1—MCP結(jié)合MAP處理對豇豆保鮮效果的影響

史君彥+高麗樸+王清+范林林+呂佳煜+夏春麗+左進(jìn)華

摘要：以豇豆（Vigna unguiculata）為試材，探究1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）結(jié)合自發(fā)氣調(diào)包裝（MAP，CO2高滲透膜）處理的保鮮效果。結(jié)果表明，在15 ℃下貯藏，1-MCP結(jié)合CO2高滲透膜MAP處理和CO2高滲透膜MAP處理，對豇豆失重率變化無顯著影響，但均可有效抑制可溶性固形物（TSS）含量的增加，延緩維生素C和可溶性蛋白質(zhì)含量的降低，抑制丙二醛（MDA）含量的升高，維持細(xì)胞膜的完整性，同時抑制過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性的升高，延緩了活性氧自由基的損傷和酶促褐變反應(yīng)對豇豆品質(zhì)的影響。其中，1-MCP結(jié)合MAP處理對豇豆保鮮效果較佳。

關(guān)鍵詞：豇豆（Vigna unguiculata）；1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）；自發(fā)氣調(diào)包裝（MAP）；CO2高滲透膜；過氧化物酶（POD）

中圖分類號：S643.4；TS255.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）20-5332-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.041

Abstract： In this study， the fresh cowpea was used to study on the preservation of the 1-MCP combined modified atmosphere packaging （MAP） by high CO2 permeability film treatment. The results showed that under the storage of 15 ℃，1-MCP combined modified atmosphere packaging by high CO2 permeability film and modified atmosphere packaging by high CO2 permeability film treatments were not significantly effect on weight loss rate，and effectively inhibited the increase of TSS content，delayed the decrease of VC and soluble protein content，suppressed the increase of MDA content and maintained the membrane integrity，meanwhile，inhibited the increase of POD and CAT activity，retarded the damage of ROS and enzymatic browning reaction. Therefore，1-MCP combined MAP was the better treatment in preservation of cowpea.

Key words：Vigna unguiculata；1-MCP；modified atmosphere packaging（MAP）；high CO2 permeability film；POD

豇豆（Vigna unguiculata）俗稱長莢豆、角豆等，屬蝶形花科（Papilionaceae），一年生纏繞性草本植物，在中國中南部各省栽培較多[1]，且富含維生素、礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分[2]。但豇豆不耐貯藏，采收后不及時處理，短時間內(nèi)就會發(fā)生褪色、失水萎蔫、銹斑等現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)腐爛，嚴(yán)重影響豇豆的商品性和品質(zhì)，因此，豇豆的供應(yīng)具極強(qiáng)的季節(jié)性和區(qū)域性[3，4]。為滿足消費者的不同需求，實現(xiàn)豇豆的跨區(qū)域長距離運輸，豇豆采后保鮮技術(shù)的研究顯得尤為重要。

1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）是一種乙烯抑制劑，作用于乙烯受體從而抑制乙烯引起的反應(yīng)，如果實的成熟和衰老[5]。研究顯示，0.5 μL/L的1-MCP處理豇豆能較好地維持其葉綠素、蛋白質(zhì)和維生素C（VC）含量，降低銹斑指數(shù)和纖維素含量的上升，抑制呼吸和丙二醛（MDA）的積累，有利的保持了豇豆貯藏過程中的外觀和營養(yǎng)品質(zhì)[1]。自發(fā)氣調(diào)包裝（MAP）技術(shù)是指將果蔬密封在特定透氣性能的保鮮袋內(nèi)，利用果蔬自身呼吸作用和保鮮膜的透氣性，自行調(diào)節(jié)密閉環(huán)境中O2和CO2含量，從而達(dá)到延長果蔬貯藏保鮮效果的技術(shù)。CO2高滲透性膜具有高透氣性，密封包裝可在降低袋內(nèi)CO2濃度水平的同時維持袋內(nèi)較低的O2水平，從而抑制果蔬呼吸作用，延緩衰老。CO2高滲透性保鮮膜包裝鴨梨有效維持了果實的營養(yǎng)品質(zhì)，抑制相對電導(dǎo)率和MDA含量的增加，延緩了鴨梨采后衰老的進(jìn)程，保持果實良好的品質(zhì)[6]。本試驗采用CO2高滲透性保鮮膜的自發(fā)氣調(diào)包裝和1-MCP結(jié)合處理的方法，研究其對豇豆采后的保鮮效果，為豇豆采后保鮮技術(shù)的研究提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以順義區(qū)大孫各莊鎮(zhèn)采摘的品種華贛·露地王的豇豆為試材，當(dāng)日運回實驗室，挑選無病蟲害、無機(jī)械傷、完整、成熟度基本一致的豇豆。

保鮮膜：0.03 mm PE膜（CK），北京華盾雪花有限公司；CO2高滲透性保鮮膜，0.03 mm厚，CO2/O2滲透系數(shù)比達(dá)350∶1，山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 方法

將挑選的豇豆均分為3組，每組豇豆250 g并用橡皮筋困扎。一組用1-MCP+CO2高滲透性膜密封包裝，一組用0.03 mm CO2高滲透性膜密封包裝，一組用0.03 mm PE膜密封包裝（作為對照）。再將各組處理的豇豆置于15 ℃下放置，每3 d取樣，觀察，樣品用液氮速凍，然后于-80 ℃下放置備用。

1.3 測定指標(biāo)

失重率測定采用差量法[7]：失重率=（初始重量-最終重量）/初始重量×100%；可溶性固形物（TSS）含量采用手持糖度計進(jìn)行測定；VC含量的測定采用鉬酸銨比色法[8]，然后測定760 nm處的吸光度；可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法[9]測定；丙二醛（MDA）含量的測定采用Jin等[10]的方法，樣品組織用三氯乙酸（TCA）溶液提取，然后測定450、560和600 nm處吸光度；過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性測定均采用曹建康等[9]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用 Excel 2003統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理，利用Origin 8.5分析與作圖，利用IBM SPSS Statistics 19軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對豇豆失重率的影響

果蔬采后失重主要是通過蒸騰作用和呼吸作用導(dǎo)致的水分流失。此外，水分流失會降低果蔬的飽滿度和色澤，導(dǎo)致商品價值的損失，因此，失重率是果蔬貯藏保鮮的一個重要指標(biāo)[11]。由圖1可知，貯藏期間，豇豆失重率逐漸升高，其中CO2高滲透性膜處理組失重率升高最為迅速，其次為1-MCP+CO2高滲透性膜處理組，貯藏至12 d時，各處理失重率均低于0.8%，且各組處理間無顯著性差異。

2.2 不同處理對豇豆TSS含量的影響

可溶性固形物是包括可溶性糖、酸、纖維素、礦物質(zhì)等成分的綜合型指標(biāo)，能直接反映果蔬的成熟度和品質(zhì)狀況，在成熟過程中含量不斷增加[9，12]。由圖2可知，豇豆貯藏期間TSS含量逐漸升高，貯藏3 d后，各組處理的TSS含量升高迅速，其中1-MCP+CO2高滲透性膜處理組豇豆TSS含量升高較為緩慢，貯藏9 d后，升高加速。貯藏至9 d時，各組處理間兩兩差異顯著，貯藏至12 d時，對照組分別高于CO2高滲透性膜和1-MCP+CO2高滲透性膜處理組15.45%和44.71%，各組處理間兩兩差異顯著，處理組均有效抑制了TSS含量的升高，延緩了豇豆的成熟衰老，維持了較高的營養(yǎng)品質(zhì)，其中1-MCP+CO2高滲透性膜保鮮效果較佳。

2.3 不同處理對豇豆VC含量的影響

VC含量是測定果蔬新鮮的一個重要指標(biāo)。由圖3可知，豇豆在貯藏過程中VC含量逐漸降低，其中1-MCP+CO2高滲透性膜處理組VC含量下降較為緩慢，其次是CO2高滲透性膜處理組，對照組VC含量下降最為迅速，貯藏3 d后，各組處理間差異顯著，貯藏至9 d時，1-MCP+CO2高滲透性膜處理組VC含量是對照組的2倍，CO2高滲透性膜處理組VC含量是對照組的1.34倍，1-MCP+CO2高滲透性膜處理有效延緩了豇豆貯藏期間VC的降解代謝，維持了較高的營養(yǎng)品質(zhì)。

2.4 不同處理對豇豆可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

可溶性蛋白質(zhì)大多是參與各種代謝的酶類，其含量是了解植物體內(nèi)總體代謝水平的一個重要指標(biāo)，而且可表示果蔬貯藏過程中的一個重要的營養(yǎng)指標(biāo)[13]。由圖4可知，豇豆貯藏期間可溶性蛋白質(zhì)被不斷降解，貯藏6 d后，各組處理間差異顯著，可溶性蛋白質(zhì)含量快速下降，貯藏至9 d時，對照組、CO2高滲透性膜和1-MCP+CO2高滲透性膜處理組可溶性蛋白質(zhì)含量分別降為初始值的51.69%、73.58%和85.12%，貯藏至12 d時，分別降為初始值的34.63%、53.91%和76.17%，處理組均可有效維持可溶性蛋白質(zhì)含量，其中1-MCP+CO2高滲透性膜處理效果較佳。

2.5 不同處理對豇豆MDA含量的影響

MDA是細(xì)胞膜質(zhì)過氧化的產(chǎn)物，與細(xì)胞膜的完整性密切相關(guān)[14]，MDA含量增加，膜質(zhì)過氧化程度加劇，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，繼而加速了細(xì)胞的衰老死亡[15]。由圖5可知，MDA含量隨著貯藏時間的延長不斷積累，貯藏6 d后，MDA含量積累加快，貯藏至9 d時，對照、CO2高滲透性膜和1-MCP+CO2高滲透性膜處理組MDA含量分別為初始值的1.59、1.39和1.26倍，各組處理間差異顯著，貯藏至12 d時，對照組與其他兩組處理間差異顯著，CO2高滲透性膜和1-MCP+CO2高滲透性膜處理組均有效抑制了MDA的積累。

2.6 不同處理對豇豆POD活性的影響

在果蔬代謝中，POD活性可作為果蔬成熟和衰老的指標(biāo)之一，它既能清除過氧化氫和脂類過氧化物，在維持組織中活性氧代謝平衡過程中起重要作用；又可以在過氧化氫存在下催化酶促褐變反應(yīng)[9，16]，加速豇豆銹斑的產(chǎn)生。由圖6可知，貯藏期間，豇豆POD活性逐漸升高，對照組POD活性水平高于處理組，貯藏3 d后，POD活性快速升高，各組處理間差異顯著，貯藏至9 d時，對照組比CO2高滲透性膜處理組POD活性高38.13%，是1-MCP+CO2高滲透性膜處理組的2.02倍，貯藏至12 d時，對照組比CO2高滲透性膜和1-MCP+CO2高滲透性膜處理組POD活性高32.64%和80.70%，對照組與處理組間差異顯著，處理組均可有效延緩POD的活性水平，抑制了活性氧自由基的積累損傷及酶促褐變反應(yīng)，維持豇豆較好的品質(zhì)。

2.7 不同處理對豇豆CAT活性的影響

CAT普遍存在于植物體的所有組織中，是一類活性中心含血紅素的酶類，主要存在于過氧化物酶體、乙醛酸循環(huán)體和線粒體中，只能專一性的清除H2O2，將H2O2降解為H2O和O2[17]，其活性與植物的代謝強(qiáng)度及抗寒、抗病能力有一定的關(guān)系[18]，可降低氧自由基對組織的損害。由圖7可知，豇豆在貯藏過程中CAT活性逐漸升高，其中對照組活性水平高于處理組，1-MCP+CO2高滲透性膜處理組CAT活性水平較低，貯藏3 d后，CAT活性快速升高，貯藏至9 d時，對照組比CO2高滲透性膜和1-MCP+CO2高滲透性膜處理組CAT活性分別高12.66%和25.14%，貯藏至12 d時，分別高8.07%和19.89%，對照組與其他兩組處理間差異顯著，且1-MCP+CO2高滲透性膜處理有效延緩了CAT活性的升高。

3 結(jié)論

豇豆在貯藏過程中，極易出現(xiàn)銹斑、失水萎蔫、色澤變暗等現(xiàn)象，采用CO2高滲透性膜MAP和1-MCP結(jié)合CO2高滲透性膜MAP處理豇豆，在15 ℃下貯藏，均對豇豆貯藏有較好的保鮮效果。與對照組相比，CO2高滲透性膜MAP處理和1-MCP結(jié)合CO2高滲透性膜MAP處理對維持豇豆失重率無明顯差異，但均有效地抑制了TSS含量的升高、VC和可溶性蛋白質(zhì)含量的降低，延緩了MDA含量的積累對細(xì)胞膜的完整性帶來的損傷；POD和CAT活性較低，說明延緩了活性氧自由基的積累，減輕活性氧自由基對豇豆的損傷，抑制了衰老進(jìn)程，對豇豆有較好的保鮮效果，因此，1-MCP結(jié)合MAP處理效果更佳。

參考文獻(xiàn)：

[1] 左進(jìn)華，王 清，高麗樸.豇豆采后保鮮技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2014（11）：52-54.

[2] BAOUA I B，AMADOU L，MARGAM V，et al. Comparative evaluation of six storage methods for postharvest preservation of cowpea grain[J].Journal of Storage Products Research，2012，49：171-175.

[3] 羅銥泳，陳東康，姚詹武，等.自發(fā)氣調(diào)包裝對豇豆耐藏性及品質(zhì)的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（8）：67-69.

[4] 張福平.溫度對豇豆采后保鮮效果影響的研究[J].食品研究與開發(fā)，2008，29（2）：146-148.

[5] XIE X B，ZHAO J，WANG Y. Initiation of ripening capacity in 1-MCP treated green and red‘Anjou pears and associated expression of genes related to ethylene biosynthesis and perception following cold storage and post-storage ethylene conditioning[J].Postharvest Biology and Technology，2016，111：140-149.

[6] 李家政，楊衛(wèi)東，馬 俊.二氧化碳高滲透性保鮮膜包裝對鴨梨采后生理與貯藏品質(zhì)的影響[J].保鮮與加工，2012，12（1）：16-19.

[7] MASSOLO J F，CONCELL？魷N A，CHAVES A R，et al.1-Methylcyclopropene（1-MCP） delays senescence，maintains quality and reduces browning of non-climacteric eggplant（Solanum melongena L.） fruit[J].Postharvest Biology and Technology，2011， 59（1）：10-15.

[8] 張洪軍，潘艷娟，王建清.大蒜/肉桂精油復(fù)配PE膜對雙孢菇的保鮮研究[J].包裝與食品機(jī)械，2015，33（4）：21-25.

[9] 曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導(dǎo)[M].第2版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2011.

[10] JIN P，ZHU H，WANG L，et al. Oxalic acid alleviates chilling injury in peach fruit by regulating energy metabolism and fatty acid content[J].Food Chemistry，2014，161：87-93.

[11] WU S J，LU M S，WANG S J.Effect of oligosaccharides derived from Laminaria japonica-incorporated pullulan coating on preservation of cherry tomatoes[J].Food Chemistry，2016， 199，296-300.

[12] 樊書祥，黃文倩，郭志明，等.蘋果產(chǎn)地差異對可溶性固形物近紅外光譜檢測模型影響的研究[J].分析化學(xué)，2015，43（2）：239-244.

[13] 陸曉民，孫 錦，郭世榮，等.外源24-表油菜素內(nèi)酯對低氧脅迫下黃瓜幼苗生長和可溶性蛋白表達(dá)的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，34（6）：31-35.

[14] AGHDAM M S，BODBODAK S. Physiological and biochemical mechanisms regulating chilling tolerance in fruits and vegetables under postharvest salicylates and jasmonates treatments[J].Scientia Horticulturae，2013，156：73-85.

[15] 荊紅彭，張 旭，關(guān)文強(qiáng)，等.不同溫度下微孔膜包裝青毛豆的保鮮效果研究[J].食品工業(yè)科技，2015，36（3）：335-339，344.

[16] 何靖柳，劉 繼，黃 彭，等.幾種保鮮處理對貯藏期間‘紅陽獼猴桃抗氧化生理特性變化的影響[J].食品工業(yè)科技，2014， 35（21）：341-345.

[17] 張微微，黃曉林，趙 霞，等.棉花酶促抗氧化系統(tǒng)對逆境脅迫生理響應(yīng)的研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2009，25（19）：108-112.

[18] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.