采后乙烯脫綠改善“尤力克”檸檬貯藏品質(zhì)

劉路，劉孝平，王愛華，孫恒嵩，黃磊，陳安均

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，四川 雅安，625014)

檸檬(Citruslimon(L.)Burm.f)，為蕓香科柑橘屬[1]，具有誘人的色澤、香氣以及豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分，如抗壞血酸，檸檬酸，黃酮和礦物質(zhì)等[2]。在柑橘類水果，尤其在果皮組織中發(fā)現(xiàn)了揮發(fā)性化合物，以萜類化合物，醇類，醛類，酯類和酸類為主[3]。揮發(fā)性化合物的復(fù)雜組合決定了果實的香氣質(zhì)量。揮發(fā)性風(fēng)味受到各種采前和采后因素的影響。因此，研究采前和采后處理對水果和蔬菜中揮發(fā)性風(fēng)味的影響非常重要。

采后處理一般用于改善水果的色澤、質(zhì)量及保質(zhì)期。成熟度是判斷早熟柑橘類水果的重要指標(biāo)，套袋栽培的檸檬成熟時為嫩黃色，深受消費者喜愛；未套袋栽培的檸檬采收時一般為綠色，在貯藏過程中會緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，但是通常轉(zhuǎn)色不均勻，影響其商品性。生產(chǎn)上為了解決這一問題，早期成熟的柑橘使用乙烯處理后呈現(xiàn)出均勻的黃色或者橙色[4]。

目前的研究主要集中在柑橘采后乙烯脫綠處理條件的優(yōu)化和色素物質(zhì)代謝上，柑橘采后乙烯脫綠處理對其貯藏特性影響的研究未見報道，因此本實驗采用乙烯對檸檬進(jìn)行脫綠處理，研究其貯藏過程中品質(zhì)的變化及其果皮中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化。該研究可為采后乙烯脫綠檸檬的貯藏在生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論參考，滿足檸檬成熟季節(jié)之外的市場需求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

檸檬：2018年11月2日在四川省安岳縣姚市檸檬果園的不同方位選取果樹，并在果樹的不同方位采摘套袋(果袋為不透光的紙袋)及未套袋的“尤力克”檸檬，挑選出無機械損傷、大小均一、成熟度適中可溶性固形物((total soluble solid，TSS)≥7.5%，140 g≤m≤180 g)的夏花果進(jìn)行試驗。紙袋及聚乙烯透明袋，四川眉山市冠榮制袋有限公司；2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、氫氧化鈉、硫代巴比妥酸、丙酮、草酸、抗壞血酸、2,6-二氯靛酚、領(lǐng)苯二甲酸氫鉀均為分析純，成都科龍化工試劑廠；乙烯(純度為95%)，南京上元工業(yè)氣體廠；2,4-D檢測試劑盒，深圳容金科技有限公司；環(huán)己酮，購自阿拉丁公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

TA.XTPlus物性分析儀，英國Stable Micro System公司；Varioskan Flash酶標(biāo)儀，美國Thermo公司；X3R冷凍離心機，美國安捷倫公司；5975C MSD氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用，美國安捷倫公司；HP-C226色差儀，上海譜熙光電科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 實驗材料預(yù)處理

用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的次氯酸鈉溶液浸泡檸檬1～2 min進(jìn)行消毒殺菌，將果實分為套袋檸檬組(TD)，未套袋對照組(CK)與未套袋采后乙烯脫綠組(TL)。采后乙烯脫綠組是將檸檬用30 mg/L的2,4-D浸泡2 min，風(fēng)干后移入脫綠室中，脫綠室條件為：乙烯質(zhì)量濃度為5 mg/L，溫度為28 ℃，濕度為95%，二氧化碳體積分?jǐn)?shù)小于0.3%，處理時間為5d，采用色差儀測定果皮赤道周圍4個點的色差值，采用2,4-D試劑盒測定其2,4-D殘留量，確保其殘留量低于國標(biāo)(1 mg/kg)。再將果實套上聚乙烯透明袋，置于(9±1)℃冰箱中，每隔一周取樣一次，果皮與果肉分離后，將樣品置于-80 ℃冰箱備用。

1.3.2 指標(biāo)測定

(1)失重率的測定：根據(jù)文獻(xiàn)[5]的方法稍作修改。脫綠結(jié)束后每個處理選取10個果實編號稱重，每周對其稱重一次，計算如公式(1)所示：

(1)

(2)硬度的測定：根據(jù)文獻(xiàn)[6]，用TA.XTPLus物性分析儀進(jìn)行分析測定，TPA結(jié)果采用儀器自帶宏程序TPA-macro分析。

(3)果皮所占比例的測定：根據(jù)文獻(xiàn)[7]，將果皮與果肉分離，分別稱取果皮與整果的質(zhì)量，計算如公式(2)所示：

(2)

(4)丙二醛含量的測定：根據(jù)文獻(xiàn)[8]的方法稍作修改。稱取樣品5 g，置于具塞錐形瓶中，準(zhǔn)確加入50 mL三氯乙酸溶液，搖勻，加塞密封，置于恒溫振蕩器中震蕩30 min，冷卻、過濾備用。取5 mL濾液，5 mL三氯乙酸混合液為空白樣品，分別加入5 mL硫代巴比妥酸水溶液，水浴10 min，取出冷卻至室溫，測定450、532、600 nm處吸光值。計算如公式(3)所示

C/(μmol·L-1)=6.45(A532-A600)-0.56A450

(3)

式中：A532,532 nm處的吸光值;A600，600 nm處的吸光值;A450，450 nm處的吸光值。

(5)抗壞血酸的測定[9]：根據(jù)GB 5009.86—2016測定。

(6)總酸的測定[10]：根據(jù)GB/T 12456—2008測定。

(7)可溶性固形物含量的測定：使用阿貝折光儀進(jìn)行測定。

(8)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定：根據(jù)文獻(xiàn)[11]的方法稍作修改。檸檬取皮，快速置于-80 ℃超低溫冰箱待用，取出果皮并粉碎，靜置2 h，稱取1 g果皮，置于20 mL螺口樣品瓶中，再加入1 g NaCl、2μL環(huán)己酮和1 mL去離子水，每份3個平行，上機檢測，并采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。

萃取條件：固相微萃取PDMS/DVB/CAR 50/30 μm PK3萃取頭于250 ℃老化1 h，將樣品置于40 ℃條件下平衡5 min，用已老化的萃取頭提取40 min，解析5 min。

氣相色譜條件：TG-5MS石英毛細(xì)柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)高純氦氣(99.999%)載氣，載氣(He)流量1 mL/min，爐內(nèi)最低溫度為50 ℃，最高溫度35℃。

升溫程序：35 ℃→1 min；3 ℃/min→54 ℃→1 min；2 ℃/min→78 ℃→1 min；3 ℃/min →105 ℃→1 min；2 ℃/min→150 ℃→1 min；5 ℃/min→240 ℃→1 min進(jìn)樣口溫度250 ℃，分流比40∶1。

質(zhì)譜條件：電子電離源，電子能量70 eV；傳輸線溫度250 ℃；離子源溫度280 ℃，激活電壓1.5 V，質(zhì)量掃描范圍m/z35～400。

計算方法如公式(4)所示：

(4)

式中：C1,樣品中揮發(fā)性化合物的質(zhì)量濃度，mg/kg;C2,內(nèi)標(biāo)物的濃度，mg/kg；S1,樣品中揮發(fā)性化合物色譜峰面積；S2,內(nèi)標(biāo)物色譜峰面積。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

使用Origin 8.1、SPSS等軟件處理實驗數(shù)據(jù)，不同字母代表P<0.05的顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫綠處理對尤力克色差的影響

顏色是判斷果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)，表1為乙烯采后脫綠處理對尤力克檸檬果皮色差的影響。

注：每一列不同的字母代表P<0.05的顯著性差異。

與對照組相比，經(jīng)過乙烯脫綠處理后，果皮亮度顯著提高，對照組檸檬的紅綠色度a*值顯著低于套袋組和脫綠組，呈現(xiàn)出負(fù)值，這與對照組檸檬呈綠色，套袋組和脫綠組均呈黃色相符。

2.2 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中失重率的影響

水分和營養(yǎng)物質(zhì)的代謝損耗會導(dǎo)致果實表皮皺縮，組織松散，失重率是影響果實品質(zhì)的重要因素之一，一般果蔬中的水分占總重的70%～75%[12]。圖1為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中失重率的影響，失重率在整個貯藏期呈現(xiàn)上升的趨勢，對照組的失重最小，套袋組次之，脫綠組最大，但在前4周脫綠組與套袋組無顯著性差異，貯藏13周后，脫綠組的失重率達(dá)到3.64%，套袋組的失重率達(dá)到2.75%，對照組的失重率為1.91%。李少華等[8]采用不同的涂膜保鮮處理檸檬，在貯藏4周后，失重率已經(jīng)達(dá)到3.22%。

2.3 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中硬度的影響

硬度是評價果蔬產(chǎn)品貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)。在采后貯藏過程中果實硬度的下降與果膠、纖維素等細(xì)胞壁多糖的降解密切相關(guān)[13]，圖2為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中果實硬度的影響。

硬度在整個貯藏期呈現(xiàn)下降的趨勢，在貯藏前期，脫綠組、對照組和套袋組的檸檬硬度分別為557.99、618.41和673.12 N，但在貯藏過程中脫綠組、對照組和套袋組檸檬的硬度分別下降了45.36%、43.16%和49.22%，在貯藏后期，3組檸檬的硬度無顯著性差異。貯藏前期脫綠檸檬的硬度小于套袋組和對照組檸檬，可能與乙烯作用導(dǎo)致相關(guān)的酶活變化有關(guān)，硬度變化與相關(guān)酶活性的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。

2.4 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中果皮所占比例的影響

圖3為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中果皮所占比例的影響，在整個貯藏過程中，果皮所占比例都較為平穩(wěn)，穩(wěn)定在27%～34%之間。說明果皮失水并沒有顯著高于果肉失水，與周先艷等[7]的研究結(jié)果不符，其中的原因還需要進(jìn)一步研究。

2.5 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中丙二醛含量的影響

丙二醛是膜脂過氧化最主要的產(chǎn)物之一，貯藏過程中，丙二醛含量均呈現(xiàn)出上升的趨勢，說明細(xì)胞的衰老程度隨時間的延長而增大，圖4為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中果肉丙二醛含量的影響。

在整個貯藏過程中丙二醛的含量呈現(xiàn)上升的趨勢，貯藏初期，套袋組果肉中的丙二醛含量高于脫綠組及對照組，貯藏后期，對照組果肉中的丙二醛含量顯著高于脫綠組和套袋組，達(dá)到1.42 μmol/L。HUANG等[14]研究發(fā)現(xiàn)紅肉臍橙貯藏三個月后丙二醛含量上升至4 μmol/L。

2.6 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸是柑橘中最重要的水溶性抗氧化劑[15]，它在整個貯藏過程中呈現(xiàn)下降的趨勢，這是由于多酚氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶和過氧化物酶活性的間接作用所致[16]。圖5為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中抗壞血酸含量的影響，在整個貯藏過程中抗壞血酸的含量呈現(xiàn)下降的趨勢，貯藏初期，套袋組果肉中抗壞血酸含量低于脫綠組和對照組，貯藏后期，對照組果肉中的抗壞血酸含量小于套袋組和脫綠組。脫綠組的抗壞血酸含量從貯藏初期的44.02 mg/100 g降低至40.47 mg/100g，降低了8.06%。

2.7 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中總酸含量的影響

圖6為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中總酸含量的影響，在整個貯藏過程中總酸的含量呈現(xiàn)平穩(wěn)下降的趨勢，脫綠組的總酸含量在整個貯藏過程中均高于對照組及套袋組。

脫綠組的總酸含量從貯藏初期的49.10 g/kg降低至35.30 g/kg，整個貯藏過程中降低了28.11%。

2.8 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物主要是由溶于水的糖以及其他物質(zhì)組成，適量的可溶性固形物可以賦予柑橘良好的風(fēng)味[17]。圖7為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中，可溶性固形物含量的影響，在整個貯藏過程中可溶性固形物含量呈現(xiàn)波動的趨勢，穩(wěn)定在7.87～8.99，在貯藏后期略有下降。這可能是由于抗壞血酸的結(jié)構(gòu)與葡萄糖相似，抗壞血酸的減少導(dǎo)致葡萄糖和可溶性固形物含量的增加[16]和個體差異共同作用所致。

2.9 脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量的影響

表2、表3為脫綠處理對尤力克檸檬貯藏過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，由表2、表3可知，在本實驗條件下共檢測出61種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中烯烴類30種，烷烴類5種，醛類化合物9種，醇類物質(zhì)7種，酯類物質(zhì)3種，酚類化合物3種，酮類3種。檸檬果皮揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類依次為1CK(53種)>4TD(48種)=3TL(48種)>1TL(47種)>3CK(46種)= 3TD(46種)>4CK(45種)>4TL(43種)>2TD(42種)= 2TL(42種)>1TD(39種)>2CK(38種)。貯藏初期，脫綠組的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)最多，達(dá)到了25 580.91 mg/kg，對照組次之，為25 074.51 mg/kg，套袋組最小，為24 433.10 mg/kg。貯藏結(jié)束后，脫綠組的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量依然最多，為37 199.33 mg/kg，套袋組次之，為11 023.93 mg/kg，對照組最小，為7 990.29 mg/kg。說明采后脫綠處理對尤力克檸檬有積極的影響。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量從低到高依次為酮類、酯類、醇類、醛類、烯烴類。對照組和脫綠組的酯類物質(zhì)分別為1 281.75 mg/kg，1 260.74 mg/kg，顯著高于套袋組的582.07 mg/kg。醛類物質(zhì)為對照組>套袋組>脫綠組，醛類物質(zhì)的增加是由于氧化所致[18]。

注：每一行不同的字母代表顯著性差異(P<0.05)。ND表示未檢出。

注：每一行不同的字母代表顯著性差異(P<0.05)。ND表示未檢出。

萜烯類化合物是檸檬的主要香氣成分，主要有單萜烯和倍半萜烯2類[19]。檸檬醛有強烈的檸檬香味[20]，檸檬醛含量在貯藏初期為套袋組<脫綠組<對照組，貯藏結(jié)束后檸檬醛的含量為對照組<套袋組<脫綠組。D-檸檬烯是大多數(shù)柑橘的主要香氣成分，具有清香、果香及強烈的檸檬香氣[21]，且具有抗癌、抗氧化等功效。套袋組中的D-檸檬烯含量低于對照組及脫綠組。

3 結(jié)論

乙烯脫綠處理可以有效改善檸檬的外部顏色，增加其商品價值，在貯藏過程中，保持了良好的品質(zhì)。除此之外，還發(fā)現(xiàn)乙烯脫綠組的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)高于對照組，且顯著高于套袋組。采后乙烯脫綠處理不僅可以減少果實的生產(chǎn)成本，且相對于套袋組提高了檸檬的內(nèi)在品質(zhì)，保證了抗壞血酸的正常積累以及糖和有機酸的合成。該研究表明，采后乙烯脫綠處理是一種有效且經(jīng)濟的方法，可以在改善檸檬果皮顏色以及檸檬果實品質(zhì)的基礎(chǔ)上，保證其貯藏品質(zhì)，滿足檸檬成熟季節(jié)之外的市場需求。