外源精胺處理對采后黃瓜品質(zhì)的影響

李昺胐,鄭秋麗,徐冬穎,趙書崗,左進(jìn)華,高麗樸,王 清,*

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心,農(nóng)業(yè)部蔬菜產(chǎn)后處理重點實驗室,果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點實驗室,北京100097;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河北保定 071000)

黃瓜(CucumissativusL.)組織細(xì)嫩,易受機(jī)械傷損傷;且水分含量高,采后呼吸及蒸騰作用旺盛,易發(fā)生失水萎蔫、營養(yǎng)物質(zhì)流失及衰老,不利于采后運輸及貯藏[1]。多胺(PA)是一類含有兩個或更多氨基的化合物,可以保護(hù)細(xì)胞膜,清除自由基,抑制乙烯的產(chǎn)生[2-3],主要包括精胺(SPM)、亞精胺(SPD)、腐胺(PUT)和尸胺(CAD)等[4]。精胺作為多胺的一種,對果蔬采后貯藏保鮮及生理生化變化等方面具有重要的作用。對采后果蔬進(jìn)行一定濃度的精胺處理,對增強果蔬的抗逆能力、延緩衰老、延長貯藏期具有一定作用[5]。精胺可以提高大豆抗氧化能力[6],增強青椒果實耐冷性[7],降低草莓果實腐爛率,延緩其可溶性固形物代謝速度[8],此外,外源精胺可以保持菜豆在貯藏期間的品質(zhì),抑制其失重率,并使可溶性固形物含量及硬度得以保持[9]。我們在預(yù)實驗的研究發(fā)現(xiàn)1 mmol/L濃度的精胺對黃瓜果實有一定的保鮮效果。因此,本研究以黃瓜為實驗材料,進(jìn)一步研究該濃度精胺對采后黃瓜果實品質(zhì)影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃瓜品種 為“北農(nóng)佳秀”,采摘于順義區(qū)大孫各莊鎮(zhèn),當(dāng)天運回實驗室,挑選順直、無病蟲害、完整、無機(jī)械損傷、成熟度一致的黃瓜作為實驗試材;0.03 mm PE保鮮袋 北京華盾雪花有限公司;精胺(Spm) 美國Sigma-Aldrich集團(tuán)公司;草酸、磷酸二氫鈉、十二水合磷酸氫二鈉、抗壞血酸 西隴化工有限公司;鄰苯二酚、偏磷酸 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;甲醇、乙醇、丙酮、石英砂 北京化工廠。

UV-1800紫外分光光度計 日本京都島津公司;HW. SY11-K型電熱恒溫水浴鍋 北京市長風(fēng)儀器儀表公司;D-37520臺式冷凍高速離心機(jī) Thermo Fisher Scientific;GY-4-J型數(shù)顯水果硬度計 浙江托普儀器有限公司;IKA A11 basic分析研磨機(jī) 德國。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料處理 將挑選的黃瓜分為兩組,分別在蒸餾水(對照)、1 mmmol/L的精胺中浸泡10 min(預(yù)實驗研究發(fā)現(xiàn),1 mmmol/L精胺處理能夠取得最佳效果),室溫晾干后裝入PE袋(厚度為0.03 mm)中,每袋6根黃瓜,折扣包裝,于(20±1) ℃下貯藏,在第0、2、4、6、8、10 d觀察并取樣,樣品用液氮速凍,于-80 ℃下保存用于后續(xù)各項指標(biāo)測定。

1.2.2 測定指標(biāo)和方法

1.2.2.1 外觀指數(shù) 由6位經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)的人員組成品評小組對不同處理組黃瓜的感官進(jìn)行評判,評判標(biāo)準(zhǔn)如表1所示,按樣品的新鮮度、黃化、硬度、霉菌和腐爛程度等外觀變化分為6個等級。

表1 黃瓜外觀指數(shù)評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sheet of appearance index assessment criteria of Cucumber

外觀指數(shù)=∑(每級果數(shù)×外觀評級數(shù))/總調(diào)查果數(shù)。

1.2.2.2 其他指標(biāo) 葉綠素含量采用Zou等[10]的方法;硬度采用GYJ型硬度計,探頭直徑為0.7 cm,單位為N;失重率采用差量法[11],即失重率(%)=(初始質(zhì)量-最終質(zhì)量)/初始質(zhì)量×100;可溶性固形物含量采用手持糖度計進(jìn)行測定;維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

利用EXCEL 2010統(tǒng)計分析軟件行數(shù)據(jù)整理,利用Origin 8.5作圖,利用IBM SPSS Statistics 22軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(p<0.05為差異顯著;p<0.01為差異極顯著)。

2 結(jié)果與分析

2.1 精胺處理對黃瓜外觀指數(shù)的影響

感官評價指數(shù)是黃瓜采后生理反應(yīng)的宏觀體現(xiàn),是消費者對其品質(zhì)最直接的判斷依據(jù)。如圖1所示,黃瓜貯藏期間外觀指數(shù)不斷下降,但對照組的外觀指數(shù)始終小于精胺處理組,且趨勢不斷增大,在貯藏的第4～6 d,精胺處理組果實的瓜皮呈綠色,具有清香味,而對照組瓜皮呈淡綠色,香味也逐漸變淡,商品價值低于精胺處理組,且兩組處理差異顯著(p<0.05),兩組處理在貯藏的第8～10 d差異極顯著(p<0.01),可能是精胺處理對于黃瓜表皮具有保護(hù)作用,進(jìn)而延緩了黃瓜色澤及香味的變化。因此,精胺處理可有效地維持黃瓜的色澤、香味等外觀品質(zhì)。

圖1 精胺處理對黃瓜外觀指數(shù)的影響Fig.1 Effect of spermine treatment on aensory quality of cucumber注:與CK相比，*表示差異顯著(p<0.05),**表示差異極顯著(p<0.01)；圖2～圖6同。

2.2 精胺處理對黃瓜葉綠素含量的影響

果蔬采后葉綠素降解與品質(zhì)密切相關(guān),黃瓜由綠轉(zhuǎn)黃是由于細(xì)胞內(nèi)的葉綠素發(fā)生降解代謝引起的。由圖2可知,黃瓜在貯藏期間,兩組處理的葉綠素含量在貯藏前2 d呈快速下降趨勢,精胺組果實葉綠素含量始終高于對照組,在第2～8 d下降趨勢較為緩慢,兩個處理組差異極顯著(p<0.01),第8 d時,每克精胺處理組果實的葉綠素含量比對照組高出0.0255 mg,在第10 d時,精胺處理組葉綠素含量下降較為劇烈,但仍高于對照組。因此,精胺處理能夠有效抑制黃瓜葉綠素的降解,維持果實的外觀品質(zhì)。這與喬勇進(jìn)的研究結(jié)果一致[13]。因此,精胺處理能夠有效抑制黃瓜葉綠素的降解,保持黃瓜的新鮮度。

圖2 精胺處理對黃瓜葉綠素含量的影響Fig.2 Effect of spermine treatment on chlorophyll content of cucumber

2.3 精胺處理對黃瓜硬度的影響

硬度是評價果實品質(zhì)的一個重要指標(biāo)[14]。由圖3可知,貯藏期間黃瓜硬度逐漸緩慢下降,但精胺處理組果實的硬度始終較高于對照組,在貯藏的第0～4 d,與對照組相比,精胺處理組果實的硬度下降較為緩慢,第4～6 d,精胺組硬度快速下降,但二者均無顯著差異(p>0.05),第6 d時,精胺組果實硬度僅比對照組高0.308 N。在第6～10 d,對照組果實硬度快速下降,且兩組差異顯著(p<0.05),第10 d時,精胺組果實硬度比對照組高3.567 N,說明精胺處理可以延緩黃瓜硬度下降。

圖3 精胺處理對黃瓜硬度的影響Fig.3 Effect of spermine treatment on cucumber firmness

2.4 精胺處理對黃瓜失重率的影響

果蔬采后失重主要是因為呼吸作用及蒸騰作用所致,水分流失會降低其飽滿度和色澤,導(dǎo)致商品價值的降低,因此,失重率是果蔬貯藏保鮮的一個重要指標(biāo)[15]。由圖4可知,在黃瓜貯藏期間,失重率逐漸增加,對照組與精胺處理組黃瓜的失重率在前4 d呈快速上升趨勢,且二者之間無顯著差異(p>0.05),到第4 d時,對照組和精胺處理組果實失重率分別達(dá)到3.52%和3.28%,隨后,失重率緩慢上升,對照組略高于精胺處理組,在第8 d到貯藏結(jié)束,兩個處理組差異顯著(p<0.05),貯藏結(jié)束時,對照組失重率達(dá)到4.39%,而精胺處理組只有3.96%，兩組差異極顯著(p<0.01),說明精胺處理要以延緩失重率的增加。

圖4 精胺處理對黃瓜失重率的影響Fig.4 Effect of spermine treatment on weight loss rate of cucumber

2.5 精胺處理對黃瓜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物(TSS)是包含可溶性糖、酸、纖維素、礦物質(zhì)等成分的綜合型指標(biāo),能直接反映果蔬的成熟情況和品質(zhì)狀況[16]。由圖5可知,黃瓜隨貯藏時間的延長TSS含量逐漸降低,精胺處理組黃瓜的TSS含量下降趨勢緩慢,而對照組的TSS含量下降趨勢較快,在貯藏的4～6 d,精胺處理組果實TSS含量高于對照組0.1%～0.15%,且差異顯著(p<0.05),在第8 d到貯藏結(jié)束,精胺處理組果實TSS含量高于對照組0.225%～0.275%,兩個處理組差異極顯著(p<0.01),表明精胺處理可延緩黃瓜果實TSS含量的下降。

圖5 精胺處理對黃瓜可溶性固形物(TSS)含量的影響Fig.5 Effects of spermine treatment on the content of soluble solids(TSS)in cucumber

2.6 精胺處理對黃瓜VC含量的影響

VC是果蔬中最重要的營養(yǎng)物質(zhì)之一,所以常以VC的含量損失來評價果蔬的品質(zhì)。隨著貯藏時間的延長,果蔬中的VC氧化分解,使得VC含量下降。由圖6可知,在黃瓜貯藏的第0～2 d,VC含量快速下降,精胺處理組與對照組沒有明顯差異(p>0.05),后期VC含量緩慢下降,且精胺處理組VC含量下降速度比對照組慢,在貯藏的第6～10 d,每克精胺處理組果實TSS含量高于對照組0.02～0.043 mg,兩者差異極顯著(p<0.01),說明精胺處理能夠降低VC含量的降解代謝速度,使黃瓜的營養(yǎng)成分維持在較高水平。

圖6 精胺處理對黃瓜VC含量影響Fig.6 Effects of spermine treatment on VC content in cucumber

3 結(jié)論

適當(dāng)濃度的外源精胺處理可以有效地保持黃瓜果實貯藏期間的外觀品質(zhì),抑制黃瓜外觀指數(shù)及硬度的下降,減少水分散失;延緩葉綠素的降解,同時還可以保持較高的可溶性固形物及維生素C含量,外源精胺處理可以有效提高黃瓜的營養(yǎng)價值和商品價值,使其貨架期延長2～4 d。綜上所述,濃度為1 mmol/L的精胺處理更好地保持了黃瓜的貯藏品質(zhì),為精胺應(yīng)用于黃瓜的貯藏保鮮提供了理論依據(jù)。