吳富旺 ，何業(yè)懿 ，黃嬋嬋 ，陳慧敏 ，汪躍華

（1.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東佛山528231；2.佛山市生鮮食品貯運(yùn)加工科技創(chuàng)新平臺(tái)，廣東佛山528231）

香蕉是熱帶、亞熱帶的主要水果之一，風(fēng)味香甜，富含多種微量元素和維生素，不僅為人體健康提供營(yíng)養(yǎng)，而且能清熱解毒和利尿消腫，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。2014年，我國(guó)香蕉種植面積39.55萬(wàn)hm2、總產(chǎn)量1 179.19萬(wàn)t，而廣東種植面積12.78萬(wàn)hm2、產(chǎn)量426.3萬(wàn)t，種植面積和產(chǎn)量均居全國(guó)首位［1］。

由于香蕉生長(zhǎng)于高溫高濕環(huán)境，在采后貯藏運(yùn)輸過(guò)程中極易發(fā)生機(jī)械傷害、異常成熟和腐爛等現(xiàn)象，從而造成極大的浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前香蕉保鮮技術(shù)主要有氣調(diào)貯藏和化學(xué)防腐劑保鮮，但氣調(diào)貯藏設(shè)備要求較高，化學(xué)防腐存在毒性殘留［2］。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)自身健康狀況和食品安全問(wèn)題越來(lái)越重視，開(kāi)發(fā)安全綠色保鮮劑已成為現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品貯藏技術(shù)開(kāi)發(fā)的迫切要求。

植物精油作為一種天然、安全、高效的新型果蔬防腐保鮮劑，能夠有效控制果蔬常見(jiàn)采后病害，從而延緩果蔬衰老和保持營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。研究表明，丁香酯和丁香精油能夠有效抑制蘋果腐爛率、呼吸強(qiáng)度和褐變指數(shù)的增加以及硬度的下降，延緩果實(shí)衰老，從而保持良好的品質(zhì)和風(fēng)味［3］。吳新等研究發(fā)現(xiàn)，香芹酚、肉桂醛、紫蘇醛、沉香萜醇和異硫氰酸稀丙酯在適宜處理濃度下，能顯著抑制草莓腐爛，起到防腐保鮮的作用［4］。此外，宋姝婧等人用薰衣草精油、紅百里香精油、迷迭香精油、松紅梅精油、羅勒精油處理櫻桃番茄時(shí)發(fā)現(xiàn)，在適宜的濃度下能起到抑制果實(shí)品質(zhì)劣變和延長(zhǎng)貯藏期的作用；其中，紅百里香精油的效果尤為顯著［5］。由此推測(cè)，植物精油在減少香蕉腐爛和延緩果實(shí)成熟中可能同樣具有一定的作用。

鑒于目前有關(guān)植物精油在香蕉保鮮中的應(yīng)用較少，本研究選取丁香花蕾油、香芹酚、檸檬醛、薄荷精油等13種植物精油，釋緩處理香蕉果實(shí)，利用色差儀測(cè)定常溫貯藏過(guò)程中香蕉果皮色度的變化，從而快速篩選對(duì)延緩香蕉果實(shí)成熟起保鮮作用的植物精油，為研發(fā)綠色安全香蕉保鮮劑提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

供試香蕉品種為巴西蕉（Musa spp.，AAA group cultivar‘Brazil’），采摘于廣東省廣州市南沙區(qū)，成熟度為7～8成熟，采后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室去軸落梳，再切分成單個(gè)蕉指。挑選大小均勻、無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械傷的蕉指用自來(lái)水清洗并去其干花，晾干備用。

1.2 儀器與試劑

（1）儀器。儀器采用CR-400型色差儀（柯尼卡美能達(dá)公司）

（2）試劑。供試精油如表1所示。其中，百里香酚以5 mL 80%無(wú)水乙醇助溶。

表1 供試精油

1.3 材料處理方法

以不加植物精油為空白對(duì)照，每個(gè)處理取20個(gè)蕉指，將蕉指放入23 L的密閉容器內(nèi)，在密閉容器內(nèi)放入一裝有濾紙的培養(yǎng)皿，用移液槍將植物精油滴加在濾紙片上，精油不與水果接觸，立即密閉緩釋。處理18 h后，打開(kāi)密閉容器大約40 min，直至揮發(fā)精油完全后蓋上容器。處理后的第6天，將香蕉取出并裝入0.02 mm的PE保鮮袋，封口保濕。處理后的蕉指放置于24℃室溫下貯藏，處理后于第0天起，每隔3 d測(cè)定香蕉的色度并拍照記錄，通過(guò)分析香蕉色度的數(shù)據(jù)及觀察香蕉表皮顏色的變化情況篩選具有保鮮效果的精油。

1.4 測(cè)定方法

1.5 數(shù)據(jù)處理與圖表制作

采用Excel 2013軟件處理數(shù)據(jù)和SigmaPlot 10.0軟件進(jìn)行繪圖，圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

4種精油不同濃度的保鮮作用對(duì)香蕉果實(shí)色度影響分別如圖1、2所示。

圖1 植物精油的保鮮對(duì)香蕉果實(shí)色度的影響Ⅰ

圖2 植物精油的保鮮對(duì)香蕉果實(shí)色度的影響Ⅱ

由圖 1 可看出，低濃度的丁香花蕾油（10 μL/L）、檸檬醛（10 μL/L）、薄荷精油（15 μL/L）和高濃度的香芹酚（6 μL/L）處理香蕉后，具有一定延緩果實(shí)色度下降的作用；在貯藏后期，對(duì)照組香蕉色度的H、L和C值均低于處理組香蕉。由圖2可以看出，高濃度的丁香花蕾油（20 μL/L）、檸檬醛（20 μL/L）、薄荷精油（30 μL/L）和低濃度的香芹酚（2 μL/L）處理香蕉后，果實(shí)色度與對(duì)照相比，無(wú)明顯的差異。其中，15 μL/L薄荷精油處理的香蕉果實(shí)色度與對(duì)照組香蕉果實(shí)色度的差異性最顯著。

4種精油不同濃度的藥害和催熟作用對(duì)香蕉果實(shí)色度的影響分別如圖3、4所示。

圖3 植物精油的藥害和催熟作用對(duì)香蕉果實(shí)色度的影響Ⅰ

圖4 植物精油的藥害和催熟作用對(duì)香蕉果實(shí)色度的影響Ⅱ

由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，植物精油異硫氰酸烯丙基和己醛處理的香蕉果皮色度的H、L和C值均呈下降趨勢(shì)，并且數(shù)值均低于對(duì)照組，表現(xiàn)出加速品質(zhì)劣變特征。其中，10 μL/L異硫氰酸烯丙基處理組最為顯著，貯藏3 d后，H、L和C值均已急劇下降，且果皮顏色轉(zhuǎn)為褐色；5 μL/L異硫氰酸烯丙基處理組貯藏3 d后，果實(shí)兩端也轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚?，并逐漸向果實(shí)中部擴(kuò)展；經(jīng)己醛處理的香蕉果實(shí)與異硫氰酸烯丙基處理結(jié)果相類似，果皮在貯藏3 d后也逐漸發(fā)生褐變與軟化，并在貯藏后期（9 d）發(fā)生嚴(yán)重腐爛。由圖 4可明顯看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，大蒜精油（10、20 μL/L）和丁香葉油（10、20 μL/L）處理香蕉的色度變化與對(duì)照組香蕉一致，也呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，且果實(shí)后熟過(guò)程從21 d縮短至15 d，表現(xiàn)出提前成熟的現(xiàn)象。

圖5 植物精油處理對(duì)香蕉果實(shí)色度的影響Ⅰ

圖6 植物精油處理對(duì)香蕉果實(shí)色度的影響Ⅱ

由圖5、6可知，植物精油枯茗醛、百里香酚、1-辛烯-3-醇、丁香酚及肉桂醛高濃度處理和低濃度處理的香蕉果實(shí)與對(duì)照組香蕉相比，呈現(xiàn)出一致的成熟進(jìn)程，并且果實(shí)色度之間無(wú)明顯的差異。其中，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果皮色度的H值呈逐漸下降趨勢(shì)；L和C值在貯藏過(guò)程中保持較高水平，但在貯藏后期，不同處理均出現(xiàn)不同程度的下降。

3 討論

目前，有關(guān)植物精油在香蕉防腐保鮮中的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道。香蕉常溫貯藏后熟過(guò)程中，會(huì)先后出現(xiàn)乙烯釋放高峰和呼吸高峰，果皮逐漸轉(zhuǎn)黃，果肉變軟等現(xiàn)象。利用果皮色度（H、L和C值）作為成熟評(píng)價(jià)指標(biāo)，監(jiān)控果皮由綠轉(zhuǎn)黃的趨勢(shì)，能對(duì)香蕉后熟過(guò)程進(jìn)行有效地預(yù)測(cè)［6］。

（1） 本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，10 μL/L丁香花蕾油、10 μL/L檸檬醛、15 μL/L薄荷精油、6 μL/L香芹酚處理香蕉后，能夠延緩果實(shí)色度下降。說(shuō)明它們?cè)谝欢ǔ潭壬夏軌蛞种迫~綠素的降解，對(duì)香蕉起到保鮮的作用。其中，15 μL/L薄荷精油處理的香蕉在所有處理組中保鮮效果最為顯著。但是，高濃度的丁香花蕾油（20 μL/L）、檸檬醛（20 μL/L）、薄荷精油（30 μL/L）和低濃度的香芹酚（2 μL/L）處理香蕉后，果實(shí)色度與對(duì)照組之間并無(wú)明顯的差異，說(shuō)明不同植物精油對(duì)香蕉保鮮的適宜處理濃度不盡相同。CHANJIRAKUL K等進(jìn)行木莓保鮮時(shí)發(fā)現(xiàn)，茶樹(shù)精油處理的適宜濃度為100 μL/L，而異硫氰酸烯丙基處理只需5 μL/L，且保鮮效果優(yōu)于茶樹(shù)精油［7］。同樣，同一植物精油在不同水果保鮮中的處理濃度也存在差異性。120 μL/L的丁香精油處理能對(duì)櫻桃番茄起到較好的防腐保鮮效果［8］；而0.5%（5 000 μL/L）丁香精油處理才能有效減少冬棗低溫貯藏后轉(zhuǎn)移貨架期的腐爛率［9］。因此，應(yīng)用精油進(jìn)行果實(shí)保鮮時(shí)，必須篩選適宜的處理濃度。否則，濃度過(guò)高會(huì)對(duì)果實(shí)產(chǎn)生傷害，造成果面凹陷、變褐，腐爛加重有關(guān)［10］。

（2）本研究發(fā)現(xiàn)異硫氰酸烯丙基（5 、10 μL/L）和已醛（50、100 μL/L）處理后的香蕉果實(shí)由于果皮表面發(fā)生褐變，并且隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸擴(kuò)展，導(dǎo)致色度的H、L和C值急劇下降，表現(xiàn)出嚴(yán)重的藥害現(xiàn)象。目前，有關(guān)高濃度植物精油對(duì)果實(shí)產(chǎn)生藥害的機(jī)理仍不清楚，可能與植物精油破壞果實(shí)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)酚類物質(zhì)的外泄和加速過(guò)氧化作用［10］。有研究表明，高濃度的植物精油還能引起蛋白質(zhì)、脂類和核酸等生物大分子以及葉綠素的降解［11］。不適宜的植物精油處理濃度會(huì)造成果實(shí)的異常成熟。本研究發(fā)現(xiàn)大蒜精油（10、20 μL/L）和丁香葉油（10、20 μL/L）處理的香蕉果實(shí)的后熟過(guò)程從21 d縮短至15 d，表現(xiàn)出提前成熟的現(xiàn)象。GHOSH等通過(guò)抑制差減雜交實(shí)驗(yàn)（SSH）表明，植物精油單帖物質(zhì)牻牛兒醇可通過(guò)調(diào)控乙烯信號(hào)途徑基因從而促進(jìn)番茄果實(shí)的成熟衰老［12］。由此推測(cè)，大蒜精油和丁香葉油可能同樣參與乙烯信號(hào)途徑的調(diào)控，從而加速香蕉果實(shí)的后熟過(guò)程。

（3）本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，丁香酚（10、20 μL/L）、肉桂醛（10、20 μL/L）、枯茗醛（0.3‰、0.6‰）、百里香酚（13、26 mg/L）及1-辛烯-3-醇（10、20 μL/L）等常用植物精油，在香蕉常溫貯藏過(guò)程中也沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的保鮮作用。而它們?cè)谝恍┕弑ｕr中卻具有一定的防腐保鮮、延緩成熟和保持品質(zhì)的作用［13-15］。這可能是由其處理濃度不恰當(dāng)而導(dǎo)致。

當(dāng)前有關(guān)植物精油在果蔬保鮮中的作用機(jī)制研究仍不夠深入，隨著果蔬采后生物學(xué)的發(fā)展，特別是在香蕉果實(shí)成熟過(guò)程中轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面的研究深入，有助于揭示植物精油的作用機(jī)理。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)表明，1）10 μL/L丁香花蕾油、6 μL/L香芹酚、10 μL/L檸檬醛、15 μL/L薄荷精油對(duì)香蕉具有一定的保鮮效果。其中，15 μL/L薄荷精油保鮮效果較為顯著。而高濃度的丁香花蕾油（20 μL/L）、檸檬醛（20 μL/L）、薄荷精油（30 μL/L）和低濃度的香芹酚（2 μL/L）對(duì)香蕉果實(shí)無(wú)明顯的保鮮作用。2）異硫氰酸烯丙基（5、10 μL/L）和己醛處理（50、100 μL/L）對(duì)香蕉具有一定的藥害作用，加速果實(shí)品質(zhì)劣變；丁香葉油（10、20 μL/L）和大蒜精油（10、20 μL/L）處理能夠促進(jìn)香蕉果實(shí)提前成熟。3）丁香酚（10、20 μL/L）、肉桂醛（10、20 μL/L）、枯茗醛（0.3‰、0.6‰）、百里香酚（13、26 mg/L）及 1- 辛烯 -3- 醇（10、20 μL/L）等常用植物精油同樣也沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的香蕉保鮮作用。