郭雪松，田麗波，商 桑

(1.海南大學 園藝學院，海南省熱帶園藝作物品質調(diào)控重點實驗室，海南 ?？?70228；2.海南大學 生命科學學院，海南 ?？?70228)

豇豆()又稱豆角、角豆等，一年生纏繞草本植物。豇豆是夏、秋季的一種大宗蔬菜，具有味道鮮美、營養(yǎng)價值高、富含維生素等特點，在中國各地區(qū)廣泛種植，并且深受廣大消費者喜愛。豇豆采后呼吸代謝強而不耐貯藏，常溫下貯藏期只有2～3 d，易出現(xiàn)萎蔫、銹斑等現(xiàn)象，嚴重時會導致腐爛，造成巨大經(jīng)濟損失。李昌寶等研究發(fā)現(xiàn)，采后茉莉酸甲酯熏蒸處理能顯著降低豇豆的銹斑指數(shù)、呼吸強度、丙二醛含量，維持較高的原果膠含量，可以有效地維持豇豆貯藏品質。鄭秋麗等研究發(fā)現(xiàn)，使用0.2 mmol·L精胺處理豇豆能有效減緩豇豆感官品質和葉綠素含量的下降，維持了較高的過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性，延長豇豆的貨架期。

丙二酸(malonic acid)又稱縮蘋果酸，分子式CHO，可作為琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑，阻斷三羧酸循環(huán)，抑制呼吸作用，減少由于呼吸代謝產(chǎn)生的自由基，保護了膜系統(tǒng)；另外丙二酸可能促進了Mg-卟啉的合成，抑制了葉綠素的分解；也可能在膜系統(tǒng)受到損傷后，通過可溶性糖和脯氨酸含量的增加來進行滲透調(diào)節(jié)，降低植物自身受到的損傷程度。目前，丙二酸在韭黃、韭薹、芹菜、沙芥等蔬菜保鮮以及對大豆種子萌發(fā)和幼苗生長的影響方面得到了應用。王樂研究表明，丙二酸能有效地抑制韭黃的呼吸作用，延緩SOD活性的降低，延長韭黃的貯藏期，且作為保鮮劑使用時的最適濃度為300 mg·L，最適處理時間為30 s；用300 mg·L丙二酸處理芹芽，可以抑制芹芽呼吸強度，降低失重率等，延長芹芽的保鮮期；張曉艷等研究發(fā)現(xiàn)，使用不同質量濃度丙二酸處理沙芥，其能夠抑制沙芥的呼吸強度，有效延緩蛋白質、維生素C等營養(yǎng)物質的損失。目前國內(nèi)外主要將丙二酸用于醫(yī)藥中間體、香料等，而對其在果蔬采后貯藏保鮮的研究報道相對較少，丙二酸在豇豆保鮮研究中的應用尚未報道。

本研究以不同濃度丙二酸作為保鮮劑處理豇豆，通過銹斑指數(shù)及相關生理生化指標的測定，研究丙二酸對豇豆保鮮效果的影響，以期為豇豆保鮮技術的研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

之豇-28豇豆，采收于海口市西秀鎮(zhèn)蔬菜基地，采用自然降溫冷卻方法進行預冷，2 h內(nèi)運回實驗室，選成熟度基本一致、無病蟲害、長短均勻、無機械傷的豇豆作為試驗材料。

丙二酸為分析純試劑(AR)，純度為99.5%，生產(chǎn)廠家為麥克林。

1.2 試驗方法

1.2.1 處理

用蒸餾水清洗后的豇豆分為5組，分別放入0(CK)、100、200、300、400 mg·L的丙二酸溶液中，于常溫下浸泡30 s，取出后自然晾干，置于平均溫度8.5 ℃氣候箱中預冷7 h后按每把500 g捆扎，裝入特種塑料薄膜包裝袋(哈爾濱塑料廠生產(chǎn)，規(guī)格為37.0 cm×30.5 cm，厚度為0.02 mm)，距袋口2 cm處用普通皮筋扎緊，每個處理3次重復，每個重復3把，并放置于平均溫度(8±2)℃、相對濕度(80±5)%的人工氣候箱中貯藏，進行銹斑指數(shù)、失重率測定的豇豆單獨放置。每隔3 d測定1次相關指標，每個處理3次重復。

1.2.2 指標測定

貯藏第12天時調(diào)查豇豆銹斑級別，計算銹斑指數(shù)。隨機取10根豇豆，觀察豇豆表面銹斑面積占整個豇豆表面積的百分比，銹斑分為0、1、2、3、4共5個級別，分級標準參考陳剛等的方法，0級為無銹斑；1級為銹斑面積<10%；2級為銹斑面積10%～25%；3級為銹斑面積 25%～50%；4級為銹斑面積>50%。失重率采用質量法計算。可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍G-250法?？扇苄蕴呛康臏y定采用蒽酮比色法。維生素C(V)含量的測定采用2，6-二氯靛酚滴定法。葉綠素和纖維素含量的測定采用李合生的分光光度法和硫酸-蒽酮比色法。過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性采用曹建康等的愈創(chuàng)木酚法和鄰苯二酚法測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel和SPSS19.0對數(shù)據(jù)進行處理和分析，采用ANOVA進行鄧肯式差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度丙二酸處理對豇豆銹斑指數(shù)的影響

如圖1所示，豇豆貯藏12 d后，丙二酸處理的樣品銹斑指數(shù)均顯著(<0.05)低于對照，200 mg·L丙二酸處理的豇豆銹斑指數(shù)最低(25.06%)，較對照降低8.65百分點，300 mg·L丙二酸處理較對照降低6.89百分點，100 mg·L丙二酸處理較對照降低5.11百分點，400 mg·L丙二酸處理較對照降低2.44百分點，200 mg·L處理和300 mg·L丙二酸處理銹斑指數(shù)差異不顯著(>0.05)。說明適宜濃度的丙二酸溶液能有效地減少豇豆貯藏中銹斑現(xiàn)象的發(fā)生，有利于保持豇豆的外觀品質和商品性狀。在各處理中200、300 mg·L丙二酸溶液的保鮮效果較好。

不同處理間沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 不同濃度丙二酸處理對豇豆失重率的影響

如表1所示，隨貯藏時間的延長，不同濃度丙二酸處理的豇豆失重率均呈上升趨勢，且處理的上升趨勢始終低于對照。12 d時，100、200、300、400 mg·L丙二酸處理的失重率較對照分別降低1.05、1.27、1.40、0.77百分點，300 mg·L處理的失重率僅為2.03%，與對照呈顯著差異(<0.05)。表明丙二酸處理能有效地防止豇豆在貯藏期間失重。

表1 不同濃度丙二酸處理對豇豆失重率的影響

2.3 不同濃度丙二酸處理對豇豆葉綠素含量的影響

由表2可知，在貯藏期間豇豆的葉綠素含量呈下降趨勢。貯藏12 d時，100、200、300 mg·L處理的葉綠素含量較對照分別高30.77%、30.77%、61.54%，300 mg·L處理組的葉綠素含量始終高于其他處理，且與對照差異顯著(<0.05)；說明適當濃度的丙二酸處理在豇豆貯藏過程中能有效抑制葉綠素分解，以300 mg·L丙二酸處理的效果較為明顯。

表2 不同濃度丙二酸處理對豇豆葉綠素含量的影響

2.4 不同濃度丙二酸處理對豇豆(豆莢、豆粒)可溶性蛋白含量的影響

由表3可知，在整個貯藏過程中豇豆豆莢可溶性蛋白含量逐漸降低，但丙二酸處理始終高于對照，貯藏6～12 d，300 mg·L處理豆莢可溶性蛋白含量顯著(<0.05)高于對照組；貯藏12 d，300 mg·L處理豆莢可溶性蛋白含量最高，比對照高68.49%。

表3 不同濃度丙二酸處理對豇豆豆莢可溶性蛋白含量的影響

由表4可知，在貯藏過程中豇豆豆粒可溶性蛋白含量呈下降趨勢。貯藏的前9 d丙二酸處理豆?？扇苄缘鞍缀渴冀K高于對照；貯藏3～12 d，300 mg·L處理組豆?？扇苄缘鞍缀匡@著高于(<0.05)或高于對照的22.76%、45.80%、15.89%、6.42%，表明適宜濃度的丙二酸可以有效地保持豇豆的可溶性蛋白含量，延緩可溶性蛋白降解，保持較高的營養(yǎng)價值。

表4 不同濃度丙二酸處理對豇豆豆粒可溶性蛋白含量的影響

2.5 不同濃度丙二酸處理對豇豆(豆莢、豆粒)可溶性糖含量的影響

由表5可知，豇豆豆莢的可溶性糖含量在貯藏期間迅速下降。200、300 mg·L丙二酸處理豆莢可溶性糖含量始終高于對照；貯藏12 d，400 mg·L處理組豆莢可溶性糖含量最高(0.68%)，顯著(<0.05)高于對照組(0.40%)，但和200、300 mg·L處理無顯著差異。

表5 不同濃度丙二酸處理對豇豆豆莢可溶性糖含量的影響

由表6可知，豇豆豆粒的可溶性糖含量在貯藏過程中呈下降趨勢。在貯藏期間，除3 d外，丙二酸處理的可溶性糖含量均高于對照；貯藏12 d，300 mg·L處理可溶性糖含量顯著高于對照(<0.05)，而其他3個處理均和對照組無顯著差異。表明適宜濃度的丙二酸可以有效地抑制可溶性糖的分解，且300 mg·L丙二酸處理效果較為明顯。

表6 不同濃度丙二酸處理對豇豆豆粒可溶性糖含量的影響

2.6 不同濃度丙二酸處理對豇豆維生素C含量的影響

從表7可知，豇豆維生素C含量在貯藏過程中呈下降趨勢。在貯藏期間，300、400 mg·L丙二酸處理豇豆維生素C含量始終高于對照；貯藏9～12 d，300 mg·L丙二酸處理維生素C含量分別較對照增加10.83%、7.21%，且與對照呈顯著差異(<0.05)，而其他3個處理均與對照無顯著差異。表明在豇豆貯藏過程中，適宜濃度的丙二酸處理在一定程度上減少了維生素C的損失，從而有效地保持了豇豆的營養(yǎng)價值，尤其以300 mg·L丙二酸處理表現(xiàn)最好。

表7 不同濃度丙二酸處理對豇豆維生素C含量的影響

2.7 不同濃度丙二酸處理對豇豆纖維素含量的影響

由表8可知，隨著貯藏時間的延長，豇豆的纖維素含量呈上升趨勢。在貯藏期間，300 mg·L丙二酸處理組豇豆纖維素含量均顯著(<0.05)低于對照組；貯藏12 d，300 mg·L丙二酸處理組的纖維素含量僅為對照組的82.10%，其他3個處理組均和對照組無顯著差異(>0.05)。表明300 mg·L丙二酸處理能延緩纖維素含量上升，延緩纖維化進程，提高豇豆的食用適口性。

表8 不同濃度丙二酸處理對豇豆纖維素含量的影響

2.8 不同濃度丙二酸處理對豇豆PPO活性的影響

由表9可知，除100 mg·L丙二酸處理呈上升后下降外，豇豆PPO活性總體呈上升趨勢，但在貯藏期間，丙二酸處理的PPO活性始終低于對照。貯藏12 d時，除100 mg·L丙二酸處理外各處理的豇豆的PPO活性達到峰值，其中對照的PPO活性最大，100 mg·L丙二酸處理的PPO活性最低，僅為對照PPO活性的64.63%；6～12 d時，300、400 mg·L丙二酸處理，顯著低于對照，尤其是300 mg·L丙二酸處理貯藏期間PPO活性變化比較平穩(wěn)，活性分別較對照降低28.87%、17.46%和19.56%。表明適宜濃度的丙二酸能較好地抑制PPO活性的上升，延長豇豆的貯藏保鮮期，尤其以300 mg·L丙二酸處理表現(xiàn)最好。

表9 不同濃度丙二酸處理對豇豆PPO活性的影響

2.9 不同濃度丙二酸處理對豇豆POD活性的影響

由表10可知，所有處理的POD活性均在6 d達到峰值然后下降；100 mg·L丙二酸處理的POD活性在3～12 d始終顯著高于對照(<0.05)，在峰值時較對照增加133.29%；200 mg·L丙二酸處理的POD活性在6～12 d顯著高于對照組(<0.05)，在峰值時較對照增加155.67%；300、400 mg·L丙二酸處理在貯藏期間POD活性一直比較平穩(wěn)。表明適宜濃度的丙二酸能提高或保持豇豆POD活性，有效清除自由基，延緩衰老。

表10 不同濃度丙二酸處理對豇豆POD活性的影響

3 討論與結論

豇豆采摘后若不及時處理，會因呼吸和失水而萎蔫、產(chǎn)生銹斑，甚至腐爛。失重率是果蔬保鮮的一個重要指標，失重主要是由蒸騰、呼吸作用引起，進而降低果蔬飽滿度、色澤和商品性。呼吸強度強弱與果蔬貯藏期密切相關。丙二酸與琥珀酸結構類似，它與琥珀酸脫氫酶結合時，使琥珀酸無法和該酶結合反應脫羧，使呼吸作用中的檸檬酸循環(huán)無法正常進行，從而抑制細胞的呼吸作用。采后用適宜濃度的丙二酸處理豇豆能有效地減少銹斑的產(chǎn)生，降低銹斑指數(shù)，且有效地降低豇豆的失重率。這與李昌寶等分別利用茉莉酸甲酯、乙烯、1-甲基環(huán)丙烯熏蒸處理豇豆，均可以在一定程度上抑制豇豆銹斑率的上升和水分的散失相一致，有可能與丙二酸是一種中強酸，有一定的殺菌作用有關系。

果蔬采后隨著自身的生理代謝及衰老，維生素C、蛋白質、可溶性糖等營養(yǎng)成分的含量下降，果蔬品質逐漸下降。維生素C能代謝掉新陳代謝產(chǎn)生的自由基，延緩果蔬成熟衰老的速度，是衡量果蔬品質的一個重要指標；蛋白質是構成果蔬中酶的重要組成部分，參與多種生理生化代謝過程的調(diào)控，同時也是衡量果蔬品質和營養(yǎng)的重要指標之一。從維生素C、蛋白質、可溶性糖含量變化來看，使用適宜濃度丙二酸處理豇豆，在一定程度上減少了維生素C的損失，且300 mg·L丙二酸可以有效地抑制豆莢、豆?？扇苄缘鞍缀涂扇苄蕴呛康南陆?。張曉艷等在利用丙二酸處理沙芥和斧形沙芥的研究中也證實，300 mg·L丙二酸處理的沙芥和斧形沙芥中的維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于其他處理組。

葉綠素含量決定了豇豆的色澤，綠色的消褪，意味著豇豆品質的下降；纖維素含量的變化可以判斷豇豆的衰老程度，是衡量豇豆品質的一個重要指標。使用不同濃度丙二酸處理豇豆，在一定程度上延緩了葉綠素的下降和纖維素的上升，其中300 mg·L丙二酸的處理效果較好，可能與丙二酸促進了Mg-卟啉的合成、抑制了葉綠素降解有關，另外丙二酸是中強酸，對纖維素合成酶的活性有一定的抑制作用，所以延緩了纖維素的上升。

PPO是參與果蔬酶促褐變反應的主要酶，可催化酚類物質氧化成醌類物質，引起組織褐變，造成變質和腐爛，一定濃度丙二酸處理豇豆，可以有效地抑制PPO活性的上升，可能與有機酸能夠維持豇豆中抗壞血酸等生物還原劑保持穩(wěn)定有關。POD是酶促防御系統(tǒng)的關鍵酶，能清除組織內(nèi)過剩的自由基，提高豇豆的抗逆性。POD活性在豇豆貯藏初期活性升高，是受脅迫后產(chǎn)生的應激反應，氧化產(chǎn)物積累到一定程度，抗氧化酶不能正常發(fā)揮作用活性降低，膜脂過氧化程度增強，膜系統(tǒng)遭到破壞。丙二酸處理間接抑制了豇豆貯藏期間的呼吸強度，減少了由于呼吸代謝產(chǎn)生的自由基，因此一定濃度(300、400 mg·L)丙二酸處理，豇豆的POD活性升高和降低的趨勢較為緩和。

丙二酸處理有效維持了豇豆的外觀品質，延緩豇豆銹斑指數(shù)、失重率、纖維素含量的提高，抑制葉綠素、維生素C、可溶性蛋白質、可溶性糖含量的降低，抑制了多酚氧化酶活性，保持了抗氧化酶活性，從而可以保持豇豆的營養(yǎng)品質；其中以300 mg·L丙二酸處理效果最好。