張瑞杰,張杼潤(rùn),李麗花,李 爽,朱 璇
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830052)
新疆是杏果的主要產(chǎn)地,在新疆水果產(chǎn)業(yè)中占有重要地位[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),新疆杏樹(shù)種植面積約為13.24萬(wàn)hm2,產(chǎn)量為128.16萬(wàn)t,分別占全疆水果總面積的13.93%和總產(chǎn)量的14.93%[2],對(duì)新疆園藝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。杏果屬于呼吸躍變型果實(shí),采摘后迅速后熟衰老,果實(shí)容易遭受病原微生物的侵染,導(dǎo)致嚴(yán)重的采后損失[3]。目前主要使用化學(xué)殺菌劑控制杏果實(shí)采后腐爛,但化學(xué)殺菌劑大量使用會(huì)導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性、環(huán)境污染以及農(nóng)藥殘留等問(wèn)題。因此,尋求安全有效的杏果實(shí)保鮮劑尤為重要[4-5]。
油菜素內(nèi)酯(Brassinosteroids,BRs)是一種主要存在于植物中的天然甾醇類(lèi)物質(zhì),目前已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為新型植物激素[6]。研究表明,油菜素內(nèi)酯能較好地增強(qiáng)植物的抗逆性,極低濃度的24-表油菜素內(nèi)酯(24-epibrassionolide,EBR)處理就能促使植物表現(xiàn)出顯著的生理效應(yīng)[7-8]。目前油菜素內(nèi)酯也被用于控制園藝作物采后病害[9]。Zhu等[10]的研究表明,5 μmol/L濃度的油菜素內(nèi)酯可有效抑制棗果實(shí)青霉菌(Penicillium)的侵染,減少了果實(shí)的腐爛率并延緩果實(shí)衰老。唐如雪等[11]和李園園等[12]發(fā)現(xiàn),5 μmol/L的油菜素內(nèi)酯處理能誘導(dǎo)桃果實(shí)和草莓超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)活性的增強(qiáng),進(jìn)而延緩了桃果實(shí)和草莓采后的成熟與衰老。已有的研究結(jié)果也表明,油菜素內(nèi)酯處理還可顯著降低青椒[13]、茄子[14]、番茄[15]和桃[16]等果蔬采后冷害的發(fā)生。然而油菜素內(nèi)酯對(duì)杏果實(shí)采后品質(zhì)和病害的影響還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道,目前24-表油菜素內(nèi)酯是市售活性最高的一種油菜素內(nèi)酯[17]。因此本試驗(yàn)以新疆賽買(mǎi)提杏果實(shí)為試驗(yàn)材料,以24-表油菜素內(nèi)酯處理杏果實(shí),研究其對(duì)杏果實(shí)采后貯藏品質(zhì)的影響,以期探尋安全有效的杏保鮮新方法。
1.1.1 材料與試劑
供試的賽買(mǎi)提杏采摘自新疆庫(kù)車(chē)縣烏恰鎮(zhèn)杏果園,去除傷病果,挑選大小均勻、成熟度相同、無(wú)損傷、無(wú)病害的杏果實(shí)。
24-表油菜素內(nèi)酯(高純,92%):分子量為480.68,購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司;丙酮、草酸、氫氧化鈉,購(gòu)于天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司;2,6-二氯靛酚,購(gòu)于美國(guó)Sigma公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
CY-B型硬度計(jì),WYT-J型手持糖度計(jì),AL204-IC型電子分析天平,TU-1810型紫外分光光度計(jì)。
1.2.1 處理方法
用濃度為0.9 mg/L的24-表油菜素內(nèi)酯浸泡杏果實(shí),每個(gè)處理40 kg杏,將杏果實(shí)浸泡10 min后取出晾干。把晾干后的杏果實(shí)置于溫度為4℃,相對(duì)濕度(RH)90%~95%的冷庫(kù)里貯藏。以蒸餾水處理的杏果實(shí)作為對(duì)照,期間每隔7 d測(cè)定1次杏果實(shí)的硬度、失重率、自然發(fā)病率、葉綠素、呼吸強(qiáng)度以及可滴定酸、可溶性固形物、抗壞血酸含量,共測(cè)定42 d,重復(fù)3次。
1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.2.1 可溶性固形物(TSS)含量
使用WYT-J型手持糖度計(jì),隨機(jī)選取10個(gè)杏果實(shí),重復(fù)3次。
1.2.2.2 可滴定酸(TA)含量
參照張意靜[18]采用酸堿滴定法測(cè)定。
1.2.2.3 葉綠素含量
采用丙酮提取比色法[19],以80%丙酮為空白參比調(diào)零,用1 cm光徑比色皿在相應(yīng)波長(zhǎng)663 nm和645nm處分別比色測(cè)定提取液的吸光度值,重復(fù)3次。
1.2.2.4 失重率
采用直接稱重法[20]測(cè)定。
1.2.2.5 果實(shí)硬度
參考曹建康等[20]的方法,隨機(jī)取10個(gè)果實(shí),每個(gè)果實(shí)取3個(gè)點(diǎn)(果實(shí)赤道部位),使用硬度計(jì)測(cè)定。
1.2.2.6 抗壞血酸(AsA)含量
參照李合生[19]采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定,單位:mg/100 g FW。
1.2.2.7 呼吸強(qiáng)度
采用靜置法[20]測(cè)定。
1.2.2.8 自然發(fā)病率
定期統(tǒng)計(jì)杏果實(shí)自然發(fā)病情況,以病斑直徑大于0.4 cm為發(fā)病果,統(tǒng)計(jì)結(jié)果按百分率顯示。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和差異顯著性分析。
如圖1所示,杏果實(shí)貯藏期間可溶性固形物含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。EBR處理組在貯藏前21天和對(duì)照組貯藏前14天杏果實(shí)TSS含量逐漸升高,且在前14天對(duì)照組杏果實(shí)TSS含量高于EBR處理組。貯藏14 d時(shí),對(duì)照組TSS含量達(dá)到最高(16.6%);貯藏21 d時(shí),EBR處理組杏果實(shí)TSS含量達(dá)最高(17.3%),且EBR處理組TSS含量高出對(duì)照組13.0%(P<0.05)。EBR處理組21 d后和對(duì)照組14 d后杏果實(shí)TSS含量均逐漸降低。貯藏結(jié)束(42 d)時(shí),EBR處理組和對(duì)照組杏果實(shí)TSS含量分別為15.9%和14.3%,EBR處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。說(shuō)明EBR處理對(duì)貯藏前期TSS含量的升高有明顯的促進(jìn)作用,對(duì)貯藏后期TSS含量降低有顯著的抑制作用,可在貯藏期間有效保持可溶性固形物含量。
如圖2所示,杏果實(shí)在貯藏過(guò)程中可滴定酸含量呈下降的趨勢(shì),但EBR處理組杏果實(shí)TA含量始終大于對(duì)照組,貯藏21~42 d可滴定酸含量下降明顯。貯藏第35天,EBR處理組杏果實(shí)TA含量為0.56%,而對(duì)照組杏果實(shí)含量為0.45%,二者差異顯著(P<0.05)。在貯藏結(jié)束(42 d)時(shí),EBR處理組杏果實(shí)TA含量為0.42%,而對(duì)照組杏果實(shí)TA含量為0.31%,EBR處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。結(jié)果表明,EBR處理可以有效抑制杏果實(shí)TA含量的下降。
由圖3可知,隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),EBR處理組與對(duì)照組杏果實(shí)的葉綠素含量均呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì),但在貯藏第21天時(shí)EBR處理組葉綠素含量為0.0063mg/100g,對(duì)照組葉綠素含量為0.0050mg/100 g,EBR處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。貯藏35 d時(shí),EBR處理組葉綠素含量為0.004 2 mg/100 g,對(duì)照組的葉綠素含量?jī)H為0.003 2 mg/100 g,EBR處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。說(shuō)明EBR處理能夠較好地抑制杏果實(shí)葉綠素含量的降低。
由圖4可知,杏果實(shí)的失重率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升。在貯藏前21天,失重率上升比較緩慢,但對(duì)照組的失重率始終高于EBR處理組。貯藏第14天,對(duì)照組失重率為0.8%,EBR處理組失重率為0.6%,對(duì)照組顯著高出EBR處理組(P<0.05)。貯藏21~42 d杏果實(shí)失重率增加較快,但對(duì)照組始終高于EBR處理組。貯藏結(jié)束(42 d)時(shí),對(duì)照組失重率為5%,EBR處理組為4.5%,對(duì)照組顯著高出EBR處理組(P<0.05)。說(shuō)明EBR處理能在整個(gè)貯藏期間有效地控制失重率的上升。
如圖5可知,杏果實(shí)貯藏期間硬度隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降,EBR處理組杏果實(shí)的硬度低于對(duì)照組,在貯藏前21天杏果實(shí)硬度下降緩慢,在貯藏28 d后杏果實(shí)硬度下降較快,在貯藏結(jié)束(42 d)時(shí)達(dá)到最低。貯藏第14天和貯藏結(jié)束(42 d)時(shí),EBR處理組杏果實(shí)硬度分別為0.94 kg/cm2和0.25 kg/cm2,對(duì)照組杏果實(shí)硬度分別為1.26 kg/cm2和0.22 kg/cm2,EBR處理組比對(duì)照組差異不顯著。說(shuō)明0.9 mg/L的EBR處理對(duì)杏果實(shí)硬度下降的抑制效果不明顯,原因可能與EBR處理的濃度、處理時(shí)間及果實(shí)成熟度有關(guān)。
由圖6可知,杏果實(shí)的抗壞血酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降,但EBR處理組杏果實(shí)的AsA含量始終高于對(duì)照組,在貯藏第21天時(shí),EBR處理組AsA含量為10.8 mg/100 g,對(duì)照組為6.8 mg/100 g,EBR處理組ASA含量極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)。在貯藏結(jié)束(42 d)時(shí),EBR處理組AsA含量為8.1 mg/100 g,對(duì)照組為5.4 mg/100 g,EBR處理組AsA含量極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)。說(shuō)明在杏果實(shí)貯藏期間,EBR處理可以顯著延緩杏果實(shí)AsA含量的下降。
如圖7所示,在貯藏第21天時(shí),EBR處理組與對(duì)照組的杏果實(shí)均出現(xiàn)呼吸高峰,其中EBR處理組為38.6 mg/(kg·h),對(duì)照組為 44.2 mg/(kg·h),EBR 處理組顯著低于對(duì)照組(P<0.05),說(shuō)明EBR處理顯著抑制了貯藏期間杏果實(shí)的呼吸高峰。貯藏結(jié)束(42 d)時(shí),EBR處理組和對(duì)照組呼吸速率分別為12.3 mg/(kg·h)和17.5 mg/(kg·h),對(duì)照組極顯著高于EBR處理組(P<0.01)。結(jié)果表明,EBR處理可以有效地抑制杏果實(shí)呼吸速率。
如圖8所示,杏果實(shí)在貯藏21 d開(kāi)始發(fā)病,從貯藏第21天至貯藏結(jié)束(42 d)時(shí)自然發(fā)病率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)不斷上升,但是對(duì)照組杏果實(shí)發(fā)病率明顯高于EBR處理組。貯藏第21天時(shí),對(duì)照組和EBR處理組發(fā)病率分別為10.3%和2.3%。貯藏第42天時(shí),對(duì)照組發(fā)病率為78.5%,EBR處理組為35.7%,對(duì)照組發(fā)病率極顯著高于EBR處理組(P<0.01),說(shuō)明在杏果實(shí)貯藏期間,EBR處理能有效減輕杏果實(shí)的自然發(fā)病率。
油菜素內(nèi)酯作為一種無(wú)毒副作用的植物激素在植物生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中有著重要的作用[21]。對(duì)于蔬菜作物外源施用油菜素內(nèi)酯可以緩解多種逆境脅迫,廣泛應(yīng)用對(duì)于增強(qiáng)黃瓜、茄子、番茄等蔬菜作物抵抗低氧、干旱、低溫、高溫、鹽脅迫以及抗病和抗污染方面的能力,對(duì)提高果蔬的品質(zhì)與產(chǎn)量發(fā)揮了重要的作用。近年來(lái),油菜素內(nèi)酯也被用于園藝類(lèi)產(chǎn)品采后的處理。本試驗(yàn)中,濃度為0.9 mg/L的EBR可維持較好的可溶性固形物、抗壞血酸以及可滴定酸含量,延緩了呼吸速率和失重率的上升,較好地抑制了杏果實(shí)貯藏期間自然發(fā)病率的升高。Gao等[14]研究表明,采用濃度為10 μmol/L的EBR處理能有效抑制茄子的代謝活性從而保持良好的貯藏品質(zhì);Zhu等[10]和李園園等[12]研究也表明,一定濃度的EBR處理能顯著降低采后棗果實(shí)和草莓的腐爛率。本試驗(yàn)中,雖然0.9 mg/L EBR處理能有效控制杏果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸含量等指標(biāo),但對(duì)硬度的保持效果不明顯。李園園等[12]的研究也表明,EBR處理組草莓和對(duì)照組硬度差異不顯著,這可能與EBR處理過(guò)程中的浸泡時(shí)間以及EBR的處理濃度有關(guān),且5 μmol/L的24-表油菜素內(nèi)酯對(duì)草莓的腐爛抑制作用最明顯,濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)減少抑制腐爛的作用。以上試驗(yàn)結(jié)果表明,只有當(dāng)EBR達(dá)到適宜濃度時(shí)才能有效保持果實(shí)的貯藏品質(zhì),濃度過(guò)高或者濃度過(guò)低時(shí)很難達(dá)到抑制果實(shí)腐爛的效果。EBR處理對(duì)果實(shí)的影響受果實(shí)的種類(lèi)、成熟度及藥品的處理濃度、處理方式、處理時(shí)間所決定。這也說(shuō)明EBR在果蔬采后的應(yīng)用上具有復(fù)雜性,要運(yùn)用于商業(yè)貯藏還需進(jìn)行大量實(shí)踐驗(yàn)證。
綜上所述,0.9 mg/L的24-表油菜素內(nèi)酯可以延緩杏果實(shí)采后可溶性固形物、可滴定酸、葉綠素、抗壞血酸含量的下降,并能有效抑制采后杏果實(shí)的自然發(fā)病率、呼吸速率和失重率的上升。