李 靜,廖建宇,盧衍行,韋 芳,陳玉秋,陸雪秋,董新紅
(桂林理工大學化學與生物工程學院,廣西桂林541004)
百香果(Passiflora edulis Sims)學名西番蓮,又稱雞蛋果、巴西果,屬西番蓮科西番蓮屬的多年生常綠攀緣藤本植物[1]。按照百香果果實的形態(tài)和品質,可以將百香果分為紫果百香果、黃果百香果及紫果與黃果的雜交種[1-3]。百香果風味獨特,具有很高的營養(yǎng)價值和多種藥用功效。研究發(fā)現(xiàn),百香果果汁中含有人體所必需的17 種氨基酸以及多種維生素、微量元素等有益成分,具有健脾開胃、引氣止痛、清熱降火、止咳化痰、活血強身、降脂降壓、解蛇毒、增強免疫力等功效[4-6]。
百香果廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),我國大陸地區(qū)以廣西發(fā)展最快[2]。百香果成熟后多以鮮食銷售為主,然而,由于百香果屬于典型的呼吸躍變型水果,采后呼吸旺盛,易失水而導致果皮失去光澤和產(chǎn)生皺縮,嚴重地降低了果實的商品價值和縮短了果實的貨架期,其已經(jīng)成為百香果市場潛力發(fā)揮的瓶頸[6-8]。為了延長百香果的貨架期,人們對其采后保鮮技術進行了研究。研究發(fā)現(xiàn),活性袋、普通聚乙烯袋、聚丙烯和雙向拉伸聚丙烯等薄膜包裝和海藻酸鈉處理均能減緩百香果果實失水和皺縮程度,較好地維持其貯藏品質[9-11]。為了便于運輸和延長果實的貨架期,通常在果實七八成熟時采摘,這種延長貨架期的方法在氣溫較高時節(jié)并不存在問題,果實可以快速自然成熟,但是在氣溫較低的季節(jié),卻存在果實自然成熟需要時間較長,不能及時上市銷售,因此,需要采取一定的催熟措施以促使果實快速成熟[12-14]。百香果在廣西成熟時間較晚,通常在9—12 月[9],尤其是桂林地區(qū)的百香果大量成熟時氣溫較低,如果采摘不及時易發(fā)生冷害,如果采收時成熟度不足又會導致采后自然成熟較慢,不能及時上市等[3],因此,需要對其進行催熟處理,而目前關于百香果果實的催熟還未見報道。
本研究使用乙烯利和乙醇處理百香果,通過測定相關品質指標,以篩選出適合百香果低溫催熟的催熟劑濃度,旨在為百香果貯藏保鮮提供一定參考。
試驗所用八成熟的紫果百香果采自灌陽縣東陽村,采摘當天運至桂林理工大學生物工程實驗室。
次氯酸鈉、無水乙醇、85%磷酸溶液、三氯乙酸、硫代巴比妥酸均為分析純,購自國藥集團化學試劑有限公司;40%乙烯利水劑購自江蘇安邦電化有限公司。
NR110 色差儀(深圳市三恩時科技有限公司),VIS-7220N 可見光分光光度計(北京瑞利分析儀器有限公司),H18733 便攜式電導率儀(北京中儀友信科技有限公司),0~50%手持折光儀(上海力辰儀器科技有限公司),TG16-WS 臺式高速離心機(長沙湘儀離心機儀器有限公司),SOP 電子天平(賽多利科學儀器(北京)有限公司),DK-S24 電熱恒溫水浴鍋(上海精密實驗設備有限公司)。
挑選大小一致、果形端正、表面光滑、無病蟲害、無機械損傷的優(yōu)質果實進行處理。將百香果果實用千分之一的次氯酸鈉溶液浸泡消毒10 min 后,隨機分為7 組,每組45 個單果,分別用400,600,800 mg/kg 的乙烯利和15%,30%,45%的乙醇溶液浸泡處理5 min,同時以清水浸泡處理為對照,后室溫下晾干,用0.04 mm 厚的聚乙烯薄膜袋包裝放入恒溫箱中,貯藏溫度為(15±1)℃,貯藏時間為4 d。每天取一次樣,測定色差、可溶性固形物含量、細胞膜透性和丙二醛含量等指標。
1.4.1 色差測定 用3 nh 精密色差儀NR110 測定百香果果皮的黑白度(L*)、紅綠度(a*)、黃藍度(b*),每個處理測定9 個果,每個果測定5 個點。用a*值表示果皮顏色變化,a*值越高表示果皮越紅,成熟度越高。
1.4.2 可溶性固形物(TSS)含量測定 參考曹健康等[15]的方法,取5.0 g 果汁于4 000 r/min 離心10 min后取汁液,使用折光儀測定汁液中可溶性固形物的含量,以質量分數(shù)(%)表示。重復測定3 次,計算平均值和標準偏差。
1.4.3 細胞膜透性測定 參照文獻[16]的方法采用相對電導率評價百香果果皮的細胞膜透性。用不銹鋼打孔器從果皮赤道中部切取直徑為10 mm 大小厚度均勻、質量一致的小圓片6 片,對照和處理組各取18 片放入燒杯中,用蒸餾水清洗3 次,用濾紙吸干水分后放入燒杯中,加入50 mL 蒸餾水常溫水浴振蕩30 min,測定浸提液的電導率(L1),將含有小圓片的浸提液煮沸,冷卻至室溫后補足蒸餾水至50 mL,測定浸提液的電導率(L2),細胞膜的通透性用相對電導率表示。
1.4.4 丙二醛(MDA)含量測定 丙二醛含量測定參照文獻[17]的方法并稍加修改。稱取1.0 g 百香果果皮凍干粉,加入100 g/L TCA 溶液5.0 mL,充分混勻后移入10 mL 的離心管中,置于冷凍離心機調好溫度為4 ℃,10 000 r/min 離心20 min,用移液槍吸取上清液,于10 mL 離心管暫存冷藏。移取1.0 mL提取液,加入0.67%的TBA 溶液5.0 mL,將其充分混勻后,放在沸水浴中加熱20 min,拿出后迅速用自來水沖洗冷卻,后于4 ℃、10 000 r/min 離心20 min,最后測得上清液450,532,600 nm 波長下的吸光度值。
所有試驗均重復3 次,試驗結果用平均值+標準誤表示;采用SPSS 17.0 軟件進行單因素方差分析(Duncan 法,顯著水平P<0.05);采用SigmaPlot 12.5 軟件作圖。
在百香果成熟過程中,果皮的顏色逐漸變紅并不斷加深,同時果汁中可溶性固形物含量也逐漸增加[7-8,12],因此,可以根據(jù)果皮顏色和可溶性固形物含量的變化來判斷果實的成熟度。由圖1 可知,隨著貯藏時間的延長,果皮的a*值逐漸增大,說明果實不斷成熟,經(jīng)乙烯利處理的果實a*值顯著高于對照,貯藏1 d 后a*值即達到14.99 以上,高于對照貯藏3 d 時的a*值;600 mg/kg 乙烯利處理的果實,貯藏1 d 后果皮的a*值高達17.93,比對照貯藏4 d 時的15.56 高15.23%。在整個貯藏期內(nèi)乙烯利處理的果實a*值均高于對照組,400 mg/kg 和800 mg/kg 這2 個處理組之間無顯著差異,600 mg/kg 處理組果皮a*值顯著高于400,800 mg/kg 處理組。
從圖1 還可以看出,果汁可溶性固形物的變化趨勢相同,貯藏1 d 后,處理組的可溶性固形物含量顯著高于對照組,600 mg/kg 乙烯利處理組果汁的可溶性固形物含量最高,而400 mg/kg 和800 mg/kg這2 個處理組之間無顯著差異。綜上所述,乙烯利對百香果有較好的催熟效果,其中,600 mg/kg 處理組最佳。
果皮顏色和果汁可溶性固形物含量是判斷果實成熟度的重要指標。從圖2 可以看出,隨著貯藏時間的延長,果皮的a*值和可溶性固形物含量均呈逐漸增大趨勢,說明果實在不斷成熟。其中,15%乙醇處理組與對照之間無顯著差異,說明15%乙醇對百香果果實無顯著催熟作用;貯藏的前2 d,30%乙醇處理組與對照之間a*值和可溶性固形物含量均無顯著差異,但是隨著時間的延長,30%乙醇的催熟效果逐漸顯現(xiàn),說明30%乙醇的催熟需要一定時間。在整個貯藏期內(nèi),45%乙醇處理組的a*值和可溶性固形物含量均顯著高于對照,尤其是可溶性固形物含量,貯藏1 d 時就高于對照組貯藏4 d 時的值,說明45%乙醇需要的催熟時間短。綜上所述,45%乙醇的催熟效果最好。
果蔬細胞膜對維持細胞的微環(huán)境和正常的代謝起著重要的作用[3,18-19]。細胞膜具有選擇透過性功能,果蔬細胞之間以及細胞與外界環(huán)境之間發(fā)生的一切物質交換都必須通過質膜進行。果蔬組織在后熟衰老過程中,細胞質膜功能活性下降,膜通透性增加,出現(xiàn)細胞內(nèi)電解質向外滲漏,從而引起提取液的電導率增加,因此,可以通過電導率了解細胞膜通透性的變化,反映組織的衰老程度[3,16-20]。由圖3 可知,600 mg/kg 乙烯利和45%乙醇處理能顯著增加果皮的細胞膜透性,說明處理組的果皮衰老程度高于對照組,即處理組具有較高的成熟度,這一結果與處理組a*值和可溶性固形物含量的變化一致,說明乙烯利和乙醇對百香果具有較好的催熟效果,其中,600 mg/kg 乙烯利比45%乙醇的催熟效果好。
研究表明,果蔬組織在后熟衰老過程中,細胞中產(chǎn)生活性氧,能夠誘導膜脂中不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化作用,產(chǎn)生脂質自由基,脂質自由基可進一步誘發(fā)膜脂的過氧化作用,導致細胞膜透性增加,從而使細胞受到損傷或死亡[3]。丙二醛是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一,通常將其作為脂質過氧化指標,反映細胞膜脂質過氧化的程度[15-16]。由圖4 可知,隨著貯藏時間的增加,果皮丙二醛含量呈上升趨勢,600 mg/kg 乙烯利和45%乙醇處理均能顯著提高果皮丙二醛的含量,說明這2 種處理均加劇了百香果果皮的膜脂過氧化,導致果皮中不斷積累丙二醛;同樣驗證了600 mg/kg 乙烯利和45%乙醇處理對百香果的催熟作用,其中,600 mg/kg 乙烯利比45%乙醇的催熟效果好。
本研究表明,在15 ℃條件下,不同濃度的乙烯利能夠顯著提高百香果果皮的a*值和果汁的可溶性固形物含量,對百香果均有催熟效果,其中,600 mg/kg 乙烯利的催熟效果最好。
低濃度的乙醇對百香果無顯著的催熟效果,45%乙醇能夠顯著提高百香果果皮的a*值和果汁的可溶性固形物含量,具有一定的催熟作用。
600 mg/kg 乙烯利和45%乙醇均能顯著增加百香果果皮的細胞膜透性和丙二醛含量,其中,600 mg/kg乙烯利的催熟效果最好。