水楊酸處理對(duì)采后百香果品質(zhì)的影響

楊雪蓮,李涵,李斌奇,何銀鶯,時(shí)夢(mèng),李建昆,韋曉霞,陳發(fā)興,3*

1(福建農(nóng)林大學(xué) 園藝學(xué)院,福建 福州,350002) 2(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 果樹研究所,福建 福州,350013) 3(福建農(nóng)林大學(xué) 亞熱帶果樹研究所,福建 福州,350002)

百香果(PassifloraedulisSims)又稱西番蓮、雞蛋果,原產(chǎn)于巴西,是熱帶、亞熱帶地區(qū)的特色水果之一。百香果果實(shí)芳香馥郁,果汁可散發(fā)數(shù)種水果的香味,口感酸甜且富含維生素、氨基酸、微量元素、多糖、酚類、醇類等多種營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)還具有較高的藥用價(jià)值[1-4]。但作為典型的呼吸躍變型水果,百香果在采后貯藏過程中生理代謝旺盛,呼吸作用強(qiáng),極易出現(xiàn)皺縮失水、病菌侵染而腐爛、果肉液化有異味等現(xiàn)象,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[5-8]。因此,研究采后百香果保鮮技術(shù),保持百香果采后貯藏品質(zhì),延長(zhǎng)其貨架期顯得尤為重要。

水楊酸(salicylic acid,SA)是植物體內(nèi)的一種簡(jiǎn)單酚類物質(zhì),參與影響植物的多種代謝過程[9]。研究表明外源SA能誘導(dǎo)提高果實(shí)對(duì)病原菌的抵抗力,對(duì)果實(shí)的成熟、衰老起著有效的延緩作用,保持或提高果實(shí)采后品質(zhì)[10-12]。此外,SA作為天然的保鮮劑,具有無(wú)毒、高效、成本低、使用方便等多種優(yōu)點(diǎn)[13]。因此,近年來(lái)SA在甜瓜[14]、香蕉[15]、芒果[16]、蘋果[17]、杏[10]等果實(shí)上被廣泛應(yīng)用,但應(yīng)用于百香果貯藏保鮮的研究尚未見報(bào)道。本研究以百香果為試驗(yàn)材料,研究采后不同濃度SA處理對(duì)常溫貯藏下百香果品質(zhì)及生理的影響,以期為采后百香果保鮮提供一定的理論參考依據(jù)和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫果百香果品種為“福建1號(hào)”,采自于福建省龍巖市新羅區(qū)大池鎮(zhèn)福建百香果產(chǎn)業(yè)示范園,采后當(dāng)日運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。挑選大小一致、著色均勻、無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲害的優(yōu)質(zhì)九成熟果實(shí)。

試驗(yàn)所需藥品、試劑均為分析純。水楊酸(SA)、NaClO、吐溫20、NaOH、蒽酮、濃硫酸,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；抗壞血酸,北京索萊寶科技有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

理化分析型超純水機(jī),四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó)Stable Micro System公司；ADCI 系列全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì),北京辰泰克儀器技術(shù)有限公司；JA2003電子天平,上海精密儀器儀表有限公司；PAL-1糖度計(jì),日本ATAGO公司；5804R高速冷凍離心機(jī),德國(guó)Eppendorf公司；UV-5100B紫外可見分光光度計(jì),上海元析儀器有限公司；DKB-501S電熱恒溫水浴鍋,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前期處理

將果實(shí)于體積分?jǐn)?shù)0.2%的NaClO溶液中浸泡2 min,用水沖洗后待其自然風(fēng)干,再分別浸泡在濃度為0.2、1、2和5 mmol/L的SA溶液(含0.05%吐溫20)中10 min,以無(wú)菌蒸餾水處理作為對(duì)照(CK),取出后晾干于室溫下貯藏。每隔6 d測(cè)定1次相關(guān)的生理指標(biāo),所有試驗(yàn)均重復(fù)3次。

1.3.2 百香果外觀品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

果實(shí)硬度的測(cè)定參照吳萌萌等[18]的方法,并適當(dāng)修改。選用P75型探頭,測(cè)前、測(cè)中以及測(cè)后速度分別設(shè)為1、2和2 mm/s,2次壓縮時(shí)間間隔設(shè)為2 s,試樣受壓變形為25%,觸發(fā)力為5 g；果實(shí)色澤按PONGENER等[8]的方法測(cè)定；果實(shí)皺縮指數(shù)的測(cè)定參照帥良等[7]的方法；采用弓德強(qiáng)等[19]的方法測(cè)定果實(shí)商品率；果實(shí)失重率參照姚軍等[20]的方法測(cè)定。

1.3.3 百香果內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

可溶性固形物(total soluble solids,TSS)的含量使用糖度計(jì)測(cè)定；可滴定酸(titratable acid,TA)含量的測(cè)定參照曹建康等[21]的方法；固酸比以可溶性固形物含量與可滴定酸含量的比值表示；參照王學(xué)奎等[22]的方法,采用比色法測(cè)定抗壞血酸的含量,運(yùn)用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,GraphPad 8軟件進(jìn)行繪圖,SPSS 22.0軟件進(jìn)行顯著性分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水楊酸處理對(duì)百香果果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

2.1.1 水楊酸對(duì)百香果硬度的影響

SA對(duì)百香果硬度有較大的影響。果實(shí)硬度常常伴隨果實(shí)的后熟衰老而下降[23],百香果采后果實(shí)初始硬度21.529 kg/cm2,貯藏18 d后時(shí)硬度為6.452 kg/cm2,呈極顯著下降(P<0.01)。不同濃度SA處理18 d后果實(shí)硬度差異明顯(圖1),其中1 mmol/L SA處理的果實(shí)硬度維持最高水平(8.959 kg/cm2),其次是0.2與2 mmol/L濃度處理,其果實(shí)硬度分別為8.003和7.844 kg/cm2。

圖1 水楊酸對(duì)百香果硬度的影響Fig.1 Effect of salicylic acid on the firmness of passion fruit

2.1.2 水楊酸對(duì)百香果色澤的影響

色差值是評(píng)價(jià)果實(shí)外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,反映出了果皮顏色的空間坐標(biāo)位置。L*值表示果皮明亮程度,L*值越大,明度越高；a*值表示果皮紅綠程度,正值絕對(duì)值越大越偏紅,反之偏綠；b*值表示果皮黃藍(lán)程度,負(fù)值絕對(duì)值越大越偏藍(lán),反之偏黃[24]。由圖2-a可知,果皮L*值在貯藏過程中,總體呈不斷下降趨勢(shì),但各處理組一直高于對(duì)照組。進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn),至貯藏第18 天時(shí),對(duì)照組和處理組之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01),5 mmol/L濃度組具有最高的L*值,其次是2、1和0.2 mmol/L濃度組但3者間差異不顯著(P>0.05)。由圖2-b可知,貯藏期間果皮a*值均呈遞增趨勢(shì),而各組增加情況有所差異,其中對(duì)照組上升幅度最小,貯藏第18天時(shí)1 mmol/L濃度處理組a*值極顯著高于對(duì)照組(P<0.01)。這與郭欣等[25]的研究結(jié)果相似,西番蓮在貯藏期間a*值逐漸上升,魔芋葡甘聚糖涂膜組西番蓮a*值始終高于對(duì)照且在貯藏后期保持了較高的L*值。

a-L*值;b-a*值;c-b*值圖2 水楊酸對(duì)百香果色澤的影響Fig.2 Effect of salicylic acid on color of passion fruit

由圖2-c可知,隨著貯藏時(shí)間的增加,果皮b*值均不同程度地減少,各處理組下降的更多,較對(duì)照組具有更小的b*值,在貯藏第12和18天時(shí)差異極顯著(P<0.01),而1 mmol/L濃度處理組b*值最小,在第18天時(shí)僅為同期對(duì)照組的40%左右。說(shuō)明SA處理的百香果具有較高的明亮度,同時(shí)與呈現(xiàn)腐爛黃色的對(duì)照果實(shí)相比能有效保持果實(shí)的紫紅色,其中1 mmol/L濃度綜合效果更佳。

2.1.3 水楊酸對(duì)百香果皺縮指數(shù)的影響

皺縮指數(shù)在評(píng)價(jià)百香果貯藏品質(zhì)中必不可少,百香果在采后貯藏中容易因蒸騰、呼吸作用而失水皺縮,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生會(huì)使其外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)受到嚴(yán)重影響[25]。從圖3可見,隨著百香果貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組與對(duì)照組的皺縮指數(shù)均不斷上升,貯藏至第6天時(shí),各組之間差異不顯著(P>0.05),隨后對(duì)照組皺縮指數(shù)快速增長(zhǎng),而各處理組皺縮指數(shù)極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)。由此可見,通過SA浸泡處理的百香果能有效維持果實(shí)形態(tài),保持其良好的外觀品質(zhì),其中1 mmol/L濃度具有更好的保鮮效果。

圖3 水楊酸對(duì)百香果皺縮指數(shù)的影響Fig.3 Effect of salicylic acid on shrinkage index of passion fruit

2.1.4 水楊酸對(duì)百香果商品率的影響

SA處理能使百香果果實(shí)具有更好的商品價(jià)值。果實(shí)商品率可直觀地體現(xiàn)出果實(shí)貯藏效果的好壞,由圖4可見,百香果果實(shí)商品率在整個(gè)貯藏階段不斷下降,雖差異不顯著(P>0.05),但所有處理組均明顯高于對(duì)照組。

圖4 水楊酸對(duì)百香果商品率的影響Fig.4 Effects of salicylic acid on commodity rate of passion fruit

貯藏期間對(duì)照組商品率急速下降,而其他處理組先平穩(wěn)變化,再緩慢下降,貯藏至第18天時(shí),對(duì)照組較最初下降到了26.67%,而1 mmol/L濃度處理組果實(shí)商品率高達(dá)62.22%。

2.1.5 水楊酸對(duì)百香果失重率的影響

如圖5所示,百香果在貯藏期間累積質(zhì)量損失率均呈上升趨勢(shì),其中對(duì)照組失重率增幅最大,統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)在貯藏期間SA處理組極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),1 mmol/L濃度組失重率處于最低水平。結(jié)果表明,SA能有效地抑制百香果在貯藏過程中失重率的增加,且1 mmol/L優(yōu)于其他的處理組。

圖5 水楊酸對(duì)百香果失重率的影響Fig.5 Effects of salicylic acid on the weight loss rate of passion fruit

2.2 水楊酸處理對(duì)百香果果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.2.1 水楊酸對(duì)百香果TSS含量的影響

TSS是糖、酸、維生素以及礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)綜合體現(xiàn)的品質(zhì)指標(biāo),與果實(shí)后熟和呼吸作用有著密切的關(guān)系[26]。從圖6可知,百香果TSS含量的變化在貯藏期間趨勢(shì)相同,均呈下降趨勢(shì),這可能與果實(shí)內(nèi)在營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化的量不及呼吸消耗的量有關(guān)。貯藏至第18天時(shí),對(duì)照組TSS含量明顯低于SA處理的果實(shí),且與之差異極顯著(P<0.01)。

圖6 水楊酸對(duì)百香果可溶性固形物含量的影響Fig.6 Effects of salicylic acid on soluble solid content of passion fruit

由此說(shuō)明,SA浸泡處理能有效控制百香果在貯藏期間TSS含量的下降,尤以1 mmol/L濃度處理的效果最為突出。

2.2.2 水楊酸對(duì)百香果TA含量的影響

SA處理能有效地減輕百香果采后TA含量的下降,起到良好的保鮮作用。果實(shí)中的有機(jī)酸是維持其新陳代謝重要的呼吸底物,TA含量的變化可直觀反映果實(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗的快慢[27]。由圖7可知,在貯藏過程中,所有百香果TA含量都有不同程度的減少,貯藏第18天時(shí),對(duì)照組減少幅度最大,而SA處理組均能顯著將TA含量維持在較高水平(P<0.05),這一現(xiàn)象可能與SA減緩了有機(jī)酸被作為呼吸底物的消耗速度有關(guān),其中0.2 mmol/L處理效果最好,其次是1 mmol/L處理組。

圖7 水楊酸對(duì)百香果可滴定酸含量的影響Fig.7 Effects of salicylic acid on titratable acid content of passion fruit

2.2.3 水楊酸對(duì)百香果固酸比值的影響

固酸比值(可溶性固形物含量/可滴定酸含量)在評(píng)價(jià)果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)中有著重要的意義。從圖8可見,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),百香果的固酸比值總體呈上升趨勢(shì),貯藏12 d后,對(duì)照組快速增加,其他處理組則上升較緩慢,貯藏第18天時(shí),對(duì)照組與處理組之間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

圖8 水楊酸對(duì)百香果固酸比值的影響Fig.8 Effects of salicylic acid on the soluble solids to acidity ratio of passion fruit

由此說(shuō)明SA處理能顯著延緩果實(shí)采后衰老的進(jìn)程,保持較低的固酸比值,其中0.2 mmol/L濃度效果較好,1 mmol/L濃度處理組次之。

2.2.4 水楊酸對(duì)百香果抗壞血酸含量的影響

由圖9可知,百香果抗壞血酸的含量在整個(gè)貯藏階段均呈現(xiàn)逐步遞減的趨勢(shì),但所有SA處理組的含量始終高于對(duì)照,這與何俊瑜等[23]時(shí)芒果的研究結(jié)果一致。抗壞血酸是衡量果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一,在果實(shí)采后衰老過程中,因其具有抗氧化的能力,可以清除積累的自由基,從而延緩果實(shí)衰老的進(jìn)程[28]。SA處理的果實(shí)與對(duì)照組在貯藏第18天時(shí)差異達(dá)極顯著水平(P<0.01),由此表明SA能較好地緩解百香果衰老的速度,抑制其抗壞血酸含量的下降,其中1 mmol/L處理組擁有最高含量的抗壞血酸。

圖9 水楊酸對(duì)百香果抗壞血酸含量的影響Fig.9 Effects of salicylic acid on ascorbic acid content of passion fruit

2.2.5 水楊酸對(duì)百香果可溶性糖含量的影響

可溶性糖主要為葡萄糖與果糖,其作為重要的儲(chǔ)能物質(zhì),在果實(shí)采后生理生化代謝活動(dòng)中起著非常關(guān)鍵的作用[27]。如圖10所示,百香果可溶性糖含量的變化趨勢(shì)基本一致,先上升后下降再上升,在整個(gè)貯藏過程中,對(duì)照組可溶性糖含量顯著低于其他組別(P<0.05)。在貯藏第6天時(shí),與對(duì)照相比,SA處理組的含糖量均快速增加,說(shuō)明SA處理在采后有助于百香果可溶性糖的積累。

圖10 水楊酸對(duì)百香果可溶性糖含量的影響Fig.10 Effects of salicylic acid on the soluble sugar content of passion fruit

貯藏至第12天時(shí),各組可溶性糖均不同程度的降低,這可能是由于糖分合成的速度小于因呼吸作用而被消耗的速度,其中對(duì)照組下降最為明顯,消耗的呼吸底物最多。貯藏至第18天時(shí),SA處理組可溶性糖含量仍處于較高水平,處理組與對(duì)照組間差異達(dá)極顯著水平(P<0.01),5 mmol/L處理的果實(shí)含糖量最高,其次為1 mmol/L處理組。由此可見,SA處理能一定程度促進(jìn)百香果可溶性糖的累積并能在貯藏末期將糖含量維持在較高水平。

2.3 貯藏期間百香果果實(shí)各生理指標(biāo)的相關(guān)性分析

百香果果實(shí)在采后貯藏過程中各生理指標(biāo)的變化具有一定的相關(guān)性(表1)。果實(shí)硬度、L*值、b*值、商品率、可溶性固形物、可滴定酸,抗壞血酸含量?jī)蓛芍g均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),果實(shí)硬度、L*值、b*值、商品率、可溶性固形物、可滴定酸,抗壞血酸含量與a*值、皺縮指數(shù)、失重率、固酸比值呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)?？扇苄蕴桥c硬度、L*值、a*值、b*值極顯著相關(guān)性(P<0.01),與皺縮指數(shù)、失重率、可滴定酸,固酸比、抗壞血酸含量顯著相關(guān)性(P<0.05)。

表1 百香果果實(shí)生理指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis of physiological indices of passion fruit

3 結(jié)論與討論

SA處理對(duì)百香果采后品質(zhì)和生理影響較大,能使其保持良好的外觀、內(nèi)在品質(zhì)。在貯藏18 d內(nèi)SA處理顯著延緩了百香果硬度、皺縮程度和失重率的下降,維持了較好的果實(shí)色澤和較高的果實(shí)商品率,使得外觀品質(zhì)的下降得到了明顯的改善。同時(shí)有效抑制了可溶性固形物、可滴定酸、抗壞血酸,可溶性糖含量的減少,保持了較低的固酸比,延長(zhǎng)了貨架保鮮期,使得內(nèi)在品質(zhì)維持在較高水平。綜合各項(xiàng)指標(biāo),1 mmol/L濃度處理組保鮮效果最優(yōu),更適合百香果采后的常溫貯藏。

SA處理既可改善果實(shí)的外觀品質(zhì),又可促進(jìn)果實(shí)花色苷等物質(zhì)的積累。枸杞果實(shí)硬度在SA處理下明顯提高[29],不同濃度SA對(duì)哈密瓜果肉硬度的下降具有減緩作用[20]。SA降低細(xì)胞壁降解酶的活性,抑制果實(shí)細(xì)胞壁物質(zhì)含量的減少與延緩果實(shí)硬度下降密切相關(guān)[30-31]。百香果在成熟過程中果實(shí)紫紅色逐漸加深,隨后伴著果實(shí)的衰老,鮮亮的紫紅色變淡并向灰黃色轉(zhuǎn)變。SA處理較好維持了百香果果實(shí)色澤,保持了較高L*值、a*值和較低的b*值,這與李文學(xué)[32]對(duì)櫻桃番茄的研究類似。SA處理的百香果能保持較好的紫紅色,可能與SA延緩百香果的衰老有關(guān)。黃曉杰等[33]發(fā)現(xiàn)在藍(lán)莓果實(shí)貯藏末期SA處理可誘導(dǎo)花色苷合成;CHEN等[34]研究也顯示SA可以誘導(dǎo)葡萄果實(shí)花色苷和酚類物質(zhì)的合成,與研究結(jié)果類似,適宜濃度的SA可能會(huì)促進(jìn)百香果果皮中花色苷等物質(zhì)的合成與積累。此外本研究還發(fā)現(xiàn)SA處理的百香果與對(duì)照相比具有更低的皺縮程度、失重率以及更高的商品率,能保持其良好的商業(yè)價(jià)值,與前人[17,20,35-36]的研究結(jié)果相似。SA通過抑制乙烯的合成,降低因蒸騰作用等導(dǎo)致的水分散失,延緩衰老的進(jìn)程,保持堅(jiān)挺飽滿的果形,通過提高果實(shí)的抗氧化能力以及誘導(dǎo)體內(nèi)抗病基因的表達(dá)來(lái)減少因受病原菌侵染而導(dǎo)致的腐爛[11]。

SA處理還能減少百香果營(yíng)養(yǎng)成分的損失,保持較高的內(nèi)在品質(zhì)。SA處理能有效減緩在貯藏期間百香果可溶性固形物、可滴定酸含量的降低,保持較低的固酸比,以及將抗壞血酸、可溶性糖含量維持在較高水平,該研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果一致。

SA處理在百香果貯藏保鮮中達(dá)到了良好的效果,這有助于百香果貯藏保鮮技術(shù)的進(jìn)一步研究。在此基礎(chǔ)上結(jié)合其他保鮮手段,將對(duì)百香果采后保鮮的商品化需求,大眾綠色環(huán)保的消費(fèi)需求,以及百香果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用。