乙醇熏蒸处理对李子采后果实品质的影响
2021-07-06罗冬兰巴良杰
谭 丹,罗冬兰,巴良杰
(贵阳学院,贵州贵阳 550005)
李子属于蔷薇科、李属植物,果肉富含有机酸、维生素C、蛋白质、硫胺素、钾、铁等多种矿物质元素,且价格适宜,因此,深受广大消费者喜爱[1]。李子果实多成熟于夏秋季节,气候以高温多雨为主,果实采后呼吸和蒸腾作用,且李子果皮在运输过程中易受机械损伤,这些都导致李子采后不耐贮藏,再加上成熟期集中,易造成大量囤积滞销,出现“丰产不丰收”的现象,严重影响了李子产业的健康发展[2]。因此,研究李子采后贮藏保鲜技术具有重要意义。
乙醇是一种较好的防腐剂,价格低,有明显延缓组织器官衰老的作用,且安全性通过了美国食品和药物管理局认可[3-4]。研究表明,乙醇可以杀灭果实表面的病原微生物,延缓果实的霉变速度,适当的浓度还可以抑制果实黄化,延长果实贮藏期[5-7]。乙醇熏蒸处理作为一种水果保鲜技术已被应用于蓝莓[8]、樱桃[9]、猕猴桃[10]等水果上,但是应用于李子的报道较少,尤其是贵阳的‘青脆李’品种。因此,本研究采用乙醇对采后李子进行熏蒸处理,通过测定采后贮藏期果实的生理生化指标,研究乙醇熏蒸处理对李子采后果实品质的影响,以期为李子采后贮藏保鲜提供理论依据和研究思路。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
供试李子品种为‘青脆李’,采收于贵州省贵阳市李子种植基地。
聚乙烯熏蒸帐,材料为高阻隔膜塑料,体积为1 m3。PE 保鲜袋(60 cm 长,90 cm 宽,0.02 mm 厚),采购于国家农产品保鲜工程技术研究中心。无水乙醇、氢氧化钠、磷酸钠、乙酸等,均为分析纯。
保鲜冷库,国家农产品保鲜工程技术研究中心;紫外分光光度计,UV-2550,日本岛津公司;迷你数显折射计,PAL-1 型,日本ATAGO 公司;数显酸度计,pHS-25型,上海虹益仪器仪表有限公司;台式高速冷冻离心机,TGL-16A 型,长沙平凡仪器仪表有限公司。
1.2 试验方法
前期预试验研究100、300、500 μL/L 三种浓度乙醇熏蒸处理,结果表明,300 μL/L 乙醇熏蒸保鲜效果最好。李子采后立刻运至农产品贮藏实验室,挑选大小一致、无机械损伤、无病虫害的李子随机分成两组,每组果实50 kg,分别放入两个1 m3的密封聚乙烯熏蒸帐内。在室温条件下,对照组(CK)不采用乙醇熏蒸,处理组用300 μL/L 乙醇熏蒸,熏蒸时间为3 h。熏蒸结束后,将李子装入PE 保鲜袋中,每袋2.5 kg,送入保鲜冷库,(1±0.5)℃下预冷12 h 后,扎袋继续贮藏。分别于0、30、60、90 d 对不同处理组的李子进行各项指标的测定。
1.3 测定指标与方法
腐烂率和失重率参照巴良杰等[2]的方法;可溶性固形物、可滴定酸和VC 含量参照曹建康等[11]的方法;SOD、CAT 和POD 活性参照司敏等[12]的方法。
1.4 数据处理
数据采用Excel 2016 软件进行统计处理与作图,采用SPSS 22.0 软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 乙醇熏蒸处理对李子贮藏期腐烂率的影响
李子果实贮藏期腐烂率的高低是衡量贮藏保鲜效果的重要指标之一[13]。如图1 所示,随着李子采后贮藏期的延长,果实的腐烂率呈逐渐增加的趋势。在贮藏0~30d时,CK 和乙醇处理组的腐烂率缓慢增加;在贮藏60~90 d,CK 和乙醇处理组的腐烂率迅速增加。在贮藏至第90 天时,CK 组的腐烂率已增加至18.5%,乙醇处理组的腐烂率为9.6%,比CK 组降低了48.1%,两个处理组之间差异显著(P<0.05)。由此可知,乙醇熏蒸处理可以有效抑制李子贮藏期果实的腐烂率,具有较好的保鲜效果。
图1 乙醇熏蒸处理对李子腐烂率的影响Fig.1 Effect of ethanol fumigation treatment on rot ratio of plum fruits
2.2 乙醇熏蒸处理对李子贮藏期失重率的影响
李子在贮藏过程中,由于自身呼吸代谢和蒸腾作用,消耗了果实内的水和有机物,造成果实失重率增加,降低了果实的经济价值[13]。如图2 所示,随着贮藏期的延长,李子果实的失重率逐渐增加。在贮藏末期第90 天时,CK 组的失重率已增加至8.8%,而乙醇熏蒸处理的失重率仅为6.2%,有效降低了29.5%,且两个处理组差异显著(P<0.05)。因此,乙醇熏蒸处理可以有效减缓李子贮藏期失重率的增加,较好地保持果实的品质。
图2 乙醇熏蒸处理对李子失重率的影响Fig.2 Effect of ethanol fumigation treatment on weight loss ratio of plum fruits
2.3 乙醇熏蒸处理对李子贮藏期可溶性固形物
可溶性固形物含量可以有效判断果实的采收期,衡量其耐贮性[13]。如图3 所示,李子果实的可溶性固形物含量随着贮藏期的延长逐渐降低,主要是由于果实自身代谢活动的不断消耗分解。李子采收时可溶性固形物含量为12.3%。在贮藏第90 天时,CK 组的可溶性固形物含量已降至9.2%,损耗了24.9%,而乙醇处理组的可溶性固形物含量降至10.6%,仅损耗了13.8%。可见,乙醇熏蒸处理可以有效延缓李子果实贮藏期可溶性固形物含量的降低,较好地保持贮藏期果实的营养品质。
图3 乙醇熏蒸处理对李子可溶性固形物含量的影响Fig.3 Effect of ethanol fumigation treatment on total soluble solids content of plum fruits
2.4 乙醇熏蒸处理对可滴定酸含量的影响
可滴定酸含量直接影响果实的风味品质[13]。如图4 所示,由于自身代谢活动的消耗分解,导致李子果实可滴定酸含量逐渐降低。在贮藏末期第90 天时,CK 组的可滴定酸含量从采收时的0.84%降至0.54%,降低了35.7%;乙醇熏蒸处理组的可滴定酸含量为0.71%,降低了15.5%,两个处理组之间差异显著(P<0.05)。因此,乙醇熏蒸处理可以显著抑制贮藏期李子可滴定酸含量的降低,较好地保持果实的风味。
图4 乙醇熏蒸处理对李子可滴定酸含量的影响Fig.4 Effect of ethanol fumigation treatment on titratable acid content of plum fruits
2.5 乙醇熏蒸处理对李子VC 含量的影响
VC 是人体生命活动必需的维生素,新鲜果蔬能够补充人体内的VC,果蔬VC 含量也是重要的贮藏品质评价指标之一[13]。如图5 所示,李子贮藏初期VC 含量达8.4 mg/100 g,但随着贮藏时间的延长,李子的VC 不断被分解消耗,导致含量逐渐降低。在贮藏第90 天时,与初始值相比,CK 和乙醇熏蒸处理组分别降低了19.2%和9.7%,且两个处理组差异显著(P<0.05)。综上,乙醇熏蒸处理可以有效地保持李子贮藏期的VC 含量,保持较好的营养品质。
图5 乙醇熏蒸处理对李子VC 含量的影响Fig.5 Effect of ethanol fumigation treatment on VC content of plum fruits
2.6 乙醇熏蒸处理对李子贮藏期CAT、POD 和SOD活性的影响
活性氧代谢与果实的衰老密切相关,随着果实衰老程度的增加,果实体内的活性氧代谢平衡遭到破坏,导致组织内自由基大量累积,加剧细胞膜系统损伤,进而促进组织衰老程度的增加[11]。CAT、POD、SOD 是活性氧代谢相关的重要酶,在维持组织体内自由基平衡过程中起着重要作用,可以及时、有效地清除组织体内的自由基,维持活性氧代谢平衡,有效抑制活性氧对细胞的损伤[14]。
如图6~8 所示,在李子整个贮藏过程中,随着贮藏期的延长,CAT、POD 和SOD 活性都呈先增加后降低的趋势。由图6 知,CAT 活性的最大值出现在第30天,乙醇熏蒸处理组的CAT 活性比CK 组提高了21.1%,两个处理组差异显著(P<0.05);且在贮藏第90 天时,乙醇熏蒸处理组的CAT 活性比CK 组提高了19.2%。
图6 乙醇熏蒸处理对李子CAT 活性的影响Fig.6 Effect of ethanol fumigation treatment on CAT activity of plum fruits
如图7 所示,POD 活性最大值出现在第60 天,乙醇熏蒸处理组的POD 活性比CK 组提高了27.2%,两个处理组之间差异显著(P<0.05);且在贮藏第90 天时,乙醇熏蒸处理组的POD 活性显著高于CK 组(P<0.05)。如图8 所示,在贮藏0~30 d 时,SOD 酶活性迅速增加,在第30 天时达到最大值,且乙醇熏蒸处理组的酶活性显著高于CK 组(P<0.05);在贮藏30~90 d 时,SOD 活性逐渐降低,但乙醇熏蒸处理组的酶活性依然显著高于CK 组(P<0.05)。通过测定李子贮藏期CAT、POD、SOD 活性,得出乙醇熏蒸处理可以有效提高李子果实贮藏期活性氧代谢相关酶的活性,有利于维持果实体内活性氧的代谢平衡,保持较好的贮藏品质。
图7 乙醇熏蒸处理对李子POD 活性的影响Fig.7 Effect of ethanol fumigation treatment on POD activity of plum fruits
3 结论
本研究表明,李子采后乙醇熏蒸处理能够有效抑制贮藏期腐烂率、失重率的增加,较好地保持可溶性固形物、可滴定酸和VC 含量,提高活性氧相关酶CAT、POD和SOD 的活性。其中,在李子采后贮藏第90 天时,CK 处理处理腐烂率达到18.5%,而乙醇处理组腐烂率仅为9.6%,因此,乙醇熏蒸处理能有效延缓李子的衰老进程,保持较好的贮藏品质。李子果实的衰老与体内能量状况密切相关,较高能量水平可维持果实代谢稳定性,其中ATP 是能量代谢的关键因子[15]。乙醇熏蒸是通过哪种方式来参与李子果实ATP 的合成等能量代谢过程来影响李子的保鲜的还需要进一步研究。