南果梨采后贮藏品质问题及保鲜技术研究进展
2022-02-24叶春苗
叶春苗
辽阳职业技术学院(辽阳 111000)
南果梨产自辽南地区,是当地特色果品之一。南果梨果肉细腻多汁、酸甜可口、香气宜人,而且对滋阴润肺、清理血管垃圾、防止血小板聚集、防止心脑血管病症有很显著功效,一直以来深受人们喜爱。然而南果梨采摘后常温贮藏期非常短,一般采摘后10 d左右食用品质最佳,之后果肉开始出现变软、果实褐变、香气减弱甚至腐烂的现象,使其失去商品价值,从而给经济带量巨大损失,同时也制约其发展。因此,研究南果梨贮藏保鲜方法仍然是科研工作重心。
当前对南果梨采后贮藏品质的研究首要在:南果梨果皮褐变、黑心机理和途径;果实软化机理及延缓软化进程的方法;果实香气成分组成、合成相关酶的研究,以及外源物质对冷藏后香气恢复的机理方面。南果梨的保鲜方法研究较多,有化学保鲜剂保鲜、冷藏及气调等方法。因此,对南果梨果实采后贮藏品质主要问题及保鲜方法进行归纳和综述,以期为南果梨产业的研究和发展提供理论依据。
1 南果梨采后贮藏品质问题
1.1 南果梨褐变现象
南果梨果实采后贮藏过程中果实的果皮和果心都会产生褐变现象。一般冷藏的南果梨果皮褐变现象多发生在果实成熟及软化之前,而果心褐变则发生在果实过熟及软化之后,并且褐变部位首先是果肉和果心,而非果皮。
果实褐变与酶活性有关,其中多酚氧化酶(PPO)促使酚类底物形成醌类化合物。通常,PPO和褐变底物在细胞中被分开。当发生异常生理变化,如非生物胁迫时,磷酸酯(PA)作为信使向下游传输信号,这个下游产品中的不饱和脂肪酸被氧化。脂肪氧化酶(LOX)可产生过氧化物、丙二醛(MDA)、自由基,导致膜损伤并加速膜脂降解。细胞膜质损伤被认为是贮藏后南果梨褐变最首要的原因。正丁醇在褐变中起着重要的抑制作用,可通过调节膜脂代谢缓解褐变的发展[1]。长期低温胁迫诱导南果梨果皮组织膜脂的降解,改变膜脂组分与细胞膜结构的完整性,会导致果皮组织发生酶促褐变。冷藏南果梨出库后常温贮藏期间,果皮中膜脂过氧化作用加剧,酶类物质酶促褐变反应加剧,南果梨果皮细胞中能量代谢通路出现紊乱,细胞中能量出现亏缺,细胞在冷胁迫下提高抗性,证实能量代谢和膜质代谢与南果梨果皮褐变密切相关[2]。通过脯氨酸肽酶(PLD)抑制剂处理证明常温下南果梨果心褐变与膜脂代谢密切相关,因此抑制膜脂降解,维持膜脂组分、膜系统结构与功能稳定性,对于缓解果心褐变的发生至关重要[3]。
1.2 香气变淡
低温贮藏是最常用的水果和蔬菜的贮藏方式,但温度下降到一定程度,将导致水果和蔬菜冷害,低温贮藏后南国梨的香味和室温成熟下有明显削弱。主要原因是长期冷藏在一定程度上抑制南国梨酯香物质合成的关键酶活性和蛋白表达,从而影响酯香物质的合成,降低冷藏南果梨[4-5]的香气品质。常温贮藏南果梨的转录组分析表明,香气形成过程中上调或下调的基因与脂肪酸代谢有关,包括脂肪酸降解、脂肪酸生物合成α-亚麻酸和亚油酸代谢[5]。
1.3 果实软化
南果梨果实采后常温贮藏时间短,很容易软化,果实软化是衰老的主要特征之一。果实贮藏时期软化主要是由细胞壁薄厚、构成和细胞大小、形态等方面改变造成的。贮藏期间南果梨果实细胞膜和细胞壁在多聚半乳糖醛酸(内切)酶(PG)和磷酸单酯酶(PME)作用下降解,细胞壁纤维素逐渐减少,果胶溶解,从而使果实软化衰老。研究发现硝普钠能抑制多聚半乳糖醛酸反式消除酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、果胶甲基反式消除酶的活力[6]。外源褪黑素通过抑制细胞壁降解酶的变化和乙烯释放以保持较高的贮藏品质[7]。1-MCP处理南果梨能抑制果胶甲酯酶及淀粉酶活力、纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶增加,减缓可溶性果胶质量分数的增加,同时延缓纤维素、原果胶及淀粉质量分数的下降[8]。
2 南果梨贮藏保鲜技术研究进展
2.1 程序降温
程序降温(LTC)处理是将果实通过逐渐降低贮藏温度来逐渐适应低温的过程。LTC的原理是将果实在略高于冷害温度阈值诱导水果的耐受性,以延迟果实成熟和冷害,减少果实的冷害程度。结果表明,程序降温确能有效抑制膜脂降解,减少膜脂对细胞膜的损伤,最终减缓南果梨果皮[9]的褐变。LTC处理可通过增加冷藏南果梨的能量,降低脂质过氧化程度,从而减轻果皮褐变的冷害症状[10]。程序降温提高梨果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等酶的活性,有效防止果实褐变[11]。
2.2 保鲜剂处理
2.2.1 1 -甲基环丙烯(1-methylcyclopmpene,1-MCP)处理
1-CMP是一种有效的乙稀作用抑制剂,能够竞争乙烯作用位点,在果蔬中被广泛研究与应用。它主要通过抑制采后果蔬生理代谢速率,延缓果实品质下降速率。常温下1-MCP处理果实能明显抑制货架期果心褐变,还可通过抑制南果梨后熟衰老进程,保持果实中能量供应并防止膜脂降解来达到缓解南果梨果皮褐变[12]。采用1-MCP结合贮前预熟处理也能明显减缓冷藏南果梨常温货架其果皮和果柄褐变[13]。常温条件下后熟7 d,用1-MCP处理可以有效延缓“南果梨”果实硬度的下降,同时较好地维持其内在品质,延长果皮由绿转黄时间,且无果皮褐变情况的发生[14]。1-MCP处理可提高酶的活性与能量代谢有关,可缓解南果梨的冷害的发生[13]。
2.2.2γ-氨基丁酸处理
γ-氨基丁酸简称GABA,是一种天然非蛋白质氨基酸。它具有调节植物细胞对逆境的反应、提高对逆境的适应、提高抗氧化系统酶活力等作用。GABA能改善线粒体抗氧化系统并减少南果梨冷藏后果皮褐变,经GABA处理的果实褐变较慢,褐变指数较低[16]。经GABA处理的南果梨内源性GABA含量基因表达增加。此外在经过处理的梨中GABA处理增强线粒体抗氧化反应,贮藏180 d后线粒体结构保持不变,果皮完整,果皮褐变有效延缓[17]。
2.2.3 钙处理
钙是果蔬所必需的营养元素,对果蔬的生理代谢过程起着重要作用。南果梨采后应用钙处理可有效提高贮藏品质。真空浸钙能抑制南果梨呼吸作用和乙烯释放,维持南果梨硬度和果皮叶绿素含量及延缓可溶性固形物升高[18]。4%和6%浓度钙处理南果梨能有效抑制酚类物质降低,降低PPO活性,延缓SOD和CAT活性降低,维持DOD和CAT活性,延缓果实衰老。
2.3 气调贮藏
气调贮藏是通过调节贮藏空间气体成分百分比,降低果蔬生理代谢,削弱自身营养消耗,达到延长贮藏时间的目的。适当的CO2浓度能提高南果梨贮藏品质,而CO2浓度过高则会导致果实受到伤害。研究发现箱式气调能调节贮藏期间果实气体组分,提高贮藏品质[19]。PVC保鲜膜包装联合10%的二氧化碳处理对南果梨褐变控制效果较好[20-21]。
2.4 香气恢复技术
2.4.1 茉莉酸甲酯(MeJA)处理
MeJA作为应用最广泛的茉莉酸盐,能够影响茉莉酸防御途径,刺激植物的防卫应激反应上调,从一定程度上恢复果实香气。茉莉酸甲酯对香气相关酯的产生有影响,南果梨香气合成与乙烯生物合成和信号转导密切相关[22]。MeJA能提高冷藏后南果梨乙烯释放量,并且对乙烯合成关键酶ACS、ACO和其关键基因Pu ACS1、Pu ACO1起到正向调控作用。说明MeJA对冷藏抑制的果实香气合成所依赖的乙烯途径有着促进作用[23]。
2.4.2 外源钙诱导
钙是信号传输的第二信使,同时也是影响果实品质重要元素。钙处理通过改变“南果梨”果实果皮的微观结构和蜡质成分,增加了其香气的释放;钙处理通过提高代谢底物(亚油酸、亚麻酸)的含量及ADH、PDC和LOX等酶的活性,从而提高果实香气;还可以提高葡萄糖苷酶的活性,促进键合态香气释放,进而增进南果梨果实香气。
3 结语
南果梨品质优,营养价值高。但因采后贮藏期短、易褐变、组织软化、香气变淡等问题严重影响其经济价值。经过近年来的研究,研究人员对南果梨采后品质问题有了一定了解。对南果梨采后褐变问题、组织软化问题、香气变淡方面进行阐述,并探讨南果梨贮藏保鲜技术研究现状。南果梨贮藏主要通过低温贮藏和保鲜剂处理,然而南果梨褐变和香气恢复蛋白质组学研究还不够深入。因此,研究南果梨采后褐变机制和香气恢复技术有助于促进南果梨产业发展。