NO處理對苦瓜采后貯藏品質(zhì)的影響

王紅偉，張帆，馬麗麗，鄭鄢燕，左進(jìn)華，王清，李玲

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300392；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與食品營養(yǎng)研究所，北京 100097；3.果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097；4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蔬菜采后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097）

苦瓜（MomordicacharantiaL.）是一種葫蘆科植物，主要產(chǎn)于我國、印度及東南亞地區(qū)，由于其特殊的味道而被命名為苦瓜，多用于新鮮食用[1]?？喙现泻锌喙显碥眨湓诳寡趸?、抗菌、抗炎等方面有顯著作用，此外，它還能提高人體的免疫力[2]。苦瓜的成熟衰老過程中往往伴隨著果肉組織軟化[3]、葉綠素的降解和新色素的生成[4]，并產(chǎn)生醛、醇、烯烴、烷烴等揮發(fā)性成分。同時，溫度對苦瓜果實(shí)影響明顯。當(dāng)在室溫下存放3～4 d 時，會出現(xiàn)果皮變黃、軟化和腐爛現(xiàn)象，從而影響其商品性[5]。苦瓜采后品質(zhì)保持技術(shù)的研究已取得一定進(jìn)展。低溫貯藏[6]、短波紫外線（short-wave ultraviolet-C，UV-C）輻照[7]等物理方法以及1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）[8]和褪黑素[5]處理等化學(xué)方法，可以減輕苦瓜采后貯藏期間品質(zhì)的劣變現(xiàn)象，但是更有效、更便捷、更經(jīng)濟(jì)的保鮮技術(shù)還有待研究。

一氧化氮（nitric oxide，NO）是調(diào)控果蔬生理和質(zhì)量的關(guān)鍵信號分子[9]。近年來，NO 在作物貯藏保鮮中作用得到日益關(guān)注。試驗(yàn)主要通過NO 氣體熏蒸或施用外源NO 供體硝普鈉（sodium nitroprusside，SNP）的方法以維持果蔬采后品質(zhì)[10]。研究表明，NO 能夠延緩冬棗[11]、臍橙[12]、黃瓜[13]、芒果[14]等果蔬的成熟軟化、增強(qiáng)抗病性等，從而提高果蔬的耐貯藏性、延長貨架期。Barman 等[15]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)2 mmol/L SNP 處理后，能夠緩解荔枝果皮褐變，并延長其保質(zhì)期。Qi 等[16]研究發(fā)現(xiàn)NO 處理通過維持細(xì)胞壁的完整性、抑制原果膠的降解和果膠甲基酯酶的表達(dá)來延緩采后水竹筍的軟化和木質(zhì)化。雖然已有對NO 處理保鮮作用的研究，但是關(guān)于NO處理對苦瓜采后貯藏品質(zhì)的研究鮮見報(bào)道。

試驗(yàn)前期采用不同濃度的SNP 溶液處理苦瓜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.25 mmol/L 的SNP 浸泡處理能夠較好地維持苦瓜感官品質(zhì)。因此，在前期基礎(chǔ)上采用0.25 mmol/L的SNP 浸泡處理苦瓜果實(shí)，并置于（20±1）℃環(huán)境下貯藏，研究其對苦瓜果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響，以期為延緩苦瓜采后成熟衰老進(jìn)程提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

苦瓜：市售。選取色澤良好、大小一致和成熟度一致、無萎蔫、病蟲害和機(jī)械傷的苦瓜果實(shí)。

0.03 mm 聚乙烯保鮮膜：北京華盾雪花塑料集團(tuán)有限責(zé)任公司；SNP：上海麥克林生化科技有限公司；愈創(chuàng)木酚：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉：天津市永晟精細(xì)化工有限公司；30%過氧化氫溶液、石英砂、硫代巴比妥酸、Trion X-100、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮、三氯乙酸：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；丙酮、乙醇、濃鹽酸、甲醇：天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司。所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

YP20002 型電子天平：余姚市金諾天平儀器有限公司；GY-2 型硬度計(jì)：浙江托普儀器有限公司；PAL-1手持糖度計(jì)：北京科創(chuàng)益宏科技有限公司；CR-300 色差計(jì)：日本Konica Minolta 公司；7820A 氣相色譜儀：美國安捷倫公司；HSS T3 Column/ BEH C8 Column 色譜柱：美國Waters 公司；UV-1800 紫外分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；TGL-16G-A 高速冷凍離心機(jī)：廣州晟龍實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 苦瓜果實(shí)的處理

將挑揀好的200 根苦瓜果實(shí)隨機(jī)分成兩組，每組100 根，分別為CK 組和SNP 組。將兩組苦瓜果實(shí)分別在去離子水和0.25 mmol/L SNP 溶液中浸泡20 min。將浸泡后的兩組苦瓜果實(shí)自然晾干2 h，用吸水紙擦干多余水分后分別裝入0.03 mm 的聚乙烯保鮮袋，折口置于（20±1）℃貯藏室中貯藏。分別于貯藏的第0、2、4、6、8 天取苦瓜測定感官評分、硬度、可溶性固形物含量、色澤（L*值、a*值、b*值）、乙烯釋放量；去掉苦瓜果實(shí)兩端、種子和瓤，將其切成小塊經(jīng)液氮速凍后，置于-80 ℃超低溫冰箱中保存，用于測定過氧化物酶、過氧化氫酶等生理指標(biāo)。每組每次取出9 根苦瓜，3 根為一組，共3 組重復(fù)。

1.3.2 感官品質(zhì)的評定

參考董華強(qiáng)等[17]的方法評定苦瓜的感官品質(zhì)。由經(jīng)過已悉知苦瓜感官評分標(biāo)準(zhǔn)的10 名同學(xué)構(gòu)成評分小組，從CK 組和SNP 組各拿出9 根苦瓜果實(shí)分別從硬度、色澤和腐爛面積3 個方面，對其進(jìn)行感官評價，感官評分的結(jié)果取平均值?？喙系母泄僭u分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 苦瓜果實(shí)感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standards for sensory evaluation of bitter melon

1.3.3 色澤測定

使用色差計(jì)測定苦瓜果實(shí)的L*值、a*值、b*值，CK組和SNP 組各拿出3 根苦瓜，每根苦瓜重復(fù)測定3次，試驗(yàn)結(jié)果取平均值。

1.3.4 硬度和可溶性固形物含量的測定

采用硬度計(jì)在苦瓜果實(shí)表面比較平坦、光滑的中間部位選擇3 個位點(diǎn)進(jìn)行測量，探頭（直徑0.8 cm）以均勻速度穿透苦瓜果實(shí)表皮深度1 cm，并記錄硬度計(jì)上所記錄的最大數(shù)值為果實(shí)的硬度，硬度的單位為N，測量結(jié)果取平均值。

使用手持式的糖度計(jì)，取苦瓜中心部分的果肉，對可溶性固形物含量進(jìn)行測量，對每個果實(shí)測量3 次，取平均值。

1.3.5 乙烯釋放量的測定

通過趙雅琦等[18]的方法測定乙烯釋放量，將完整苦瓜果實(shí)在具有抽氣孔的密閉容器中放置2 h，從頂空中抽出1 mL 氣體，并將其注入到氣相色譜儀中，儀器設(shè)置：載氣壓力0.5 MPa，氮?dú)饬髁?0 mL/min；輔助氣壓力0.4 MPa，氫氣流量50 mL/min；空氣壓力0.4 MPa，流量550 mL/min；進(jìn)樣器溫度100 ℃，柱溫60 ℃；檢測室溫度200 ℃，進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣，1 min 后打開分流閥。每個組固定取出9 根苦瓜，3 根為一組，共3 組重復(fù)。最后根據(jù)峰面積與濃度線性公式關(guān)系分析計(jì)算出苦瓜乙烯釋放量，單位為μL/（kg·h）。

1.3.6 葉綠素、總酚、類黃酮的測定

葉綠素、總酚和類黃酮參考曹建康等[19]方法測定。每克組織分別以在325、280 nm 波長處的吸光度表示類黃酮和總酚的含量。

1.3.7 相關(guān)抗氧化酶活性的測定

采用曹建康等[19]的方法測定苦瓜果實(shí)中過氧化物酶（peroxidase，POD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活性。以每克苦瓜樣品在470 nm 波長處吸光度每分鐘變化增加1 時為一個POD 酶活性單位（U）；每克苦瓜樣品分別在240 nm 和290 nm 波長處吸光度每分鐘變化0.01 時為一個CAT 或APX 酶活性單位（U）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 26 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，Duncan’s 多重比較進(jìn)行顯著性分析，其中P＜0.05 表示差異顯著，P＜0.01 表示差異極顯著；使用Origin 2019 作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 SNP 處理對苦瓜感官品質(zhì)的影響

SNP 處理對苦瓜感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 SNP 處理對苦瓜感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of SNP treatment on sensory quality of bitter melon

隨著貯藏時間的延長，未處理的苦瓜果實(shí)出現(xiàn)了明顯的黃化現(xiàn)象，第4 天黃化面積達(dá)到1/3，并有大面積腐敗，苦瓜果實(shí)表面無光澤感，苦瓜成熟度過高而炸裂；而SNP 組貯藏第4 天時，苦瓜的表皮只是略微發(fā)黃，與CK組相比，黃化程度顯著緩解，果實(shí)依然有光澤感，無腐爛現(xiàn)象發(fā)生。由圖1 可知，兩組的感官評分隨貯藏時間的延長逐漸降低。在整個貯藏期間，SNP 組的苦瓜感官評分均高于CK 組，尤其貯藏2 d 后，兩組的感官評分差異極顯著（P＜0.01）。貯藏至第8 天時，CK 組的感官評分已下降至4.6，而經(jīng)SNP 處理的苦瓜感官評分為6.9，處于較為新鮮的狀態(tài)，結(jié)果表明SNP 處理能夠有效保持苦瓜果實(shí)的外觀品質(zhì)，維持其良好的商品性。

2.2 SNP 處理對苦瓜色澤的影響

顏色是苦瓜果實(shí)成熟衰老進(jìn)程中最直觀的品質(zhì)指標(biāo)[20]。SNP 處理對苦瓜果實(shí)色澤的影響見圖2。

圖2 SNP 處理對苦瓜色差L*值、a*值、b*值的影響Fig.2 Effect of SNP treatment on L*，a*and b*of bitter melon

已有研究表明，隨著貯藏時間的延長，苦瓜果實(shí)的a*值、b*值和L*值迅速發(fā)生變化，其中a*值増加表示綠色變淡，紅色加強(qiáng)；b*值增大表示黃色變強(qiáng)，藍(lán)色變?nèi)?；L*值降低表示亮度減弱[21]。由圖2A 可知，在整個貯藏期間，CK 組和SNP 組的L*值均呈下降趨勢，但SNP 組比CK 組下降得緩慢，說明SNP 處理能很好地維持苦瓜的亮度。由圖2B、2C 可知，a*值在貯藏期間的變化趨勢與b*值的變化趨勢基本一致。SNP 組苦瓜a*值的上升速率較CK 組平緩，且CK 組明顯高于SNP 組，說明SNP 處理可以較好地維持苦瓜的翠綠色，延緩苦瓜的黃化；貯藏4～8 d 時，CK 組苦瓜的b*值迅速上升，且上升速率高于SNP 組，貯藏至第8 天時，CK 組的b*值與SNP 組相比增加了6.5 倍，具有極顯著差異（P＜0.01）。結(jié)果表明，SNP 處理對維持苦瓜的色澤具有良好的效果。

2.3 SNP 處理對苦瓜乙烯釋放量、硬度和可溶性固形物含量的影響

SNP 處理對苦瓜乙烯釋放量、硬度和可溶性固形物含量的影響見圖3。

圖3 SNP 處理對苦瓜乙烯釋放量、硬度、可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of SNP treatment on ethylene release，hardness and soluble solids of bitter melon

苦瓜為具有呼吸躍變的果實(shí)[22]，其生理功能受乙烯的影響較大。乙烯是加速果實(shí)成熟老化和軟化的主要因素，它在果實(shí)后熟軟化的過程中起到非常關(guān)鍵的作用[22]。由圖3A 可知，隨著貯藏時間的延長，CK 組和SNP 組的乙烯釋放量呈上升趨勢。貯藏第0～4 天時，平緩上升，且SNP 組顯著低于CK 組（P＜0.05）。在第4 天乙烯釋放量增長速率上升，貯藏至第6 天時，CK 組和SNP 組的乙烯釋放量差異極顯著（P＜0.01）。貯藏至第8 天，SNP 組的乙烯釋放量為0.25 μL/（kg·h），而CK組乙烯釋放量為0.50 μL/（kg·h），是SNP 組的兩倍。本試驗(yàn)結(jié)果表明，SNP 處理降低了乙烯釋放量，與Han等[23]用NO 處理桃果實(shí)的試驗(yàn)結(jié)果一致，由此說明NO處理能有效抑制乙烯釋放量、延緩果實(shí)采后成熟衰老。

硬度是判斷果實(shí)是否軟化變質(zhì)的重要生理指標(biāo)之一[24]。由圖3B 可知，CK 組和SNP 組兩組的苦瓜硬度隨貯藏時間的延長逐漸降低，并且經(jīng)SNP 處理的苦瓜硬度在貯藏期間均高于CK 組。在貯藏第8 天時，CK 組的苦瓜硬度下降了60.3%，而SNP 處理后的苦瓜下降了42.1%。綜上，SNP 處理可能通過抑制乙烯的釋放來延緩苦瓜果實(shí)的軟化，從而維持苦瓜果實(shí)較高的硬度。

果蔬在成熟過程中，可溶性固形物含量可以很好地反映果蔬的成熟程度和品質(zhì)狀況。由圖3C 可知，兩組苦瓜的可溶性固形物含量在整個貯藏期間呈先上升后下降的變化趨勢，但兩組苦瓜的可溶性固形物含量與采收時相比是增加的，且SNP 組的可溶性固形物含量始終高于CK 組（P＜0.01）。貯藏至第8 天，CK 組苦瓜的可溶性固形物含量上升了9.09%，而SNP 組的可溶性固形物含量上升了19.9%。因此，SNP 處理可較好地保持苦瓜果實(shí)的可溶性固形物含量，維持苦瓜果實(shí)較好的貯藏品質(zhì)。

2.4 SNP 處理對苦瓜葉綠素、總酚和類黃酮的影響

SNP 處理對苦瓜葉綠素、總酚和類黃酮的影響見圖4。

圖4 SNP 處理對苦瓜葉綠素含量、類黃酮含量、總酚含量的影響Fig.4 Effect of SNP treatment on chlorophyll，total phenols and flavonoids of bitter melon

果實(shí)所呈現(xiàn)的各種顏色均受色素影響，色素由葉綠素、花青素等成分組成，葉綠素主要是葉綠素a 和葉綠素b，呈綠色[25]。由圖4A 可知，CK 組和SNP 組苦瓜的葉綠素含量隨著貯藏時間的延長均呈下降趨勢。在貯藏至第4 天，SNP 組葉綠素含量的下降速率趨勢比CK 組下降速率趨勢平緩；在貯藏第4～8 天，CK 組變化趨于平緩，且貯藏第8 天的SNP 組葉綠素含量是CK 組的1.67 倍，兩組差異極顯著（P＜0.01），表明SNP處理有效延緩了葉綠素的降解從而延緩苦瓜果實(shí)的黃化。

植物中的類黃酮和酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化活性，能延緩果蔬衰老[26]。由圖4B、圖4C 可知，類黃酮含量和總酚含量在整個貯藏期間的變化與葉綠素含量基本一致。在整個貯藏期間，SNP 組的類黃酮含量一直極顯著高于CK 組（P＜0.01）。CK 組和SNP 組的類黃酮含量均呈逐漸下降的趨勢，但SNP 組在貯藏4 d后的下降速率趨于平緩。至貯藏期結(jié)束時，CK 組、SNP 組類黃酮含量分別下降了72.8%和56.1%；而CK組、SNP 組總酚含量分別下降了58.0% 和42.0%。有研究表明，柑橘果實(shí)中總酚和類黃酮物質(zhì)含量在貯藏后期會因果實(shí)衰老和失水而減少[27]。而在本試驗(yàn)中經(jīng)NO 處理后的苦瓜果實(shí)中總酚和類黃酮含量顯著高于對照組，說明NO 處理能夠在苦瓜貯藏過程中通過提高總酚和類黃酮含量來增強(qiáng)抗氧化能力、延緩衰老。

2.5 SNP 處理對苦瓜抗氧化酶活性的影響

SNP 處理對苦瓜抗氧化酶活性的影響見圖5。

圖5 SNP 處理對苦瓜POD、CAT、APX 活性的影響Fig.5 Effect of SNP treatment on POD，CAT and APX activities of bitter melon

POD 是果蔬體內(nèi)普遍存在的一種重要的氧化還原酶，能夠清除細(xì)胞體內(nèi)的活性氧[28]。由圖5A 可知，兩組苦瓜果實(shí)的POD 活性呈先上升后下降的趨勢。貯藏第2 天時，兩組的POD 活性均達(dá)到峰值，且SNP組的POD 活性始終高于CK 組。貯藏2 d 后，CK 組和SNP 組POD 活性快速下降，而SNP 組4 d 后下降趨勢較于平緩。與王云香等[13]用外源NO 處理黃瓜POD活性變化趨勢相似，結(jié)果表明SNP 處理在采后貯藏過程中維持了苦瓜較高的POD 活性。

CAT 是一種能夠清除果蔬組織中活性氧的重要抗氧化酶，它可將過氧化氫分解成水和氧氣，消除過氧化氫對果蔬組織帶來的危害[29]。由圖5B 可知，兩組苦瓜的CAT 活性隨著貯藏時間的延長呈先上升后下降趨勢，而且SNP 組的CAT 活性始終高于CK 組（P＜0.01）；貯藏第2 天時，CAT 活性達(dá)到高峰。與第0 天相比，CK 組和SNP 組的CAT 活性分別增加了26.9% 和49.3%。貯藏超過2 d 后，CK 組和SNP組的CAT 活性快速下降，貯藏4 d 后，兩組的CAT 活性下降趨勢趨于平緩。貯藏第8 天時，CK 組和SNP組的CAT 活性分別為1.40 U/g 和2.78 U/g。因此，SNP 處理能通過維持CAT 活性和苦瓜的抗氧化能力、減輕苦瓜在衰老過程中的損害，以延長苦瓜的貨架期。

APX 與CAT 協(xié)同作用以減輕過氧化對果蔬的損傷[30]。由圖5C 可知，在苦瓜貯藏期間，兩組的APX 活性均呈先上升后下降趨勢。貯藏第2 天時，CK 組和SNP 組的APX 活性均達(dá)到峰值，分別為2.24 U/g 和2.37 U/g；貯藏2～8 d 時，分別迅速下降至1.49 U/g 和1.70 U/g，SNP 組在2～8 d APX 活性下降速率明顯低于CK 組。綜上所述，SNP 處理可維持苦瓜的APX 活性，從而保持貯藏期間苦瓜果實(shí)的抗氧化能力。

在整個貯藏期間，NO 處理苦瓜的POD、CAT、APX活性均高于CK 組，這與Zhao 等[31]的研究結(jié)果一致。因此，NO 能有效地降低苦瓜氧化應(yīng)激反應(yīng)，有利于保護(hù)膜結(jié)構(gòu)，從而延緩其老化過程。

3 結(jié)論

研究表明，NO 可在一定程度上維持苦瓜采后生理品質(zhì)。NO 處理能夠有效保持苦瓜果實(shí)的外觀品質(zhì)，維持其良好的商品性。NO 處理顯著減少苦瓜果實(shí)乙烯的生成和葉綠素降解，進(jìn)而延緩苦瓜果實(shí)硬度的下降和黃化。另外，經(jīng)NO 處理的苦瓜果實(shí)其抗氧化物質(zhì)（總酚、類黃酮）的含量和抗氧化酶活性（POD、APX、CAT）也相對保持較高。該方法應(yīng)用方便，成本較低，存在應(yīng)用潛力，更適于苦瓜的貯藏保鮮。因此，NO 處理為延緩苦瓜果實(shí)采后衰老研究提供新思路，對苦瓜采后保鮮貯藏具有重要的指導(dǎo)意義。