不同溫度處理對(duì)寶島蕉果皮色澤的影響

劉偉鑫　張建平　金志強(qiáng)　孫佩光　苗紅霞　徐碧玉

摘 要 以寶島蕉果實(shí)為材料，研究3個(gè)不同貯藏溫度25、20、16 ℃ 對(duì)果皮顏色變化的影響。結(jié)果表明：20、16 ℃貯藏條件下，乙烯呈先增后減變化，葉綠素含量逐漸下降，類(lèi)胡蘿卜素含量逐漸上升，果皮正常褪綠變黃；25 ℃貯藏條件下，乙烯釋放量明顯高于20 ℃和16 ℃，葉綠素a不能完全降解，類(lèi)胡蘿卜素含量無(wú)明顯增加，果皮不能正常褪綠，出現(xiàn)青皮熟。寶島蕉在25 ℃出現(xiàn)青皮熟的原因可能是由于葉綠素a不完全降解所導(dǎo)致的。

關(guān)鍵詞 寶島蕉；溫度；果皮；葉綠素；果皮色澤

中圖分類(lèi)號(hào) S668.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

果皮色澤是評(píng)價(jià)果實(shí)外觀品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。香蕉果皮色澤主要由葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量所決定[1]。在適宜溫度范圍內(nèi)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，香蕉果皮中葉綠素含量逐漸下降，類(lèi)胡蘿卜素含量逐漸上升，果皮正常褪綠變黃[2]；但是，當(dāng)貯藏溫度達(dá)到25 ℃及以上就會(huì)出現(xiàn)‘青皮熟（即果肉能正常軟化而果皮仍為綠色的現(xiàn)象）[3]。關(guān)于青皮熟出現(xiàn)的原因，一直倍受人們關(guān)注，很多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究。Janave等[4]報(bào)道巴西蕉在25～30 ℃高溫下出現(xiàn)青皮熟的主要原因是由于葉綠素酶和葉綠素氧化酶的活性鈍化致使葉綠素不完全降解而造成的；Yang等[5]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)香蕉在高溫（30 ℃）條件下脫鎂葉綠酸a氧化酶、葉綠素b還原酶等基因的表達(dá)量下降，果皮中葉綠素降解受到抑制。此外，熱空氣處理對(duì)果皮褪綠也有影響，45 ℃熱空氣處理12 min 可抑制香蕉果皮中葉綠素a的降解，果皮不褪綠，而對(duì)葉綠素b與類(lèi)胡蘿卜素的變化影響不大[6]。同時(shí)，香蕉是典型的呼吸躍變型果實(shí)，對(duì)乙烯非常敏感。Burg[7]認(rèn)為香蕉出現(xiàn)青皮熟是因?yàn)楦邷叵拢èR25 ℃）乙烯合成不足；朱德明等[8]認(rèn)為香蕉果皮褪綠與果肉產(chǎn)生的乙烯量密切相關(guān)。

寶島蕉作為目前中國(guó)抗香蕉枯萎病品種選育的主要母本來(lái)源，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)，在香蕉枯萎病發(fā)病嚴(yán)重區(qū)域具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。但是，寶島蕉夏季果實(shí)在25 ℃及以上溫度貯藏時(shí)就會(huì)出現(xiàn)‘青皮熟，冬季果實(shí)后熟時(shí)也會(huì)出現(xiàn)“跳把”“青丹”（轉(zhuǎn)色不均勻）現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了寶島蕉的推廣種植和銷(xiāo)售。然而，究竟那些因子導(dǎo)致了寶島蕉青皮熟的發(fā)生，未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)以寶島蕉夏季果實(shí)為材料，分別貯藏于25、20、16 ℃ 3種溫度條件下，研究不同貯藏溫度對(duì)果實(shí)乙烯釋放量和果皮總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素含量變化的影響，為香蕉青皮熟機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 寶島蕉（Musa acuminata L. AAA Cavendish. cv.‘Formosana）果實(shí)采自中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所澄邁香蕉試驗(yàn)基地，取樣時(shí)間為2012年8月20日。

1.1.2 材料準(zhǔn)備 采后果實(shí)處理：采收時(shí)果實(shí)飽滿(mǎn)度為7成，采后當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，選大小均勻、無(wú)病蟲(chóng)害及機(jī)械損傷的單果指，去掉頂部的干花，以0.1%次氯酸鈉表面消毒10 min，晾干過(guò)夜后將果實(shí)分3組，用外源乙烯[佛山市科的氣體化工有限公司；濃度99.9%（W/W）]處理，密閉注射100 μL/L乙烯，每組處理取30個(gè)果指（每次重復(fù)10個(gè)果指，3次重復(fù)）。將果實(shí)放入密閉泡沫箱中，分別置于25、20、16 ℃的恒溫箱中，18 h后開(kāi)蓋。依據(jù)7個(gè)不同的成熟度[9]，25、20 ℃貯藏條件下的果實(shí)于采后1、2、3、4、5、6、7 d先進(jìn)行乙烯釋放量的測(cè)定，隨后進(jìn)行果皮分離取樣，16 ℃貯藏條件下的果實(shí)于采后1、2、3、4、6、8、12 d 進(jìn)行乙烯釋放量的測(cè)定和果皮分離取樣。處理期間進(jìn)行拍照，3個(gè)溫度處理各設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)樣本隨機(jī)取3支果指中部果皮20～50 g 進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。

1.2 方法

1.2.1 色素含量測(cè)定 參照張治安等[10]方法略有改動(dòng)。（1）稱(chēng)取0.3 g果皮放入研缽中，加入少許石英砂及2～3 mL 95%乙醇，研磨成勻漿，再加乙醇10 mL，繼續(xù)研磨至組織變白，靜置3～5 min；（2）取濾紙1張置漏斗中，用乙醇濕潤(rùn)，沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中，過(guò)濾到25 mL棕色容量瓶中，用少量乙醇沖洗研缽、研棒及殘?jiān)鼣?shù)次，最后連同殘?jiān)黄鸬谷肼┒分?；?）用移液槍吸取乙醇，將濾紙上的色素全部洗入容量瓶中，直至濾紙和殘?jiān)袩o(wú)綠色為止，接著用乙醇定容至25 mL，搖勻；（4）將提取液倒入比色杯內(nèi)，以95%乙醇為空白，分別在波長(zhǎng)665、649 、470 nm處測(cè)定葉綠素a、葉綠素b和類(lèi)胡蘿卜素吸光度；（5）將測(cè)得的數(shù)值代入公式，計(jì)算出葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類(lèi)胡蘿卜素的濃度（mg/L）； （6）計(jì)算出單位果皮鮮重中葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量（μg/g）。

1.2.2 乙烯釋放量測(cè)定 用泵吸式乙烯檢測(cè)儀（深圳市科爾諾電子科技有限公司，產(chǎn)品型號(hào)：GT901）測(cè)定果實(shí)乙烯釋放量[ng/（g·h）]。先將整個(gè)果實(shí)放入聚乙烯薄膜袋中，密封放置2 h后進(jìn)行測(cè)定。計(jì)算公式如下：

U=28×A×V/（g×h）

式中：U為乙烯釋放量； 28為乙烯的分子量；A為乙烯檢測(cè)儀值；V為測(cè)定時(shí)體積；g為果實(shí)鮮重；h為時(shí)間。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用SAS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和Excel作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度對(duì)寶島蕉果實(shí)乙烯釋放量的影響

由圖1-A可知，在20 ℃和16 ℃溫度條件下，隨著果實(shí)貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果皮逐漸褪綠變黃；而25 ℃條件下，果皮不能褪綠變黃，出現(xiàn)青皮熟。25、20、16 ℃貯藏條件下的乙烯釋放高峰分別出現(xiàn)在第5、第6、第8天，其值分別為2.480、0.505、0.281 ng/（g·h）（圖1-B）。不同貯藏溫度間相比，高溫（25 ℃）增加了乙烯釋放量并且使乙烯釋放高峰提前，而低溫（16 ℃）抑制了乙烯的釋放且推遲了乙烯釋放高峰的出現(xiàn)。此外，20 ℃條件下乙烯釋放量略高于16 ℃，而25 ℃條件下乙烯釋放量明顯高于20 ℃和16 ℃。

2.2 不同溫度對(duì)寶島蕉果皮總?cè)~綠素含量變化的影響

由圖2-A可知，在20、16 ℃條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，總?cè)~綠素含量呈逐漸下降趨勢(shì)，與第1天相比，貯藏7、12 d后的總?cè)~綠素含量分別下降了95.71%、95.46%，香蕉果皮能正常褪綠變黃；而25 ℃條件下，貯藏1 d ～7 d，總?cè)~綠素含量由67.27 μg/g下降到11.64 μg/g，下降了82.70%，香蕉果皮不能正常褪綠變黃。在整個(gè)貯藏過(guò)程中，25 ℃條件下總?cè)~綠素含量高于20、16 ℃，直到完全成熟，其總?cè)~綠素仍未被完全降解。

2.3 不同溫度對(duì)寶島蕉果皮葉綠素a含量變化的影響

在寶島蕉果實(shí)后熟過(guò)程中，葉綠素a含量變化呈逐漸下降趨勢(shì)（圖2-B）。隨著時(shí)間的推移，25 ℃條件下的葉綠素a含量由53.98 μg/g（1 d）下降到10.39 μg/g（7 d），下降了80.75%；而20 ℃和16 ℃貯藏條件下，葉綠素a含量分別從48.28 μg/g（1 d）、46.19 μg/g（1 d）下降到1.19 μg/g（7 d）、1.56 μg/g（12 d），下降率分別為97.54%和96.62%。葉綠素a含量變化與總?cè)~綠素含量變化相同，達(dá)到完全成熟時(shí)，25 ℃條件下葉綠素a含量下降率明顯低于20、16 ℃。

2.4 不同溫度對(duì)寶島蕉果皮葉綠素b含量變化的影響

由圖2-C可知，葉綠素b含量變化呈逐漸下降趨勢(shì)。不同貯藏溫度（25、20、16 ℃）條件下，葉綠素b含量的變化無(wú)明顯差別，分別于貯藏7、7、12 d后下降了90.59%、93.27%、91.70%。

2.5 不同溫度對(duì)寶島蕉果皮類(lèi)胡蘿卜素含量變化的影響

由圖2-D可知，在20 ℃和16 ℃貯藏條件下，寶島蕉果皮類(lèi)胡蘿卜素含量在香蕉成熟過(guò)程中呈逐漸上升趨勢(shì)，分別從10.34 μg/g（1 d）、 11.10 μg/g（1 d）上升到19.72 μg/g（7 d）、 20.02 μg/g（12 d）， 增加了90.72%和80.36%；而香蕉果實(shí)在25 ℃貯藏條件下，類(lèi)胡蘿卜素含量變化不大，其值在12.52～16.18 μg/g之間無(wú)規(guī)則波動(dòng)，無(wú)明顯上升趨勢(shì)，說(shuō)明高溫（25 ℃）可能抑制了類(lèi)胡蘿卜素含量的積累。

2.6 相關(guān)性分析

不同貯藏溫度條件下，香蕉乙烯釋放量與果皮色素含量變化間的相關(guān)性見(jiàn)表1。25 ℃條件下，乙烯釋放量與葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量變化均呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.926、-0.941、-0.934，但與類(lèi)胡蘿卜素含量變化相關(guān)性不顯著。而20 ℃和16 ℃貯藏條件下，乙烯釋放量與葉綠素b含量變化呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.736、-0.563；與葉綠素a含量、總?cè)~綠素含量變化均呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.685、-0.707（20 ℃）和-0.668、-0.649（16 ℃）；而與類(lèi)胡蘿卜素含量相關(guān)性不顯著。

3 討論與結(jié)論

香蕉貯藏過(guò)程中乙烯釋放量受溫度影響。Burg[7]認(rèn)為在高溫條件下（≧25 ℃）香蕉乙烯合成不足，而陳維信等[11]研究表明在高溫下香蕉能產(chǎn)生更多的乙烯，Seymour等[12]也發(fā)現(xiàn)香蕉在高溫下比在低溫產(chǎn)生更多的乙烯。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，25 ℃條件下乙烯釋放量明顯高于20、16 ℃，這與陳維信等[11]和Seymour等[12]報(bào)道相一致，且果皮不能正常褪綠變黃，出現(xiàn)了青皮熟；而在20 ℃和16 ℃貯藏條件下，乙烯釋放量較25 ℃少，果皮能夠正常褪綠變黃。

貯藏溫度也能影響香蕉果皮色素含量變化。楊曉棠等[13]研究表明，20 ℃下香蕉果皮葉綠素含量逐漸降低，類(lèi)胡蘿卜素含量逐漸上升，果皮褪綠變黃；而在30 ℃下，葉綠素的降解受到抑制，出現(xiàn)了青皮熟。Janave等[4]研究闡述了香蕉出現(xiàn)青皮熟的主要原因是由于葉綠素酶和葉綠素氧化酶的活性鈍化致使葉綠素降解不完全而造成的。Seymour等[12]推測(cè)高溫阻礙了葉綠蛋白的合成、增加了色素的穩(wěn)定性從而使香蕉出現(xiàn)青皮熟。本研究結(jié)果表明，在25 ℃條件下，總?cè)~綠素含量下降率低于20、16 ℃，這與楊曉棠等[13]報(bào)道結(jié)果相一致，但是，研究還發(fā)現(xiàn)在高溫（25 ℃）條件下，主要是葉綠素a的降解受到抑制，下降率減少，而葉綠素b含量下降率在不同溫度之間無(wú)明顯差別。此外，25 ℃貯藏條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，類(lèi)胡蘿卜素含量無(wú)明顯變化，而 20 ℃和16 ℃條件下類(lèi)胡蘿卜素含量呈逐漸上升趨勢(shì)。因此，寶島蕉在25 ℃下出現(xiàn)青皮熟現(xiàn)象可能與葉綠素a的不完全降解而使葉綠素所顯示的顏色無(wú)法褪去有關(guān)，這與Yang等[5]報(bào)道一致；同時(shí)， 25 ℃條件下類(lèi)胡蘿卜素含量無(wú)明顯變化，這與Thomas等[14]報(bào)道一致，也可能與青皮熟有關(guān)。經(jīng)相關(guān)性分析可知，25 ℃下乙烯釋放量與葉綠素a含量變化呈極顯著負(fù)相關(guān)，而20 ℃和16 ℃下，乙烯釋放量與葉綠素a含量變化未達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)水平；3種貯藏溫度條件下的乙烯釋放量與類(lèi)胡蘿卜素含量變化的相關(guān)性均不顯著。

綜上所述，寶島蕉貯藏在20 ℃和16 ℃條件下能正常褪綠變黃；25 ℃條件下出現(xiàn)青皮熟現(xiàn)象，可能是由于葉綠素a不完全降解引起的，而乙烯釋放量和類(lèi)胡蘿卜素含量無(wú)明顯增加是否與青皮熟有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。在冬季低溫條件下生長(zhǎng)的寶島蕉果實(shí)，其成熟過(guò)程中是否可能形成“跳把”（轉(zhuǎn)色不均勻）現(xiàn)象，及寶島蕉果實(shí)成熟后色澤是否較巴西蕉等香蕉啞色，也有待進(jìn)一步研究。

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