果实品质的重要因素之一，一般果蔬中的水分占总重的70%～75%[12]。图1为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中失重率的影响，失重率在整个贮藏期呈现上升的趋势，对照组的失重最小，套袋组次之，脱绿组最大，但在前4周脱绿组与套袋组无显著性差异，贮藏13周后，脱绿组的失重率达到3.64%，套袋组的失重率达到2.75%，对照组的失重率为1.91%。李少华等[8]采用不同的涂膜保鲜处理柠檬，在贮藏4周后，失重率已经达到3.22%。

2.3 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中硬度的影响

硬度是评价果蔬产品贮藏品质的重要指标。在采后贮藏过程中果实硬度的下降与果胶、纤维素等细胞壁多糖的降解密切相关[13]，图2为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中果实硬度的影响。

硬度在整个贮藏期呈现下降的趋势，在贮藏前期，脱绿组、对照组和套袋组的柠檬硬度分别为557.99、618.41和673.12 N，但在贮藏过程中脱绿组、对照组和套袋组柠檬的硬度分别下降了45.36%、43.16%和49.22%，在贮藏后期，3组柠檬的硬度无显著性差异。贮藏前期脱绿柠檬的硬度小于套袋组和对照组柠檬，可能与乙烯作用导致相关的酶活变化有关，硬度变化与相关酶活性的关系还有待进一步研究。

2.4 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中果皮所占比例的影响

图3为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中果皮所占比例的影响，在整个贮藏过程中，果皮所占比例都较为平稳，稳定在27%～34%之间。说明果皮失水并没有显著高于果肉失水，与周先艳等[7]的研究结果不符，其中的原因还需要进一步研究。

2.5 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中丙二醛含量的影响

丙二醛是膜脂过氧化最主要的产物之一，贮藏过程中，丙二醛含量均呈现出上升的趋势，说明细胞的衰老程度随时间的延长而增大，图4为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中果肉丙二醛含量的影响。

在整个贮藏过程中丙二醛的含量呈现上升的趋势，贮藏初期，套袋组果肉中的丙二醛含量高于脱绿组及对照组，贮藏后期，对照组果肉中的丙二醛含量显著高于脱绿组和套袋组，达到1.42 μmol/L。HUANG等[14]研究发现红肉脐橙贮藏三个月后丙二醛含量上升至4 μmol/L。

2.6 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中抗坏血酸含量的影响

抗坏血酸是柑橘中最重要的水溶性抗氧化剂[15]，它在整个贮藏过程中呈现下降的趋势，这是由于多酚氧化酶、细胞色素氧化酶和过氧化物酶活性的间接作用所致[16]。图5为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中抗坏血酸含量的影响，在整个贮藏过程中抗坏血酸的含量呈现下降的趋势，贮藏初期，套袋组果肉中抗坏血酸含量低于脱绿组和对照组，贮藏后期，对照组果肉中的抗坏血酸含量小于套袋组和脱绿组。脱绿组的抗坏血酸含量从贮藏初期的44.02 mg/100 g降低至40.47 mg/100g，降低了8.06%。

2.7 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中总酸含量的影响

图6为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中总酸含量的影响，在整个贮藏过程中总酸的含量呈现平稳下降的趋势，脱绿组的总酸含量在整个贮藏过程中均高于对照组及套袋组。

脱绿组的总酸含量从贮藏初期的49.10 g/kg降低至35.30 g/kg，整个贮藏过程中降低了28.11%。

2.8 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物主要是由溶于水的糖以及其他物质组成，适量的可溶性固形物可以赋予柑橘良好的风味[17]。图7为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中，可溶性固形物含量的影响，在整个贮藏过程中可溶性固形物含量呈现波动的趋势，稳定在7.87～8.99，在贮藏后期略有下降。这可能是由于抗坏血酸的结构与葡萄糖相似，抗坏血酸的减少导致葡萄糖和可溶性固形物含量的增加[16]和个体差异共同作用所致。

2.9 脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中挥发性风味物质含量的影响

表2、表3为脱绿处理对尤力克柠檬贮藏过程中挥发性风味物质的影响，由表2、表3可知，在本实验条件下共检测出61种挥发性风味物质，其中烯烃类30种，烷烃类5种，醛类化合物9种，醇类物质7种，酯类物质3种，酚类化合物3种，酮类3种。柠檬果皮挥发性风味物质种类依次为1CK(53种)>4TD(48种)=3TL(48种)>1TL(47种)>3CK(46种)= 3TD(46种)>4CK(45种)>4TL(43种)>2TD(42种)= 2TL(42种)>1TD(39种)>2CK(38种)。贮藏初期，脱绿组的挥发性风味物质最多，达到了25 580.91 mg/kg，对照组次之，为25 074.51 mg/kg，套袋组最小，为24 433.10 mg/kg。贮藏结束后，脱绿组的挥发性风味物质含量依然最多，为37 199.33 mg/kg，套袋组次之，为11 023.93 mg/kg，对照组最小，为7 990.29 mg/kg。说明采后脱绿处理对尤力克柠檬有积极的影响。挥发性风味物质的含量从低到高依次为酮类、酯类、醇类、醛类、烯烃类。对照组和脱绿组的酯类物质分别为1 281.75 mg/kg，1 260.74 mg/kg，显著高于套袋组的582.07 mg/kg。醛类物质为对照组>套袋组>脱绿组，醛类物质的增加是由于氧化所致[18]。

注：每一行不同的字母代表显著性差异(P<0.05)。ND表示未检出。

注：每一行不同的字母代表显著性差异(P<0.05)。ND表示未检出。

萜烯类化合物是柠檬的主要香气成分，主要有单萜烯和倍半萜烯2类[19]。柠檬醛有强烈的柠檬香味[20]，柠檬醛含量在贮藏初期为套袋组<脱绿组<对照组，贮藏结束后柠檬醛的含量为对照组<套袋组<脱绿组。D-柠檬烯是大多数柑橘的主要香气成分，具有清香、果香及强烈的柠檬香气[21]，且具有抗癌、抗氧化等功效。套袋组中的D-柠檬烯含量低于对照组及脱绿组。

3 结论

乙烯脱绿处理可以有效改善柠檬的外部颜色，增加其商品价值，在贮藏过程中，保持了良好的品质。除此之外，还发现乙烯脱绿组的挥发性风味物质高于对照组，且显著高于套袋组。采后乙烯脱绿处理不仅可以减少果实的生产成本，且相对于套袋组提高了柠檬的内在品质，保证了抗坏血酸的正常积累以及糖和有机酸的合成。该研究表明，采后乙烯脱绿处理是一种有效且经济的方法，可以在改善柠檬果皮颜色以及柠檬果实品质的基础上，保证其贮藏品质，满足柠檬成熟季节之外的市场需求。