不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實品質變化規(guī)律研究*

魏軍亞，程 石，魏守興，劉德兵

（1 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所，國家熱帶果樹改良中心，海南省熱帶果樹栽培工程技術研究中心，海南儋州571737）（2 海南大學應用科技學院）

香蕉（Musaspp.）是芭蕉科芭蕉屬多年生熱帶草本果樹，由于其風味獨特、營養(yǎng)價值高，是深受人們喜愛的水果之一。近年來，隨著鮮果物流發(fā)展和遠程市場建設，果蔬保鮮問題日益受到關注。香蕉是典型的呼吸躍變型果實，其生理活動與呼吸強度和乙烯生成量密切相關，采后生理代謝旺盛，呼吸高峰過后品質迅速下降，極易腐爛變質。我國香蕉的生產(chǎn)旺季為夏秋高溫季節(jié)，由于乙烯積累誘發(fā)后熟進程，造成采后貯藏和運輸過程中香蕉的“青皮熟”現(xiàn)象和果肉軟化進而迅速腐爛變質的情況，嚴重影響了香蕉的生產(chǎn)和流通[1]。

低溫貯藏可有效抑制果蔬采后貯藏過程中內(nèi)源乙烯的釋放和呼吸作用，延緩衰老進程，維持貯藏品質，從而達到遠距離運輸、保證貨架穩(wěn)定供應的目的。因此，低溫保鮮技術在果蔬采后保鮮中占有重要地位[2]。低溫貯藏有利于保持果實生理代謝和營養(yǎng)物質的相對穩(wěn)定，延緩果實衰老和腐爛，抑制組織褐變，延長貯藏和貨架期，已在許多果樹上都有研究[3-5]。目前國內(nèi)外關于香蕉的研究主要集中在栽培技術及病蟲害等方面[6-8]，關于采后香蕉在貯藏期生理及品質變化的研究文獻較少?！畬殟u蕉’是中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院從‘臺灣北蕉’組織培養(yǎng)后代植株中經(jīng)過多年選育獲得的一個香芽蕉品種，因其較高的抗枯萎病特性及高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)等優(yōu)點，在我國香蕉枯萎病疫區(qū)種植面積不斷擴大，具有廣闊的推廣應用前景[9]。本研究選用目前南方地區(qū)主栽的抗枯萎病香蕉品種之一的‘寶島蕉’為材料，研究低溫（14 ℃）和常溫（25 ℃）貯藏對其外觀品質、營養(yǎng)品質和褐變相關酶活性的影響規(guī)律，以期為海南省‘寶島蕉’貯藏保鮮提供一定的理論依據(jù)，為我國香蕉產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用香蕉果實采自海南省儋州市新盈農(nóng)場香蕉種植基地，品種為‘寶島蕉’（Musa acuminateL.AAA Cavendish‘Formosana’），當天運抵實驗室，去除病果、爛果及表皮損傷果，選擇大小均一的果實剪切成單果指，清洗晾干，用于試驗處理。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

挑選成熟度基本一致、大小均一、無機械損傷的果實作為試材，用聚乙烯薄膜保鮮袋包裝后分別置于溫度為14 ℃和25 ℃，空氣相對濕度為90%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中貯藏，每個處理12 個果指，重復3 次。每5 d 進行取樣測定各項指標。

1.2.2 指標測定

硬度測定參照莊軍平等[10]的方法；可溶性固形物含量用手持式折光儀進行測定，每組處理測3 個香蕉，重復3 次，取平均值；可溶性糖含量采用蒽酮法[11]測定；可滴定酸含量參照曹建康等[12]的方法測定；細胞膜透性采用電導率法，具體參照曹建康等[12]的方法；維生素C 含量用2,6-二氯靛酚滴定法測定，具體參照曹建康等[12]的方法；丙二醛含量采用TBA（Thiobarbituric acid，硫代巴比妥酸）比色法[12]測定；POD 活性采用愈創(chuàng)木酚法測定，具體參照曹建康等[12]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過Excel 2013 進行數(shù)據(jù)的整理和制圖，通過SAS 9.1.3 軟件對測定結果進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度下果實外觀品質的變化

2.1.1 顏色

外觀是反映和評定果實貯藏方法的標準之一。從表1 可知，隨著貯藏時間的延長，14 ℃貯藏‘寶島蕉’果實外觀沒有明顯變化，感官品質較好。常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實在35 d 時顏色開始變成淺綠色，在40 d 時果實部分綠轉黃，在45 d 時就變成黃綠色，肉眼可見果柄變黑，品質明顯下降。可見，低溫貯藏可以很好地控制‘寶島蕉’色澤的穩(wěn)定，預防果柄腐爛變黑現(xiàn)象，感官品質較好。

表1 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實顏色的變化

2.1.2 硬度

硬度在果實采后貯藏期間的變化是判斷果實成熟度及品質的指標之一，也是衡量果實貯藏期的一個重要指標。隨著果實的成熟，‘寶島蕉’果肉逐漸變軟，果實硬度變小。由圖1 可知，14 ℃和常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實硬度在整個貯藏期間都有不同程度的下降，但以常溫25 ℃下降速率較快。在貯藏初期，14 ℃貯藏果實與常溫25 ℃沒有顯著差異；在貯藏后期，常溫25 ℃果實硬度下降尤其明顯，貯藏40 d 后果實硬度僅為初始值的40.4%，且已有發(fā)軟現(xiàn)象，可能由于25 ℃下果實代謝活動旺盛，多聚半乳糖醛酸酶、果膠酶等酶類會水解果實細胞壁，使細胞壁結構發(fā)生改變，逐漸酶解、軟化，導致硬度改變[13]。而14 ℃貯藏的香蕉在貯藏期內(nèi)硬度基本保持穩(wěn)定，說明低溫貯藏緩解了‘寶島蕉’果實采后硬度的下降速率，延遲果實的軟化進程，較好地保持了果實的外觀。

圖1 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實硬度的變化

2.1.3 細胞膜相對電導率

植物細胞膜具有選擇透過性，用來維持細胞微環(huán)境和正常代謝，細胞膜透性的高低在一定程度上可以反映細胞膜受傷害程度。通過測定果實的電導率，可以了解果實細胞膜透性變化。由圖2 可知，14 ℃貯藏‘寶島蕉’果實細胞膜相對電導率在貯藏期間變化不大，而常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’的果實細胞膜相對電導率則隨著貯藏時間的延長逐漸升高。入貯時，25 ℃貯藏果實的細胞膜相對電導率為18.23%，45 d 后提高到47.68%，表明此時細胞膜已經(jīng)受到傷害；14 ℃貯藏延緩了‘寶島蕉’果實的細胞膜相對電導率的升高，在貯藏期間相對電導率波動范圍在14.16%～22.65%之間。由于果實受到低溫脅迫，丙二醛含量增加導致細胞膜透性變大，所以低溫下果實相對電導率高于常溫下果實相對電導率，貯藏后期由于果實在常溫下衰老加快膜透性變大，說明低溫貯藏可以更有效延緩‘寶島蕉’果實相對電導率的上升，降低細胞膜的透性。

圖2 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實細胞膜相對電導率的變化

2.2 不同貯藏溫度下果實營養(yǎng)品質的變化

2.2.1 可溶性固形物

可溶性固形物是果實中能夠溶于水的化合物總稱，主要包括糖、酸等可溶性物質，可溶性固形物含量的高低直接反映了果實品質及成熟度。果實在貯藏過程中，由于自身的代謝作用，可溶性固形物含量會發(fā)生相應的變化。溫度影響果實采后的呼吸強度，影響到可溶性固形物含量的變化，從而影響著果肉中可溶性糖、維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分含量[14]。由圖3 可知，14 ℃和常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實可溶性固形物含量在整個貯藏期間都有不同程度的升高，但以常溫25 ℃升高最快，可溶性固形物含量最高，這可能是因為果實的后熟作用使得果實內(nèi)部的淀粉轉化成可溶性糖。在貯藏初期，14 ℃貯藏果實與常溫25 ℃沒有顯著差異；在貯藏后期，14 ℃貯藏果實可溶性固形物含量稍微升高，而常溫25 ℃貯藏的果實可溶性固形物含量升高尤其顯著，這是由于常溫下果實的呼吸作用增強導致可溶性固形物含量發(fā)生變化。說明低溫有效抑制了‘寶島蕉’果實的生理代謝，從而抑制呼吸作用伴隨的可溶性糖類物質的降解，有利于果實可溶性固形物含量的保持，保證了果實的營養(yǎng)和風味的穩(wěn)定。可見低溫貯藏可以很好地保持‘寶島蕉’貯藏期間的可溶性固形物含量。

圖3 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實可溶性固形物含量的變化

2.2.2 可溶性糖

果實后熟作用引起的果實內(nèi)部的淀粉轉化成可溶性糖，由圖4 可知，14 ℃和常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實可溶性糖含量變化趨勢與可溶性固形物含量變化趨勢相似，在整個貯藏期間都有不同程度的升高，但以常溫25 ℃升高最快，可溶性糖含量最高。在貯藏初期，14 ℃貯藏果實與常溫25 ℃可溶性糖含量差別不大，沒有顯著差異；在貯藏后期，14 ℃貯藏的果實可溶性糖含量稍微升高，而常溫25 ℃果實可溶性糖含量升高尤其顯著，這是由于常溫下果實的呼吸作用增強使可溶性糖含量發(fā)生變化導致。說明低溫有效抑制了‘寶島蕉’果實的生理代謝，從而抑制呼吸作用伴隨的可溶性糖類物質的降解，有利于果實可溶性糖含量的保持，保證了果實的營養(yǎng)和風味的穩(wěn)定?？梢姷蜏刭A藏可以很好地保持‘寶島蕉’貯藏期間的可溶性糖含量。

圖4 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實可溶性糖含量的變化

2.2.3 維生素C

果實中維生素C 含量代表果實的營養(yǎng)水平，也是衡量果實衰老程度和營養(yǎng)價值的重要指標[15]。由圖5 可以看出，在貯藏初期，14 ℃與常溫25 ℃貯藏果實間的維生素C 含量相差不大，均基本保持平緩降低的趨勢，沒有顯著差異；在40 d 后，14 ℃和常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實維生素C 含量都有不同程度的升高，但以常溫25 ℃升高最快，維生素C 含量最高，表明此時‘寶島蕉’進入后熟過程，這與大蕉后熟初期表現(xiàn)一樣[16]，原因可能是此時維生素C 處于高速合成的階段[17]，而低溫能減弱維生素C 酶的活性，從而延緩‘寶島蕉’維生素C含量的增加。這說明低溫貯藏能夠有效地延緩果實維生素C 含量的上升，保持果實良好品質，維持果實營養(yǎng)和風味的穩(wěn)定。

圖5 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實維生素C 含量的變化

2.2.4 可滴定酸

果實有機酸組分既是水果中的重要營養(yǎng)成分，也是影響果實風味和甜度品質的重要因素之一。香蕉果實中的有機酸多為脂肪族羧酸，如檸檬酸、蘋果酸、酒石酸等[18-19]。由圖6 可知，在貯藏初期，14 ℃與常溫25 ℃貯藏果實間的可滴定酸含量相差不大，均基本保持平緩升高的趨勢，沒有顯著差異；在30 d 后，14 ℃貯藏‘寶島蕉’果實可滴定酸含量仍保持平緩趨勢，而常溫25 ℃果實可滴定酸含量急劇升高，之后下降，在貯藏40 d 時，可滴定酸含量達3.16 mg/g，約為貯藏初期的1.9 倍，表明‘寶島蕉’在常溫貯藏一定時間后開始進入后熟期。說明低溫可減緩‘寶島蕉’可滴定酸含量的降低，有效保持‘寶島蕉’的營養(yǎng)價值，從而推遲果實的后熟，保持果實口感和風味，達到保鮮的目的。

圖6 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實可滴定酸含量的變化

2.3 不同貯藏溫度下果實生理特性分析

2.3.1 MDA 含量

丙二醛（MDA）是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物，能影響細胞膜的結構，其積累量的多少反映出膜脂過氧化程度的高低，能間接反映細胞膜損傷程度[20]。由圖7 可以看出，在14 ℃貯藏條件下為貯藏前期快速下降，后期變化不明顯；常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實MDA 含量快速下降后維持相對穩(wěn)定的含量，與14 ℃貯藏‘寶島蕉’果實MDA 含量基本一致，但后期急劇升高，說明低溫可有效抑制‘寶島蕉’果實中MDA 含量的積累，減輕膜結構的破壞程度，從而降低腐爛率和軟化程度，延緩衰老的進程。

圖7 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實丙二醛含量的變化

2.3.2 POD 活性

過氧化物酶（POD）是活性較高的適應性酶，也是植物體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的重要組成部分，能夠反映植物生長發(fā)育的特性、體內(nèi)代謝狀況以及對外界環(huán)境的適應性[21]。在逆境因子作用下，POD 通過自身防御機制對有害物質做出保護性應激反應來影響果實的風味、質地等[22]。由圖8 可以看出，在貯藏前期，14 ℃和常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實POD 活性在相當長時間內(nèi)均維持較低的水平，14 ℃貯藏‘寶島蕉’果實POD 活性略高于25 ℃，但差異不顯著；貯藏后期，14 ℃貯藏‘寶島蕉’果實POD 活性依舊維持較低水平，但25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實POD 活性急劇上升，可能是果實接近腐爛狀態(tài)而誘導POD 大量產(chǎn)生并積累。因此可知，低溫可以抑制‘寶島蕉’POD 活性的增強，從而延緩其氧化褐變和變質的速率，有助于保持其風味。

圖8 不同貯藏溫度下‘寶島蕉’果實過氧化物酶活性的變化

3 討論與結論

果實采收后，其生命代謝活動一直在進行，低溫對果實呼吸作用有良好的抑制作用，同時也對乙烯的釋放具有一定減緩效果，因此，低溫是延長果實貯藏期和貨架期的有效途徑。果實采后貯藏期間硬度的變化是判斷果實成熟度及品質的指標之一，閆瑞香等[13]認為，高溫下果實代謝活動旺盛，細胞壁結構發(fā)生改變，導致硬度也隨之改變。本研究表明，14 ℃貯藏‘寶島蕉’在貯藏期內(nèi)硬度基本保持穩(wěn)定，25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實硬度在整個貯藏期間下降速率比較快，差異顯著。說明低溫貯藏可明顯地緩解‘寶島蕉’果實采后硬度的下降速率，延遲果實的軟化進程。細胞膜透性的高低和丙二醛積累量的多少在一定程度上可以反映細胞膜受傷害的程度[20,23]，試驗結果表明14 ℃和25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實細胞膜相對電導率均隨著貯藏時間的延長逐漸升高，以25 ℃升高最快，果實的丙二醛含量變化有相似規(guī)律，可見低溫可有效減輕‘寶島蕉’膜結構的破壞程度，從而延緩衰老。

低溫貯藏可以很好地保持‘寶島蕉’貯藏期間的可溶性固形物、可溶性糖含量。14 ℃和25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實可溶性糖含量變化趨勢與可溶性固形物相似，在整個貯藏期間都有不同程度的升高，以25 ℃升高最快；貯藏初期，2 個溫度間沒有顯著差異，貯藏后期25 ℃處理果實的可溶性固形物、可溶性糖含量升高尤其顯著。說明低溫有效抑制了‘寶島蕉’果實的生理代謝，從而抑制呼吸作用伴隨的可溶性物質的降解，有利于果實可溶性固形物和可溶性糖含量的保持，保證了果實的營養(yǎng)和風味的穩(wěn)定。

同樣，果實中維生素C 也是衡量果實衰老程度和營養(yǎng)價值的重要指標[15]。貯藏初期，14 ℃與25 ℃貯藏果實間的維生素C 含量相差不大，均基本保持平緩降低的趨勢，沒有顯著差異；40 d 后，14 ℃和常溫25 ℃貯藏‘寶島蕉’果實維生素C 含量都有不同程度的升高，以25 ℃升高最快，維生素C含量最高，表明此時‘寶島蕉’進入后熟過程，低溫能減弱抗壞血酸酶的活性，從而延緩‘寶島蕉’維生素C 含量的增加，有效保持果實良好品質，維持果實的營養(yǎng)和風味的穩(wěn)定。

POD 是植物體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的重要組成部分，通過自身防御機制對有害物質做出應激反應，從而影響果實的風味[22]。在果實還處在正常情況下，POD 會維持較低水平，但隨著貯藏時間的延長，特別是由于溫度較高（如25 ℃的貯藏條件）導致果實接近腐爛時，果實POD 活性會逐漸增加。與25 ℃相比，14 ℃貯藏條件下POD 活性始終處于較低的水平，說明低溫可以抑制‘寶島蕉’POD 活性的增強，從而延緩其氧化褐變和變質的速率，有助于保持其風味。

綜上所述，溫度是影響‘寶島蕉’貯藏效果的一個關鍵因素，在不至于發(fā)生冷害的條件下，貯溫越低，保鮮效果越好。本研究選取的25 ℃和14 ℃2 個溫度，前者模擬貨架溫度，后者為香蕉不受冷害的低溫。與常溫下貯藏相比，低溫有效維持了‘寶島蕉’丙二醛的低含量水平和抑制可滴定酸含量、維生素C 含量、硬度等的下降，維持了果實良好的營養(yǎng)品質，延緩了果實的成熟衰老，延長了果實的貯藏期。