外源苯并噻重氮對三季梨果實衰老及貯藏品質(zhì)的影響

季瀟男，李燦嬰，李 雪，曲淋鴻，葛永紅

（渤海大學 食品科學與工程學院，遼寧錦州 121013）

0 引言

三季梨（Docteur Jules Guyot）屬于西洋梨早熟品種，在我國山東、河北和遼寧等地均有栽培，并且種植面積和產(chǎn)量不斷擴大[1]。梨具有緩解咳嗽和潤肺等功效，并且富含天然營養(yǎng)物質(zhì)，如碳水化合物、蘋果酸、鈣、鉀和維生素等。三季梨果實采收時質(zhì)地較硬，在室溫下經(jīng)10～15 d后熟，果肉軟溶多汁、味甜、香氣濃郁。但經(jīng)過后熟的果實質(zhì)地變軟、不耐貯運、可食用期短，且易被病原真菌侵染而引起病害。因此，尋找綠色、安全、高效的保鮮方法是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然要求。

研究表明，采后褪黑素、1-甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP）和低溫等處理通過抑制果實呼吸速率和乙烯釋放量[2-4]，能延緩果實的衰老和腐爛。苯并噻重氮（acibenzolar-S-methyl，ASM）是一種具有無毒、安全和有效特性的水楊酸類似物，能夠延緩果蔬采后衰老并降低采后病害的發(fā)生。本文以三季梨果實為材料，研究外源ASM浸泡處理對果實常溫貯藏過程中呼吸速率、乙烯釋放量和品質(zhì)指標的影響，以闡明外源ASM對三季梨果實品質(zhì)維持和衰老延緩的潛在能力。

1 材料與方法

1.1 材料

三季梨果實采自遼寧省北鎮(zhèn)市羅羅堡鎮(zhèn)商業(yè)果園，在達到商業(yè)成熟度時采收（果肉硬度和可溶性固形物含量分別為13.03 kg/cm2和11.81%），挑選大小一致、顏色均勻、無機械損傷和腐爛的果實，紙箱包裝后當天運回試驗室進行處理；ASM，Sigma-Aldrich產(chǎn)品，純度＞99%。

1.2 儀器與設備

GY-1型水果硬度計（托普儀器（杭州）有限公司）；H1650R型臺式冷凍離心機（滬粵明科學儀器（上海）有限公司）；PAL-1型數(shù)顯糖度計（廣州市愛宕科學儀器有限公司）；UV-1081型紫外/可見分光光度計（瑞利分析儀器（北京）有限公司）；GC-7820型氣相色譜儀（北京中科惠分儀器有限公司）；CR400型色差計（柯尼卡美能達（南京）有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 處理與取樣

將篩選的果實分別浸泡在含有0.1 g/L的ASM水溶液（含0.01% 吐溫20）和蒸餾水（含0.01% 吐溫20）中10 min，自然晾干后裝入托盤（15個/盤）并置于恒溫培養(yǎng)箱（20±2 ℃，相對濕度60%～70%）中貯藏[5]。每次處理果實90個，重復3次。

從第0 d開始，每隔1 d分別取15個ASM處理和對照果實，切取皮下0.2～1.0 cm處果肉組織并混勻后，液氮速凍后于-80 ℃保存。

1.3.2 呼吸速率和乙烯釋放量測定

參照GONG等[6]的方法并修改。分別于處理后第 0，2，4，6，8，10，12 d 取 ASM 處理和對照果實各15個放入密封袋中密封保存1 h，向氣相色譜儀中注入用注射器抽取的1.0 mL頂部氣體以測定CO2和乙烯含量。分別用mg CO2·kg-1·h-1和μL·kg-1·h-1來表示呼吸速率和乙烯釋放量。

1.3.3 失重率和果肉硬度測定

參照SHI等[7]的方法并修改。分別于貯藏第 0，2，4，6，8，10，12 d 取對照和 ASM 處理果實各15個，采用差量法測定果實失重率，用%表示。使用水果硬度計測定果肉硬度，用kg/cm2表示。

1.3.4 水不溶性果膠和水溶性果膠含量測定

分別于貯藏第 0，2，4，6，8，10，12 d 準確稱取對照和ASM處理果肉10 g，參考曹建康等[8]的方法測定水不溶性果膠含量和水溶性果膠含量，以（mg·g-1）FW 表示。

1.3.5 可溶性固形物和可溶性糖含量測定

參考曹建康等的方法。從第0 d開始，每隔1 d各取15個ASM處理和對照果實，切取赤道部位陰陽2面少許果肉，用數(shù)顯糖度計測定可溶性固形物含量。可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法?？扇苄怨绦挝锖涂扇苄蕴呛烤?表示。

1.3.6 可滴定酸和抗壞血酸含量測定

分別于貯藏第 0，2，4，6，8，10，12 d 準確稱取對照和ASM處理果肉10 g，用于測定滴定酸（titratable acidity，TA）和抗壞血酸（ascorbic acid，AsA）含量。TA測定采用10 mmol/L NaOH滴定法[9]，表示為 %。AsA 含量測定參考 HUI等[10]的方法，將2.0 g果肉與25 mL 2%草酸溶液混合均勻，在4 ℃下8 000 g離心作用15 min，取上清液，用2，6-二氯吲哚酚滴定至粉紅色，用μg/g來表示AsA含量。

1.3.7 果皮色差測定

分別于貯藏第 0，2，4，6，8，10，12 d 隨機各取15個ASM處理和對照果實，圍繞果實赤道區(qū)陰陽2面各取2點，采用色差計測定果皮L*、a*和b*值。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

所有生理指標測定均進行3次生物學重復。3次重復數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2017計算平均值和標準差并作圖，ASM處理和對照間的差異分析用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件中最小顯著差法（LSD），P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與討論

2.1 果實呼吸速率和乙烯釋放量的變化

果實成熟衰老過程中呼吸速率和乙烯釋放量變化明顯，并且呼吸速率的升高和乙烯釋放量的增加更易使果實受到病原真菌的侵染。前人研究發(fā)現(xiàn)，采后ASM處理抑制南果梨和蘋果果實衰老和延長貯藏期與其降低果實呼吸速率和減緩乙烯釋放量密切相關[11-12]。

由圖1可知，ASM處理和對照果實呼吸速率和乙烯釋放量在貯藏第0～10 d升高，隨后開始下降，高峰值均出現(xiàn)在貯藏第10 d，對照果實呼吸速率和乙烯釋放量分別是ASM處理果實的1.24和1.23倍。ASM處理顯著抑制整個貯藏期間果實呼吸速率，顯著抑制貯藏第6～12 d果實乙烯釋放量（p＜0.05）。上述結果表明，ASM處理能顯著抑制采后三季梨果實呼吸作用和乙烯產(chǎn)生。

圖1 外源ASM處理對三季梨果實呼吸速率和乙烯釋放量的影響Fig.1 Effects of exogenous ASM treatment on the respiratory rate and ethylene release of Docteur Jules Guyot pears

2.2 果實失重率和果肉硬度的變化

果實呼吸消耗和水分蒸騰是引起貯藏期間果實失重的重要因素，失水不僅導致果實萎蔫、體內(nèi)物質(zhì)代謝，而且還影響果實外觀品質(zhì)，加速果實衰老。由圖2（a）可知，對照和ASM處理果實在貯藏期間失重率均呈逐漸升高趨勢，外源ASM處理能降低果實采后失重率，但與對照組之間沒有顯著性差異（p＞0.05）。

圖2 外源ASM處理對三季梨果實失重率和果肉硬度的影響Fig.2 Effects of exogenous ASM treatment on the weight loss and flesh firmness of Docteur Jules Guyot pears

果肉硬度是影響果實貨架期的重要因素，主要受果實含水量和細胞壁構成等影響[13]。隨著果實后熟衰老，果實細胞壁結構相關物質(zhì)在降解酶的作用下逐漸分解，從而導致果實軟化。外源激發(fā)處理抑制蘋果和南果梨果肉硬度的下降與果實中果膠酶類活性的降低有關[14-15]。由圖2（b）可知，ASM處理和對照果實在貯藏第0～12 d果肉硬度逐漸下降，ASM處理組的果肉硬度在貯藏第6～10 d受到顯著抑制，分別是對照組果實的1.75，1.60，1.28倍。由此說明，外源ASM處理顯著抑制三季梨果實采后果肉硬度的下降，從而維持較高的果實品質(zhì)。

2.3 果實水不溶性果膠和水溶性果膠含量的變化

果實后熟和衰老過程中，細胞壁結構成分水不溶性果膠（原果膠）被逐漸分解成水溶性果膠，果膠物質(zhì)含量和結構發(fā)生變化引起細胞壁分離和松動，導致果肉硬度逐漸下降[16]。前人研究發(fā)現(xiàn)，外源ASM、褪黑素處理通過抑制蘋果、藍莓、南果梨、棗和芒果果實中水溶性果膠含量的增加和水不溶性果膠含量的下降能有效保持果肉硬度[17-20]。由圖3可知，對照和ASM處理果實中水不溶性果膠含量在貯藏期間持續(xù)下降，但ASM處理在貯藏第4～8 d和12 d顯著高于對照果實（p＜0.05）。ASM處理和對照果實水溶性果膠含量隨著貯藏時間的延長不斷上升，并且ASM處理在貯藏第2 d和6～12 d顯著低于對照果實。由此表明，采后ASM處理能夠延緩三季梨果實采后果膠物質(zhì)降解，從而保持果實硬度。

圖3 外源ASM處理對三季梨果實水不溶性果膠和水溶性果膠含量的影響Fig.3 Effects of exogenous ASM treatment on the water insoluble pectin and water soluble pectin contents in Docteur Jules Guyot pears

2.4 果實可溶性固形物和可溶性糖含量的變化

可溶性糖類、可溶性氨基酸和維生素等物質(zhì)是可溶性固形物重要組成部分，影響果實營養(yǎng)品質(zhì)。淀粉水解轉(zhuǎn)化為可溶性糖，而果實呼吸作用通過消耗可溶性糖類來進行供能。前人研究發(fā)現(xiàn)，ASM處理能夠延緩桃、葡萄和蘋果果實可溶性固形物和可溶性糖含量的增加[21-22]。對照和ASM處理果實可溶性固形物和可溶性糖含量均在貯藏前期逐漸升高，后期緩慢下降（圖4）。ASM處理和對照果實可溶性固形物含量分別在貯藏第10 d和第8 d達到高峰。由此推斷，在貯藏前期ASM處理抑制淀粉轉(zhuǎn)化為糖的速度，從而維持較低水平的可溶性固形物。2組果實的可溶性糖含量相比較，在貯藏第2～8 d對照組顯著高于ASM處理組，而在貯藏期第10 dASM處理顯著高于對照組，是對照果實的1.3倍（p＜0.05）。上述結果表明，外源ASM處理可以減緩三季梨果實采后果肉可溶性固形物和可溶性糖含量的變化。

圖4 外源ASM處理對三季梨果實可溶性固形物和可溶性糖含量的影響Fig.4 Effects of exogenous ASM treatment on the soluble solids and soluble sugar contents in Docteur Jules Guyot pears

2.5 果實TA和AsA含量的變化

有機酸在果實發(fā)育過程中積累，參與三羧酸循環(huán)并提供能量[23]。AsA具有較強的抗氧化性，在果實體內(nèi)能夠清除活性氧，但在貯藏過程中易被氧化[24]。前人研究發(fā)現(xiàn)，ASM處理延緩甜瓜、蘋果和藍莓果實的衰老與維持高水平TA和AsA含量密切相關[25-27]。

試驗發(fā)現(xiàn)，在整個貯藏期，ASM處理和對照果實TA含量變化趨勢相同，均先上升后下降，但達到最高峰的時間不同（圖5）。ASM處理果實TA含量在貯藏第2～4 d和12 d顯著高于對照果實，分別是對照果實的 0.7，1.2，1.1，1.2倍（p＜0.05）。ASM處理果實AsA含量在貯藏期第2～6 d和10～12 d時顯著增加，分別是對照果實的1.6，1.9，2.0，1.8，2.6倍（p＜0.05）。上述結果表明，外源ASM處理可以減緩三季梨果實采后果肉TA和AsA含量的變化，保持較高的TA和AsA含量。

圖5 外源ASM處理對三季梨果實TA和AsA含量的影響Fig.5 Effects of exogenous ASM treatment on the TA and AsA contents in Docteur Jules Guyot pears

2.6 果皮色差的變化

果實表面顏色是直觀反映果實質(zhì)量和商業(yè)價值的主要視覺屬性之一，能夠直觀反映出果實的新鮮度和成熟度，并且影響消費者購買欲望[28]。L*值表示亮度，a*值說明顏色從綠色變?yōu)榧t色的程度，b*值說明顏色從藍色變?yōu)辄S色的程度。前人研究發(fā)現(xiàn)，外源ASM有助于延緩杏、香蕉和葡萄果實表面顏色的變化[29-30]，從而延緩果實的衰老。

由圖6可知，在整個貯藏期間，ASM處理和對照果皮L*值持續(xù)下降，在貯藏第2～6 d ASM處理顯著高于對照組，分別是對照組的1.02，1.03，1.03倍（p＜0.05）。外源ASM處理果皮a*值在貯藏第0～6 d和8～12 d呈上升趨勢，對照果皮a*值在貯藏第0～2 d和4～12 d呈上升趨勢。ASM處理果皮在貯藏第8～12 d顯著抑制a*值的增加（p＜0.05）。經(jīng)過ASM處理果皮在貯藏第0～6 d時，b*值保持在較低水平，第6～12 d逐漸增加，而對照組果皮在貯藏第2～4 d和6～12 d時b*值增加。與對照組相比，在貯藏第2～12 d時ASM處理果皮b*值顯著抑制，分別是對照果皮的96%，94%，95%，95%，95%，96%（p＜0.05）。上述結果表明，外源ASM處理可以有效減緩采后三季梨果實果皮L*值的下降，抑制a*、b*值的上升，有效抑制采后三季梨果實轉(zhuǎn)黃，較好保持外觀顏色。

圖6 外源ASM處理對三季梨果皮L*、a*和b*值的影響Fig.6 Effects of exogenous ASM treatment on the L*，a* and b* values of Docteur Jules Guyot pears

3 結語

采后ASM浸泡通過抑制三季梨果實乙烯釋放量和呼吸速率，延緩果實失重率的升高和TA含量的下降，顯著減緩果實表皮顏色轉(zhuǎn)黃；ASM處理還能維持果實較高的AsA含量，抑制果肉硬度和水不溶性果膠含量的下降，從而保持果實的貯藏品質(zhì)。本文初步闡明外源ASM對三季梨果實品質(zhì)維持和衰老延緩的潛在能力，為果蔬采后防腐保鮮技術的開發(fā)提供理論依據(jù)。但有關ASM處理保持果實品質(zhì)的深入機理仍需進一步揭示。