千春錄， 侯順超， 劉 笑， 金昌海， 李良俊， 陳學(xué)好， 顧 林

(1.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127;2.揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009;3.揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜研究室，江蘇 揚(yáng)州 225009)

芡是睡蓮科(Nymphaeaceae)芡屬(Euryale)一年生水生草本植物［1-2］。芡的成熟種仁為芡實(shí)，又稱雞頭米，是中國傳統(tǒng)的中藥，同時(shí)也是一種具有保健功能的藥食同源蔬菜，深受消費(fèi)者喜愛，近年來栽培面積逐年增大。芡實(shí)梗為芡的莖梗，又稱雞頭梗子，其營養(yǎng)豐富、口感鮮美，是人們喜愛的時(shí)令蔬菜［3］。芡實(shí)梗質(zhì)地脆嫩、含水量高，不易貯藏，采后常溫下3～5 d就失去食用價(jià)值，表現(xiàn)為表面粘滑和出現(xiàn)黑色腐爛斑等癥狀，而低溫貯藏也只能延長(zhǎng)其保鮮期至10 d左右，這極大地限制了芡實(shí)梗的流通和綜合利用。芡實(shí)梗上市期很短，導(dǎo)致短期內(nèi)供大于求，極大地降低了芡實(shí)梗的價(jià)值。生產(chǎn)上急需芡實(shí)梗的保鮮技術(shù)，而該方面研究尚未見報(bào)道。

1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)作為乙烯受體抑制劑，能阻斷乙烯對(duì)果實(shí)的催熟作用［4］。1-MCP處理能顯著提高呼吸躍變果實(shí)梨［5］、桃［6］和獼猴桃［7］等，以及非呼吸躍變果實(shí)葡萄［8］、楊梅［9］、草莓［10］等的貯藏品質(zhì)，延緩菜豆［11］、西蘭花［12］、平菇［13］和鮮切花［14］、盆花等觀賞植物衰老［15］。目前1-MCP廣泛應(yīng)用于果蔬貯藏保鮮，但其在芡實(shí)梗貯藏保鮮上的應(yīng)用還未見報(bào)道。本試驗(yàn)以新鮮芡實(shí)梗為試材，研究不同濃度的1-MCP處理對(duì)芡實(shí)梗冷藏品質(zhì)的影響，從而明確1-MCP對(duì)芡實(shí)梗保鮮的可行性。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

芡實(shí)品種蘇芡(Eruyale ferox Salisb.cv.Suqian)的新鮮莖梗采自江蘇省寶應(yīng)市專業(yè)芡實(shí)生產(chǎn)園區(qū)。挑選粗細(xì)均勻一致、無病蟲害的芡實(shí)梗，3 h內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。用不銹鋼刀片將芡實(shí)梗切為20 cm短段，放置于密封塑料箱(10 L)中，在20℃條件下分別用0 μl/L(對(duì)照)、0.5 μl/L、1.0 μl/L、2.0 μl/L 1-MCP(SmartFreshTM，0.14%)處理12 h。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)60段芡實(shí)梗。處理結(jié)束后，所有材料置于溫度(4±1)℃、濕度90%環(huán)境中冷藏。冷藏期間每隔5 d取樣，測(cè)定品質(zhì)及生理指標(biāo)。

1.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.1 腐爛指數(shù) 參考唐雙雙等［16］方法。

1.2.2 失質(zhì)量率 參考千春錄等［5-6］方法。

1.2.3 總糖、還原糖、蔗糖含量 參考龔魁杰等［17］和張信旭等［18］方法。

1.2.4 黃酮和多酚含量 參考馮晨靜等［19］方法。

1.2.5 抗壞血酸含量 參考千春錄等［6］方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，差異顯著性檢驗(yàn)采用Tukey’s多重比較法。

2 結(jié)果

2.1 1-MCP處理對(duì)低溫貯藏芡實(shí)梗腐爛指數(shù)的影響

腐爛指數(shù)是評(píng)價(jià)果蔬采后貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖1可以看出，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，芡實(shí)梗腐爛指數(shù)增加。所有處理的芡實(shí)梗在冷藏10 d后腐爛指數(shù)急劇上升，而1-MCP處理的芡實(shí)梗腐爛指數(shù)普遍低于對(duì)照組，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實(shí)梗冷藏過程中的腐爛指數(shù)顯著低于對(duì)照(P＜0.05)，但是1.0 μl/L 1-MCP處理和2.0 μl/L 1-MCP處理間差異并不顯著(圖1)。

圖1 1-MCP對(duì)芡實(shí)梗冷藏過程中腐爛指數(shù)的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatment on the rot index of gorgon stalk during cold storage

2.2 1-MCP處理對(duì)低溫貯藏芡實(shí)梗失質(zhì)量率的影響

由圖2可以看出，所有處理的芡實(shí)梗在冷藏的前5 d失質(zhì)量率急劇上升，而后緩慢上升。1-MCP處理的芡實(shí)梗失質(zhì)量率普遍低于對(duì)照組，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實(shí)梗冷藏過程中的失質(zhì)量率顯著低于對(duì)照(P＜0.05)，但是1.0 μl/L 1-MCP處理和2.0 μl/L 1-MCP處理間差異不顯著(圖2)。

2.3 1-MCP處理對(duì)低溫貯藏芡實(shí)梗總糖、還原糖和蔗糖含量的影響

由圖3可以看出，所有處理的芡實(shí)梗在冷藏的前5 d總糖和蔗糖含量急劇上升，而后下降。1-MCP處理的芡實(shí)?？偺呛驼崽呛科毡楦哂趯?duì)照，其中1.0 μl/L 1-MCP處理的芡實(shí)梗總糖和蔗糖含量顯著高于對(duì)照(P＜0.05)。所有材料中還原糖含量在冷藏的前5 d急劇下降，而后上升，1-MCP處理的芡實(shí)梗還原糖含量顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)，其中1.0 μl/L 1-MCP處理還原糖含量最高(圖3)。

2.4 1-MCP處理對(duì)低溫貯藏芡實(shí)梗黃酮含量的影響

所有處理的芡實(shí)梗黃酮含量在冷藏的前5 d急劇上升，而后下降。1-MCP處理的芡實(shí)梗黃酮含量普遍高于對(duì)照，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實(shí)梗黃酮含量顯著高于對(duì)照(P＜0.05)，但貯藏后期1.0 μl/L 1-MCP處理與2.0 μl/L 1-MCP處理間差異并不顯著(圖4)。

圖2 1-MCP對(duì)芡實(shí)梗冷藏過程中失質(zhì)量率的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on the weight loss rate of gorgon stalk during cold storage

圖3 1-MCP處理對(duì)芡實(shí)梗冷藏過程中總糖、還原糖和蔗糖含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on the total sugar content，reducing sugar content and sucrose content of gorgon stalk during cold storage

圖4 1-MCP處理對(duì)芡實(shí)梗冷藏過程中黃酮含量的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on the total flavonoid content of gorgon stalk during cold storage

2.5 1-MCP處理對(duì)低溫貯藏芡實(shí)梗多酚含量的影響

由圖5可以看出，芡實(shí)梗多酚含量在冷藏的前5 d急劇上升，而后下降。1-MCP處理的芡實(shí)?？偡雍匡@著低于對(duì)照(P＜0.05)，其中1.0 μl/L 1-MCP處理的芡實(shí)梗多酚含量最低。

圖5 1-MCP對(duì)芡實(shí)梗冷藏過程中總酚含量的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatment on the total phenols content of gorgon stalk during cold storage

2.6 1-MCP處理對(duì)低溫貯藏芡實(shí)梗抗壞血酸的影響

芡實(shí)?？箟难岷吭诶洳仄陂g呈下降趨勢(shì)。1-MCP處理的芡實(shí)?？箟难岷科毡楦哂趯?duì)照，其中1.0 μl/L和2.0 μl/L 1-MCP處理的芡實(shí)?？箟难岷匡@著高于對(duì)照(P＜0.05)，但1.0 μl/L 1-MCP處理和2.0 μl/L 1-MCP處理間差異并不顯著(圖6)。

圖6 1-MCP處理對(duì)芡實(shí)梗冷藏過程中抗壞血酸含量的影響Fig.6 Effect of 1-MCP treatment on the ascorbic acid content of gorgon stalk during cold storage

3 討論

1-MCP是一種無毒、高效的乙烯作用抑制劑，能抑制多種植物組織衰老，延緩果蔬采后品質(zhì)下降［4］。本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)芡實(shí)梗在冷藏過程中快速腐爛，1-MCP處理能有效降低其腐爛指數(shù)，保持冷藏品質(zhì)。與1.0 μl/L 1-MCP處理相比較，2.0 μl/L 1-MCP處理抑制腐爛指數(shù)和失質(zhì)量率上升的效果并不顯著，在品質(zhì)指標(biāo)總糖、還原糖、蔗糖、黃酮和抗壞血酸含量保持方面，其效果并不如1.0 μl/L 1-MCP處理，所以1.0 μl/L 1-MCP處理對(duì)芡實(shí)梗的保鮮效果最佳。

芡實(shí)梗是新鮮、脆嫩的植物材料，采后在機(jī)械損傷的情況下，呼吸旺盛，所以冷藏前期失質(zhì)量率急劇上升，而在低溫作用下呼吸作用得到抑制，使冷藏后期失質(zhì)量率上升減緩。1-MCP處理能有效延緩冷藏中芡實(shí)梗失質(zhì)量率上升，說明其能抑制芡實(shí)梗衰老，降低呼吸底物消耗。糖是能量物質(zhì)，低溫逆境下植物組織會(huì)提高糖的含量來供給呼吸并降低冰點(diǎn)，這是抵御低溫脅迫形成的自我保護(hù)機(jī)制［20］。芡實(shí)梗中總糖和蔗糖含量在冷藏前期急劇上升，為低溫逆境防御反應(yīng)提供能量，冷藏后期在呼吸消耗下其含量下降。還原糖為極具活性的糖類，參與植物多種生理進(jìn)程，冷藏前期各種生理代謝旺盛，導(dǎo)致其含量急劇降低，而后期低溫下各種生理代謝緩慢并在總糖含量上升的補(bǔ)給下，其含量緩慢上升。1-MCP處理能夠保持較高的總糖、還原糖和蔗糖含量，因?yàn)?-MCP能抑制呼吸作用，減少糖類消耗。

酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的活性氧清除能力，特別是黃酮類多酚的自由基清除能力強(qiáng)于抗壞血酸，在植物逆境響應(yīng)中具有決定性作用［21-22］。芡實(shí)梗冷藏前期黃酮和多酚含量急劇上升可能是材料對(duì)采后機(jī)械損傷和低溫等逆境導(dǎo)致的活性氧脅迫產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)，而后在活性氧清除過程中消耗致其含量下降。與對(duì)照相比較，1-MCP處理的芡實(shí)梗中有較高的黃酮含量和較低的總酚含量，說明黃酮類物質(zhì)在芡實(shí)梗采后逆境脅迫保護(hù)機(jī)制中有更重要作用。芡實(shí)梗衰敗過程中會(huì)消耗大量的抗氧化物質(zhì)，致使抗壞血酸含量在芡實(shí)梗采后冷藏過程中持續(xù)下降，而1-MCP處理能抑制衰老，所以1-MCP處理的芡實(shí)梗能夠保持較高的抗壞血酸含量。

綜上所述，芡實(shí)梗在采后貯藏過程中容易腐爛，而1-MCP處理能提高芡實(shí)梗中多糖、蔗糖、還原糖、黃酮和抗壞血酸含量，抑制腐爛指數(shù)和失質(zhì)量率上升，保持芡實(shí)梗的冷藏品質(zhì)。

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