1-MCP處理對線椒常溫貯藏品質(zhì)和風味物質(zhì)的影響*

潘冰燕，魯曉翔，張鵬，李江闊，陳紹慧

1(天津商業(yè)大學生物技術與食品科學學院，天津市食品生物技術重點實驗室，天津，300134

2(國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術研究中心，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津，300384)

辣椒(Capsicum annuum L.)屬于茄科辣椒屬植物，富含多種營養(yǎng)物質(zhì)。由于辣椒鮮果含水量高，在采后低溫貯藏時易發(fā)生冷害而降低其商品價值［1-2］;相反溫度過高又會加快辣椒的后熟，導致衰老和腐爛，失去貯藏保鮮的意義［3］。蓬桂華［4］的研究指出，7℃下貯藏辣椒會發(fā)生冷害;趙迎麗［5］等認為，青椒的安全冷藏溫度為10℃。常溫貯藏是辣椒物流中的主要模式，但因溫度較高，品質(zhì)難以保持，因此，常常需要結合其他保鮮處理方法提高其常溫貯藏品質(zhì)。

1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)是一種新型乙烯受體抑制劑，它通過與乙烯受體結合，阻斷乙烯反饋調(diào)節(jié)的生物合成，從而抑制乙烯誘導的果實成熟作用，延長果蔬的保鮮期［6］，利用1-MCP處理果蔬不僅成本低、使用簡單方便，且對果蔬的保鮮效果良好［7-8］。韋強［9］等研究了1-MCP 處理對紅色甜椒常溫貯藏期間呼吸與色素變化的影響，結果表明1-MCP處理可以提高果實的感官品質(zhì)，并抑制了貯藏期間甜椒果實的呼吸強度，延遲其變色的進程，肯定了1-MCP的對辣椒的保鮮作用。

葉綠素、Vc和SSC是反映蔬菜品質(zhì)的重要理化品質(zhì)指標，果蔬的氣味是其品質(zhì)及其品質(zhì)特征的重要指標之一，風味指標具有早期敏感性，且為消費者關注的重要指標。辣椒不僅有其獨特的氣味，而且不同成熟度的辣椒散發(fā)的氣味也有差異性，這為利用氣味變化評價辣椒貯藏期的品質(zhì)提供了基礎。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(gas chromatography mass spectrometry，GC-MS)為研究果蔬中揮發(fā)性物質(zhì)在貯藏中的變化提供了高效、便捷的手段。高瑞萍［10］等利用GC-MS對干辣椒的揮發(fā)性風味化合物進行測定，結果表明烯類化合物被認作是干制辣椒主要的呈味物質(zhì);歐陽晶［11］等利用GC-MS對不同發(fā)酵時間的發(fā)酵辣椒的揮發(fā)性成分進行測定，結果表明隨著發(fā)酵的進行，辣椒中烷烴烯烴類、酸類、醛類、雜環(huán)化合物的含量均有減少，同時醇類與酯類物質(zhì)含量有所增加。

迄今尚未見利用GC-MS分析辣椒鮮果經(jīng)1-MCP處理后揮發(fā)性物質(zhì)變化的報道。本研究采用頂空固相微萃取提取辣椒揮發(fā)性物質(zhì)，利用氣質(zhì)聯(lián)用技術進行分析，探討經(jīng)1-MCP處理后常溫貯藏的線椒揮發(fā)性風味物質(zhì)的構成及其變化與辣椒理化品質(zhì)變化的特征。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料及處理:線椒采于北京平谷蔬菜基地，采收后當天運回實驗室;線椒溫度與室溫平衡后，用1-MCP處理;將線椒置于體積為0.25 m2塑料膜中，并在塑料膜中放1-MCP，當塑料膜中1-MCP氣體含量達到1.0 μL/L時，將塑料膜封閉，靜置16 h后，用厚度為16 μm的PE袋進行分裝，并置于常溫［18～20℃，RH(90% ±2%)］條件下貯藏，不做處理的為對照(CK)組。

指標測定:對在貯藏第0、6、12天的線椒利用GC-MS分析，并測定 0、3、6、9、12 天樣品的葉綠素、VC含量、可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)(SSC)。

儀 器:50/30 μmCAR/DVB/PDMS、100 μm PDMS灰色萃取頭和固相微萃取手動手柄，美國Supleco公司;Trace DSQ MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Finnigan公司;PC-420D數(shù)字型磁力加熱攪拌裝置，美國 Corning公司;TU-1810紫外可見分光光度計，北京普析有限責任公司;PAL-1型數(shù)字手持折光儀，日本Atago公司;所用的化學試劑均為分析純。

1.2 線椒氣味成分的固相微萃取

將線椒鮮果清洗、破碎、榨汁后，8 000 r/min離心15 min，過濾，取汁液8 mL置于帶有磁力攪拌子的15 mL頂空瓶中，在60℃水浴15 min，加入2.5 g NaCl，加蓋封口后將萃取頭插入樣品頂空瓶，于60℃吸附30 min，磁力攪拌子轉(zhuǎn)速為650 r/min。吸附后將萃取頭取出插入氣相色譜進樣口，于250℃解吸5 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

1.3 線椒香氣的GC-MS分析

氣相色譜條件:HP-INNOWAX色譜柱(30 m×250 μm ×0.25 μm);程序升溫:40 ℃ 保留 3 min，然后以5℃/min升至150℃，再以10℃/min升至220℃，保留10 min。傳輸線溫度設為250℃。載氣為He，流速1 mL/min，不分流。質(zhì)譜條件:連接桿溫度280℃，電離方式為EI，離子源溫度200℃，掃描范圍35～350 amu。

1.4 理化指標測定

VC含量:參考李軍［12］方法，略有改動。準確稱取10.0 g線椒勻漿于容量瓶中，加入草酸-EDTA溶液并定容于100 mL容量瓶中，過濾。吸取10 mL濾液于50 mL容量瓶中，并加入l.0 mL的偏磷酸-醋酸溶液，5%的 H2SO42.00 mL，搖勻后，加入 4.0 mL的H8MoN2O4(鉬酸銨)溶液，以蒸餾水定容至50 mL，于705 nm處測定吸光度。以蒸餾水為空白對照。樣品中VC含量的計算根據(jù)樣品液吸光度值、從標準曲線上查出對應的含量，按下式計算樣品中抗壞血酸的含量:

其中:C，測定用樣液中抗壞血酸含量含量，mg;V1，測定樣液體積，mL;m，樣品質(zhì)量，mg;V2，樣液定容總體積，mL。

葉綠素含量:參考 Lichtenthaler等［13］的方法，稍做調(diào)整。準確稱取切碎的辣椒鮮果0.5 g，放入研缽，加少量石英砂和CaCO3粉以及2～3 mL體積分數(shù)(下同)95%乙醇研成勻漿，再加95%乙醇10 mL，繼續(xù)研磨至組織變白，靜置3～5 min，用濾紙過濾到25 mL棕色瓶中，95%乙醇定容。以95%乙醇為空白，用紫外分光光度計分別在波長665 nm、649 nm測定吸光度。根據(jù)公式(2)、(3)進行葉綠素百分含量計算。

其中:m，樣品質(zhì)量，g;Ca為葉綠素a含量，%;Cb為葉綠素 b 含量，%;D665、D649分別是 665、649 下的吸光度值。

可溶性固形物百分含量:采用PAL-1便攜式手持折光儀測定，在線椒不同部分均勻取樣，放入打漿機中勻漿，勻漿液用3層紗布過濾后測定，每個處理重復測定10次，然后取其平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

GC-MS分析通過檢索NIST/WILEY標準譜庫，并結合文獻的標準譜圖，進行揮發(fā)性成分定性分析，并用峰面積歸一法測算各化學成分的相對含量;采用 Excel 2003及 SPSS Statistics 17.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 常溫貯藏期間線椒揮發(fā)性成分的GC-MS分析

采用頂空固相微萃取法對1-MCP處理組、CK組的線椒分別在貯藏的0、6、12 d進行樣品中物質(zhì)的提取，其中第12天的揮發(fā)性物質(zhì)的總離子流圖見圖1。

由圖1可以看出，經(jīng)1-MCP處理的與對照組的線椒在第12天的揮發(fā)性物質(zhì)種類相似，都是在10 min之后開始出現(xiàn)高峰，且出現(xiàn)高峰的時間也基本一致，但其揮發(fā)性成分的相對含量差別很大。

1-MCP處理與對照組線椒在貯藏的第0、6、12天檢測的揮發(fā)性物質(zhì)種類見表1所示。

圖1 線椒香氣成分GC-MS總離子圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile components in line peppers

表1 1-MCP處理以及對照組線椒揮發(fā)性物質(zhì)種類的變化Table 1 Changes of volatile substance categories of Line peppers with 1-MCP treatment and CK group

由表1統(tǒng)計，線椒中共檢測出6類18～26種對其氣味有貢獻的揮發(fā)性物質(zhì)，包括醛類3～4種，醇類5～9種，酯類2～4種，烴類3～4種，酸類3～4種，其他類2～3種。其中，1-MCP組有隨著貯藏時間延長，揮發(fā)性物質(zhì)種類增多的趨勢，對比貯藏期0 d的揮發(fā)性物質(zhì)，貯藏期6、12 d新增加的揮發(fā)性物質(zhì)有桃醛、4-甲基-1-戊醇、橙花醇、反式-橙花叔醇、異戊酸己酯、萘等，而且醛類、酸類、其他類的相對含量都在增加。風味物質(zhì)種類的增多則可能與辣椒中的營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生生理代謝而生成相應雜環(huán)類、醛類、酮類等化合物有關，相應的醛類、酸類的相對含量也會有所提升，而它們的增加會影響線椒的整體良好風味。

經(jīng)儀器所配標準譜庫進行檢索，組分的相對含量按峰面積歸一化法計算得出，結果見表2。

表2 1-MCP處理及對照組線椒揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量Table 2 Volatile substance relative content of Line peppers with 1-MCP treatment and CK group

續(xù)表2

由表2看出，線椒揮發(fā)性物質(zhì)含量相對較高的有反式-2-己烯醛、正己醛、葉醇、反式-2-己烯-1-醇、正己醇、水楊酸甲酯、己酸己酯、異丁酸己酯、長葉烯、正己酸、8-甲基-6-壬烯酸、壬酸、乙位紫羅蘭酮、2-甲氧基-3-異丁基吡嗪，且檢測結果中桃醛、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪、反式-2-己烯醛、反式-橙花叔醇、芳樟醇、己酸己酯是辣椒香氣成分中的典型化合物［14］，這些物質(zhì)占香氣成分較大比例，對線椒的風味具有較大的貢獻［15-16］，桃醛具有強烈的桃果香和麝香香氣［17］;反式-橙花醇具有弱的清甜的橙花氣息，但香氣持久［18］;己酸己酯具有嫩青刀豆香氣和生水果香味;其他的烷烴類、烯類、酮類和脂肪酸，例如長葉烯、紫羅蘭酮等物質(zhì)在辣椒呈味中則起著互補或協(xié)調(diào)的作用［19］。

1-MCP處理組和CK組的主要醛類化合物均包括反式-2-己烯醛、正己醛，其相對含量占醛類化合物總相對含量的90%以上，貯藏0、6、12 d時，1-MCP組的反式-2-己烯醛相對含量均高于(P＜0.05)CK組，且隨著貯藏期延長，CK組和1-MCP組的反式-2-己烯醛相對含量均呈上升趨勢，CK組和1-MCP組分別上升了49.45%和28.74%;醇類化合物主要由正己醇、葉醇、反式-2-己烯-1-醇組成，在貯藏 6、12 d時，CK組的反式-2-己烯-1-醇均高于1-MCP組的值，貯藏0、6 d時，CK組的葉醇高于1-MCP組，葉醇和正己醇都隨著貯藏期的延長而降低，而反式-2-己烯-1-醇則隨著貯藏期的延長而增加，CK組和1-MCP組的葉醇分別下降了85.47%和83.18%，正己醇分別下降43.16%和 19.95%，反式-2-己烯-1-醇分別上升82.40%和62.53%。從這3種化合物的相對含量總和看，對照組大于(P＞0.05)處理組;而在處理組間的變化不大;酯類化合物主要由水楊酸甲酯、己酸己酯組成，1-MCP組線椒在不同貯藏期酯類化合物變化存在一定規(guī)律，即隨著貯藏時間延長，果實酯類化合物相對含量依次降低，其中水楊酸甲酯降低45.04%，己酸己酯降低19.42%，而CK組果實酯類化合物相對含量變化則隨著貯藏時間的延長呈先增加后降低變化。

相同貯藏期，1-MCP處理線椒的醇類化合物相對含量均低于(P＜0.05)CK組，醛類化合物相對含量均高于(P＜0.05)CK組，酯類化合物相對含量在6天、12天低于CK組，酸類化合物相對含量均低于CK組;隨著貯藏期的延長，CK組醇類物質(zhì)先增后降，醛類、酯類物質(zhì)一直增加;而1-MCP組醇類物質(zhì)先增后降，醛類則一直增加，而酯類物質(zhì)一直降低，且CK組6 d與1-MCP組12 d的醇類相對含量相近(CK-6d為42.53%、1-MCP-12 d為43.94%)。同時，在貯藏后期，線椒多數(shù)具有芳香性化合物的相對含量與種類都出現(xiàn)減少現(xiàn)象，具良好風味特性的醛類、酮類、酯類、吡嗪類化合物等隨貯藏期的延長呈下降趨勢，烷烴類化合物種類及其相對含量增加，這削弱辣椒的整體良好風味，使辣椒原有風味特征弱化。而CK組烴類、酸類相對含量高于1-MCP組，說明1-MCP處理組的整體風味優(yōu)于CK組，這也表明1-MCP處理對線椒能夠起到一定的保鮮作用。

圖2 1-MCP處理和對照對線椒揮發(fā)性物質(zhì)種類相對含量的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on volatile substance categories relative content of line peppers

2.2 理化指標及其分析

2.2.1 葉綠素含量變化趨勢

線椒中葉綠素的組成及含量是反映其品質(zhì)的重要指標之一。實驗分別測定CK組、1-MCP組線椒0、3、6、9、12 天的葉綠素含量，結果見圖3。

圖3 1-MCP處理和對照對線椒葉綠素含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on chlorophyll content of Line peppers

由圖3可見，相同貯藏期，CK組葉綠素含量與1-MCP組的均不一樣，同一貯藏期1-MCP組的葉綠素含量都高于CK組;總體而言，葉綠素含量均呈先增后減趨勢，說明隨著線椒的后熟，葉綠素含量先是平緩上升，在第6天達到最高值，CK組、1-MCP組葉綠素含量分別為(22.36±2.37)、(24.85±2.44)mg/100g，然后急劇下降，相對于CK組，1-MCP組的變化較小，說明1-MCP可有效延緩常溫貯藏的線椒葉綠素含量的降低，具有保綠作用，延長貯藏時間。

2.2.2 VC含量變化趨勢

辣椒的VC含量可以反應辣椒的品質(zhì)，VC也是植物體內(nèi)非酶自由基清除劑，能延緩果實的衰老。實驗測得的線椒 0 d、3 d、6 d、9 d、12 d 的 VC含量見圖 4。

圖4 1-MCP處理和對照對線椒VC的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on VCcontent of Line peppers

由圖4可知，2組線椒Vc的變化趨勢大體一致;同一貯藏期，1-MCP組的Vc含量均高于CK組，說明1-MCP處理可以減緩Vc含量的降低，減緩果實的衰老。線椒剛采時為八分熟，在常溫下存放有后熟過程，使Vc的含量增高，但隨著存放時間的加長，線椒出現(xiàn)失水、營養(yǎng)價值降低的現(xiàn)象［20］，采后常溫存放6 d是最佳的食用的時間，該時間1-MCP組與CK組Vc含量分別為(31.49±0.67)、(30.63±1.23)mg/100 g。

2.2.3 SSC質(zhì)量分數(shù)變化趨勢

圖5 1-MCP處理和對照對線椒SSC的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatment on soluble solid content in Line peppers

從圖5可見，常溫貯藏中，線椒的SSC在4.8%～5.9%，SSC的變化整體呈下降趨勢，這是由于線椒采后需要維持生理而消耗糖類物質(zhì)，致使SSC下降;由圖5可以看出，貯藏0、3和12 d時，1-MCP組線椒的SSC含量稍高于CK組，但在6天和9天時，CK組的SSC高于1-MCP組，說明1-MCP處理對于線椒SSC含量的影響較小。

2.2.4 1-MCP處理線椒貯藏期間葉綠素、VC含量及SSC質(zhì)量分數(shù)單因素方差分析

利用 SPSS 軟件對常溫貯藏期 0、3、6、9、12 d 線椒葉綠素、VC含量及SSC質(zhì)量分數(shù)進行差異性分析，得到的結果見表3。

表3 1-MCP處理以及對照組線椒貯藏期間線椒葉綠素、VC含量及SSC質(zhì)量分數(shù)差異性比較Table 2 Significant difference compare of chlorophyll，VCand soluble solid content of Line peppers with 1-MCP treatment and CK group

表3表明，1-MCP可顯著延緩常溫貯藏期間線椒鮮果品質(zhì)下降，貯藏期間，CK組和1-MCP組葉綠素含量分別降低73.17%和41.90%，CK組和1-MCP組的SSC分別降低14.70%和12.48%，說明1-MCP具有保綠作用，延緩葉綠素含量的降低，并能減緩線椒內(nèi)部的生理反應速率，使得SSC的降低速度減小。在貯藏前期，即0、3、6天時，CK組和1-MCP組的葉綠素含量和SSC差異不顯著(P＞0.05)，而在貯藏9、12 d時的差異顯著(P＜0.05);對于線椒Vc含量的變化，不同處理、不同貯藏期的差異性比較規(guī)律性不大，貯藏0 d與12 d的VC含量兩組間差異性顯著(P ＜0.05)，3、6和9 d差異不顯著(P ＞0.05)。

3 結論

利用頂空固相微萃取技術提取，GC-MS分析，得到線椒鮮果揮發(fā)性物質(zhì)主要由醛類、醇類、酯類組成，線椒在不同處理、不同貯藏期時各類揮發(fā)性化合物相對含量以及種類均有差異，其中醛類物質(zhì)和醇類物質(zhì)的差異性更明顯;1-MCP處理和CK組線椒的各類物質(zhì)相對含量變化趨勢基本一致，但是CK組的變化速率更大，表現(xiàn)為急速上升或者急速下降，說明1-MCP處理可以延緩線椒鮮果香氣成分的變化，抑制其衰老速率，起到一定的保鮮作用。

揮發(fā)性物質(zhì)的變化主要與線椒鮮果中發(fā)生的生理生化反應有關，香氣物質(zhì)會隨著果實的成熟而產(chǎn)生，其種類及含量受成熟度、果實的衰老程度等因素的影響。線椒中葉綠素、Vc含量以及SSC質(zhì)量分數(shù)的變化與線椒的成熟度與衰老程度息息相關，Vc可以延緩果實的衰老，葉綠素含量隨著果實的衰老而降低，果實為維持其生理反應而消耗其糖類物質(zhì)。對比經(jīng)1-MCP處理與未經(jīng)1-MCP處理的線椒葉綠素、Vc含量以及SSC質(zhì)量分數(shù)可以較好的反應1-MCP處理對線椒鮮果品質(zhì)的影響。說明1-MCP處理對可以減緩線椒葉綠素、Vc以及SSC含量的降低，提高果實的內(nèi)部品質(zhì)。

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