李艷嬌 張月江 邢江艷 趙曉玲 林 奇 包媛媛

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201)

香蕉(MusananaL.)主要種植于高溫、潮濕的地區(qū)，云南省河口縣是中國重要的香蕉生產(chǎn)基地之一，也是云南省香蕉主產(chǎn)區(qū)[1-2]，該縣特殊地理環(huán)境為香蕉“周年種植”及生產(chǎn)綠色無公害香蕉創(chuàng)造了優(yōu)良、安全的環(huán)境條件。由于香蕉屬于典型呼吸躍變型水果[3]，采后貯藏期短，在貯藏和運(yùn)輸中損耗較大，極大地制約了云南香蕉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前香蕉主要采用1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)[4]、植物精油[5]、復(fù)合涂膜[6-8]、殼聚糖保鮮膜[9]進(jìn)行保鮮。1-MCP被認(rèn)為是一種最有效的乙烯抑制劑[10]，通過與乙烯受體發(fā)生不可逆的結(jié)合，阻斷內(nèi)外源乙烯與乙烯受體的結(jié)合，從而抑制果蔬后熟或衰老的一系列生理生化變化[11-12]，同時能有效減輕冷害[13-14]。PBI氣調(diào)保鮮袋，其專一性強(qiáng)，無毒無害，在降低貯藏環(huán)境中氧氣濃度的同時能適當(dāng)提高二氧化碳的濃度[15]，抑制新鮮果蔬的呼吸作用，降低果蔬新陳代謝的速度及營養(yǎng)成分的消耗，抑制乙烯合成，達(dá)到保鮮目的[16]。微孔膜是一種多孔膜氣調(diào)袋，其孔徑小且分布均勻，孔隙率大，能保持空氣流通，達(dá)到保鮮目的[17]。目前1-MCP與氣調(diào)保鮮袋的結(jié)合已被應(yīng)用于蘋果[18]、金刺梨[19]、獼猴桃[20]的貯藏保鮮，在香蕉上的結(jié)合使用還未見報道。

試驗擬探討不同濃度1-MCP及不同氣調(diào)袋對香蕉品質(zhì)的影響，以期為熱區(qū)水果保鮮技術(shù)的進(jìn)一步完善以及其他高原特色水果采后保鮮提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

香蕉：品種威廉斯，云南紅河河口；

微孔膜：85 cm×70 cm，厚度0.05～0.06 mm，孔徑15～20 μm，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)；

PBI氣調(diào)保鮮袋：35 cm×24 cm，厚度0.15 mm，以色列PBI公司；

1-甲基環(huán)丙烯：分析純，佛山市嘉芝諾生物科技有限公司；

過氧化氫：分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；

硫酸亞鐵：分析純，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司；

氫氧化鈉：分析純，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；

酚酞、草酸、氯化鋇、無水乙醇：分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠。

1.1.2 儀器與設(shè)備

糖度計：LB90T型，廣州市速為電子科技有限公司；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH-8型，國華電器有限公司；

紫外可見光光度計：A360型，上海添時科學(xué)儀器有限公司；

離心機(jī)：TGL20M型，湖南湘立科學(xué)儀器有限公司；

分析天平：AR224CN型，奧豪斯儀器(常州)有限公司；

食品物性分析儀：TMS-PRO型，北京熙縝隆博環(huán)?？萍加邢薰?。

1.2 試驗方法

1.2.1 處理方法 挑選新鮮、無腐爛，無機(jī)械損傷，大小均一的河口香蕉，經(jīng)稱量后用過氧乙酸殺菌液(濃度為0.05%)浸泡處理3 min，自然晾干后放入密閉紙箱中待處理。

(1) 對照組(CK)：未經(jīng)1-MCP處理也未使用氣調(diào)袋，于15 ℃下貯藏。

(2) 處理組：按處理0.00，0.08，0.16，0.33 g/L需要分別用40 ℃的溫水配制系列濃度的1-MCP溶液，并將其均勻地涂布在香蕉表面后分別覆裹PBI氣調(diào)保鮮袋或微孔膜，于15 ℃下貯藏。

每隔2 天取樣，測其可溶性固形物、硬度、病情指數(shù)、轉(zhuǎn)黃指數(shù)、POD酶、呼吸強(qiáng)度、失重率、可滴定酸等相關(guān)生理指標(biāo)，每個指標(biāo)測3次，取平均值。試驗時間：2020年4月—6月。

1.2.2 指標(biāo)測定方法

(1) 可溶性固形物：利用手持糖度計[21]測定。

(2) 硬度：利用水果硬度計[22]測定。

(3) 病情指數(shù)：參照文獻(xiàn)[23]，按式(1)計算病情指數(shù)。

(1)

(4) 轉(zhuǎn)黃指數(shù)：參照文獻(xiàn)[24]，按式(2)計算轉(zhuǎn)黃指數(shù)。

(2)

(5) 過氧化氫酶(POD)：水楊酸法[25]。

(6) 呼吸強(qiáng)度：靜置堿吸收法[26]。

(7) 失重率：參照文獻(xiàn)[27]，按式(3)計算失重率。

(3)

(8) 可滴定酸：采用酸堿滴定法[28]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

用Microsoft Office Excel 2010統(tǒng)計試驗結(jié)果及作圖。采用SPSS 17.0軟件的LSD法進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯著性分析，P≤0.05表示差異顯著，P≤0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 對香蕉可溶性固形物的影響

由表1、2可知，隨著貯藏時間的延長，香蕉的可溶性固形物含量不斷上升。貯藏第9天，CK組的可溶性固形物含量顯著高于其他4個處理組(P≤0.05)，而且與其他濃度處理組的相比，0.00 g/L 1-MCP處理組的可溶性固形物含量總體較高，說明1-MCP結(jié)合氣調(diào)袋處理對香蕉具有一定的保鮮作用。兩種不同套袋處理的香蕉效果差異不顯著且均優(yōu)于CK組，與1-MCP阻止了外源乙烯與乙烯受體的結(jié)合，以及自發(fā)性氣調(diào)抑制了香蕉的成熟有關(guān)。

2.2 對香蕉硬度的影響

由表3、4可知，隨著貯藏時間的延長，香蕉硬度下降。其中，CK組硬度下降速度最快，0.16 g/L 1-MCP處理組硬度下降最慢。貯藏第12天，CK組香蕉的硬度顯著低于其他處理組(P≤0.05)。經(jīng)過PBI氣調(diào)保鮮袋包裹的香蕉其硬度下降速度略高于微孔膜包裹的。果實的軟化主要是由于果實內(nèi)的原果膠被水解酶水解所導(dǎo)致的，而氣調(diào)袋能有效抑制香蕉的蒸騰失水，還能形成氣調(diào)的微環(huán)境，抑制香蕉的呼吸作用，削弱其新陳代謝，降低香蕉與硬度有關(guān)酶的活性，從而延緩了香蕉的軟化。從不同濃度的1-MCP處理來看，0.16 g/L 1-MCP處理組的香蕉，貯藏效果優(yōu)于其他處理組；從不同氣調(diào)袋來看，采用微孔保鮮膜包裝的香蕉貯藏效果優(yōu)于PBI氣調(diào)保鮮袋包裝。綜上，0.16 g/L 1-MCP+微孔膜處理方式更能有效維持香蕉的硬度。

2.3 對香蕉病情指數(shù)的影響

由表5、6可知，隨著貯藏時間的延長，各處理果實的病情指數(shù)呈現(xiàn)不斷增大的趨勢。貯藏期間，經(jīng)0.16 g/L 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋包裹的香蕉病情指數(shù)始終低于其他處理組，并且各處理組的病情指數(shù)開始急劇增加，其中CK組的病情指數(shù)上升最快，貯藏至21 d時病情指數(shù)高達(dá)100%，說明1-MCP對香蕉具有明顯抑制其病害發(fā)生的作用，而且濃度為0.16 g/L 1-MCP的效果最明顯。就不同套袋的香蕉而言，PBI氣調(diào)保鮮袋包裹的香蕉病情指數(shù)最高為40%，微孔膜包裹的香蕉病情指數(shù)最高為60%。說明PBI氣調(diào)保鮮袋的保鮮效果明顯優(yōu)于微孔膜。相對而言，0.16 g/L 1-MCP+PBI氣調(diào)保鮮袋對香蕉病情指數(shù)的抑制效果最好。

表1 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉可溶性固形物的影響?Table 1 Effect of 1-MCP combined with PBI modified atmosphere bag on soluble solids of banana %

表2 1-MCP結(jié)合微孔膜處理對香蕉可溶性固形物的影響?Table 2 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane treatment on soluble solids in banana %

表3 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉硬度變化的影響?Table 3 Effect of modified atmosphere bags treatment with 1-MCP and PBI on banana hardness kg/cm2

表4 1-MCP處理結(jié)合微孔膜處理對香蕉硬度變化的影響?Table 4 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane treatment on banana hardness kg/cm2

2.4 對香蕉轉(zhuǎn)黃指數(shù)的影響

由表7、8可知，隨著貯藏時間的延長，香蕉的轉(zhuǎn)黃指數(shù)呈不斷上升的趨勢。經(jīng)0.16 g/L 1-MCP處理香蕉的轉(zhuǎn)黃指數(shù)上升趨勢明顯小于其他處理組。經(jīng)過PBI氣調(diào)保鮮袋包裹的香蕉基本都在第18天完全轉(zhuǎn)黃，而經(jīng)過微孔膜包裹的香蕉基本都在第15天完全轉(zhuǎn)黃。0.16 g/L 1-MCP+PBI氣調(diào)保鮮袋處理的香蕉，對比CK組能延遲10 d轉(zhuǎn)黃，而0.16 g/L 1-MCP+微孔膜處理的香蕉僅能延遲5 d轉(zhuǎn)黃?？傮w來看，PBI氣調(diào)保鮮袋的貯藏效果要優(yōu)于微孔膜。

2.5 對香蕉POD酶活性的影響

由表9、10可知，整個貯藏期，不同處理組香蕉的POD活性呈現(xiàn)波動的變化趨勢。貯藏第6天，0.00，0.08，0.16 g/L 1-MCP處理組POD酶活性呈上漲趨勢，可能是由于初期機(jī)械傷導(dǎo)致香蕉細(xì)胞系統(tǒng)完整性受到破壞，細(xì)胞內(nèi)的酶釋放，增加POD酶活性。貯藏第12天，除0.00 g/L 1-MCP+PBI氣調(diào)保鮮袋處理組外，其余處理組POD酶活性達(dá)到峰值，隨后呈現(xiàn)下降趨勢。使用PBI氣調(diào)保鮮袋包裹時，濃度為0.16 g/L和0.32 g/L 1-MCP處理的香蕉POD酶活性的波動程度最??；而用微孔膜包裹時，各處理組香蕉的POD酶活性波動較大。POD酶具有抗氧化的作用，因此果蔬為避免自身細(xì)胞受到傷害，其酶活會增強(qiáng)以消除自由基，而1-MCP與氣調(diào)袋的結(jié)合有利于香蕉保持較高的POD酶活性?？傮w來看，0.08 g/L 1-MCP結(jié)合微孔膜更能較好地維持抗氧化酶系統(tǒng)，延緩香蕉的衰老。

表5 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉病情指數(shù)的影響?Table 5 Effect of modified atmosphere bags treatment with 1-MCP and PBI on banana disease index %

表6 1-MCP結(jié)合微孔膜處理對香蕉病情指數(shù)的影響?Table 6 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane on disease index of banana %

表7 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉轉(zhuǎn)黃指數(shù)的影響?Table 7 Effect of 1-MCP combined with PBI air conditioning bags treatment on banana turning yellow index %

表8 1-MCP結(jié)合微孔膜處理對香蕉轉(zhuǎn)黃指數(shù)的影響?Table 8 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane on yellowing index of banana %

表9 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉POD酶活性的影響?Table 9 Effects of 1-MCP combined with PBI air conditioning bags on banana POD enzyme activity U/g

表10 1-MCP結(jié)合微孔膜處理對香蕉POD酶活性的影響?Table 10 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane on POD activity of banana U/g

2.6 對香蕉失重率的影響

由表11、12可知，貯藏期間，香蕉失重率整體呈上升趨勢。貯藏過程中，各處理組之間失重率差異不顯著(P>0.05)。未經(jīng)處理的香蕉失重率最高為95.74%，最低為91.57%；用1-MCP處理且覆裹PBI氣調(diào)保鮮袋的香蕉失重率最高為97.83%，最低為84.71%；用1-MCP處理套微孔膜的香蕉失重率最高為98.7%，最低為83.78%，兩種不同氣調(diào)袋和不同濃度1-MCP處理的香蕉失重率的變化趨勢區(qū)分不明顯，說明1-MCP處理和氣調(diào)袋對香蕉失重率影響不大。

2.7 對香蕉呼吸強(qiáng)度的影響

由表13、14可知，隨著貯藏時間的增加，香蕉的呼吸強(qiáng)度不斷上升。貯藏6 d后，CK組的呼吸強(qiáng)度顯著高于其余4組(P≤0.05)，說明1-MCP可有效抑制香蕉的呼吸代謝，延遲其呼吸躍變。PBI包裹的香蕉中，0.16 g/L 1-MCP處理組的呼吸強(qiáng)度始終保持最低，而微孔膜包裹的香蕉貯藏9 d后，0.16 g/L 1-MCP處理組的呼吸強(qiáng)度顯著低于其余4組(P≤0.05)。說明1-MCP能夠降低貯藏期間香蕉的呼吸強(qiáng)度，且不同濃度間的作用效果差異不明顯，這是因為氣調(diào)袋為香蕉提供了氣調(diào)微環(huán)境，延緩了香蕉的呼吸代謝及呼吸高峰的到來，從而起到了延長貯藏期的作用。由表13、14還可知，兩種不同氣調(diào)袋對香蕉呼吸強(qiáng)度的影響差異不明顯，相對而言0.16 g/L1-MCP 結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋對香蕉貯藏過程中呼吸強(qiáng)度抑制效果較好。

表11 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉失重率的影響?Table 11 Effects of 1-MCP combined with PBI air conditioning bags treatment on banana weightlessness rate %

表12 1-MCP結(jié)合微孔膜處理對香蕉失重率的影響?Table 12 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane treatment on weight loss rate of banana %

表13 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉呼吸強(qiáng)度的影響?Table 13 Effects of 1-MCP combined with PBI air conditioning bags treatment on banana respiration intensity mg CO2/(kg·h)

表14 1-MCP結(jié)合微孔膜處理對香蕉呼吸強(qiáng)度的影響?Table 14 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane treatment on respiration rate of banana mg CO2/(kg·h)

2.8 對香蕉可滴定酸的影響

由表15、16可知，香蕉的可滴定酸隨著貯藏的時間延長呈下降趨勢，其中CK組的可滴定酸含量下降得最快，說明1-MCP處理抑制了香蕉可滴定酸含量的降低，在一定程度上減緩了香蕉品質(zhì)的變化。貯藏第6天，0.16 g/L 1-MCP結(jié)合微孔膜包裹的香蕉中的可滴定酸含量顯著高于空白組(P≤0.05)，但PBI氣調(diào)保鮮袋顯著性并沒有微孔膜的高，說明在可滴定酸上微孔膜的保鮮效果優(yōu)于PBI氣調(diào)保鮮袋。

表15 1-MCP結(jié)合PBI氣調(diào)保鮮袋處理對香蕉可滴定酸的影響?Table 15 Effects of 1-MCP combined with PBI air conditioning bags treatment on banana titratable acid %

表16 1-MCP結(jié)合微孔膜處理對香蕉可滴定酸的影響?Table 16 Effect of 1-MCP combined with microporous membrane treatment on titratable acid of banana %

3 結(jié)論

采用1-甲基環(huán)丙烯結(jié)合PBI保鮮膜氣調(diào)處理香蕉，除了硬度和可滴定酸指標(biāo)外，香蕉貯藏效果均比其他處理組效果好，可有效延緩可溶性固形物的上升，抑制病情指數(shù)及轉(zhuǎn)黃指數(shù)的增加，保持較低的POD酶活性。這是因為1-甲基環(huán)丙烯競爭性與乙烯受體結(jié)合，抑制了乙烯對香蕉的作用，再加上低溫條件下氣調(diào)袋自主調(diào)節(jié)O2與CO2的濃度，從而有效地延緩了香蕉在貯藏過程中對營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，維持了香蕉較好的貯藏品質(zhì)。后續(xù)可從1-甲基環(huán)丙烯結(jié)合氣調(diào)袋對香蕉代謝的影響方面揭示其保鮮機(jī)理。