侯玉茹,李文生,楊軍軍,王寶剛,石 磊,楊 媛
(北京市農林科學院林業果樹研究所,北京100093)
早紅考密斯梨(Pyrus communis L.cv.Early Red Comice)是一種早熟、優質的西洋梨品種,香氣濃郁、外觀艷麗是其最突出的特點,具有很高的商品價值和營養價值。但是,果實在貯藏過程中極易發生病害,降低果實品質和營養價值,造成巨大的經濟損失[1]。因此,提高早紅考密斯梨貯藏中的抗病性問題成為眾多學者研究的熱點之一。抗壞血酸(ascorbic acid,AsA)作為一種抗氧化物質,普遍存在于植物體內,也是果實中重要的功能成分[2]。有研究顯示,外源AsA對延緩葉片、種子和切花衰老起到了明顯的效果[3-4]。在果蔬保鮮方面,目前在甜櫻桃[5]、蘋果[6]、荔枝[7]中有類似的報道。但在梨果實采后保鮮方面的研究較少,Lin等[8]的研究顯示,殼聚糖與抗壞血酸復合處理對鴨梨果實起到了一定的保鮮效果,在西洋梨果實的保鮮方面還未見報道。本研究采用不同濃度抗壞血酸對早紅考密斯梨進行采后處理,分析果實在貯藏期間的生理和品質變化以及病害發生情況,旨在為延長早紅考密斯梨的貯藏期和控制病害發生提供科學依據。
早紅考密斯梨 采自北京市大興區魏善莊,硬度約為13.95kg/cm2,可溶性固形物約為12.23%,可滴定酸約為0.35%,果實采收后運回實驗室,挑選大小和色澤相近、無機械傷、無病蟲害的果實進行處理;微孔膜保鮮袋 市售食品級;抗壞血酸 分析純。
CD-1A型大氣采集器 北京檢測儀器廠;GT901便攜式氣體檢測報警儀 深圳市科爾諾電子科技有限公司;TU-1810型紫外-可見分光光度計北京普析通用儀器有限責任公司;FT327型硬度計意大利 Facchini公司;PAL-1型折光儀 日本ATAGO公司;794電位滴定儀 瑞士萬通Metrohm公司;DK-S24型電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設備有限公司。
將新鮮的果實進行如下處理:10mmol/L AsA和20mmol/L AsA處理液浸泡,對照為清水浸泡。果實經清水沖洗,處理液浸泡5min,晾干后,裝入微孔膜保鮮袋,放入紙箱中,經(0±0.5)℃冷庫中預冷12h后,貯藏100d,定期取樣測定相關生理及品質指標。在貯藏100d時,將果實置于25℃下進行貨架期實驗,于3d后取樣進行品質指標測定。
1.3.1 呼吸強度 采用CD-1A型大氣采集器測定,單位為 mLCO2/(kg·h)。
1.3.2 乙烯釋放量 采用GT901便攜式氣體檢測報警儀測定,單位為 μLC2H2/(kg·h)。
1.3.3 硬度 采用FT327型硬度計(探頭直徑8mm)測定。
1.3.4 可溶性固形物(SSC)含量 采用折光儀測定。
1.3.5 可滴定酸(TA)含量 采用電位滴定法測定[9]。
1.3.6 維生素C(VC)含量 采用2,4-二硝基苯肼比色法測定[10]。
1.3.7 果實病害發生率統計 在貯藏第100d時統計梨果實病害發生率,以果實表面可見病斑面積大于0.5cm2即視為發病。
病害發生率(%)=(病害果個數/果實總個數)×100。
所有實驗數據采用Excel 2007處理,顯著性分析采用SPSS 17.0軟件進行。
如圖1所示,早紅考密斯梨果實在貯藏期間的呼吸強度呈雙峰型變化趨勢。對照果實采后呼吸強度在貯藏第10d時出現第一次高峰,峰值為8.28mL CO2/(kg·h),24d時出現第二次高峰,峰值為9.90mL CO2/(kg·h),之后迅速下降。10mmol/L AsA和20mmol/L AsA處理果實的呼吸強度分別在貯藏第38和66d時達到第一次高峰,比對照的呼吸高峰期有所延遲,并且兩個處理果實的呼吸峰值均低于對照果實,但差異不顯著(p>0.05)。由此可見,外源抗壞血酸處理對抑制梨果實貯藏期間的呼吸強度起到了較好的效果,尤其是20mmol/L AsA處理。在此之后,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA處理果實均在第80d時出現第二次呼吸高峰,且兩者峰值差異不顯著(p>0.05)。

圖1 抗壞血酸處理對果實呼吸強度的影響Fig.1 Effect of AsA treatments on respiration rate of fruit
如圖2所示,早紅考密斯梨果實采后乙烯釋放量也呈現雙峰型變化趨勢。乙烯釋放與呼吸作用有關,但在不同果實中表現不同[11]。從本實驗結果可以看出,呼吸高峰和乙烯釋放量的變化趨勢不完全一致。在貯藏過程中,對照果實的乙烯釋放量始終處于較高水平,在第24d時出現第一次高峰,峰值為33.74μL C2H2/(kg·h),在第73d時出現第二次高峰,峰值為 37.13μL C2H2/(kg·h)。10mmol/L AsA 和20mmol/L AsA處理果實的乙烯釋放量明顯低于對照(p<0.05),均在貯藏第73d時出現第一次高峰,比對照有所延遲,且峰值分別比對照果實第一次峰值低19.98%和28.99%。在此之后,20mmol/L AsA處理果實乙烯釋放量又在87d時出現第二次小高峰。總之,外源抗壞血酸處理果實的乙烯釋放量始終處于較低水平,尤其是20mmol/L AsA處理。由此可見,外源抗壞血酸處理對抑制果實乙烯釋放起到了良好的效果,有效延緩了果實的成熟衰老。

圖2 抗壞血酸處理對果實乙烯釋放量的影響Fig.2 Effect of AsA treatments on ethylene production of fruit
從表1中可以看出,隨著貯藏時間的延長,果實硬度呈下降趨勢,而抗壞血酸處理可以有效抑制果實硬度的下降(p<0.05)。在貯藏100d時,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA處理果實硬度分別比對照高7.62%和16.02%,且兩處理間差異顯著(p<0.05)。果實的可溶性固形物含量是果實品質的重要因子,與鮮食及加工品質都有直接關系,它關系到果實的甜度及風味[12]。在貯藏過程中,可溶性固形物含量呈上升趨勢。在貯藏100d時,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA處理果實可溶性固形物分別比對照高1.00%和2.55%,且兩處理間存在顯著性差異(p<0.05)。可滴定酸含量是評價果實營養品質的重要指標之一。在貯藏過程中,果實中可滴定酸含量呈下降趨勢,這是由于采后果實在進行正常的生理代謝,果實不斷成熟衰老,消耗大量的有機物,有機酸作為直接的氧化底物被不斷地分解[13]。外源抗壞血酸處理通過抑制果實的呼吸作用,從而抑制了可滴定酸含量的下降,但是,對照與兩個處理間差異不顯著(p>0.05)。VC屬于一種抗氧化物質,對延緩果實衰老有一定的效果。在貯藏過程中,果實中VC含量呈下降趨勢,而抗壞血酸處理有效抑制了VC含量的下降(p<0.05)。在貯藏100d時,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA處理果實VC含量分別比對照高14.48%和36.65%,且兩處理間差異顯著(p<0.05)。在貨架期實驗中,果實的硬度、可滴定酸和維生素C含量均呈下降趨勢,尤其是維生素C含量下降幅度較大,但20mmol/L AsA處理果實的各品質指標仍保持較高水平。因此,20mmol/L AsA處理對保持梨果實較高的硬度、可溶性固形物、可滴定酸和維生素C含量有較好的效果,與劉尊英等[5]的研究結果相似,是由于該處理抑制了果實的呼吸作用和乙烯的合成,從而延緩了果實的后熟和衰老,保持了果實的品質。

表1 抗壞血酸處理對果實品質指標的影響Table 1 Effect of AsA treatments on qualities of fruit during storage
從圖3中可以看出,抗壞血酸處理可以顯著抑制果實病害的發生(p<0.05)。在貯藏第100d時,對照果實的病害發生率為36.36%,10mmol/L AsA和20mmol/L AsA處理后果實的病害發生率分別比對照低18.41%和24.45%,且兩處理之間存在顯著性差異(p<0.05)。

圖3 抗壞血酸處理對果實病害發生率的影響Fig.3 Effect of AsA treatments on disease incidence of fruit
外源抗壞血酸處理延緩了早紅考密斯梨果實呼吸高峰期,顯著抑制了果實的乙烯釋放量,保持了較高的硬度、可溶性固形物、可滴定酸和維生素C含量。同時,該處理顯著抑制了早紅考密斯梨病害發生。其中,20mmol/L AsA處理效果優于10mmol/L AsA。
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