葉春苗
遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院(遼陽 111000)
南果梨產(chǎn)自遼南地區(qū),是當(dāng)?shù)靥厣分?。南果梨果肉?xì)膩多汁、酸甜可口、香氣宜人,而且對滋陰潤肺、清理血管垃圾、防止血小板聚集、防止心腦血管病癥有很顯著功效,一直以來深受人們喜愛。然而南果梨采摘后常溫貯藏期非常短,一般采摘后10 d左右食用品質(zhì)最佳,之后果肉開始出現(xiàn)變軟、果實褐變、香氣減弱甚至腐爛的現(xiàn)象,使其失去商品價值,從而給經(jīng)濟(jì)帶量巨大損失,同時也制約其發(fā)展。因此,研究南果梨貯藏保鮮方法仍然是科研工作重心。
當(dāng)前對南果梨采后貯藏品質(zhì)的研究首要在:南果梨果皮褐變、黑心機理和途徑;果實軟化機理及延緩軟化進(jìn)程的方法;果實香氣成分組成、合成相關(guān)酶的研究,以及外源物質(zhì)對冷藏后香氣恢復(fù)的機理方面。南果梨的保鮮方法研究較多,有化學(xué)保鮮劑保鮮、冷藏及氣調(diào)等方法。因此,對南果梨果實采后貯藏品質(zhì)主要問題及保鮮方法進(jìn)行歸納和綜述,以期為南果梨產(chǎn)業(yè)的研究和發(fā)展提供理論依據(jù)。
南果梨果實采后貯藏過程中果實的果皮和果心都會產(chǎn)生褐變現(xiàn)象。一般冷藏的南果梨果皮褐變現(xiàn)象多發(fā)生在果實成熟及軟化之前,而果心褐變則發(fā)生在果實過熟及軟化之后,并且褐變部位首先是果肉和果心,而非果皮。
果實褐變與酶活性有關(guān),其中多酚氧化酶(PPO)促使酚類底物形成醌類化合物。通常,PPO和褐變底物在細(xì)胞中被分開。當(dāng)發(fā)生異常生理變化,如非生物脅迫時,磷酸酯(PA)作為信使向下游傳輸信號,這個下游產(chǎn)品中的不飽和脂肪酸被氧化。脂肪氧化酶(LOX)可產(chǎn)生過氧化物、丙二醛(MDA)、自由基,導(dǎo)致膜損傷并加速膜脂降解。細(xì)胞膜質(zhì)損傷被認(rèn)為是貯藏后南果梨褐變最首要的原因。正丁醇在褐變中起著重要的抑制作用,可通過調(diào)節(jié)膜脂代謝緩解褐變的發(fā)展[1]。長期低溫脅迫誘導(dǎo)南果梨果皮組織膜脂的降解,改變膜脂組分與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性,會導(dǎo)致果皮組織發(fā)生酶促褐變。冷藏南果梨出庫后常溫貯藏期間,果皮中膜脂過氧化作用加劇,酶類物質(zhì)酶促褐變反應(yīng)加劇,南果梨果皮細(xì)胞中能量代謝通路出現(xiàn)紊亂,細(xì)胞中能量出現(xiàn)虧缺,細(xì)胞在冷脅迫下提高抗性,證實能量代謝和膜質(zhì)代謝與南果梨果皮褐變密切相關(guān)[2]。通過脯氨酸肽酶(PLD)抑制劑處理證明常溫下南果梨果心褐變與膜脂代謝密切相關(guān),因此抑制膜脂降解,維持膜脂組分、膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)定性,對于緩解果心褐變的發(fā)生至關(guān)重要[3]。
低溫貯藏是最常用的水果和蔬菜的貯藏方式,但溫度下降到一定程度,將導(dǎo)致水果和蔬菜冷害,低溫貯藏后南國梨的香味和室溫成熟下有明顯削弱。主要原因是長期冷藏在一定程度上抑制南國梨酯香物質(zhì)合成的關(guān)鍵酶活性和蛋白表達(dá),從而影響酯香物質(zhì)的合成,降低冷藏南果梨[4-5]的香氣品質(zhì)。常溫貯藏南果梨的轉(zhuǎn)錄組分析表明,香氣形成過程中上調(diào)或下調(diào)的基因與脂肪酸代謝有關(guān),包括脂肪酸降解、脂肪酸生物合成α-亞麻酸和亞油酸代謝[5]。
南果梨果實采后常溫貯藏時間短,很容易軟化,果實軟化是衰老的主要特征之一。果實貯藏時期軟化主要是由細(xì)胞壁薄厚、構(gòu)成和細(xì)胞大小、形態(tài)等方面改變造成的。貯藏期間南果梨果實細(xì)胞膜和細(xì)胞壁在多聚半乳糖醛酸(內(nèi)切)酶(PG)和磷酸單酯酶(PME)作用下降解,細(xì)胞壁纖維素逐漸減少,果膠溶解,從而使果實軟化衰老。研究發(fā)現(xiàn)硝普鈉能抑制多聚半乳糖醛酸反式消除酶、多聚半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶、果膠甲基反式消除酶的活力[6]。外源褪黑素通過抑制細(xì)胞壁降解酶的變化和乙烯釋放以保持較高的貯藏品質(zhì)[7]。1-MCP處理南果梨能抑制果膠甲酯酶及淀粉酶活力、纖維素酶、多聚半乳糖醛酸酶增加,減緩可溶性果膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,同時延緩纖維素、原果膠及淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的下降[8]。
程序降溫(LTC)處理是將果實通過逐漸降低貯藏溫度來逐漸適應(yīng)低溫的過程。LTC的原理是將果實在略高于冷害溫度閾值誘導(dǎo)水果的耐受性,以延遲果實成熟和冷害,減少果實的冷害程度。結(jié)果表明,程序降溫確能有效抑制膜脂降解,減少膜脂對細(xì)胞膜的損傷,最終減緩南果梨果皮[9]的褐變。LTC處理可通過增加冷藏南果梨的能量,降低脂質(zhì)過氧化程度,從而減輕果皮褐變的冷害癥狀[10]。程序降溫提高梨果實超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)等酶的活性,有效防止果實褐變[11]。
2.2.1 1 -甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopmpene,1-MCP)處理
1-CMP是一種有效的乙稀作用抑制劑,能夠競爭乙烯作用位點,在果蔬中被廣泛研究與應(yīng)用。它主要通過抑制采后果蔬生理代謝速率,延緩果實品質(zhì)下降速率。常溫下1-MCP處理果實能明顯抑制貨架期果心褐變,還可通過抑制南果梨后熟衰老進(jìn)程,保持果實中能量供應(yīng)并防止膜脂降解來達(dá)到緩解南果梨果皮褐變[12]。采用1-MCP結(jié)合貯前預(yù)熟處理也能明顯減緩冷藏南果梨常溫貨架其果皮和果柄褐變[13]。常溫條件下后熟7 d,用1-MCP處理可以有效延緩“南果梨”果實硬度的下降,同時較好地維持其內(nèi)在品質(zhì),延長果皮由綠轉(zhuǎn)黃時間,且無果皮褐變情況的發(fā)生[14]。1-MCP處理可提高酶的活性與能量代謝有關(guān),可緩解南果梨的冷害的發(fā)生[13]。
2.2.2γ-氨基丁酸處理
γ-氨基丁酸簡稱GABA,是一種天然非蛋白質(zhì)氨基酸。它具有調(diào)節(jié)植物細(xì)胞對逆境的反應(yīng)、提高對逆境的適應(yīng)、提高抗氧化系統(tǒng)酶活力等作用。GABA能改善線粒體抗氧化系統(tǒng)并減少南果梨冷藏后果皮褐變,經(jīng)GABA處理的果實褐變較慢,褐變指數(shù)較低[16]。經(jīng)GABA處理的南果梨內(nèi)源性GABA含量基因表達(dá)增加。此外在經(jīng)過處理的梨中GABA處理增強線粒體抗氧化反應(yīng),貯藏180 d后線粒體結(jié)構(gòu)保持不變,果皮完整,果皮褐變有效延緩[17]。
2.2.3 鈣處理
鈣是果蔬所必需的營養(yǎng)元素,對果蔬的生理代謝過程起著重要作用。南果梨采后應(yīng)用鈣處理可有效提高貯藏品質(zhì)。真空浸鈣能抑制南果梨呼吸作用和乙烯釋放,維持南果梨硬度和果皮葉綠素含量及延緩可溶性固形物升高[18]。4%和6%濃度鈣處理南果梨能有效抑制酚類物質(zhì)降低,降低PPO活性,延緩SOD和CAT活性降低,維持DOD和CAT活性,延緩果實衰老。
氣調(diào)貯藏是通過調(diào)節(jié)貯藏空間氣體成分百分比,降低果蔬生理代謝,削弱自身營養(yǎng)消耗,達(dá)到延長貯藏時間的目的。適當(dāng)?shù)腃O2濃度能提高南果梨貯藏品質(zhì),而CO2濃度過高則會導(dǎo)致果實受到傷害。研究發(fā)現(xiàn)箱式氣調(diào)能調(diào)節(jié)貯藏期間果實氣體組分,提高貯藏品質(zhì)[19]。PVC保鮮膜包裝聯(lián)合10%的二氧化碳處理對南果梨褐變控制效果較好[20-21]。
2.4.1 茉莉酸甲酯(MeJA)處理
MeJA作為應(yīng)用最廣泛的茉莉酸鹽,能夠影響茉莉酸防御途徑,刺激植物的防衛(wèi)應(yīng)激反應(yīng)上調(diào),從一定程度上恢復(fù)果實香氣。茉莉酸甲酯對香氣相關(guān)酯的產(chǎn)生有影響,南果梨香氣合成與乙烯生物合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)密切相關(guān)[22]。MeJA能提高冷藏后南果梨乙烯釋放量,并且對乙烯合成關(guān)鍵酶ACS、ACO和其關(guān)鍵基因Pu ACS1、Pu ACO1起到正向調(diào)控作用。說明MeJA對冷藏抑制的果實香氣合成所依賴的乙烯途徑有著促進(jìn)作用[23]。
2.4.2 外源鈣誘導(dǎo)
鈣是信號傳輸?shù)牡诙攀?,同時也是影響果實品質(zhì)重要元素。鈣處理通過改變“南果梨”果實果皮的微觀結(jié)構(gòu)和蠟質(zhì)成分,增加了其香氣的釋放;鈣處理通過提高代謝底物(亞油酸、亞麻酸)的含量及ADH、PDC和LOX等酶的活性,從而提高果實香氣;還可以提高葡萄糖苷酶的活性,促進(jìn)鍵合態(tài)香氣釋放,進(jìn)而增進(jìn)南果梨果實香氣。
南果梨品質(zhì)優(yōu),營養(yǎng)價值高。但因采后貯藏期短、易褐變、組織軟化、香氣變淡等問題嚴(yán)重影響其經(jīng)濟(jì)價值。經(jīng)過近年來的研究,研究人員對南果梨采后品質(zhì)問題有了一定了解。對南果梨采后褐變問題、組織軟化問題、香氣變淡方面進(jìn)行闡述,并探討南果梨貯藏保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀。南果梨貯藏主要通過低溫貯藏和保鮮劑處理,然而南果梨褐變和香氣恢復(fù)蛋白質(zhì)組學(xué)研究還不夠深入。因此,研究南果梨采后褐變機制和香氣恢復(fù)技術(shù)有助于促進(jìn)南果梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展。