乙烯利处理对采后宝岛蕉果实后熟期品质的影响

魏军亚 耿沙 刘跃威 程石 刘德兵 魏守兴

(1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/国家热带果树改良中心/海南省热带果树栽培工程技术研究中心 海南儋州 571737;2 海南大学 海南儋州 571737)

香蕉（Musa.spp.）属于芭蕉科芭蕉属热带果树，全世界约有130个国家生产香蕉，被联合国粮农组织认定为仅次于水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食作物，也是一些发展中国家和地区当地农民的主要食粮［1］。我国是香蕉生产大国，香蕉产业已成为中国热区农业的支柱性产业，但近年来因枯萎病蔓延，种植香蕉的损失越来越严重。宝岛蕉因其较抗枯萎病的特性而逐渐成为中国南方香蕉的主栽品种，在香蕉枯萎病发病严重区具有广阔的推广应用前景［2-3］。

香蕉是典型的呼吸跃变型水果，果实在成熟度为六七成时采收，此时果皮绿色，果肉质地坚硬，需要经过一段时间的贮藏与后熟过程，待果实内部组织发生一系列生理生化变化，果皮色泽逐渐由绿色转为黄色，果肉由硬变软，出现香味物质，果皮易与果肉分离，才能进行销售和食用［4］。外源乙烯对呼吸跃变型果实的作用主要是使呼吸跃变时间提前，诱导果实各种生理反应，加速果实的成熟衰老进程［5］。目前催熟香蕉最普遍的成熟的方法为乙烯利催熟法。乙烯利因其安全、便捷、高效等优点而在香蕉催熟中得到广泛应用。宝岛蕉催熟过程及要求与普通巴西蕉有明显不同，目前尚有较多不确定的地方，直接影响了宝岛蕉的大面积推广。鉴于此，以七成熟的宝岛蕉为实验材料，研究200 μg/mL 乙烯利处理对采后宝岛蕉果实后熟期生理和品质的影响。通过分析后熟期果实的硬度、色泽指数、总可溶性糖、可溶性固形物、VC 等含量的变化，了解宝岛蕉果实催熟过程中的生理变化情况，以期为宝岛蕉的催熟技术的研发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试宝岛蕉采自海南省儋州市香蕉种植基地，果实成熟度为七成，运至实验室后落轴分梳，去除损伤和裂开的果实，用清水清洗干净，剪切成单果指，凉干，于18℃、相对湿度85%～90%条件下贮藏待用。乙烯利（40%）购于上海华谊集团华原化工有限公司。

1.2 方法

1.2.1 果实处理

在常温下将准备好的宝岛蕉果指用200 μg/mL的乙烯利浸泡1 min，然后取出自然晾干，标记为乙烯利处理组，用清水浸泡相同时间的标记为对照组；将浸泡后的果实分别置于温度为18℃、相对湿度为90%的恒温恒湿培养箱中密闭贮藏；后熟期间的果实，分别于处理后每隔一天进行各项品质指标的测定，实验重复3次。

1.2.2 指标测定方法

硬度测定参照庄军平等［6］的方法，可溶性固形物含量用手持式折光仪进行测定，采用按蒽酮法测定可溶性总糖含量［7］，淀粉含量测定、果皮膜透性参照曹建康等［8］方法，抗坏血酸（VC）含量用2，6-二氯靛酚滴定法测定［8］，叶绿素含量测定采用比色法［8］；果皮色泽用BY-320 色差仪进行测定，颜色用H*、C*来表示，其中H*值表示色相，C*值表示颜色的彩度。

1.2.3 数据处理

采用Excel 2013 进行数据处理，利用SAS 9.1.3软件对测定结果进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 后熟期间果皮膜透性的影响

相对电导率是衡量细胞膜透性的重要指标，果实后熟期间，细胞膜渗透性增大，相对电导率增加［9］。由图1可知，在宝岛蕉后熟期间，乙烯处理组和对照组果皮相对电导率都在逐渐增加，但乙烯处理组果皮相对电导率增加较快，从第1天开始，果皮相对电导率即迅速增加，在第7天才缓慢降下来，直到第15 天达到最大值36.14%；而对照果皮相对电导率一直处于缓慢的增加趋势，说明乙烯利处理显著增加了采后宝岛蕉果皮的膜透性，破坏了细胞膜的完整性，加快了果实的后熟进程。

图1 采后乙烯利处理对后熟期间细胞膜透性的影响

2.2 后熟期间果皮颜色变化

2.2.1 果皮色泽变化

香蕉果皮色泽直接影响果实的外观品质和商品价值，是衡量香蕉外观品质的重要指标之一，可反映果实的后熟程度［10］。果皮色泽也是衡量宝岛蕉果实商品价值的重要外观指标，果皮色泽H*值和色度C*值能直观地反映果皮颜色的变化，色泽的H*值逐渐变小、色度C*值逐渐变大是香蕉果实颜色转黄、后熟的特征，当H*值下降到90 时，表明果皮完全变黄［11］。宝岛蕉果实后熟期间，果皮颜色逐渐由青绿转为金黄色。从表1 和表2 可以看出，乙烯处理组和对照组宝岛蕉果实的H*值在后熟期间呈现逐渐下降趋势，而C*值在后熟期间是呈现逐渐增加趋势，但对照组的变化趋势较平缓。经乙烯利处理的宝岛蕉果实在18℃下贮藏9 d时H*值下降至93.52，C*值上升至42.61，果皮已基本转黄；在第15 天时乙烯利处理组H*值由102.71 下降至80.11，下降了约22%；对照组H*值由101.31下降至98.57，下降了2.7%。

表1 采后乙烯利处理对后熟期间果皮H＊值的影响

表2 采后乙烯利处理对后熟期间果皮C＊值的影响

2.2.2 果皮总叶绿素含量变化

果实后熟期间，伴随着叶绿素的降解和类胡萝卜素的积累，果皮逐渐由青绿转为金黄色，标志果实成熟。从图2可以看出，乙烯利处理组和对照组宝岛蕉果皮总叶绿素含量在后熟期间呈现逐渐下降趋势，其中乙烯利处理宝岛蕉果皮的总叶绿素含量后熟期间下降迅速，在第15 天时其果皮总叶绿素含量由14.38 μg/g 下降至1.16 μg/g，下降了约91.9%；而对照组宝岛蕉果皮总叶绿素含量在贮藏期下降速率较小，在第15 天时果皮总叶绿素含量由 14.23 μg/g 下降至 9.84 μg/g，下降了30.85%。

图2 采后乙烯利处理对后熟期间果皮总叶绿素含量的影响

2.3 后熟期间硬度的影响

硬度是果实采收后品质的重要指标，果实的硬度大小显示了其软化程度，是决定果实贮藏期长短的因素之一。香蕉在催熟过程中，果实的硬度在短时间内会很快下降［12］，硬度是反映宝岛蕉果实成熟度最直观的指标。由图3 可知，乙烯利处理组和对照组宝岛蕉果实后熟期间硬度均呈现下降的趋势，但乙烯利处理果实的后熟软化速率明显快于对照组果实，宝岛蕉果肉硬度在乙烯利处理后迅速下降，果肉迅速软化，由第1 天的13.2 kg/cm2降为第 15 天的 2.0 kg/cm2，下降了84.8%；但对照组宝岛蕉果肉在相同后熟期基本没有变化。由此可见，乙烯利处理能加快宝岛蕉果实软化进程，促进宝岛蕉的后熟。

图3 采后乙烯利处理对后熟期间硬度的影响

2.4 后熟期间可溶性固形物含量变化

可溶性固形物主要是可溶性糖、维生素、有机酸等易溶于水的物质，其含量的变化可衡量果实成熟情况，是果实品质的重要指标之一［13］。由图4可知，随着后熟的进行，无论是乙烯利处理组还是对照组，其可溶性固形物含量均呈上升趋势，与对照组相比，乙烯利处理组上升更为明显，在后熟期内呈快速上升趋势，可溶性固形物含量由起始第1 天的1.5%升高至第15 天的10.6%，增加了9.1%。而对照组果实可溶性固形物含量由起始第1 天的1.4%升高至第15 天的2.4%，增加了1%。结果表明乙烯利处理能促进宝岛蕉果肉中淀粉的转化，使宝岛蕉果实中的可溶性固形物含量迅速升高，果肉变甜。

图4 采后乙烯利处理对后熟期间可溶性固形物的影响

2.5 后熟期间淀粉含量变化

淀粉是香蕉果实在生长发育阶段主要积累的物质，伴随着后熟过程的进行，淀粉逐渐降解转化为可溶性糖，果实逐渐变甜变软［14］。由图5 可知，乙烯利组和对照处理组宝岛蕉果肉中淀粉含量均呈逐渐下降趋势，但乙烯利处理组香蕉果实淀粉下降率大大高于对照组；乙烯利处理组香蕉果实淀粉在1～11 d 下降速率很快，而后下降速度趋于平缓。由此可见，乙烯利处理能加速宝岛蕉果肉中淀粉的水解，使之转化为可溶性糖。

图5 采后乙烯利处理对后熟期间淀粉含量的影响

2.6 后熟期间可溶性糖含量变化

香蕉果实后熟过程中，果实内储存物质转化为可溶性糖，使果实甜度增加［15］。宝岛蕉后熟期间可溶性糖含量变化见图6。由图6 可知，果实后熟期间乙烯利处理组和对照组果实的可溶性糖含量都在逐渐增加，这与苗红霞等［14］的研究结果一致。但乙烯利处理组果实中可溶性糖含量增加较快，从第3 天开始即迅速增加，在第7 天增加速度才缓慢下来，直到第15 天达到最大值（10.53%）；而对照组果实的可溶性糖含量一直处于缓慢的增加状态。结果表明乙烯利处理能加速宝岛蕉果肉中淀粉转化为可溶性糖。

图6 采后乙烯利处理对后熟期间可溶性糖的影响

2.7 后熟期间抗坏血酸（VC）含量变化

果实后熟期间抗坏血酸含量的变化是反映果实成熟度和食用品质的重要指标，香蕉含有丰富的抗坏血酸，采后乙烯利处理对宝岛蕉后熟期间抗坏血酸含量的影响如图7所示。在宝岛蕉后熟期间，随着时间的延长，乙烯利处理组和对照组果肉的抗坏血酸含量都呈逐步下降趋势，但乙烯利处理组果肉的抗坏血酸含量降低幅度较大，从第5天开始即迅速降低，在第13 天下降速度才缓慢下来，第15 天时达到最小值（2.17 mg/L）；而对照组果肉抗坏血酸含量从第11天开始才显著降低。

图7 采后乙烯利处理对后熟期间抗坏血酸（VC）的影响

3 讨论与结论

果实后熟软化是一个复杂的生理生化过程，在这一过程中，淀粉降解转变成为可溶性糖，叶绿素含量逐渐降解［16-17］。果实的硬度、色泽指数及总可溶性糖、可溶性固形物、VC 等含量都是衡量果实后熟品质的重要指标，通过这些指标可以了解果实后熟期间的生理活动状况，从而对果实的贮藏环境及销售进行有效的调节。乙烯利作为人工合成的植物生长调节剂，主要是诱导果实成熟反应中的电子途径更替，使果实成熟；同时，外源乙烯也能激发果实组织产生更多的内源乙烯，从而加快果实后熟［13］。

果实品质成分主要包括色度、硬度、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC 和水分等，其中果实的色泽是衡量果实商品价值的重要外观指标，也是果实成熟度的标志。果皮色泽H*值和色度C*值能直观地反映果皮颜色的变化，色泽的H*值逐渐变小、色度C*值逐渐变大是香蕉果实颜色转黄、后熟的特征，当H*值下降到90 时，即表明果皮完全变黄［11］。实验期间，乙烯处理组和对照组宝岛蕉果实的H*值在后熟期间呈现逐渐下降趋势，而C*值在后熟期间呈现逐渐增加趋势，但对照组的变化趋势较平缓。硬度是衡量果实品质的另一个重要指标，果实的硬度大小显示了其软化程度，是决定果实贮藏期长短的因素之一，也是果实成熟度最直观的反映。乙烯利处理和对照组宝岛蕉果实后熟期间硬度变化均呈现下降的趋势， 但乙烯利处理果实的后熟软化速率明显快于对照，对照果肉在相同后熟期基本没有变化。由此可见，乙烯利处理能加快宝岛蕉果实的成熟，使果肉迅速软化，达到完熟状态。可溶性固形物含量是检测果实品质的一项重要指标，可溶性固形物是可溶性糖、有机酸、维生素、果胶、单宁等易溶于水的物质变化的集中表现，是衡量果实品质的重要指标［12］。在实验时间范围内，无论是乙烯利处理组还是对照组，其可溶性固形物含量均呈上升趋势，与对照相比，乙烯利处理上升更为明显，可溶性固形物含量由起始第1 天的1.5%升高至第15 天的10.6%，增加了9.1%；而对照组果实可溶性固形物含量由第1 天的1.4%升高至第15 天的2.4%，增加了1%，表明乙烯利处理能促进宝岛蕉果肉中淀粉的转化，使宝岛蕉果实中的可溶性固形物含量迅速升高，果肉变甜。淀粉是香蕉果实在生长发育阶段主要积累的物质，伴随着后熟过程的进行，淀粉逐渐降解转化为可溶性糖，果实逐渐变甜变软［14］。乙烯利处理能加速宝岛蕉果肉中淀粉的水解，转化为可溶性糖。果实后熟期间抗坏血酸含量的变化是反映香蕉成熟度和食用品质的重要指标。在宝岛蕉后熟期间，乙烯利处理和对照组果肉的抗坏血酸含量都呈逐步下降趋势，但乙烯利处理后果肉的抗坏血酸含量降低幅度较大，从第5 天开始即迅速降低，在第13 天下降速度才缓慢下来，第15 天达到最小值（2.17 mg/L）；而对照组果肉抗坏血酸含量从第11天开始才显著降低。

宝岛蕉果实后熟过程中发生的最显著的变化是果皮褪绿转黄和果肉软化。本研究结果表明，随着后熟过程进行，宝岛蕉膜透性增加，硬度下降，果皮总叶绿素含量下降，果皮颜色由绿逐渐转黄，果肉淀粉含量下降，可溶性固形物含量上升，抗坏血酸含量下降，可溶性糖含量逐渐增加，达到最佳可食状态。乙烯利对宝岛蕉的后熟有一定的促进作用，相比于对照来讲，乙烯利处理的宝岛蕉的各项指标明显优于对照，在相同的贮存期间，乙烯利处理的宝岛蕉成熟度高，外皮色泽相对较好，果实含糖量高，风味、营养价值较好。

果实的后熟软化过程中伴随着果皮色泽H*值逐渐变小，色度C*值逐渐变大，淀粉含量下降，硬度下降，以及果皮叶绿素降解，最终导致果肉软化、果皮转黄，果实达到最佳食用效果。对宝岛蕉后熟进程的调控直接影响到果实感官和营养品质，进而影响到果实的货架期。乙烯利催熟对促进宝岛蕉果实后熟具有一定的优势，至于宝岛蕉果实后熟的最佳乙烯利浓度，有待进一步深入研究。