外源精胺處理對采后黃瓜品質的影響

李昺胐,鄭秋麗,徐冬穎,趙書崗,左進華,高麗樸,王 清,*

(1.北京市農林科學院蔬菜研究中心,農業部蔬菜產后處理重點實驗室,果蔬農產品保鮮與加工北京市重點實驗室,農業部華北地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室,農業部都市農業(北方)重點實驗室,北京100097;2.河北農業大學生命科學學院，河北保定 071000)

黃瓜(CucumissativusL.)組織細嫩,易受機械傷損傷;且水分含量高,采后呼吸及蒸騰作用旺盛,易發生失水萎蔫、營養物質流失及衰老,不利于采后運輸及貯藏[1]。多胺(PA)是一類含有兩個或更多氨基的化合物,可以保護細胞膜,清除自由基,抑制乙烯的產生[2-3],主要包括精胺(SPM)、亞精胺(SPD)、腐胺(PUT)和尸胺(CAD)等[4]。精胺作為多胺的一種,對果蔬采后貯藏保鮮及生理生化變化等方面具有重要的作用。對采后果蔬進行一定濃度的精胺處理,對增強果蔬的抗逆能力、延緩衰老、延長貯藏期具有一定作用[5]。精胺可以提高大豆抗氧化能力[6],增強青椒果實耐冷性[7],降低草莓果實腐爛率,延緩其可溶性固形物代謝速度[8],此外,外源精胺可以保持菜豆在貯藏期間的品質,抑制其失重率,并使可溶性固形物含量及硬度得以保持[9]。我們在預實驗的研究發現1 mmol/L濃度的精胺對黃瓜果實有一定的保鮮效果。因此,本研究以黃瓜為實驗材料,進一步研究該濃度精胺對采后黃瓜果實品質影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃瓜品種 為“北農佳秀”,采摘于順義區大孫各莊鎮,當天運回實驗室,挑選順直、無病蟲害、完整、無機械損傷、成熟度一致的黃瓜作為實驗試材;0.03 mm PE保鮮袋 北京華盾雪花有限公司;精胺(Spm) 美國Sigma-Aldrich集團公司;草酸、磷酸二氫鈉、十二水合磷酸氫二鈉、抗壞血酸 西隴化工有限公司;鄰苯二酚、偏磷酸 國藥集團化學試劑有限公司;甲醇、乙醇、丙酮、石英砂 北京化工廠。

UV-1800紫外分光光度計 日本京都島津公司;HW. SY11-K型電熱恒溫水浴鍋 北京市長風儀器儀表公司;D-37520臺式冷凍高速離心機 Thermo Fisher Scientific;GY-4-J型數顯水果硬度計 浙江托普儀器有限公司;IKA A11 basic分析研磨機 德國。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料處理 將挑選的黃瓜分為兩組,分別在蒸餾水(對照)、1 mmmol/L的精胺中浸泡10 min(預實驗研究發現,1 mmmol/L精胺處理能夠取得最佳效果),室溫晾干后裝入PE袋(厚度為0.03 mm)中,每袋6根黃瓜,折扣包裝,于(20±1) ℃下貯藏,在第0、2、4、6、8、10 d觀察并取樣,樣品用液氮速凍,于-80 ℃下保存用于后續各項指標測定。

1.2.2 測定指標和方法

1.2.2.1 外觀指數 由6位經過標準培訓的人員組成品評小組對不同處理組黃瓜的感官進行評判,評判標準如表1所示,按樣品的新鮮度、黃化、硬度、霉菌和腐爛程度等外觀變化分為6個等級。

表1 黃瓜外觀指數評定標準Table 1 The sheet of appearance index assessment criteria of Cucumber

外觀指數=∑(每級果數×外觀評級數)/總調查果數。

1.2.2.2 其他指標 葉綠素含量采用Zou等[10]的方法;硬度采用GYJ型硬度計,探頭直徑為0.7 cm,單位為N;失重率采用差量法[11],即失重率(%)=(初始質量-最終質量)/初始質量×100;可溶性固形物含量采用手持糖度計進行測定;維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法[12]。

1.3 數據處理與分析

利用EXCEL 2010統計分析軟件行數據整理,利用Origin 8.5作圖,利用IBM SPSS Statistics 22軟件對數據進行差異顯著性檢驗(p<0.05為差異顯著;p<0.01為差異極顯著)。

2 結果與分析

2.1 精胺處理對黃瓜外觀指數的影響

感官評價指數是黃瓜采后生理反應的宏觀體現,是消費者對其品質最直接的判斷依據。如圖1所示,黃瓜貯藏期間外觀指數不斷下降,但對照組的外觀指數始終小于精胺處理組,且趨勢不斷增大,在貯藏的第4～6 d,精胺處理組果實的瓜皮呈綠色,具有清香味,而對照組瓜皮呈淡綠色,香味也逐漸變淡,商品價值低于精胺處理組,且兩組處理差異顯著(p<0.05),兩組處理在貯藏的第8～10 d差異極顯著(p<0.01),可能是精胺處理對于黃瓜表皮具有保護作用,進而延緩了黃瓜色澤及香味的變化。因此,精胺處理可有效地維持黃瓜的色澤、香味等外觀品質。

圖1 精胺處理對黃瓜外觀指數的影響Fig.1 Effect of spermine treatment on aensory quality of cucumber注:與CK相比，*表示差異顯著(p<0.05),**表示差異極顯著(p<0.01)；圖2～圖6同。

2.2 精胺處理對黃瓜葉綠素含量的影響

果蔬采后葉綠素降解與品質密切相關,黃瓜由綠轉黃是由于細胞內的葉綠素發生降解代謝引起的。由圖2可知,黃瓜在貯藏期間,兩組處理的葉綠素含量在貯藏前2 d呈快速下降趨勢,精胺組果實葉綠素含量始終高于對照組,在第2～8 d下降趨勢較為緩慢,兩個處理組差異極顯著(p<0.01),第8 d時,每克精胺處理組果實的葉綠素含量比對照組高出0.0255 mg,在第10 d時,精胺處理組葉綠素含量下降較為劇烈,但仍高于對照組。因此,精胺處理能夠有效抑制黃瓜葉綠素的降解,維持果實的外觀品質。這與喬勇進的研究結果一致[13]。因此,精胺處理能夠有效抑制黃瓜葉綠素的降解,保持黃瓜的新鮮度。

圖2 精胺處理對黃瓜葉綠素含量的影響Fig.2 Effect of spermine treatment on chlorophyll content of cucumber

2.3 精胺處理對黃瓜硬度的影響

硬度是評價果實品質的一個重要指標[14]。由圖3可知,貯藏期間黃瓜硬度逐漸緩慢下降,但精胺處理組果實的硬度始終較高于對照組,在貯藏的第0～4 d,與對照組相比,精胺處理組果實的硬度下降較為緩慢,第4～6 d,精胺組硬度快速下降,但二者均無顯著差異(p>0.05),第6 d時,精胺組果實硬度僅比對照組高0.308 N。在第6～10 d,對照組果實硬度快速下降,且兩組差異顯著(p<0.05),第10 d時,精胺組果實硬度比對照組高3.567 N,說明精胺處理可以延緩黃瓜硬度下降。

圖3 精胺處理對黃瓜硬度的影響Fig.3 Effect of spermine treatment on cucumber firmness

2.4 精胺處理對黃瓜失重率的影響

果蔬采后失重主要是因為呼吸作用及蒸騰作用所致,水分流失會降低其飽滿度和色澤,導致商品價值的降低,因此,失重率是果蔬貯藏保鮮的一個重要指標[15]。由圖4可知,在黃瓜貯藏期間,失重率逐漸增加,對照組與精胺處理組黃瓜的失重率在前4 d呈快速上升趨勢,且二者之間無顯著差異(p>0.05),到第4 d時,對照組和精胺處理組果實失重率分別達到3.52%和3.28%,隨后,失重率緩慢上升,對照組略高于精胺處理組,在第8 d到貯藏結束,兩個處理組差異顯著(p<0.05),貯藏結束時,對照組失重率達到4.39%,而精胺處理組只有3.96%，兩組差異極顯著(p<0.01),說明精胺處理要以延緩失重率的增加。

圖4 精胺處理對黃瓜失重率的影響Fig.4 Effect of spermine treatment on weight loss rate of cucumber

2.5 精胺處理對黃瓜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物(TSS)是包含可溶性糖、酸、纖維素、礦物質等成分的綜合型指標,能直接反映果蔬的成熟情況和品質狀況[16]。由圖5可知,黃瓜隨貯藏時間的延長TSS含量逐漸降低,精胺處理組黃瓜的TSS含量下降趨勢緩慢,而對照組的TSS含量下降趨勢較快,在貯藏的4～6 d,精胺處理組果實TSS含量高于對照組0.1%～0.15%,且差異顯著(p<0.05),在第8 d到貯藏結束,精胺處理組果實TSS含量高于對照組0.225%～0.275%,兩個處理組差異極顯著(p<0.01),表明精胺處理可延緩黃瓜果實TSS含量的下降。

圖5 精胺處理對黃瓜可溶性固形物(TSS)含量的影響Fig.5 Effects of spermine treatment on the content of soluble solids(TSS)in cucumber

2.6 精胺處理對黃瓜VC含量的影響

VC是果蔬中最重要的營養物質之一,所以常以VC的含量損失來評價果蔬的品質。隨著貯藏時間的延長,果蔬中的VC氧化分解,使得VC含量下降。由圖6可知,在黃瓜貯藏的第0～2 d,VC含量快速下降,精胺處理組與對照組沒有明顯差異(p>0.05),后期VC含量緩慢下降,且精胺處理組VC含量下降速度比對照組慢,在貯藏的第6～10 d,每克精胺處理組果實TSS含量高于對照組0.02～0.043 mg,兩者差異極顯著(p<0.01),說明精胺處理能夠降低VC含量的降解代謝速度,使黃瓜的營養成分維持在較高水平。

圖6 精胺處理對黃瓜VC含量影響Fig.6 Effects of spermine treatment on VC content in cucumber

3 結論

適當濃度的外源精胺處理可以有效地保持黃瓜果實貯藏期間的外觀品質,抑制黃瓜外觀指數及硬度的下降,減少水分散失;延緩葉綠素的降解,同時還可以保持較高的可溶性固形物及維生素C含量,外源精胺處理可以有效提高黃瓜的營養價值和商品價值,使其貨架期延長2～4 d。綜上所述,濃度為1 mmol/L的精胺處理更好地保持了黃瓜的貯藏品質,為精胺應用于黃瓜的貯藏保鮮提供了理論依據。