肖婷，陳東秀，羅鴻，匡世瑤，張敏*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715) 2(食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(西南大學(xué))，重慶，400715) 3(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(重慶)，重慶，400715)

紅薯尖(sweet potato leaves)是紅苕秧莖頂端及嫩葉，又稱紅薯葉、地瓜葉，是一種有機(jī)蔬菜，翠綠鮮嫩、味美爽口，紅薯尖還具有保健功能，其富含的黃酮類化合物可抗炎防癌、抵抗氧化、延緩衰老。因此，紅薯尖被譽(yù)為“蔬菜皇后”、“長(zhǎng)壽蔬菜”及“抗癌蔬菜”。但紅薯尖采摘后容易失水萎蔫、黃化褪綠、褐變、腐爛變質(zhì)，常溫下壽命只有2～3 d[1]，這對(duì)薯尖的銷售及食用品質(zhì)極為不利。

乙醇熏蒸作為一種安全無(wú)毒、化學(xué)污染小的保鮮技術(shù)，可以降低果蔬生理代謝速度[2]，減少果蔬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗[3]，保持高質(zhì)量的果蔬品質(zhì)[4]。SUZUKI等[5]用乙醇蒸汽處理西蘭花，結(jié)果顯示乙醇蒸汽量為7.2 g時(shí)能有效抑制乙烯的產(chǎn)生，維持較高的葉綠素含量，有效延長(zhǎng)西蘭花保鮮期。李勃等[6]的研究發(fā)現(xiàn)，用12 g酒精緩釋劑處理青花菜能夠最有效地控制失重率，延緩黃化速度。邢皓[7]研究了乙醇熏蒸對(duì)荷蘭豆采后貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果表明200 μL/L乙醇處理可降低腐爛發(fā)生，保持較高的好果率。RITENOUR等[8]將蜜瓜和甜瓜暴露在乙醇蒸汽中，結(jié)果表明6 mL/kg的乙醇可以保持甜瓜和蜜瓜較高的硬度，延遲軟化，發(fā)揮良好的保鮮效果。目前，有關(guān)紅薯尖采后貯藏及物流過(guò)程中的保鮮研究極少，更未見(jiàn)乙醇熏蒸處理對(duì)紅薯尖的保鮮研究的報(bào)道。本試驗(yàn)以紅薯尖為材料，對(duì)其進(jìn)行乙醇熏蒸處理，研究不同濃度乙醇對(duì)紅薯尖保鮮品質(zhì)的影響，為解決紅薯尖采后貯藏及物流過(guò)程中的保鮮問(wèn)題提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮紅薯尖購(gòu)于重慶市北碚菜市場(chǎng)，該批薯尖于下午5點(diǎn)左右采摘，4 h內(nèi)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室，為防止葉片失水萎蔫，在葉片上均勻?yàn)⑺稳赵?點(diǎn)進(jìn)行乙醇熏蒸處理。薯尖的揀選標(biāo)準(zhǔn)為：色澤鮮綠飽滿，葉邊平整硬挺，無(wú)明顯病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷。

PE包裝袋，35 cm×50 cm×8絲，石家莊誠(chéng)勝塑業(yè)；丙酮、冰醋酸、無(wú)水醋酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、曲拉通X—100、鄰苯二酚、30%過(guò)氧化氫、二硫代蘇糖醇、L-蛋氨酸、核黃素、乙二胺四乙酸二鈉、氮藍(lán)四唑、三氯乙酸、硫代巴比妥酸，成都市科龍化工試劑廠；無(wú)水乙醇(分析純)，重慶北碚化學(xué)試劑廠；聚乙二醇6 000、愈創(chuàng)木酚、氫氧化鈉，重慶川東化工試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2450PC型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司；DDS-307A型電導(dǎo)率儀，上海雷磁公司；Pac Check?Model 650EC型頂空分析儀，美國(guó)MOCON公司；HWS型低溫恒溫恒濕箱，寧波東南儀器有限公司；H1650R型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀公司。

1.3 試驗(yàn)方法

選取色澤鮮綠、葉邊無(wú)卷曲、大小一致、無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷的紅薯尖進(jìn)行處理。以泡沫箱為熏蒸單元，每箱放入挑選好的薯尖350 g(薯尖量不宜過(guò)多，以免影響箱內(nèi)可利用空間體積)，箱蓋內(nèi)部中央粘有4層疊放的紗布，分別取一定體積的95%乙醇均勻滴在紗布上，迅速封箱(動(dòng)作盡量輕，防止液體滴落)，于室溫(25 ℃左右)下熏蒸3 h。試驗(yàn)中乙醇熏蒸濃度分別為20、50、100 μL/L，如式(1)所示。

(1)

另設(shè)對(duì)照組，共4組。熏蒸結(jié)束后開(kāi)箱通風(fēng)1 h，最后將紅薯尖裝入PE袋，每袋(100±5)g，每組3個(gè)平行，每個(gè)平行6袋。PE袋封口放入4 ℃左右、RH 90%～95%的恒溫恒濕箱中貯藏18 d，每3 d測(cè)定1次指標(biāo)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 呼吸強(qiáng)度

靜置法測(cè)定[9]。用頂空氣體分析儀測(cè)定大氣中的CO2含量，記為初始體積分?jǐn)?shù)Ψ1，每個(gè)平行隨機(jī)稱取薯尖100 g，放入真空干燥皿，封蓋，25 ℃靜置1 h，測(cè)量最終CO2體積分?jǐn)?shù)Ψ2。重復(fù)3次。薯尖呼吸強(qiáng)度根據(jù)(2)計(jì)算：

(2)

式中：Ψ2，薯尖在干燥皿中呼吸1 h后的CO2體積分?jǐn)?shù)，%；Ψ1，大氣中的初始CO2體積分?jǐn)?shù)，%；V，干燥皿中密閉空間體積(排水法測(cè)定)，mL；1.96，CO2摩爾質(zhì)量與摩爾體積之比(=44/22.4，絕對(duì)零度)；m，薯尖質(zhì)量，kg；t，靜置時(shí)間，h。

1.4.2 腐爛指數(shù)

紅薯尖腐爛的判斷依據(jù)為薯尖表面出現(xiàn)水漬狀腐爛斑點(diǎn)。參照蔡佳昂等[10]的方法，根據(jù)薯尖表面出現(xiàn)腐爛斑點(diǎn)的數(shù)量可劃分為4個(gè)級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，無(wú)腐爛斑點(diǎn)；1級(jí)，有1～5個(gè)小面積腐爛斑點(diǎn)；2級(jí)，有5～10個(gè)小面積腐爛斑點(diǎn)；3級(jí)，腐爛斑點(diǎn)個(gè)數(shù)>10。紅薯尖的腐爛指數(shù)采用(3)式進(jìn)行計(jì)算：

(3)

1.4.3 電導(dǎo)率

參照程曦[11]的方法。

1.4.4 丙二醛(malondiadehyde, MDA)含量

參照MOSTAGHIMI等[12]的方法且稍作修改。稱取1.0 g樣品，置于研缽中，加入5 mL 100 g/L TCA溶液，室溫(25 ℃)研磨勻漿后，于4 ℃、10 000 r/min離心20 min，收集上清液，低溫保存?zhèn)溆?。? mL上清液(對(duì)照空白管以100 g/L TCA溶液2 mL代替提取液)，加入2 mL 0.67% TBA，混合后在沸水浴中煮沸20 min，取出冷卻再離心20 min。分別測(cè)定上清液在450、532、600 nm處的吸光度。重復(fù)3次。

1.4.5 多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)活性

參照曹建康等[13]方法測(cè)定，稍加改動(dòng)。稱取1.0 g薯尖葉片(避開(kāi)粗脈取樣)，置于研缽中，加入5 mL提取緩沖液(1 mmol PEG、4% PVPP和1% Triton X-100)，在冰浴條件下研磨成漿，于4 ℃、12 000 r/min離心30 min，收集上清液即為酶提取液，于4 ℃低溫保存?zhèn)溆?。往試管中加?.0 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖液(pH 6.8)、1.0 mL 50 mmol/L鄰苯二酚溶液、100 μL酶提取液。以蒸餾水為參比，記反應(yīng)體系在波長(zhǎng)420 nm處吸光度，測(cè)定120 s，制作OD420值隨時(shí)間變化曲線。重復(fù)3次。

1.4.6 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性

酶液提取時(shí)提取緩沖液含5 mmol/L DTT、5% PVP和pH 7.5磷酸鈉緩沖液，其他步驟同PPO。測(cè)定方法：取5支試管，分別加入1.7 mL 50 mmol/L pH 7.8磷酸緩沖液、0.3 mL 130 mmol/LL-蛋氨酸、0.3 mL 750 μmol/L氮藍(lán)四唑溶液、0.3 mL 100 μmol/L EDTA-Na2溶液，最后加入0.3 mL 20 μmol/L核黃素溶液和0.1 mL酶提取液(2支對(duì)照管中以50 mmol/L pH 7.8磷酸緩沖液代替)。混勻后將1支對(duì)照管置于暗處，其他各管置于30 W日光燈下反應(yīng)30 min后立即取出，并放于暗處終止反應(yīng)。以暗處光管為參比調(diào)零，于560 nm波長(zhǎng)處測(cè)其他各管吸光度。重復(fù)3次。

1.4.7 過(guò)氧化氫酶(catalase, CAT)活性

酶液提取時(shí)提取緩沖液含5 mmol/L DTT、5% PVP和pH 7.8磷酸鈉緩沖液，其他步驟同PPO。測(cè)定方法：向試管中加入20 mmol/L H2O2溶液2.9 mL和酶提取液50 μL。以蒸餾水為參比，在波長(zhǎng)240 nm處測(cè)吸光度，測(cè)定180 s，制作OD240值隨時(shí)間變化曲線。重復(fù)3次。

1.4.8 過(guò)氧化物酶(peroxidase, POD)活性

酶液提取方法同PPO。測(cè)定方法：往試管中加入3 ml 25 mmol/L愈創(chuàng)木酚溶液、25 μL酶提取液和200 μL 0.5 mol/L H2O2。以蒸餾水為參比，記反應(yīng)體系在波長(zhǎng)470 nm處吸光度，測(cè)定80 s，制作OD470值隨時(shí)間變化曲線。重復(fù)3次。

1.4.9 葉綠素含量

參照YANG等[14]測(cè)定葉片的方法，用分光光度計(jì)測(cè)定。用打漿機(jī)將薯尖葉片(避開(kāi)粗脈)打成細(xì)小均勻的碎片，稱取1.0 g置于100 mL三角瓶中。加入20 mL乙醇與丙酮混合液(比例1：1，現(xiàn)配現(xiàn)用)，保鮮膜封口并用橡皮筋固定，放置于暗處反應(yīng)24 h后過(guò)濾。以乙醇與丙酮混合液為空白參比調(diào)零，用1 cm光徑比色皿測(cè)定645、663 nm處吸光度，并計(jì)算葉綠素含量。重復(fù)3次。

1.4.10 感官評(píng)分

參照張學(xué)杰等[15]方法，稍作改動(dòng)。感官評(píng)定小組由經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的5人組成，分別從薯尖的顏色、質(zhì)地、形態(tài)、氣味和水漬5個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，加權(quán)平均，每項(xiàng)的加權(quán)系數(shù)均為0.2，滿分為5分。表1為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

表1 紅薯尖感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS 22進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用最低顯著性差異法(LSD)進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn)，顯著性水平為0.05，制圖使用Origin 8.6軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖呼吸強(qiáng)度的影響

如圖1所示，薯尖經(jīng)乙醇處理后呼吸強(qiáng)度呈先上升后下降的趨勢(shì)。前3 d，乙醇處理組的呼吸強(qiáng)度較低。從第 6天起100 μL/L組均高于CK組，可能原因是乙醇濃度太高，熏蒸時(shí)大量滲入細(xì)胞，使乙醇在薯尖體內(nèi)過(guò)量積累，貯藏期間逐漸削弱薯尖抵抗力[16]，加快腐爛進(jìn)程，導(dǎo)致呼吸強(qiáng)度升高，這與張洪翠等[17]發(fā)現(xiàn)600 μL/L乙醇熏蒸會(huì)使雙孢蘑菇呼吸強(qiáng)度升高的結(jié)果一致。前9 d，20、50 μL/L處理組與CK組具有極顯著差異(P<0.01)。CK組和100 μL/L處理組均在第9天達(dá)到峰值；20 μL/L和50 μL/L處理組均在第9天后出現(xiàn)呼吸高峰，峰值也低于前2組，說(shuō)明適宜濃度的乙醇可以延緩薯尖呼吸高峰出現(xiàn)的時(shí)間并降低峰值。生物體呼吸作用會(huì)產(chǎn)生活性氧，活性氧隨著呼吸代謝的加強(qiáng)蓄積在細(xì)胞中，可攻擊細(xì)胞生物膜，與生物體內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等發(fā)生反應(yīng)損害生物體機(jī)能[18-19]。乙醇熏蒸通過(guò)降低呼吸作用，減少活性氧自由基的產(chǎn)生，減小了生物體損傷。另有研究表明乙醇處理可以抑制雙孢蘑菇[17]、莖瘤芥[20]和西蘭花[21]的呼吸強(qiáng)度。

圖1 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖呼吸強(qiáng)度的影響

Fig.1 Effects of ethanol fumigation on respiratory intensity of sweet potato leaves

2.2 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖腐爛指數(shù)的影響

薯尖水分多、組織脆嫩，招致微生物侵害引起葉片腐爛,薯尖的生理機(jī)能易被破壞[22]。由圖2可知，在整個(gè)貯藏期間，薯尖的腐爛指數(shù)呈上升趨勢(shì)。第3天，CK組已出現(xiàn)小面積腐爛斑點(diǎn)，乙醇處理組均無(wú)明顯腐爛現(xiàn)象，3個(gè)處理組腐爛指數(shù)分別為0.53%、0.31%、0.62%，三組間差異尚不顯著(P>0.05)。6 d后薯尖腐爛速率加快，50 μL/L組顯著(P<0.05)低于20 μL/L組，極顯著(P<0.01)低于CK組和100 μL/L組。18 d時(shí)，4組的腐爛指數(shù)依次為35.1%、21.3%、10.4%、39.5%。由此可見(jiàn)，50 μL/L乙醇熏蒸在延緩薯尖腐爛上效果最佳。程曦等[11]研究發(fā)現(xiàn)無(wú)氧呼吸會(huì)加速腐爛，因此適宜濃度的乙醇熏蒸可以通過(guò)減弱呼吸作用，延遲無(wú)氧呼吸，從而減慢腐爛速率。

圖2 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖腐爛指數(shù)的影響

Fig.2 Effects of ethanol fumigation on decay index of sweet potato leaves

2.3 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖相對(duì)電導(dǎo)率的影響

貯藏期間，各處理組電導(dǎo)率呈上升趨勢(shì)。前9 d，50 μL/L組與CK組之間差異并不顯著(P>0.05)；12～18 d，50 μL/L組電導(dǎo)率顯著(P<0.05)低于CK組。第15天，100 μL/L組電導(dǎo)率顯著(P<0.05)高于其他3組。貯藏結(jié)束時(shí)，100 μL/L組的電導(dǎo)率最大，表明此時(shí)100 μL/L組薯尖細(xì)胞受損傷最大，難以維持細(xì)胞的完整性，這可能與乙醇濃度過(guò)高加快細(xì)胞原生質(zhì)膜破裂，使離子泄露增加相關(guān)[23]。如圖3所示，50 μL/L組的電導(dǎo)率始終低于其他3組，20 μL/L組在貯藏后期仍然能減緩電解質(zhì)滲出，因此20和50 μL/L組均能夠有效維持薯尖細(xì)胞完整性。李江闊等[24]研究發(fā)現(xiàn)，處于厭氧狀態(tài)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的果實(shí)，細(xì)胞膜透性上升迅速，而乙醇熏蒸能夠推延薯尖的無(wú)氧呼吸，減緩膜透性上升，從而更好地維持細(xì)胞膜的完整程度。

圖3 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖相對(duì)電導(dǎo)率的影響

Fig.3 Effects of ethanol fumigation on relative conductivity of sweet potato leaves

2.4 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖MDA含量的影響

MDA含量可作為膜損傷的直接指標(biāo)[13]。由圖4知，50 μL/L處理組在貯藏期間始終能夠維持較低的MDA含量，20 μL/L組能夠在貯藏前期和后期抑制MDA含量的上升，然而100 μL/L組在整個(gè)貯藏期間MDA含量始終高于其他3組，其中15～18 d顯著(P<0.05)高于CK組和20 μL/L處理組，極顯著(P<0.01)高于50 μL/L組，這可能是由于薯尖遭受了高濃度乙醇脅迫，細(xì)胞產(chǎn)生的自由基逐漸誘導(dǎo)不飽和脂肪酸過(guò)氧化，最終誘發(fā)了膜脂過(guò)氧化，使細(xì)胞膜受損傷程度嚴(yán)重[25]。有研究表明，膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物會(huì)隨SOD、CAT活性的下降而增加[26]，因此乙醇可通過(guò)提高這2種酶的活性(見(jiàn)圖6、圖7)來(lái)抑制MDA含量的上升。

圖4 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖丙二醛含量的影響

Fig.4 Effects of ethanol fumigation on malondialdehyde content of sweet potato leaves

2.5 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖PPO活性的影響

PPO是一種以銅為輔基的酶，能催化多種簡(jiǎn)單酚類物質(zhì)氧化形成醌類，醌類化合物進(jìn)一步聚合形成呈褐色、棕色或黑色的聚合物[13]。如圖5，貯藏期間薯尖PPO活性整體呈上升趨勢(shì)。

圖5 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖PPO活性的影響

Fig.5 Effects of ethanol fumigation on polyphenol oxidase of sweet potato leaves

0～3 d，薯尖PPO活性上升迅速，可能與薯尖應(yīng)對(duì)機(jī)械損傷的生化過(guò)程相關(guān)，薯尖在損傷部位產(chǎn)生較多的酚類物質(zhì)來(lái)抑制傷口病原菌侵染[27]。第6天，100 μL/L組PPO活性極顯著(P<0.01)高于其他3組。第15天，CK組達(dá)PPO活性最大值0.45 U/g，顯著(P<0.05)高于20、50和100 μL/L組，分別為0.22、0.24和0.29 U/g。貯藏結(jié)束時(shí)，50 μL/L組PPO活性最低，表明50 μL/L乙醇能較好地延緩PPO活性上升，抑制薯尖褐變。乙醇熏蒸通過(guò)誘導(dǎo)SOD、CAT的活性(見(jiàn)圖6和圖7)，很好地防御了活性氧及其他過(guò)氧化物對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的毒害，降低了細(xì)胞膜的破壞程度，由此阻礙酚類和PPO的相互作用，減緩薯尖褐變。

2.6 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖SOD活性的影響

SOD是含金屬輔基的酶，是活性氧清除系統(tǒng)中首先發(fā)揮作用的抗氧化酶，通過(guò)防御活性氧或其他過(guò)氧化物自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害，以減輕自由基對(duì)有機(jī)體的毒害[13,28]。如圖6所示，貯藏期間薯尖各處理組SOD活性達(dá)到高峰值后下降，BARTOLI等[29]推測(cè)這是一種復(fù)雜的、特異的抗氧化防御機(jī)制。貯藏前期和后期，100 μL/L組SOD活性不如CK組，且在第6天顯著(P<0.05)低于其他3組。20、50 μL/L組在整個(gè)貯藏期間都能有效誘導(dǎo)SOD活性提高，其中50 μL/L組效果最佳。YA-RU等[30]研究表明0.1%乙醇熏蒸處理可誘導(dǎo)藍(lán)莓果實(shí)SOD基因的表達(dá)，抑止亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中活性氧積累。王中元等[31]用乙醇處理木薯，結(jié)果也發(fā)現(xiàn)處理組能維持較高SOD活性，更好清除細(xì)胞中的有害物質(zhì)。

圖6 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖SOD活性的影響

Fig.6 Effects of ethanol fumigation on superoxide dismutase of sweet potato leaves

2.7 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖CAT活性的影響

CAT是含鐵的血紅蛋白酶，它通過(guò)催化分解積累的H2O2，減少H2O2對(duì)果蔬組織可能造成的氧化傷害[13]。由圖7知，各處理組CAT活性在貯藏前期呈下降趨勢(shì)，可能是與薯尖采摘時(shí)受到機(jī)械損傷有關(guān)[32]。CAT是清除因傷脅迫產(chǎn)生的活性氧的主要酶，對(duì)傷脅迫有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)作用[33]，因此隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理組CAT活性回升。貯藏至12 d時(shí)，50 μL/L組CAT活性達(dá)17.67 U/g，顯著(P<0.05)高于CK組(13.33 U/g)、20 μL/L組(13.51 U/g)、100 μL/L組(13.06 U/g)。貯藏后期，薯尖衰老導(dǎo)致CAT活性下降[34]，100 μL/L組CAT活性低于CK組，20 μL/L組略高于CK組，50 μL/L組顯著(P<0.05)高于CK組?？梢?jiàn)，50 μL/L處理組能夠在貯藏期間一直保持較高CAT活性，降低活性氧毒害。乙醇熏蒸通過(guò)誘導(dǎo)抗氧化酶CAT的活性來(lái)清除活性氧自由基，延緩采后薯尖衰老速度，這與韓俊華[35]用6 mL/kg乙醇處理西蘭花得出的結(jié)論相似。

圖7 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖CAT活性的影響

Fig.7 Effects of ethanol fumigation on catalase of sweet potato leaves

2.8 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖POD活性的影響

圖8 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖POD活性的影響

Fig.8 Effects of ethanol fumigation on peroxidase of sweet potato leaves

2.9 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖葉綠素含量的影響

葉綠素含量是判斷紅薯尖是否保持鮮綠狀態(tài)的重要指標(biāo)。圖9顯示，薯尖葉綠素含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，20、50 μL/L組的葉綠素含量始終高于其余2組，且50 μL/L組延緩葉綠素降解效果最佳。第3天時(shí)，50 μL/L組的葉綠素含量為88.03 mg/100 g，極顯著(P<0.01)高于CK組、20 和100 μL/L組，葉綠素含量分別為84.78、84.86 和79.65 mg/100 g。整個(gè)貯藏期間，20、50 μL/L組在第3天、第6天與100 μL/L組差異極顯著(P<0.01)，其他時(shí)間差異顯著(P<0.05)，可見(jiàn)乙醇濃度過(guò)高，加強(qiáng)呼吸代謝(見(jiàn)圖1)，加快葉綠素從綠色被降解成無(wú)色化合物[39]。王慧倩等[40]也得出高濃度乙醇處理鮮切西蘭花會(huì)促進(jìn)花蕾黃化的結(jié)論。

圖9 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖葉綠素含量的影響

Fig.9 Effects of ethanol fumigation on chlorophyll content of sweet potato leaves

2.10 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖感官評(píng)分的影響

薯尖的感官品質(zhì)從顏色、質(zhì)地、形態(tài)、氣味和水漬5個(gè)方面來(lái)進(jìn)行評(píng)定。由圖10可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，薯尖的感官品質(zhì)逐漸下降。前6 d，薯尖品質(zhì)下降平緩，各組之間未形成顯著差異(P>0.05)，20與50 μL/L組品質(zhì)略好于其他2組。第9天，CK組表現(xiàn)為清香味明顯變淡、軟韌和萎蔫，100 μL/L組品質(zhì)最差，另外2組均能維持4.5 分以上的感官評(píng)分。第9天后，CK組與100 μL/L組品質(zhì)劇烈下降。12～18 d，CK、100 μL/L組與其他2組形成極顯著(P<0.01)差異。在整個(gè)貯藏期間，100 μL/L組最快出現(xiàn)異味、軟爛等不良現(xiàn)象。20、50 μL/L組均能保持較好的感官評(píng)分，50 μL/L組保鮮效果最佳。

圖10 乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖感官評(píng)分的影響

Fig.10 Effects of ethanol fumigation on sensory evaluation of sweet potato leaves

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)探究了不同濃度(20、50、100 μL/L)的乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖在冷藏期間品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，乙醇熏蒸從控制采后生理變化、維持活性氧代謝平衡及降低細(xì)胞膜損傷等方面抑制薯尖的品質(zhì)劣變。

果蔬采后的生理生化變化有衰老、失綠黃化、褐變、病菌感染、腐爛等。乙醇可抑制乙烯合成相關(guān)酶的活性，減少乙烯生成，從而削弱乙烯導(dǎo)致的呼吸強(qiáng)度的變化[41]。本研究中，20和50 μL/L的乙醇熏蒸分別將薯尖的呼吸高峰降低了10.76%和22.32%，說(shuō)明乙醇可以抑制呼吸作用，從而延緩衰老。果蔬的衰老過(guò)程往往伴隨著顏色的變化，乙醇通過(guò)維持葉綠體內(nèi)部基粒片層結(jié)構(gòu)及外膜的完整性[35]，降低貯藏期間葉綠體的破壞程度，有效延緩葉綠體結(jié)構(gòu)的解體，從而保持薯尖的鮮綠狀態(tài)；PPO是褐變主要酶，乙醇與PPO作用底物鄰苯二酚具有相似化學(xué)特性的羥基[42]，因此乙醇可通過(guò)與底物競(jìng)爭(zhēng)酶活性中心基團(tuán)，抑制PPO活性，延緩薯尖褐變。此外，乙醇具有強(qiáng)烈的消毒殺菌作用，可殺死組織表面大部分真菌和細(xì)菌，抑制病菌感染。果蔬受微生物侵害后會(huì)引發(fā)腐爛，外源乙醇通過(guò)影響生物體代謝來(lái)抑制果蔬成熟衰老，從而維持自身抗性[43]，減少腐爛發(fā)生，適當(dāng)?shù)囊掖继幚砜杀３窒鄬?duì)較低的腐爛率，這在乙醇處理新鮮生菜[44]、新鮮白蘆筍[45]、枇杷[46]中均有體現(xiàn)。

活性氧是一種化學(xué)反應(yīng)性的含氧分子，它可以與蛋白質(zhì)、DNA和膜脂發(fā)生反應(yīng)，從而增加電解質(zhì)泄漏，加速衰老和細(xì)胞死亡[47]。如果細(xì)胞中缺乏清除活性氧自由基的酶或物質(zhì)時(shí)，活性氧的代謝失調(diào)從而使機(jī)體受到各種自由基的傷害。SOD、CAT、POD都是防御活性氧毒害的酶系統(tǒng)，它們相互協(xié)調(diào)使活性氧維持在較低水平，防止其對(duì)細(xì)胞的毒害。韓俊華等[35]的研究指出，經(jīng)6 mL/kg的乙醇處理后的西蘭花，SOD和CAT的活性受到了促進(jìn)作用，增強(qiáng)了對(duì)活性氧毒害的抵抗。本研究中，20和50 μL/L的乙醇處理使得薯尖的SOD、CAT、POD活性增強(qiáng)，有效地防止了細(xì)胞活性氧的蓄積，減輕機(jī)體受到的自由基傷害。這與乙醇熏蒸有利于油豆角[48]、柿果實(shí)[49]的活性氧正常代謝，降低自由基毒害的結(jié)果一致。

果蔬細(xì)胞膜對(duì)維持細(xì)胞的微環(huán)境和正常的代謝起著重要的作用。MDA是膜脂過(guò)氧化作用的主要產(chǎn)物之一，可作為膜損傷的直接指標(biāo)，相對(duì)電導(dǎo)率表示細(xì)胞膜滲透率以及膜受到傷害的程度，可反映細(xì)胞膜通透性的變化。因此，MDA和相對(duì)電導(dǎo)率可作為判斷細(xì)胞膜損傷的指標(biāo)。果蔬組織在衰老過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)的活性氧自由基代謝平衡往往被破壞，自由基大量積累并引發(fā)或加劇脂質(zhì)過(guò)氧化作用，造成細(xì)胞質(zhì)膜系統(tǒng)的損傷。本研究中，適當(dāng)?shù)囊掖继幚砜梢砸种苹钚匝醯漠a(chǎn)生[50]，提高薯尖的抗氧化能力[51]，從而抑制細(xì)胞膜的脂質(zhì)過(guò)氧化，較好地維持膜穩(wěn)定性。由圖3、圖4可知，到貯藏結(jié)束時(shí)，50 μL/L組的相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量分別為CK組的79.1%和89.21%，說(shuō)明乙醇熏蒸能夠有效降低膜損傷。HOMAIDA等[52]也發(fā)現(xiàn)300 mL/L乙醇處理可有效抑制鮮切甘蔗電導(dǎo)率的上升，減輕細(xì)胞質(zhì)膜系統(tǒng)的損傷。FAN等[4]的研究也表明200 mL/L乙醇熏蒸是抑制鮮切山藥MDA含量上升的有效方法。

在乙醇熏蒸處理過(guò)程中，過(guò)高的濃度對(duì)果蔬的破壞超出果蔬的修復(fù)能力從而引起損傷。王慧倩等[40]用2%、5%、10%和20%乙醇熏蒸處理西蘭花6 h，結(jié)果表明在2%～10%，乙醇體積分?jǐn)?shù)越高，對(duì)西蘭花黃化的抑制越明顯，貨架期越長(zhǎng)，以10%乙醇處理效果最佳；而高體積分?jǐn)?shù)(20%)乙醇處理反而促進(jìn)西蘭花黃化，貨架期隨之縮短。張洪翠等[17]在雙孢蘑菇上采用200、400、600 μL/L乙醇熏蒸3 h，發(fā)現(xiàn)600 μL/L乙醇過(guò)量滲入細(xì)胞，促進(jìn)胞內(nèi)蛋白變性，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害。本研究中，50 μL/L乙醇熏蒸組保鮮效果最佳，20 μL/L組次之，而100 μL/L組則會(huì)加速紅薯尖的腐爛衰老。因此，乙醇熏蒸對(duì)紅薯尖的品質(zhì)保護(hù)作用受乙醇濃度的影響很大，在一定范圍內(nèi)，乙醇的保鮮效果隨著濃度的增加而顯著。但乙醇濃度過(guò)高，會(huì)在薯尖細(xì)胞中過(guò)量積累，逐漸削弱薯尖抵抗力，加速腐敗，其次，高濃度乙醇加快細(xì)胞原生質(zhì)膜破裂，離子泄露增加，此外，高濃度乙醇脅迫下，活性氧清除酶的活性下降，活性氧代謝平衡被打破，細(xì)胞產(chǎn)生的自由基最終誘發(fā)膜脂過(guò)氧化，加劇了細(xì)胞膜系統(tǒng)的損傷。

綜上所述，適宜濃度的乙醇熏蒸處理可明顯抑制薯尖呼吸強(qiáng)度，有效維持活性氧代謝平衡(SOD、CAT、POD)，同時(shí)能夠很好地保持薯尖顏色(PPO、葉綠素含量)，降低細(xì)胞膜損傷(MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率)，減少腐爛的發(fā)生，且能維持較高的感官品質(zhì)。整體而言，50 μL/L組綜合保鮮效果最佳。然而，高濃度(100 μL/L)乙醇熏蒸處理降低了細(xì)胞自身防御力，加快原生質(zhì)膜破裂，脅迫降低了活性氧清除酶活性，不利于薯尖保鮮。試驗(yàn)結(jié)果表明，乙醇熏蒸對(duì)抑制薯尖品質(zhì)劣變、延長(zhǎng)物流及運(yùn)輸保鮮期具有應(yīng)用價(jià)值。