不同濃度1-甲基環丙烯對葡萄果實的保鮮效果

朱計謀,魏巍,周毅,蘇潔

(1.信陽市平橋區林業局, 河南 信陽 464000;2.河南雞公山國家級自然保護區事務中心,河南 信陽 464000;3.確山縣普會寺鎮人民政府,河南 確山 463000;4.信陽農林學院 林學院,河南 信陽 464000)

巨峰葡萄(VitisLabrusca×Vinifera'Kyoho')是葡萄科葡萄屬植物,歐美雜交種,屬于漿果類水果,果實整體為球狀或橢圓狀,是主要的鮮食葡萄品種之一[1]。成熟時呈紫黑色,果皮厚,果粒鮮嫩、柔軟多汁,漿果含糖量15%～17%,含酸量0.6%～0.7%,具有豐富的營養價值[2-4]。同時,巨峰葡萄還具有很高的商業價值。謝太理[5]等研究表明,巨峰葡萄的香氣成分主要為辛酸乙酯、正戊醇、乙酸乙酯,主要表現為花香和果香,具有較好的釀酒特性。郭磊[6]等分析了巨峰葡萄的糖度、酵母劑量以及發酵時間對葡萄酒品質的影響,結果表明,釀造出的巨峰葡萄酒色澤明亮,酒香醇正,理化指標與微生物指標均符合國家的要求標準。

葡萄通常是季節性生產和銷售的,采收時間比較集中,旺季過后,新鮮的葡萄在市場上就很難買到,這些因素使葡萄市場的經濟效益大打折扣。目前人們對果蔬的采前處理較為注重,往往忽略采后處理的重要作用。葡萄在貯藏與銷售過程中,易受微生物浸染或其他機械損傷導致葡萄破皮、果梗褐變、脫落、萎蔫及腐爛等,消耗果實自身的品質,失去食用價值。巨峰葡萄的鮮食商品價值是以整穗體現的,這不僅造成了經濟上的損失,同時也造成了資源上的極大浪費,破損率甚至達到 20%～35%[7]。同時,由于運輸過程中缺乏先進的保鮮技術,導致大部分葡萄的品質有所下降,甚至部分葡萄因儲存不當而導致腐敗[8]。因此,葡萄儲藏保鮮是葡萄生產的延續,可以顯著減少經濟的損失,同時也節省了資源。

1-甲基環丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)是一種有效的乙烯作用抑制劑,是目前市場上最常見的一種新型的果蔬保鮮劑[9],并廣泛應用于菠蘿[10]、蘋果[11]、梨[12]、香蕉[13]、櫻桃[14]等水果。研究表明,1-甲基環丙烯處理通過抑制乙烯的生成來延緩果實呼吸高峰的出現,調節果實的生理代謝,能夠抑制果實軟化,延緩果實腐爛,抑制含糖量的下降,從而達到果實保鮮、維持貯藏品質的目的[15]。1-甲基環丙烯處理過后的果實,其營養物質、芳香物質、果實色澤均能良好保持。唐怡[16]等發現以1.0 μL/L濃度1-甲基環丙烯處理的新疆木納格葡萄,其腐爛率最低,硬度最大,呼吸高峰出現最晚,保鮮效果最好。因此研究不同濃度的1-甲基環丙烯溶液對巨峰葡萄保鮮效果的影響具有重要的理論和實際意義。

本試驗在同樣的環境條件下,用5個濃度梯度的1-甲基環丙烯溶液分別對葡萄進行熏蒸處理,研究不同處理下1-甲基環丙烯溶液對巨峰葡萄采后生理的影響,以期能夠為巨峰葡萄的保鮮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用藥劑1-甲基環丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP),購于上海源葉生物有限公司。

巨峰葡萄于2021年10月7日購買于信陽市金牛山水果市場,巨峰葡萄50串(每串40粒左右),選取八成熟、外觀無機械損傷和病蟲害、果粒飽滿、果梗鮮綠、果實大小均勻的巨峰葡萄作為試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 藥劑準備 將1-甲基環丙烯粉劑配置成濃度0.5、1.0、1.5、2.0 μL/L 4個不同濃度的1-甲基環丙烯溶液,蒸餾水處理作為對照組,記作CK。

1.2.2 處理方法 將購買的巨峰葡萄帶回實驗室,測定前將葡萄穗軸上的果粒逐個剪下,果蒂、果梗保留完整。隨后對果粒進行檢查,確保果實無病果、爛果,大小、顏色、成熟度一致,隨機分為五組,每組250粒。分組后立即測定其基礎數據值(硬度為11、含糖量為15.88%、腐爛率為0),然后采用1-甲基環丙烯進行熏蒸處理:把分組后的巨峰葡萄分別放入5個55 L的密閉箱中,分別放入濃度0、0.5、1.0、1.5、2.0 μL/L的1-甲基環丙烯溶液于密閉箱中,于20℃熏蒸48 h。試驗分別記為CK、A1、A2、A3、A4。

1.3 觀測指標與觀測方法

1.3.1 腐爛率測定 腐爛率=(腐爛葡萄數/葡萄總個數)×100%

腐爛率的標準以出現腐爛點為標志,計算腐爛個數,腐爛率每5 d測定1次,測定過后記錄其腐爛個數。

1.3.2 硬度的測定 用GY-1型手持硬度計(探頭直徑3.5 mm)在葡萄果實上的不同位置進行測定,硬度計探頭以進入果肉0.5 cm為準。每個處理組隨機抽選10個果實測定,每個果實重復測定5次,記錄結果并取平均值作為葡萄的硬度指標。

1.3.3 含糖量的測定 每個濃度隨機剪取10個葡萄果實,去皮后分別放入培養器皿中均勻搗碎,用滴管吸取葡萄汁約0.3 ml滴在樣品槽中。每粒葡萄重復測量5次,記錄結果取平均值為葡萄的含糖量指標。從處理第1天開始檢測,每隔2 d測定1次,當5個濃度處理組的葡萄果實完全出現腐爛現象時終止實驗。

1.3.4 實驗數據的處理 采用Excel2016軟件進行數據的處理與圖表的繪制。

2 結果與分析

2.1 1-甲基環丙烯處理對巨峰葡萄腐爛率的影響

由圖1可知,用不同濃度1-甲基環丙烯處理后,5個實驗組的葡萄果實腐爛率隨貯藏時間的延長而升高。與CK組相比,經過1-甲基環丙烯溶液處理的葡萄在貯藏相同的時間下腐爛率較低,其中A2濃度的處理組腐爛率最低,保鮮時間最長,效果最好。這表明1-甲基環丙烯可以明顯抑制葡萄漿果的腐爛。

CK組貯藏至第10天時腐爛率上升的相對緩慢,為10.38%,A1、A3及A4組在第10天的腐爛率分別為4.36%、3.84%及5.77%,腐爛率明顯下降;A2組的腐爛率僅為3.12%,約為CK組的1/3。CK組在貯藏至第15天時腐爛率開始快速上升,A1與A4組貯藏至20天時腐爛率呈迅速上升狀態,A3組在25天時呈快速上升狀態,而A2組在貯藏至30 d時才呈快速增長狀態;在第25 天時CK組的腐爛率是A2組的3.7倍。

2.2 1-甲基環丙烯處理對巨峰葡萄果實硬度的影響

從圖2可知,隨著貯藏時間的延長,巨峰葡萄果實硬度均隨著貯藏時間的增長而呈下降狀態。與CK組相比,經過1-甲基環丙烯處理的葡萄下降幅度較緩。貯藏前期葡萄果實的硬度呈緩慢下降趨勢,貯藏中期開始快速下降,直至果實腐爛。巨峰葡萄的果實硬度與貯藏時間呈負相關關系,其中以CK組果實的硬度下降幅度最為明顯。在貯藏至28 天時,CK組的果實硬度最低,為2.5 kg/cm3,A1組的果實硬度為7.8 kg/cm3,A3組的果實硬度為9.7 kg/cm3,A4組的果實硬度為6.2 kg/cm3。在實驗條件下,A2處理組的葡萄果實硬度最高,為13.8 kg/cm3,具有非常明顯的差異。這表明在相同的貯藏條件下,1.0 μL/L濃度處理抑制果實軟化的時間最久,貯藏效果最好。

圖2 不同濃度處理對葡萄果實硬度的影響

2.3 1-甲基環丙烯處理對巨峰葡萄含糖量的影響

由圖3可以看出,隨著貯藏時間的延長,巨峰葡萄果實含糖量均呈現先緩慢上升到達峰值后逐漸下降的單峰曲線,這主要是由于果實在生長結束、成熟開始時出現的呼吸高峰導致的。CK組在貯藏16 d時含糖量達到高峰,為20.24%。與CK組相比,經過1-甲基環丙烯溶液處理過的葡萄果實含糖量高峰有明顯的推遲。A2組相對效果最為明顯,貯藏至32 d時含糖量達到最高峰,為20.25%,其呼吸高峰較CK推遲了16 d。與CK組相比,A1組的呼吸高峰推遲了10 d,A3組的呼吸高峰推遲了14 d,A4組的呼吸高峰推遲了8 d。這表明1-甲基環丙烯具有非常明顯的保鮮效果,其中濃度1.0 μL/L的保鮮效果最好。

圖3 不同濃度處理對葡萄果實含糖量的影響

3 結論與討論

1-甲基環丙烯(1-MCP)為可食性防腐保鮮劑,且綠色安全、無毒、無明顯氣味,同時能保持果實品質,抑制果實腐爛和硬度下降,導致呼吸躍變推遲,延長果實貨架期[17]。在本研究中,經過1-甲基環丙烯處理的巨峰葡萄果實腐爛率較對照組顯著降低,這表明1-甲基環丙烯能延緩果實衰老,增強了巨峰葡萄果實對病害的抗性[18]。

硬度是檢驗果實品質的重要指標。果實成熟時,分泌果膠酶,使果肉細胞的胞間層溶解,細胞彼此分離,果實軟化,果實硬度會不斷下降。在本研究中,不同濃度1-甲基環丙烯處理的巨峰葡萄果實硬度下降時間較對照組均表現出明顯的延緩,增加了果實貯藏時限。這表明1-甲基環丙烯處理抑制了果實的軟化,延緩了果實硬度下降,這與唐怡[16]等研究的結果是一致的。

果實成熟涉及復雜的生物化學過程和生理代謝變化,果實呼吸躍變會導致葉綠素分解,有機酸減少,同時香味成分、色素和糖含量顯著增加。1-甲基環丙烯作為乙烯受體的競爭抑制劑,抑制乙烯信號轉導反應,因此被廣泛用于延緩呼吸躍變型果實的成熟進程[19]。在本研究中,1-甲基環丙烯處理的巨峰葡萄果實的呼吸高峰較對照組均發生了明顯的推遲,這表明1-甲基環丙烯可有效抑制果實呼吸,減緩糖損失。

在本研究中,濃度1.0 μL/L的1-甲基環丙烯溶液處理的巨峰葡萄果實在腐爛率、硬度和呼吸躍變時間上較其它各處理均表現出明顯的優勢,顯著提高了果實的品質和貯藏時間。這表明1.0 μL/L濃度的1-甲基環丙烯處理對巨峰葡萄的保鮮效果最優。這與眾多使用1-甲基環丙烯保鮮葡萄的研究結果是一致的[20-22]。

綜上所述,1-甲基環丙烯熏蒸可有效減緩巨峰葡萄果實在貯藏過程中的腐爛,推遲果實呼吸高峰,抑制果實硬度下降,延長巨峰葡萄的保鮮效果。同時,濃度1.0 μL/L的1-甲基環丙烯處理對巨峰葡萄的保鮮效果最優。