不同溫度和乙烯利濃度對‘寶島蕉’果實后熟及品質的影響*

程 石，劉德兵，耿 沙，魏守興，魏軍亞

（1 海南大學，儋州 571737）（2 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所，國家熱帶果樹改良中心，海南省熱帶果樹栽培工程技術研究中心）

香蕉是世界糧農(nóng)組織推薦的五大健康水果之一，也是僅次于柑橘的第二大水果，在國際貿(mào)易中具有舉足輕重的作用[1]。我國是香蕉生產(chǎn)大國，香蕉產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國熱區(qū)農(nóng)業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，‘巴西蕉’是我國香蕉的主要品種[2]，但其易感香蕉枯萎病，近年來，由于香蕉枯萎病的蔓延使得種植面積和產(chǎn)量萎縮，嚴重威脅了國內外香蕉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，成為困擾我國甚至全球香蕉產(chǎn)業(yè)的一個嚴重問題。‘寶島蕉’是中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院從‘臺灣北蕉’組織培養(yǎng)后代植株中經(jīng)過多年選育獲得的一個香芽蕉品種，2012 年通過了海南省第四屆農(nóng)作物品種審定委員會認證。‘寶島蕉’因其較高的抗枯萎病特性及高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)等優(yōu)點，逐漸成為我國南方香蕉的主栽品種，在我國香蕉枯萎病疫區(qū)種植面積不斷擴大，并有逐步取代其他抗枯萎病品種的趨勢，具有廣闊的推廣應用前景[3]。

香蕉是典型的呼吸躍變型果實，常溫下采收的香蕉果實，達到自然成熟需較長時間，且成熟香蕉不易長距離運輸，因此，在生產(chǎn)上往往采取人工催熟的方式[4]，目前已廣泛開展了香蕉成熟過程中的生理和品質規(guī)律的研究[5-6]。然而，由于‘寶島蕉’與‘巴西蕉’的生長周期不同，導致其果實的后熟特性也不盡相同，目前適用于‘巴西蕉’的催熟條件并不完全適用于‘寶島蕉’的催熟，導致市面上不太接受‘寶島蕉’果實，這嚴重影響了果農(nóng)種植‘寶島蕉’的積極性和對抗病品種‘寶島蕉’的推廣和銷售。因此，有必要研究‘寶島蕉’后熟的適宜環(huán)境條件，制定有效的后熟技術來解決上述問題。鑒于此，本試驗通過采用不同溫度和乙烯利濃度對‘寶島蕉’進行人工催熟處理，通過對果實后熟期間的果實硬度，果皮色澤、膜透性、葉綠素含量，果肉可溶性固形物含量、可溶性糖含量、淀粉含量和維生素C 含量等的定期測定，分析果實后熟過程中果實品質指標的變化規(guī)律，探索適宜的催熟條件，以期為‘寶島蕉’的批量上市和加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

試驗所用香蕉果實采自海南省儋州市香蕉種植基地，果實采收后，去除病果、爛果及表皮損傷果，選擇大小均一的果實剪切成單果指，清洗晾干。

用40%乙烯利水劑分別配制濃度為200、500、1 000 mg/L 的溶液，以清水為對照，在常溫下全面浸泡果指1 min，取出自然晾干后用保鮮袋包裝，分別置于18 ℃和20 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中進行貯藏。

試驗設6 個乙烯利處理和2 個對照，即處理1（18 ℃+200 mg/L 乙烯利）、處理2（20 ℃+200 mg/L乙烯利）、處理3（18 ℃+500 mg/L 乙烯利）、處理4（20 ℃+500 mg/L 乙烯利）、處理5（18 ℃+1 000 mg/L 乙烯利）、處理6（20 ℃+1 000 mg/L 乙烯利）和對照1（18 ℃+清水）、對照2（20 ℃+清水），分別記為T1、T2、T3、T4、T5、T6、CK1、CK2。每個處理重復3 次，每3 d 取樣1 次測定相關指標。

1.2 測定方法

果實硬度用硬度計測定；果皮色澤采用BY-320精密色差儀進行測定；果皮葉綠素含量采用比色法測定；可溶性固形物含量采用手持式折光儀進行測定；可溶性糖含量采用蒽酮-硫酸比色法測定[7]；淀粉含量、維生素C 含量及果皮膜透性的測定參照曹建康等[8]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

通過Excel 2013 進行數(shù)據(jù)的整理和制圖，所有數(shù)據(jù)均為3 次重復的平均值。通過SAS 9.1.3 軟件對測定結果進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中果實硬度變化的影響

作為果實采后品質的重要指標，硬度是反映果實成熟度最直觀的指標之一，直接影響到果實的食用品質[9-10]。‘寶島蕉’果實在后熟過程中，硬度的變化在一定程度上反映了果實的成熟程度。從圖1可以看出，隨著后熟的進行，‘寶島蕉’果實的硬度迅速下降，果實逐步達到成熟。各乙烯利處理間果實硬度沒有顯著差別，隨著時間的推移，硬度均逐漸下降，而對照的硬度變化不大，趨于平緩；相同乙烯利濃度不同溫度處理之間的果實硬度變化趨勢相同，20 ℃處理果實硬度下降趨勢大于18 ℃處理，說明在相同乙烯利濃度下不同的后熟溫度對‘寶島蕉’的硬度變化亦有較大影響；‘寶島蕉’果實硬度在處理后前9 d 迅速下降，之后緩慢下降，其中T2 硬度下降速率明顯快于其他處理。從最終的果實硬度來看，20 ℃催熟條件下‘寶島蕉’果實硬度普遍比18 ℃下降快、硬度低。

圖1 不同后熟條件下‘寶島蕉’果實硬度的變化

2.2 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中果皮顏色變化的影響

果皮顏色不僅是果實成熟的標志，還是果實外觀品質的重要指標之一，香蕉成熟時果皮會產(chǎn)生由綠色到黃綠色再到黃色的轉變過程[11]。不同處理‘寶島蕉’后熟過程中的外觀形態(tài)比較見圖版3。從圖中可以看出，試驗開始5 d 后，處理與對照的‘寶島蕉’果皮顏色已經(jīng)在不同溫度和不同濃度乙烯利的作用下開始發(fā)生變化，果皮由綠色轉黃色，表明此時‘寶島蕉’已經(jīng)在乙烯利的作用下開始啟動成熟。總體來看，乙烯利的影響沒有溫度的影響大，不同濃度乙烯利對‘寶島蕉’的脫綠速度影響不大，20 ℃溫度條件下后熟的‘寶島蕉’果皮顏色變化比18 ℃溫度條件下要快。

2.3 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中果皮葉綠素含量的影響

隨著果實的成熟，果皮葉綠素含量降解，類胡蘿卜素含量增加，果皮顏色由綠色轉變成黃色。從圖2 可以看出，在后熟過程中，‘寶島蕉’果皮總葉綠素含量都呈下降趨勢，乙烯利處理與對照相比，總葉綠素含量下降較快，T1 與T2、T3 與T4、T5 與T6 之間差異不顯著，但不同濃度乙烯利處理間差異顯著。說明不同濃度乙烯利處理比不同溫度處理對‘寶島蕉’果皮葉綠素含量的影響更大。

圖2 不同處理對‘寶島蕉’果皮葉綠素含量的影響

2.4 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中果皮細胞膜透性的影響

在果實后熟期間，細胞膜滲透率的高低與果實的成熟呈正相關。隨著果實的成熟，細胞膜結構與功能發(fā)生變化，細胞膜滲透性增大，相對電導率增加[9]。由圖3 可知，各乙烯利處理前3 d 果皮細胞膜滲透率無明顯變化，第3～5 d 急劇增加，5 d 后增加變緩。乙烯利處理膜透性呈增長趨勢，與對照相比，T2 的膜透性與CK1 的差值較大，在第11 d 時為17.41，為最大差值；T4 與CK2 的差值最小，在第11 d 時為10.64。T2 在第11 d 后和T6 在第13 d后膜透性無顯著變化，T1 一直增加到第15 d，可見20 ℃溫度下的處理對膜透性的影響大于18 ℃，相同溫度下不同濃度乙烯利處理對膜透性影響的大小為：T2＞T6＞T4，T1＞T5＞T3。T3 和T4 的‘寶島蕉’果皮細胞膜滲透率增加幅度明顯小于其他處理。

圖3 不同處理對‘寶島蕉’果皮細胞膜透性的影響

2.5 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中可溶性固形物含量的影響

果實中的可溶性固形物包括可溶性糖、有機酸、維生素等物質，其含量的變化決定果實營養(yǎng)和風味，是果實品質的重要指標之一[12]。如圖4 所示，在‘寶島蕉’的后熟過程中，與對照相比，各乙烯利處理果實可溶性固形物含量隨著時間的延長呈上升趨勢，11 d 以前逐漸升高，其中T2 在第11 d達到最大值，后呈下降趨勢，T1 在第13 d 達到最大值。T3、T4、T5 和T6 都呈增長趨勢，且T5、T6的增長速度比T3、T4 快。T2 在果實成熟后可溶性固形物含量下降明顯，而T1 在果實成熟后保持穩(wěn)定，貨架期更長。說明200 mg/L 的乙烯利比更高濃度的更能促進‘寶島蕉’可溶性固形物含量的穩(wěn)定增加；20 ℃能促進‘寶島蕉’可溶性固形物含量快速增加，而18 ℃條件下所需時間較長。

圖4 不同處理對‘寶島蕉’可溶性固形物含量的影響

2.6 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中可溶性糖含量的影響

香蕉果實后熟過程中由于儲存的物質逐步轉化為可溶性糖，從而使果實甜度增加[13]。不同處理對‘寶島蕉’可溶性糖含量的影響如圖5 所示，所有處理隨著時間的推移，果實可溶性糖含量都在逐漸增加，這與苗紅霞等[14]的研究結果一致。其中，T2 的可溶性糖含量增加最快，在第11 d 達到最大值（10.43%）；T1 次之，在第13 d 達到最大值（10.78%）；T3 和T4 增加較緩慢。說明20 ℃處理能在更短時間內使‘寶島蕉’可溶性糖含量達到最大值，而18 ℃處理增加的量最大。

圖5 不同處理對‘寶島蕉’可溶性糖含量的影響

2.7 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中淀粉含量的影響

香蕉果實在生長發(fā)育階段主要積累的物質是淀粉，伴隨著果實后熟進程，淀粉含量逐漸降低，逐漸降解轉化為蔗糖、葡萄糖等可溶性糖，果實逐漸變甜變軟[14-15]。從圖6 可以看出，隨著時間的推移，‘寶島蕉’中淀粉含量逐漸降低，處理后第3 d開始，對照與乙烯利處理間的淀粉含量變化趨勢差異明顯，表明乙烯利處理后‘寶島蕉’果實中的淀粉在后熟期存在大量轉化，淀粉含量隨著時間的延長呈明顯下降趨勢。20 ℃處理，‘寶島蕉’中淀粉含量在1～11 d 下降速率很快，趨勢明顯，而后下降速率趨于平緩；18 ℃處理，淀粉含量在1～9 d下降速率較快，趨勢明顯，而后下降速率趨于平緩，說明后熟溫度對‘寶島蕉’中淀粉的分解速率有較大的影響，而相同溫度不同濃度乙烯利處理之間的淀粉含量變化不大，并且由第15 d 的最終數(shù)據(jù)可看出，在20 ℃條件下淀粉轉化比18 ℃徹底。

圖6 不同處理對‘寶島蕉’淀粉含量的影響

2.8 不同處理對‘寶島蕉’后熟過程中維生素C含量的影響

香蕉含有豐富的維生素C，后熟過程中維生素C 含量的變化是反映香蕉成熟度和食用品質的重要指標。從圖7 可以看出，隨著處理時間的延長，‘寶島蕉’果實的維生素C 含量呈下降趨勢，且乙烯利處理下降趨勢均比對照快。處理1～11 d，T2 的維生素C 含量下降了75%，T1 下降了69%，T6 下降了60%，T5 下降了58%，T4 下降了53%，T3 下降了49%，對照則下降較少。下降幅度為T2＞T1＞T6＞T5＞T4＞T3，說明高溫（20 ℃）處理比低溫（18 ℃）加快維生素C 含量的下降。

圖7 不同處理對‘寶島蕉’維生素C 含量的影響

3 討論與結論

在果實后熟軟化過程中，果實中的淀粉發(fā)生降解，轉變成為可溶性糖，葉綠素含量逐漸降低[16-17]，硬度、色澤指數(shù)、可溶性固形物含量和維生素C 含量等都是衡量果實后熟品質的重要指標，通過對這些指標的分析，可以了解果實后熟期間中的生理情況，從而可以根據(jù)市場情況，對果實的貯藏環(huán)境及銷售期進行有效的調節(jié)。乙烯利作為人工合成的植物生長調節(jié)劑，它主要是提供外源乙烯，誘導果實成熟反應中的電子途徑更替，使果實成熟；此外，外源乙烯也能激發(fā)果實組織內部產(chǎn)生更多的內源乙烯，從而加快果實的成熟進程[12]。本試驗，相對于對照來說，乙烯利處理的‘寶島蕉’果實各項生理指標明顯優(yōu)于對照，隨著處理天數(shù)的增加，‘寶島蕉’的成熟度高，其果實含糖量增高，果皮由綠轉黃，硬度下降，細胞膜透性上升，葉綠素和維生素C 含量下降，與其他學者的研究結果類似[15-18]。在適度范圍內提高溫度和乙烯利濃度均對‘寶島蕉’后熟進程和品質有積極作用，使果實硬度下降、果皮膜透性增加，總葉綠素含量下降，顏色由綠轉黃，果肉可溶性固形物和可溶性糖含量增加，淀粉和維生素C 含量減少，達到食用品質。

后熟溫度直接關系到果實的成熟進程。通過對2 種不同催熟溫度（18 ℃和20 ℃）的比較發(fā)現(xiàn)，20 ℃時‘寶島蕉’果實成熟速度快，果皮顏色脫綠轉黃的速度較快，果實中淀粉分解速率快，在處理后的第5 d 左右，‘寶島蕉’果實就可以達到最佳食用成熟度，而此時的果實中所含可溶性糖含量最高，硬度較小，口感最佳，18 ℃后熟的‘寶島蕉’果實各項品質指標達到最佳的時間比20 ℃條件下晚2～4 d。對于消費者來說，20 ℃條件下催熟的‘寶島蕉’果實適宜購買后在較短的時間內食用，放置時間過長會因為果實的衰老使得食用品質下降，因為從色度L 值以及葉綠素含量來看，20 ℃催熟的‘寶島蕉’在催熟處理后的第11 d 已經(jīng)開始出現(xiàn)了衰老的跡象，所以不宜久置。18 ℃條件下催熟的‘寶島蕉’催熟期相對較長，雖然可以延長‘寶島蕉’的貨架期，但是由于到達最佳食用期的時間較長，滿足不了消費者即買即食的需求，并且催熟過程中保持較低溫度需要消耗更多能源，提高了催熟成本。綜合考慮，建議在常溫（20 ℃）下進行催熟。

對2 種不同濃度乙烯利后熟結果分析發(fā)現(xiàn)，不同濃度乙烯利后熟對‘寶島蕉’的各項品質指標無明顯區(qū)別，考慮到乙烯利在‘寶島蕉’上的殘留所帶來的食品安全問題，以及藥劑使用成本等問題，建議采用低濃度的乙烯利（200 mg/L）進行催熟。