1-MCP 處理對香蕉乙烯代謝和褐變的影響

郝曉玲，王 愈

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西太谷030801）

香蕉屬芭蕉科芭蕉屬植物，我國香蕉的主要種植地在廣東、廣西、臺灣和海南，香蕉氣味醇香，味甘甜且性涼，可助人體清熱潤腸，促進(jìn)腸胃的蠕動。其極富有營養(yǎng)，集多種營養(yǎng)元素和膳食纖維于一體。香蕉是典型的呼吸躍變型果實，當(dāng)香蕉果實進(jìn)入到呼吸躍變階段時，經(jīng)乙烯的催化作用后，整體果實會變黃、變軟，使成熟加速，加大了保存和運輸?shù)碾y度。

1- 甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropence，1-MCP）能破壞乙烯信號傳導(dǎo)，與乙烯競爭乙烯受體，且與乙烯受體結(jié)合是不可逆的，從而抑制乙烯的作用，達(dá)到延緩果實衰老的目的[1-2]。1-MCP 的作用濃度極低，具有低量、安全、高效的特點。1-MCP 在果蔬上的應(yīng)用已日趨增多，研究表明，1-MCP 處理可顯著減緩番茄[3-4]、蘋果[5-8]、梨[9-11]和獼猴桃[12-16]等躍變型果實的衰老進(jìn)程，但有關(guān)它的作用機制還在不斷深入研究中。

本試驗主要研究了12 ℃條件下，香蕉經(jīng)1-MCP 處理后乙烯釋放量、果肉褐變度、總酚含量、多酚氧化酶活性及丙二醛含量、硬度、呼吸強度的變化，揭示1-MCP 處理對香蕉乙烯代謝和褐變的影響，旨在為香蕉的遠(yuǎn)途運輸及貯藏保鮮提供一定理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

挑選大小均勻、無病蟲害、無機械損傷的同一批次80%～90%成熟的香蕉果實作為試驗材料。

1.2 儀器設(shè)備

JA5003N 型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；TDZ4-WS 型低速臺式離心機，長沙湘儀離心機儀器有限公司；WFJ-2000 型可見分光光度計，上海精密科學(xué)儀器有限公司；TMS-Pro 型質(zhì)構(gòu)儀，美國Food Technology Corporation 公司；TMP-1500 型電子定時采樣器，鹽城市科博電子儀器有限公司；H-HS 型電熱恒溫水浴鍋，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；7890A 型氣相色譜儀，美國Agilent Technology 公司；5424 低溫冷凍高速離心機，德國Eppendorf Centrifuge 公司。

1.3 試驗方法

用0.5 mg/L 的1-MCP 對試驗材料進(jìn)行處理。稱取一定量1-MCP 粉劑，將它溶于蒸餾水后密閉于瓶中，搖勻，再將1-MCP 藥劑瓶與待處理的香蕉果實置于PVC 塑料帳內(nèi)，立即打開試劑瓶蓋，密閉塑料帳，熏蒸24 h 后打開PVC 帳通風(fēng)，對照組為不做處理的香蕉果實。樣品處理完后，將樣品與對照香蕉貯藏于12 ℃、相對濕度為80%的打孔聚乙烯薄膜袋中，每3 d 進(jìn)行取樣測定，觀察貯藏效果。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 乙烯釋放量的測定 取1 kg 左右的香蕉于密閉容器中密閉2.5 h，用5 mL 注射器從密閉容器頂部抽取氣體，用美國Agilent Technology 公司生產(chǎn)的7890A 型氣相色譜儀測定，每次進(jìn)樣1 mL，單位為μL/（kg·h）。重復(fù)3 次。

1.4.2 褐變度的測定 參照SOVRANO 等[17]的方法，取3 g 樣品在研缽中，加入少許石英砂研碎后，加入30 mL 蒸餾水過濾后，在25 ℃水浴中平衡10 min。用蒸餾水作對照，在420 nm 波長處測定吸光度值，以A420表示褐變度。

1.4.3 多酚氧化酶（PPO）活性的測定 參照文獻(xiàn)[18]進(jìn)行PPO 活性的測定，單位為ΔOD420/（min·g）。

1.4.4 總酚含量的測定 參照袁明芬等[19]的方法進(jìn)行，總酚含量單位為mg/100 g。

1.4.5 丙二醛（MDA）含量的測定 參照李合生[20]的方法進(jìn)行測定，MDA 含量單位為μmol/g。

1.4.6 硬度 使用Food Technology Corporation 公司生產(chǎn)的TMS-Pro 型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行硬度測定，單位用N 來表示。每根香蕉上取上、中、下3 個點，每次測2 根香蕉，重復(fù)6 次。

1.4.7 呼吸強度 采用氣流法測定呼吸強度[18]，單位為mg/（kg·h）。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP 處理對香蕉乙烯釋放量的影響

由圖1 可知，對照組香蕉乙烯的釋放量在第6天達(dá)到高峰，而處理組在第9 天達(dá)到高峰，高峰出現(xiàn)時間推遲了3 d，且峰值也低于對照組，之后迅速下降。在第6 天處理組與對照組間差異極顯著（P＜0.01），第15 天和第18 天，處理組與對照組間差異顯著（P＜0.05），說明1-MCP 不僅顯著抑制了香蕉乙烯的產(chǎn)生，而且推遲了高峰出現(xiàn)的時間。

2.2 1-MCP 處理對香蕉褐變度的影響

香蕉果實色澤的變化是反映香蕉后熟衰老的一個重要依據(jù)。褐變發(fā)生時，果實的正常色澤發(fā)生變化，影響果實的品質(zhì)。由圖2 可知，香蕉貯藏過程中2 組褐變度變化相似，呈現(xiàn)不斷遞增趨勢，但是處理組的變化趨勢小于對照組。在貯藏12 d 之前，2 組香蕉果實的褐變度差異不明顯（P＞0.05）。貯藏第15 天時，對照組的褐變度顯著上升，而處理組上升較緩，二者之間呈現(xiàn)出顯著差異（P＜0.05）。由此表明，香蕉果實的酶促褐變在15 d 后顯著被1-MCP 抑制。

2.3 1-MCP 處理對香蕉多酚氧化酶（PPO）活性的影響

從圖3 可以看出，香蕉在貯藏過程中隨著貯藏時間延長，多酚氧化酶的活性整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。對照組和處理組均在第9 天達(dá)到最高，隨后逐漸下降。貯藏第15，18 天時，處理組與對照組的差異均顯著（P＜0.05），說明1-MCP 在貯藏后期顯著抑制了果肉中多酚氧化酶活性，使褐變程度得到緩解。

2.4 1-MCP 處理對香蕉總酚含量的影響

由圖4 可知，經(jīng)1-MCP 處理后香蕉的總酚含量在第6，9，15，18 天均低于對照，但與對照間差異均不顯著（P＞0.05）。對照組與處理組的總酚含量在第6 天都達(dá)到了最大值，但處理組低于對照組。說明1-MCP 在一定程度上抑制了香蕉總酚的生成。

2.5 1-MCP 處理對香蕉丙二醛含量的影響

由圖5 可知，丙二醛含量隨著貯藏時間的延長整體呈現(xiàn)上升的趨勢。貯藏前9 d，處理組和對照組香蕉丙二醛含量的上升速度都較為平緩，二者之間差異不明顯（P＞0.05）。在貯藏第12，15，18 天時，處理組與對照組間差異顯著（P＜0.05）。整個貯藏期間，處理組香蕉的丙二醛含量均低于對照組香蕉。由上述可知，經(jīng)1-MCP 處理的香蕉丙二醛含量明顯受到抑制，反映了1-MCP 對于果實細(xì)胞膜的過氧化程度有抑制作用。

2.6 1-MCP 處理對香蕉硬度的影響

從圖6 可以看出，香蕉果實的硬度隨著貯藏時間的延長呈現(xiàn)下降趨勢。從貯藏第12 天開始，經(jīng)1-MCP 處理的香蕉果實的硬度顯著高于對照（P＜0.05）。說明1-MCP 處理顯著延緩了香蕉果實硬度的下降。

2.7 1-MCP 處理對香蕉呼吸強度變化的影響

從圖7 可以看出，對照和處理的香蕉呼吸強度變化均呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢。對照組在貯藏第6 天達(dá)到了呼吸高峰，峰值為322.2 mg/（kg·h），而處理組是在第9 天達(dá)到了呼吸高峰，峰值為264.1 mg/（kg·h），比對照組低57.1 mg/（kg·h），對照組與處理組的呼吸強度在第6 天和第9 天差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。說明1-MCP 極顯著抑制了香蕉的呼吸強度，且呼吸高峰出現(xiàn)的時間延遲了3 d，且峰值顯著低于對照組香蕉。

3 結(jié)論

本試驗表明，經(jīng)0.5 mg/L 的1-MCP 處理后的香蕉果肉中褐變度和丙二醛含量的上升以及乙烯釋放量均顯著受到抑制，在貯藏后期也顯著抑制了多酚氧化酶活性。1-MCP 延緩了香蕉硬度的下降和呼吸強度降低，并且推遲了果實乙烯的釋放高峰和呼吸高峰的出現(xiàn)，一定程度上抑制了香蕉總酚的生成，延緩了香蕉的成熟，保持了果肉的色澤。