袁 榕，聶煜冬，黎星延，朱 毅，姜 悅，劉漢美，潘永貴

（海南大學食品科學與工程學院，海南海口 570228）

粉蕉（MusaABB Pisang Awak）屬于香蕉的主要種類之一[1-2]，是典型的呼吸躍變型果實。由于乙烯作用，粉蕉果實在收獲后迅速軟化，加速了粉蕉采后品質(zhì)劣變[3]。而且粉蕉果皮更薄，果肉柔軟，采后成熟更快[2]。因此，保持采后粉蕉果實硬度是粉蕉果實貯藏中需要解決的重點問題之一。已有研究發(fā)現(xiàn)，可以通過1-MCP處理[4]和薄膜包裝[5]等方法來延緩粉蕉果實硬度的下降。

硫化氫（Hydrogen sulfide，H2S）是一種無色易燃的氣體，是繼一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）之后動植物中的第三大信號分子[6]。近年來，H2S作為一種內(nèi)源性抗氧化氣體信號分子，已被用于改善水果、蔬菜和花卉采后脅迫和延緩衰老[7]。已有研究表明，H2S處理能夠延緩桃[8]、鮮切獼猴桃[9]、草莓[10]和番茄[11]等果實的軟化衰老，且對香蕉果實細胞內(nèi)能量[12]、抗氧化系統(tǒng)[13]和抗冷性[14]等方面均有影響。

由此可見，H2S在延長果蔬貨架期和延緩貯藏期間的成熟衰老等方面具有很好的作用，在果蔬保鮮方面具有潛在的應用前景。然而，目前關于采后粉蕉果實成熟衰老的研究較少，而H2S處理對采后粉蕉果實成熟軟化的影響更是鮮有研究。為此，本研究以海南本地粉蕉果實為試材，研究不同濃度的外源H2S處理對采后粉蕉果實貯藏品質(zhì)的影響，以期為H2S處理在粉蕉果實貯藏保鮮中的應用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

香蕉 品種為粉蕉，采自海南省?？谑谐芜~縣美豐西香蕉種植園，所有采收的粉蕉表皮呈亮綠色作為采收成熟度，粉蕉果實采收后于2 h內(nèi)運回實驗室，并置于14 ℃條件下預冷；然后選取大小均勻、成熟度一致、無病蟲害、無機械傷的果實為試材；硫氫化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀 上海麥克林生化科技有限公司；咪鮮胺錳鹽 美國富美實公司；氫氧化鈉廣州化學試劑廠；所有試劑 均為分析純。

HWS-300智能生化培養(yǎng)箱 浙江托普儀器有限公司；AGILENT 7890A氣相色譜儀 美國安捷倫公司；TA.XT plus質(zhì)構儀 英國Stable公司；CR-400色差儀 日本Konica Minolta公司；PAL-1數(shù)顯糖度計 日本Atago公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋常州奧華儀器有限公司；TGL-16M高速冷凍離心機

上海盧湘儀離心機儀器有限公司；Synergy HT酶標儀 美國BioTek公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原材料處理 將粉蕉果實用濃度為1 g/L的咪鮮胺錳鹽溶液浸泡2 min進行殺菌，晾干后分成4組，每組120個果實。分別置于含有不同濃度的H2S供體NaHS溶液（0、0.3、0.6和0.9 mmol/L）的保鮮盒內(nèi)，每個保鮮盒中含有200 mL的NaHS溶液。粉蕉果實和NaHS溶液之間用帶孔瓷板隔開，每24 h更換一次溶液，粉蕉果實始終處于H2S熏蒸狀態(tài)下直至貯藏結(jié)束。保鮮盒統(tǒng)一放置在15 ℃，濕度85%～90%下貯藏16 d，每隔三天拍照記錄并取樣測定相關生理生化指標，所有實驗平行3次。

1.2.2 測定指標和方法

1.2.2.1 硬度 粉蕉果皮和果肉硬度均采用質(zhì)構儀測定。每個處理組取3根粉蕉果實測定其中間部位，采用P/2探頭，測試速度為1 mm/s，穿測深度為6 mm。測定時粉蕉果實保留果皮，探頭穿刺果皮時和繼續(xù)穿刺果肉時產(chǎn)生的力，分別為果皮硬度和果肉硬度。每根粉蕉測定3次，最終結(jié)果取平均值，單位采用N表示。

1.2.2.2 色澤 粉蕉果皮顏色采用色差儀測定[15]。取3根粉蕉，分別在其中間部位選取三個點，測定其顏色的L*、a*、b*值。

1.2.2.3 失重率 取3根粉蕉，標記后連續(xù)稱重，計算失重率。

式中：m1表示初始香蕉重量，g；m2表示取樣當天測的同一香蕉重量，g。

1.2.2.4 褐變指數(shù) 參照吳寧[16]的方法，稱取粉蕉果肉勻漿4 g，按1:4的比例（M/V）加入蒸餾水研磨。采用7000 r/min離心12 min。取上清液，用蒸餾水作為空白，在420 nm波長處測定吸光度值，以A420表示褐變指數(shù)。

1.2.2.5 可溶性固形物（TSS）含量 采用糖度計進行測定。稱取粉蕉果肉勻漿5 g，于7000 r/min離心10 min，取上清液，利用數(shù)顯糖度計測定，單位采用 %表示。

1.2.2.6 可滴定酸（TA）含量 采用氫氧化鈉溶液滴定法測定。稱取20 g果肉勻漿用蒸餾水定容，搖勻后過濾，滴加酚酞，用已標定的氫氧化鈉溶液進行滴定，最終滴定溶液變成粉紅色且30 s不褪色，記錄此刻氫氧化鈉滴定液體積，每個處理重復3次。測定結(jié)果以蘋果酸換算，折算系數(shù)為0.067。

1.2.2.7 呼吸速率和乙烯釋放速率 呼吸速率參照Hu等[17]的方法，隨機選取3根粉蕉果實，稱重后分別置于2.25 L塑料容器中密封靜置30 min，使用紅外二氧化碳氣體分析儀探針插入容器測定容器內(nèi)CO2含量，單位采用mg CO2/（kg FW·h）表示；乙烯釋放速率參照王甲水等[18]的方法進行測定。隨機選取2根粉蕉，稱重后放入密閉性良好的容器中，在室溫下放置1 h，抽取1 mL的氣體試樣，用氣相色譜儀測定。色譜條件：氫火焰離子化檢測器（FID），柱溫60 ℃，前檢測器溫度300 ℃，載氣N2，流速25 mL/min。根據(jù)標準氣體計算果實乙烯生成速率，單位為

μL/（kg FW·h）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析均采用IBM SPSS Statistics 22軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。利用Duncan式多重比較對差異顯著性進行分析（P＜0.05表示差異顯著；P＜0.01表示差異極顯著），用Origin 9.1軟件作圖。所有試驗重復三次，實驗結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫化氫對采后粉蕉果實硬度影響

對于香蕉類果實而言，減緩果實軟化是保持果實品質(zhì)的主要目的。如圖1所示，采后粉蕉果實的果皮硬度和果肉硬度在貯藏期間均呈下降趨勢。在貯藏期內(nèi)，未采用H2S處理的果皮和果肉隨著貯藏時間延長均呈快速下降趨勢。其中，果皮硬度在貯藏末期（第16 d）時，其硬度只有初期的22.19%，而果肉硬度在貯藏到第8 d時其硬度已經(jīng)只有0.823 N；與此同時，經(jīng)H2S處理的粉蕉果實果皮和果肉硬度下降速率均明顯減緩。其中，對于果皮而言，在貯藏前12 d內(nèi)，經(jīng)過H2S處理的粉蕉果皮硬度下降較為緩慢，到第12 d時，0.3、0.6和0.9 mmol/L NaHS處理的粉蕉果皮硬度分別下降了34.62%、23.41%和26.63%，而同期，對照組果皮硬度下降了 48.19%；且在此階段0.6和0.9 mmol/L處理組之間硬度變化沒有顯著性差異（P＞0.05），但隨后均出現(xiàn)快速下降。到貯藏結(jié)束時0.3和0.9 mmol/L處理的粉蕉果皮硬度與對照組之間已經(jīng)沒有顯著性差異（P＞0.05），而0.6 mmol/L組果皮硬度則顯著高于其余組別（P＜0.05）；對于果肉而言，0.3 mmol/L NaHS處理的粉蕉果肉只在前4 d顯著地減緩了硬度的下降，但隨后開始便快速下降；0.6和0.9 mmol/L組果肉則在前8 d硬度下降均比較平緩，并且在第8 d時，兩者硬度之間沒有顯著性差異（P＞0.05），但隨后也開始快速下降。到第12 d時，各組別之間果肉硬度均無顯著性差異（P＞0.05）。以上結(jié)果表明，H2S處理在一定程度上減緩了粉蕉果實的軟化，其中0.6和0.9 mmol/L處理效果較好。類似的，H2S處理同樣延緩了番茄[19]、甜櫻桃[20]和草莓[21]果實硬度的下降，維持了果實的質(zhì)地。表明H2S處理有助于保持果實硬度，減緩果實軟化。

圖1 H2S處理對采后粉蕉果實硬度的影響Fig.1 Effects of H2S treatments on firmness in postharvest Pisang Awak bananas

2.2 硫化氫對采后粉蕉果實色澤影響

隨著粉蕉果實成熟度增加，果實表皮會迅速褪綠黃化。如圖2所示，各組粉蕉果實在貯藏過程中L*、a*和b*值均呈現(xiàn)上升趨勢，但H2S處理組上升速率大部分明顯低于對照組。從圖2B可以看出，經(jīng)H2S處理后的粉蕉果實褪綠速率明顯減緩，各處理組a*值在第8 d和16 d時顯著低于對照組（P＜0.05）；圖2C顯示，各組果實b*值持續(xù)升高，表明果皮顏色不斷轉(zhuǎn)黃，其中0.3 mmol/L處理組與對照組之間b*值僅在第12 d時略有差異（P＜0.05），0.9 mmol/L處理組與對照組之間b*值始終沒有顯著差異（P＞0.05）；而在整個貯藏期間0.6 mmol/L處理組L*、a*和b*值都顯著低于對照組（P＜0.05），在貯藏末期（第16 d）時，對照組L*、a*、b*值比0.6 mmol/L NaHS處理組分別高出4.17%、125%和7.32%，其原因可能是H2S可以通過改變果實中色素組分及相關酶活性，從而抑制果蔬在貯藏過程中果皮色澤的轉(zhuǎn)變，這與H2S延緩菠菜葉片黃化的結(jié)論一致[22]。表明H2S處理有助于延緩果實成熟衰老，其中0.6 mmol/L延緩粉蕉果實黃化最為明顯。

圖2 H2S處理對采后粉蕉果實色澤的影響Fig.2 Effects of H2S treatments on color in postharvest Pisang Awak bananas

2.3 硫化氫對采后粉蕉果實失重率影響

如圖3所示，隨著果實成熟，所有粉蕉果實失重率均呈上升趨勢。其中，未經(jīng) H2S 處理的粉蕉果實失重率在前4 d緩慢上升，各組之間差異不大，而后快速上升，并在第8 、12 d時顯著高于0.6 mmol/L處理組（P＜0.05），但與0.3和0.9 mmol/L處理組之間沒有顯著性差異（P＞0.05）；而H2S處理的粉蕉果實失重率在整個貯藏期間始終低于對照組，到貯藏末期（第16 d）時，0.3、0.6和0.9 mmol/L處理組分別是對照組的81.61%、59.02%、71.03%；而0.6 mmol/L與0.3和0.9 mmol/L處理組的失重率僅在第8、12 d時略有差異 （P＜0.05），0.3和0.9 mmol/L處理組之間在整個貯藏期間始終沒有顯著性差異（P＞0.05），這可能與H2S延緩了果實成熟衰老，從而保持了組織結(jié)構完整性有關。以上結(jié)果表明，適宜濃度的H2S處理可以維持貯藏期間粉蕉果實的水分含量，減緩采后粉蕉果實失重率的升高，而濃度太高或太低均會減弱其抑制失重率的效果，這與倪志婧[23]研究結(jié)果一致。

2.4 硫化氫對采后粉蕉果實果肉褐變指數(shù)影響

如圖4所示，隨著果實成熟，各組粉蕉果實的果肉褐變指數(shù)均呈上升趨勢。其中，未經(jīng)H2S處理的粉蕉果實在0.3和0.9 mmol/L處理的粉蕉果實下，貯藏前8 d均呈快速上升趨勢，但隨后變緩。并且在貯藏前8 d，對照組和0.3 mmol/L組之間褐變指數(shù)沒有顯著性差異（P＞0.05），且二者上升速率均較快于0.9 mmol/L的果實。而0.6 mmol/L處理組果實褐變指數(shù)在前8 d顯著低于另外3組果實（P＜0.05）。在第8 d時，0.6 mmol/L組果實褐變指數(shù)與貯藏初期相比上升了35.1%，而對照組、0.3和0.9 mmol/L 組分別上升了102%、92.05%和75.94%；但貯藏到第12 d時，各處理組之間果肉褐變指數(shù)已經(jīng)沒有顯著性差異（P＜0.05）。以上結(jié)果表明，適宜濃度的H2S處理可以減緩采后粉蕉果實果肉褐變指數(shù)的上升，而濃度太高或太低均會減弱其抑制褐變的效果。而Sun等[24]和Zheng等[25]對鮮切蘋果的研究也發(fā)現(xiàn)，濃度高于0.4 mmol/L NaHS溶液釋放的H2S氣體熏蒸處理果實同樣對褐變有明顯的抑制效果。

圖4 H2S處理對采后粉蕉果實果肉褐變指數(shù)的影響Fig.4 Effects of H2S treatments on pulp browning index of postharvest Pisang Awak bananas

2.5 硫化氫對采后粉蕉果實可溶性固形物含量影響

隨著果實成熟度的增加，一般果實TSS含量呈上升趨勢[26]。如圖5所示，在貯藏期間，未經(jīng)H2S處理的果實TSS在貯藏前8 d呈快速上升趨勢，并在第8 d達到高峰，此時其TSS是貯藏初期的5.97倍。隨后上升變緩并在第12 d后略有下降；而經(jīng)H2S處理的各組粉蕉果實TSS則在第8～12 d 之間呈快速上升趨勢。同時，統(tǒng)計分析表明，在前12 d，各處理組果實TSS顯著低于對照組（P＜0.05）。0.3、0.6和0.9 mmol/L NaHS處理組之間在第12 d時有顯著性差異 （P＜0.05）。表明H2S處理可以延緩粉蕉果實的成熟衰老，延緩TSS的上升。此外，在棗果實中，H2S處理可減少可溶性固形物損失，但低濃度作用效果弱于較高濃度[27]。

圖5 H2S處理對采后粉蕉果實可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effects of H2S treatments on content of TSS in postharvest Pisang Awak bananas

2.6 硫化氫對采后粉蕉果實可滴定酸含量影響

如圖6所示，各組粉蕉果實的TA含量在貯藏期間均呈先升后降的趨勢。但對照組果實的TA含量在前8 d迅速上升達到高峰，此時是貯藏初期的3.1倍；而經(jīng)H2S處理的各組粉蕉果實TA含量則呈緩慢的上升趨勢，并在第12 d時才達到高峰。此時0.3、0.6和0.9 mmol/L處理組TA含量分別是貯藏初期的 2.82、2.49 和 2.55 倍。到貯藏末期（第16 d）時，各組均迅速下降，對照組顯著低于0.3 mmol/L 并顯著高于0.6 mmol/L處理組（P＜0.05），0.9 mmol/L處理組與對照組之間無顯著差異（P＞0.05）。這與張明晶[28]和黃俊豪[2]的研究結(jié)果相一致。結(jié)果表明，適宜濃度的H2S處理能在一定程度上抑制酸的積累和TA含量的變化，延緩粉蕉果實成熟度增加。

圖6 H2S處理對采后粉蕉果實可滴定酸含量的影響Fig.6 Effects of H2S treatments on content of TA in postharvest Pisang Awak bananas

2.7 硫化氫對采后粉蕉果實呼吸速率和乙烯生成速率影響

粉蕉作為香蕉的一個品種，其同樣呈現(xiàn)出典型的呼吸躍變型果實的特點。隨著果實成熟度的增加，其呼吸強度和乙烯生成均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢（圖7）。而H2S處理均推遲了粉蕉果實呼吸和乙烯生成高峰4 d，均在第12 d時達到峰值。其中，在前8 d內(nèi)，H2S處理的果實呼吸強度均顯著低于對照組果實。到第12 d 時，對照組呼吸速率迅速下降到比第4 d時略高的水平，隨后緩慢下降；而H2S處理組快速上升達到峰值并顯著高于對照組（P＜0.05）；到貯藏結(jié)束時，各處理組仍維持較高呼吸速率且與對照組之間差異顯著（P＜0.05），其中0.3和0.9 mmol/L處理組之間已沒有顯著性差異（P＞0.05），0.6 mmol/L處理組顯著高于其余組別（P＜0.05）。與此類似，NaHS處理同樣顯著抑制了桑葚果實的呼吸強度[29]。

圖7 H2S處理對采后粉蕉果實呼吸速率和乙烯生成速率影響Fig.7 Effects of H2S treatments on respiration rate and ethylene production rate of postharvest Pisang Awak bananas

而乙烯方面，H2S處理的果實則在第4～12 d之間顯著低于對照果實（P＜0.05）。并且在整個貯藏期間，不同濃度處理的果實之間乙烯生成速率差異不顯著（P＞0.05）；到貯藏結(jié)束時0.3和0.6 mmol/L處理的粉蕉果實乙烯生成速率與對照組之間已經(jīng)沒有顯著性差異（P＞0.05），而0.9 mmol/L組乙烯生成速率顯著高于對照組（P＜0.05）。表明適宜濃度的H2S處理在一定的貯藏期內(nèi)可以有效地抑制粉蕉果實呼吸和乙烯的生成，推遲達到高峰的時間4 d，從而有助于延緩果實成熟衰老。類似的結(jié)果也得到了Li等[30]和Luo[31]的證明，但在獼猴桃中發(fā)現(xiàn)較高濃度的H2S反而增加了乙烯的生成量[32]。

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，H2S處理可以延緩采后粉蕉果實硬度的下降，且在整個貯藏期間0.6 mmol/L NaHS處理組的果皮和果肉硬度始終顯著低于其余各組（P＜0.05），在延緩果實軟化的效果上0.6 mmol/L NaHS處理最為明顯。同時，H2S處理延緩了粉蕉果實的褪綠變黃以及失重率、果肉褐變指數(shù)、TSS含量和TA含量的升高，還顯著抑制了粉蕉果實呼吸速率和乙烯生成速率（P＜0.05），推遲了其達到峰值的時間4 d；且除了TSS含量和乙烯釋放速率外，不同濃度NaHS處理組間均顯示出顯著差異（P＜0.05），以0.6 mmol/L NaHS處理保鮮效果最好。表明適宜濃度的H2S處理能夠通過延緩粉蕉果實成熟衰老，從而減緩果實品質(zhì)劣變。此外，研究表明，人體血漿H2S濃度為5.2×10-6mol/L[33]，而果蔬中H2S的使用濃度非常低，1.0 mmol/L NaHS釋放的H2S氣體濃度僅為1.5×10-10mol/L[34]，殘留水平遠低于內(nèi)源性人體血漿H2S水平，因此用NaHS作為H2S供體處理果蔬可以認為是安全的。然而，未來研究還需要進一步深入了解H2S處理對粉蕉果實細胞代謝影響，及其在果實軟化衰老的潛在作用，為未來允許其進入商業(yè)用途提供理論依據(jù)。