張欣妍

（華南農業(yè)大學，廣東 廣州 510642）

香蕉（Musa spp.）是芭蕉科（Musaceae）芭蕉屬（Musa）的大型多年生草本果樹，是世界上最大宗的熱帶水果，也是我國位于蘋果、柑橘和梨之后的第4 大水果[1]，是華南地區(qū)最主要的經濟作物之一[2]。香蕉是一種典型的呼吸躍變型果實，生長發(fā)育過程中會不斷積累大量的貯藏淀粉[3]，成熟采收時淀粉含量可達干質量的60%～90%[4]。

采后成熟（后熟）是香蕉重要的生理特征，在香蕉的采后成熟過程中，淀粉酶活性上升，積累的貯藏淀粉逐漸降解為可溶性糖，使果實明顯變甜和軟化。貯藏淀粉的降解不僅為一系列采后成熟和代謝活動提供能量基礎，而且參與果實風味品質的形成，直接影響果實的食用品質和貯藏壽命[5]。因此，解析香蕉果實后熟過程中的軟化和淀粉降解規(guī)律，對香蕉產業(yè)的可持續(xù)和高質量發(fā)展至關重要。

皇帝蕉（Musa paradisiaca AA）在我國部分地區(qū)是一種主栽特色香蕉，又被稱為貢蕉、帝王蕉、甜蕉等，是一種獨特的食用二倍體香蕉。皇帝蕉果實小巧、飽滿、皮薄，含有多種維生素，是世界上公認的高檔香蕉品種之一[6]。皇帝蕉相比傳統(tǒng)香蕉有許多品質特征，如含糖量較高，口感軟糯，具有特殊的芳香味，因而深受人們的喜愛。深入研究皇帝蕉后熟過程中果實硬度與淀粉降解變化，有助于加深人們對皇帝蕉果實成熟和品質形成的認識，豐富和推進皇帝蕉采后軟化研究。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料皇帝蕉在成熟度達到70%時采收運回實驗室。去掉每條蕉的頭尾2 梳，選擇果形均勻、成熟度相當、無機械傷、健康飽滿的果指，分梳取下。去掉頂部干花，用清水清洗，用500 mg/L 咪鮮胺錳鹽浸泡殺菌處理1 min 后取出，自然晾干1～2 h，放入20℃恒溫箱中去除田間熱。

1.2 采后果實處理

將上述皇帝蕉果實分為3組，分別為外源乙烯利處理組、1-MCP 處理組和自然后熟（對照）組。外源乙烯利處理組取60 支果指，在800×10-6的乙烯利中浸泡1 min 后取出晾干。1-MCP 處理組取100 支果指，按0.5 μL/L 的量稱取1-MCP 粉末，加水。自然后熟（對照）組取80 支果指，3 組果實分別用0.03 mm 厚聚乙烯薄膜裝框套袋，貯藏在20℃恒溫箱，密閉24 h后打開。外源乙烯利處理組于采收后0 d、1 d、3 d、5 d、7 d取樣，1-MCP 處理組于采后0 d、1 d、3 d、5 d、7 d、11 d、15 d、18 d、23 d取樣，自然后熟（對照）組于采后0 d、1 d、3 d、5 d、7 d、11 d、15 d 取樣。挑選部分蕉果用于測定果實硬度。挑選顏色、大小較一致的皇帝蕉蕉果進行取樣，每次取樣時選取5根蕉果，每根蕉果切取中間果肉，液氮速凍處理后保存于-80℃冰箱中，用于后續(xù)測定可溶性糖、淀粉含量及相關酶活性。

1.3 果實硬度測定

參照蕭允藝[7]的方法，使用美國英斯特朗公司生產的Instron5542 材料試驗機（果蔬材料硬度測試機）進行測定。探頭形狀為圓柱形，直徑為4 mm，探頭移動速度300 mm/min，探頭移動位移為1 cm。取其下壓過程中的最大應力值代表果實硬度值，單位為牛頓（N）。每個處理設置3 次重復，每個重復選取5 個蕉果，選擇3 個有代表性的部位，用刀將果皮削掉后測定其果實硬度值。

1.4 可溶性糖含量測定

根據(jù)蒽酮比色法測定原理，本試驗中使用蘇州科銘生物技術有限公司的植物可溶性糖含量試劑盒來測定可溶性糖含量。具體方法參照試劑盒說明書。

1.5 淀粉含量測定

80%乙醇可以將待測樣品中的淀粉與可溶性糖分開，酸水解法可以將淀粉分解為葡萄糖，采用蒽酮比色法測定可以得到葡萄糖的含量，進而計算得出淀粉含量。本試驗中使用蘇州科銘生物技術有限公司的植物淀粉含量試劑盒進行測定。具體方法參照試劑盒說明書。

1.6 總淀粉酶、α-淀粉酶、β淀粉酶活性的測定

還原糖能夠還原3，5-二硝基水楊酸生成棕紅色物質。α-淀粉酶有耐高溫但不耐酸的特點，β-淀粉酶有耐酸但不耐高溫的特點，所以鈍化其中之一即可測出另一種淀粉酶的活力（mg/g/min）。本試驗中使用蘇州科銘生物技術有限公司的α-淀粉酶、β 淀粉酶試劑盒進行測定。具體方法參照試劑盒說明書。

1.7 數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 計算平均值并制圖，采用SPSS 軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析及相關性分析。

2 結果與分析

2.1 皇帝蕉采后果實硬度變化

三組處理在采后0 d時，皇帝蕉的果實硬度＞70 N，在后熟過程中果實逐漸軟化，果實硬度逐漸下降。自然后熟的皇帝蕉果實在采后11 d時硬度下降至11.46 N，外源乙烯利的處理明顯加快了果實軟化進程，處理后3 d 果實硬度快速下降至9.36 N。1-MCP 的處理延緩了果實的軟化進程，果實硬度在整個后熟過程中緩慢下降，至采后23 d，硬度下降至10.11 N。

2.2 皇帝蕉采后果實淀粉含量的變化

采后0～1 d，自然后熟的皇帝蕉果實總淀粉含量上升了3.73 mg/g，由95.25 mg/g 上升到98.98 mg/g，之后總淀粉含量逐漸下降，到采后15 d 時下降到40.44 mg/g。外源乙烯利處理后，果實總淀粉含量保持逐漸下降趨勢，未見有上升趨勢，且降解速率顯著高于對照組和1-MCP 處理組，至采后7 d 時總淀粉含量下降到40.24 mg/g。1-MCP 處理后0～1 d，果實總淀粉含量快速上升了21.66 mg/g，由116.68 mg/g 上升到138.34 mg/g，之后呈緩慢下降趨勢，至采后23 d 下降到38.04 mg/g。

2.3 皇帝蕉采后果實可溶性糖含量的變化

在皇帝蕉果實后熟過程中，可溶性糖含量逐漸上升，乙烯處理組的增加速度顯著快于對照組和1-MCP處理組。

2.4 皇帝蕉采后果實淀粉酶活性的變化

在皇帝蕉果實后熟過程中，總淀粉酶的酶活性上升。自然后熟組在采后11 d 時，總淀粉酶活性快速上升到1.369 0（mg/g/min）。外源乙烯利處理后導致總淀粉酶的活性高峰由11 d提前至3 d，達到1.424 0（mg/g/min）。1-MCP 處理后導致總淀粉酶的活性高峰由11 d 推遲至23 d，11 d 時總淀粉酶活性由1.114 2（mg/g/min）快速上升到1.332 1（mg/g/min）。

在皇帝蕉后熟過程中，α-淀粉酶的活性呈先增后減的單峰變化。外源乙烯利和對照處理組在采后3 d α-淀粉酶酶活性達到高峰，分別為0.385 9（mg/g/min）和0.301 5（mg/g/min）。1-MCP 處理后α-淀粉酶活性整體呈上升趨勢，處理后0～18 d，α-淀粉酶活性的變化幅度很小，在0.001 8～0.015 6（mg/g/min），到23 d 時酶活性迅速上升，從0.177 7（mg/g/min）上升到0.411 9（mg/g/min）。

在皇帝蕉后熟過程中，β-淀粉酶的活性整體呈先增后減的變化趨勢。對照組在采后7 d 時酶活性達到最大，達到1.097 5（mg/g/min）。外源乙烯處理后導致β-淀粉酶的活性高峰由7 d 提前至5 d，達到1.1185（mg/g/min）。1-MCP 處理后導致β-淀粉酶的活性高峰由7 d 推遲至11 d，11 d 時酶活性為1.005 5（mg/g/min）。

2.5 皇帝蕉采后果實硬度變化與果實可溶性糖含量、總淀粉含量、淀粉酶活性變化的相關性及方差分析

皇帝蕉后熟過程中果實硬度變化與可溶性糖含量變化呈極顯著負相關（r=-0.724**，P＜0.01），與總淀粉含量變化呈極顯著正相關（r=0.795**，P＜0.01），與總淀粉酶活性變化呈顯著負相關（r=-0.500*，P＜0.05)，與α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性變化相關性不顯著（r=-0.282，P＞0.05；r=-0.295，P＞0.05）。

表1 各指標相關性及方差分析Tab.l The correlation and variance analysis of all indicators

3 結果與討論

皇帝蕉后熟過程中果實變甜和軟化與淀粉的降解有密切的聯(lián)系。蕭允藝[7]、林雪茜等[8]都分別報道過巴西蕉、“中蕉9 號”果實采后成熟過程中，果實硬度下降，可溶性糖含量上升。苗紅霞等[9]也報道過巴西蕉果實采后成熟過程中果實硬度下降，總淀粉含量下降，總淀粉酶活性上升。但是，目前還未見相關文獻系統(tǒng)地研究皇帝蕉此種蕉后熟過程中果實變甜軟化與淀粉降解變化的規(guī)律及相關性。

本次研究表明，在皇帝蕉后熟過程中隨著果實軟化，果實中可溶性糖含量和總淀粉酶活性上升，總淀粉含量下降，α-淀粉酶和β-淀粉酶活性整體上先上升，上升到達一定峰值后下降。外源乙烯利的處理和1-MCP 的處理分別加快和延緩了皇帝蕉果實淀粉降解和果實變甜軟化的速度。通過相關性分析發(fā)現(xiàn)，皇帝蕉果實硬度與可溶性糖含量變化呈極顯著負相關，與淀粉含量變化呈極顯著正相關，與總淀粉酶含量變化呈顯著正相關。因此，通過調控淀粉酶的活性，可以來掌握果實貯藏期淀粉的降解和變甜軟化。