李 東,郝 旺,雷 雨,李靜雅,張?jiān)婄鳎?甜
(四川輕化工大學(xué)生物工程學(xué)院 四川宜賓 643002)
脆紅李是薔薇科(Rosaceae)李屬(Prunus)核果類水果,是我國(guó)選育的晚熟李品種,主要種植在川、渝、黔等西南地區(qū)[1],因其具有酸甜可口、水分飽滿、營(yíng)養(yǎng)豐富的特點(diǎn)而深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[2]。每年上市集中在5~8 月,該季節(jié)氣溫較高,加之脆紅李為呼吸躍變型水果,生理代謝旺盛,采后快速軟化腐爛,貨架期短[3],嚴(yán)重制約脆紅李的貯運(yùn)和銷售。亟需解決脆紅李采后保鮮問(wèn)題,提高脆紅李的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
Ca2+作為信號(hào)傳導(dǎo)離子,在維持果實(shí)質(zhì)構(gòu)和植物激素的代謝過(guò)程中起到重要作用,影響著果實(shí)的成熟衰老[4]。果實(shí)采后通過(guò)浸鈣處理可提高果肉組織內(nèi)的Ca2+含量,Ca2+與果膠酸殘基交聯(lián)加強(qiáng)細(xì)胞壁及細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),降低了纖維素酶、果膠酯酶、聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶和果膠裂解酶等對(duì)其底物的分解性[5],從而保持果實(shí)的硬度,增強(qiáng)多酚氧化酶、過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶等抗氧化酶的活性[6-7]。乙烯的生物合成依賴于1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase,ACO)將乙烯前體物質(zhì)1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)轉(zhuǎn)化為乙烯。高Ca2+含量能對(duì)細(xì)胞壁及質(zhì)膜起到保護(hù)作用,使ACC 與ACO區(qū)域性分隔導(dǎo)致兩者不能接觸,降低乙烯的生成[8]。
聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)是一種無(wú)毒、無(wú)害,可自然降解的高分子乙烯基聚合物[9]。PVA 聚合度、醇解度越高,其黏度越高,所成膜的機(jī)械性能越優(yōu)異,并具有良好的氣體阻隔性[10]。PVA 分子結(jié)構(gòu)中存在大量羥基,具有良好的水溶性、生物相容性[11]。2003 年第61 次食品添加劑安全評(píng)估會(huì)議上,聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織、聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(JECFA)對(duì)聚乙烯醇進(jìn)行安全性評(píng)估[12],聚乙烯醇被美國(guó)農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)用于包裝肉類和家禽產(chǎn)品[13]。因其極性、穩(wěn)定性、成膜性較強(qiáng),易與其它材料共混的特點(diǎn),而被應(yīng)用于食品保鮮膜的研發(fā)中,且能達(dá)到隔絕外界空氣、抗菌、保鮮的效果[14]。
目前將浸鈣或涂膜的保鮮處理單獨(dú)應(yīng)用于草莓[15]、藍(lán)莓[16]、蘋果[17]、芒果[18]、櫻桃[19]等水果貯藏保鮮的案例屢見不鮮,而將兩者聯(lián)合應(yīng)用于水果保鮮的研究鮮有報(bào)道。李子采后浸鈣處理可通過(guò)增加胞漿鈣濃度,加強(qiáng)細(xì)胞壁和質(zhì)膜結(jié)構(gòu)來(lái)維持果實(shí)硬度;高Ca2+含量可降低ACC 含量和乙烯形成酶(EFE)活性來(lái)影響低乙烯的生物合成[20];還可抑制纖維素酶、果膠酯酶等的活性[5],減緩李子軟化衰老。經(jīng)聚乙烯醇涂膜處理的李子能有效降低呼吸速率,減少水分散失,抵抗外界微生物對(duì)李子的侵害,從而降低李子的腐爛率,延長(zhǎng)其貯藏壽命。本研究針對(duì)貯藏期李子內(nèi)、外環(huán)境的變化,嘗試將浸鈣與涂膜兩種保鮮方式結(jié)合,旨在探索出一種高效的脆紅李采后貯藏保鮮方案,為李子的采后復(fù)合保鮮貯藏技術(shù)的開發(fā)提供參考。
1.1.1 原材料 以晚熟脆紅李為試材,采自四川省茂縣。挑選八成熟、大小顏色均勻、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。
1.1.2 試劑 聚乙烯醇,四川萊特聚信藥用輔料公司;愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚、硫代巴比妥酸、2,6-二氯靛酚、聚乙烯吡咯烷酮、多聚半乳糖醛酸、納他霉素、三氯乙酸,上海麥克林生化科技有限公司;曲拉通X-100,上海易恩化學(xué)技術(shù)有限公司;玉米淀粉、氯化鈣、聚乙二醇6000、過(guò)氧化氫、3,5-二硝基水楊酸、乙酸鈉、草酸、抗壞血酸,成都科隆化學(xué)品有限公司,以上試劑均為分析純級(jí)。
GQ-300 氣調(diào)保鮮箱,廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司;N5000PLUS 紫外-可見分光光度計(jì),上海佑科儀器儀表有限公司;TG16 高速離心機(jī),上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司;JJ-2B 組織搗碎機(jī),金壇區(qū)指前鎮(zhèn)旭日實(shí)驗(yàn)儀器廠;3051H 果蔬呼吸測(cè)定儀,浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司;YH-100001 電子天平,五鑫衡器有限公司;XA-XT PLUS 質(zhì)構(gòu)分析儀,英國(guó)Stable Micro System 公司;DZKW-4 電熱恒溫水浴鍋,北京中興偉業(yè)世紀(jì)儀器有限公司;LB80T 糖度計(jì),廣州速為電子科技有限公司。
1.3.1 氯化鈣浸泡處理 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果,選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氯化鈣溶液浸泡20 min 作為處理水平。參考王艷穎等[6]的方法,準(zhǔn)確稱取20 g氯化鈣于燒杯中,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氯化鈣溶液1 000 mL。將每個(gè)處理組(1 kg)的脆紅李放入氯化鈣溶液中浸泡20 min 后取出自然瀝干,轉(zhuǎn)入4 ℃環(huán)境貯藏。
1.3.2 涂膜液的配制及浸泡涂膜處理 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果,選擇配方為1% PVA、1.5%玉米淀粉、0.03%納他霉素(Natamycin,NATA)的涂膜劑作為處理水平。參考Cano 等[21]的方法,并加以改進(jìn)。準(zhǔn)確稱取PVA 10 g、玉米淀粉15 g 加入1 000 mL 蒸餾水中,在85 ℃下攪拌直至溶解。待溶液冷卻至常溫后,加入0.15 g 那他霉素,再加入5 g 甘油作增塑劑,攪拌均勻,冷卻后定容至1 000 mL,備用。待涂膜液冷卻至常溫后,將篩選的脆紅李進(jìn)行浸泡涂膜處理。每組脆紅李在涂膜液中浸泡30 s 后撈出置于通風(fēng)處1 h,自然風(fēng)干后轉(zhuǎn)入4 ℃環(huán)境貯藏。
1.3.3 浸鈣+涂膜的保鮮處理 將經(jīng)嚴(yán)格篩選的脆紅李先放入2%氯化鈣浸泡20 min,取出自然風(fēng)干后,再放入上述聚乙烯醇復(fù)合涂膜液中浸泡30 s,進(jìn)行浸泡涂膜處理。對(duì)照組脆紅李,放入蒸餾水中浸泡20 min,自然風(fēng)干后,同上述處理組脆紅李轉(zhuǎn)入4 ℃環(huán)境貯藏。
1.4.1 呼吸強(qiáng)度(Respiration rate)測(cè)定 參考張強(qiáng)等[22]的方法,采用氣流法測(cè)定,放入果蔬呼吸強(qiáng)度測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果以每小時(shí)每千克果實(shí)釋放的二氧化碳質(zhì)量表示,單位:mg/h·kg,每組重復(fù)測(cè)定3 次。
1.4.2 硬度測(cè)定 參考陳鷗等[23]的方法,硬度的測(cè)定采用TA.XT Plus 質(zhì)構(gòu)測(cè)定儀。測(cè)定為TPA 模式,采用P/36R 探頭沿果實(shí)赤道等距離測(cè)定3 次。測(cè)定參數(shù):預(yù)壓速率2 mm/s,下壓速率1 mm/s,壓后回升速率2 mm/s,回升距離5 cm,觸發(fā)力值0.1 N,試樣受壓變形5 mm。由質(zhì)地特征曲線得到表征果實(shí)硬度的評(píng)價(jià)參數(shù),硬度單位:N,重復(fù)3 次。
1.4.3 可溶性 固形物(Soluble solid content,SSC)含量的測(cè)定 SSC 測(cè)定參考劉慧等[24]的方法,采用糖度計(jì)LB80T 測(cè)定,重復(fù)3 次。
1.4.4 總酸(Titratable acid,TA)含量測(cè)定 TA測(cè)定參考曹建康等[25]的方法,采用NaOH 滴定法,結(jié)果以蘋果酸計(jì),重復(fù)3 次。
1.4.5 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量測(cè)定參考殷健東[26]的方法并加以改進(jìn),采用分光光度計(jì)法測(cè)定,取上清液分別測(cè)定A450nm、A532nm、A600nm的吸光值。結(jié)果以每克果實(shí)樣品(鮮重)中的MDA含量表示,單位nmol/g FW,重復(fù)3 次。
1.4.6 多聚半乳糖醛酸酶(Plygalacturonase,PG)活性測(cè)定 參考曹建康等[25]的方法并加以改進(jìn)。PG 活性以每小時(shí)每克果實(shí)組織樣品(鮮重)在37℃催化多聚半乳糖醛酸生成半乳糖醛酸的質(zhì)量表示,單位μg/h·g FW。
1.4.7 過(guò)氧化物酶(Peroxidase,POD)活性測(cè)定參考Bi 等[27]的方法并加以改進(jìn)。采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定POD 活性,每隔1 min 監(jiān)測(cè)POD 在波長(zhǎng)470 nm 處吸光度的增加量,每個(gè)處理組測(cè)5 min,得到6 組數(shù)據(jù),重復(fù)3 次。結(jié)果以每克果實(shí)樣品(鮮重)每分鐘吸光度增加1 時(shí)為一個(gè)酶活性單位(U),POD 活性單位:U/g FW。
1.4.8 多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性測(cè)定 采用鄰苯二酚法測(cè)定PPO 活性,每隔1 min 監(jiān)測(cè)PPO 在波長(zhǎng)420 nm 處吸光度的增加量,每個(gè)處理組測(cè)5 min,得到6 組數(shù)據(jù),重復(fù)3 次。結(jié)果以每克果實(shí)樣品(鮮重)每分鐘吸光度增加1 時(shí)為一個(gè)酶活性單位(U),PPO 活性單位:U/g FW。
利用SPSS 25 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,利用Duncan's 多重比較進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05)和Pearson 相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差顯示。運(yùn)用Origin 2021 進(jìn)行制圖。
如圖1 所示,對(duì)照組的脆紅李呼吸強(qiáng)度變化呈現(xiàn)雙峰波動(dòng)的趨勢(shì),第12 天時(shí)脆紅李的呼吸強(qiáng)度迅速下降至6.7723 mg/h·kg 為貯藏期最低值,在貯藏期的第18 天到達(dá)峰值為30.1274 mg/h·kg,之后對(duì)照組的脆紅李呼吸強(qiáng)度逐漸下降。浸鈣組脆紅李在30 d 的貯藏期中呼吸強(qiáng)度的變化趨勢(shì)與對(duì)照組相似,在第12 天時(shí)呼吸強(qiáng)度的最低值僅為3.4578 mg/h·kg 且第18 天時(shí)的峰值顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。與對(duì)照組相比,涂膜組的脆紅李呼吸強(qiáng)度變化趨勢(shì)有所區(qū)別,在貯藏期的第0~12天,涂膜組的脆紅李呼吸強(qiáng)度逐漸下降至最低值3.7543 mg/h·kg,第6 天時(shí)該組脆紅李呼吸強(qiáng)度得到抑制(P<0.05)。浸鈣+涂膜組的脆紅李呼吸強(qiáng)度的變化趨勢(shì)與浸鈣組相似,在第6 天時(shí)有小幅上升,第12 天下降至最低值,第18 天達(dá)到峰值為19.9898 mg/h·kg,之后逐漸降低至4.9758 mg/h·kg。經(jīng)過(guò)保鮮處理的脆紅李呼吸高峰均得到有效抑制(P<0.05)。
圖1 不同保鮮處理下脆紅李呼吸強(qiáng)度的變化Fig. 1 Changes in respiratory intensity of plum fruit under different preservation treatments
如圖2 所示,對(duì)照組脆紅李硬度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,在貯藏期的前6 d 迅速降低了30.5 N。浸鈣組脆紅李硬度在整個(gè)貯藏期內(nèi)也呈下降趨勢(shì),而在前18 天內(nèi)浸鈣組的脆紅李硬度顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。涂膜組脆紅李的硬度變化趨勢(shì)與對(duì)照組大致相似,呈現(xiàn)先快速降低,后緩慢降低的趨勢(shì)。浸鈣+涂膜組脆紅李的硬度在前12 d 的硬度明顯高于對(duì)照組(P<0.05),在第12 天時(shí)浸鈣+涂膜組的脆紅李硬度為38.09 N,而對(duì)照組的脆紅李硬度為19.81 N。
圖2 不同保鮮處理對(duì)脆紅李硬度的影響Fig. 2 The effects of different preservation treatments on the hardness of plum fruit
如圖3 所示,對(duì)照組脆紅李的可溶性固形物含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加,呈上升趨勢(shì)。浸鈣組脆紅李的可溶性固形物含量也呈上升趨勢(shì),第6 天時(shí)明顯高于其它組的脆紅李(P<0.05),而在6~12 d 之間僅增加0.1°Brix,之后緩慢上升,在第24 天時(shí),出現(xiàn)下降的現(xiàn)象,較第18 天低了0.5°Brix。之后逐漸增加至19.83°Brix。涂膜組的脆紅李,在第12 天時(shí)可溶性固形物含量增加明顯,達(dá)到17.13°Brix,之后緩慢降低至14.7°Brix,24 d 后快速上升至18.73°Brix。浸鈣+涂膜組脆紅李在0~18 d 內(nèi)逐漸上升至16.4°Brix,18~24 d 內(nèi)出現(xiàn)下降趨勢(shì),24 d 后又開始上升,30 天時(shí)達(dá)到13.8°Brix。
圖3 不同保鮮處理下脆紅李SSC 含量的變化Fig. 3 Varies of the SSC content of plum fruit under freshness preservation
如圖4 所示,對(duì)照組的脆紅李總酸含量下降明顯,30 d 內(nèi)從1.18%降低至0.58%。浸鈣組脆紅李總酸含量在前18 d 呈下降趨勢(shì),在第18~24 天出現(xiàn)上升的趨勢(shì),之后又下降至0.71%。涂膜組脆紅李總酸含量下降趨勢(shì)與對(duì)照組相似,且各時(shí)期的總酸含量差距不大。浸鈣+涂膜組脆紅李第6 天時(shí)總酸含量增加至1.19%,第6~24 天總酸含量逐漸降低,且降低速率逐漸放緩,24 d 后,與浸鈣組變化類似,總酸含量下降至0.71%。
圖4 不同保鮮處理下脆紅李TA 含量的變化Fig. 4 Varies of the TA content of plum fruit under freshness preservation
如圖5 所示,對(duì)照組脆紅李丙二醛(MDA)的含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加,且貯藏過(guò)程中對(duì)照組丙二醛含量顯著高于試驗(yàn)處理組(P<0.05),在第30 天時(shí),對(duì)照組的丙二醛含量高達(dá)60.9 nmol/g FW 是浸鈣處理組脆紅李的1.36 倍。浸鈣組脆紅李的丙二醛含量雖與貯藏時(shí)間呈正相關(guān)的關(guān)系,但在整個(gè)貯藏期內(nèi)浸鈣處理后的脆紅李丙二醛含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。涂膜組脆紅李的丙二醛含量也呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),雖然在貯藏期內(nèi)涂膜組的丙二醛含量較對(duì)照組低,但都比其余的處理組高。浸鈣+涂膜組脆紅李丙二醛含量變化,呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì),在12~24 d 丙二醛的累積得到抑制,24 d 后增加迅速最終達(dá)到44.5 nmol/g FW。
圖5 不同保鮮處理對(duì)脆紅李MDA 含量的影響Fig. 5 Effects of different preservation treatments on MDA content of plum fruit
如圖6 所示,對(duì)照組脆紅李的多聚半乳糖醛酸酶活性,呈現(xiàn)先上升達(dá)到峰值后下降的變化趨勢(shì),在第24 天達(dá)到峰值198.63 μg/h·g FW。浸鈣組脆紅李的多聚半乳糖醛酸酶活性在第12 天時(shí)為9.57 μg/h·g FW,較第6 天有小幅降低,在12~24 d 里逐漸升高,24 d 時(shí)達(dá)到峰值71.34 μg/h·g FW,后迅速降低為29.00 μg/h·g FW。涂膜組脆紅李的多聚半乳糖醛酸酶活性變化趨勢(shì)為:先緩慢增加,12 d 后迅速增加,第18 天時(shí)達(dá)到173.94 μg/h·g FW 后維持在這個(gè)水平一段時(shí)間,24 d 時(shí)達(dá)到峰值175.24 μg/h·g FW,之后突然下降。在0~18 d 范圍內(nèi)浸鈣+涂膜組的脆紅李多聚半乳糖醛酸酶活性也呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),與對(duì)照組相比顯著降低(P<0.05),在24~30 d 內(nèi)出現(xiàn)平臺(tái)期,在第30 天才到達(dá)峰值70.72 μg/h·g FW。
圖6 不同保鮮處理對(duì)脆紅李PG 活性的影響Fig. 6 Effects of different preservation treatments on the activity of plum fruit PG
如圖7 所示,對(duì)照組脆紅李的過(guò)氧化物酶活性單峰變化趨勢(shì)為:在0~12 d 過(guò)氧化物酶活性逐漸增加達(dá)到峰值5.64 U/g FW,12~18 d 內(nèi)下降,18~24 d 內(nèi)有小幅上升,之后快速下降至3.81 U/g FW,明顯高于1.36 U/g FW 的初始值。浸鈣組脆紅李過(guò)氧化物酶活性在0~12 d 內(nèi)迅速上升至峰值5.64 U/g FW,第12~24 天內(nèi)逐漸降低至3.07 U/g FW,24~30 天內(nèi)出現(xiàn)上升趨勢(shì)30 d 時(shí)達(dá)到3.61 U/g FW。涂膜組脆紅李在各個(gè)時(shí)期過(guò)氧化物酶活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。浸鈣+涂膜組的脆紅李過(guò)氧化物酶活性變化趨勢(shì)雖與對(duì)照組類似,但在第18 天其酶活性降低幅度較大至1.84 U/g FW。
圖7 不同保鮮處理對(duì)脆紅李POD 活性的影響Fig. 7 Effects of different preservation treatments on the activity of plum fruit POD
如圖8 所示,對(duì)照組脆紅李的多酚氧化酶活性呈現(xiàn)單峰變化趨勢(shì),在第6 天到達(dá)峰值0.58 U/g FW,6~12 d 內(nèi)迅速下降,12 d 后緩慢降低。浸鈣組、涂膜組的脆紅李多酚氧化酶活性的變化趨勢(shì)在0~24 d 內(nèi)與對(duì)照組相似,在第18 天和第24 天均低于對(duì)照組的多酚氧化酶活性(P<0.05),在24 d 后出現(xiàn)緩慢上升。浸鈣+涂膜組的脆紅李0~24 d內(nèi)多酚氧化酶活性變化趨勢(shì)雖與對(duì)照組類似,但在12 d 后各個(gè)時(shí)期測(cè)得的多酚氧化酶活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05),且在24 d 后與浸鈣組、涂膜組的情況相似,出現(xiàn)上升的趨勢(shì)。
圖8 不同保鮮處理對(duì)脆紅李PPO 活性的影響Fig. 8 Effects of different preservation treatments on PPO activity of plum fruit
如表1 所示,采用SPSS 軟件的多變量分析方法對(duì)脆紅李多個(gè)生理生化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,采用雙側(cè)檢驗(yàn)判別相關(guān)指標(biāo)的顯著性。由相關(guān)性分析結(jié)果表1 可知,脆紅李可溶性固形物含量與果實(shí)總酸含量、硬度、PPO 活性呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01),與丙二醛的累積、POD 活性呈現(xiàn)正相關(guān)性(P<0.05)。果實(shí)的總酸含量與果實(shí)硬度、PPO 活性普遍呈極顯著性正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),與丙二醛含量、PG、POD 活性呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。果實(shí)硬度與PG、POD 活性、丙二醛含量呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01),與PPO 活性呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。其中脆紅李貯藏過(guò)程中丙二醛含量變化與PG、POD 活性呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05),與PPO 活性呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。
表1 脆紅李各貯藏時(shí)期理化指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis of physicochemical indexes in different storage periods of crisp red plum
李子為呼吸躍變型水果,在其成熟衰老過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生呼吸高峰。試驗(yàn)結(jié)果表明,各種保鮮處理并不能延后呼吸高峰的到來(lái),而與對(duì)照組相比,經(jīng)過(guò)保鮮處理的李子呼吸高峰的呼吸強(qiáng)度得到抑制(P<0.05)。貯藏期的前期脆紅李呈現(xiàn)呼吸躍變的情況,此現(xiàn)象與Bi 等[27]、王艷穎等[6]對(duì)李果實(shí)的研究結(jié)果相一致,在第6 天出現(xiàn)呼吸強(qiáng)度上升,可歸因于低溫、浸鈣、涂膜等保鮮處理對(duì)脆紅李產(chǎn)生低溫脅迫或高濃度鈣離子脅迫,使得脆紅李產(chǎn)生抗脅迫作用,導(dǎo)致新陳代謝加速,呼吸強(qiáng)度上升。然而,經(jīng)聚乙烯醇涂膜處理后的脆紅李,呼吸強(qiáng)度明顯受到抑制。12 d 時(shí)脆紅李已適應(yīng)4 ℃的低溫環(huán)境,脆紅李內(nèi)部生理生化反應(yīng)得以減緩,使得12 d時(shí)顯著降低。聚乙烯醇涂膜處理能減少李子與貯藏環(huán)境的氣體交換,有效抑制呼吸速率,降低果實(shí)的新陳代謝,延緩果實(shí)衰老從而延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。
水果中可溶性固形物(SSC)包括可溶性糖、果膠、有機(jī)酸等,是能直接反映水果成熟度和品質(zhì)狀況的重要指標(biāo)[28],3 個(gè)處理組在貯藏期的可溶性固形物含量變化呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì),與陳力維等[29]、陳歐等[23]的研究結(jié)果相一致。在貯藏期前18 d 內(nèi),脆紅李處于后熟階段,可溶性固形物含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而上升,貯藏后期脆紅李轉(zhuǎn)入衰老階段,該時(shí)期,由于自身的呼吸作用、新陳代謝增強(qiáng),糖類、有機(jī)酸等代謝物被消耗,出現(xiàn)降低的情況。空白對(duì)照組在貯藏后期果實(shí)迅速軟化,細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)崩解大量果膠、纖維素被分解為糖類導(dǎo)致SSC 含量上升迅速。由此可知浸鈣的保鮮處理能有效減少可溶性固形物含量的消耗,延緩脆紅李由后熟階段轉(zhuǎn)入衰老階段。
總酸含量(TA)影響著李子的食用口感,也反映著果實(shí)內(nèi)部有機(jī)酸含量的合成代謝變化情況。有機(jī)酸合成速度大于降解速度時(shí),TA 含量呈上升趨勢(shì),反之,TA 含量下降[30]。貯藏前期隨著呼吸作用逐漸增強(qiáng),大量的有機(jī)酸被降解消耗,之后果實(shí)的成熟衰老程度加劇,果實(shí)內(nèi)部可溶性固形物、水分等增加引起稀釋作用,導(dǎo)致總酸含量降低的速率減緩,即李子內(nèi)部的總酸含量與果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、水分含量、可溶性固形物含量有密切關(guān)系。經(jīng)過(guò)浸鈣處理的李子總酸含量降低趨勢(shì)和速度得以減緩,與張廣燕等[31]對(duì)黑寶石李的研究相符。浸鈣+涂膜處理顯著延緩了李子總酸含量降低(P<0.05),維持較好的果實(shí)品質(zhì)。
隨著脆紅李成熟衰老程度增加,多聚半乳糖醛酸酶(PG)作為主要分解果膠的酶,活性逐漸上升,相應(yīng)地果實(shí)硬度降低。與Lin 等[32]的研究結(jié)論相符,多聚半乳糖醛酸是細(xì)胞壁多糖的重要成分,PG 可水解多聚半乳糖醛酸的1,4-α-D-半乳糖苷鍵,破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),分解果膠從而導(dǎo)致果實(shí)軟化,因此多聚半乳糖醛酸酶活性與脆紅李的硬度有著密切的關(guān)系。貯藏前期,經(jīng)浸鈣處理的脆紅李硬度下降得到有效抑制,與Gao 等[7]的研究結(jié)果相一致,其作用機(jī)理是外源性鈣處理增加胞漿鈣,有助于維持細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、剛性和完整性,維持了李子的硬度。貯藏第18 天后,各處理組的李子硬度迅速下降,PG 活性快速升高。涂膜處理雖降低了李子PG 活性峰值,但導(dǎo)致了活性峰值的提前。浸鈣處理可降低脆紅李PG 活性峰值但不能延緩峰值來(lái)臨的時(shí)間,浸鈣+涂膜的處理既降低了峰值,也延緩了峰值來(lái)臨的時(shí)間。結(jié)果表明,脆紅李的硬度與PG 活性呈極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)),浸鈣+涂膜處理對(duì)PG 活性的抑制可緩解李子的軟化,維持脆紅李的硬度。
研究表明,鈣參與調(diào)節(jié)各種酶的活性和與果實(shí)衰老相關(guān)的重要生物分子的代謝[7],適宜濃度的鈣處理可以抑制李果的TA 的消耗,延緩硬度降低,保持較好的果實(shí)品質(zhì)。然而,高濃度的鈣處理會(huì)給李果實(shí)造成傷害,增加其腐爛率[31]。聚乙烯醇涂膜處理能減緩呼吸速率,減少水分散失,影響各種裂解酶、氧化酶進(jìn)行生理代謝,減少活性氧、丙二醛(MDA)的產(chǎn)生,降低糖、酸物質(zhì)的消耗保持果實(shí)品質(zhì)。MDA 的累積會(huì)對(duì)李子細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞器產(chǎn)生一定的傷害,加速細(xì)胞的衰老凋亡,導(dǎo)致脆紅李的品質(zhì)劣變[19]。經(jīng)聚乙烯醇復(fù)合涂膜處理的脆紅李有氧呼吸被抑制導(dǎo)致,MDA 累積得到顯著抑制。過(guò)氧化物酶(POD)具有雙重性,既能參與活性氧的生成,也可作為植物體的一種保護(hù)酶,使組織內(nèi)積累的具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)分解,從而起到減少氧化損害的作用[33]。貯藏第6 天時(shí)各個(gè)處理組的脆紅李POD 活性均高于對(duì)照組。這可能是浸鈣或涂膜的保鮮處理使脆紅李感受到外界環(huán)境改變的刺激,POD 作出的應(yīng)激反應(yīng),對(duì)果肉組織內(nèi)的強(qiáng)氧化物質(zhì)進(jìn)行分解造成的結(jié)果。貯藏18 d 后浸鈣、涂膜的保鮮處理可將POD 的活性維持在較低的水平,有利于脆紅李的貯藏保鮮。植物體受到機(jī)械損傷或逆境脅迫時(shí),多酚氧化酶(PPO)會(huì)大量激活將多酚類物質(zhì)氧化成醌,醌類物質(zhì)進(jìn)一步聚合為棕褐色物質(zhì),產(chǎn)生褐變現(xiàn)象,使其失去商業(yè)價(jià)值[34]。貯藏前期未經(jīng)保鮮處理的李子多酚類物質(zhì)氧化迅速,果肉組織褐變嚴(yán)重,而經(jīng)浸鈣處理的脆紅李,PPO 活性得到抑制,酚類物質(zhì)含量損失減緩,從而導(dǎo)致貯藏后期李子中多酚類物質(zhì)還未褐變完全,此時(shí)PPO 活性再次上升。研究表明,浸鈣處理對(duì)PPO 活性有抑制作用,可在貯藏的各個(gè)時(shí)期延緩果實(shí)多酚氧化酶活性的上升,減緩酚類物質(zhì)的氧化,降低果肉組織褐變。
在脆紅李保鮮貯藏的過(guò)程中各生理生化指標(biāo)件的變化有著密切的聯(lián)系。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果實(shí)的硬度普遍呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。脆紅李硬度的變化與可溶性固形物含量、總酸含量、MDA 含量、PG、POD、PPO 活性有著顯著的相關(guān)性。果實(shí)的硬度與丙二醛含量、PG、POD 活性呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,果實(shí)的軟化與果肉組織內(nèi)PG、POD 活性密切相關(guān),此與De Veau 等[5]的研究結(jié)果一致。
研究表明,2%氯化鈣浸泡處理在延緩了脆紅李采后總酸含量降低,延遲果實(shí)硬度降低,抑制多聚半乳糖醛酸酶活性,降低丙二醛累積,抑制多酚氧化酶活性方面效果較好;聚乙烯醇涂膜處理在抑制脆紅李呼吸強(qiáng)度,減緩可溶性固形物含量增加,抑制過(guò)氧化物酶活性上的作用更明顯;與僅浸鈣處理和僅涂膜處理相比,采后2%氯化鈣浸泡+聚乙烯醇涂膜復(fù)合處理綜合2 種單獨(dú)處理的優(yōu)勢(shì)對(duì)脆紅李保鮮效果最好,能夠有效地延緩脆紅李的衰老變質(zhì)。