SRE處理對采后番茄貯藏效果的影響

齊紅巖，陳俊俏，呂德卿，白曉航

（沈陽農業(yè)大學園藝學院，設施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧省設施園藝重點實驗室，遼寧 沈陽 110866）

SRE處理對采后番茄貯藏效果的影響

齊紅巖，陳俊俏，呂德卿，白曉航

（沈陽農業(yè)大學園藝學院，設施園藝省部共建教育部重點實驗室，遼寧省設施園藝重點實驗室，遼寧 沈陽 110866）

研究乙醇的新型固體緩釋劑（slow-release ethanol，SRE）對采后番茄貯藏效果的影響。以番茄‘粉太郎’為試材，破色期采收，在20 ℃、相對濕度85%的條件下貯藏，用SRE處理，以不做任何處理為對 照，測定番茄貯藏期間品質特性、乙烯釋放量及多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）和纖維素酶活性。結果表明：SRE處理可以提高果實亮度，延緩果實質量損失率降低，減少可溶性固形物含量損失，保持一定硬度，同時提高了果實貯藏后期 糖酸比，比對照果實延緩變紅6 d。SRE處理顯著降低乙烯釋放量和PG、纖維素酶活性。綜上，SRE處理可以延緩采后番茄果實成熟衰老，從而延長貨架期，使番茄更長久保持風味品質。

番茄；新型固體緩釋劑；果實品質；乙烯釋放量；酶活性

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）因風味獨特，鮮嫩多汁，營養(yǎng)豐富而廣受人們喜愛。但采后番茄易失水、軟化和不耐貯藏，貨架期短，因此影響了番茄貯藏期風味品質。采后番茄保鮮貯藏一直是人們關注的問題，如何在保證品質的前提下延長貯藏時間亟待解決。

番茄屬典型呼吸躍變型果實[1]，Adams等[2]提出呼吸躍變型果實成熟衰老中，兩種類型的乙烯生成系統(tǒng)均參與調節(jié)，乙烯可加速采后呼吸躍變型果實香蕉[3]、甜瓜[4]等成熟。在果實成熟過程中，生物膜的完整性被破壞，從而降低果實硬度，加快顏色轉變，進而促進果實變色及成熟軟化[5]。番茄軟化過程中，伴隨細胞壁結構變化，乙烯調節(jié)不同細胞壁水解酶，刺激多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）和纖維素酶活性。外源乙烯可提高梨果實中PG活性，導致果實硬度下降[6]。本課題組前期表明乙醇可以通過抑制乙烯合成相關酶：氨基環(huán)丙烷羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid，ACC）氧化酶和ACC合成酶活性，抑制乙烯生成，延緩果實后熟[7-8]。在康乃馨中也表明，體積分數(shù)3%乙醇可降低切花中ACC合成酶活性，保鮮效果最佳[9]。乙醇蒸氣和瓜腔注射乙醇均可一定程度保持甜瓜硬度[8]，降低乙烯峰值出現(xiàn)，延緩衰老，同樣也延緩葡萄成熟[10]。但目前，各種方式乙醇處理：乙醇蒸氣、瓜腔注射乙醇及乙醇浸泡等在攜帶及應用上均有一定局限性。

乙醇的新型固體緩釋劑（slowly release ethanol，SRE）是一種以乙醇為主要成分的新型固體保鮮劑（固體大小為2.5 cm×1.5 cm×1 cm，外包有一層杜邦紙，質量為10.0 g，乙醇含量為5.05 g），可緩慢釋放乙醇且便于攜帶，適合大批量果實貯藏和運輸。本實驗室前期用SRE對薄皮甜瓜進行處理，效果顯著，可以保持薄皮甜瓜果實在采后貯藏期硬度，延緩果實衰老。薄皮甜瓜和番茄同屬呼吸躍變型果實，但SRE是否對番茄仍具有同樣效果，還待進一步研究。因此，本研究用SRE對采后番茄‘粉太郎’進行處理，通過各時期果實品質、乙烯釋放量、PG和纖維素酶活性測定，進一步證明SRE對采后番茄貯藏效果的影響，為SRE用于其他園藝作物采后保鮮提供理論依據(jù)和技術指導。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

以2012年3月種植在沈陽農業(yè)大學試驗基地的‘粉太郎’番茄為試材，選擇大小均勻一致、無病蟲害、無機械損傷的破色期果實，將果實表面清理干凈后，單層放于外套有一層聚乙烯塑料薄膜（薄膜有少量小孔）的紙箱（44 cm×35 cm×22 cm）中，每箱果實質量約為3 kg，將SRE緩釋劑放于紙箱中待處理番茄中間（可以與果實直接接觸），待其緩慢揮發(fā)，紙箱中乙醇水平24 h內維持在0.5 mL/kg（果實），以無任何處理為對照。放于20 ℃、相對濕度85%，黑暗的人工氣候室貯藏，分別于0、1、4、7、10、13、16 d取樣，3 次重復，每次重復3 個番茄。

1.2 試劑與儀器

蒽酮、濃硫酸、鉬酸銨、草酸-EDTA、偏磷酸、冰乙酸、CMC-Na、3,5-二硝基水楊酸 沈陽國藥有限公司。

精密電子天平 瑞士Startorius公司；FHM-1硬度計日本竹村集團；DT35數(shù)字折光儀 成都萬辰光學儀器廠；CR-400/410色差儀 日本Konica Minolta公司；Cary 100紫外分光光度計、GC-3800氣相色譜儀 美國Varian公司。

1.3 方法

1.3.1 質量損失率、硬度、可溶性固形物含量（soluble solids content，SSC）測定

質量損失率測定：采用稱質量法，計算方法：質量損失率/%=（貯前質量－貯后質量）/貯前質量×100。

硬度測定：參照Tijskens等[11]的方法，稍加改動。采用FHM-1 型果實硬度計進行測量，在果實赤道周圍隨機選取6 個點測量，取平均值。

SSC測定：隨機取果實赤道部位的果肉榨汁，利用數(shù)字折光儀測定，3 次重復，每次重復3 個番茄。

1.3.2 果實顏色測定

使用色差儀（Minolta CR-400/410）進行測量，于番茄上分散選取6 個不同的點測量后取平均值，計算出L值和a/b值。L值表示亮度，L值越大，表示亮度越強。a值表示綠→紅，負值表示綠色，正值表示紅色，正值越大，表示顏色越紅；負值越大，表示越綠。b值表示藍→黃，b值越大，黃色越強。通常用a/b值來表示果實顏色的變化，值越大，說明果實顏色越紅。

1.3.3 可溶性糖含量、有機酸含量、糖酸比、VC含量測定

參照張以順[12]的方法，稍加改動?？扇苄蕴呛浚翰捎幂焱?；有機酸含量：采用堿滴定法；VC含量：采用草酸-EDTA提取，鉬酸銨比色法測定。

1.3.4 乙烯釋放量測定

將處理后的果實放于自制的密閉塑料盒（19 cm×14 cm×7 cm）中，放于20 ℃恒溫箱中，3 h后用 1 mL無菌注射筒及配套的注射針頭，從塑料盒上部抽取氣體，立即用石蠟封口，用于乙烯的分析測定。定量采用Varian GC-3800氣相色譜儀進行測定，重復3 次。氣體分析條件為：GDX-102色譜柱（GDX-102，3 m×2 mm），F(xiàn)ID檢測器，柱溫120 ℃，F(xiàn)ID檢測器溫度為200 ℃，載氣為氮氣、氫氣和空氣的流速分別為20、30、300 mL/min，壓力分別為0.45、0.38、0.38 Pa。定量采用標準曲線法，取1、2、3、4、5 μL/L的乙烯標樣，以峰面積做標準曲線（r = 0.997）進行計算。

1.3.5 PG、纖維素酶活性測定

PG活性測定：參照齊紅巖等[13]方法，稍加改動；纖維素酶活性測定：以1 mL CMC-Na為反應底物，采用3,5-二硝基水楊酸比色法，測定體系中還原糖的含量，以1 h生成1 mg的還原糖作為1 個酶活單位。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

實驗所得數(shù)據(jù)使用Excel進行分析處理，并用Origin 7.5進行方差分析和繪圖。

2 結果與分析

2.1 SRE處理對采后番茄果實顏色轉變的影響

圖1 SRE處理對采后番茄顏色轉變的影響Fig.1 Effect of SRE treatment on color turning of tomatoes during postharvest storage

番茄貯藏期間，SRE處理組和對照組亮度呈下降趨勢，處理較對照組下降緩慢，且各時期均有顯著差異（P＜0.05）（圖1A）。處理組a/b值第7天開始明顯上升，第13天為正值即果實基本變紅。對照組a/b值第1天便迅速上升，第4天時開始變紅，第7天完全變紅與SRE處理組差異顯著（P＜0.05）（圖1B）。番茄貯藏期間，處理組顏色變化較對照組緩慢，第13天基本變紅，而對照組第7天完全變紅，比處理提前6 d。

2.2 SRE處理對采后番茄質量損失率、硬度、SSC的影響

圖2 SRE處理對采后番茄質量損失率（A）、硬度（B）、SSC（C）的影響Fig.2 Effect of SRE treatment on weight loss rate (A), firmness (B), and soluble solids content (C) of tomatoes during postharvest storage

貯藏期間，處理和對照組質量損失率均呈上升趨勢。對照組第4天開始上升趨勢明顯，第13天逐漸趨于穩(wěn)定。處理組10 d之前質量損失率均維持在較低水平，其后迅速上升，與對照組有極顯著差異（P＜0.01）（圖2A）。處理組和對照組硬度均呈下降趨勢，處理組硬度下降較緩慢，第7天開始明顯下降。對照組從第1天開始迅速下降，與處理組差異顯著，第7天下降率為67%。由此表明，SRE處理可減緩果實硬度下降，延長貯藏期（圖2B）。處理和對照組SSC均呈先上升后下降趨勢。處理組SSC上升較緩慢，第10天達到峰值，比對照組晚3 d，貯藏后期番茄SSC高于對照組（圖2C）。

2.3 SRE處理對采后番茄可溶性糖含量、有機酸含量、糖酸比及VC含量的影響

圖3 SRE處理對采后番茄可溶性糖含量（A）、有機酸含量（B）、糖酸比（C）及VC含量（D）的影響Fig.3 Effect of SRE treatment on soluble sugar (A), organic acid content (B), sugar/acid ratio (C) and VC contents (D) of tomatoes during postharvest storage

貯藏期間，處理與對照組可溶性糖含量均呈先上升后下降趨勢。對照組第7天達到峰值，其后迅速下降，至實驗結束時可溶性糖含量約為峰值的55%。處理組上升緩慢，第10天達到峰值，其后緩慢下降且高于對照組（圖3A）。處理與對照組有機酸含量均呈先上升后下降的趨勢，處理組前期有機酸含量迅速上升，第10天時達到峰值，峰值低于對照組且延遲3 d出現(xiàn)。貯藏10 d后，SRE處理組有機酸含量明顯高于對照組，且均呈下降趨勢（圖3B）。

貯藏期間，糖酸比呈上升趨勢，貯藏7 d前，對照組高于處理組，其后低于處理組，表明SRE處理可提高貯藏后期果實糖酸比（圖3C）。處理組和對照組VC含量均呈先上升后下降趨勢。對照組第4天達到峰值，其后迅速下降。處理組第7天達到峰值，峰值比對照組低且延遲3 d出現(xiàn)，其后均高于對照組（圖3D）。

2.4 SRE處理對采后番茄乙烯釋放量的影響

圖4 SRE處理對采后番茄乙烯釋放量的影響Fig.4 Effect of SRE treatment on ethylene production of tomatoes during postharvest storage

貯藏期間，處理和對照組乙烯釋放量均呈先上升后下降趨勢。處理組在各時期乙烯釋放量均小于對照組。對照組乙烯釋放量迅速上升，第4天達到峰值，其后迅速下降。處理組乙烯釋放量始終處于一個較低水平，峰值晚出現(xiàn)6 d（圖4）。

2.5 SRE處理對采后番茄纖維素酶和PG活性的影響

貯藏期間，纖維素酶活性呈先上升后下降趨勢，處理組在貯藏期間低于對照組；對照組第10天達到峰值，比處理組提前3 d，其后緩慢下降且高于對照組（圖5A）。PG活性先升高后下降，對照組第10天達到峰值，顯著高于處理組，其后迅速下降；處理組第13天達到高峰，后期高于處理組（圖5B）。正是由于這兩種關鍵酶活性高峰提前出現(xiàn)，才導致對照果實較處理組提早軟化，而處理果實硬度下降較慢，貨架期延長。

圖5 SRE處理對采后番茄纖維素酶（A）和PG（B）活性的影響Fig.5 Effect of SRE treatment on cellulase activity (A) and polygalacturonase activity (B) of tomatoes during postharvest storage period

3 討 論

3.1 SRE對采后番茄貯藏效果的影響

果實顏色是評價果實品質的重要指標之一，色澤轉變主要表現(xiàn)在葉綠素降解及其他色素（如番茄紅素和花色素苷）出現(xiàn)等方面，顏色變化在一定程度上預示果實成熟衰老[14]。本實驗中，處理組亮度明顯高于對照組，說明可以延緩番茄表面亮度下降。對香蕉研究也表明，乙醇可保持采后香蕉較好的綠色，此現(xiàn)象發(fā)生可能與乙醇抑制果蔬后熟中葉綠素降解有一定關系[15]。貯藏期間，對照組a/b值迅速增大，表明番茄快速變紅；SRE處理抑制番茄變紅，延緩褪綠，效果顯著。另外，本實驗室已有研究表明，SRE處理也可延緩西蘭花褪綠。但SRE對呼吸躍變型果實和非呼吸躍變型蔬菜貯藏效果是否相同，還有待進一步研究。

3.2 SRE對采后貯藏期番茄品質的影響

果實硬度和可溶性固形物含量是評價采后園藝作物成熟和品質的重要指標[16]。園藝作物貯藏期間，因果膠發(fā)生一定變化，細胞壁完整性被破壞，導致果實硬度下降，品質劣變[17]。采后番茄因失水，后熟作用導致可溶性固形物含量增加[18]。本實驗室前期用乙醇蒸氣對采后薄皮甜瓜進行處理，可明顯延緩果實硬度下降和果實衰老[8]。同樣，本實驗中SRE處理由于可以緩慢釋放乙醇，仍可以明顯降低果實質量損失率，延緩硬度下降，降低SSC，這與楊愛萍等[19]在楊梅上研究效果一致。

糖酸比及VC含量是評價番茄風味與品質的重要指標[20]。番茄在貯藏過程中有機酸含量和可溶性糖含量均下降，糖酸比呈上升趨勢，且番茄越成熟，糖酸比越高[21]。本實驗中，乙醇可以延緩有機酸和可溶性糖含量峰值出現(xiàn)，后期提高番茄糖酸比和VC含量。

3.3 SRE延長番茄采后貯藏期的生理機制探討

乙烯是促進果實成熟衰老的關鍵因子，它可以調控成熟衰老進程。乙醇可以通過影響乙烯的生物合成途徑，抑制乙烯生成，延緩果蔬成熟衰老[22-23]。本實驗結果表明，SRE處理降低了番茄果實的乙烯釋放量，使其維持在較低水平，較顯著抑制采后番茄乙烯釋放，與甜瓜上的研究結果一致[8]。

PG被認為是參與果膠降解的關鍵酶[24]，纖維素酶與果實軟化也有一定關系。隨著番茄成熟，硬度逐漸下降，PG和纖維素酶活性不斷上升，硬度達到一定值時，其活性開始下降[25]。本實驗中，PG和纖維素酶活性先上升后下降，對照組第10天達到峰值，SRE處理組10 d之前明顯低于對照組，與駱蒙等[26]結果一致，這可能是因為SRE處理后，顯著抑制了番茄果實內源乙烯的合成，而這兩個酶均在果實成熟過程中受乙烯的調控[27]。

綜上所述，乙醇對采后園藝作物保鮮具有重要作用，不但可以延緩園藝作物成熟衰老，延長貨架期，而且能夠提高貯藏后期品質。本實驗所用SRE保鮮劑為固體，便于攜帶，且能夠持續(xù)緩慢釋放乙醇，主要通過抑制內源乙烯的合成對采后破色期番茄具有較好的保鮮作用，但是否對其他時期采收的番茄仍有效果，還有待進一步研究。

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Effect of Slow-Releas e Ethanol Treatment on Quality Traits of Tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.) during Postharvest Storage

QI Hong-yan, CHEN Jun-qiao, Lü De-qing, BAI Xiao-hang
(Key Laboratory of Protected Horticulture of Liaoning Province, Key Laboratory of Protected Horticulture of Education Ministry and Liaoning Province, College of Horticulture, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

Tomatoes from Fentailang cultivar were treated by slow-release ethanol (a solidified ethanol) in incubators at 20 ℃ and a relative humidity of 85%, and those without treatment were used as control. The changes in quality traits, ethylene release, and polygalacturonase (PG) and cellulase activities were measured during storage periods. The results showed that SRE treatment improved fruit brightness and alleviated the decrease in weight loss rate, reduced the soluble solid loss, maintained fruit firmness at a certain level, increased the sugar/acid ratio at the later storage, and delayed fruit red turning by 6 d in comparison to the control. Meanwhile, ethylene release and the activities of PG and cellulase were significantly decreased. Taken together, these results indicated that slow-release ethanol could delay the ripening and senescence and extend the shelf life of tomatoes, thus keeping the flavor quality of tomatoes for a long time.

tomato; slow-release ethanol; fruit quality; ethylene release; enzyme activity

S652.2

A

1002-6630（2014）20-0291-05

10.7506/spkx1002-6630-201420057

2014-01-17

遼寧省重大攻關項目（2011215003）；沈陽市科技計劃項目（F12-277-1-26）

齊紅巖（1971—），女，教授，博士，研究方向為設施蔬菜栽培與采后生理。E-mail：hyqiaaa@126.com