1-MCP 對黃金百香果貯藏品質(zhì)及風(fēng)味變化的影響

孟祥春，黃澤鵬，凡 超，向 旭

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，農(nóng)業(yè)部南亞熱帶果樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點實驗室，廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點實驗室，廣東廣州 510640）

百香果（Passi floraedulisSims.）學(xué)名西番蓮，其獨特的風(fēng)味來源于很多種天然揮發(fā)性次級代謝化合物的復(fù)雜組合，涵蓋酯香、花香、果香和其他奇特香氣，是世界上已知最芳香的水果之一[1]。目前在百香果中已鑒定報道多達(dá)200 多種揮發(fā)性風(fēng)味化合物，包括含量最豐富的酯類、萜烯類和醇類，及其他含量較少的醛類、酮、醚、碳?xì)浠衔锖头拥萚2-3]。百香果成熟季節(jié)溫度較高，果實呼吸作用強，乙烯應(yīng)答快，同時水分損失嚴(yán)重，使得采后極易出現(xiàn)果皮皺縮、腐爛、發(fā)酵產(chǎn)生異味等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象，影響其外觀及食用品質(zhì)、營養(yǎng)和風(fēng)味，縮短貨架期[4-5]。

1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）作為一種乙烯作用拮抗劑，可有效地與乙烯受體結(jié)合抑制乙烯的作用，從而抑制果蔬后熟或衰老的系列生理生化變化[6]。1-MCP 可有效控制蘋果、梨、獼猴桃、香蕉等果實的后熟軟化和腐爛，延緩果蔬質(zhì)地變化，延長貯藏保鮮期[7-10]，但采后1-MCP 處理對果實風(fēng)味易造成不利影響，如1-MCP 抑制蘋果、桃等多種水果中酯類和醇類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的合成[11-12]。帥良等[4]及郭艷峰等[13]研究表明1-MCP可有效保持冷藏期百香果的硬度和酸度，降低呼吸和乙烯的產(chǎn)生，但未見有關(guān)1-MCP 處理對百香果風(fēng)味變化影響的研究報道。

氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用（Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry,GC-IMS）分析技術(shù)無需對樣品進(jìn)行前處理，可直接進(jìn)樣進(jìn)行頂空成分分析，避免前處理易造成的風(fēng)味物質(zhì)流失或變化等問題，可以較真實的揭示天然固有的揮發(fā)性風(fēng)味化合物組分[14-15]。本研究以黃金百香果（P.edulisSims ver.flavicarpa）為試材，觀測采后1-MCP 處理后常溫貯藏期間內(nèi)外觀質(zhì)量變化，并采用GC-IMS 技術(shù)分析1-MCP 對黃金百香果的揮發(fā)性風(fēng)味組分的影響，為1-MCP 在百香果采后貯藏保鮮中的應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

百香果 品種為“黃金百香果”（P.edulisSims ver.flavicarpa），采摘于廣州增城區(qū)步云果場，果園常規(guī)栽培管理，挑選大小一致、果形端正、無蟲害、無機械傷、無瑕疵的八成熟（著色均勻、TSS 含量18%左右）優(yōu)質(zhì)果實用于本實驗；1-MCP 含量≥3.5%的粉劑，純度≥99% 咸陽西秦生物科技有限公司；雙向拉伸聚丙烯薄膜保鮮袋 規(guī)格300 mm ×400 mm，厚度0.04 mm，百樂源保鮮包裝有限公司；咪鮮胺和抑霉唑的復(fù)配保鮮劑 總有效成分含量44%，水乳劑，珠海真綠色技術(shù)有限公司；其他所有分析用試劑藥品 均為國產(chǎn)分析純。

JJ-1000 型電子分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；SANYOMIR-554-PC 型低溫箱 日本三洋公司；FlavourSpec?氣相離子遷移譜聯(lián)用儀 德國G.A.S 公司；氣相色譜多毛細(xì)管柱FS-SE-54-CB-1，15 m，ID:0.53 mm 賽默飛世爾中國公司；ATAGOPAL-1 型數(shù)顯手持糖度計 日本艾拓公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 參考文獻(xiàn)[4,16]的方法，略作改動。百香果經(jīng)清水清洗瀝干后用500 ppm 咪鮮胺和抑霉唑的復(fù)配保鮮劑浸泡處理1～2 min，撈出自然風(fēng)干后平分為2 等份，分別裝入體積約0.1 m×0.1 m×0.1 m的密封箱。準(zhǔn)確稱量一定量的1-MCP 溶解于小燒杯中，計算使箱內(nèi)1-MCP 濃度為 0.8 μL/L，盛有清水的燒杯作為對照（CK），然后分別迅速放入2 個密封箱中，室溫處理12 h 后用保鮮袋包裝，然后20～22 ℃貯藏，期間分別在不同時間取樣做相應(yīng)評測分析。

1.2.2 果實外觀質(zhì)量的感官評測 參照文獻(xiàn)[17]對蕉果實外觀色澤成熟度的劃分，并觀察黃金百香果成熟過程中的果面色澤變化規(guī)律，將黃金百香果的外觀色澤劃分為1～6 個階段：1 為全部深綠色；2 為亮綠色；3 為綠色中間有少面積黃色（轉(zhuǎn)色期）；4 為黃色中間有少面積綠色；5 全部金黃色,無綠色；6 全部金黃色,果面有失水皺縮，出現(xiàn)輕微褐變及腐爛癥狀；一般認(rèn)為階段值4、5 是最佳銷售期，6 是貨架期終止，果實喪失商品價值的指示。每樣品觀測記錄10 個果實的外觀色澤階段值，結(jié)果取其平均值。

1.2.3 果實可溶性固形物、可滴定酸及維生素C 含量變化分析 每處理取10 個果的果汁，混勻后立即用數(shù)顯手持糖度計測定可溶性固形物（TSS），然后取果汁5 mL，稱重后分別用NaOH 中和滴定法和2,6-二氯靛酚滴定法測定可滴定酸（TA）和維生素C（VC）含量，詳細(xì)操作方法見參考文獻(xiàn)[16]。

1.2.4 GC-IMS 檢測條件 將不同樣品一定量的黃金百香果果汁和種籽的混合物直接裝入頂空瓶，加熱后取頂部空氣進(jìn)樣檢測。色譜柱類型：FS-SE-54-CB-1，頂空孵化溫度40 ℃、孵化時間15 min，孵化轉(zhuǎn)速500 r/min。載氣為高純氮氣（≥99.999%），柱溫60 ℃、運行時間20 min，漂移氣流速150 mL/min，載氣流速梯度2.00 mL/min 保持2 min，在20 min內(nèi)線性增至100.00 mL/min。頂空進(jìn)樣針溫度45 ℃、進(jìn)樣體積200 μL。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 軟件統(tǒng)計實驗結(jié)果及作圖，所有實驗結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用LSD 檢驗進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯著性分析，P＜0.05 表示差異顯著。

GC-IMS 檢測結(jié)果使用儀器配套的分析軟件和插件，用軟件內(nèi)置的NIST2014 數(shù)據(jù)庫和IMS 數(shù)據(jù)庫對特征風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP 對黃金百香果常溫貯藏期果實外觀色澤的影響

外觀色澤是衡量采后果實成熟度和外觀品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。由圖1 和表1 可知，黃金百香果成熟采收時果面全為綠色（未顯示），室溫貯藏2 d 后，對照（Gold-CK）綠色面積減退轉(zhuǎn)為淡黃色，黃色總面積大于綠色，進(jìn)入外觀色澤階段值4。4 d 時綠色完全消退，呈金黃色，6 和8 d 時果面金黃色更加亮麗，均為階段值5。10 d 時果面失水皺縮，褐變及腐爛癥狀開始顯現(xiàn)，進(jìn)入階段值6，常溫貯藏期結(jié)束。而1-MCP 處理的（G-MCP）果面色澤在室溫貯藏2 d 時與對照差異不明顯，但4 d 后出現(xiàn)顯著性差異，1-MCP 處理明顯抑制了果面色澤的轉(zhuǎn)黃，4～10 d 貯藏期內(nèi)一直處于階段值4，黃色中仍有少面積綠色。

圖1 對照及1-MCP 處理黃金百香果外觀色澤變化圖示Fig.1 Figure illustration of pericarp colorof control and1-MCP treated gold passion fruits

表1 1-MCP 對果實外觀色澤階段值的影響Table 1 Effects of 1-MCP on pericarp color value of gold passion fruit

2.2 1-MCP 對黃金百香果室溫貯藏期果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

圖2A 顯示，對照（Gold-CK）及1-MCP 處理組（G-MCP）果實TSS 含量在10 d 的常溫貯藏期內(nèi)均保持在19%～20%的穩(wěn)定水平，無明顯變化，這同帥良等[4]認(rèn)為1-MCP 可提高百香果TSS 含量的結(jié)果不一致，這可能因為貯藏溫度及貯藏時間不同所致。

兩組果實TA 含量在貯藏期間呈逐漸下降的趨勢，常溫貯藏4 d 后下降幅度較快，貯藏10 d 時Gold-CK 及G-MCP 的TA 含量分別比0 d 降低24%和13%，但1-MCP 處理組的TA 含量在4～10 d 期間略高于對照（圖2B），這與1-MCP 有助于維持多種果實較高酸度的影響結(jié)果一致[18-19]，主要原因可能是1-MCP減緩了貯藏過程中果實由于呼吸作用導(dǎo)致的有機酸物質(zhì)消耗。

由圖2C 可知，對照果實的VC含量在常溫貯藏4 d 后略有升高，較貯藏初期升高10.5%，之后10 d內(nèi)維持在相對穩(wěn)定的水平。1-MCP 處理組VC含量在常溫貯藏8 d 內(nèi)無明顯變化，但均略低于對照組的含量，10 d 時又上升至對照的同等水平。因此，1-MCP 處理對VC含量變化的影響無固定趨勢，這可能與VC性質(zhì)不穩(wěn)定，易受pH、酶等因素的影響有關(guān)。

圖2 黃金百香果采后常溫貯藏期間主要品質(zhì)因子變化Fig.2 Changes of main quality parameters of gold passion during postharvest at room temperature

2.3 1-MCP 對黃金百香果室溫貯藏期果實揮發(fā)性風(fēng)味的影響

由圖3 可知，采用GC-IMS 從黃金百香果中共鑒定出40 種已知（包含18 種酯、8 種烯烴、6 種醇、4 種酮、1 種醛、2 種醚和1 種呋喃類化合物）及11 種未知風(fēng)味化合物（Area41-Area51）。圖3 也直觀顯示出對照組（Gold）及1-MCP 處理組（G-MCP）果實的特征性揮發(fā)性風(fēng)味組分信息差異明顯，未處理果實在0 d 和2 d（Gold-0 d、Gold-2 d）有最少的揮發(fā)性風(fēng)味化合物（白色虛線框），室溫貯藏4 d（Gold-4 d）至10 d（Gold-10 d）的總體譜圖相似，點的個數(shù)和顏色均比0 d 和2 d 多且深，說明黃金百香果室溫貯藏4 d 后揮發(fā)性風(fēng)味化合物大量出現(xiàn)（白色實線框）。而室溫貯藏4～10 d 時，1-MCP 處理組（GMCP-4 d 至G-MCP-10 d）中代表揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類和濃度的點的個數(shù)和顏色均明顯降低，共計35 種已知和11 種未知的的揮發(fā)性風(fēng)味化合物含量顯著降低或未有檢測到（白色點狀線框），僅有檸檬烯（3 號,limonene）、3-蒈烯（4 號,3-careen）、糠醛(33 號,furfural)、乙酸異戊酯（34 號,3-methylbutyl actate）和二甲基硫醚（23 號，dipropyl sulfide）表現(xiàn)為比同時間下的對照含量高。結(jié)果顯示黃金百香果采后常溫貯藏第4 d 開始合成釋放揮發(fā)性風(fēng)味化合物，產(chǎn)生特征性風(fēng)味，而1-MCP 處理顯著抑制了黃金百香果貯藏期間風(fēng)味物質(zhì)的合成及風(fēng)味呈現(xiàn)，這與1-MCP 可抑制蘋果、桃等多種水果中酯類、醇類和醛類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的合成研究結(jié)果相似[11-12]。

圖3 對照及1-MCP 處理果實貯藏期間揮發(fā)性風(fēng)味化合物變化的Gallery Plot 指紋圖譜Fig.3 Gallery Plot fingerprint of volatile flavor components in control and 1-MCP treated gold passion fruit

為了更加直觀地分析1-MCP 處理對黃金百香果揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，運用GC-IMS 的PCA 插件程序?qū)λ袠悠纷骶垲惙治觯▓D4），圖中黑色點和紅色點分別為對照（Gold）及1-MCP 處理（G-MCP）果實室溫貯藏0～10 d 的樣品。圖4 顯示PC1 和PC2 的貢獻(xiàn)解釋了總變異的88%以上，12 組樣品間能很好地分離。對照常溫貯藏0、2 d，及1-MCP 處理的所有樣品在左側(cè)聚為一類，對照常溫貯藏4、6、8 和10 d 的樣品在右側(cè)聚為一類，聚為一類的樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組分相似度高。此外可以看出，1-MCP 處理果實貯藏0～6 d（G-MCP-0、2、4 和6 d）與對照0 d（Gold-0 d）最為接近，而1-MCP 處理后貯藏8 和10 d（G-MCP-8、10 d）的更接近于對照2 d（Gold-2 d），同樣說明1-MCP 處理后10 d 的貯藏期內(nèi)，果實揮發(fā)性風(fēng)味組分合成受抑制，果實的揮發(fā)性風(fēng)味仍處于同溫度下貯藏的0 和2 d 期間。

圖4 黃金百香果采后常溫貯藏不同時間樣品的 PCA 分析Fig.4 PCA analysis of gold passion fruit samples under different at room temperature

3 結(jié)論

黃金百香果經(jīng)1-MCP 處理后果面色澤轉(zhuǎn)黃明顯受抑制，室溫貯藏期延長，乙烯產(chǎn)生和呼吸水平也顯著降低（數(shù)據(jù)未顯示），果實TSS 無顯著變化，TA 含量有一定程度的升高，而對VC含量的影響在不同貯藏期略有不同。

通過構(gòu)建對照及1-MCP 處理樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的指紋圖譜及主成分聚類分析，本研究明顯區(qū)分出1-MCP 處理黃金百香果揮發(fā)性風(fēng)味組分與未處理對照的差異，證明1-MCP 處理嚴(yán)重阻礙了黃金百香果揮發(fā)性風(fēng)味組分的產(chǎn)生，最終影響食用性，是有關(guān)1-MCP 處理對百香果風(fēng)味變化影響的首次報道。