蓝英杰 谢雅婷 从心黎
(1海南大学园艺学院海南海口 570228;2海南大学生命科学与药学院海南海口 570228)
百香果(Passiflora edulisSims)系西番莲科西番莲属的藤本植物,在我国,百香果种植面积44 666 hm2,年产量59.03万t,产值30亿元[1],百香果以其独特的风味、营养及药用价值而备受青睐。近年来随着国内外对百香果需求量的增加,百香果产业拥有非常广阔的前景。我国南方地区已经把百香果产业作为一种新兴的扶贫项目在开发,是农村脱贫致富重点开发的经济作物之一。百香果果实属呼吸跃变型果实,果实采收后其自身的呼吸速率加快,乙烯释放量增加,同时由于采收上市季节温度较高,进一步加剧呼吸作用和乙烯的释放,其果皮皱缩、腐烂等现象尤为严重。采摘成熟度是影响采后贮藏期的一个重要因素[2]。百香果在最佳成熟度采摘能降低采后贮运销环节的损耗率,提高相关从业者的收益。目前,国内对百香果采后保鲜技术已由单一技术向复合技术发展,物理保鲜、气调保鲜和生物保鲜剂等技术交叉作用[3]。在气调包装对百香果贮藏效果影响研究中发现,活性袋包装和普通聚乙烯袋包装均能降低果实的失重率,使百香果的货架期延长6 d,其中活性袋包装效果更佳,果实品质更好[4]。壳聚糖加聚乙烯醇和海藻酸钠组成的复合涂膜保鲜剂能延缓百香果硬度和降低TSS含量,保持较低的皱缩指数和失重率[5]。使用0.6µL/L浓度的1-MCP熏蒸12 h后结合保鲜袋处理能显著降低百香果的失重率,保持果实色泽和维持较高的TSS含量[6],而对百香果适宜采收成熟度的研究较少。本试验对不同成熟度的黄金百香果采后耐贮性进行研究,找到最佳采摘成熟度,为百香果采后贮运保鲜提供一定的理论依据和技术参考。
以百香果为试验材料。
1.2.1 试验设计
从果树上采收后立即运往海南大学采后贮藏保鲜实验室。拆箱后先用清水清洗果实表面,去除表面污垢,选择果型大小相同,果实外表完好,表面光滑,富有光泽,无损伤和病虫损害并在果蒂处留有果柄的百香果。将果实分为六成熟(果皮着色60%)、七成熟(果实着色70%)和八成熟(果实着色80%)3组[7](每个处理10个果),放置于通风环境良好的阴凉处自然晾干。于20℃,相对湿度85%条件下贮藏。
1.2.2 指标测定
1.2.2.1 病情指数
参照任艳芳等[8]病情指数的测定方法。百香果病情分级要求:0级果(没有病斑)、1级果(病斑大小低于1/10)、2级果(病斑大小1/10~1/4)、3级果(病斑大小1/4~1/2)、4级果(病斑大小高于1/2)。
病情指数=∑(腐烂等级×该等级果数)/(最高级别×总果数)×100%
1.2.2.2 失重率
参照李英[9]失重率测定方法:采用电子天平测果实的初始重量M1和每次取果时的重量M2,即失重率=(M1-M2)/M1×100%。
1.2.2.3 皱缩指数
参照徐雪莹等[10]皱缩指数的测定方法。
皱缩指数=∑皱缩等级×该程度百香果个数/百香果总数
皱缩等级分为:0级,无皱缩;1级,0~25%皱缩;2级,25%~50%皱缩;3级,50%~75%皱缩;4级,75%~100%皱缩。
1.2.2.4 丙二醛(MDA)含量
参照李英[11]MDA含量测定方法:2 g果皮中加入pH 8磷酸缓冲液研磨,离心,取其上清液,再加入0.5%硫代巴比妥酸沸水浴15 min,冷却离心后取其上清液分别在532、600 nm下测定。
1.2.2.5 可溶性固形物
参照李英[11]可溶性固形物(TSS)的测定方法,使用数显糖度计测定。
1.2.2.6 相对电导率
参照吴子龙等[12]电导率的测定方法:选择直径为1 cm的手持打孔器打出10片果皮,把果皮擦拭干净,投入到有塞子的20 mL试管中,量取20 mL蒸馏水倒入试管并盖上塞子,水平静置30 min,测前摇晃后,用仪器先测得电导率E1;接着热水浴处理15 min,等试管完全冷却之后再测电导率E2,P=(E1/E2)×100%为相对电导率(膜透性)。各个处理做3次,取平均值。
1.2.2.7 呼吸强度
参照林媛等[13]呼吸强度的测定方法:采用便携顶空分析残氧仪,各处理组分别取9个果实,在20℃密闭环境下放置2 h后测定,其平均值为一个重复,一共有3个生物学重复。
1.2.2.8 乙烯释放量
参照范林林等[14]乙烯释放量的测定方法:采用Theermon TRACE1300型号高效气相色谱仪,每个处理分别取9个果实,3个重复,密闭2 h后用1 mL取样针抽取3针气体进行测定,取其平均值。
1.2.3 数据整理
用Excel 2010和SPSS 24.0进行数据处理并进行差异显著性分析。
病情指数可以反映果实的外观品质。由图1所示,病情指数随着贮藏期的延长整体呈现上升的趋势。八成熟果实第3天开始出现病斑,病情指数的增长速率最快,由第7天的45%上升至第12天后的85%。七成熟果实第5天开始出现病斑,病情指数为7.5%。六成熟果实第7天开始出现病斑,六成熟和七成熟果实病情指数在第7天后差异不显著(p>0.05)。
图1 不同成熟度百香果病情指数的变化规律
由图2所示,百香果果实的失重率与贮藏天数之间也存在正相关的关系,果实随着贮藏天数的增加,失重率也相应增加。七成熟的百香果失重率上升趋势比较缓慢,在贮藏第10天时,果实的失重率仅为4.26%,而六成熟百香果和八成熟百香果的失重率相对较高,分别为4.67%和4.91%。百香果贮藏过程中,失重率差异显著(p<0.05),七成熟果实失重率上升最慢。
图2 不同成熟度百香果失重率的变化规律
由图3所示,不同成熟度百香果在贮藏期间皱缩指数整体呈上升趋势。在整个贮藏期间,3种成熟度果实皱缩指数在第9天后均出现大幅度增长,八成熟果实皱缩指数由40%增长至75%,六成熟果实皱缩指数由37.5%增长至70%,七成熟果实皱缩指数由20%增长至55%,在第9天后,百香果的外观皱缩明显。在整个贮藏期内七成熟百香果皱缩指数上升最为缓慢,果实皱缩程度最轻。
图3 不同采摘成熟度的百香果采后皱缩指数的变化
图3不同采摘成熟度的百香果采后皱缩指数的变化
MDA含量变化能间接反映果实的衰老程度。在百香果保鲜期间,果实中的MDA含量会随时间的增加而逐渐升高。从图4可以看出,在百香果在贮藏期间,不同成熟度百香果丙二醛(MDA)含量都随着贮藏时间呈先上升后下降再缓慢上升的趋势。在第4天,不同成熟的的百香果MDA含量都降到了最低值,六成熟、七成熟和八成熟的MDA含量数值分别表现为2.245、2.684、2.452 mmol/g,之后随着时间的延长,各成熟度百香果MDA含量都缓慢回升,在第7天,六成熟、七成熟、八成熟百香果MDA含量分别为2.581、3.045、3.406 mmol/g。
图4 不同成熟度的百香果采后MDA含量的变化
由图5所示,贮藏前期,第1天八成熟百香果可溶性固形物(TSS)含量最高,为18.45%,七成熟为18.07%,六成熟为17.00%;随着时间的增加,八成熟果实TSS含量逐渐降低,六成熟果实TSS含量升高。在第6天,七成熟果实TSS含量最高,为18.22%,八成熟为17.52%,六成熟为17.18%,七成熟果实在贮藏后期TSS含量维持较好。
图5 不同成熟度百香果TSS含量的变化
果皮相对电导率可以反映细胞膜透性的情况,相对电导率越大,细胞膜透性越大。由图6可看出,果皮相对电导率随果实贮藏时间延长呈缓慢上升趋势。八成熟百香果果皮电导率在第3天达到最大值,为28.94%,七成熟为21.11%,六成熟为16.01%。在贮藏中期3~5 d,六成熟百香果果皮电导率最低,七成熟果皮电导率介于六成熟和八成熟果皮之间。
图6 不同成熟度百香果果皮相对电导率的变化
百香果属于呼吸跃变型果实,在常温条件下,其呼吸强度经过跃变后逐渐降低,呼吸跃变高峰的出现是果实由成熟向衰老转变最直观的标志。由图7所示,八成熟的百香果在采收当天就已到达呼吸高峰,呼吸强度7.41 mg/(kg·h),七成熟百香果在第3天出现呼吸高峰,呼吸强度为6.25 mg/(kg·h),六成熟百香果的呼吸强度在第7天出现呼吸高峰,呼吸强度为6.50 mg/(kg·h)。七成熟百香果果实呼吸高峰出现在八成熟果实之后,六成熟果实之前。
图7 不同成熟度百香果果实采后呼吸强度的变化
乙烯具有促进成熟的作用,乙烯释放量是反映呼吸跃变型果实成熟程度的生理指标之一。图8显示,不同成熟度的百香果乙烯释放量均随贮藏时间延长而升高。八成熟百香果的乙烯释放量由第2天 的50.26µL/(kg·h)提 高 到 第3天 的64.41µL/(kg·h),在第3天和第5天出现高峰,分别是64.41和69.35µL/(kg·h)。七成熟百香果的乙烯释放量由第4天的57.83µL/(kg·h)提升至第6天的74.25µL/(kg·h),六成熟百香果的乙烯释放量由第4天的53.11µL/(kg·h)提升至第7天的68.62µL/(kg·h)。贮藏期间,八成熟百香果果实最早出现乙烯释放高峰,七成熟果实在第6天出现乙烯释放高峰,六成熟果实在第7天达到乙烯释放高峰。
图8 不同成熟度百香果乙烯释放量的变化
适宜的采收成熟度能减缓果实的生理代谢,延长果实的贮藏时间,维持较好的果实品质,果实成熟度太低,干物质积累较少,成熟度太高,果实呼吸旺盛,不耐贮藏[15]。五成熟草莓具有良好的货架品质,不同成熟度和贮藏温度影响草莓的货架品质和营养品质[16]。不同成熟度枸杞无明显的呼吸强度和乙烯释放量高峰的出现,这可能由于枸杞是非呼吸跃变型果实,而百香果是呼吸跃变型果实,不同成熟度对呼吸跃变型果实采后生理代谢影响显著[17]。郭靖等[18]在12℃,相对湿度70%条件下用薄膜包装不同成熟度百香果,贮藏期间失重率随时间延长呈上升趋势,3种成熟度之间差异不显著。本试验中百香果采后失重率上升速率更快,可能由于贮藏温湿度和包装方式的不同,改变了百香果的贮藏小环境,没有包膜包装,果实失水速率加快,不同成熟度果实间失重率有差异。百香果果实皱缩指数随贮藏时间延长而逐渐增加。帅良等[19]使用海藻酸钠涂抹保鲜剂能延缓皱缩指数的上升。本试验七成熟百香果皱缩指数上升速率最慢,说明不同成熟度果实贮藏期间生理变化不同,七成熟百香果皱缩程度最小。MDA含量越大,果实成熟度越高。陈敬鑫等[20]使用海藻酸钠涂抹茄梨,延缓了果实MDA含量增加,减少果实成熟中膜酯化程度。本试验不同成熟度百香果贮藏期间MDA含量变化不同,八成熟果实MDA含量最高,六成熟果实含量最低,说明低成熟度果实成熟期间抑制膜脂氧化程度的增加。果皮相对电导率越大,细胞膜透性越大,细胞衰老程度和破坏越严重[21]。本试验中果皮相对电导率八成熟果实最高,六成熟果实最低,说明高成熟度果实细胞膜透性较大,贮藏期果实衰老程度较大,应选用低成熟度果实进行贮藏保鲜,以延长果实货架期。桑葚成熟度越高,果实的可溶性固形物含量越高[22]。薛晓敏等[23]研究七成熟、八成熟和九成熟李果实发现,果实成熟期延长,果肉可溶性固形物含量逐渐上升。本试验八成熟果实在贮藏前期TSS含量已经达到最高,而七成熟果实TSS含量在贮藏第6天达到最高值,六成熟果实TSS含量维持在较低水平,从保鲜效果来看,七成熟百香果效果最佳。黄敏敏等[24]研究发现,成熟度Ⅱ的黄金百香果相比成熟度Ⅰ和Ⅲ,果实维生素C、总糖、还原糖、蔗糖含量维持较好,下降缓慢,果实品质保持较好,结合本试验测定结果可知,七成熟百香果外观品质较好,此时采收的百香果贮藏效果最佳。
本试验结合贮藏期间百香果各项指标,推荐将七成熟作为海南黄金百香果成熟采收标准,进行贮藏保鲜。