外源精胺处理对采后黄瓜品质的影响

李昺胐,郑秋丽,徐冬颖,赵书岗,左进华,高丽朴,王 清,*

(1.北京市农林科学院蔬菜研究中心,农业部蔬菜产后处理重点实验室,果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,农业部都市农业(北方)重点实验室,北京100097;2.河北农业大学生命科学学院，河北保定 071000)

黄瓜(CucumissativusL.)组织细嫩,易受机械伤损伤;且水分含量高,采后呼吸及蒸腾作用旺盛,易发生失水萎蔫、营养物质流失及衰老,不利于采后运输及贮藏[1]。多胺(PA)是一类含有两个或更多氨基的化合物,可以保护细胞膜,清除自由基,抑制乙烯的产生[2-3],主要包括精胺(SPM)、亚精胺(SPD)、腐胺(PUT)和尸胺(CAD)等[4]。精胺作为多胺的一种,对果蔬采后贮藏保鲜及生理生化变化等方面具有重要的作用。对采后果蔬进行一定浓度的精胺处理,对增强果蔬的抗逆能力、延缓衰老、延长贮藏期具有一定作用[5]。精胺可以提高大豆抗氧化能力[6],增强青椒果实耐冷性[7],降低草莓果实腐烂率,延缓其可溶性固形物代谢速度[8],此外,外源精胺可以保持菜豆在贮藏期间的品质,抑制其失重率,并使可溶性固形物含量及硬度得以保持[9]。我们在预实验的研究发现1 mmol/L浓度的精胺对黄瓜果实有一定的保鲜效果。因此,本研究以黄瓜为实验材料,进一步研究该浓度精胺对采后黄瓜果实品质影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黄瓜品种 为“北农佳秀”,采摘于顺义区大孙各庄镇,当天运回实验室,挑选顺直、无病虫害、完整、无机械损伤、成熟度一致的黄瓜作为实验试材;0.03 mm PE保鲜袋 北京华盾雪花有限公司;精胺(Spm) 美国Sigma-Aldrich集团公司;草酸、磷酸二氢钠、十二水合磷酸氢二钠、抗坏血酸 西陇化工有限公司;邻苯二酚、偏磷酸 国药集团化学试剂有限公司;甲醇、乙醇、丙酮、石英砂 北京化工厂。

UV-1800紫外分光光度计 日本京都岛津公司;HW. SY11-K型电热恒温水浴锅 北京市长风仪器仪表公司;D-37520台式冷冻高速离心机 Thermo Fisher Scientific;GY-4-J型数显水果硬度计 浙江托普仪器有限公司;IKA A11 basic分析研磨机 德国。

1.2 实验方法

1.2.1 原料处理 将挑选的黄瓜分为两组,分别在蒸馏水(对照)、1 mmmol/L的精胺中浸泡10 min(预实验研究发现,1 mmmol/L精胺处理能够取得最佳效果),室温晾干后装入PE袋(厚度为0.03 mm)中,每袋6根黄瓜,折扣包装,于(20±1) ℃下贮藏,在第0、2、4、6、8、10 d观察并取样,样品用液氮速冻,于-80 ℃下保存用于后续各项指标测定。

1.2.2 测定指标和方法

1.2.2.1 外观指数 由6位经过标准培训的人员组成品评小组对不同处理组黄瓜的感官进行评判,评判标准如表1所示,按样品的新鲜度、黄化、硬度、霉菌和腐烂程度等外观变化分为6个等级。

表1 黄瓜外观指数评定标准Table 1 The sheet of appearance index assessment criteria of Cucumber

外观指数=∑(每级果数×外观评级数)/总调查果数。

1.2.2.2 其他指标 叶绿素含量采用Zou等[10]的方法;硬度采用GYJ型硬度计,探头直径为0.7 cm,单位为N;失重率采用差量法[11],即失重率(%)=(初始质量-最终质量)/初始质量×100;可溶性固形物含量采用手持糖度计进行测定;维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[12]。

1.3 数据处理与分析

利用EXCEL 2010统计分析软件行数据整理,利用Origin 8.5作图,利用IBM SPSS Statistics 22软件对数据进行差异显著性检验(p<0.05为差异显著;p<0.01为差异极显著)。

2 结果与分析

2.1 精胺处理对黄瓜外观指数的影响

感官评价指数是黄瓜采后生理反应的宏观体现,是消费者对其品质最直接的判断依据。如图1所示,黄瓜贮藏期间外观指数不断下降,但对照组的外观指数始终小于精胺处理组,且趋势不断增大,在贮藏的第4～6 d,精胺处理组果实的瓜皮呈绿色,具有清香味,而对照组瓜皮呈淡绿色,香味也逐渐变淡,商品价值低于精胺处理组,且两组处理差异显著(p<0.05),两组处理在贮藏的第8～10 d差异极显著(p<0.01),可能是精胺处理对于黄瓜表皮具有保护作用,进而延缓了黄瓜色泽及香味的变化。因此,精胺处理可有效地维持黄瓜的色泽、香味等外观品质。

图1 精胺处理对黄瓜外观指数的影响Fig.1 Effect of spermine treatment on aensory quality of cucumber注:与CK相比，*表示差异显著(p<0.05),**表示差异极显著(p<0.01)；图2～图6同。

2.2 精胺处理对黄瓜叶绿素含量的影响

果蔬采后叶绿素降解与品质密切相关,黄瓜由绿转黄是由于细胞内的叶绿素发生降解代谢引起的。由图2可知,黄瓜在贮藏期间,两组处理的叶绿素含量在贮藏前2 d呈快速下降趋势,精胺组果实叶绿素含量始终高于对照组,在第2～8 d下降趋势较为缓慢,两个处理组差异极显著(p<0.01),第8 d时,每克精胺处理组果实的叶绿素含量比对照组高出0.0255 mg,在第10 d时,精胺处理组叶绿素含量下降较为剧烈,但仍高于对照组。因此,精胺处理能够有效抑制黄瓜叶绿素的降解,维持果实的外观品质。这与乔勇进的研究结果一致[13]。因此,精胺处理能够有效抑制黄瓜叶绿素的降解,保持黄瓜的新鲜度。

图2 精胺处理对黄瓜叶绿素含量的影响Fig.2 Effect of spermine treatment on chlorophyll content of cucumber

2.3 精胺处理对黄瓜硬度的影响

硬度是评价果实品质的一个重要指标[14]。由图3可知,贮藏期间黄瓜硬度逐渐缓慢下降,但精胺处理组果实的硬度始终较高于对照组,在贮藏的第0～4 d,与对照组相比,精胺处理组果实的硬度下降较为缓慢,第4～6 d,精胺组硬度快速下降,但二者均无显著差异(p>0.05),第6 d时,精胺组果实硬度仅比对照组高0.308 N。在第6～10 d,对照组果实硬度快速下降,且两组差异显著(p<0.05),第10 d时,精胺组果实硬度比对照组高3.567 N,说明精胺处理可以延缓黄瓜硬度下降。

图3 精胺处理对黄瓜硬度的影响Fig.3 Effect of spermine treatment on cucumber firmness

2.4 精胺处理对黄瓜失重率的影响

果蔬采后失重主要是因为呼吸作用及蒸腾作用所致,水分流失会降低其饱满度和色泽,导致商品价值的降低,因此,失重率是果蔬贮藏保鲜的一个重要指标[15]。由图4可知,在黄瓜贮藏期间,失重率逐渐增加,对照组与精胺处理组黄瓜的失重率在前4 d呈快速上升趋势,且二者之间无显著差异(p>0.05),到第4 d时,对照组和精胺处理组果实失重率分别达到3.52%和3.28%,随后,失重率缓慢上升,对照组略高于精胺处理组,在第8 d到贮藏结束,两个处理组差异显著(p<0.05),贮藏结束时,对照组失重率达到4.39%,而精胺处理组只有3.96%，两组差异极显著(p<0.01),说明精胺处理要以延缓失重率的增加。

图4 精胺处理对黄瓜失重率的影响Fig.4 Effect of spermine treatment on weight loss rate of cucumber

2.5 精胺处理对黄瓜可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物(TSS)是包含可溶性糖、酸、纤维素、矿物质等成分的综合型指标,能直接反映果蔬的成熟情况和品质状况[16]。由图5可知,黄瓜随贮藏时间的延长TSS含量逐渐降低,精胺处理组黄瓜的TSS含量下降趋势缓慢,而对照组的TSS含量下降趋势较快,在贮藏的4～6 d,精胺处理组果实TSS含量高于对照组0.1%～0.15%,且差异显著(p<0.05),在第8 d到贮藏结束,精胺处理组果实TSS含量高于对照组0.225%～0.275%,两个处理组差异极显著(p<0.01),表明精胺处理可延缓黄瓜果实TSS含量的下降。

图5 精胺处理对黄瓜可溶性固形物(TSS)含量的影响Fig.5 Effects of spermine treatment on the content of soluble solids(TSS)in cucumber

2.6 精胺处理对黄瓜VC含量的影响

VC是果蔬中最重要的营养物质之一,所以常以VC的含量损失来评价果蔬的品质。随着贮藏时间的延长,果蔬中的VC氧化分解,使得VC含量下降。由图6可知,在黄瓜贮藏的第0～2 d,VC含量快速下降,精胺处理组与对照组没有明显差异(p>0.05),后期VC含量缓慢下降,且精胺处理组VC含量下降速度比对照组慢,在贮藏的第6～10 d,每克精胺处理组果实TSS含量高于对照组0.02～0.043 mg,两者差异极显著(p<0.01),说明精胺处理能够降低VC含量的降解代谢速度,使黄瓜的营养成分维持在较高水平。

图6 精胺处理对黄瓜VC含量影响Fig.6 Effects of spermine treatment on VC content in cucumber

3 结论

适当浓度的外源精胺处理可以有效地保持黄瓜果实贮藏期间的外观品质,抑制黄瓜外观指数及硬度的下降,减少水分散失;延缓叶绿素的降解,同时还可以保持较高的可溶性固形物及维生素C含量,外源精胺处理可以有效提高黄瓜的营养价值和商品价值,使其货架期延长2～4 d。综上所述,浓度为1 mmol/L的精胺处理更好地保持了黄瓜的贮藏品质,为精胺应用于黄瓜的贮藏保鲜提供了理论依据。