亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)質(zhì)地及成熟衰老的影響

劉新婷 閻寧 李雯 曾教科

摘? 要：為探討亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)質(zhì)地變化及成熟衰老的影響，以‘日升番木瓜為試材，采用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析（texture profile analysis， TPA）法，對亞精胺處理后番木瓜果實(shí)貯藏期間呼吸速率和色澤的變化、果實(shí)各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)進(jìn)行測定。結(jié)果表明：適當(dāng)濃度的亞精胺處理可有效延緩番木瓜果實(shí)的軟化。其中5 mmol/L的亞精胺處理效果最佳，其次是1?mmol/L亞精胺處理。果實(shí)的硬度、咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性較之蒸餾水處理組均有所提高，并顯著降低果實(shí)的呼吸速率，延緩果實(shí)色澤的轉(zhuǎn)變。而10?mmol/L的亞精胺處理加速了果實(shí)的軟化及成熟衰老。相關(guān)性分析表明，果實(shí)硬度、咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性之間均呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)性，彈性與其他質(zhì)構(gòu)參數(shù)間呈現(xiàn)較差的相關(guān)性（P<0.519）。綜上所述，TPA測試可用于評價(jià)采后番木瓜果實(shí)質(zhì)地的變化。

關(guān)鍵詞：番木瓜;質(zhì)構(gòu);成熟衰老;亞精胺;質(zhì)地多面分析（TPA）

中圖分類號(hào)：S667.9????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In order to investigate the effect of spermidine on the texture and ripening of postharvest papaya fruit， the papaya fruit （cv. Risheng） was used as the test material. The changes of respiration rate and color of the spermidine treated papaya fruit during storage were determined， and various texture parameters of papaya fruit were determined by the texture profile analysis （TPA）. Papaya fruit softening was delayed by appropriate concentration of spermidine， and the treatment of 5 mmol/L spermidine had the best effect， followed by 1 mmol/L spermidine， which resulted in higher hardness， chewiness， adhesiveness， significantly reduced the rate of fruit respiration， and delayed the fruit transformation. On the contrary， the treatment of 10 mmol/L spermidine accelerated the softening of papaya fruit. Correlation analysis indicated that there was significant positive correlation between fruit firmness， chewiness， adhesiveness， cohesiveness and recovery， but there was no obvious correlation between elasticity and other texture parameters （P<0.519）. The results indicated that the TPA test could be used to evaluate the changes of postharvest papaya fruit texture.

Keywords： papaya; texture; ripening; spermidine; texture profile analysis

番木瓜（Carica papaya L.），又名萬壽果、乳瓜、木瓜，是營養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的熱帶亞熱帶水果，素有“嶺南佳果”之稱，被世界衛(wèi)生組織列為最有營養(yǎng)價(jià)值的十大水果之首，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為番木瓜所含的木瓜堿對淋巴性白血病細(xì)胞有強(qiáng)烈抗性[1]。番木瓜果實(shí)質(zhì)地是衡量其品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一，在很大程度上決定了果實(shí)口感的好壞。果實(shí)質(zhì)地不僅影響果實(shí)的鮮食品質(zhì)，還決定了在貯運(yùn)過程中的貯藏品質(zhì)。果實(shí)成熟過程中色澤的轉(zhuǎn)變是評價(jià)果實(shí)成熟度和外觀品質(zhì)最重要、最直接的指標(biāo)，呼吸速率的變化則是果實(shí)采后最重要的生命活動(dòng)。番木瓜是呼吸躍變型果實(shí)，在采后貯運(yùn)過程中極易出現(xiàn)果實(shí)成熟軟化、腐爛等問題，嚴(yán)重影響果實(shí)的食用價(jià)值。因此，研究番木瓜采后質(zhì)地、呼吸速率和色澤的變化對其采后保鮮具有重要的意義。質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析（texture profile analysis， TPA）法是一種新型的測試質(zhì)構(gòu)的儀器方法，模擬人體口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)，獲得果實(shí)的相關(guān)質(zhì)地參數(shù)，從而反映果實(shí)的物理性狀[2]。

多胺作為一種抗衰老試劑，可降低呼吸速率，延緩乙烯釋放和色澤轉(zhuǎn)變，維持果實(shí)硬度，誘導(dǎo)機(jī)械壓和減輕冷害癥狀[3]。亞精胺（spermidine）是植物體內(nèi)主要的多胺（polyamine）類物質(zhì)，是一種低分子量的脂肪族含氮堿，在生物體代謝過程中產(chǎn)生并具有較高的生物活性。研究表明，亞精胺可以調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育和成熟衰老，并參與了鹽脅迫、干旱脅迫等多種植物逆境響應(yīng)[4-5]。如外源亞精胺處理可增強(qiáng)杏[6-7]、棗[8]、獼猴桃[9-10]、桃[11]、梨[12]、葡萄[13]、芒果[14]、石榴[15]等果實(shí)貯藏壽命，維持采后貯藏品質(zhì)。但亞精胺對番木瓜采后貯藏保鮮的研究鮮有報(bào)道，也未見亞精胺對番木瓜果實(shí)采后質(zhì)地變化影響的研究。

本研究以‘日升番木瓜果實(shí)為材料，采用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析法，探索不同濃度亞精胺處理對貯藏期間番木瓜果實(shí)質(zhì)地變化的影響，以及對番木瓜果實(shí)呼吸速率和色澤的影響，并篩選出能夠維持番木瓜果實(shí)采后質(zhì)地的最佳亞精胺濃度。為進(jìn)一步研究亞精胺調(diào)控番木瓜果實(shí)采后質(zhì)地變化機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 材料與試劑? 2～3線黃（約八成熟）的‘日升番木瓜果實(shí)，于2019年采自海南省海口市云龍鎮(zhèn)番木瓜果園。挑選大小均勻、成熟度一致、無機(jī)械損傷和病蟲害的番木瓜果實(shí)，剪留0.5 cm的果柄，于采收當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)處理。

亞精胺（純度>98%），北京索萊寶科技有限公司。

1.1.2? 儀器與設(shè)備? TA.TOUCH質(zhì)構(gòu)儀，上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司;LRH-250-S恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司;CM-700d分光測色計(jì)，柯尼卡美能達(dá)公司;CheckPoint3便攜頂空分析儀殘氧儀，丹麥丹圣PBI Dansensor公司。

1.2? 方法

1.2.1? 番木瓜果實(shí)處理? 共分為4個(gè)處理組，將番木瓜果實(shí)分別放在蒸餾水（CK）和濃度為1、5、10 mmol/L的亞精胺溶液中浸泡15 min，取出室溫下晾干2?h。將果實(shí)用0.02 mm厚的PE保鮮袋包裝，放置于20?℃、相對濕度85%～90%的恒溫培養(yǎng)箱中貯藏12?d，每隔2?d取樣測定1次，所有處理均設(shè)置3個(gè)生物學(xué)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)3個(gè)果實(shí)。

1.2.2? 指標(biāo)測定方法? 色澤變化采用分光測色計(jì)讀取果實(shí)中部果皮色度，單果陰陽面各測量1次，記錄SCE（不含鏡面反射光）下L*、a*、b*值。色澤L*值表示果實(shí)明度的變化，a*值的變化表示果皮顏色由綠轉(zhuǎn)紅，b*值的變化表示果皮顏色由黃轉(zhuǎn)藍(lán)。番木瓜果實(shí)呼吸速率變化測定采用便攜頂空分析儀殘氧儀，各處理組分別取9個(gè)果實(shí)，在20?℃條件下密封2?h后測試，其平均值作為1個(gè)重復(fù)，共3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。番木瓜果肉質(zhì)構(gòu)測定采用質(zhì)構(gòu)儀，用P/2（直徑2 mm）探頭對果實(shí)進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析。測試參數(shù)如下：測前速度2?mm/s，測試速度4 mm/s，測后速度3 mm/s，間隔時(shí)間2 s，測定深度6 mm，接觸點(diǎn)類型為壓力，接觸點(diǎn)數(shù)值5?gf。得到果實(shí)的質(zhì)地參數(shù)：硬度、粘性、咀嚼性、膠著性、彈性、黏聚性、回復(fù)性。每個(gè)番木瓜果實(shí)赤道面間隔90（去掉小塊果皮）測試2次，其平均值作為1個(gè)重復(fù)，共3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理并作圖。使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析，多重比較采用Duncan法分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)呼吸速率的影響

由圖1可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，番木瓜果實(shí)的呼吸速率呈整體上升的趨勢。貯藏2?d后不同處理之間呼吸速率變化出現(xiàn)差異，其中10?mmol/L亞精胺處理的番木瓜果實(shí)呼吸速率上升最快，且顯著高于CK和其他處理組。在貯藏中期（第8天），相較于CK，1 mmol/L亞精胺處理組呼吸速率下降幅度約為52%，5 mmol/L亞精胺處理組下降幅度約為69%，10?mmol/L亞精胺處理組上升幅度約為72%，處理間差異極顯著（P<0.01）。以上結(jié)果說明，適宜濃度（1、5?mmol/L）的亞精胺處理可延緩番木瓜果實(shí)呼吸速率的上升，抑制果實(shí)的軟化。而過高濃度（10?mmol/L）的亞精胺處理反而加速了果實(shí)呼吸速率的上升，促進(jìn)果實(shí)的軟化。

不同大小寫字母分別表示處理間在0.01和0.05水平的差異顯著。

2.2? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)色澤的影響

由圖2可知，在整個(gè)貯藏過程中，CK和10?mmol/L亞精胺處理的番木瓜果實(shí)色澤的L*、a*、b*值整體呈現(xiàn)上升趨勢。CK番木瓜果皮L*、a*、b*值在貯藏第6天后開始上升，而10 mmol/L亞精胺處理組番木瓜果皮L*、a*、b*值在貯藏第4天后開始上升，且上升幅度顯著大于CK。在貯藏中期（第10天），CK和1、5、10 mmol/L亞精胺處理組果實(shí)色澤的a*值分別為?3.7、?10.3、?10.4和0.6，處理間差異顯著（P<0.05）。1和5?mmol/L亞精胺處理組番木瓜果皮的L*、a*、b*值在采后貯藏過程中變化不明顯，且兩者之間無顯著性差異（P>0.05）。以上結(jié)果說明，1和5?mmol/L亞精胺可延緩番木瓜果實(shí)色澤變化。

不同大小寫字母分別表示處理間在0.01和0.05水平的差異顯著。

2.3? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)硬度的影響

由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，番木瓜果實(shí)采后硬度呈下降趨勢。貯藏2?d后不同處理之間的硬度出現(xiàn)差異，10?mmol/L亞精胺處理組番木瓜果實(shí)硬度下降最快，且極顯著低于CK和其他處理組（P<0.01）。CK果實(shí)硬度在貯藏第6天后迅速下降，但顯著高于10?mmol/L亞精胺處理組。1、5 mmol/L亞精胺處理的番木瓜果實(shí)硬度在整個(gè)貯藏期間下降幅度不明顯。在貯藏末期（第12天），10 mmol/L亞精胺處理組硬度比CK低559?gf，1?mmol/L亞精胺處理組比CK高1068?gf，5 mmol/L亞精胺處理組比CK高940 gf，處理組間差異極顯著（P<0.01）。以上結(jié)果說明，1、5?mmol/L亞精胺處理能夠延緩果實(shí)硬度的下降，抑制果實(shí)的軟化，而過高濃度（10 mmol/L）的亞精胺處理反而加速了果實(shí)硬度下降的速度，促進(jìn)果實(shí)的軟化。

2.4? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)粘性的影響

由圖4可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，番木瓜果實(shí)的粘性呈整體上升的趨勢。貯藏第4天后不同處理之間粘性變化出現(xiàn)差異，其中10?mmol/L亞精胺處理的番木瓜果實(shí)粘性上升最快，且顯著高于CK和其他處理組。在貯藏6?d后，1、5?mmol/L亞精胺處理的番木瓜果實(shí)粘性上升緩慢，且顯著低于CK（P<0.05），極顯著低于10?mmol/L亞精胺處理組（P<0.01）。以上結(jié)果說明，適宜濃度（1、5?mmol/L）的亞精胺處理可以延緩番木瓜果實(shí)粘性的上升。

2.5? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)咀嚼性的影響

由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，CK和10?mmol/L亞精胺處理的番木瓜果實(shí)咀嚼性呈整體下降的趨勢，CK果實(shí)咀嚼性在貯藏第6天開始迅速下降，而10?mmol/L亞精胺處理組咀嚼性在

貯藏第2天開始迅速下降。在貯藏中期（第8天），相較于CK，1、5?mmol/L亞精胺處理組咀嚼性上升幅度分別為55%和66%，而10 mmol/L亞精胺處理組下降幅度約為60%，處理間差異極顯著（P<0.01）。1、5?mmol/L亞精胺處理組果實(shí)的咀嚼性在采后貯藏過程中變化不明顯，在貯藏6?d后5?mmol/L亞精胺組果實(shí)的咀嚼性略高于1?mmol/L亞精胺處理組。以上結(jié)果說明，1、5?mmol/L亞精胺可延緩果實(shí)咀嚼性的下降，維持果實(shí)的食用口感，其中5 mmol/L亞精胺處理的效果最佳。

2.6? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)膠著性的影響

由圖6可知，膠著性的變化趨勢與咀嚼性變化類似。隨著貯藏時(shí)間的延長，CK和10?mmol/L亞精胺處理的番木瓜果實(shí)膠著性呈整體下降的趨勢，CK果實(shí)膠著性在貯藏第6天開始迅速下降，而10?mmol/L亞精胺處理組膠著性在貯藏第2天開始迅速下降。在貯藏中期（第8天），相較于CK，1、5?mmol/L亞精胺處理組膠著性上升幅度分別為為56%和69%，而10?mmol/L亞精胺處理組下降幅度約為59%，處理間差異極顯著（P< 0.01）。1、5?mmol/L亞精胺處理組果實(shí)的膠著性在采后貯藏過程中變化不明顯，在貯藏6?d后，5?mmol/L亞精胺組果實(shí)的膠著性略高于1?mmol/L亞精胺處理組。以上結(jié)果說明，1和5?mmol/L亞精胺可延緩果實(shí)膠著性的下降，其中5?mmol/L亞精胺處理的效果最佳。

2.7? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)彈性的影響

由圖7可知，在貯藏前8 d，不同處理間番木瓜果實(shí)彈性整體變化不明顯，無顯著性差異。在貯藏8 d后，10?mmol/L亞精胺處理組果實(shí)的彈性迅速下降。5?mmol/L亞精胺處理組果實(shí)的彈性在貯藏10?d后開始下降，且下降幅度顯著低于10?mmol/L亞精胺處理組。CK和1?mmol/L亞精胺處理組果實(shí)的彈性在采后貯藏過程中變化不明顯，且兩者之間無顯著性差異。以上結(jié)果說明，1?mmol/L亞精胺處理可很好地維持番木瓜采后果肉彈性，而過高濃度（10?mmol/L亞精胺）加速果實(shí)彈性下降。

2.8? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)黏聚性的影響

由圖8可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，CK和不同大小寫字母分別表示處理間在0.01和0.05水平

的差異顯著。

10 mmol/L亞精胺組番木瓜果實(shí)黏聚性呈現(xiàn)整體下降趨勢，貯藏第4天后出現(xiàn)顯著性差異，且10?mmol/L亞精胺組下降最快。在貯藏中期（第8天），相較于CK，1、5?mmol/L亞精胺處理組黏聚性上升幅度分別為32%和36%，10?mmol/L亞精胺處理組下降幅度約為15%，處理間差異極顯著（P<0.01）。1、5 mmol/L亞精胺處理組果實(shí)在貯藏期間黏聚性整體變化不明顯，在貯藏8 d后，5?mmol/L亞精胺組果實(shí)的黏聚性顯著高于1?mmol/L亞精胺處理組。以上結(jié)果說明，在貯藏期間，1、5 mmol/L亞精胺可延緩果實(shí)黏聚性的下降，其中5 mmol/L亞精胺處理的效果最佳。

2.9? 亞精胺處理對采后番木瓜果實(shí)回復(fù)性的影響

由圖9可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，CK和10?mmol/L亞精胺組番木瓜果實(shí)回復(fù)性呈現(xiàn)整體下降趨勢，貯藏第2天后，10?mmol/L亞精胺組果實(shí)回復(fù)性迅速下降，而CK果實(shí)回復(fù)性下降相對較緩慢。在貯藏中期（第8天），相較于CK，1和5?mmol/L亞精胺處理組回復(fù)性上升幅度分別為71%和85%，10?mmol/L亞精胺處理組下降幅度約為68%，處理間差異極顯著（P<0.01）。1和5 mmol/L亞精胺處理組果實(shí)在貯藏前10 d回復(fù)性整體變化不明顯，在貯藏第12天，略有上升，且5?mmol/L亞精胺組果實(shí)的回復(fù)性顯著高于1?mmol/L亞精胺處理組。以上結(jié)果說明，在貯藏期間，1、5 mmol/L亞精胺處理可維持番木瓜果實(shí)回復(fù)性在較高水平，其中5?mmol/L亞精胺處理的效果最佳。

2.10? 番木瓜果實(shí)質(zhì)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性分析

番木瓜果實(shí)質(zhì)構(gòu)參數(shù)間的相關(guān)性分析結(jié)果如表1所示，在常溫（20?℃）貯藏過程中，不同質(zhì)構(gòu)參數(shù)間相關(guān)性不太一致。番木瓜果實(shí)硬度與咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性之間呈極顯著的正相關(guān)性（P<0.01），R值分別為0.986、0.974、0.933、0.974，硬度與粘性呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），R值為0.943。粘性與硬度、咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性之間呈極顯著的負(fù)相關(guān)性（P<0.01）;而彈性與其他質(zhì)構(gòu)參數(shù)間無相關(guān)性。以上結(jié)果表明，番木瓜果肉越硬，果實(shí)的咀嚼性越高，粘性就越低。綜上所述，除彈性外，番木瓜果實(shí)硬度、咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性均能很好反映果實(shí)的采后質(zhì)地變化。

3? 討論

在前人研究的基礎(chǔ)上，本研究以‘日升番木瓜為材料，用不同濃度的亞精胺處理果實(shí)，從質(zhì)構(gòu)參數(shù)、呼吸速率和色澤變化的角度反映采后番木瓜果實(shí)質(zhì)地特性和成熟衰老的差異。結(jié)果表明，適當(dāng)濃度的亞精胺處理可延緩采后番木瓜果實(shí)質(zhì)地變化和成熟衰老。1、5 mmol/L亞精胺延緩了果實(shí)呼吸速率的上升和色澤的轉(zhuǎn)變，延緩了果實(shí)的成熟衰老，這與前人在杏[16]、梨[12]和葡萄[17]上的研究結(jié)果一致。

應(yīng)用質(zhì)地多面分析（TPA）法，對采后貯藏期間果實(shí)質(zhì)地變化進(jìn)行研究。結(jié)果表明，1和5 mmol/L亞精胺延緩了番木瓜果實(shí)硬度、咀嚼性、膠著性、黏聚性和回復(fù)性的下降，并保持較高水平，其中5 mmol/L的亞精胺處理后的效果最佳。其說明1、5?mmol/L的亞精胺均可抑制番木瓜果實(shí)的軟化。這可能與多胺延緩果實(shí)軟化主要是通過多胺對細(xì)胞壁物質(zhì)果膠降解相關(guān)酶（polygalact?uro?n?a?s?e、pectinesterase和pectin methylesterase）活性的抑制效果有關(guān)[3]，如0.5?mmol/L亞精胺處理可維持葡萄采后硬度，減少PME酶活性和采后腐爛發(fā)生率[13];1 mmol/L亞精胺處理可維持杏、石榴等果實(shí)采后硬度，提高耐冷性[7， 15];2 mmol/L亞精胺處理可抑制獼猴桃采后PG酶活性，延緩果實(shí)軟化，延長貨架期[10]。而10 mmol/L亞精胺處理后加速了番木瓜果實(shí)硬度、咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性的下降，相較于CK組的果實(shí)更早的黃化、變軟，這可能是由于亞精胺濃度過高所導(dǎo)致的果實(shí)生理失調(diào)現(xiàn)象。

TPA 測試可以獲得硬度、脆度、粘性、咀嚼性、膠著性、彈性、黏聚性、回復(fù)性等參數(shù)。相關(guān)性分析表明，番木瓜果實(shí)采后硬度與咀嚼性、膠著性、黏聚性、回復(fù)性之間均呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)性，這與陳青等[18]在楊梅上的研究結(jié)果一致，而與袁成龍等[2]在桃果實(shí)上的研究不同，這種差異可能與研究材料不同有關(guān)。隨著番木瓜果實(shí)軟化，果實(shí)的粘性增強(qiáng)，果實(shí)硬度與粘性呈極顯著負(fù)相關(guān)，這與獼猴桃果實(shí)上的研究一致[19]，而與在桃[2]、枇杷[20]等果實(shí)上的研究結(jié)果相反。果實(shí)彈性與硬度和其他參數(shù)間相關(guān)性均不顯著，這與袁成龍等[2]在‘雙久紅桃果實(shí)上的研究結(jié)果一致。

綜合分析，根據(jù)研究結(jié)果，硬度、咀嚼性、膠著性、黏聚性和回復(fù)性是影響番木瓜貯藏期間質(zhì)地評價(jià)的重要參數(shù)。質(zhì)地多面分析（TPA）法能夠很好地反映番木瓜果實(shí)采后貯藏期間質(zhì)構(gòu)變化的差異，適用于客觀評價(jià)番木瓜果實(shí)采后質(zhì)地。

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