不同濃度1-甲基環(huán)丙烯對(duì)葡萄果實(shí)的保鮮效果

朱計(jì)謀,魏巍,周毅,蘇潔

(1.信陽(yáng)市平橋區(qū)林業(yè)局, 河南 信陽(yáng) 464000;2.河南雞公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)事務(wù)中心,河南 信陽(yáng) 464000;3.確山縣普會(huì)寺鎮(zhèn)人民政府,河南 確山 463000;4.信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院 林學(xué)院,河南 信陽(yáng) 464000)

巨峰葡萄(VitisLabrusca×Vinifera'Kyoho')是葡萄科葡萄屬植物,歐美雜交種,屬于漿果類水果,果實(shí)整體為球狀或橢圓狀,是主要的鮮食葡萄品種之一[1]。成熟時(shí)呈紫黑色,果皮厚,果粒鮮嫩、柔軟多汁,漿果含糖量15%～17%,含酸量0.6%～0.7%,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2-4]。同時(shí),巨峰葡萄還具有很高的商業(yè)價(jià)值。謝太理[5]等研究表明,巨峰葡萄的香氣成分主要為辛酸乙酯、正戊醇、乙酸乙酯,主要表現(xiàn)為花香和果香,具有較好的釀酒特性。郭磊[6]等分析了巨峰葡萄的糖度、酵母劑量以及發(fā)酵時(shí)間對(duì)葡萄酒品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,釀造出的巨峰葡萄酒色澤明亮,酒香醇正,理化指標(biāo)與微生物指標(biāo)均符合國(guó)家的要求標(biāo)準(zhǔn)。

葡萄通常是季節(jié)性生產(chǎn)和銷售的,采收時(shí)間比較集中,旺季過后,新鮮的葡萄在市場(chǎng)上就很難買到,這些因素使葡萄市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益大打折扣。目前人們對(duì)果蔬的采前處理較為注重,往往忽略采后處理的重要作用。葡萄在貯藏與銷售過程中,易受微生物浸染或其他機(jī)械損傷導(dǎo)致葡萄破皮、果梗褐變、脫落、萎蔫及腐爛等,消耗果實(shí)自身的品質(zhì),失去食用價(jià)值。巨峰葡萄的鮮食商品價(jià)值是以整穗體現(xiàn)的,這不僅造成了經(jīng)濟(jì)上的損失,同時(shí)也造成了資源上的極大浪費(fèi),破損率甚至達(dá)到 20%～35%[7]。同時(shí),由于運(yùn)輸過程中缺乏先進(jìn)的保鮮技術(shù),導(dǎo)致大部分葡萄的品質(zhì)有所下降,甚至部分葡萄因儲(chǔ)存不當(dāng)而導(dǎo)致腐敗[8]。因此,葡萄儲(chǔ)藏保鮮是葡萄生產(chǎn)的延續(xù),可以顯著減少經(jīng)濟(jì)的損失,同時(shí)也節(jié)省了資源。

1-甲基環(huán)丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)是一種有效的乙烯作用抑制劑,是目前市場(chǎng)上最常見的一種新型的果蔬保鮮劑[9],并廣泛應(yīng)用于菠蘿[10]、蘋果[11]、梨[12]、香蕉[13]、櫻桃[14]等水果。研究表明,1-甲基環(huán)丙烯處理通過抑制乙烯的生成來延緩果實(shí)呼吸高峰的出現(xiàn),調(diào)節(jié)果實(shí)的生理代謝,能夠抑制果實(shí)軟化,延緩果實(shí)腐爛,抑制含糖量的下降,從而達(dá)到果實(shí)保鮮、維持貯藏品質(zhì)的目的[15]。1-甲基環(huán)丙烯處理過后的果實(shí),其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、芳香物質(zhì)、果實(shí)色澤均能良好保持。唐怡[16]等發(fā)現(xiàn)以1.0 μL/L濃度1-甲基環(huán)丙烯處理的新疆木納格葡萄,其腐爛率最低,硬度最大,呼吸高峰出現(xiàn)最晚,保鮮效果最好。因此研究不同濃度的1-甲基環(huán)丙烯溶液對(duì)巨峰葡萄保鮮效果的影響具有重要的理論和實(shí)際意義。

本試驗(yàn)在同樣的環(huán)境條件下,用5個(gè)濃度梯度的1-甲基環(huán)丙烯溶液分別對(duì)葡萄進(jìn)行熏蒸處理,研究不同處理下1-甲基環(huán)丙烯溶液對(duì)巨峰葡萄采后生理的影響,以期能夠?yàn)榫薹迤咸训谋ｕr提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用藥劑1-甲基環(huán)丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP),購(gòu)于上海源葉生物有限公司。

巨峰葡萄于2021年10月7日購(gòu)買于信陽(yáng)市金牛山水果市場(chǎng),巨峰葡萄50串(每串40粒左右),選取八成熟、外觀無(wú)機(jī)械損傷和病蟲害、果粒飽滿、果梗鮮綠、果實(shí)大小均勻的巨峰葡萄作為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 藥劑準(zhǔn)備 將1-甲基環(huán)丙烯粉劑配置成濃度0.5、1.0、1.5、2.0 μL/L 4個(gè)不同濃度的1-甲基環(huán)丙烯溶液,蒸餾水處理作為對(duì)照組,記作CK。

1.2.2 處理方法 將購(gòu)買的巨峰葡萄帶回實(shí)驗(yàn)室,測(cè)定前將葡萄穗軸上的果粒逐個(gè)剪下,果蒂、果梗保留完整。隨后對(duì)果粒進(jìn)行檢查,確保果實(shí)無(wú)病果、爛果,大小、顏色、成熟度一致,隨機(jī)分為五組,每組250粒。分組后立即測(cè)定其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)值(硬度為11、含糖量為15.88%、腐爛率為0),然后采用1-甲基環(huán)丙烯進(jìn)行熏蒸處理:把分組后的巨峰葡萄分別放入5個(gè)55 L的密閉箱中,分別放入濃度0、0.5、1.0、1.5、2.0 μL/L的1-甲基環(huán)丙烯溶液于密閉箱中,于20℃熏蒸48 h。試驗(yàn)分別記為CK、A1、A2、A3、A4。

1.3 觀測(cè)指標(biāo)與觀測(cè)方法

1.3.1 腐爛率測(cè)定 腐爛率=(腐爛葡萄數(shù)/葡萄總個(gè)數(shù))×100%

腐爛率的標(biāo)準(zhǔn)以出現(xiàn)腐爛點(diǎn)為標(biāo)志,計(jì)算腐爛個(gè)數(shù),腐爛率每5 d測(cè)定1次,測(cè)定過后記錄其腐爛個(gè)數(shù)。

1.3.2 硬度的測(cè)定 用GY-1型手持硬度計(jì)(探頭直徑3.5 mm)在葡萄果實(shí)上的不同位置進(jìn)行測(cè)定,硬度計(jì)探頭以進(jìn)入果肉0.5 cm為準(zhǔn)。每個(gè)處理組隨機(jī)抽選10個(gè)果實(shí)測(cè)定,每個(gè)果實(shí)重復(fù)測(cè)定5次,記錄結(jié)果并取平均值作為葡萄的硬度指標(biāo)。

1.3.3 含糖量的測(cè)定 每個(gè)濃度隨機(jī)剪取10個(gè)葡萄果實(shí),去皮后分別放入培養(yǎng)器皿中均勻搗碎,用滴管吸取葡萄汁約0.3 ml滴在樣品槽中。每粒葡萄重復(fù)測(cè)量5次,記錄結(jié)果取平均值為葡萄的含糖量指標(biāo)。從處理第1天開始檢測(cè),每隔2 d測(cè)定1次,當(dāng)5個(gè)濃度處理組的葡萄果實(shí)完全出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象時(shí)終止實(shí)驗(yàn)。

1.3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 采用Excel2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與圖表的繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-甲基環(huán)丙烯處理對(duì)巨峰葡萄腐爛率的影響

由圖1可知,用不同濃度1-甲基環(huán)丙烯處理后,5個(gè)實(shí)驗(yàn)組的葡萄果實(shí)腐爛率隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。與CK組相比,經(jīng)過1-甲基環(huán)丙烯溶液處理的葡萄在貯藏相同的時(shí)間下腐爛率較低,其中A2濃度的處理組腐爛率最低,保鮮時(shí)間最長(zhǎng),效果最好。這表明1-甲基環(huán)丙烯可以明顯抑制葡萄漿果的腐爛。

CK組貯藏至第10天時(shí)腐爛率上升的相對(duì)緩慢,為10.38%,A1、A3及A4組在第10天的腐爛率分別為4.36%、3.84%及5.77%,腐爛率明顯下降;A2組的腐爛率僅為3.12%,約為CK組的1/3。CK組在貯藏至第15天時(shí)腐爛率開始快速上升,A1與A4組貯藏至20天時(shí)腐爛率呈迅速上升狀態(tài),A3組在25天時(shí)呈快速上升狀態(tài),而A2組在貯藏至30 d時(shí)才呈快速增長(zhǎng)狀態(tài);在第25 天時(shí)CK組的腐爛率是A2組的3.7倍。

2.2 1-甲基環(huán)丙烯處理對(duì)巨峰葡萄果實(shí)硬度的影響

從圖2可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),巨峰葡萄果實(shí)硬度均隨著貯藏時(shí)間的增長(zhǎng)而呈下降狀態(tài)。與CK組相比,經(jīng)過1-甲基環(huán)丙烯處理的葡萄下降幅度較緩。貯藏前期葡萄果實(shí)的硬度呈緩慢下降趨勢(shì),貯藏中期開始快速下降,直至果實(shí)腐爛。巨峰葡萄的果實(shí)硬度與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中以CK組果實(shí)的硬度下降幅度最為明顯。在貯藏至28 天時(shí),CK組的果實(shí)硬度最低,為2.5 kg/cm3,A1組的果實(shí)硬度為7.8 kg/cm3,A3組的果實(shí)硬度為9.7 kg/cm3,A4組的果實(shí)硬度為6.2 kg/cm3。在實(shí)驗(yàn)條件下,A2處理組的葡萄果實(shí)硬度最高,為13.8 kg/cm3,具有非常明顯的差異。這表明在相同的貯藏條件下,1.0 μL/L濃度處理抑制果實(shí)軟化的時(shí)間最久,貯藏效果最好。

圖2 不同濃度處理對(duì)葡萄果實(shí)硬度的影響

2.3 1-甲基環(huán)丙烯處理對(duì)巨峰葡萄含糖量的影響

由圖3可以看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),巨峰葡萄果實(shí)含糖量均呈現(xiàn)先緩慢上升到達(dá)峰值后逐漸下降的單峰曲線,這主要是由于果實(shí)在生長(zhǎng)結(jié)束、成熟開始時(shí)出現(xiàn)的呼吸高峰導(dǎo)致的。CK組在貯藏16 d時(shí)含糖量達(dá)到高峰,為20.24%。與CK組相比,經(jīng)過1-甲基環(huán)丙烯溶液處理過的葡萄果實(shí)含糖量高峰有明顯的推遲。A2組相對(duì)效果最為明顯,貯藏至32 d時(shí)含糖量達(dá)到最高峰,為20.25%,其呼吸高峰較CK推遲了16 d。與CK組相比,A1組的呼吸高峰推遲了10 d,A3組的呼吸高峰推遲了14 d,A4組的呼吸高峰推遲了8 d。這表明1-甲基環(huán)丙烯具有非常明顯的保鮮效果,其中濃度1.0 μL/L的保鮮效果最好。

圖3 不同濃度處理對(duì)葡萄果實(shí)含糖量的影響

3 結(jié)論與討論

1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)為可食性防腐保鮮劑,且綠色安全、無(wú)毒、無(wú)明顯氣味,同時(shí)能保持果實(shí)品質(zhì),抑制果實(shí)腐爛和硬度下降,導(dǎo)致呼吸躍變推遲,延長(zhǎng)果實(shí)貨架期[17]。在本研究中,經(jīng)過1-甲基環(huán)丙烯處理的巨峰葡萄果實(shí)腐爛率較對(duì)照組顯著降低,這表明1-甲基環(huán)丙烯能延緩果實(shí)衰老,增強(qiáng)了巨峰葡萄果實(shí)對(duì)病害的抗性[18]。

硬度是檢驗(yàn)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)。果實(shí)成熟時(shí),分泌果膠酶,使果肉細(xì)胞的胞間層溶解,細(xì)胞彼此分離,果實(shí)軟化,果實(shí)硬度會(huì)不斷下降。在本研究中,不同濃度1-甲基環(huán)丙烯處理的巨峰葡萄果實(shí)硬度下降時(shí)間較對(duì)照組均表現(xiàn)出明顯的延緩,增加了果實(shí)貯藏時(shí)限。這表明1-甲基環(huán)丙烯處理抑制了果實(shí)的軟化,延緩了果實(shí)硬度下降,這與唐怡[16]等研究的結(jié)果是一致的。

果實(shí)成熟涉及復(fù)雜的生物化學(xué)過程和生理代謝變化,果實(shí)呼吸躍變會(huì)導(dǎo)致葉綠素分解,有機(jī)酸減少,同時(shí)香味成分、色素和糖含量顯著增加。1-甲基環(huán)丙烯作為乙烯受體的競(jìng)爭(zhēng)抑制劑,抑制乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)反應(yīng),因此被廣泛用于延緩呼吸躍變型果實(shí)的成熟進(jìn)程[19]。在本研究中,1-甲基環(huán)丙烯處理的巨峰葡萄果實(shí)的呼吸高峰較對(duì)照組均發(fā)生了明顯的推遲,這表明1-甲基環(huán)丙烯可有效抑制果實(shí)呼吸,減緩糖損失。

在本研究中,濃度1.0 μL/L的1-甲基環(huán)丙烯溶液處理的巨峰葡萄果實(shí)在腐爛率、硬度和呼吸躍變時(shí)間上較其它各處理均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),顯著提高了果實(shí)的品質(zhì)和貯藏時(shí)間。這表明1.0 μL/L濃度的1-甲基環(huán)丙烯處理對(duì)巨峰葡萄的保鮮效果最優(yōu)。這與眾多使用1-甲基環(huán)丙烯保鮮葡萄的研究結(jié)果是一致的[20-22]。

綜上所述,1-甲基環(huán)丙烯熏蒸可有效減緩巨峰葡萄果實(shí)在貯藏過程中的腐爛,推遲果實(shí)呼吸高峰,抑制果實(shí)硬度下降,延長(zhǎng)巨峰葡萄的保鮮效果。同時(shí),濃度1.0 μL/L的1-甲基環(huán)丙烯處理對(duì)巨峰葡萄的保鮮效果最優(yōu)。