NO處理對(duì)苦瓜采后貯藏品質(zhì)的影響

王紅偉，張帆，馬麗麗，鄭鄢燕，左進(jìn)華，王清，李玲

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300392；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與食品營(yíng)養(yǎng)研究所，北京 100097；3.果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097；4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蔬菜采后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097）

苦瓜（MomordicacharantiaL.）是一種葫蘆科植物，主要產(chǎn)于我國(guó)、印度及東南亞地區(qū)，由于其特殊的味道而被命名為苦瓜，多用于新鮮食用[1]。苦瓜中含有苦瓜皂苷，其在抗氧化、抗菌、抗炎等方面有顯著作用，此外，它還能提高人體的免疫力[2]。苦瓜的成熟衰老過(guò)程中往往伴隨著果肉組織軟化[3]、葉綠素的降解和新色素的生成[4]，并產(chǎn)生醛、醇、烯烴、烷烴等揮發(fā)性成分。同時(shí)，溫度對(duì)苦瓜果實(shí)影響明顯。當(dāng)在室溫下存放3～4 d 時(shí)，會(huì)出現(xiàn)果皮變黃、軟化和腐爛現(xiàn)象，從而影響其商品性[5]。苦瓜采后品質(zhì)保持技術(shù)的研究已取得一定進(jìn)展。低溫貯藏[6]、短波紫外線（short-wave ultraviolet-C，UV-C）輻照[7]等物理方法以及1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）[8]和褪黑素[5]處理等化學(xué)方法，可以減輕苦瓜采后貯藏期間品質(zhì)的劣變現(xiàn)象，但是更有效、更便捷、更經(jīng)濟(jì)的保鮮技術(shù)還有待研究。

一氧化氮（nitric oxide，NO）是調(diào)控果蔬生理和質(zhì)量的關(guān)鍵信號(hào)分子[9]。近年來(lái)，NO 在作物貯藏保鮮中作用得到日益關(guān)注。試驗(yàn)主要通過(guò)NO 氣體熏蒸或施用外源NO 供體硝普鈉（sodium nitroprusside，SNP）的方法以維持果蔬采后品質(zhì)[10]。研究表明，NO 能夠延緩冬棗[11]、臍橙[12]、黃瓜[13]、芒果[14]等果蔬的成熟軟化、增強(qiáng)抗病性等，從而提高果蔬的耐貯藏性、延長(zhǎng)貨架期。Barman 等[15]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)2 mmol/L SNP 處理后，能夠緩解荔枝果皮褐變，并延長(zhǎng)其保質(zhì)期。Qi 等[16]研究發(fā)現(xiàn)NO 處理通過(guò)維持細(xì)胞壁的完整性、抑制原果膠的降解和果膠甲基酯酶的表達(dá)來(lái)延緩采后水竹筍的軟化和木質(zhì)化。雖然已有對(duì)NO 處理保鮮作用的研究，但是關(guān)于NO處理對(duì)苦瓜采后貯藏品質(zhì)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

試驗(yàn)前期采用不同濃度的SNP 溶液處理苦瓜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.25 mmol/L 的SNP 浸泡處理能夠較好地維持苦瓜感官品質(zhì)。因此，在前期基礎(chǔ)上采用0.25 mmol/L的SNP 浸泡處理苦瓜果實(shí)，并置于（20±1）℃環(huán)境下貯藏，研究其對(duì)苦瓜果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響，以期為延緩苦瓜采后成熟衰老進(jìn)程提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

苦瓜：市售。選取色澤良好、大小一致和成熟度一致、無(wú)萎蔫、病蟲(chóng)害和機(jī)械傷的苦瓜果實(shí)。

0.03 mm 聚乙烯保鮮膜：北京華盾雪花塑料集團(tuán)有限責(zé)任公司；SNP：上海麥克林生化科技有限公司；愈創(chuàng)木酚：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉：天津市永晟精細(xì)化工有限公司；30%過(guò)氧化氫溶液、石英砂、硫代巴比妥酸、Trion X-100、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮、三氯乙酸：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；丙酮、乙醇、濃鹽酸、甲醇：天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司。所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

YP20002 型電子天平：余姚市金諾天平儀器有限公司；GY-2 型硬度計(jì)：浙江托普儀器有限公司；PAL-1手持糖度計(jì)：北京科創(chuàng)益宏科技有限公司；CR-300 色差計(jì)：日本Konica Minolta 公司；7820A 氣相色譜儀：美國(guó)安捷倫公司；HSS T3 Column/ BEH C8 Column 色譜柱：美國(guó)Waters 公司；UV-1800 紫外分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；TGL-16G-A 高速冷凍離心機(jī)：廣州晟龍實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 苦瓜果實(shí)的處理

將挑揀好的200 根苦瓜果實(shí)隨機(jī)分成兩組，每組100 根，分別為CK 組和SNP 組。將兩組苦瓜果實(shí)分別在去離子水和0.25 mmol/L SNP 溶液中浸泡20 min。將浸泡后的兩組苦瓜果實(shí)自然晾干2 h，用吸水紙擦干多余水分后分別裝入0.03 mm 的聚乙烯保鮮袋，折口置于（20±1）℃貯藏室中貯藏。分別于貯藏的第0、2、4、6、8 天取苦瓜測(cè)定感官評(píng)分、硬度、可溶性固形物含量、色澤（L*值、a*值、b*值）、乙烯釋放量；去掉苦瓜果實(shí)兩端、種子和瓤，將其切成小塊經(jīng)液氮速凍后，置于-80 ℃超低溫冰箱中保存，用于測(cè)定過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶等生理指標(biāo)。每組每次取出9 根苦瓜，3 根為一組，共3 組重復(fù)。

1.3.2 感官品質(zhì)的評(píng)定

參考董華強(qiáng)等[17]的方法評(píng)定苦瓜的感官品質(zhì)。由經(jīng)過(guò)已悉知苦瓜感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的10 名同學(xué)構(gòu)成評(píng)分小組，從CK 組和SNP 組各拿出9 根苦瓜果實(shí)分別從硬度、色澤和腐爛面積3 個(gè)方面，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，感官評(píng)分的結(jié)果取平均值。苦瓜的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 苦瓜果實(shí)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standards for sensory evaluation of bitter melon

1.3.3 色澤測(cè)定

使用色差計(jì)測(cè)定苦瓜果實(shí)的L*值、a*值、b*值，CK組和SNP 組各拿出3 根苦瓜，每根苦瓜重復(fù)測(cè)定3次，試驗(yàn)結(jié)果取平均值。

1.3.4 硬度和可溶性固形物含量的測(cè)定

采用硬度計(jì)在苦瓜果實(shí)表面比較平坦、光滑的中間部位選擇3 個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，探頭（直徑0.8 cm）以均勻速度穿透苦瓜果實(shí)表皮深度1 cm，并記錄硬度計(jì)上所記錄的最大數(shù)值為果實(shí)的硬度，硬度的單位為N，測(cè)量結(jié)果取平均值。

使用手持式的糖度計(jì)，取苦瓜中心部分的果肉，對(duì)可溶性固形物含量進(jìn)行測(cè)量，對(duì)每個(gè)果實(shí)測(cè)量3 次，取平均值。

1.3.5 乙烯釋放量的測(cè)定

通過(guò)趙雅琦等[18]的方法測(cè)定乙烯釋放量，將完整苦瓜果實(shí)在具有抽氣孔的密閉容器中放置2 h，從頂空中抽出1 mL 氣體，并將其注入到氣相色譜儀中，儀器設(shè)置：載氣壓力0.5 MPa，氮?dú)饬髁?0 mL/min；輔助氣壓力0.4 MPa，氫氣流量50 mL/min；空氣壓力0.4 MPa，流量550 mL/min；進(jìn)樣器溫度100 ℃，柱溫60 ℃；檢測(cè)室溫度200 ℃，進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣，1 min 后打開(kāi)分流閥。每個(gè)組固定取出9 根苦瓜，3 根為一組，共3 組重復(fù)。最后根據(jù)峰面積與濃度線性公式關(guān)系分析計(jì)算出苦瓜乙烯釋放量，單位為μL/（kg·h）。

1.3.6 葉綠素、總酚、類(lèi)黃酮的測(cè)定

葉綠素、總酚和類(lèi)黃酮參考曹建康等[19]方法測(cè)定。每克組織分別以在325、280 nm 波長(zhǎng)處的吸光度表示類(lèi)黃酮和總酚的含量。

1.3.7 相關(guān)抗氧化酶活性的測(cè)定

采用曹建康等[19]的方法測(cè)定苦瓜果實(shí)中過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）、過(guò)氧化氫酶（catalase，CAT）、抗壞血酸過(guò)氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活性。以每克苦瓜樣品在470 nm 波長(zhǎng)處吸光度每分鐘變化增加1 時(shí)為一個(gè)POD 酶活性單位（U）；每克苦瓜樣品分別在240 nm 和290 nm 波長(zhǎng)處吸光度每分鐘變化0.01 時(shí)為一個(gè)CAT 或APX 酶活性單位（U）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 26 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，Duncan’s 多重比較進(jìn)行顯著性分析，其中P＜0.05 表示差異顯著，P＜0.01 表示差異極顯著；使用Origin 2019 作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 SNP 處理對(duì)苦瓜感官品質(zhì)的影響

SNP 處理對(duì)苦瓜感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。

圖1 SNP 處理對(duì)苦瓜感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of SNP treatment on sensory quality of bitter melon

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，未處理的苦瓜果實(shí)出現(xiàn)了明顯的黃化現(xiàn)象，第4 天黃化面積達(dá)到1/3，并有大面積腐敗，苦瓜果實(shí)表面無(wú)光澤感，苦瓜成熟度過(guò)高而炸裂；而SNP 組貯藏第4 天時(shí)，苦瓜的表皮只是略微發(fā)黃，與CK組相比，黃化程度顯著緩解，果實(shí)依然有光澤感，無(wú)腐爛現(xiàn)象發(fā)生。由圖1 可知，兩組的感官評(píng)分隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低。在整個(gè)貯藏期間，SNP 組的苦瓜感官評(píng)分均高于CK 組，尤其貯藏2 d 后，兩組的感官評(píng)分差異極顯著（P＜0.01）。貯藏至第8 天時(shí)，CK 組的感官評(píng)分已下降至4.6，而經(jīng)SNP 處理的苦瓜感官評(píng)分為6.9，處于較為新鮮的狀態(tài)，結(jié)果表明SNP 處理能夠有效保持苦瓜果實(shí)的外觀品質(zhì)，維持其良好的商品性。

2.2 SNP 處理對(duì)苦瓜色澤的影響

顏色是苦瓜果實(shí)成熟衰老進(jìn)程中最直觀的品質(zhì)指標(biāo)[20]。SNP 處理對(duì)苦瓜果實(shí)色澤的影響見(jiàn)圖2。

圖2 SNP 處理對(duì)苦瓜色差L*值、a*值、b*值的影響Fig.2 Effect of SNP treatment on L*，a*and b*of bitter melon

已有研究表明，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，苦瓜果實(shí)的a*值、b*值和L*值迅速發(fā)生變化，其中a*值増加表示綠色變淡，紅色加強(qiáng)；b*值增大表示黃色變強(qiáng)，藍(lán)色變?nèi)酰籐*值降低表示亮度減弱[21]。由圖2A 可知，在整個(gè)貯藏期間，CK 組和SNP 組的L*值均呈下降趨勢(shì)，但SNP 組比CK 組下降得緩慢，說(shuō)明SNP 處理能很好地維持苦瓜的亮度。由圖2B、2C 可知，a*值在貯藏期間的變化趨勢(shì)與b*值的變化趨勢(shì)基本一致。SNP 組苦瓜a*值的上升速率較CK 組平緩，且CK 組明顯高于SNP 組，說(shuō)明SNP 處理可以較好地維持苦瓜的翠綠色，延緩苦瓜的黃化；貯藏4～8 d 時(shí)，CK 組苦瓜的b*值迅速上升，且上升速率高于SNP 組，貯藏至第8 天時(shí)，CK 組的b*值與SNP 組相比增加了6.5 倍，具有極顯著差異（P＜0.01）。結(jié)果表明，SNP 處理對(duì)維持苦瓜的色澤具有良好的效果。

2.3 SNP 處理對(duì)苦瓜乙烯釋放量、硬度和可溶性固形物含量的影響

SNP 處理對(duì)苦瓜乙烯釋放量、硬度和可溶性固形物含量的影響見(jiàn)圖3。

圖3 SNP 處理對(duì)苦瓜乙烯釋放量、硬度、可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effect of SNP treatment on ethylene release，hardness and soluble solids of bitter melon

苦瓜為具有呼吸躍變的果實(shí)[22]，其生理功能受乙烯的影響較大。乙烯是加速果實(shí)成熟老化和軟化的主要因素，它在果實(shí)后熟軟化的過(guò)程中起到非常關(guān)鍵的作用[22]。由圖3A 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，CK 組和SNP 組的乙烯釋放量呈上升趨勢(shì)。貯藏第0～4 天時(shí)，平緩上升，且SNP 組顯著低于CK 組（P＜0.05）。在第4 天乙烯釋放量增長(zhǎng)速率上升，貯藏至第6 天時(shí)，CK 組和SNP 組的乙烯釋放量差異極顯著（P＜0.01）。貯藏至第8 天，SNP 組的乙烯釋放量為0.25 μL/（kg·h），而CK組乙烯釋放量為0.50 μL/（kg·h），是SNP 組的兩倍。本試驗(yàn)結(jié)果表明，SNP 處理降低了乙烯釋放量，與Han等[23]用NO 處理桃果實(shí)的試驗(yàn)結(jié)果一致，由此說(shuō)明NO處理能有效抑制乙烯釋放量、延緩果實(shí)采后成熟衰老。

硬度是判斷果實(shí)是否軟化變質(zhì)的重要生理指標(biāo)之一[24]。由圖3B 可知，CK 組和SNP 組兩組的苦瓜硬度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低，并且經(jīng)SNP 處理的苦瓜硬度在貯藏期間均高于CK 組。在貯藏第8 天時(shí)，CK 組的苦瓜硬度下降了60.3%，而SNP 處理后的苦瓜下降了42.1%。綜上，SNP 處理可能通過(guò)抑制乙烯的釋放來(lái)延緩苦瓜果實(shí)的軟化，從而維持苦瓜果實(shí)較高的硬度。

果蔬在成熟過(guò)程中，可溶性固形物含量可以很好地反映果蔬的成熟程度和品質(zhì)狀況。由圖3C 可知，兩組苦瓜的可溶性固形物含量在整個(gè)貯藏期間呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，但兩組苦瓜的可溶性固形物含量與采收時(shí)相比是增加的，且SNP 組的可溶性固形物含量始終高于CK 組（P＜0.01）。貯藏至第8 天，CK 組苦瓜的可溶性固形物含量上升了9.09%，而SNP 組的可溶性固形物含量上升了19.9%。因此，SNP 處理可較好地保持苦瓜果實(shí)的可溶性固形物含量，維持苦瓜果實(shí)較好的貯藏品質(zhì)。

2.4 SNP 處理對(duì)苦瓜葉綠素、總酚和類(lèi)黃酮的影響

SNP 處理對(duì)苦瓜葉綠素、總酚和類(lèi)黃酮的影響見(jiàn)圖4。

圖4 SNP 處理對(duì)苦瓜葉綠素含量、類(lèi)黃酮含量、總酚含量的影響Fig.4 Effect of SNP treatment on chlorophyll，total phenols and flavonoids of bitter melon

果實(shí)所呈現(xiàn)的各種顏色均受色素影響，色素由葉綠素、花青素等成分組成，葉綠素主要是葉綠素a 和葉綠素b，呈綠色[25]。由圖4A 可知，CK 組和SNP 組苦瓜的葉綠素含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)。在貯藏至第4 天，SNP 組葉綠素含量的下降速率趨勢(shì)比CK 組下降速率趨勢(shì)平緩；在貯藏第4～8 天，CK 組變化趨于平緩，且貯藏第8 天的SNP 組葉綠素含量是CK 組的1.67 倍，兩組差異極顯著（P＜0.01），表明SNP處理有效延緩了葉綠素的降解從而延緩苦瓜果實(shí)的黃化。

植物中的類(lèi)黃酮和酚類(lèi)物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化活性，能延緩果蔬衰老[26]。由圖4B、圖4C 可知，類(lèi)黃酮含量和總酚含量在整個(gè)貯藏期間的變化與葉綠素含量基本一致。在整個(gè)貯藏期間，SNP 組的類(lèi)黃酮含量一直極顯著高于CK 組（P＜0.01）。CK 組和SNP 組的類(lèi)黃酮含量均呈逐漸下降的趨勢(shì)，但SNP 組在貯藏4 d后的下降速率趨于平緩。至貯藏期結(jié)束時(shí)，CK 組、SNP 組類(lèi)黃酮含量分別下降了72.8%和56.1%；而CK組、SNP 組總酚含量分別下降了58.0% 和42.0%。有研究表明，柑橘果實(shí)中總酚和類(lèi)黃酮物質(zhì)含量在貯藏后期會(huì)因果實(shí)衰老和失水而減少[27]。而在本試驗(yàn)中經(jīng)NO 處理后的苦瓜果實(shí)中總酚和類(lèi)黃酮含量顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明NO 處理能夠在苦瓜貯藏過(guò)程中通過(guò)提高總酚和類(lèi)黃酮含量來(lái)增強(qiáng)抗氧化能力、延緩衰老。

2.5 SNP 處理對(duì)苦瓜抗氧化酶活性的影響

SNP 處理對(duì)苦瓜抗氧化酶活性的影響見(jiàn)圖5。

圖5 SNP 處理對(duì)苦瓜POD、CAT、APX 活性的影響Fig.5 Effect of SNP treatment on POD，CAT and APX activities of bitter melon

POD 是果蔬體內(nèi)普遍存在的一種重要的氧化還原酶，能夠清除細(xì)胞體內(nèi)的活性氧[28]。由圖5A 可知，兩組苦瓜果實(shí)的POD 活性呈先上升后下降的趨勢(shì)。貯藏第2 天時(shí)，兩組的POD 活性均達(dá)到峰值，且SNP組的POD 活性始終高于CK 組。貯藏2 d 后，CK 組和SNP 組POD 活性快速下降，而SNP 組4 d 后下降趨勢(shì)較于平緩。與王云香等[13]用外源NO 處理黃瓜POD活性變化趨勢(shì)相似，結(jié)果表明SNP 處理在采后貯藏過(guò)程中維持了苦瓜較高的POD 活性。

CAT 是一種能夠清除果蔬組織中活性氧的重要抗氧化酶，它可將過(guò)氧化氫分解成水和氧氣，消除過(guò)氧化氫對(duì)果蔬組織帶來(lái)的危害[29]。由圖5B 可知，兩組苦瓜的CAT 活性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈先上升后下降趨勢(shì)，而且SNP 組的CAT 活性始終高于CK 組（P＜0.01）；貯藏第2 天時(shí)，CAT 活性達(dá)到高峰。與第0 天相比，CK 組和SNP 組的CAT 活性分別增加了26.9% 和49.3%。貯藏超過(guò)2 d 后，CK 組和SNP組的CAT 活性快速下降，貯藏4 d 后，兩組的CAT 活性下降趨勢(shì)趨于平緩。貯藏第8 天時(shí)，CK 組和SNP組的CAT 活性分別為1.40 U/g 和2.78 U/g。因此，SNP 處理能通過(guò)維持CAT 活性和苦瓜的抗氧化能力、減輕苦瓜在衰老過(guò)程中的損害，以延長(zhǎng)苦瓜的貨架期。

APX 與CAT 協(xié)同作用以減輕過(guò)氧化對(duì)果蔬的損傷[30]。由圖5C 可知，在苦瓜貯藏期間，兩組的APX 活性均呈先上升后下降趨勢(shì)。貯藏第2 天時(shí)，CK 組和SNP 組的APX 活性均達(dá)到峰值，分別為2.24 U/g 和2.37 U/g；貯藏2～8 d 時(shí)，分別迅速下降至1.49 U/g 和1.70 U/g，SNP 組在2～8 d APX 活性下降速率明顯低于CK 組。綜上所述，SNP 處理可維持苦瓜的APX 活性，從而保持貯藏期間苦瓜果實(shí)的抗氧化能力。

在整個(gè)貯藏期間，NO 處理苦瓜的POD、CAT、APX活性均高于CK 組，這與Zhao 等[31]的研究結(jié)果一致。因此，NO 能有效地降低苦瓜氧化應(yīng)激反應(yīng)，有利于保護(hù)膜結(jié)構(gòu)，從而延緩其老化過(guò)程。

3 結(jié)論

研究表明，NO 可在一定程度上維持苦瓜采后生理品質(zhì)。NO 處理能夠有效保持苦瓜果實(shí)的外觀品質(zhì)，維持其良好的商品性。NO 處理顯著減少苦瓜果實(shí)乙烯的生成和葉綠素降解，進(jìn)而延緩苦瓜果實(shí)硬度的下降和黃化。另外，經(jīng)NO 處理的苦瓜果實(shí)其抗氧化物質(zhì)（總酚、類(lèi)黃酮）的含量和抗氧化酶活性（POD、APX、CAT）也相對(duì)保持較高。該方法應(yīng)用方便，成本較低，存在應(yīng)用潛力，更適于苦瓜的貯藏保鮮。因此，NO 處理為延緩苦瓜果實(shí)采后衰老研究提供新思路，對(duì)苦瓜采后保鮮貯藏具有重要的指導(dǎo)意義。