成熟度、溫度對乙烯處理“金艷”獼猴桃后熟特性的影響

李 可， 李華佳， 朱永清， 潘翠萍， 王藝月， 周 艷， 袁懷瑜

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，四川成都 610066)

獼猴桃果實的生長發(fā)育過程一般分為細(xì)胞分化、細(xì)胞膨大、果實發(fā)育、成熟和衰老5個階段[1]。獼猴桃采后時期主要包括成熟和衰老2個階段，是果實品質(zhì)形成、體現(xiàn)其商品價值的主要時期。獼猴桃采后隨著果實的成熟衰老，發(fā)生一系列物質(zhì)轉(zhuǎn)化，影響果實的顏色、質(zhì)地和風(fēng)味等品質(zhì)。當(dāng)果實達到一定成熟度、物質(zhì)轉(zhuǎn)化進行到一定程度時，果實呈現(xiàn)出細(xì)嫩多汁、酸甜可口特性，從而被消費者所青睞。

金艷獼猴桃是世界三大黃肉獼猴桃之一，屬晚熟品種，其花期一般在4月下旬，謝花后126～175 d為果實的生長停滯期進入成熟階段，生產(chǎn)上一般在生長停滯期結(jié)束后即10月下旬至11月初進行采收(謝花175 d以后)[2-4]。采摘后的果實在自然條件下一般需要15 d以上的后熟才能被食用，而自然放置成熟的果實由于個體成熟度差異較大、后熟進程不同步而導(dǎo)致成熟時間不一，同時果實后熟過程中還易受到果實表面和外界環(huán)境微生物的侵染而腐敗變質(zhì)，從而影響消費體驗和產(chǎn)品經(jīng)濟效益。乙烯作為植物生長調(diào)節(jié)劑，能調(diào)節(jié)成熟衰老進程，改變果實商品成熟期，已廣泛應(yīng)用于番茄、香蕉、獼猴桃、番石榴、番木瓜、京白梨、菠蘿蜜、蛋黃果等果實，以達到縮短后熟進程、調(diào)節(jié)市場供應(yīng)期、降低腐爛率、提高商品性的目的[5-14]。但只有達到一定成熟度即營養(yǎng)物質(zhì)積累到一定程度，在外源乙烯的作用下，才能夠?qū)崿F(xiàn)果實的軟化并表現(xiàn)出較為理想的風(fēng)味品質(zhì)特征[15]。李澤珍等[9]、陳金印等[16]采用乙烯利分別對中華獼猴桃和金魁獼猴桃進行催熟，結(jié)果表明乙烯濃度和溫度是影響乙烯作用的關(guān)鍵因素。袁沙等通過對紅陽獼猴桃催熟研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)果實干物質(zhì)(DM)含量達到17%、可溶性固形物(SS)含量≥5.5%時采摘，經(jīng)催熟后品質(zhì)才能達到消費者需求，且在20 ℃條件下，10～100 μL/L濃度范圍內(nèi)乙烯對紅陽獼猴桃催熟均能實現(xiàn)果實的軟化，且濃度之間無顯著差異[17]。但尚未見金艷獼猴桃催熟相關(guān)技術(shù)研究。

基于以上研究結(jié)果，本試驗以金艷獼猴桃為研究對象，分別研究了不同成熟度果實經(jīng)外源乙烯催熟后的理化品質(zhì)以及不同溫度條件下外源乙烯催熟后貨架期間果實品質(zhì)變化，以期為金艷獼猴桃的采收與催熟提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020年8—12月在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所果蔬貯藏加工研究中心進行。供試獼猴桃品種為金艷，采摘自四川省成都市蒲江縣復(fù)興鎮(zhèn)陳壩社區(qū)。

儀器與試劑：TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，Stable Micro System公司(英國)生產(chǎn)；CR-400色差儀，柯尼卡美能達(日本)生產(chǎn)；855型全自動滴定儀，Metronhm公司(瑞士)生產(chǎn)；PAL-1手持糖度計，ATAGO公司(日本)生產(chǎn)；Tinytag View-4020溫度數(shù)據(jù)采集器，Gemini Data Loggers公司(英國)生產(chǎn)。0.1 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，阿拉丁生化科技股份有限公司(中國)生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 乙烯處理方法 參照袁沙等的研究結(jié)果[17]，選取100 μL/L濃度乙烯進行催熟處理，具體操作方法為：將所需催熟處理的果實放入帶有充氣閥的塑料箱中(體積60 L)，并在塑料箱內(nèi)同時放入1個小型充電風(fēng)扇，密閉后注入6 mL乙烯氣體，置于相應(yīng)溫度條件下24 h后，敞開塑料箱排除乙烯氣體，將果實分裝至帶有塑料托盤的紙盒中以待檢測。

1.2.2 乙烯處理的不同成熟度獼猴桃后熟特性 自盛花期后154 d開始至盛花期后189 d分批采收，每批間隔7 d，共6個批次，分別記為H1、H2、H3、H4、H5、H6。每批次果實采收150枚果實，其中30枚果實采后立即檢測果肉硬度(FF)、色差角(Hue)、可溶性固形物(SS)含量、可滴定酸含量(TA)和干物質(zhì)(DM)含量等指標(biāo)，剩余果實在20 ℃條件下用100 μL/L濃度的乙烯催熟，設(shè)置0 μL/L乙烯氣體處理組作為對照，催熟處理后1、3、5 d進行檢測果心硬度(core-F)、FF、Hue、SS、TA等指標(biāo)，抽取樣本量為20枚。

1.2.3 不同溫度條件下乙烯處理的獼猴桃后熟特性 根據(jù)熟化能力試驗結(jié)果，當(dāng)果實達到較高成熟度時另外分別采收2個批次(盛花期后182、 196 d)的獼猴桃(H7、H8)，各約800枚。采后將果實分為A(10 ℃、0 μL/L)、B(10 ℃、100 μL/L)、C(20 ℃、0 μL/L)、D(20 ℃、100 μL/L)處理，將不同處理果實置于相應(yīng)溫度條件下待果心溫度與庫溫一致，催熟果實采用100 μL/L乙烯處理24 h，移除乙烯后于對應(yīng)溫度條件下放置貨架，以相同溫度條件下 0 μL/L 乙烯氣體處理作為對照。監(jiān)測果實FF、Core-F、Hue、SS、TA等指標(biāo)的變化規(guī)律。

1.2.4 指標(biāo)檢測 果肉硬度(FF)與果心硬度(Core-F)檢測參照Burdon等的方法[15]。

可溶性固形物(SS)含量：采用數(shù)顯式糖度計進行測定。取果實兩端果肉，擠壓取果汁，混勻后用膠頭滴管取2 滴用于測定，結(jié)果以%表示。

可滴定酸(TA)含量：取果實兩端果肉，擠壓取1 mL果汁，采用瑞士萬通855型全自動滴定儀滴定，以0.1 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定液，以pH值8.2為滴定終點，記錄數(shù)據(jù)并按式(1)計算可滴定酸含量，結(jié)果以%表示。

可滴定酸含量=c×(V1-V0)×f×100%。

(1)

式中：c為NaOH滴定液濃度，mol/L；V1為滴定濾液消耗氫氧化鈉的體積，mL；V0為滴定蒸餾水消耗的NaOH體積，mL；f為折算系數(shù)，g/mmol(以檸檬酸計)。

色差角(Hue)：選取待測果實中間最大橫徑處，削除2 mm厚度果皮和果肉后采用色差儀測定，讀取Hue值表示果肉顏色。

干物質(zhì)(DM)含量：在果實中端切取2 mm的薄片于恒質(zhì)量稱量皿中，置于65 ℃恒溫干燥箱烘干至恒質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)并按式(2)計算干物質(zhì)含量，結(jié)果以%表示。

(2)

式中：m0為稱量皿質(zhì)量，g；m1為果實鮮質(zhì)量+稱量皿質(zhì)量，g；m2為果實干質(zhì)量+稱量皿質(zhì)量，g。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)計算，Origin 8.5繪圖。采用SPSS 15.0進行單因素方差分析，采用最小顯著差數(shù)法(α=0.05，LSD)進行不同處理間均值的顯著性差異比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同采收期果實理化指標(biāo)變化

由圖1可知，金艷獼猴桃在盛花期后154 d掛果期間隨著成熟度的提高果實FF、Hue值逐漸下降，SS含量逐漸上升，DM含量呈波動下降趨勢，TA含量基本保持不變。盛花期后154～175 d期間FF下降速率為0.17 kgf/周，盛花期后182～189 d FF下降速率增加至0.39 kgf/周，Hue等指標(biāo)變化趨勢與FF較為一致，在前期下降也比較平緩，在盛花期后175 d快速下降。

不同批次間FF顯著性分析結(jié)果顯示，盛花期后154～175 d之間無顯著性差異，182～189 d之間無顯著性變化，175 d以前和182 d以后差異顯著(P<0.05)。SS在盛花期后154～161 d上升較為緩慢，為0.20%/周，而168～189 d上升速率為0.60%/周，說明175 d后獼猴桃物質(zhì)轉(zhuǎn)化逐漸加快，與之相對應(yīng)的是DM含量在182 d以后快速下降(P<0.05)，色差角Hue值出現(xiàn)下降拐點。以上研究結(jié)果說明，盛花期后175 d果實已經(jīng)進入相對平緩的成熟期，與王琪凱等的研究結(jié)果[2]較為一致。

2.2 乙烯處理的不同成熟度獼猴桃后熟特性影響

獼猴桃采后品質(zhì)與成熟度密切相關(guān)，本研究對盛花期后6個批次果實在20 ℃條件下采用 100 μL/L 外源乙烯催熟處理，催熟后各批次果實理化指標(biāo)變化如圖2所示。由圖2可知，各批次獼猴桃在20 ℃條件下采用100 μL/L乙烯處理均可實現(xiàn)果實的軟化，在催熟后3 d獼猴桃硬度FF值低于 1 kgf，core-F也與FF變化趨勢一致，達到消費者所接受的軟化程度。以上結(jié)果可知，盛花期后154 d的金艷獼猴桃可以通過外源乙烯處理提高果實的軟化速率，達到縮短軟化進程的目的。

本研究通過對催熟后果實SS、TA及Hue分析發(fā)現(xiàn)，各批次果實催熟后5 d SS含量均在 12.0%～14.0%之間，TA含量在0.2%～0.4%之間，不同批次之間差異較小(圖2-c、圖2-e)。說明在盛花期后154 d金艷獼猴桃果實可以通過外源乙烯作用呈現(xiàn)出其甜酸風(fēng)味特性。

金艷獼猴桃是典型的黃肉獼猴桃品種之一，因此金黃的果肉顏色是評價其商品價值的重要指標(biāo)之一。由圖2-d可知，Hue值隨著成熟度的增加而逐漸降低，對各批次催熟后5 d果實Hue值做單因素方差分析結(jié)果顯示，受到采收成熟度的影響，果實催熟后H1、H2、H3與H4、H5、H6之間色差值有顯著差異，平均值分別為104.44、103.55、103.55，而H1、H2、H3之間無顯著差異，H4、H5、H6之間也無顯著差異，后3個批次果肉顏色色差角值分別為101.36、99.87、100.92，同時研究還發(fā)現(xiàn)，同一批次果實催熟前后果肉色差角Hue值變化較小。以上結(jié)果說明，果肉顏色主要受到果實采收成熟度的影響，而催熟對果肉顏色變化影響較小，盛花期后 175 d 及以后的果實采用外源乙烯催熟后果肉顏色呈現(xiàn)的感官品質(zhì)較早采收的好，結(jié)合王琪凱等的研究結(jié)果[2-4]可知，盛花期后175 d可以作為獼猴桃適時采收的成熟度指標(biāo)之一。

2.3 不同溫度條件下乙烯處理的獼猴桃后熟特性分析

從不同處理各指標(biāo)變化趨勢(圖3)來看，2個批次各處理果實隨著FF的下降，core-F、Hue、TA等指標(biāo)呈現(xiàn)出不同程度的下降，其中core-F和TA值變化趨勢與FF變化趨勢較為一致，Hue值呈現(xiàn)出震蕩下降趨勢。A、B、C 3個處理SS含量伴隨著FF值下降呈現(xiàn)出先快速上升而后略有下降的趨勢。

Burdon等研究發(fā)現(xiàn)，常溫下獼猴桃軟化呈現(xiàn)“S”形變化曲線[21]。通過不同溫度下果實催熟結(jié)果(圖3)可以看出，在H7批次中，C處理20 ℃、0 μL/L為“S”形硬度下降速率呈現(xiàn)出“慢—快—慢”趨勢，其他3個處理果實FF、core-F、TA值含量變化趨勢為“L”形，即快速下降隨之趨于平緩，H8各處理硬度均呈“L”形變化。說明溫度或乙烯均可改變獼猴桃采后的成熟進程。在10 ℃條件下，催熟與不催熟處理變化趨勢較為接近，在0～5 d硬度下降較快，至15 d時即完成果實的后熟達到可食化狀態(tài)，而后保持穩(wěn)定，而20 ℃、100 μL/L處理的果實在3 d時硬度值迅速降低至可食化狀態(tài)，而后趨于平緩。說明20 ℃條件下采用外源乙烯可顯著加速/改變果實的軟化進程，10 ℃條件下乙烯作用效果不明顯。

從成熟度來看，隨著成熟度的增加，果實硬度下降速率也明顯增加。由圖3-a可以看出，2個批次果實在20 ℃條件下采用100 μL/L乙烯處理后 3 d 均能實現(xiàn)果實快速軟化，達到可以食用狀態(tài)，且H8軟化速率更快。 20 ℃條件下不催熟的H7批次果實硬度下降至1.0 kgf以下需要15 d，H8批次果實需要10 d，軟化進程縮短了5 d。同樣地，在10 ℃條件下，H8批次催熟與不催熟果實軟化進程相較于H7批次也縮短了5 d。此外，由于H8成熟度較高，20 ℃條件下不催熟果實硬度也呈現(xiàn)出“L”形變化趨勢。該結(jié)果說明，成熟度對獼猴桃果實成熟衰老過程中也有影響。

由圖3-d可知，各果肉顏色Hue值變化均呈逐漸下降趨勢，果實軟化后均在98～101之間。由圖3-c可知，SS呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，當(dāng)果實達到可食化狀態(tài)時，SS含量均保持在13.0%以上，而后期下降主要原因在于伴隨著果實的成熟衰老，前期由于部分淀粉轉(zhuǎn)化為糖而快速上升，當(dāng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化進行到一定程度，果實為了維持生理活動的需要，會消耗營養(yǎng)成分進行呼吸作用，導(dǎo)致SS含量緩慢下降。由此可見，催熟對果實的感官品質(zhì)影響不大。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果顯示，盛花期后154～175 d各指標(biāo)變化趨勢與王琪凱等的研究結(jié)果較為一致，至175 d后果實可溶性固形物達到7.5%～8.5%，干物質(zhì)含量達到14.75%，此后果實FF、Hue等指標(biāo)均發(fā)生顯著變化[2]。通過催熟后比較各批次指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，處在生長停滯期(154 d后)的金艷獼猴桃可以通過外源乙烯實現(xiàn)獼猴桃的成熟軟化，在20 ℃條件下催熟后3 d FF即下降至消費者接受的狀態(tài)，軟化后果實可溶性固形物含量達到13.0%以上，TA含量降低至0.5以下，催熟后食用品質(zhì)良好，但 154～175 d之間采收的果實催熟后果肉顏色偏綠(Hue值103～104)，175 d之后采收果實Hue值均能達到黃肉品種正常水平(99～101)[2-4]。該研究表明，成熟度不僅是影響采后貯藏期及貯藏品質(zhì)的關(guān)鍵，同時也是影響催熟后果實品質(zhì)的關(guān)鍵，且盛花期后175 d果實催熟后才能體現(xiàn)金艷的品質(zhì)特征，然而國內(nèi)鮮有相關(guān)研究。錢政江等結(jié)合貯藏后果實品質(zhì)分析得出，盛花期后187～197 d為長期貯藏最佳采收期[3-4]，對比可知，本研究結(jié)果可為金艷獼猴桃的早采上市提供參考依據(jù)。

溫度是影響乙烯催熟效果的關(guān)鍵因素之一，溫度過低或過高都會影響甚至抑制乙烯的釋放和果實的后熟進程[18]。本研究探討了溫度對乙烯作用效果的影響，結(jié)果顯示在20 ℃條件下外源乙烯可顯著加速或改變果實的軟化進程，10 ℃條件下能加速軟化但乙烯作用效果不明顯，與賈曉輝等的研究結(jié)果[18]較為一致。通過對比外源乙烯催熟2個成熟度果實結(jié)果發(fā)現(xiàn)，成熟度越高，不僅果實在自然條件下軟化進程有所改變，外源乙烯催熟效果也越明顯，與香蕉、網(wǎng)紋甜瓜等呼吸躍變果實等研究結(jié)果[19-20]一致。其原因在于較高成熟度果實由于其細(xì)胞膜透性及酶活性較高，外源乙烯對不同成熟度果實的調(diào)節(jié)作用機制存在差異，從而導(dǎo)致不同成熟度果實對外源乙烯敏感性不同[20]。以上研究結(jié)果表明，成熟度是影響獼猴桃對外源乙烯敏感性的重要因素之一。