不同保鲜剂对秦安蜜桃贮藏期香气成分的影响

马伟超，康艳丽，李一婧

（天水师范学院生物工程与技术学院，甘肃天水 741001）

秦安蜜桃以个大、色艳、味美、质优、营养丰富而闻名，因此也为秦安赢得了“瓜果之乡”的美称。‘北京七号’是秦安蜜桃众多优良品种中的翘楚，个头大，果硬脆甜，汁多爽口，香味纯正，深受大众喜爱。由于蜜桃属于呼吸跃变型果实，多集中在七八月份成熟，成熟时气温高，呼吸强度大，采摘后极易腐烂，储藏期较短，采后常温下2～3 d 就会腐烂、变质，失去营养价值；且对乙烯等气体较为敏感，少量乙烯气体可以使水蜜桃快速成熟，极大地限制了水蜜桃的保鲜期，严重影响了蜜桃的商品价值和经济效益[1]。因此，近年来开发出了多种水蜜桃的采后保鲜方法，如低温保鲜[2]、化学保鲜[1]、涂膜保鲜[3-4]等，但这些保鲜方法的评价通常依据腐烂率、硬度和可溶性糖等理化指标，较少研究香气成分在贮藏期的变化。

香气是客观反映果实的风味、成熟度和果实商品品质的重要指标[5]，蜜桃中的香气成分虽然只占果实鲜重的0.001%～0.01%，但对果品的风味却起着十分重要的作用[6]。水蜜桃香气成分的研究已有较多报道，如李明等[7]采用顶空固相微萃取法对无锡水蜜桃香气成分进行初步分析，并确定其主要成分为酯类、醇类、醛类和内酯类化合物。范霞等[5]对水蜜桃采后贮藏期间风味物质及质构特性进行研究，综合评价得出桃果实的质构特性及挥发性风味物质的种类、含量会随着贮藏时间而发生变化。彭新媛等[8]采用顶空-固相微萃取与气-质联用技术对蟠桃贮藏前后香气成分的变化进行研究，通过对蟠桃果实香气成分进行提取和分析发现贮藏前后期分别检测出53 种和44 种挥发性物质，贮藏前后期蟠桃果实所含的挥发性成分有较大的差异。

蜜桃属于乙烯跃变型果实，在贮藏期间桃果实成熟进程中，伴随乙烯大量合成和积累，研究表明乙烯会加速桃果实硬度下降，对果实香气成分合成具有调节作用[9]。而1-MCP 是一种有效的乙烯抑制剂，它能抑制乙烯所诱导的与果实后熟相关的一系列生理生化反应，进而延缓采后果实的衰老进程，保持果实的贮藏品质[10]；γ－聚谷氨酸（γ-PGA）是由微生物合成的、可降解的高分子氨基酸聚合物[11]，且γ－PGA 极佳的成膜性、可塑性、保湿性和生物可降解性，在果蔬保鲜中起到重要作用。将γ－PGA 配成溶液喷洒或涂抹于果蔬表面，形成薄的透明被膜，可以抑制呼吸作用，减少营养损耗，抑制水分蒸发，防止皱缩萎蔫，抑制微生物侵入，防止腐败变质[12]，ε-聚赖氨酸是一种抑菌广、水溶性好、安全性高、热稳定性好、抑菌pH 范围广的微生物类防腐剂，且ε-聚赖氨酸在抑菌方面的研究已证明，ε-聚赖氨酸具有良好的保鲜防腐功效[13]。秦安蜜桃以其香味浓郁而著称，但对于秦安蜜桃贮藏期香气成分的研究还鲜有报道。因此本实验以甘肃省天水市秦安县栽培的秦安蜜桃为材料，以化学物质1-甲基环丙烯（1-MCP）、生物大分子材料聚谷氨酸（γ-PGA）和聚赖氨酸（ε-PL）作为采后保鲜剂，通过HS-GC-MS 测定秦安蜜桃在贮藏期的香气成分，比较不同保鲜剂对贮藏期秦安蜜桃香气物质变化及相对含量的影响，并对其进行嗅感描述，为秦安蜜桃采后贮藏期的品质变化提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

本实验选用的材料均采于天水市秦安县基地，采样时间为2018 年8 月2 日，采样果树生长条件一致，随机采取果实成熟度、光照条件相似、大小均一、无机械损伤、无病虫害的蜜桃。

1-甲基环丙烯（1-MCP），购于咸阳西秦生物科技有限公司；聚谷氨酸（γ-PGA）和聚赖氨酸（ε-PL），购于南京松冠生物科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 保鲜剂的制备

称取0.07 g 的1-MCP 用吸水纸包裹待用；取适量γ-聚谷氨酸粉末用蒸馏水进行稀释，配置成1 g/L 的γ-聚谷氨酸溶液作为浸泡液待用；取适量ε-聚赖氨酸粉末用蒸馏水稀释，配置成2 g/L 的ε-聚赖氨酸溶液作为浸泡液待用。

1.2.2 处理及分组

蜜桃采后3 h 内运回实验室，在实验室冷库（2±2）℃下预冷12 h。实验设置4 个组，3 个处理组，1 个对照组。每个处理组做5 个平行，每个平行有5 个蜜桃（约200 g/个），用0.03 mm PE 保鲜袋密封包装，即每袋约1 kg。1-MCP 处理组：蜜桃用清水浸泡10～20 s，冷库自然阴干，随机装纸包，将分装好的含有0.07 g 1-MCP 的装用超纯水浸湿，放入装好蜜桃的0.03 mm PE 保鲜袋中，1-MCP 使用剂量约为0.07 g/(Kg 蜜桃)；聚谷氨酸与聚赖氨酸处理组：用配置好的1 g/L 聚谷氨酸和2 g/L 聚赖氨酸溶液浸泡10～20 s，再放入冷库自然阴干，随机装袋。空白对照组：蜜桃用清水浸泡10～20 s，冷库自然阴干，随机装袋。记录入库时间。

1.3 蜜桃香气成分和乙烯含量的测定方法

分别在贮藏3、6、9、12、15、19、23 d 时测定蜜桃香气成分，每次测定时准确称量5 g 蜜桃于20 mL 进样瓶中，进样瓶用硅胶隔垫密封，用铝盖封口。最后将进样瓶放入全自动顶空进样器中，预热平衡30 min，自动取样进行GC-MS 测定分析。使用Trace1300-ISQ 质谱联用仪及全自动顶空进样器进行测定，色谱柱选TG-1 MS 柱（赛默飞世尔科技公司，美国），其他的条件参照王超[14]和韦节华[15]的检测方法。分别在贮藏6、9、12、15、19、23 d 时测定蜜桃的乙烯释放量，使用50 mL 注射器吸取PE 保鲜袋中气体获取测定样品，参照Ortiz[16]的检测方法，进样量2 mL，毛细管色谱柱为TG-BOND Q+（15 m×0.32 mm，10 μm）。

1.4 数据处理

根据GC-MS 得到的总离子流色谱图，在图谱库中进行自动检索，确定出挥发性香气成分，根据峰面积进行归一化，计算香气的相对含量。样品中每个处理用五个平行试验结果的平均值表示，使用Excel 2010 软件、Origin 2019 软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜剂对贮藏期秦安蜜桃乙烯含量的影响

不同保鲜剂对贮藏期蜜桃乙烯含量的影响如图1 所示，不同保鲜剂处理有效降低了蜜桃的乙烯释放量且推迟乙烯峰值出现的时间，有利于延长蜜桃贮藏时间[17]。空白对照组的蜜桃在第9 d 时达到乙烯高峰；1-MCP 处理组和1 g/L 聚谷氨酸处理组的乙烯峰值比对照组推迟10 d；2 g/L 聚赖氨酸处理组的乙烯峰值比对照组推迟14 d。

图1 不同保鲜剂对贮藏期蜜桃乙烯含量的影响Fig.1 Effect of preservatives on ethylene content of peach during storage

2.2 不同保鲜剂对贮藏期秦安蜜桃香气成分的影响

通过比对不同保鲜剂处理的秦安蜜桃贮藏期的香气成分变化，发现香气成分在贮后12 d 显现出差异（图2），1-MCP、聚谷氨酸和聚赖氨酸处理的蜜桃香气成分较空白对照组明显增加。选取与标准谱库比对相似度大于60%的物质进行统计[18]，结果如图3 所示，空白对照组、1-MCP 处理组、1 g/L 聚谷氨酸处理组和2 g/L 聚赖氨酸处理组的秦安蜜桃分别检测出53、58、81、79 种芳香物质，所以不同保鲜剂处理对增加贮藏期蜜桃的香气丰度效果明显。

图2 贮藏12 d 的秦安蜜桃经空白处理（A）、1-MCP 处理（B）、聚谷氨酸处理（C）、聚赖氨酸处理（D）后的香气成分总离子流色谱图Fig.2 Total ion current chromatogram of aroma components of Qin’an peaches treated with different preservatives after 12 days storage

图3 不同处理的秦安蜜桃贮藏期的香气物质数量Fig.3 Amount of aroma substances in Qin’an peaches with different treatments during storage

2.3 不同保鲜剂对贮藏期秦安蜜桃香气物质相对含量的影响

选取与标准谱库比对相似度大于60%的香气物质进行统计，结果表明检测出的香气物质共为9 大类，具体香气成分如表1 所示（以空白对照组为例）。由于部分香气物质（醛类、醚类等）的数量和含量较少，最终将香气物质划分为6 大类，分别为酯类、烯类、酸类、醇类、烷类和其他（表2）。

表1 空白处理组的蜜桃的贮藏期香气物质及相对含量Table 1 Aroma substances and relative contents of peach in the blank treatment group during storage

续表1

由表2（见72 页）可知，贮藏期间酯类物质含量最多，不同保鲜剂中酯类物质的相对含量均在66%以上。其余类别的相对含量均较少（相对含量取各类物质的平均值），但使用不同保鲜剂均会使酯类物质在整个贮藏期（23 d）的平均相对含量减少，这与樊丽等[19]得出的结果一致，其原因可能是由于保鲜剂的处理减弱了低温对蜜桃的冷害，以及延缓蜜桃的乙烯合成，进而促进了蜜桃的正常后熟[17]，使香气物质的种类增加，香气物质总量提升，进而表现为酯类物质的占比减少。

表2 不同保鲜剂处理蜜桃的贮藏期香气物质相对含量及种类Table 2 Relative content and types of aroma substances of stored peach treated with different preservatives

图4 所示为贮藏期酯类物质的变化情况，其中聚赖氨酸的抑制效果最明显，减少16.16%，聚谷氨酸变化相对平缓也减少了2.99%，1-MCP 处理组与对照组基本一致。贮藏期间香气成分中烯类、酸类、醇类和烷类之间无明显差异，但在其他类别中聚赖氨酸相对含量较空白对照增加18.95%，说明聚赖氨酸处理中增加的其他香气成分较多，对总体香味影响更大。

图4 不同保鲜剂对贮藏期蜜桃的酯类物质相对含量的影响Fig.4 Effect of different preservatives on the relative content of esters in peach during storage

2.4 不同保鲜剂处理的蜜桃在贮藏期内主要香气物质

根据GC-MS 对不同保鲜剂处理的蜜桃香气物质的测定，统计不同处理的蜜桃在贮藏期内的主要香气物质（相对含量＞1%）如表3（见73 页）所示，可得出乙酸乙酯、乙酸己酯、3-甲基-4-戊醇、3,5-二甲基-1-己烯是不同处理的蜜桃所共有的主要香气物质。这与黄苏婷等[20]所得出的结论相符。不同处理间也有不同的香气物质，空白对照组中的(E)-乙酸-2-己烯-1-醇酯；1 g/L 聚谷氨酸处理中的苯甲醛、乙酸丙酯、L-(-)-甘油醛、2-乙氧基丙醇；2 g/L 聚赖氨酸处理中的乙基乙烯硫醚、丙酸正丙酯、乙酸异戊酯、甲酸异戊酯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、2,6-二叔丁基对苯二酚；这些不同的香气物质使不同处理间香味特征有所差异。

表3 不同保鲜剂处理蜜桃的贮藏期特征香气物质Table 3 Characteristic aroma substances of peach treated with different preservatives during storage

不同处理组的香气物质中酯类物质含量比较大，所以蜜桃的主要香气特征是酯类物质的甜香气味[21]，而不同的处理又有其特有的香味特征，其中空白对照组的蜜桃主要是酯类物质，具有强烈的甜香气味，其中含有淡淡的青香味[22]；1-MCP 处理组的蜜桃主要香气物质种类相对较少，只表现为甜香气味；1 g/L 聚谷氨酸处理组的蜜桃具有甜香气味、淡淡的青香味和一些刺激性愉快气味[22]；2 g/L 聚赖氨酸处理组的蜜桃具有清香、新鲜水果的甜香味、梨样的酸甜味和强烈似柑橘的气味[20]。

3 结论

本试验利用顶空-气相色谱-质谱联用法测定了1-MCP、聚谷氨酸、聚赖氨酸三种保鲜剂处理的秦安蜜桃贮藏期香气物质变化，结果表明不同保鲜剂均会推迟乙烯峰值出现的时间而延长蜜桃的贮藏时间，其中1-MCP处理组与聚谷氨酸处理组均推迟10 d，聚赖氨酸处理组推迟效果最明显为14 d。不同保鲜剂会对贮藏期的秦安蜜桃产生不同的影响，使得香气物质的种类较空白变得丰富，1-MCP 处理组、1 g/L 聚谷氨酸处理组和2 g/L 聚赖氨酸处理组的秦安蜜桃香气物质分别比空白对照组增加了5 种、28 种和26 种。蜜桃贮藏期所测得的香气物质主要为酯类、烯类、酸类、醇类、烷类等，其中，酯类物质含量最多，且不同保鲜剂均会使酯类物质的相对含量降低，其中聚赖氨酸处理组蜜桃中的酯类物质比空白对照组减少了16.16%，而其他香气成分增加了18.95%，说明聚赖氨酸处理可促进果实在贮藏期香气成分的合成，更有利于丰富蜜桃香味物质。本研究通过对贮藏期秦安蜜桃香气成分的准确检测，为秦安蜜桃保鲜方案的确立和评判提供数据支持，对于秦安蜜桃的贮藏保鲜研究也具有一定的参考价值。