不同处理对采后芒果质构的影响

2022-01-07马冀恒陈明敏曾教科

保鲜与加工 2021年12期

马冀恒，李雯，陈明敏，曾教科

（海南大学园艺学院，海南省热带园艺作物品质调控重点实验室，海南海口 570228）

芒果（Mangifera indica L.）是世界著名的热带水果之一，以果肉细腻、酸甜适度、风味独特等特点而享有“热带果王”的美誉[1]，芒果果实含有各种糖、蛋白、纤维素，而且其胡萝卜素含量很高，是其他水果中不常见的。其次，芒果中还含有大量的VC、矿物质等，也是其主要营养成分[2-3]。芒果是典型的呼吸跃变型果实，从田间采摘后极易完熟、转黄甚至衰老腐烂[4]。因其具有这些特点，在流通过程中损耗很大，因此在很大程度上限制了芒果产业发展[5]。全质构分析（TPA）是一种新型的测试果实质构的方法，其通过质构仪探头模拟人口腔的咀嚼行为，对果实进行两次压缩，获得相关的质构参数，使果实质地变化有了更加客观的标准[6]。

乙烯作为一种植物激素，在果实成熟前大量合成，具有促进果实成熟的作用，采后外源乙烯利处理能够促进果实的褪绿转黄，改善果实色泽，并且能够引起果实硬度的下降，促进果实软化。外源乙烯利处理后的果实在贮藏过程中风味能够提升、香气得到改善、抗氧化能力也有所提高[7]，因此芒果保鲜的关键之一是调控内源乙烯的合成释放。1-MCP 可与乙烯受体上的金属离子结合，抑制乙烯及其受体复合物的形成，阻断乙烯所诱导的信号传导，是一种有效的乙烯受体抑制剂[8]。

赤霉素（GA3）是植物生长发育过程中重要的调节激素之一，有研究表明，适宜浓度的赤霉素可以有效地抑制芒果果实的成熟，改善果实表皮的色泽，具有一定的保鲜效果[9]。

本试验以“红玉”芒果为试材，对其进行全质构分析，研究乙烯及其抑制剂处理对果实采后质构的影响，为进一步研究乙烯调控采后芒果果实成熟衰老机理奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

芒果（品种为“红玉”）鲜果：海南省海口市昌江县芒果种植园，约八成熟。

氯消净：珠海卉美生物科技有限公司；施保功：苏州富美实植物保护剂有限公司；乙烯利（ETH）：上海华谊集团华原化工有限公司；1-甲基环丙烯（1-MCP）：山东营养源食品科技有限公司；赤霉素：上海源叶生物科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

TA.TOUCH 质构仪，上海保圣实业发展有限公司；LRH-250-S 恒温培养箱，上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 采后处理

在芒果种植园采摘八成熟“红玉”芒果后运回实验室，挑选无病虫害、无机械损伤、成熟度相同、大小均一的果实，修剪并保留约0.5 cm 果柄。果实先用0.05%氯消净清洗，然后浸泡10 min。晾干后，再用0.5%施保功浸泡20 min。晾干后，将果实随机分为5组，每组45 个果实。

1.2.2 处理方法

本试验共设置5 个处理组，分别为：对照组（CK）；0.4 g/L 乙烯处理（0.4 g/L ETH）；0.8 g/L 乙烯处理（0.8 g/L ETH）；1 g/L GA3处理；1 μL/L 1-MCP 处理。处理后用0.02 mm 厚聚乙烯保鲜袋包装后置于15 ℃，相对湿度85%的恒温箱中。每4 d 取1 次芒果果实进行指标测定，每个处理组设置3 个生物学重复，每个重复取3 个果实。

乙烯组处理方法是将果实分别放入0.4 g/L 和0.8 g/L 乙烯利溶液中浸泡5 min，密闭置于黑暗处24 h。1-MCP 组处理方法是将果实置于45 L 密闭桶中，用1 μL/L 1-MCP 熏蒸20 h。GA3组处理方法是将果实放入1 g/L GA3溶液中浸泡20 min，晾干后，置于恒温箱中。

1.2.3 质构测定

使用质构仪测定。选取芒果果实阴阳面中部2个点，使用医用手术刀轻轻去除小块果皮，使用质构仪测定果实的硬度、脆度、黏性、咀嚼性、胶着性、弹性、黏聚型和回复性。相关仪器参数为：质构仪探头直径2 mm，测试前速度2.0 mm/s，测试速度6.0 mm/s，测定后速度3.0 mm/s，间隔时间2.0 s，测试方式为下压，位移6 mm。

1.2.4 数据处理

采用SPSS Statistics 26.0 软件进行数据分析，使用Excel 和Graph Pad Prism 7 软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对采后芒果果实硬度的影响

果实硬度是判断果实质地，反映果实贮藏性和衡量贮藏效果的主要指标[10]。如图1 所示，随着贮藏时间的延长，芒果果实硬度总体呈下降的趋势，对照组在第12 天以后出现明显下降的趋势，1-MCP 处理和GA3处理一直保持较高的硬度水平，乙烯处理组在0～8 d 时出现较明显的下降，第8 天以后保持较低的硬度水平。表明乙烯处理可以明显降低贮藏期间芒果果实的硬度，并且低浓度乙烯（0.4 g/L）处理在第0～8 天的硬度比高浓度乙烯（0.8 g/L）处理的果实下降得快。1-MCP 和GA3处理可以使芒果保持较高的硬度。

图1 不同处理对采后芒果果实硬度的影响Fig.1 Effects of different treatments on the hardness ofpostharvest mango fruits

2.2 不同处理对采后芒果果实脆度的影响

由图2 可知，脆度整体呈现逐渐下降的趋势。乙烯处理组的果实脆度在0～4 d 迅速下降，随后缓慢下降。贮藏第24 天时，低浓度（0.4 g/L）乙烯处理组脆度下降至6.77 N，而高浓度（0.8 g/L）乙烯处理组则下降至1.76 N。从第4 天起，CK 与高浓度和低浓度乙烯处理之间存在显著性差异（P＜0.05）。1-MCP 处理和GA3处理均能使芒果果实保持较高的脆度。CK 在第16 天以后开始出现明显的下降，贮藏第24 天下降至13.52 N。以上结果表明，乙烯处理能使芒果的脆度迅速下降，且较高浓度的乙烯处理下降速度更快。1-MCP 和GA3处理能使芒果保持较高水平的脆度，且1-MCP 处理效果好于GA3。

图2 不同处理对采后芒果果实脆度的影响Fig.2 Effects of different treatments on the fracturability of postharvest mango fruits

2.3 不同处理对采后芒果果实黏性的影响

黏性在食品领域可以解释为粘牙性口感。由图3可知，芒果在贮藏期间的黏性不断增加。乙烯处理组在0～4 d 迅速上升，第4 天以后缓慢增加，且低浓度乙烯（0.4 g/L）处理组的黏性在第8、12、16 天均高于高浓度乙烯（0.8 g/L）处理组，但是二者间差异不显著。与对照组相比，1-MCP 和GA3处理的果实黏性维持在较低的水平，贮藏第8 天时，CK、1-MCP 和GA3处理组的果实黏性分别为-163.757、-212.787和-215.073，GA3和1-MCP 处理均与CK 之间有显著性差异（P＜0.05）；0.4 g/L 乙烯和0.8 g/L 乙烯处理组与CK 之间均有显著性差异（P＜0.05）。以上结果表明，在贮藏前期（第0～4 天），乙烯处理能大幅地提高芒果的黏性。1-MCP 和GA3处理能使芒果的黏性维持在较低水平。整体来看，1-MCP 处理抑制芒果黏性升高的效果优于GA3。

图3 不同处理对采后芒果果实黏性的影响Fig.3 Effects of different treatments on the adhesiveness of postharvest mango fruits

2.4 不同处理对采后芒果果实咀嚼性的影响

咀嚼性为咀嚼固体食物所需的能量。由图4 可知，芒果在贮藏期间的咀嚼性不断下降，乙烯处理组的芒果咀嚼性大幅下降，但低浓度（0.4 g/L）乙烯处理下降更加明显，贮藏第24 天时仅有0.49 N。1-MCP、GA3和CK 在15 ℃贮藏期间均可保持较高的咀嚼性。且1-MCP 和GA3处理组与CK 组在整个贮藏期间无显著性差异。贮藏第8 天，乙烯处理组与CK 均有显著性差异（P＜0.05）。贮藏第24 天，CK 组下降至5.22 N，GA3组下降至5.54 N，1-MCP 组下降至5.93 N。整体来看，乙烯处理能降低芒果果实的咀嚼性，而1-MCP和GA3对芒果果实的咀嚼性影响较小。

图4 不同处理对采后芒果果实咀嚼性的影响Fig.4 Effect of different treatments on the chewiness of postharvest mango fruits

2.5 不同处理对采后芒果果实胶着性的影响

芒果果实具有低硬度，高凝聚力，因此胶着性可以用来描述芒果果实的口感。由图5 可知，芒果果实的胶着性整体呈现下降的趋势，高浓度（0.8 g/L）乙烯处理组的胶着性在贮藏0～16 d 期间快速下降，低浓度（0.4 g/L）乙烯处理组的胶着性在贮藏0～8 d 内快速下降，并且低浓度乙烯处理组下降的幅度大于高浓度乙烯处理组。1-MCP 和GA3处理组能使芒果果实的胶着性维持在较高水平。贮藏第12 天，CK 组果实胶着性为7.79 N，GA3组胶着性为9.17 N，1-MCP 组胶着性为9.53 N，1-MCP 和GA3处理均显著高于CK（P＜0.05）。在整个贮藏期间，0.4 g/L 和0.8 g/L 乙烯处理组与CK 组之间均存在显著性差异（P＜0.05）。整体来看，乙烯处理能使芒果果实的胶着性降低，且低浓度处理对胶着性的降低效果更明显。1-MCP 和GA3处理能延缓芒果果实胶着性的降低，并且以1-MCP的效果更明显。

图5 不同处理对采后芒果果实胶着性的影响Fig.5 Effects of different treatments on the gumminess of postharvest mango fruits

2.6 不同处理对采后芒果果实弹性的影响

弹性是芒果在第一口咬完和第二口开始之间能恢复的高度。如图6 可知，芒果果实弹性总体呈现下降的趋势。乙烯处理组在贮藏第4 天出现明显的下降，高浓度乙烯处理组的芒果果实弹性为0.93，低浓度乙烯处理的芒果果实为0.96，乙烯处理组与CK 均有显著性差异（P＜0.05）。但从贮藏第12 天开始，低浓度乙烯处理比高浓度乙烯处理下降更为迅速。1-MCP 处理和GA3处理的弹性始终维持较高水平。贮藏第16 天，1-MCP 处理组果实弹性为0.964 8，CK组为0.925 0，1-MCP 处理与CK 组之间无显著性差异。贮藏第20 天时，GA3处理组弹性为0.932 8，CK组为0.870 0，二者之间无显著性差异。整体上看，乙烯处理能降低芒果果实的弹性，且在贮藏前期高浓度乙烯处理的效果更明显，在贮藏后期低浓度乙烯处理的效果更明显。GA3和1-MCP 处理能使芒果果实的弹性维在持较高水平，且GA3处理的效果优于1-MCP。

图6 不同处理对采后芒果果实弹性的影响Fig.6 Effects of different treatments on the springiness of postharvest mango fruits

2.7 不同处理对采后芒果果实黏聚性的影响

黏聚性关乎芒果果实的口感和可塑性。由图7 可知，芒果果实的黏聚性整体呈现逐渐下降的趋势。乙烯处理使芒果果实的黏聚性快速下降，贮藏4～20 d 时，乙烯处理组和CK 组之间存在显著性差异（P＜0.05），但高浓度乙烯与低浓度乙烯处理组之间无显著性差异。1-MCP 处理和GA3处理能使芒果果实的黏聚性维持在较高水平，贮藏第16 天时，1-MCP、GA3、CK处理组芒果果实的黏聚性分别为0.3567、0.3308 和0.262 7，1-MCP 和GA3处理组均显著高于CK 组（P＜0.05）。16 d以后，CK 组果实黏聚性快速下降，而1-MCP 处理和GA3处理仍保持较高水平，且1-MCP 处理的果实黏聚性高于GA3处理。整体来看，乙烯处理能降低芒果果实的黏聚性，但是高浓度与低浓度乙烯处理间无显著差异。1-MCP 和GA3处理均能抑制芒果果实黏聚性的下降，且1-MCP 处理的效果优于GA3处理。

图7 不同处理对采后芒果果实黏聚性的影响Fig.7 Effects of different treatments on the cohesiveness of postharvest mango fruits

2.8 不同处理对采后芒果果实回复性的影响

回复性反映了果实受压后迅速恢复变形的能力，如果果实组织受到较大破坏，回复性趋向于零[11]。由图8 可知，芒果果实的回复性整体呈现下降趋势。乙烯处理使芒果的回复性降低，贮藏第4 天时，该处理芒果果实回复性迅速下降，之后缓慢下降，且在第4天时高浓度（0.8 g/L）乙烯处理组的果实回复性为0.050 0，低浓度（0.4 g/L）乙烯处理组的果实回复性为0.067 5，CK 组的果实回复性为0.133 4，乙烯处理与CK 之间存在显著性差异（P＜0.05）。1-MCP 处理能延缓芒果果实回复性的降低，GA3处理的果实回复性变化较小，贮藏前16 天芒果果实的回复性低于CK，16 d 后回复性高于CK。整体看来，乙烯利处理使芒果果实的回复性快速降低，1-MCP 处理则能延缓果实回复性的下降，GA3处理在贮藏后期对芒果果实回复性的降低有一定作用。

图8 不同处理对采后芒果果实回复性的影响Fig.8 Effects of different treatments on the resilience of postharvest mango fruits

2.9 芒果果实质构参数间的相关性分析

对芒果果实的质构参数进行相关性分析，结果见表1。硬度与脆度、咀嚼性、弹性、黏聚性、回复性之间呈极显著正相关（P＜0.01），R 值分别为0.969、0.965、0.928、0.917、0.944。硬度与黏性呈显著负相关（P＜0.05），而与胶着性呈显著正相关（P＜0.05），R 值分别为-0.860、0.761。脆度与咀嚼性、回复性之间呈极显著正相关（P＜0.01），R 值分别为0.912、0.882；与弹性、黏聚性之间呈显著正相关（P＜0.05），R 值分别为0.826、0.843；与黏性之间呈显著负相关，R 值为-0.848；与胶着性之间无显著相关性。黏性与咀嚼性和胶着性之间呈极显著负相关（P＜0.01），与弹性、黏聚性之间呈显著负相关（P＜0.05），R 值分别为-0.893、-0.944、-0.804、-0.873；与回复性无显著相关性。胶着性与回复性无显著相关性，但与弹性和黏聚性呈显著正相关（P＜0.05）。弹性与黏聚性、回复性之间呈极显著正相关（P＜0.01），R 值分别为0.978 和0.895。黏聚性与回复性呈显著正相关（P＜0.05）。结果表明，芒果果实的硬度越高，其脆度、咀嚼性、胶着性、弹性、黏聚性和回复性也越高，而黏性越低。

表1 芒果果实贮藏过程中质构参数间的相关性分析Table 1 Correlation analysis of texture parameters of mango fruits during storage

3 讨论

乙烯利是采后保鲜技术中非常重要的催熟剂，已在多种水果中广泛应用，以提升果实风味，改善香气，同时提高抗氧化能力。本研究以“红玉”芒果为试材，使用乙烯以及成熟抑制剂进行采后处理，探讨不同处理对“红玉”芒果果实质构的影响。结果显示：乙烯处理可以降低芒果果实的脆度、咀嚼性、胶着性、弹性、黏聚性和回复性，增加芒果果实的黏性，并且高浓度（0.8 g/L）乙烯处理的芒果果实脆度比低浓度（0.4 g/L）乙烯处理下降得更快，而高浓度乙烯处理的芒果果实的咀嚼性和胶着性反而比低浓度乙烯处理下降得更慢，这可能因为芒果果实对乙烯处理具有一定的浓度效应，但外源乙烯浓度和芒果果实质地变化、成熟软化的内在关系还需要进一步研究。1-MCP 和GA3处理能延缓芒果果实的脆度、咀嚼性、胶着性、弹性、黏聚性和回复性的降低，降低芒果果实的黏性，这与前人在葡萄[12]和猕猴桃[13]上的研究结果一致。

芒果果实的质构参数相关性分析结果显示，脆度与咀嚼性、弹性、黏聚性之间呈显著正相关，这一结果与王斐等[14]在梨上的研究结果一致。脆度与黏性之间呈显著负相关，这一结果与赵亚等[15]在红毛丹上的研究结果一致。黏性与回复性无显著相关性，这一结果与兰璞等[16]在金冠苹果上的研究结果相同，但与张虎等[17]在葡萄上的研究结果不同，这可能与试验试材的不同有关。

评价芒果果实软化最关键的指标是果实硬度，它是反映果实软化程度的基础指标；其次是脆度，它在一定程度上反映果肉细胞的间隙大小；然后是弹性和胶着性，在一定程度上能反映果肉内部细胞之间的结合力大小。咀嚼性、黏聚性、回复性及黏性与果实软化也有一定相关性，更多是从口感方面体现。因此，采用TPA 法测定芒果果实的质构更能全面地反映其果肉在整个贮藏期间的变化，为进一步研究芒果果实软化及细胞壁代谢提供理论基础。