采后乙烯脫綠處理“尤力克”檸檬

劉路，劉孝平，黃磊，王愛華，孫恒嵩，付云云，陳安均

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 雅安，625014)

檸檬(Citruslimon(L.) Burm. F.)為蕓香科柑橘屬常綠小喬木，在世界柑橘業(yè)中排在第3位[1]。尤力克檸檬是檸檬種子的實(shí)生變異，原產(chǎn)于美國(guó)，是世界上培育面積最廣、產(chǎn)量最多的品種[2]。果實(shí)套袋是一種物理保護(hù)方法，在果實(shí)生產(chǎn)發(fā)育過程中，阻隔了果面與外界的接觸[3]，可以保護(hù)果實(shí)不受病蟲危害，使果面著色均勻[4]，套袋技術(shù)已在梨[5]、獼猴桃[6]等水果栽培中得到了廣泛的應(yīng)用，但是套袋處理可以抑制抗壞血酸的積累以及抑制一些糖和有機(jī)酸的合成[7]。檸檬主要以鮮果銷售為主，大部分在充分成熟以前、含酸量最高時(shí)采收，此時(shí)果皮呈綠色，商品品質(zhì)欠佳。適當(dāng)早采收的檸檬雖固酸比已達(dá)到成熟水平且口感宜人，但果皮卻為綠色，尤其南方地區(qū)果實(shí)成熟季節(jié)高溫多濕(特別是夜間高溫)，常干擾柑桔果皮特有色澤的呈現(xiàn)，果面呈黃綠相間的斑駁狀。因此，檸檬的脫綠處理便成了一種迎合顧客消費(fèi)觀的手段[8]。檸檬脫綠是利用激素的刺激，促進(jìn)轉(zhuǎn)化酶的活動(dòng),促使果皮中葉綠素降解和類胡蘿卜素顯現(xiàn)的過程，從而縮短果皮由綠變黃的時(shí)間。

套袋已被廣泛應(yīng)用于水果作物以改善水果品質(zhì)，套袋處理可使血橙的總花青素濃度增加，而總可溶性固形物、總酚、抗壞血酸濃度和可滴定酸度隨著套袋處理而降低[9]。乙烯及脫落酸等激素脫綠在柑橘采后也有報(bào)道，乙烯利脫綠后，可溶性固形物、總酸、抗壞血酸含量略有波動(dòng)，但尚未發(fā)現(xiàn)不良影響[7]。但是乙烯利處理的柑橘果實(shí)脫綠時(shí)間長(zhǎng)，蜜柑乙烯利脫綠時(shí)間長(zhǎng)達(dá)9 d[10],因此本實(shí)驗(yàn)采用乙烯脫綠處理，縮短脫綠時(shí)間的同時(shí)可以有效改善檸檬的果皮色澤。

本文研究了乙烯脫綠處理對(duì)尤力克檸檬果皮顏色以及內(nèi)部品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)乙烯脫綠處理可以有效改善尤力克檸檬的果皮顏色，且對(duì)尤力克檸檬果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)尚無不良影響，該研究可為乙烯脫綠處理在檸檬上的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

“尤力克”檸檬于2018年11月2日采自四川省安岳縣姚市檸檬果園，在果園的不同方位選取果樹，并在果樹的不同方位摘取套袋及非套袋(青)檸檬，大小均一、無機(jī)械損傷、成熟度適中(TSS>8，質(zhì)量為140～180 g)的夏花果，果袋購(gòu)自四川眉山市冠榮制袋有限公司。

乙烯：95%純度，南京上元工業(yè)氣體廠；2,4-二氯苯氧乙酸、CuSO4、K2SO4、H2SO4、硼酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、NaOH、乙醇、福林酚試劑、Na2CO3、NaNO2、Al(NO3)3、蘆丁、沒食子酸、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、硫代巴比妥酸、丙酮、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、草酸、抗壞血酸、2,6-二氯靛酚：分析純，成都科龍化工試劑廠；2,4-D試劑盒，深圳容金科技有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

TA.XTPlus物性分析儀，英國(guó)StabieMicro System公司；Varioskan Flash酶標(biāo)儀,美國(guó)Thermo公司；Ulupure超純水儀，成都優(yōu)普；X3R高速冷凍離心機(jī)，美國(guó)安捷倫公司；HP-C226色差儀，上海譜熙光電科技有限公司；S-433D全自動(dòng)氨基酸分析儀，德國(guó)賽卡姆公司；CX21生物顯微鏡,日本奧林巴斯公司。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)材料預(yù)處理

將采摘下來的檸檬用質(zhì)量濃度20 g/L的次氯酸鈉溶液浸泡1～2 min，消毒殺菌，清洗干凈后置于20 ℃下自然風(fēng)干，將果實(shí)分組，套袋檸檬為一組，青檸檬分為2組，分別為對(duì)照組與采后乙烯脫綠組。采后乙烯脫綠組是將檸檬用質(zhì)量濃度30 mg/L的2,4-D浸泡2 min，風(fēng)干后移入脫綠室中，脫綠室條件為：乙烯質(zhì)量濃度為5 mg/L，溫度為28 ℃，濕度為95%，CO2濃度小于0.3%，處理時(shí)間為5 d，采用2,4-D試劑盒測(cè)定其2,4-D殘留量，其殘留量低于國(guó)標(biāo)的1 mg/kg。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

色差的測(cè)定：采用精密色差儀測(cè)定檸檬赤道周圍4個(gè)點(diǎn)。

外觀的觀察拍照以及果皮的組織觀察：拍照采用尼康D7100相機(jī)，果皮組織觀察用生物顯微鏡進(jìn)行觀察。

抗壞血酸的測(cè)定：根據(jù)GB 5009.86—2016[11]測(cè)定。

總酸的測(cè)定：根據(jù)GB/T 12456—2008[12]測(cè)定。

可溶性固形物含量的測(cè)定：使用阿貝折光儀進(jìn)行測(cè)定。

硬度的測(cè)定：用TA.XTPLus物性分析儀測(cè)定檸檬赤道周圍4個(gè)點(diǎn)的硬度，選用P5探頭，測(cè)試前、中、后速度分別為1、5、5 mm/s，位移為20 mm，時(shí)間為5 s，觸發(fā)力10 g，高度校正的返回距離為70 mm，速度10 mm/s，TPA結(jié)果采用儀器自帶宏程序TPA-macro分析。

葉綠素、類胡蘿卜素的測(cè)定：根據(jù)文獻(xiàn)[13]修改如下，稱取1 g果皮置于研缽中，加入液氮、石英砂及含0.1‰BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)的丙酮溶液研磨成勻漿，經(jīng)過多次研磨使組織發(fā)白，于4 000g離心10 min，取上清液定容至25 mL，用酶標(biāo)儀分別測(cè)470、645、662 nm處的吸光值。按照公式(1)(2)(3)分別計(jì)算葉綠素a、葉綠素b，類胡蘿卜素含量。

Ca=11.75A662-2.35A645

(1)

Cb=18.61A645-3.96A662

(2)

(3)

式中：Ca，葉綠素a含量;Cb，葉綠素b含量;Cxc，類胡蘿卜素含量;A662，662 nm處的吸光值;A645，645 nm處的吸光值;A470，470 nm處的吸光值。

蛋白質(zhì)的測(cè)定：根據(jù)GB 5009.5—2016[14]測(cè)定。

氨基酸的測(cè)定：根據(jù)GB 5009.124—2016[15]測(cè)定。

總酚、黃酮的測(cè)定：根據(jù)文獻(xiàn)[16-17]修改如下，總酚采用Folin-Ciocalteus法，取樣品1 g，加入80%的甲醇研磨，離心后定容至10 mL，作為提取液，取提取液0.8 mL加入4 mL稀釋10倍的Folin-Ciocalteus試劑混合均勻，5 min后加入100 g/L的Na2CO3溶液6 mL，常溫放置1 h，果皮稀釋2倍，果肉不稀釋，于765 nm處測(cè)定吸光值，以體積分?jǐn)?shù)80%甲醇為對(duì)照，以沒食子酸為標(biāo)曲，樣品中總酚含量以每千克鮮重含毫克沒食子酸當(dāng)量表示(mg GA/g FW)。黃酮的測(cè)定：取提取液0.5 mL，加入4.5 mL體積分?jǐn)?shù)30%乙醇，再加0.4 mL 50 g/L NaNO2搖勻，5 min后，加0.4 mL 100 g/L Al(NO3)3搖勻，6 min后，加0.4 mL, 1 mol/L NaOH，用體積分?jǐn)?shù)30%乙醇定容至10 mL，放置15 min，測(cè)定510 nm處吸光值。

丙二醛的測(cè)定：根據(jù)文獻(xiàn)[18]修改如下：稱取樣品5 g。置于具塞錐形瓶中，準(zhǔn)確加入50 mL三氯乙酸溶液，搖勻，加塞密封，置于恒溫振蕩器中振蕩30 min，冷卻、過濾備用。取5 mL濾液，5 mL三氯乙酸混合液為樣品空白，分別加入5 mL硫代巴比妥酸水溶液，水浴10 min，取出冷卻至室溫，測(cè)定450、532、600 nm處測(cè)定吸光值。根據(jù)公式(4)計(jì)算丙二醛含量。

C(μmol/L)=6.45(A532-A600)-0.56A450

(4)

式中：A532，532 nm處的吸光值；A600，600 nm處的吸光值；A450，450 nm處的吸光值。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

使用Origin 8.1、SPSS等軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，P<0.05表示顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬外在指標(biāo)的影響

如圖1、圖2所示，脫綠組檸檬的硬度顯著低于套袋組和對(duì)照組，這可能是脫綠過程中乙烯作用所導(dǎo)致的結(jié)果。套袋組檸檬的亮度顯著高于脫綠組和對(duì)照組，對(duì)照組檸檬的紅綠色度顯著低于套袋組和脫綠組，呈現(xiàn)出負(fù)值，這是由于對(duì)照組的檸檬為綠色。對(duì)照組檸檬的葉綠素a，顯著高于套袋組和脫綠組；對(duì)照組檸檬的葉綠素b顯著高于套袋組和脫綠組，對(duì)照組類胡蘿卜素含量顯著低于套袋組，套袋組顯著低于脫綠組，說明在采后脫綠過程中，大部分葉綠素a和葉綠素b已降解，類胡蘿卜素大量合成，導(dǎo)致檸檬果皮顏色發(fā)生變化，表現(xiàn)為紅綠色度的提高。通過顯微鏡觀察可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組果皮組織結(jié)構(gòu)中有很多葉綠體，在脫綠組和套袋組中并沒有發(fā)現(xiàn)葉綠體，說明葉綠素的降解與葉綠體的消失有關(guān)。

圖1 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬外在指標(biāo)的影響Fig.1 Effect of de-greening treatment on the external indicators of Eureka lemon注：不同字母表示顯著性差異(P<0.05)。下同。

圖2 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬內(nèi)在品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of de-greening treatment on the internal index of Eureka lemon

2.2 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬內(nèi)在品質(zhì)的影響

糖酸是柑橘類果實(shí)的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，柑橘類果實(shí)缺乏儲(chǔ)備型碳水化合物，而是以可溶性糖的積累為主，它的可溶性糖主要來源于葉片的光合作用產(chǎn)物[19]，3組檸檬的可溶性固形物含量無顯著性差異。脫綠組與對(duì)照組的抗壞血酸含量和總酸含量均高于套袋組。說明脫綠組在內(nèi)在品質(zhì)方面優(yōu)于套袋組。

2.3 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬蛋白質(zhì)、氨基酸、活性物質(zhì)以及丙二醛含量的影響

脫綠處理對(duì)尤力克檸檬蛋白質(zhì)的影響如圖3所示，脫綠處理對(duì)尤力克檸檬的果皮與果肉中的蛋白質(zhì)含量無顯著性影響，尤力克檸檬的果皮中蛋白質(zhì)含量約為果肉中蛋白質(zhì)含量的2倍。

圖3 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬不同部位蛋白質(zhì)含量的影響Fig.3 Effect of de-greening treatment on protein content in different parts of Eureka lemon注：相同字母表示無顯著性差異(P<0.05)。

氨基酸是重要的營(yíng)養(yǎng)成分之一，不同的含量和組分直接影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及保健價(jià)值[20]。尤力克檸檬果肉中的氨基酸種類較齊全，本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的17種氨基酸在脫綠組、套袋組以及對(duì)照組檸檬果肉中均可檢出(表1)，但是在含量上略有差異，對(duì)照組和脫綠組檸檬中氨基酸的總量無顯著性差異，但是對(duì)照組與脫綠組氨基酸總量均顯著大于套袋組，這可能與套袋組在生長(zhǎng)過程中的光照少于對(duì)照組與脫綠組有關(guān)。在對(duì)照組和脫綠組的果皮中未檢測(cè)到蘇氨酸、甲硫氨酸和異亮氨酸，但是脫綠組檸檬果皮中氨基酸總量顯著高于套袋組和對(duì)照組。果皮中的氨基酸總量顯著高于果肉中的氨基酸總量，因?yàn)榘被崾墙M成蛋白質(zhì)的最小單位，因此這與果皮中蛋白質(zhì)含量顯著高于果肉中的蛋白質(zhì)含量相呼應(yīng)總酚和黃酮均具有抗氧化活性，可以預(yù)防一些慢性病的發(fā)生。脫綠處理對(duì)尤力克檸檬活性物質(zhì)的影響如圖4，黃酮與總酚在果皮中的含量均顯著高于果肉中含量，這與高煒等[21]研究的結(jié)果相符合。脫綠組果皮中的總酚顯著高于對(duì)照組果皮中的總酚含量，黃酮在果皮中含量為：脫綠組>對(duì)照組>套袋組，說明脫綠處理可以顯著提高總酚和黃酮等活性物質(zhì)的含量。

表1 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬氨基酸含量的影響 單位：mg/100 g

注：ND表示未檢出。

丙二醛含量代表植物的衰老程度，丙二醛含量越高，說明植物的衰老程度越高，脫綠組檸檬果皮與果肉中的丙二醛含量在套袋組和對(duì)照組之間，對(duì)照組果皮與果肉中的丙二醛含量均為最低，可以得出對(duì)照組的衰老程度較套袋組和脫綠組低(圖5)。

3 討論

采后脫綠處理對(duì)尤力克檸檬的可溶性固形物含量、總酸、抗壞血酸等內(nèi)在品質(zhì)無顯著性影響，且總酸及抗壞血酸的含量顯著高于套袋處理的檸檬，這與ZHANG P等[7]的研究結(jié)果一致。

圖4 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬活性物質(zhì)的影響Fig.4 Effect of de-greening treatment on active subst-ances of Euclid lemon

圖5 脫綠處理對(duì)尤力克檸檬丙二醛含量的影響Fig.5 Effect of de-greening treatment on the content of malondialdehyde in eucalyptus

從外在指標(biāo)看，脫綠處理可以顯著降低果皮中葉綠素的含量并且促進(jìn)類胡蘿卜素的合成，從而提高了a*值，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與袁梓洢等[22]的研究結(jié)果一致，但是脫綠處理顯著降低了尤力克檸檬果實(shí)的硬度，可能是乙烯脫綠處理加速了檸檬果實(shí)的衰老，該結(jié)果也與丙二醛含量顯著增加相呼應(yīng)。

氨基酸是構(gòu)成生物體大分子蛋白質(zhì)的基本單位，對(duì)機(jī)體的生命活動(dòng)起著重要的作用，17種氨基酸均在尤力克檸檬果肉中被檢出，可見尤力克檸檬具有重要的營(yíng)養(yǎng)及保健價(jià)值。脫綠處理不會(huì)造成蛋白質(zhì)的降解，未經(jīng)套袋處理的檸檬果皮中未檢出甲硫氨酸、異亮氨酸，可能這2種氨基酸的合成與光照存在一定的關(guān)系。脫綠處理顯著提高了尤力克檸檬果皮中黃酮和總酚的含量，曲文穎等[23]的研究表明，一定濃度的乙烯利可以促進(jìn)黃酮和總酚在藍(lán)莓中的積累，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，也有研究表明[7]，乙烯利處理檸檬可以增加其抗氧化能力，這可能與總酚和黃酮的積累有關(guān)。

4 結(jié)論

乙烯脫綠處理后有效改善了檸檬的外部顏色，促進(jìn)了葉綠素的分解，以及類胡蘿卜素的合成。除此之外，還發(fā)現(xiàn)乙烯脫綠組的黃酮與總酚含量顯著高于套袋組與對(duì)照組。套袋處理增加了果實(shí)的生產(chǎn)成本，且造成了一定的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染問題，不僅如此，套袋處理還會(huì)抑制抗壞血酸的積累以及抑制一些糖和有機(jī)酸的合成。采后脫綠處理可以減少生產(chǎn)過程中的套袋環(huán)節(jié)，并且可以達(dá)到或者大于套袋處理的檸檬果實(shí)的品質(zhì)。該研究表明，采后乙烯脫綠處理是一種有效且經(jīng)濟(jì)的方法，可以改善檸檬果皮顏色以及檸檬果實(shí)品質(zhì)。