不同保鮮劑對秦安蜜桃貯藏期香氣成分的影響

馬偉超，康艷麗，李一婧

（天水師范學院生物工程與技術學院，甘肅天水 741001）

秦安蜜桃以個大、色艷、味美、質優、營養豐富而聞名，因此也為秦安贏得了“瓜果之鄉”的美稱。‘北京七號’是秦安蜜桃眾多優良品種中的翹楚，個頭大，果硬脆甜，汁多爽口，香味純正，深受大眾喜愛。由于蜜桃屬于呼吸躍變型果實，多集中在七八月份成熟，成熟時氣溫高，呼吸強度大，采摘后極易腐爛，儲藏期較短，采后常溫下2～3 d 就會腐爛、變質，失去營養價值；且對乙烯等氣體較為敏感，少量乙烯氣體可以使水蜜桃快速成熟，極大地限制了水蜜桃的保鮮期，嚴重影響了蜜桃的商品價值和經濟效益[1]。因此，近年來開發出了多種水蜜桃的采后保鮮方法，如低溫保鮮[2]、化學保鮮[1]、涂膜保鮮[3-4]等，但這些保鮮方法的評價通常依據腐爛率、硬度和可溶性糖等理化指標，較少研究香氣成分在貯藏期的變化。

香氣是客觀反映果實的風味、成熟度和果實商品品質的重要指標[5]，蜜桃中的香氣成分雖然只占果實鮮重的0.001%～0.01%，但對果品的風味卻起著十分重要的作用[6]。水蜜桃香氣成分的研究已有較多報道，如李明等[7]采用頂空固相微萃取法對無錫水蜜桃香氣成分進行初步分析，并確定其主要成分為酯類、醇類、醛類和內酯類化合物。范霞等[5]對水蜜桃采后貯藏期間風味物質及質構特性進行研究，綜合評價得出桃果實的質構特性及揮發性風味物質的種類、含量會隨著貯藏時間而發生變化。彭新媛等[8]采用頂空-固相微萃取與氣-質聯用技術對蟠桃貯藏前后香氣成分的變化進行研究，通過對蟠桃果實香氣成分進行提取和分析發現貯藏前后期分別檢測出53 種和44 種揮發性物質，貯藏前后期蟠桃果實所含的揮發性成分有較大的差異。

蜜桃屬于乙烯躍變型果實，在貯藏期間桃果實成熟進程中，伴隨乙烯大量合成和積累，研究表明乙烯會加速桃果實硬度下降，對果實香氣成分合成具有調節作用[9]。而1-MCP 是一種有效的乙烯抑制劑，它能抑制乙烯所誘導的與果實后熟相關的一系列生理生化反應，進而延緩采后果實的衰老進程，保持果實的貯藏品質[10]；γ－聚谷氨酸（γ-PGA）是由微生物合成的、可降解的高分子氨基酸聚合物[11]，且γ－PGA 極佳的成膜性、可塑性、保濕性和生物可降解性，在果蔬保鮮中起到重要作用。將γ－PGA 配成溶液噴灑或涂抹于果蔬表面，形成薄的透明被膜，可以抑制呼吸作用，減少營養損耗，抑制水分蒸發，防止皺縮萎蔫，抑制微生物侵入，防止腐敗變質[12]，ε-聚賴氨酸是一種抑菌廣、水溶性好、安全性高、熱穩定性好、抑菌pH 范圍廣的微生物類防腐劑，且ε-聚賴氨酸在抑菌方面的研究已證明，ε-聚賴氨酸具有良好的保鮮防腐功效[13]。秦安蜜桃以其香味濃郁而著稱，但對于秦安蜜桃貯藏期香氣成分的研究還鮮有報道。因此本實驗以甘肅省天水市秦安縣栽培的秦安蜜桃為材料，以化學物質1-甲基環丙烯（1-MCP）、生物大分子材料聚谷氨酸（γ-PGA）和聚賴氨酸（ε-PL）作為采后保鮮劑，通過HS-GC-MS 測定秦安蜜桃在貯藏期的香氣成分，比較不同保鮮劑對貯藏期秦安蜜桃香氣物質變化及相對含量的影響，并對其進行嗅感描述，為秦安蜜桃采后貯藏期的品質變化提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實驗選用的材料均采于天水市秦安縣基地，采樣時間為2018 年8 月2 日，采樣果樹生長條件一致，隨機采取果實成熟度、光照條件相似、大小均一、無機械損傷、無病蟲害的蜜桃。

1-甲基環丙烯（1-MCP），購于咸陽西秦生物科技有限公司；聚谷氨酸（γ-PGA）和聚賴氨酸（ε-PL），購于南京松冠生物科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 保鮮劑的制備

稱取0.07 g 的1-MCP 用吸水紙包裹待用；取適量γ-聚谷氨酸粉末用蒸餾水進行稀釋，配置成1 g/L 的γ-聚谷氨酸溶液作為浸泡液待用；取適量ε-聚賴氨酸粉末用蒸餾水稀釋，配置成2 g/L 的ε-聚賴氨酸溶液作為浸泡液待用。

1.2.2 處理及分組

蜜桃采后3 h 內運回實驗室，在實驗室冷庫（2±2）℃下預冷12 h。實驗設置4 個組，3 個處理組，1 個對照組。每個處理組做5 個平行，每個平行有5 個蜜桃（約200 g/個），用0.03 mm PE 保鮮袋密封包裝，即每袋約1 kg。1-MCP 處理組：蜜桃用清水浸泡10～20 s，冷庫自然陰干，隨機裝紙包，將分裝好的含有0.07 g 1-MCP 的裝用超純水浸濕，放入裝好蜜桃的0.03 mm PE 保鮮袋中，1-MCP 使用劑量約為0.07 g/(Kg 蜜桃)；聚谷氨酸與聚賴氨酸處理組：用配置好的1 g/L 聚谷氨酸和2 g/L 聚賴氨酸溶液浸泡10～20 s，再放入冷庫自然陰干，隨機裝袋。空白對照組：蜜桃用清水浸泡10～20 s，冷庫自然陰干，隨機裝袋。記錄入庫時間。

1.3 蜜桃香氣成分和乙烯含量的測定方法

分別在貯藏3、6、9、12、15、19、23 d 時測定蜜桃香氣成分，每次測定時準確稱量5 g 蜜桃于20 mL 進樣瓶中，進樣瓶用硅膠隔墊密封，用鋁蓋封口。最后將進樣瓶放入全自動頂空進樣器中，預熱平衡30 min，自動取樣進行GC-MS 測定分析。使用Trace1300-ISQ 質譜聯用儀及全自動頂空進樣器進行測定，色譜柱選TG-1 MS 柱（賽默飛世爾科技公司，美國），其他的條件參照王超[14]和韋節華[15]的檢測方法。分別在貯藏6、9、12、15、19、23 d 時測定蜜桃的乙烯釋放量，使用50 mL 注射器吸取PE 保鮮袋中氣體獲取測定樣品，參照Ortiz[16]的檢測方法，進樣量2 mL，毛細管色譜柱為TG-BOND Q+（15 m×0.32 mm，10 μm）。

1.4 數據處理

根據GC-MS 得到的總離子流色譜圖，在圖譜庫中進行自動檢索，確定出揮發性香氣成分，根據峰面積進行歸一化，計算香氣的相對含量。樣品中每個處理用五個平行試驗結果的平均值表示，使用Excel 2010 軟件、Origin 2019 軟件對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同保鮮劑對貯藏期秦安蜜桃乙烯含量的影響

不同保鮮劑對貯藏期蜜桃乙烯含量的影響如圖1 所示，不同保鮮劑處理有效降低了蜜桃的乙烯釋放量且推遲乙烯峰值出現的時間，有利于延長蜜桃貯藏時間[17]。空白對照組的蜜桃在第9 d 時達到乙烯高峰；1-MCP 處理組和1 g/L 聚谷氨酸處理組的乙烯峰值比對照組推遲10 d；2 g/L 聚賴氨酸處理組的乙烯峰值比對照組推遲14 d。

圖1 不同保鮮劑對貯藏期蜜桃乙烯含量的影響Fig.1 Effect of preservatives on ethylene content of peach during storage

2.2 不同保鮮劑對貯藏期秦安蜜桃香氣成分的影響

通過比對不同保鮮劑處理的秦安蜜桃貯藏期的香氣成分變化，發現香氣成分在貯后12 d 顯現出差異（圖2），1-MCP、聚谷氨酸和聚賴氨酸處理的蜜桃香氣成分較空白對照組明顯增加。選取與標準譜庫比對相似度大于60%的物質進行統計[18]，結果如圖3 所示，空白對照組、1-MCP 處理組、1 g/L 聚谷氨酸處理組和2 g/L 聚賴氨酸處理組的秦安蜜桃分別檢測出53、58、81、79 種芳香物質，所以不同保鮮劑處理對增加貯藏期蜜桃的香氣豐度效果明顯。

圖2 貯藏12 d 的秦安蜜桃經空白處理（A）、1-MCP 處理（B）、聚谷氨酸處理（C）、聚賴氨酸處理（D）后的香氣成分總離子流色譜圖Fig.2 Total ion current chromatogram of aroma components of Qin’an peaches treated with different preservatives after 12 days storage

圖3 不同處理的秦安蜜桃貯藏期的香氣物質數量Fig.3 Amount of aroma substances in Qin’an peaches with different treatments during storage

2.3 不同保鮮劑對貯藏期秦安蜜桃香氣物質相對含量的影響

選取與標準譜庫比對相似度大于60%的香氣物質進行統計，結果表明檢測出的香氣物質共為9 大類，具體香氣成分如表1 所示（以空白對照組為例）。由于部分香氣物質（醛類、醚類等）的數量和含量較少，最終將香氣物質劃分為6 大類，分別為酯類、烯類、酸類、醇類、烷類和其他（表2）。

表1 空白處理組的蜜桃的貯藏期香氣物質及相對含量Table 1 Aroma substances and relative contents of peach in the blank treatment group during storage

續表1

由表2（見72 頁）可知，貯藏期間酯類物質含量最多，不同保鮮劑中酯類物質的相對含量均在66%以上。其余類別的相對含量均較少（相對含量取各類物質的平均值），但使用不同保鮮劑均會使酯類物質在整個貯藏期（23 d）的平均相對含量減少，這與樊麗等[19]得出的結果一致，其原因可能是由于保鮮劑的處理減弱了低溫對蜜桃的冷害，以及延緩蜜桃的乙烯合成，進而促進了蜜桃的正常后熟[17]，使香氣物質的種類增加，香氣物質總量提升，進而表現為酯類物質的占比減少。

表2 不同保鮮劑處理蜜桃的貯藏期香氣物質相對含量及種類Table 2 Relative content and types of aroma substances of stored peach treated with different preservatives

圖4 所示為貯藏期酯類物質的變化情況，其中聚賴氨酸的抑制效果最明顯，減少16.16%，聚谷氨酸變化相對平緩也減少了2.99%，1-MCP 處理組與對照組基本一致。貯藏期間香氣成分中烯類、酸類、醇類和烷類之間無明顯差異，但在其他類別中聚賴氨酸相對含量較空白對照增加18.95%，說明聚賴氨酸處理中增加的其他香氣成分較多，對總體香味影響更大。

圖4 不同保鮮劑對貯藏期蜜桃的酯類物質相對含量的影響Fig.4 Effect of different preservatives on the relative content of esters in peach during storage

2.4 不同保鮮劑處理的蜜桃在貯藏期內主要香氣物質

根據GC-MS 對不同保鮮劑處理的蜜桃香氣物質的測定，統計不同處理的蜜桃在貯藏期內的主要香氣物質（相對含量＞1%）如表3（見73 頁）所示，可得出乙酸乙酯、乙酸己酯、3-甲基-4-戊醇、3,5-二甲基-1-己烯是不同處理的蜜桃所共有的主要香氣物質。這與黃蘇婷等[20]所得出的結論相符。不同處理間也有不同的香氣物質，空白對照組中的(E)-乙酸-2-己烯-1-醇酯；1 g/L 聚谷氨酸處理中的苯甲醛、乙酸丙酯、L-(-)-甘油醛、2-乙氧基丙醇；2 g/L 聚賴氨酸處理中的乙基乙烯硫醚、丙酸正丙酯、乙酸異戊酯、甲酸異戊酯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、2,6-二叔丁基對苯二酚；這些不同的香氣物質使不同處理間香味特征有所差異。

表3 不同保鮮劑處理蜜桃的貯藏期特征香氣物質Table 3 Characteristic aroma substances of peach treated with different preservatives during storage

不同處理組的香氣物質中酯類物質含量比較大，所以蜜桃的主要香氣特征是酯類物質的甜香氣味[21]，而不同的處理又有其特有的香味特征，其中空白對照組的蜜桃主要是酯類物質，具有強烈的甜香氣味，其中含有淡淡的青香味[22]；1-MCP 處理組的蜜桃主要香氣物質種類相對較少，只表現為甜香氣味；1 g/L 聚谷氨酸處理組的蜜桃具有甜香氣味、淡淡的青香味和一些刺激性愉快氣味[22]；2 g/L 聚賴氨酸處理組的蜜桃具有清香、新鮮水果的甜香味、梨樣的酸甜味和強烈似柑橘的氣味[20]。

3 結論

本試驗利用頂空-氣相色譜-質譜聯用法測定了1-MCP、聚谷氨酸、聚賴氨酸三種保鮮劑處理的秦安蜜桃貯藏期香氣物質變化，結果表明不同保鮮劑均會推遲乙烯峰值出現的時間而延長蜜桃的貯藏時間，其中1-MCP處理組與聚谷氨酸處理組均推遲10 d，聚賴氨酸處理組推遲效果最明顯為14 d。不同保鮮劑會對貯藏期的秦安蜜桃產生不同的影響，使得香氣物質的種類較空白變得豐富，1-MCP 處理組、1 g/L 聚谷氨酸處理組和2 g/L 聚賴氨酸處理組的秦安蜜桃香氣物質分別比空白對照組增加了5 種、28 種和26 種。蜜桃貯藏期所測得的香氣物質主要為酯類、烯類、酸類、醇類、烷類等，其中，酯類物質含量最多，且不同保鮮劑均會使酯類物質的相對含量降低，其中聚賴氨酸處理組蜜桃中的酯類物質比空白對照組減少了16.16%，而其他香氣成分增加了18.95%，說明聚賴氨酸處理可促進果實在貯藏期香氣成分的合成，更有利于豐富蜜桃香味物質。本研究通過對貯藏期秦安蜜桃香氣成分的準確檢測，為秦安蜜桃保鮮方案的確立和評判提供數據支持，對于秦安蜜桃的貯藏保鮮研究也具有一定的參考價值。