外源茉莉酸甲酯對解放鐘枇杷果實(shí)采后品質(zhì)的影響

鄭俊峰謝建華龐 杰

(1. 漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與生物工程系，福建 漳州 363000；2. 農(nóng)產(chǎn)品深加工及安全福建省高校應(yīng)用技術(shù)工程中心，福建 漳州 363000；3. 福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002)

茉莉酸甲酯(methyljasmonate, MeJA)是一種植物內(nèi)源生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，不僅參與果蔬成熟等生理生化過程，還可誘導(dǎo)果蔬在貯運(yùn)過程中產(chǎn)生抗病性、抗冷性、抗氧化活動，對保持果蔬生理品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值起到積極作用[1]。MeJA外源使用無毒、無污染，主要有熏蒸、浸泡、噴霧等方式，采用熏蒸主要是利用MeJA具有揮發(fā)性的特點(diǎn)，其可有效透過細(xì)胞膜進(jìn)行信號傳遞，對改善果蔬采后代謝具有廣譜的調(diào)控作用[2-4]。研究發(fā)現(xiàn)，外源MeJA處理可誘導(dǎo)龍眼[5]、夏橙[6]、獼猴桃[7]、藍(lán)莓[8]等水果在冷藏過程中產(chǎn)生抗性，調(diào)控果實(shí)物質(zhì)代謝，更好地保持采后水果的商品價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值。

近年來，隨著國內(nèi)外鮮果產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和消費(fèi)者生活水平的穩(wěn)步提高，對鮮果品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值的要求也越來越高，釆后品質(zhì)成為影響水果適銷性的重要因素[2]。研究[2,9]表明，MeJA處理誘導(dǎo)柑橘類、核果類、漿果類等不同種類水果出現(xiàn)了不同的抗冷性機(jī)理及品質(zhì)影響效果；MeJA外源應(yīng)用具有明顯的濃度效應(yīng)，只有達(dá)到適宜濃度時才能有效發(fā)揮作用，但當(dāng)濃度過高時，對果實(shí)采后品質(zhì)影響反而不明顯。

枇杷(EriobotryajaponicaLind1)是中國南方特色的佳果，解放鐘枇杷是福建省的主栽優(yōu)良品種，成熟于五月上旬，為晚熟、紅肉類枇杷，果實(shí)特大、汁液多、果肉致密，酸甜適度，很受國內(nèi)外市場歡迎[10-11]。枇杷果實(shí)皮薄、肉軟、含水量高，易發(fā)生失水、腐爛、木質(zhì)化、褐變等系列問題，引起食用品質(zhì)下降進(jìn)而失去商品價(jià)值，成為制約枇杷鮮果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸[12]。外源MeJA因其使用安全、方便和用量少等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于采后水果貯藏保鮮，可明顯提高果實(shí)品質(zhì)和耐貯性[13]。徐俐等[14-16]探討了溫度對枇杷貯藏效果的影響，優(yōu)化MeJA復(fù)合熱空氣處理、低溫預(yù)貯等手段的枇杷保鮮和抗冷性工藝?；诖?，試驗(yàn)擬設(shè)定10，20，50 μmol/L MeJA濃度熏蒸處理，研究外源MeJA濃度差異對解放鐘枇杷果實(shí)冷藏期間[(4±1) ℃]采后品質(zhì)的影響，為篩選枇杷果實(shí)貯前MeJA處理適宜濃度，開發(fā)外源MeJA熏蒸保鮮技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

解放鐘枇杷：福建省云霄縣果園，使用泡沫網(wǎng)袋單個包裝并分層放置塑料筐中，立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，剔除病蟲害果和機(jī)械損傷果，挑選外觀飽滿、果型大小均一、九成熟的果實(shí)作為試材；

外源MeJA：純度95%，美國Sigma公司；

2, 6-二氯靛酚鈉：分析純，生工生物工程(上海)股份有限公司；

氫氧化鈉、硫酸銅、葡萄糖、酒石酸鉀鈉、草酸、氯化鋇：分析純，廣東汕頭西隴化工公司；

氣相色譜儀：GC-2010型，日本島津儀器有限公司；

酸度計(jì)：PHSJ-4A型，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；

糖度計(jì)：WYT型，廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司；

離心機(jī)：80-2型，上海浦東物理關(guān)學(xué)儀器廠。

1.2 試驗(yàn)方法

設(shè)置處理組和對照組，處理組以10，20，50 μmol/L 3個不同濃度的外源MeJA分別在20 ℃恒溫的密閉容器中連續(xù)熏蒸枇杷果實(shí)8 h，對照組(CK)在同等條件下的密閉容器空氣中放置8 h，取出自然風(fēng)涼，以塑料盒(18 cm×12 cm×4 cm)分裝，每盒約500 g，并采用PE薄膜包裝，置于(4±1) ℃、RH 90%～95%的條件貯藏36 d，每隔6 d取樣測定指標(biāo)，每個指標(biāo)重復(fù)3次。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 呼吸強(qiáng)度 采用靜置法[17]。

1.3.2 失重率 按式(1)計(jì)算失重率。

(1)

式中：

L——失重率,%；

m1——貯前果實(shí)重量, g；

m2——貯后果實(shí)重量, g。

1.3.3 乙烯釋放速率 參照王麗敏等[18]方法，按式(2)計(jì)算乙烯釋放速率。

(2)

式中：

S——乙烯釋放速率, μL/(kg·h)；

G——乙烯濃度, μL/L；

V1——容器氣相體積, L；

m——樣品質(zhì)量, g；

t——釋放時間, h。

1.3.4 可溶性固形物(TSS)含量 采用手持式糖度計(jì)法[19]。

1.3.5 總糖含量 采用斐林試劑滴定法[20]。

1.3.6 維生素C(VC)含量 采用2, 6-二氯酚靛酚法[21]。

1.3.7 可滴定酸(TA)含量 采用酸堿中和法[22]，以蘋果酸表示。

1.3.8 腐爛率 按式(3)計(jì)算腐爛率。

(3)

式中：

C——腐爛率,%；

N1——測定時發(fā)生腐爛果實(shí)數(shù)；

N2——貯前果實(shí)總數(shù)。

1.3.9 數(shù)據(jù)處理 采用Excel和SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、差異分析并制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 MeJA熏蒸處理對呼吸強(qiáng)度的影響

由圖1可知，貯藏0～6 d，MeJA處理組和對照組呼吸強(qiáng)度均快速下降；貯藏6 d后，MeJA處理組呼吸強(qiáng)度隨貯藏時間的延長而緩慢下降，而對照組在貯藏第6～12天出現(xiàn)上升，隨后逐漸降低。貯藏期間，MeJA處理組呼吸強(qiáng)度均極顯著低于對照組(P<0.01)，說明MeJA處理能顯著抑制枇杷果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，減緩其新陳代謝速率，延緩果實(shí)衰老。這可能是由于MeJA誘導(dǎo)呼吸作用相關(guān)酶產(chǎn)生抗逆作用，從而抑制呼吸作用，使其維持較低水平生命代謝活動[23]。此外，20 μmol/L MeJA處理組枇杷果實(shí)的呼吸強(qiáng)度最低，其次依次為10，50 μmol/L MeJA處理組，且20 μmol/L MeJA處理組顯著低于50 μmol/L MeJA處理組(P<0.05)，但其與10 μmol/L MeJA處理組差異不顯著(P>0.05)，說明在適當(dāng)?shù)臐舛确秶鷥?nèi)，隨著濃度的增加，MeJA抑制枇杷呼吸作用的能力增強(qiáng)。綜上，20 μmol/L MeJA處理組抑制枇杷果實(shí)呼吸強(qiáng)度的效果較佳。

圖1 枇杷果實(shí)貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化

2.2 MeJA熏蒸處理對失重率的影響

由圖2可知，貯藏期間，MeJA處理組和對照組枇杷果實(shí)失重率隨貯藏時間的延長而上升。貯藏0～18 d，MeJA處理組失重率呈緩慢上升趨勢，貯藏18 d后快速上升，其中20，50 μmol/L MeJA處理組的失重率顯著低于對照組(P<0.05)。這可能是由于MeJA參與調(diào)控細(xì)胞膜和細(xì)胞壁物質(zhì)代謝，有效維持了細(xì)胞組織的完整性，抑制了果實(shí)組織失水[1]。貯藏第36天，20，50 μmol/L MeJA處理組的失重率分別為10.29%，11.91%，而對照組的為23.77%，果實(shí)失水皺縮現(xiàn)象明顯差異化。說明20，50 μmol/L MeJA處理可明顯降低枇杷果實(shí)貯藏后期失重率的上升速度，進(jìn)而達(dá)到抑制失水失重、皺縮的效果。

2.3 MeJA熏蒸處理對乙烯釋放速率的影響

由圖3可知，貯藏期間，MeJA處理組和對照組枇杷果實(shí)乙烯釋放速率呈先降后升再降趨勢。貯藏0～18 d，MeJA處理組的乙烯釋放速率均顯著低于對照組(P<0.05)，貯藏第18天，對照組先出現(xiàn)乙烯釋放速率的峰值[0.195 μL/(kg·h)]，而10，20，50 μmol/L MeJA處理組出現(xiàn)峰值的時間均晚于對照組，分別為第30，30，24天，峰值分別為0.177，0.167，0.194 μL/(kg·h)，且峰值均小于對照組，其中以10，20 μmol/L MeJA處理組延緩出現(xiàn)峰值和降低乙烯釋放速率的峰值效果較為明顯，說明MeJA處理能顯著抑制貯藏前半期枇杷果實(shí)的乙烯釋放速率，并能延緩后半期乙烯釋放速率峰值的出現(xiàn)，其主要是MeJA對植物激素乙烯有調(diào)控作用，可誘導(dǎo)減輕乙烯釋放速率加劇[24-25]，進(jìn)一步延緩成熟和生理衰老進(jìn)程。

圖2 枇杷果實(shí)貯藏期間失重率的變化

圖3 枇杷果實(shí)貯藏期間乙烯釋放速率的變化

2.4 MeJA熏蒸處理對TSS含量的影響

由圖4可知，對照組和MeJA處理組枇杷果實(shí)的TSS含量均呈先升后降趨勢，其中對照組在貯藏第12天最先達(dá)到峰值，而10，20，50 μmol/L MeJA處理組出現(xiàn)峰值的時間分別為貯藏第18，24，18天，均晚于對照組；貯藏第24～36天，MeJA處理組枇杷果實(shí)的TSS含量均顯著低于對照組(P<0.05)，說明經(jīng)MeJA熏蒸處理可延緩枇杷果實(shí)貯藏前期TSS含量峰值的出現(xiàn)，并有效保持果實(shí)貯藏后期TSS含量。TSS含量出現(xiàn)先升后降，可能是枇杷果實(shí)在貯藏過程中進(jìn)一步成熟，導(dǎo)致TSS含量上升，隨后在衰老生理代謝過程中逐漸減少，而MeJA處理能促進(jìn)營養(yǎng)成分的有效積累，提高果蔬采后營養(yǎng)價(jià)值[24]。貯藏第24～36天，20 μmol/L MeJA處理組的TSS含量極顯著高于10，50 μmol/L MeJA處理組(P<0.01)，說明20 μmol/L MeJA處理組對保持枇杷果實(shí)貯藏后期TSS含量的效果最好。

圖4 枇杷果實(shí)貯藏期間可溶性固形物含量的變化

2.5 MeJA熏蒸處理對總糖含量的影響

由圖5可知，貯藏期間，MeJA處理組和對照組枇杷果實(shí)總糖含量逐漸下降。貯藏0～6 d，對照組的總糖含量高于MeJA處理組，并于6～12 d出現(xiàn)較快速下降；貯藏12 d后，10，20 μmol/L MeJA處理組的總體含量顯著高于對照組(P<0.05)，說明MeJA處理可顯著維持枇杷果實(shí)貯藏中、后期的總糖含量。這可能與MeJA降低呼吸速率，提高可溶性糖相關(guān)合成酶的活性，降低酸性轉(zhuǎn)化酶的活性有關(guān)。貯藏第12～36天，20 μmol/L MeJA處理組維持總糖含量的效果顯著優(yōu)于10 μmol/L處理組(P<0.05)，而50，10 μmol/L MeJA處理組間的差異不顯著(P>0.05)，主要是MeJA外源使用具有明顯的濃度效應(yīng)[2]，濃度過高，維持總糖含量效果反而不明顯。綜上，20 μmol/L MeJA處理組對保持枇杷果實(shí)總糖含量的效果較好。

2.6 MeJA熏蒸處理對維生素C含量的影響

由圖6可知，對照組和MeJA處理組枇杷的維生素C含量均隨貯藏時間的延長而降低，其中10，20 μmol/L MeJA處理組的維生素C含量顯著高于對照組(P<0.05)，說明采用適宜濃度的MeJA熏蒸處理延緩了維生素C含量的下降，主要是外源MeJA參與調(diào)控維生素C代謝，誘導(dǎo)相關(guān)抗氧化酶的活性，延緩維生素C含量下降，使其維持較高的抗氧化活性[1]，但其誘導(dǎo)抗氧化機(jī)理有待進(jìn)一步研究。貯藏第12～36天，20 μmol/L MeJA處理組的維生素C含量高于其他兩個處理組，表明20 μmol/L MeJA處理組對保護(hù)枇杷果實(shí)維生素C含量的效果較好，有效維持了果實(shí)的新鮮度。

圖5 枇杷果實(shí)貯藏期間總糖含量的變化

圖6 枇杷果實(shí)貯藏期間維生素C含量的變化

2.7 MeJA熏蒸處理對可滴定酸含量的影響

由圖7可知，貯藏期間，MeJA處理組和對照組枇杷果實(shí)TA含量均呈下降趨勢，且對照組低于MeJA處理組，可能與MeJA抑制枇杷果實(shí)貯藏期間的呼吸速率，導(dǎo)致中間代謝物(酸)較慢分解有關(guān)[7]。貯藏18 d后，10，20 μmol/L MeJA處理組枇杷果實(shí)的TA含量均顯著高于對照組(P<0.05)，說明MeJA處理對枇杷TA含量的影響與其濃度有關(guān)。

2.8 MeJA熏蒸處理對腐爛率的影響

由圖8可知，貯藏0～6 d，各組枇杷均未發(fā)生腐爛；隨著冷藏時間的延長，枇杷腐爛率均呈上升趨勢，且以對照組的上升最為明顯；貯藏6 d后，MeJA處理組枇杷腐爛率均顯著低于對照組(P<0.05)。這可能是由于外源MeJA誘導(dǎo)采后果蔬抗病性、抗冷性、抗氧化活動，延緩枇杷采后生理衰老導(dǎo)致的腐敗劣變進(jìn)程[1]。20 μmol/L MeJA處理組的腐爛率顯著低于其他兩個處理組(P<0.05)；貯藏第36天，對照組腐爛率為43.10%，10，20，50 μmol/L MeJA處理組的腐爛率分別為23.79%，18.62%，29.31%，其中20 μmol/L MeJA處理組枇杷果實(shí)的腐爛率最低。

圖7 枇杷果實(shí)貯藏期間可滴定酸含量的變化

圖8 枇杷果實(shí)貯藏期間腐爛率的變化

3 結(jié)論

通過研究10，20，50 μmol/L外源茉莉酸甲酯熏蒸處理枇杷果實(shí)在(4±1) ℃貯藏條件下的呼吸強(qiáng)度、失重率、乙烯釋放速率、腐爛率等生理生化指標(biāo)和可溶性固形物、總糖、維生素C、可滴定酸含量等營養(yǎng)物質(zhì)的變化，評價(jià)不同濃度茉莉酸甲酯熏蒸處理對解放鐘枇杷采后品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，采用濃度為20 μmol/L 茉莉酸甲酯熏蒸處理可明顯抑制枇杷果實(shí)呼吸強(qiáng)度，降低失重率、腐爛率、貯藏前期乙烯釋放速率，有效維持總糖、維生素C、可滴定酸、貯藏后期較高可溶性固形物含量。后續(xù)可對外源茉莉酸甲酯處理對枇杷果實(shí)采后冷害褐變、木質(zhì)化的影響及其抗氧化、膜脂代謝、細(xì)胞壁代謝等機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步探討。