趙金星,王熙霖,邱胤暉,郭懷攀,佘文琴
(福建農(nóng)林大學園藝學院,福建 福州 350002)
水蜜桃(Prunus persica)屬薔薇科梅屬桃亞屬,原產(chǎn)中國,歷史悠久。水蜜桃肉香汁美、渣少柔嫩且具有美容養(yǎng)顏等藥用價值,深受市場歡迎。但由于其果皮薄而多汁,易出現(xiàn)機械損傷致二次傷害,加上采收時值高溫高濕時節(jié),更易導致果實快速軟化和衰老變質(zhì),較難保存[1]。目前,水蜜桃常用物理和化學方法保鮮,皆能延長其保鮮期,提高貨架期和經(jīng)濟價值,但物理方法多成本高,技術(shù)性強,不實用;化學方法大多易導致病原微生物抗病性增強和農(nóng)藥殘留等問題,在食品安全方面有待商榷,難以推廣。因此,無毒安全的乙烯抑制劑或乙烯吸收劑的開發(fā)已成為目前的研究熱點。
1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)為新型乙烯作用抑制劑,具無毒、高效、低量等優(yōu)點,通過阻礙乙烯受體傳導,抑制乙烯誘導的一系列生化反應,降低果實呼吸強度,減少采后腐爛、衰老及病害,延長果實貯藏期[2]。該抑制劑的成品有布片型、顆粒型和粉劑型等,在產(chǎn)品保鮮處理時使用更加方便、精確。目前,1-MCP在園藝產(chǎn)品上應用越來越廣泛,在水果方面效果尤為顯著。1-MCP處理能改善桃[3]、李[4]、柿[5]、葡萄[6]、芒果[7]的抗氧化能力,延遲果實呼吸高峰的出現(xiàn),減緩果實硬度下降,提高果實抗逆性等貯藏品質(zhì)。王彩霞等 研究表明,桃為呼吸躍變型水果,其貯藏期間會出現(xiàn)明顯的呼吸高峰,1-MCP處理能明顯降低桃果實的呼吸速率及乙烯釋放速率,抑制桃果實的呼吸高峰及乙烯釋放高峰的出現(xiàn)。楊丹[9]研究得出,1-MCP處理后的獼猴桃果實超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化物酶(peroxidase,POD)活性總體高于對照,并保持較高水平。本試驗以‘白鳳’水蜜桃為試材,探析1-MCP在其貯藏方面的作用,以期為水蜜桃的貯運保鮮提供依據(jù)。
供試水蜜桃品種為‘白鳳’,于2014年7月19日采自福建省福安市鳳都鎮(zhèn)果園,當日采收并分組。選無機械損傷、無病蟲害且生長發(fā)育健壯、質(zhì)量大小均勻的八成熟果,用0.03 mm厚的聚乙烯薄膜袋打孔后密封包裝,每袋果實6個,共6袋,作為對照;用規(guī)格為25 cm×20 cm的試驗用安喜布(布片型1-MCP緩釋劑,購自臺灣利通股份有限公司),每袋果實0.65 kg,內(nèi)置1/4張下襯白紙的安喜布(1-MCP有效質(zhì)量濃度約為1 mg·L-1)作為處理,共6袋。果實于自然條件(室內(nèi)陰涼處,室溫約為27-32℃,通風良好)下貯藏15 d,定期取樣測定相關(guān)理化指標。
1.2.1 試驗儀器 UV-1800PC型紫外分光光度計(上海美譜達儀器有限公司);低速大容量多管離心機(上海安亭科學醫(yī)學儀器廠);KD-1000KC型電子分析天平(奧豪斯儀器有限公司)。
1.2.2 測定方法 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量測定采用硫代巴比妥酸法[10];過氧化氫(hydrogen peroxide,H2O2)含量測定采用四氯化鈦—鹽酸溶液法[10];SOD活性測定采用氮藍四唑法[10];POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[10];可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量測定采用手持便攜式糖量測定儀法[10];可溶性總糖含量測定采用蒽酮試劑法[10];可滴定酸含量測定采用酸堿滴定法[11];Vc含量測定采用分光光度計法[12]。
采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
MDA是細胞膜脂過氧化作用的最終產(chǎn)物,其含量一定程度上反映了果實受過氧化的毒害[13]。由圖1可知,貯藏期間兩組果實MDA含量皆呈增長趨勢,CK增長更明顯,同階段含量高于處理組。可見,1-MCP處理減緩了貯藏末期果實MDA含量的升高幅度。
果實內(nèi)積累的H2O2是導致果實細胞膜脂質(zhì)過氧化的重要因素之一,H2O2產(chǎn)生加快會導致植物體內(nèi)活性氧清除系統(tǒng)功能的降低,積累到一定量時,會損害植物結(jié)構(gòu)及功能,致使細胞解體、衰老。由圖2可知,貯藏期間兩組果實H2O2含量呈升高—降低—升高的趨勢,處理組上升和下降幅度均小于CK??梢姡?-MCP處理能顯著抑制貯藏前期H2O2的迅速生成,延緩果實衰老。
SOD作用于果實細胞中的超氧陰離子自由基,通過歧化反應生成H2O2和O2,CAT進一步催化H2O2生成H2O等,降低了自由基對果實的毒害程度。由圖3可知,貯藏期間,兩組果實SOD活性呈上升后下降再上升趨勢,處理組SOD活性高于同期CK,后期有緩慢上升趨勢??梢?,1-MCP處理在貯藏期減緩果實SOD活性下降,保持細胞膜系統(tǒng)對自由基傷害的防御能力。
POD催化H2O2分解,減少其對細胞膜結(jié)構(gòu)的傷害。由圖4可知,貯藏期間兩組果實POD活性變化不同,處理組POD活性多高于CK,末期表現(xiàn)顯著??梢?,1-MCP處理使果實在貯藏期間特別是末期保持較高POD活性,減輕機體受自由基毒害的程度。
圖1 水蜜桃貯藏過程中MDA含量變化Fig.1 Variation of MDA content in peach during storage
圖2 水蜜桃貯藏過程中H2O2含量變化Fig.2 Variation of H2O2content in peach during storage
圖3 水蜜桃貯藏過程中SOD活性變化Fig.3 Variation of SOD activity in peach during storage
圖4 水蜜桃貯藏過程中POD活性變化Fig.4 Variation of POD activity in peach during storage
圖5 水蜜桃貯藏過程中TSS含量變化Fig.5 Variation of TSS content in peach during storage
1-MCP處理對水蜜桃貯藏期間果實TSS含量影響顯著(圖5)。由圖5可知,貯藏期間水蜜桃TSS變化大體呈先上升后降低趨勢,處理組果實TSS含量變化平緩,9-12 d時略有上升。隨著貯藏時間增加,細胞壁逐漸溶解,多種物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷悾A藏第6天時,兩組TSS含量皆達較高水平。可見,1-MCP處理使果實TSS含量變化平緩,保持較高狀態(tài),利于保持果實風味。
1-MCP處理對水蜜桃貯藏期間果實可溶性總糖含量具有一定影響(圖6)。由圖6可知,總糖含量隨貯藏時間延長大體呈先增長后降低趨勢,在9-12 d時略有上升。處理組果實變化平緩,同期含量高于CK??梢?,1-MCP處理抑制水蜜桃可溶性總糖含量升高,前期效果明顯,通過推遲總糖高峰,減緩貯藏期間總糖含量降低,延緩貯藏期,形成較佳糖酸比,保持較優(yōu)果實風味。
可滴定酸含量是影響果實風味的重要因素之一。由圖7可知,貯藏期間兩組果實可滴定酸含量均呈下降趨勢,CK下降更為明顯??梢姡?-MCP處理在一定程度上減緩果實可滴定酸含量下降,保持采后果實風味,延緩果實完熟。
圖6 水蜜桃貯藏過程中可溶性總糖含量變化Fig.6 Variation of the total sugar content in peach during storage
圖7 水蜜桃貯藏過程中可滴定酸含量變化Fig.7 Variation of titratable acid content in peach during storage
圖8 水蜜桃貯藏過程中Vc含量變化Fig.8 Variation of Vc content in peach during storage
Vc是水果中最重要的營養(yǎng)物質(zhì)之一,其含量變化常作為衡量果實新鮮度的重要指標。由圖8可知,兩組水蜜桃在貯藏期間的Vc含量大體呈先升高后降低趨勢,CK下降幅度大于處理組,9-12 d時處理組略有上升。可見,1-MCP處理能夠延緩果實Vc含量下降,保持水蜜桃營養(yǎng)成分,防止果實品質(zhì)下降。
本研究表明,1-MCP對‘白鳳’水蜜桃的保鮮效果明顯,CK果實在貯藏第7天時已開始腐爛,至第12天時好果率僅為10%;處理組果實在第12天開始有少量腐爛,硬度變軟,直到第15天,好果率仍高達75%。
果實成熟過程中不斷合成并釋放乙烯,可提高果實呼吸強度、促進內(nèi)源乙烯產(chǎn)生、加速果實衰老。1-MCP是新型乙烯作用抑制劑,與植物內(nèi)源乙烯不可逆結(jié)合后,可抑制乙烯誘導的各種生理反應[14],延長貯藏期。同時,1-MCP能不可逆結(jié)合乙烯受體蛋白,阻止受體與乙烯結(jié)合,達到抑制果實衰老的目的[15]。相關(guān)研究表明,1-MCP 處理對蘋果[16]、龍眼[17]、草莓[18]等的保鮮具極大意義。
本研究發(fā)現(xiàn),貯藏期間H2O2、MDA、SOD含量上升后略降低,POD含量變化有所不同。MDA、H2O2含量在果實體內(nèi)的積累促進細胞膜脂過氧化,毒害細胞[19]。保護酶SOD、POD具有清除活性氧功能。可見,果實成熟衰老同活性氧代謝密切相關(guān)[20],1-MCP處理延緩貯藏期MDA、H2O2含量上升,提高同期POD、SOD活性,從原因與結(jié)果兩方面充分減少機體受自由基的毒害程度??傻味ㄋ岷肯陆?,Vc、TSS、可溶性總糖含量先上升到一定峰值后下降。糖酸比是衡量果實風味的指標之一,1-MCP處理抑制果實可滴定酸含量下降,抑制TSS和總糖含量上升,一定程度上減緩糖酸比變化[21],使果實保持優(yōu)質(zhì)風味。
1-MCP處理減少活性氧物質(zhì)積累,抑制細胞膜脂過氧化作用,降低細胞膜受破壞程度;減小果實內(nèi)含物含量變化幅度,對保持果實色澤、風味和營養(yǎng)品質(zhì)作用重大;改善果實貯藏品質(zhì),減緩果實后熟軟化速度;延緩果實衰老,延長果實保鮮期和貨架期,保持較高好果率,為‘白鳳’水蜜桃的貯藏保鮮提供理論和實踐依據(jù)。
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