李奕星 ,陳 嬌 ,李芬芳 ,馬伏寧 ,洪克前 ,袁德保 ,*
(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院,??趯嶒炚?,海南省香蕉遺傳改良重點實驗室,海南 ???571101;2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院,南亞熱帶作物研究所,海南省熱帶園藝產(chǎn)品采后生理與保鮮重點實驗室,廣東 湛江 524091)
荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是我國華南產(chǎn)量最大的水果之一,在熱區(qū)農(nóng)業(yè)中占有重要地位,其中無核荔枝具有核小或者無核,果實色澤鮮艷、風味上乘等特點,屬荔枝中的珍品,也是我國特有的水果資源,深受消費者的喜愛。因其在高溫高濕季節(jié)成熟,有著特殊的果實結構,且果實采后生理代謝活動依然旺盛,使其很容易被病原菌侵染,發(fā)生褐變腐爛[1]。與其他荔枝品種相比,無核荔枝更不耐貯藏[2-4]。目前,生產(chǎn)上常用的荔枝保鮮方式是泡沫盒+冰,而這種方法很容易導致果實浸漬褐變[5]。由于無核荔枝獨特的地域性,其采后保鮮研究少有報道。因此,隨著無核荔枝種植面積的不斷擴大,研究安全有效的保鮮技術,對其生產(chǎn)、貯運、銷售具有深遠的意義。
ClO2是國際上公認的安全、無毒、無殘留、無“三致”(致癌、致畸、致突變)效應的果蔬殺菌劑及食品保鮮劑[6]。1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是一種新型的乙烯受體抑制劑[7],可以延緩果實衰老[8]。據(jù)報道,適宜濃度的ClO2處理可以較好維持荔枝的貯藏品質[9],1-MCP結合氣調處理也能延長荔枝的貨架期[10-11]。目前,已有采用ClO2結合1-MCP 處理延長果蔬采后貨架期品質的相關報道。本試驗以無核荔枝為研究對象,探索ClO2和1-MCP 處理對其常溫貯藏的保鮮效果,以期為無核荔枝的采后保鮮技術提供理論依據(jù)。
1.1.1 材料與試劑
“金澄”無核荔枝,購于海南省澄邁縣金澄荔枝園,2019 年 7 月 1 日凌晨采摘后,4 h 內(nèi)泡沫箱打包運回實驗室,挑選出大小一致、無病蟲害、無褐變及無損傷的果實,且留長約1 cm 果蒂。
ClO2(有效成分10%),購于北京華龍星宇科技發(fā)展有限公司;1-MCP (有效成分0.014%),購于美國FloraLife 公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),購于梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司。
1.1.2 儀器與設備
CR400 型色差計,購于日本Konica Minolta 公司;TDDS-307A 型電導率儀,購于上海雷磁儀器有限公司;MASTER-53T 型手持性折光儀,購于日本Atago公司;聚乙烯(PE)袋,規(guī)格為20 cm×30 cm,單面厚度0.03 mm。
1.2.1 處理方法
在前期預試驗的基礎上,試驗共設置3 個處理組和一個對照組,分別為:ClO2處理,使用60 mg/L ClO2溶液浸泡無核荔枝2 min 后清水沖洗,晾干裝袋;1-MCP 處理,清水浸泡無核荔枝2 min,晾干裝袋,袋中放置一包用水浸濕的 1-MCP(0.150 g);ClO2結合1-MCP(ClO2+1-MCP)處理,使用 60 mg/L ClO2溶液浸泡無核荔枝2 min 后清水沖洗,晾干裝袋,袋中放置一包用水浸濕的1-MCP(0.150 g);對照處理(CK),清水浸泡無核荔枝2 min,晾干裝袋。
每個處理設置3 個平行,每袋24 個果實,橡皮筋將袋口繞3 圈扎緊,于常溫(25±2)℃、相對濕度85%~90%條件下貯藏,每2 d 進行一次指標檢測。
1.2.2 測定項目與方法
1.2.2.1 好果率
參照Zhang 等[12]的方法計算荔枝的好果率,以無任何褐變腐爛的果實定為好果。
好果率(%)=無褐變果實個數(shù)/果實總個數(shù)×100
1.2.2.2 可溶性固形物含量
參照李奕星等[13]的方法測定。
1.2.2.3 果皮褐變指數(shù)
參照Zhang 等[12]的方法統(tǒng)計計算。荔枝果皮褐變指數(shù)依據(jù)果皮褐變面積進行評價,分為以下幾個等級:0 級為無褐變,1 級為褐變面積<1/3,2 級為 1/3≤褐變面積<1/2,3 級為 1/2≤褐變面積<1,4 級為全部褐變。
1.2.2.4 果皮色澤
參照李奕星等[13]的方法測定色澤參數(shù) L*、a*、b*。
1.2.2.5 果皮相對電導率
參照Chen 等[14]的方法測定。
1.2.2.6 果皮多酚含量及抗氧化能力
參照Unal 等[15]的方法測定果皮多酚含量;參照Duan 等[16]的方法測定果皮抗氧化能力(DPPH 自由基清除率、還原力)。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
所有試驗重復3 次,結果用“平均值±標準偏差”表示,使用SPSS 19.0 軟件進行統(tǒng)計分析。
好果率可以快速簡單地評價果實的商品價值和品質。由圖1 可以看出,貯藏0~2 d,1-MCP 處理組和ClO2+1-MCP 處理組果實好果率都維持在100%,沒有出現(xiàn)褐變,ClO2處理組的好果率也高達98.6%,而對照組僅為86.1%;直至貯藏6 d 時,3 個處理組的好果率都顯著高于對照組(P<0.05);貯藏8 d 時,ClO2處理組、1-MCP 處理組、對照組的所有果實都出現(xiàn)了不同程度的褐變,ClO2+1-MCP 處理組的好果率為5.60%,高于其他組。說明3 種處理都能有效延緩果實的褐變,其中ClO2結合1-MCP 處理效果最為顯著。
圖1 不同處理對荔枝好果率的影響Fig.1 Effects of different treatments on healthy fruit rates of litchis
可溶性固形物是果實風味品質的重要指標之一,含量越高則口感越好。在貯藏期內(nèi),不同處理對荔枝果肉可溶性固形物的影響見圖2。隨著貯藏時間的延長,處理組和對照組果肉的可溶性固形物含量呈下降趨勢。荔枝采后果肉的可溶性固形物含量為16.0%,貯藏結束時(8 d),ClO2處理組、1-MCP 處理組、ClO2+1-MCP 處理組及對照組的果肉可溶性固形物含量分別為 13.9%、14.3%、14.6%、12.9%,3 個處理組顯著高于對照組(P<0.05)。因此,3 個處理均能有效抑制荔枝果肉中可溶性固形物的含量下降。
圖2 不同處理對荔枝果肉可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on soluble solid contents of litchi fruit pulps
2.3.1 不同處理對荔枝果皮褐變指數(shù)的影響
由于果實衰老及真菌侵染,荔枝極易褐變,因此也就有了“一日色變”的說法。由圖3 所示,貯藏2 d后,對照組荔枝果皮褐變指數(shù)便迅速上升;貯藏6 d時,對照組荔枝果皮褐變指數(shù)顯著高于3 個處理組(P<0.05),而3 個處理組之間無顯著差異。貯藏結束時,對照組果皮褐變指數(shù)為0.73,顯著高于ClO2處理組(0.62)、1-MCP 處理組(0.59)與 ClO2+1-MCP 處理組(0.50)(P<0.05),ClO2處理組與 1-MCP 處理組均顯著高于ClO2+1-MCP 處理組(P<0.05)。結果表明,相對于 ClO2或 1-MCP 單獨處理,ClO2+1-MCP 處理可以更顯著地抑制荔枝果皮的褐變。
圖3 不同處理對荔枝果皮褐變指數(shù)的影響Fig.3 Effects of different treatments on browning indices of litchis
2.3.2 不同處理對荔枝果皮色澤參數(shù)的影響
荔枝鮮紅色的色澤是深受消費者喜愛的原因之一,直接影響其商品價值。在貯藏期內(nèi),不同處理對荔枝果皮色澤的影響如圖 4 所示??傮w來說,L*、a*、b*值隨著貯藏時間的延長均呈下降趨勢(ClO2+1-MCP 組b*值除外),說明果實亮度降低,暗度增加,紅色成分減少,藍綠色成分增加,這與果皮的鮮紅色逐漸褪去和褐變有關。整個貯藏期內(nèi),ClO2+1-MCP 處理組的L*、a*、b*值始終高于另外兩個處理組及對照組,且與對照組之間差異顯著(P<0.05)。貯藏結束時(8 d),ClO2處理組與1-MCP 處理組的L*值顯著高于對照組(P<0.05),而 ClO2處理組與 1-MCP 處理組之間的差異并不顯著。結果表明,ClO2+1-MCP 處理可以更有效抑制荔枝花色素苷降解,維持果實鮮艷的色澤。
2.3.3 不同處理對荔枝果皮相對電導率的影響
圖4 不同處理對荔枝果皮色澤的影響Fig.4 Effects of different treatments on color parameters of litchi fruit pericarps
一般利用相對電導率表示細胞膜滲透率以及細胞膜受到傷害的程度[17],相對電導率越大,表明細胞衰老和破壞的程度越高。如圖5 所示,在貯藏期內(nèi),所有荔枝果皮的相對電導率都呈上升趨勢,且對照組顯著高于 3 個處理組(P<0.05)。貯藏 4 d 時,ClO2處理組、1-MCP 處理組與ClO2+1-MCP 處理組也呈現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。貯藏8 d 時,對照組果皮相對電導率高達94.29%,而ClO2處理組、1-MCP 處理組和ClO2+1-MCP 處理組分別為67.52%、73.34%和61.52%。由此可見,3 個處理均能抑制荔枝相對電導率的升高,較好地維持果皮細胞膜的完整性。
圖5 不同處理對荔枝果皮相對電導率的影響Fig.5 Effects of different treatments on relative conductivities of litchi fruit pericarps
2.3.4 不同處理對荔枝果皮多酚含量及抗氧化能力的影響
多酚是果蔬的天然抗氧化劑,具有清除自由基、延緩脂質氧化降解等多種生物學效應。由圖6 可知,在貯藏期內(nèi),荔枝果皮多酚含量均呈先上升再下降趨勢,這與荔枝采后完全成熟、隨之逐漸褐變腐爛有關。貯藏 2 d 時,1-MCP 處理組、ClO2+1-MCP 處理組和對照組的果皮多酚含量達到最高值,ClO2處理組多酚含量在貯藏4 d 時到達最高值,之后呈下降趨勢,對照組一直顯著低于3 個處理組(P<0.05)。貯藏結束時(8 d),ClO2處理組、1-MCP 處理組、ClO2+1-MCP處理組和對照組的果皮多酚含量分別為2.55、2.31、2.63、2.10 mg/g,說明3 個處理能有效抑制果皮多酚的降解,特別是ClO2+1-MCP 處理效果最佳。
圖6 不同處理對荔枝果皮多酚含量的影響Fig.6 Effects of different treatments on polyphonic contents of litchi fruit pericarps
不同處理對荔枝果皮DPPH 自由基清除能力的影響見圖7。在貯藏期內(nèi),各處理組和對照組荔枝果皮的DPPH 自由基清除率均呈先上升再下降趨勢。貯藏0~4 d,各組間差異并不顯著。貯藏6 d 后,對照組的DPPH 自由基清除率迅速下降,而ClO2+1-MCP 處理組顯著高于其他兩個處理組及對照組(P<0.05)。上述試驗結果說明3 種處理均能保持荔枝果皮較強的抗氧化能力,特別是ClO2+1-MCP 處理的效果最佳。
由圖8 可見,在貯藏期內(nèi),各處理組和對照組荔枝果皮還原力也呈先上升再下降趨勢。貯藏4 d 后,對照組的還原力迅速下降,顯著低于3 個處理組(P<0.05)。貯藏結束時(8 d),ClO2處理組、1-MCP 處理組、ClO2+1-MCP 處理組和對照組的荔枝果皮還原力分別為 3.13、3.01、3.27 和 2.86。
圖7 不同處理對荔枝果皮DPPH 自由基清除能力的影響Fig.7 Effects of different treatments on DPPH free radical scavenging capacity of litchi fruit pericarps
圖8 不同處理對荔枝果皮還原力的影響Fig.8 Effects of different treatments on reducing power of litchi fruit pericarps
果實外觀色澤是其品質性狀的重要指標之一,良好的色澤能提高果實的商品性。荔枝因其誘人的色澤,獨特的風味,深受消費者喜愛。然而,荔枝誘人的果皮極易褪色與褐變,這在很大程度上限制了荔枝的長期貯運,同時導致其貨架期短、商品價值低。
本研究以無核荔枝為試材,在單獨使用1-MCP和ClO2處理的基礎上,研究1-MCP 與ClO2結合處理對采后無核荔枝貯藏期間品質與生理生化的影響。結果表明:與對照相比,1-MCP 和ClO2單獨處理均能有效抑制好果率下降與褐變指數(shù)上升,保持果實色澤參數(shù)、可溶性固形物含量、細胞膜滲透率,維持多酚含量及抗氧化能力。前人研究也表明,采用1-MCP和ClO2進行單獨處理可延緩果實的衰老進程,保持果實的貯藏品質,延長貯藏期[18-21]。1-MCP 在果蔬保鮮方面廣泛應用,取得了很好的保鮮效果,但在抑制病原菌侵染方面效果并不顯著,還可能會增加腐爛的程度[22-24]。為了克服抗菌方面的缺點,進一步加強和改善1-MCP 對果蔬采后的保鮮效果,國內(nèi)外很多學者對1-MCP 的復合保鮮劑進行了研究。ClO2具有很強的殺菌能力,在果蔬貯藏保鮮領域也備受關注,但有可能會導致果蔬外觀損傷[25]。已有研究表明,使用1-MCP 和 ClO2復合處理采后草莓[25]、櫻桃[26]和葡萄[27]比單獨使用的保鮮作用更加顯著。我們也發(fā)現(xiàn),與1-MCP 和ClO2單獨處理相比,ClO2浸泡之后再進行1-MCP 處理能更明顯地保持果實的好果率,抑制褐變指數(shù)及細胞膜滲透率的上升,有效維持可溶性固形物含量、多酚含量及抗氧化能力。
綜上所述,ClO2結合1-MCP 處理能有效維持無核荔枝采后常溫貯藏期間的果實品質,具有潛在的應用價值和廣闊的應用前景。