乙烯利處理對采后寶島蕉果實后熟期品質(zhì)的影響

魏軍亞 耿沙 劉躍威 程石 劉德兵 魏守興

(1 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/國家熱帶果樹改良中心/海南省熱帶果樹栽培工程技術(shù)研究中心 海南儋州 571737;2 海南大學(xué) 海南儋州 571737)

香蕉（Musa.spp.）屬于芭蕉科芭蕉屬熱帶果樹，全世界約有130個國家生產(chǎn)香蕉，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織認定為僅次于水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物，也是一些發(fā)展中國家和地區(qū)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要食糧［1］。我國是香蕉生產(chǎn)大國，香蕉產(chǎn)業(yè)已成為中國熱區(qū)農(nóng)業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，但近年來因枯萎病蔓延，種植香蕉的損失越來越嚴重。寶島蕉因其較抗枯萎病的特性而逐漸成為中國南方香蕉的主栽品種，在香蕉枯萎病發(fā)病嚴重區(qū)具有廣闊的推廣應(yīng)用前景［2-3］。

香蕉是典型的呼吸躍變型水果，果實在成熟度為六七成時采收，此時果皮綠色，果肉質(zhì)地堅硬，需要經(jīng)過一段時間的貯藏與后熟過程，待果實內(nèi)部組織發(fā)生一系列生理生化變化，果皮色澤逐漸由綠色轉(zhuǎn)為黃色，果肉由硬變軟，出現(xiàn)香味物質(zhì)，果皮易與果肉分離，才能進行銷售和食用［4］。外源乙烯對呼吸躍變型果實的作用主要是使呼吸躍變時間提前，誘導(dǎo)果實各種生理反應(yīng)，加速果實的成熟衰老進程［5］。目前催熟香蕉最普遍的成熟的方法為乙烯利催熟法。乙烯利因其安全、便捷、高效等優(yōu)點而在香蕉催熟中得到廣泛應(yīng)用。寶島蕉催熟過程及要求與普通巴西蕉有明顯不同，目前尚有較多不確定的地方，直接影響了寶島蕉的大面積推廣。鑒于此，以七成熟的寶島蕉為實驗材料，研究200 μg/mL 乙烯利處理對采后寶島蕉果實后熟期生理和品質(zhì)的影響。通過分析后熟期果實的硬度、色澤指數(shù)、總可溶性糖、可溶性固形物、VC 等含量的變化，了解寶島蕉果實催熟過程中的生理變化情況，以期為寶島蕉的催熟技術(shù)的研發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試寶島蕉采自海南省儋州市香蕉種植基地，果實成熟度為七成，運至實驗室后落軸分梳，去除損傷和裂開的果實，用清水清洗干凈，剪切成單果指，涼干，于18℃、相對濕度85%～90%條件下貯藏待用。乙烯利（40%）購于上海華誼集團華原化工有限公司。

1.2 方法

1.2.1 果實處理

在常溫下將準備好的寶島蕉果指用200 μg/mL的乙烯利浸泡1 min，然后取出自然晾干，標(biāo)記為乙烯利處理組，用清水浸泡相同時間的標(biāo)記為對照組；將浸泡后的果實分別置于溫度為18℃、相對濕度為90%的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中密閉貯藏；后熟期間的果實，分別于處理后每隔一天進行各項品質(zhì)指標(biāo)的測定，實驗重復(fù)3次。

1.2.2 指標(biāo)測定方法

硬度測定參照莊軍平等［6］的方法，可溶性固形物含量用手持式折光儀進行測定，采用按蒽酮法測定可溶性總糖含量［7］，淀粉含量測定、果皮膜透性參照曹建康等［8］方法，抗壞血酸（VC）含量用2，6-二氯靛酚滴定法測定［8］，葉綠素含量測定采用比色法［8］；果皮色澤用BY-320 色差儀進行測定，顏色用H*、C*來表示，其中H*值表示色相，C*值表示顏色的彩度。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013 進行數(shù)據(jù)處理，利用SAS 9.1.3軟件對測定結(jié)果進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 后熟期間果皮膜透性的影響

相對電導(dǎo)率是衡量細胞膜透性的重要指標(biāo)，果實后熟期間，細胞膜滲透性增大，相對電導(dǎo)率增加［9］。由圖1可知，在寶島蕉后熟期間，乙烯處理組和對照組果皮相對電導(dǎo)率都在逐漸增加，但乙烯處理組果皮相對電導(dǎo)率增加較快，從第1天開始，果皮相對電導(dǎo)率即迅速增加，在第7天才緩慢降下來，直到第15 天達到最大值36.14%；而對照果皮相對電導(dǎo)率一直處于緩慢的增加趨勢，說明乙烯利處理顯著增加了采后寶島蕉果皮的膜透性，破壞了細胞膜的完整性，加快了果實的后熟進程。

圖1 采后乙烯利處理對后熟期間細胞膜透性的影響

2.2 后熟期間果皮顏色變化

2.2.1 果皮色澤變化

香蕉果皮色澤直接影響果實的外觀品質(zhì)和商品價值，是衡量香蕉外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，可反映果實的后熟程度［10］。果皮色澤也是衡量寶島蕉果實商品價值的重要外觀指標(biāo)，果皮色澤H*值和色度C*值能直觀地反映果皮顏色的變化，色澤的H*值逐漸變小、色度C*值逐漸變大是香蕉果實顏色轉(zhuǎn)黃、后熟的特征，當(dāng)H*值下降到90 時，表明果皮完全變黃［11］。寶島蕉果實后熟期間，果皮顏色逐漸由青綠轉(zhuǎn)為金黃色。從表1 和表2 可以看出，乙烯處理組和對照組寶島蕉果實的H*值在后熟期間呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，而C*值在后熟期間是呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，但對照組的變化趨勢較平緩。經(jīng)乙烯利處理的寶島蕉果實在18℃下貯藏9 d時H*值下降至93.52，C*值上升至42.61，果皮已基本轉(zhuǎn)黃；在第15 天時乙烯利處理組H*值由102.71 下降至80.11，下降了約22%；對照組H*值由101.31下降至98.57，下降了2.7%。

表1 采后乙烯利處理對后熟期間果皮H＊值的影響

表2 采后乙烯利處理對后熟期間果皮C＊值的影響

2.2.2 果皮總?cè)~綠素含量變化

果實后熟期間，伴隨著葉綠素的降解和類胡蘿卜素的積累，果皮逐漸由青綠轉(zhuǎn)為金黃色，標(biāo)志果實成熟。從圖2可以看出，乙烯利處理組和對照組寶島蕉果皮總?cè)~綠素含量在后熟期間呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，其中乙烯利處理寶島蕉果皮的總?cè)~綠素含量后熟期間下降迅速，在第15 天時其果皮總?cè)~綠素含量由14.38 μg/g 下降至1.16 μg/g，下降了約91.9%；而對照組寶島蕉果皮總?cè)~綠素含量在貯藏期下降速率較小，在第15 天時果皮總?cè)~綠素含量由 14.23 μg/g 下降至 9.84 μg/g，下降了30.85%。

圖2 采后乙烯利處理對后熟期間果皮總?cè)~綠素含量的影響

2.3 后熟期間硬度的影響

硬度是果實采收后品質(zhì)的重要指標(biāo)，果實的硬度大小顯示了其軟化程度，是決定果實貯藏期長短的因素之一。香蕉在催熟過程中，果實的硬度在短時間內(nèi)會很快下降［12］，硬度是反映寶島蕉果實成熟度最直觀的指標(biāo)。由圖3 可知，乙烯利處理組和對照組寶島蕉果實后熟期間硬度均呈現(xiàn)下降的趨勢，但乙烯利處理果實的后熟軟化速率明顯快于對照組果實，寶島蕉果肉硬度在乙烯利處理后迅速下降，果肉迅速軟化，由第1 天的13.2 kg/cm2降為第 15 天的 2.0 kg/cm2，下降了84.8%；但對照組寶島蕉果肉在相同后熟期基本沒有變化。由此可見，乙烯利處理能加快寶島蕉果實軟化進程，促進寶島蕉的后熟。

圖3 采后乙烯利處理對后熟期間硬度的影響

2.4 后熟期間可溶性固形物含量變化

可溶性固形物主要是可溶性糖、維生素、有機酸等易溶于水的物質(zhì)，其含量的變化可衡量果實成熟情況，是果實品質(zhì)的重要指標(biāo)之一［13］。由圖4可知，隨著后熟的進行，無論是乙烯利處理組還是對照組，其可溶性固形物含量均呈上升趨勢，與對照組相比，乙烯利處理組上升更為明顯，在后熟期內(nèi)呈快速上升趨勢，可溶性固形物含量由起始第1 天的1.5%升高至第15 天的10.6%，增加了9.1%。而對照組果實可溶性固形物含量由起始第1 天的1.4%升高至第15 天的2.4%，增加了1%。結(jié)果表明乙烯利處理能促進寶島蕉果肉中淀粉的轉(zhuǎn)化，使寶島蕉果實中的可溶性固形物含量迅速升高，果肉變甜。

圖4 采后乙烯利處理對后熟期間可溶性固形物的影響

2.5 后熟期間淀粉含量變化

淀粉是香蕉果實在生長發(fā)育階段主要積累的物質(zhì)，伴隨著后熟過程的進行，淀粉逐漸降解轉(zhuǎn)化為可溶性糖，果實逐漸變甜變軟［14］。由圖5 可知，乙烯利組和對照處理組寶島蕉果肉中淀粉含量均呈逐漸下降趨勢，但乙烯利處理組香蕉果實淀粉下降率大大高于對照組；乙烯利處理組香蕉果實淀粉在1～11 d 下降速率很快，而后下降速度趨于平緩。由此可見，乙烯利處理能加速寶島蕉果肉中淀粉的水解，使之轉(zhuǎn)化為可溶性糖。

圖5 采后乙烯利處理對后熟期間淀粉含量的影響

2.6 后熟期間可溶性糖含量變化

香蕉果實后熟過程中，果實內(nèi)儲存物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性糖，使果實甜度增加［15］。寶島蕉后熟期間可溶性糖含量變化見圖6。由圖6 可知，果實后熟期間乙烯利處理組和對照組果實的可溶性糖含量都在逐漸增加，這與苗紅霞等［14］的研究結(jié)果一致。但乙烯利處理組果實中可溶性糖含量增加較快，從第3 天開始即迅速增加，在第7 天增加速度才緩慢下來，直到第15 天達到最大值（10.53%）；而對照組果實的可溶性糖含量一直處于緩慢的增加狀態(tài)。結(jié)果表明乙烯利處理能加速寶島蕉果肉中淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖。

圖6 采后乙烯利處理對后熟期間可溶性糖的影響

2.7 后熟期間抗壞血酸（VC）含量變化

果實后熟期間抗壞血酸含量的變化是反映果實成熟度和食用品質(zhì)的重要指標(biāo)，香蕉含有豐富的抗壞血酸，采后乙烯利處理對寶島蕉后熟期間抗壞血酸含量的影響如圖7所示。在寶島蕉后熟期間，隨著時間的延長，乙烯利處理組和對照組果肉的抗壞血酸含量都呈逐步下降趨勢，但乙烯利處理組果肉的抗壞血酸含量降低幅度較大，從第5天開始即迅速降低，在第13 天下降速度才緩慢下來，第15 天時達到最小值（2.17 mg/L）；而對照組果肉抗壞血酸含量從第11天開始才顯著降低。

圖7 采后乙烯利處理對后熟期間抗壞血酸（VC）的影響

3 討論與結(jié)論

果實后熟軟化是一個復(fù)雜的生理生化過程，在這一過程中，淀粉降解轉(zhuǎn)變成為可溶性糖，葉綠素含量逐漸降解［16-17］。果實的硬度、色澤指數(shù)及總可溶性糖、可溶性固形物、VC 等含量都是衡量果實后熟品質(zhì)的重要指標(biāo)，通過這些指標(biāo)可以了解果實后熟期間的生理活動狀況，從而對果實的貯藏環(huán)境及銷售進行有效的調(diào)節(jié)。乙烯利作為人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑，主要是誘導(dǎo)果實成熟反應(yīng)中的電子途徑更替，使果實成熟；同時，外源乙烯也能激發(fā)果實組織產(chǎn)生更多的內(nèi)源乙烯，從而加快果實后熟［13］。

果實品質(zhì)成分主要包括色度、硬度、可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物、VC 和水分等，其中果實的色澤是衡量果實商品價值的重要外觀指標(biāo)，也是果實成熟度的標(biāo)志。果皮色澤H*值和色度C*值能直觀地反映果皮顏色的變化，色澤的H*值逐漸變小、色度C*值逐漸變大是香蕉果實顏色轉(zhuǎn)黃、后熟的特征，當(dāng)H*值下降到90 時，即表明果皮完全變黃［11］。實驗期間，乙烯處理組和對照組寶島蕉果實的H*值在后熟期間呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，而C*值在后熟期間呈現(xiàn)逐漸增加趨勢，但對照組的變化趨勢較平緩。硬度是衡量果實品質(zhì)的另一個重要指標(biāo)，果實的硬度大小顯示了其軟化程度，是決定果實貯藏期長短的因素之一，也是果實成熟度最直觀的反映。乙烯利處理和對照組寶島蕉果實后熟期間硬度變化均呈現(xiàn)下降的趨勢， 但乙烯利處理果實的后熟軟化速率明顯快于對照，對照果肉在相同后熟期基本沒有變化。由此可見，乙烯利處理能加快寶島蕉果實的成熟，使果肉迅速軟化，達到完熟狀態(tài)。可溶性固形物含量是檢測果實品質(zhì)的一項重要指標(biāo)，可溶性固形物是可溶性糖、有機酸、維生素、果膠、單寧等易溶于水的物質(zhì)變化的集中表現(xiàn)，是衡量果實品質(zhì)的重要指標(biāo)［12］。在實驗時間范圍內(nèi)，無論是乙烯利處理組還是對照組，其可溶性固形物含量均呈上升趨勢，與對照相比，乙烯利處理上升更為明顯，可溶性固形物含量由起始第1 天的1.5%升高至第15 天的10.6%，增加了9.1%；而對照組果實可溶性固形物含量由第1 天的1.4%升高至第15 天的2.4%，增加了1%，表明乙烯利處理能促進寶島蕉果肉中淀粉的轉(zhuǎn)化，使寶島蕉果實中的可溶性固形物含量迅速升高，果肉變甜。淀粉是香蕉果實在生長發(fā)育階段主要積累的物質(zhì)，伴隨著后熟過程的進行，淀粉逐漸降解轉(zhuǎn)化為可溶性糖，果實逐漸變甜變軟［14］。乙烯利處理能加速寶島蕉果肉中淀粉的水解，轉(zhuǎn)化為可溶性糖。果實后熟期間抗壞血酸含量的變化是反映香蕉成熟度和食用品質(zhì)的重要指標(biāo)。在寶島蕉后熟期間，乙烯利處理和對照組果肉的抗壞血酸含量都呈逐步下降趨勢，但乙烯利處理后果肉的抗壞血酸含量降低幅度較大，從第5 天開始即迅速降低，在第13 天下降速度才緩慢下來，第15 天達到最小值（2.17 mg/L）；而對照組果肉抗壞血酸含量從第11天開始才顯著降低。

寶島蕉果實后熟過程中發(fā)生的最顯著的變化是果皮褪綠轉(zhuǎn)黃和果肉軟化。本研究結(jié)果表明，隨著后熟過程進行，寶島蕉膜透性增加，硬度下降，果皮總?cè)~綠素含量下降，果皮顏色由綠逐漸轉(zhuǎn)黃，果肉淀粉含量下降，可溶性固形物含量上升，抗壞血酸含量下降，可溶性糖含量逐漸增加，達到最佳可食狀態(tài)。乙烯利對寶島蕉的后熟有一定的促進作用，相比于對照來講，乙烯利處理的寶島蕉的各項指標(biāo)明顯優(yōu)于對照，在相同的貯存期間，乙烯利處理的寶島蕉成熟度高，外皮色澤相對較好，果實含糖量高，風(fēng)味、營養(yǎng)價值較好。

果實的后熟軟化過程中伴隨著果皮色澤H*值逐漸變小，色度C*值逐漸變大，淀粉含量下降，硬度下降，以及果皮葉綠素降解，最終導(dǎo)致果肉軟化、果皮轉(zhuǎn)黃，果實達到最佳食用效果。對寶島蕉后熟進程的調(diào)控直接影響到果實感官和營養(yǎng)品質(zhì)，進而影響到果實的貨架期。乙烯利催熟對促進寶島蕉果實后熟具有一定的優(yōu)勢，至于寶島蕉果實后熟的最佳乙烯利濃度，有待進一步深入研究。