乙醇熏蒸對番木瓜采后品質和生理指標的影響

馬華青,張 琦,安 娜，劉 千,張 智,陳 萍

(海南大學熱帶農林學院,海南?？?570228)

?

乙醇熏蒸對番木瓜采后品質和生理指標的影響

馬華青,張 琦,安 娜，劉 千,張 智,陳 萍*

(海南大學熱帶農林學院,海南?？?570228)

為研究乙醇熏蒸對番木瓜采后的保鮮效果,本次實驗用不同濃度的乙醇對番木瓜進行熏蒸處理。實驗結果表明乙醇熏蒸能夠明顯減少其可滴定酸、可溶性固形物和 VC含量的損失，延緩果實硬度的下降，降低多酚氧化酶活性等生理指標的變化速率。特別是濃度為2.0 mL/kg 的乙醇的保鮮效果最佳。這為乙醇熏蒸作為保鮮方法應用于果蔬生產中提供參考依據。

番木瓜,乙醇熏蒸,保鮮,采后品質

番木瓜(CaricapapayaL.)是原產于南墨西哥及中美洲等地區的多年生肉質草本植物,是一種很受歡迎的熱帶亞熱帶水果,我國的番木瓜種植主要集中在廣西、福建、海南、廣西等地[1]。它富含多種維生素,VA和VC的含量尤其高,其中VA含量是菠蘿的20倍左右,有著“嶺南佳果”的美稱[2]。番木瓜還具有預防高血壓及癌癥的保健功效,也是糖尿病患者可放心食用的保健水果[2]。

番木瓜是一種典型的呼吸躍變型果實,在采收后相對較短的時期內就會軟化成熟,并且很容易腐爛變質,不易貯藏,給果農造成巨大的損失[3],因此找到延緩番木瓜果實成熟腐爛的方法極為關鍵,根據研究表明,番木瓜在采收后其生理變化與病理變化相互作用,對番木瓜的采后品質和貯藏壽命有較大的影響,國內外已有大量研究發現,使用殼聚糖[4]、1- MCP[5]處理等對于果蔬保鮮有良好的效果。

乙醇具有很強的殺菌作用,當乙醇體積分數達到40%時便可完全抑制灰霉葡萄孢菌(Bottrycinerea)孢子的萌發[6]。近幾年研究發現,乙醇的保鮮作用在楊梅、豌豆、青花菜、桃、櫻桃等多種蔬果上都有著還不錯的效果,其主要通過抑制葉綠素的降解、保持果蔬的硬度、控制組織衰老和延緩采后腐爛來達到保鮮作用[7],而乙醇保鮮番木瓜的研究在國內未見公開報道。從KEREAMY A E等的研究中可以看出,乙醇處理還可以顯著促進合成葡萄采后抗氧化物質,以此提高果實的抗氧化活性[8]。

本實驗采用不同濃度乙醇熏蒸的方式處理番木瓜,研究乙醇熏蒸法能否達到保鮮的效果以及保鮮的最佳乙醇濃度,以期能為今后番木瓜采后保鮮處理提供一條新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海南產番木瓜 品種為“中白”,七成熟,?？谑心媳彼袌?購回運往實驗室,挑選出無病斑、無碰傷,形狀、大小、外觀顏色大致相同的番木瓜作為實驗材料;無水乙醇 純度≥99.90%,分析純(AR),廣州化學試劑廠。

JJ200B型電子天平 常熟市雙杰測試儀器廠;LRH-250-S恒溫恒濕培養箱 韶關市泰宏醫療器械有限公司;DK-8D三孔三溫恒溫水槽 上海百典儀器設備有限公司;723PC可見分光光度計 上海奧譜勒儀器有限公司;N-1α手持折光儀 日本ATOGO公司;TG16KR高速冷凍離心機 長沙東旺實驗儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 番木瓜貯藏前的處理 番木瓜運回實驗室,清洗擦干后隨機等分為4 組,每組40個。其中3個實驗組分別稱重,用濃度分別為1.0、2.0、3.0 mL/kg的乙醇在密閉泡沫箱中進行熏蒸處理,即為處理A、處理B和處理C,3 h后取出,對照組不做任何處理,然后放置在溫度25 ℃、濕度80%的恒溫恒濕箱中進行貯藏。為了便于觀察其外觀變化,不做任何包裝。

1.2.2 番木瓜貯藏期間各種指標的測定

1.2.2.1 好果率 分別從四組番木瓜中取出10個用于觀察和計算好果率，隔2 d進行1次實驗。

好果率(%)=番木瓜好果數/番木瓜總個數×100

式(1)

1.2.2.2 失重率 從四組中各選出3個果,標記后連續稱重并計算果實質量變化，得出失重率。

d(%)=(m1-m)/m1×100

式(2)

式(2)中：d-果實失重率(%);m1-第一次測定的果實重量(g);m-果實重量(g)。

1.2.2.3 硬度 用硬度計在果實表面任意取三個點測量,取平均值并記錄。

1.2.2.4 可溶性固形物 先用小刀除去番木瓜的一小部分果皮,然后從果上切取一小塊果肉,再用特制的鑷子擠出果汁,將其滴到手持測糖儀上,然后讀出讀數,三次取平均值并記錄。

1.2.2.5 可滴定酸 采用酸堿滴定法,參照龍淑珍的測定方法[9]。

1.2.2.6 維生素C(VC)的測定 采用2,6-二氯靛酚滴定法[10]。

1.2.2.7 蛋白質含量的測定 采用考馬斯亮藍染色法對果實果肉組織蛋白質含量進行測定,牛血清蛋白作為空白對照,參照林智[11]等的測定方法。

1.2.2.8 酸堿度 稱取1.00 g番木瓜果肉組織,置于研缽中加入10 mL ddH2O研磨充分,再將研磨過的果肉組織轉入15 mL離心管,加少量的ddH2O研缽沖洗干凈一并轉入離心管,然后用ddH2O定容至15 mL,混勻,測定此混合液的pH,以此代表組織的pH。

1.2.2.9 多酚氧化酶 果實果肉組織中多酚氧化酶的活性測定采用比色法[12],并在此基礎上略有改動,于525 nm波長下測定其吸光值。

1.3 統計分析

本實驗利用Excel 2010根據輸入的實驗原始數據作圖,每組處理重復三次,實驗指標數據取其平均值。

2 結果與分析

2.1 乙醇熏蒸對番木瓜外觀和好果率的影響

番木瓜是一種典型的呼吸躍變型水果,其顏色變化與呼吸躍變有關，果實開始變軟時，乙烯釋放量出現高峰[13-14]。因此外觀能反映番木瓜成熟腐爛程度，由圖1可知，8 d前每組的果實均無腐爛,在8～14 d的貯藏過程中,處理B的番木瓜好果率均高于對照組，處理A和處理C番木瓜的腐爛強度也明顯比對照組慢，直到第14 d對照組的好果率最低，B組好果率最高。由此可得乙醇熏蒸能緩解番木瓜的腐爛，保持木瓜果實外觀，其中隨著貯藏時間的延長，濃度為2.0 mg/kg的乙醇熏蒸處理效果更加明顯。

圖1 番木瓜好果率隨貯藏時間的變化Fig.1 Change of fresh fruits rate of papaya with the preservation days

2.2 乙醇熏蒸對番木瓜失重率的影響

果實采后由于自身的呼吸作用和蒸騰作用而發生萎縮,水分不斷減少,從而影響果實外觀和口感[15]。從圖2可看出,番木瓜在貯藏過程中失重率不斷增加,其中CK組失重率始終高于其他三組,其中B組始終是三組實驗組中最低的,在第14 d時,B組失重率為4.95 %,而CK組失重率達9.60 %,由此可得乙醇熏蒸能夠有效減少番木瓜水分流失,維持果實外觀和口感。

圖2 番木瓜失重率隨貯藏時間的變化Fig.2 Change of weight loss rate of papaya with the preservation days

2.3 乙醇熏蒸對番木瓜可溶性固形物(TSS)的影響

由圖3可知,在貯藏過程中,0～2 d番木瓜果實可溶性固形物含量增長緩慢,估計在2～4 d是果實采后從青熟到黃熟的轉變過程,4～8 d趨于穩定,8～14 d逐漸下降,整個貯藏過程中,對照組可溶性固形物檢測增量為4.73%,高于實驗組;B組可溶性固形物增量為3.07%,是三組實驗組中最低的,處理過的TSS 含量在整個貯藏期間大體低于CK,可能是由于乙醇抑制了呼吸消耗和多糖物質降解,表明乙醇熏蒸處理可明顯延緩番木瓜TSS含量的增加,并且在貯藏期間6～14 d,濃度為2.0 mL/kg的處理B番木瓜可溶性固形物含量均低于其他組。

圖3 番木瓜可溶性固形物隨貯藏時間的變化Fig.3 Change of soluble solids content of papaya with the preservation days

2.4 乙醇熏蒸對番木瓜硬度的影響

番木瓜在貯藏的過程中,果實硬度不斷下降,這是因為在果實成熟期,對果實軟化起重要作用的細胞壁降解霉β-1,3-葡聚糖酶的含量有所增加[14]。從圖4可知番木瓜的硬度呈下降趨勢,且CK組硬度下降幅度最為明顯,三組實驗組中B組硬度始終高于其他三組,軟化時間推遲說明果實延緩進入晚熟,起到了保鮮效果。

圖4 番木瓜果實硬度與貯藏時間變化的關系Fig.4 Change of hardness of papaya with the preservation days

2.5 乙醇熏蒸對番木瓜可滴定酸的影響

風味是判定果實成熟的標準之一,而可滴定酸的含量與果蔬的風味品質息息相關[16]。圖5表明番木瓜可滴定酸含量先升后降,可能是因為番木瓜在還沒有成熟時可滴定酸上升,在逐漸成熟時可滴定酸含量下降。果實在成熟過程中,果實酸味降低,處理組下降幅度較對照組低,表明乙醇熏蒸處理能夠較好的維持番木瓜果實的風味。

圖5 番木瓜可滴定酸含量隨貯藏時間的變化Fig.5 Change of titratable acidityity of papaya with the preservation days

2.6 乙醇熏蒸對番木瓜維生素C(VC)含量的影響

維生素C廣泛存在于新鮮水果中,是一種主要的抗氧化物質[17]。從圖6看,在貯藏過程中,各組番木瓜VC值的變化趨勢先下降再上升后下降,下降速率由慢轉快。第14 d時,CK 組維生素C含量下降52.00 mg/100 g,而B組維生素C下降43.73 mg/100 g。說明濃度2 mL/kg的乙醇熏蒸可以有效延緩番木瓜VC下降速率。

圖6 番木瓜維生素C(VC)含量隨貯藏時間的變化Fig.6 Change of VC content of papaya with the preservation days

2.7 乙醇熏蒸對番木瓜可溶性蛋白質含量(soluble protein content)的影響

許多可溶性蛋白是果蔬中酶的重要構成部分,在果蔬的生長發育以及成熟衰老過程中,可溶性蛋白質含量會不斷上升以調控多種代謝過程[18]。圖7表明,果實衰老過程中,番木瓜可溶性蛋白含量不斷增加,在0～14 d對照組番木瓜可溶性蛋白增加量達到13.4 mg/g,高于三組實驗組,而處理B番木瓜可溶性蛋白增加量為10.3 mg/g,是三組中最低的,說明2 mL/kg乙醇抑制了番木瓜可溶性蛋白質含量的增加。

圖7 番木瓜蛋白質隨貯藏時間的變化Fig.7 Change of protein of papaya with the preservation days

圖8 番木瓜pH隨貯藏時間的變化Fig.8 Change of pH of papaya with the preservation days

2.8 乙醇熏蒸對番木瓜酸堿度的影響

pH與果實中酸的含量有關[19],pH的上升意味著果實的成熟。如圖8所示,番木瓜采后pH總體上呈先上升后穩定的趨勢。該實驗中,處理組B的pH在4～12 d均低于其他三組。表明B組濃度的乙醇熏蒸能使番木瓜的pH低于其他組，減緩番木瓜果實酸含量下降的速度。

2.9 乙醇熏蒸對番木瓜多酚氧化酶的影響

Montgomery[20]等提出酶褐變是果實受損后,倘若組織被暴露在空氣中,果實表面酚類化合物會被多酚氧化酶催化氧化,再通過一系列的反應而聚合成色素的過程。這說明多酚氧化酶與番木瓜褐變有著直接的聯系,多酚氧化酶的含量越高代表番木瓜果實越成熟。由圖9可知，在儲存過程中,番木瓜多酚氧化酶含量先上升后下降再上升,對照組番木瓜多酚氧化酶活性是四組中最高的,處理B番木瓜多酚氧化酶活性是最低的。因此，處理B乙醇熏蒸能較好的抑制番木瓜果實褐變，延緩果實成熟腐爛。

圖9 番木瓜多酚氧化酶隨貯藏時間的變化Fig.9 Change of PPO of papaya with the preservation days

3 結論

在貯藏過程中,用乙醇熏蒸處理過的番木瓜相比于對照組,其好果率和硬度更高,失重率和TSS含量相對于對照組較低,可滴定酸含量及維生素C含量的下降幅度也低于對照組,蛋白質含量增量低于對照組,多酚氧化酶和過氧化物酶的活性亦低于對照組。由此可見,采用適當用量的乙醇熏蒸處理后,番木瓜采后病害可得到有效控制,果實的固有品質在更長的時間內得到保持,果實的貯藏期也因此得以延長。因而乙醇熏蒸處理在番木瓜采后品質的保持上有著極大的意義。但乙醇處理對番木瓜果實防腐的效果與處理濃度有關,并且乙醇的用量不可過高,否則會對果實造成傷害[21-23]。

本實驗采用三種不同濃度乙醇進行熏蒸處理,三組實驗組與CK有明顯的不同,在外觀方面,乙醇熏蒸處理的番木瓜果實好果率高于CK;在品質方面,乙醇熏蒸處理的番木瓜各生理指標變化速率均小于CK組,其中2.0 mL/kg乙醇(處理B)處理后的番木瓜變化速率最小。表明乙醇熏蒸起到了保鮮的效果,且濃度2.0 mL/kg的乙醇保鮮效果更佳。

[1]劉思,沈文濤,黎小瑛,等.番木瓜的營養保健價值與產品開發[J].廣東農業科學,2007(2):68-70.

[2]蔡盛華,陸修閩,黃雄峰,等.番木瓜的保健藥用與庭院栽培要點[J].福建果樹,2003(2):10-11.

[3]蘇偉強,劉業強,陸玉英,等.番木瓜采后商品化處理技術[J].中國南方果樹,2006(1):41-43.

[4]王宇鴻,梁青,冉娜.番木瓜的殼聚糖涂膜保鮮技術研究[J].食品科技,2009(4):71-74.

[5]Choi S T,Tsouvaltzis P,Lim C I,et al. Suppression of ripening and induction of asynchronous ripening in tomato and avocado fruits subjected to complete or partial exposure to aqueous so-lutions of 1 -methylcyclopropene[J]. Postharvest Biology and Technology,2008,48:206-214.

[6]Lichter A,Zurkhy Y,Sonego L,et al. Ethanol controls postharvest decay of table grapes[J]. Postharvest Biology and Technology,2002,24(3):301-308.

[7]楊愛萍,汪開拓,金文淵,等. 乙醇熏蒸處理對楊梅果實保鮮及抗氧化活性的影響[J]. 食品科學,2011(20):277-281.

[8]Kereamy AE,Chervin C,Souquet JM,et al. Ethanol triggersgrape gene expression leading to anthocyanin accumulation during berry ripening[J]. Plant Science,2002,163(3):449-454.

[9]龍淑珍,何永群. 荔枝可滴定酸與維生素C的測定及其相關性[J]. 廣西農業科學,2002(4):188-189.

[10]李書靜,李可,姚新建,等.2,6-二氯靛酚鈉法測定果汁飲料中的維生素C[J].光譜實驗室,2001,28(5):2391-2394.

[11]林智.食品中蛋白質含量的測定[J].當代化工,2010,39(2):224-226.

[12]段玉權,董維,張明晶,等.中華壽桃多酚氧化酶的特性研究[J].中國農業科學,2008,41(3):795-799.

[13]陳維信.番木瓜貯藏保鮮技術[J]. 農產品加工,2007(3):30-31.

[14]李雪萍,陳維信.番木瓜采后生理及品質控制研究綜述[J]. 中國農學通報,2005(3):211-214.

[15]李天略,史載鋒,梅平波.紫外照射對蓮霧貯藏保鮮效果的影響[J]. 安徽農業科學,2009,37(21):10136-10138.

[16]葛枝,丁甜,劉東紅.基于自動滴定儀測定水果可滴定酸含量樣品前處理的簡化[J]. 中國食物與營養,2013,19(6):32-34.

[17]吳春艷.水果中維生素C含量的測定及比較[J]. 武漢理工大學學報,2007,29(3):90-91.

[18]鄧麗莉,潘曉倩,生吉萍.考馬斯亮藍法測定蘋果組織微量可溶性蛋白含量的條件優化[J]. 食品科學,2012,33(24):185-18.

[19]李春麗,柴葉茂,王志忠,等.草莓果實發育過程中糖、pH及ABA水平變化趨勢[J]. 果樹學報,2011(1):72-76，189.

[20]Montgomery MW,Sgarbieri VC. Isoenzymes of banana polyphenol oxidase[J]. Phytochemistry,1975,14(4):1245-1249.

[21]李軍軍.緩釋型乙醇保鮮劑制備及對楊梅、藍莓貯藏品質的影響[D]. 合肥：安徽農業大學,2014.

[22]Dao T,Dantigny P. Control of food spoilage fungi by ethanol[J]. Food Control,2011,22(3/4):360-368.

[23]Fukasawa A,Suzuki Y,Terai H,et al. Effects of postharvest ethanol vapor treatment on activities and gene expression of chlorophyllcatabolic enzymes in broccoli florets[J]. Postharvest Biology and Technology,2010,55(2):97-102.

Effect of ethanol fumigation on postharvest quality and physiological indexes of papaya

MA Hua-qing,ZHANG Qi,AN Na,LIU Qian,ZHANG Zhi,CHEN Ping*

(Institude of Tropical Agriculture and Forestry,Hainan University,Haikou 570228,China)

In order to study the effect of the ethanol fumigation on postharvest preservation of papaya,the different concentrations of ethanol fumigation treatment was investigated in this experiment. The results showed that the decreasing of the fruit firmness,titratable acid,vitamin C(VC)and soluble solids in the experimental group were reduced in comparison with the CK group,and the change rate of polyphenol oxidase was also slowed. And 2 mL/kg alcohol preservation showed the best effect. The results provided reference for ethanol in fruits and vegetables production as a preservative.

papaya;alcohol fumigation;presentation;postharvest quality

2016-10-19

馬華青(1996-),女,本科在讀,研究方向:園藝(花卉與景觀設計方向),E-mail:m13208909663@163.com。

*通訊作者:陳萍(1977-),女,博士,副教授,研究方向:熱帶果樹與農業生物技術,E-mail:chenping199607@163.com。

國家自然科學基金項目(31560544);海南省高等學校教育教學改革研究項目(HNJG2014-05);海南大學教育教學研究課題立項項目(hdjy1303);海南省自然科學基金項目(20153061);2013年度中西部高校提升綜合實力工作資金“大學生創新創業訓練計劃基金項目”支持。

TS255.1

A

1002-0306(2017)11-0314-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.11.052