γ-氨基丁酸和1-甲基环丙烯复合熏蒸处理对甜柿贮藏品质的影响

任会会,焦旋,张立新*

(山西农业大学 食品科学与工程学院,山西 太原,030031)

摘 要 为探究γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)和1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理对甜柿果实贮藏品质的影响,该试验以‘阳丰’甜柿为试材,分别采用20 mmol/L GABA溶液和1 μL/L 1-MCP进行单独和复合熏蒸处理后,置于(0±0.5) ℃、相对湿度(90±5)%的条件下贮藏90 d。结果表明,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理均显著降低了甜柿果实的冷害指数,在贮藏90 d时,各处理的冷害指数分别为64%、13%和5%,显著低于对照组(87%)。此外,各处理有效抑制了柿果实呼吸速率和乙烯释放速率的上升,减缓了亮度(L*值)、色度角(h°值)的下降和色度a*值的上升,并保持了甜较高的硬度、出汁率和可溶性固形物含量;同时各处理减缓了相对电导率的上升,抑制了丙二醛和过氧化氢含量的积累,降低了多酚氧化酶和脂氧合酶活力,保持了膜完整性,进而提升了果实抗冷性。其中GABA+1-MCP复合处理对甜柿果实品质的保持和冷害的抑制效果要优于单一处理。因此,GABA+1-MCP复合熏蒸处理可提升甜柿的贮藏品质,该研究结果可为甜柿的采后保鲜提供技术参考。

关键词 甜柿;γ-氨基丁酸;1-甲基环丙烯;熏蒸;冷害;贮藏品质

‘阳丰’甜柿属于完全甜柿,其果肉细腻,口感甜脆,在我国种植范围较广[1]。‘阳丰’是典型的呼吸跃变型果实,在室温环境下易软化,不耐贮运。低温贮藏可减缓果实的软化进程,但甜柿为冷敏性果实,在15 ℃以下的低温条件易发生冷害,表现为果实硬度骤降、果皮褐变、果肉褐变及凝胶化等症状,并主要发生在从低温转移到常温货架期间,严重影响果实的品质和商品价值,致使每年的经济损失较大[2-3]。因此,开发有效的甜柿冷害防控保鲜技术,对甜柿产业的发展具有重要的意义。

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),是天然存在于动植物体内的一种四碳非蛋白氨基酸,具有天然、安全、高效、成本低的特点,且能提高植物对逆境的适应性,因此近年来在果蔬采后保鲜方面应用广泛[4-5]。已有研究表明,施用外源GABA可增强‘Karaj’柿[6]对低温胁迫的抗性,延缓冷害的发生并提升果实贮藏品质。1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene, 1-MCP)是一种有效的乙烯抑制剂,可以与乙烯受体竞争性结合从而显著延缓果蔬成熟衰老进程,保持果实的风味品质并延长保鲜期[7-8]。已有研究表明,1-MCP处理能够抑制‘Rojo Brillante’柿[9]、‘富有’甜柿[10]、‘阳丰’甜柿[1]等果实呼吸速率和乙烯释放速率的上升,减少果实冷害的发生,改善果实的贮藏品质。近年来,很多研究者还发现,1-MCP与其他保鲜技术的复合使用,能结合不同物质的生理调节作用,进一步提升柿果的保鲜效果。例如1-MCP与低O2/高CO2气调[11-12]、草酸[3]、褪黑素[13]联合使用都可显著减轻柿果实冷害,维持果实更好的品质。但是,目前还未有在‘阳丰’甜柿上复合使用1-MCP和GABA的研究报道。

雾化熏蒸技术是近年来新兴的水果保鲜技术,其工作原理是利用超声雾化装置将保鲜剂雾化为微米级的小液滴,再借助熏蒸装置使雾化后的小液滴均匀分散在果实表面,促进果实对保鲜剂的吸收,以此达到贮藏保鲜的目的[14]。相较于浸泡、喷洒等传统保鲜方式,雾化熏蒸技术具有操作便捷、节约成本、处理量大、便于吸附等优势,更利于果实对保鲜剂的吸收,因此在果蔬采后保鲜方面应用前景广阔[14-15]。目前,该技术已在冬枣[14]、杏果[15]、石榴[16]等水果上得到应用,均显著改善了果实贮藏品质。

因此,本文以‘阳丰’甜柿为试材,采用GABA和1-MCP的熏蒸处理,研究其对甜柿贮藏品质的影响,以期为甜柿贮藏保鲜技术的发展提供新的技术理论。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘阳丰’甜柿采自山西省运城市临猗县一管理良好的果园,果实外表转黄时进行采收,采收后当天运回山西省农科院保鲜所采后生理实验室,选择大小均等、成熟度一致、无病虫害、无机械损伤的果实为试验材料。

γ-氨基丁酸、石英砂、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸、冰乙酸、乙酸钠、聚乙二醇6000、聚乙烯吡咯烷酮、曲拉通X-100、邻苯二酚、亚油酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;1-甲基环丙烯,山东奥维特生物科技有限公司;过氧化氢试剂盒,南京建成生物工程研究所。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

PARI BOY SX雾化器,德国PARI GmbH公司;BTI 300生化培养箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;CR-400色差仪,日本Minolta公司;F-900便携式O2/CO2分析仪,美国Felix公司;GC-14A气相色谱仪,日本岛津公司;TA-XT plus质构仪,英国Stable Micro Systems公司;PAL-1手持糖度计,日本东京Atago公司;DDS-307A电导率仪,上海仪电科学仪器股份有限公司;Ultrospec 2000紫外可见分光光度计,英国PharmacicBiotech(Biochrom)公司;A11 basic液氮研磨仪,德国IKA公司。

1.3 实验方法

1.3.1 采后处理

将甜柿果实随机均分为4组,分别为对照组(CK)、GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理组,每组用果30 kg,每组设定3个重复,分别放置于带风扇的密闭熏蒸装置中,并在每个熏蒸装置中放入雾化器。

a)CK组:使用蒸馏水室温熏蒸20 min,待果实晾干后放入内衬有0.02 mm保鲜袋(PE)的周转箱中(10 kg/箱),在室温下密封扎口放置24 h;b)GABA处理组:使用20 mmol/L GABA溶液室温熏蒸20 min,待果实晾干后放入内衬有0.02 mm保鲜袋(PE)的周转箱中(10 kg/箱),在室温下密封扎口放置24 h;c)1-MCP处理组:使用蒸馏水室温熏蒸20 min,待果实晾干后,使用1 μL/L 1-MCP在1 m3密封箱中室温熏蒸24 h,熏蒸完成后转入内衬有0.02 mm保鲜袋(PE)的周转箱中(10 kg/箱);d)GABA+1-MCP处理组:使用20 mmol/L GABA溶液室温熏蒸20 min,待果实晾干后使用1 μL/L 1-MCP在1 m3密封箱中室温熏蒸24 h,熏蒸完成后转入内衬有0.02 mm保鲜袋(PE)的周转箱中(10 kg/箱)。

以上处理好的果实均放置于(0±0.5) ℃,相对湿度(90±5)%的冷库中贮藏90 d,并于每10 d取样和测定相关指标的变化。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 冷害指数和果皮颜色的测定

冷害指数参考ZHAO等[17]的方法,根据果实果皮和果肉的褐变面积占果实总表面积的比例,将冷害指数划分为4级:0级,无冷害症状;1级,冷害面积小于25%;2级,冷害面积占比为25%~50%;3级,冷害面积占比为50%~75%;4级,冷害面积大于75%。按公式(1)计算冷害指数:

冷害指数

(1)

果皮颜色使用色差仪进行测定,在果实赤道面选取相对的2点,测定L*a*b*值,根据公式(2)计算色度角h°值,单位以度(°)表示:

(2)

1.3.2.2 硬度、可溶性固形物(soluble solid cotent,SSC)和出汁率的测定

硬度:使用质构仪测定果实赤道面相对两点的硬度,探头直径为5 mm,单位以牛顿(N)来表示。

SSC:使用手持糖度计测定果实SSC,以%表示。

出汁率:参考李佳颖[18]的方法,取10 g果肉于研钵中研磨成浆,称重记为m1,以8 000 r/min离心10 min,取上清液称重,记为m2,m2/m1的比值即为出汁率,单位以%表示。

1.3.2.3 呼吸速率和乙烯释放速率的测定

参考陈熙等[19]的方法,每次重复取6个果,放入5.5 L保鲜盒中,0 ℃密封4 h,采用F-900便携式O2/CO2分析仪测定甜柿果实呼吸速率,单位以mg/(kg·h)表示。

参考JIAO等[13]的方法,每次重复取6个果,放置于3 L密闭容器中,0 ℃密封4 h,吸取1 mL气体,采用气相色谱仪测定甜柿果实的乙烯释放速率,单位以μL/(kg·h)表示。

1.3.2.4 相对电导率、丙二醛(malondialdehyde, MDA)和H2O2含量的测定

参考ZHAO等[17]的方法,从每个处理中随机选取9个果,用打孔器在果实赤道部位取直径为10 mm的果肉样品,切成2 mm厚的小圆片,取10片放入锥形瓶中,加40 mL超纯水,用电导率仪测定煮沸前溶液的电导率γ0和煮沸后溶液的电导率γ1,单位以%表示,按公式(3)计算相对电导率:

相对电导率

(3)

取1 g冷冻甜柿果肉粉末,参考曹建康等[20]描述的硫代巴比妥酸法测定MDA含量,单位以nmol/g表示。

采用植物H2O2检测试剂盒测定H2O2含量,单位以μmol/g表示。

1.3.2.5 多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和脂氧合酶(lipoxygenase, LOX)活力的测定

PPO活力的测定参照MOLLA等[21]的方法,以每克柿果实鲜样每分钟吸光度变化0.01时定义1个酶活力单位,单位以U/g表示。

LOX活力的测定参照LI等[3]的方法,以每克柿果实鲜样每分钟吸光度变化0.01时定义1个酶活力单位,单位以U/g表示。

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel 2019软件整理试验数据,Origin 2024软件作图,IBM SPSS 27.0中的单因素方差分析进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对甜柿果实冷害指数和果皮色度的影响

甜柿的冷害症状表现为果肉褐变。如图1和图2-a所示,在贮藏30 d后,对照果实开始出现冷害症状,其果实横切面和纵切面均出现褐变。随着贮藏时间的延长,对照果实的冷害症状越来越严重,到贮藏末期,果肉全部褐变。与对照组相比,经GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理的果实冷害指数较低,差异显著(P<0.05)。其中,经GABA处理的果实在贮藏40 d时出现冷害症状,经1-MCP和GABA+1-MCP处理的果实在贮藏50 d后出现冷害症状,且只有GABA+1-MCP处理的果实症状最轻,说明复合处理有效延缓了甜柿的冷害。

a-甜柿外观;b-甜柿横切面;c-甜柿纵切面

图1 GABA、1-MCP单独及复合处理对冷藏甜柿果实外观的影响

Fig.1 Effect of GABA, 1-MCP, and their combination on appearance in sweet persimmon fruits during refrigeration

a-冷害指数;b-L*值;c-a*值;d-h°值

图2 GABA、1-MCP单独及复合处理对冷藏甜柿果实冷害指数、果皮L*值、a*值和h°值的影响

Fig.2 Effect of GABA, 1-MCP, and their combination on chilling injury index, L*value, a* value, and h° value of pericarp in sweet persimmon fruits during refrigeration

注:不同小写字母表示不同处理之间差异显著(P<0.05)(下同)。

如图2-b所示,复合处理在保持果实亮度方面效果较为显著(P<0.05),1-MCP处理与GABA处理相比效果较好,而对照组与前3组处理相比L*值最低。如图2-c所示,在整个贮藏期间,a*值随贮藏时间的延长呈逐渐上升的趋势,在0~40 d上升较为迅速。GABA、I-MCP和GABA+1-MCP复合处理的a*值显著(P<0.05)低于对照组,复合处理果实a*值显著(P<0.05)低于其他处理组。h°值为色度角,它的大小可反映果实由绿转黄再转红的过程,120°为绿色,60°为黄色,0°为红色。如图2-d所示,各处理组和对照组柿果实的h°值均呈逐渐下降的趋势,表示果实有转色的迹象,其中处理组显著高于对照组果实h°值。1-MCP处理组果实h°值始终高于GABA处理组,两者差异显著(P<0.05)。GABA+1-MCP复合处理果实h°值除在贮藏10 d时低于1-MCP处理组外,皆高于1-MCP处理组,两者差异不显著。上述结果表明GABA+1-MCP处理可显著减缓柿果实色泽的转化,抑制果实褐变的发生,从而保持果实良好的外观品质。

2.2 不同处理对甜柿果实呼吸速率和乙烯释放速率的影响

如图3-a所示,各处理组和对照组果实呼吸速率均呈先上升后下降的趋势,且对照组呼吸速率显著(P<0.05)高于3个处理组。在贮藏末期,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理组果实呼吸速率较对照组分别低(28.3±0.20)%、(18.50±0.18)%和(36.51±0.21)%,其中GABA+1-MCP复合处理低于其他处理组和对照组,并与对照组差异显著(P<0.05),说明复合处理可抑制柿果呼吸速率的增长。

a-呼吸速率;b-乙烯释放速率

图3 GABA、1-MCP单独及复合处理对冷藏甜柿果实呼吸速率和乙烯释放速率的影响

Fig.3 Effect of GABA, 1-MCP, and their combination on respiration rate and ethylene production in sweet persimmon fruits during refrigeration

如图3-b所示,柿果实乙烯释放速率随贮藏时间的延长大致呈先上升后下降的趋势。对照组果实在贮藏30 d时乙烯达到峰值(0.073±0.002) μL/(kg·h),且显著(P<0.05)高于各处理组。GABA处理和1-MCP处理的果实在贮藏40 d时达到峰值,分别为(0.062±0.001)、(0.043±0.002) μL/(kg·h),相比对照组,2个处理组果实的乙烯释放高峰推迟了10 d且低于对照组。GABA+1-MCP复合处理的果实在贮藏50 d时达到峰值(0.038±0.001) μL/(kg·h),其乙烯释放高峰推迟了20 d,低于对照组和GABA、1-MCP处理组。在整个贮藏期,复合处理都低于对照组和2个处理组,说明复合处理可显著降低柿果实的乙烯释放速率。

2.3 不同处理对甜柿果实硬度、SSC和出汁率的影响

如图4-a所示,对照组果实硬度由贮藏初期的(25.84±0.28) N迅速降至贮藏末期的(16.49±0.35) N,且均低于处理组。GABA处理组果实硬度在贮藏期前40 d低于1-MCP处理组,但在50~90 d均高于1-MCP处理组。GABA+1-MCP复合处理优于前3种处理,其处理组果实硬度显著(P<0.05)高于对照组,但在贮藏前期与GABA处理组和1-MCP处理组差异不显著。以上结果表明复合处理能够有效延缓甜柿硬度的下降速度。

a-硬度;b-SSC;c-出汁率

图4 GABA、1-MCP单独及复合处理对冷藏甜柿果实硬度、SSC、出汁率的影响

Fig.4 Effect of GABA, 1-MCP, and their combination on firmness, SSC, and juice yield in sweet persimmon fruits during refrigeration

如图4-b所示,各处理果实SSC在贮藏期间整体呈先上升后下降的趋势,并在40 d时达到顶峰,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理组SSC均高于对照组。1-MCP处理组果实SSC除在贮藏期20~40 d低于对照组,其他时期都始终高于对照组。GABA处理优于1-MCP处理,低于GABA+1-MCP复合处理,说明复合处理对SSC的维持起一定作用。

如图4-c所示,各处理组出汁率在贮藏期间呈逐渐下降的趋势,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理组出汁率均高于对照组。在贮藏末期,对照组、GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理组的出汁率分别为(28.90±0.70)%、(29.90±0.67)%、(32.50±0.59)%和(35.30±0.80)%,1-MCP处理和GABA+1-MCP复合处理皆高于GABA处理,且GABA+1-MCP复合处理组出汁率最高,与对照组和GABA处理组相比差异显著(P<0.05)。

2.4 不同处理对甜柿果实相对电导率、MDA和H2O2含量的影响

相对电导率和MDA分别代表果实膜渗透率和膜脂过氧化的程度。如图5-a和5-b所示,各组柿果实的相对电导率和MDA含量随贮藏时间的延后呈不断上升趋势,尤以对照组果实相对电导率和MDA含量上升最为迅速,且始终高于另外3个处理组,分别在贮藏40 d和30 d时与各处理组有显著(P<0.05)差异。经1-MCP处理的果实相对电导率和MDA含量在贮藏期10~30 d高于GABA处理组果实,在贮藏40 d至贮藏末期都低于GABA处理组,但两者差异不显著。GABA+1-MCP处理组果实相对电导率和MDA含量始终低于GABA和1-MCP处理组,表明复合处理可有效抑制柿果实冷藏期间相对电导率的和MDA含量的增长。

a-相对电导率;b-MDA;c-H2O2

图5 GABA、1-MCP单独及复合处理对冷藏甜柿果实相对电导率、MDA含量和H2O2含量的影响

Fig.5 Effect of GABA, 1-MCP, and their combination on electrolyte leakage, MDA, and H2O2 content in sweet persimmon fruits during refrigeration

如图5-c所示,各处理组和对照组柿果实H2O2含量整体呈先上升后下降再上升的趋势。对照组果实的H2O2含量最先到达峰值(3.48±0.08) mmol/g,且显著(P<0.05)高于3个处理组。GABA处理组果实H2O2含量在贮藏期30 d至末期高于1-MCP处理组,两者差异不显著,但与GABA+1-MCP复合处理组相比,GABA处理组果实H2O2含量在贮藏期20 d 至末期显著(P<0.05)高于GABA+1-MCP复合处理。1-MCP处理组果实H2O2含量始终高于GABA+1-MCP复合处理组,两者差异显著(P<0.05)。结果表明GABA+1-MCP复合处理可显著抑制H2O2含量的积累。

2.5 不同处理对甜柿果实PPO、LOX活力的影响

如图6-a所示,各处理组和对照组柿果实PPO活力大致呈先上升后下降再上升的趋势。与对照组相比,各处理组均有效抑制了柿果实PPO活力的积累。GABA处理组果实PPO活力除冷藏20 d外皆低于对照组,两者差异不显著。1-MCP处理除在贮藏期10 d外始终低于对照和GABA处理,与对照组差异显著(P<0.05),但在贮藏期20 d时始终高于GABA+1-MCP复合处理组果实PPO活力,说明复合处理可显著抑制PPO活性积累。

a-PPO;b-LOX

图6 GABA、1-MCP、GABA+1-MCP处理对冷藏甜柿果实PPO活力和LOX活力的影响

Fig.6 Effect of GABA, 1-MCP, and their combination on PPO and LOX activities in sweet persimmon fruits during refrigeration

如图6-b所示,对照组柿果实LOX活力于贮藏30 d时最先达到峰值(8.37±0.12) U/g。相较对照组,GABA处理推迟10 d出现LOX活力高峰,且其处理的LOX活力均低于对照组,两者在贮藏期30 d后差异显著(P<0.05)。1-MCP和GABA+1-MCP处理与对照组相比推迟20 d出现LOX活力高峰,2个处理组LOX活力除贮藏第50 d外均低于GABA处理,尤以GABA+1-MCP复合处理酶活力最低。1-MCP处理与GABA处理在贮藏50 d前差异显著(P<0.05),GABA+1-MCP复合处理与GABA处理差异显著(P<0.05),与1-MCP处理差异不显著。上述结果表明,复合处理可显著抑制LOX活力累积。

3 结论与讨论

冷害是严重影响低温敏感型水果贮藏品质的生理病害,且不同水果的冷害症状不同,如芒果的冷害表现为果面凹陷变色,果实不能正常后熟[22];血橙发生枯水症[23];桃、香蕉等出现果肉褐变[24-25];猕猴桃果肉木质化等[26]。对于‘阳丰’甜柿,其典型的冷害症状为果皮、果肉褐变[3,17]。本研究中,对照组和处理组柿果实的外观表现均符合冷害症状发生特点,但相较于对照组,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理组均可显著减缓柿果实的冷害进程,降低冷害指数,尤以GABA+1-MCP处理效果最为显著。此外,本研究发现,在低温贮藏10 d后柿果实的L*值和h°值呈逐渐下降的趋势,表明柿果实的亮度逐渐变暗,且在低温胁迫下发生褐变。而a*值呈缓慢上升的趋势,说明低温贮藏下甜柿果皮逐渐由黄绿色转为橙红色,这个转色过程体现了柿果实由成熟到衰老的进程。本研究中,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理均可维持柿果实较高的L*值、h°值和较低的a*值,表明各处理减缓了果实的转色过程和衰老进程,并抑制了果实的褐变,从而延缓了柿果实冷害的发生,且GABA+1-MCP处理效果最为显著。RUIZ-ARACIL等[27]研究证明GABA和1-MCP处理可显著减轻‘哈斯’鳄梨的冷害症状,延迟果实色泽的变化,保持果实良好的外观品质,且以GABA+1-MCP处理效果最好,这与本研究结果一致。

呼吸在果蔬采后代谢过程中起主导作用,并会消耗果实本身的有机物质,影响果实的品质[28]。对于冷敏性果实,呼吸速率的异常升高还可能与果实冷害的发生有关[29]。本研究中,处理组柿果实呼吸速率均低于对照组,表明各处理均延缓了柿果实的品质劣变,且GABA+1-MCP处理的柿果实呼吸速率最低。‘阳丰’甜柿属呼吸跃变型果实,在成熟过程中会释放大量乙烯,促进果实的成熟软化[17,30]。此外,研究也表明低温胁迫可能会诱导水果内源乙烯的生物合成,进一步诱发次级伤害[31]。本研究中,各处理均可抑制柿果实的乙烯释放速率,以GABA+1-MCP处理的效果最佳。RUIZ-ARACIL等[27]研究发现施用GABA和1-MCP可显著降低鳄梨的呼吸速率和乙烯释放速率,延长了果实贮藏期,且以GABA+1-MCP处理的果实呼吸速率和乙烯释放速率最低,这与本研究所得的结果一致。

硬度、SSC和出汁率直接反映了甜柿的口感品质,是其重要贮藏指标。果实硬度的变化与其细胞壁组分的降解过程有关,而冷害会进一步加剧果实细胞壁物质的降解,促使果实软化[32]。在本研究中,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理减缓了呼吸速率和乙烯释放速率的上升,延缓了果实成熟衰老进程,从而保持了果实较高水平的硬度和SSC,其中GABA+1-MCP处理的硬度和SSC含量最高。这与NIAZI等[6]研究发现GABA处理可维持‘Karaj’柿果实较高的硬度和可溶性固形物含量,有助于提高果实品质的结果相似。果肉凝胶化是甜柿在低温贮藏期出现的一种冷害症状,而果实出汁率与果肉凝胶程度相关,凝胶程度越高,出汁率越低[18]。李佳颖[18]研究发现使用草酸和1-MCP处理‘阳丰’甜柿,可减轻柿果实冷害,进而保持果实较高的出汁率。本研究中,各处理均延缓了果实冷害进程,维持了柿果实较高的出汁率,保留了甜柿良好的口感品质,尤以GABA+1-MCP处理效果显著。

植物组织在早期受低温胁迫时易出现膜脂相变的冷害初反应,即膜脂从液晶态转变为凝胶态,此过程植物会产生大量活性氧(reactive oxygen species, ROS)(包括H2O2、超氧阴离子自由基、羟自由基等)导致膜结构和功能发生变化,出现膜脂过氧化和膜损伤,最终引发果实冷害[33-34]。而相对电导率、MDA和ROS积累量是评价果实细胞膜完整性的重要指标[35]。LOX也参与植物膜脂过氧化反应,它通过诱导不饱和脂肪酸的氧化,过量积累ROS,破坏膜系统,促使果实的衰老软化[20,36]。有研究表明,在樱桃和枇杷上施用GABA可显著抑制相对电导率、MDA含量、H2O2含量和LOX酶活力的积累,减轻膜损伤,提升果实抗冷性[37-38]。在本研究中,经GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理过的柿果实相对电导率、MDA、H2O2含量和LOX活力均低于对照组,表明各处理可有效抑制柿果实相对电导率、MDA和H2O2含量的积累,降低LOX活力,保护细胞膜稳定性和完整性,推迟膜脂过氧化反应,从而提高柿果实的抗冷性,其中以GABA+1-MCP复合处理效果最佳。

柿果的冷害情况一般依据果实的褐变程度来判断,而PPO在果实的酶促褐变反应中起主要作用,它通过催化酚单体生成邻醌,再使其进一步缩合氧化形成黑褐色物质,导致果实的褐变[39]。有研究表明,GABA可抑制芒果[40]和余甘果[41]等果实的PPO活力积累,减轻果实褐变程度,维持果实良好的品质。而本研究中,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP处理组均可降低柿果实PPO活力,减轻果实褐变,且以GABA+1-MCP复合处理效果最佳。

综上所述,GABA、1-MCP和GABA+1-MCP熏蒸处理能够维持柿果实较高的硬度、SSC和出汁率,减缓果实亮度和色度角的下降速度,降低a*值、呼吸速率和乙烯释放速率,并通过抑制果实细胞渗透率、MDA、H2O2含量以及PPO、LOX活力的上升,提高果实细胞膜的稳定性,减轻甜柿果实的褐变和冷害。而各处理中GABA+1-MCP复合处理对‘阳丰’甜柿贮藏期间冷害的抑制及果实外观品质的保持效果最佳。由此可见,GABA与1-MCP复合熏蒸处理可显著减轻甜柿在90 d贮藏期内冷害的发生,提升甜柿的贮藏品质,且操作便捷,处理量大,在实际生产中应用前景广阔,因此本研究可为甜柿采后贮藏保鲜提供一定的技术参考。

参考文献

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Effect of combined fumigation with γ-aminobutyric acid and 1-methylcyclopropene on storage quality of sweet persimmon

REN Huihui, JIAO Xuan, ZHANG Lixin*

(College of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030031, China)

ABSTRACT This study aimed to investigate the effects of γ-aminobutyric acid (GABA) and 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatments on the storage quality of sweet persimmon fruits.In this experiment, ‘Youhou’ sweet persimmons were stored at (0±0.5) ℃ and (90±5)% relative humidity for 90 days after individual and combined fumigation treatments with 20 mmol/L GABA solution and 1 μL/L 1-MCP, respectively, and the results showed that the effects of GABA, 1-MCP, and GABA+1-MCP treatments all significantly reduced the chilling injury index of sweet persimmon fruits, which was 64%, 13%, and 5%, respectively, and significantly lower than that of the control (87%) after 90 days of storage.In addition, the treatments effectively inhibited the increase of sweet respiration rate and ethylene release rate of persimmon fruits, slowed down the decrease of brightness (L* value), chromaticity angle (h° value), and the increase of chromaticity a* value, and maintained high hardness, juice yield, and soluble solids content.Meanwhile, the treatments slowed down the increase of relative electrical conductivity, inhibited the accumulation of malondialdehyde and hydrogen peroxide content, reduced polyphenol oxidase and lipoxygenase activity, and maintained membrane integrity enzyme activities, and maintained membrane integrity, which in turn improved the cold resistance of the fruits.The effect of GABA+1-MCP composite treatment on the maintenance of sweet persimmon fruit quality and the inhibition of cold damage was better than that of the single treatment.Therefore, the GABA+1-MCP compound fumigation treatment can improve the storage quality of sweet persimmon, and the results of this study can provide a technical reference for the postharvest preservation of sweet persimmon.

Key words sweet persimmon; γ-aminobutyric acid; 1-methylcyclopropene; fumigation; chilling injury; storage quality

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.041488

引用格式:任会会,焦旋,张立新.γ-氨基丁酸和1-甲基环丙烯复合熏蒸处理对甜柿贮藏品质的影响[J].食品与发酵工业,2025,51(16):106-114.REN Huihui,JIAO Xuan,ZHANG Lixin.Effect of combined fumigation with γ-aminobutyric acid and 1-methylcyclopropene on storage quality of sweet persimmon[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(16):106-114.

第一作者:硕士研究生(张立新研究员为通信作者,E-mail:13934600160@139.com)

基金项目:山西省重点研发计划项目(202102140601017);山西农业大学科技创新提升工程项目(CXGC2023036);山西农业大学优秀博士启动项目(2023BQ107);山西省岗位体系专家项目(2024CYJSTX07-22)

收稿日期:2024-11-06,改回日期:2024-11-30