葉春苗
遼陽職業技術學院(遼陽 111000)
南果梨產自遼南地區,是當地特色果品之一。南果梨果肉細膩多汁、酸甜可口、香氣宜人,而且對滋陰潤肺、清理血管垃圾、防止血小板聚集、防止心腦血管病癥有很顯著功效,一直以來深受人們喜愛。然而南果梨采摘后常溫貯藏期非常短,一般采摘后10 d左右食用品質最佳,之后果肉開始出現變軟、果實褐變、香氣減弱甚至腐爛的現象,使其失去商品價值,從而給經濟帶量巨大損失,同時也制約其發展。因此,研究南果梨貯藏保鮮方法仍然是科研工作重心。
當前對南果梨采后貯藏品質的研究首要在:南果梨果皮褐變、黑心機理和途徑;果實軟化機理及延緩軟化進程的方法;果實香氣成分組成、合成相關酶的研究,以及外源物質對冷藏后香氣恢復的機理方面。南果梨的保鮮方法研究較多,有化學保鮮劑保鮮、冷藏及氣調等方法。因此,對南果梨果實采后貯藏品質主要問題及保鮮方法進行歸納和綜述,以期為南果梨產業的研究和發展提供理論依據。
南果梨果實采后貯藏過程中果實的果皮和果心都會產生褐變現象。一般冷藏的南果梨果皮褐變現象多發生在果實成熟及軟化之前,而果心褐變則發生在果實過熟及軟化之后,并且褐變部位首先是果肉和果心,而非果皮。
果實褐變與酶活性有關,其中多酚氧化酶(PPO)促使酚類底物形成醌類化合物。通常,PPO和褐變底物在細胞中被分開。當發生異常生理變化,如非生物脅迫時,磷酸酯(PA)作為信使向下游傳輸信號,這個下游產品中的不飽和脂肪酸被氧化。脂肪氧化酶(LOX)可產生過氧化物、丙二醛(MDA)、自由基,導致膜損傷并加速膜脂降解。細胞膜質損傷被認為是貯藏后南果梨褐變最首要的原因。正丁醇在褐變中起著重要的抑制作用,可通過調節膜脂代謝緩解褐變的發展[1]。長期低溫脅迫誘導南果梨果皮組織膜脂的降解,改變膜脂組分與細胞膜結構的完整性,會導致果皮組織發生酶促褐變。冷藏南果梨出庫后常溫貯藏期間,果皮中膜脂過氧化作用加劇,酶類物質酶促褐變反應加劇,南果梨果皮細胞中能量代謝通路出現紊亂,細胞中能量出現虧缺,細胞在冷脅迫下提高抗性,證實能量代謝和膜質代謝與南果梨果皮褐變密切相關[2]。通過脯氨酸肽酶(PLD)抑制劑處理證明常溫下南果梨果心褐變與膜脂代謝密切相關,因此抑制膜脂降解,維持膜脂組分、膜系統結構與功能穩定性,對于緩解果心褐變的發生至關重要[3]。
低溫貯藏是最常用的水果和蔬菜的貯藏方式,但溫度下降到一定程度,將導致水果和蔬菜冷害,低溫貯藏后南國梨的香味和室溫成熟下有明顯削弱。主要原因是長期冷藏在一定程度上抑制南國梨酯香物質合成的關鍵酶活性和蛋白表達,從而影響酯香物質的合成,降低冷藏南果梨[4-5]的香氣品質。常溫貯藏南果梨的轉錄組分析表明,香氣形成過程中上調或下調的基因與脂肪酸代謝有關,包括脂肪酸降解、脂肪酸生物合成α-亞麻酸和亞油酸代謝[5]。
南果梨果實采后常溫貯藏時間短,很容易軟化,果實軟化是衰老的主要特征之一。果實貯藏時期軟化主要是由細胞壁薄厚、構成和細胞大小、形態等方面改變造成的。貯藏期間南果梨果實細胞膜和細胞壁在多聚半乳糖醛酸(內切)酶(PG)和磷酸單酯酶(PME)作用下降解,細胞壁纖維素逐漸減少,果膠溶解,從而使果實軟化衰老。研究發現硝普鈉能抑制多聚半乳糖醛酸反式消除酶、多聚半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶、果膠甲基反式消除酶的活力[6]。外源褪黑素通過抑制細胞壁降解酶的變化和乙烯釋放以保持較高的貯藏品質[7]。1-MCP處理南果梨能抑制果膠甲酯酶及淀粉酶活力、纖維素酶、多聚半乳糖醛酸酶增加,減緩可溶性果膠質量分數的增加,同時延緩纖維素、原果膠及淀粉質量分數的下降[8]。
程序降溫(LTC)處理是將果實通過逐漸降低貯藏溫度來逐漸適應低溫的過程。LTC的原理是將果實在略高于冷害溫度閾值誘導水果的耐受性,以延遲果實成熟和冷害,減少果實的冷害程度。結果表明,程序降溫確能有效抑制膜脂降解,減少膜脂對細胞膜的損傷,最終減緩南果梨果皮[9]的褐變。LTC處理可通過增加冷藏南果梨的能量,降低脂質過氧化程度,從而減輕果皮褐變的冷害癥狀[10]。程序降溫提高梨果實超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)等酶的活性,有效防止果實褐變[11]。
2.2.1 1 -甲基環丙烯(1-methylcyclopmpene,1-MCP)處理
1-CMP是一種有效的乙稀作用抑制劑,能夠競爭乙烯作用位點,在果蔬中被廣泛研究與應用。它主要通過抑制采后果蔬生理代謝速率,延緩果實品質下降速率。常溫下1-MCP處理果實能明顯抑制貨架期果心褐變,還可通過抑制南果梨后熟衰老進程,保持果實中能量供應并防止膜脂降解來達到緩解南果梨果皮褐變[12]。采用1-MCP結合貯前預熟處理也能明顯減緩冷藏南果梨常溫貨架其果皮和果柄褐變[13]。常溫條件下后熟7 d,用1-MCP處理可以有效延緩“南果梨”果實硬度的下降,同時較好地維持其內在品質,延長果皮由綠轉黃時間,且無果皮褐變情況的發生[14]。1-MCP處理可提高酶的活性與能量代謝有關,可緩解南果梨的冷害的發生[13]。
2.2.2γ-氨基丁酸處理
γ-氨基丁酸簡稱GABA,是一種天然非蛋白質氨基酸。它具有調節植物細胞對逆境的反應、提高對逆境的適應、提高抗氧化系統酶活力等作用。GABA能改善線粒體抗氧化系統并減少南果梨冷藏后果皮褐變,經GABA處理的果實褐變較慢,褐變指數較低[16]。經GABA處理的南果梨內源性GABA含量基因表達增加。此外在經過處理的梨中GABA處理增強線粒體抗氧化反應,貯藏180 d后線粒體結構保持不變,果皮完整,果皮褐變有效延緩[17]。
2.2.3 鈣處理
鈣是果蔬所必需的營養元素,對果蔬的生理代謝過程起著重要作用。南果梨采后應用鈣處理可有效提高貯藏品質。真空浸鈣能抑制南果梨呼吸作用和乙烯釋放,維持南果梨硬度和果皮葉綠素含量及延緩可溶性固形物升高[18]。4%和6%濃度鈣處理南果梨能有效抑制酚類物質降低,降低PPO活性,延緩SOD和CAT活性降低,維持DOD和CAT活性,延緩果實衰老。
氣調貯藏是通過調節貯藏空間氣體成分百分比,降低果蔬生理代謝,削弱自身營養消耗,達到延長貯藏時間的目的。適當的CO2濃度能提高南果梨貯藏品質,而CO2濃度過高則會導致果實受到傷害。研究發現箱式氣調能調節貯藏期間果實氣體組分,提高貯藏品質[19]。PVC保鮮膜包裝聯合10%的二氧化碳處理對南果梨褐變控制效果較好[20-21]。
2.4.1 茉莉酸甲酯(MeJA)處理
MeJA作為應用最廣泛的茉莉酸鹽,能夠影響茉莉酸防御途徑,刺激植物的防衛應激反應上調,從一定程度上恢復果實香氣。茉莉酸甲酯對香氣相關酯的產生有影響,南果梨香氣合成與乙烯生物合成和信號轉導密切相關[22]。MeJA能提高冷藏后南果梨乙烯釋放量,并且對乙烯合成關鍵酶ACS、ACO和其關鍵基因Pu ACS1、Pu ACO1起到正向調控作用。說明MeJA對冷藏抑制的果實香氣合成所依賴的乙烯途徑有著促進作用[23]。
2.4.2 外源鈣誘導
鈣是信號傳輸的第二信使,同時也是影響果實品質重要元素。鈣處理通過改變“南果梨”果實果皮的微觀結構和蠟質成分,增加了其香氣的釋放;鈣處理通過提高代謝底物(亞油酸、亞麻酸)的含量及ADH、PDC和LOX等酶的活性,從而提高果實香氣;還可以提高葡萄糖苷酶的活性,促進鍵合態香氣釋放,進而增進南果梨果實香氣。
南果梨品質優,營養價值高。但因采后貯藏期短、易褐變、組織軟化、香氣變淡等問題嚴重影響其經濟價值。經過近年來的研究,研究人員對南果梨采后品質問題有了一定了解。對南果梨采后褐變問題、組織軟化問題、香氣變淡方面進行闡述,并探討南果梨貯藏保鮮技術研究現狀。南果梨貯藏主要通過低溫貯藏和保鮮劑處理,然而南果梨褐變和香氣恢復蛋白質組學研究還不夠深入。因此,研究南果梨采后褐變機制和香氣恢復技術有助于促進南果梨產業發展。