采前處理對(duì)無核寒香蜜葡萄貯藏品質(zhì)和生理指標(biāo)的影響

葡萄糖的水和養(yǎng)分很高。它富含營(yíng)養(yǎng)，味道很好，深受消費(fèi)者歡迎。由于葡萄皮較薄,在采摘過程中容易受損,貯藏期間容易受病菌侵染,導(dǎo)致葡萄出現(xiàn)落粒、褐變、腐爛等問題,影響葡萄的保鮮效果,從而造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。目前,國(guó)內(nèi)外葡萄保鮮技術(shù)主要是低溫結(jié)合SO2防腐貯藏。但是,由于SO2導(dǎo)致葡萄發(fā)生傷害的劑量和對(duì)葡萄有效殺菌的劑量相近,并且SO2的使用會(huì)伴隨著異味、傷害等問題,使葡萄商品價(jià)值大大降低。所以,研究開發(fā)葡萄新型保鮮劑已經(jīng)成為該領(lǐng)域的重要內(nèi)容。1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)為新型的乙烯受體拮抗劑,研究[8,9,10,11,12,13,14]發(fā)現(xiàn),1-MCP可以對(duì)乙烯的生理活動(dòng)產(chǎn)生影響,從而抑制或延緩果蔬的成熟與衰老。目前1-MCP處理時(shí)間主要是采后處理,而1-MCP在采前處理報(bào)道的較少,本實(shí)驗(yàn)通過用不同劑量1-MCP對(duì)無核寒香蜜葡萄進(jìn)行采前熏蒸處理,研究其對(duì)葡萄貯藏品質(zhì)和生理變化的影響,以為提高葡萄貯藏期間的價(jià)值,豐富1-MCP對(duì)葡萄的處理方式及選擇使用的適宜劑量提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)無核寒香蜜葡萄于2013年8月13日采自遼寧興城庭院式葡萄園。1-MCP國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津);三氯乙酸、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、兒茶酚天津光復(fù)精細(xì)化工研究所;磷酸氫二鈉天津市江天化工技術(shù)有限公司;濃硫酸、亞油酸鈉、磷酸二氫鈉天津科威試劑公司。1.2儀器和檢測(cè)方法TA.XT.Plus物性測(cè)定儀英國(guó)SMS公司;PAL-1便攜式手持折光儀日本愛宕公司;TU-1810紫外-可見分光光度計(jì)北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;3-30K高速冷凍離心機(jī)德國(guó)Sigma公司;CheckPiontⅡ便攜式殘氧儀丹麥Dansensor公司;2010氣相色譜儀日本島津公司;916Ti-Touch電位滴定儀瑞士萬通中國(guó)有限公司。1.3方法1.3.1聚乙烯袋的制備在采摘前1d,選擇無病變、無損傷、無霉變,并且成熟度一致的果實(shí),做好標(biāo)記,用不同劑量(1、2、3μL/L)1-MCP對(duì)葡萄進(jìn)行熏蒸處理,以不用1-MCP處理為對(duì)照,記作CK。1-MCP處理方法:自制的聚乙烯袋(厚度0.03mm、長(zhǎng)0.20m×寬0.20m×高0.40m,頂部0.10m用于后續(xù)密封處理)體積0.012m3,根據(jù)體積將不同劑量的1-MCP原藥裝入無紡布中袋密封。處理時(shí),將標(biāo)記好的葡萄串裝入自制的聚乙烯袋中,然后取出裝有對(duì)應(yīng)劑量的1-MCP原藥無紡布袋用純凈水浸濕后立即密封,處理時(shí)間24h。第2天開始采摘并立刻運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室,挑選大小一致并且完好的葡萄,每6串放入內(nèi)襯微孔袋的塑料筐中,預(yù)冷24h,放入溫度為(0±0.5)℃冷庫(kù)中扎口貯藏。每個(gè)處理每次測(cè)定用3筐葡萄(6串/筐),每隔15d測(cè)定葡萄的感官指標(biāo)、生理指標(biāo)以及衰老指標(biāo),測(cè)定周期為2個(gè)月。1.3.2總酸含量測(cè)定采用稱重法測(cè)定葡萄的質(zhì)量損失率、落粒率、腐爛率,計(jì)算如公式(1)~(3)所示:葡萄果皮硬度測(cè)定:采用英國(guó)TA.XT.Plus物性測(cè)定儀測(cè)定,利用P/2柱頭(Φ=2mm)對(duì)葡萄進(jìn)行穿刺測(cè)試,穿刺深度6mm,測(cè)試速率2mm/s,重復(fù)測(cè)定10次,單位kg/cm2;可滴定酸(titratableacid,TA)含量測(cè)定:參照GB/T12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》用自動(dòng)電位滴定儀進(jìn)行測(cè)定;可溶性固形物(totalsolublesolids,TSS)含量測(cè)定:采用PAL-1便攜式手持折光儀測(cè)定;丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量測(cè)定:采用硫代巴比妥酸比色法;VC含量測(cè)定:參照鉬藍(lán)比色法測(cè)定;呼吸強(qiáng)度測(cè)定:采用靜置法進(jìn)行測(cè)定;乙烯生成速率測(cè)定:采用氣相色譜儀程序升溫法進(jìn)行測(cè)定;多酚氧化酶(polyphenoloxidas,PPO)活性測(cè)定:采用兒茶酚比色法測(cè)定;過氧化物酶(peroxidase,POD)活性測(cè)定:參考愈創(chuàng)木酚比色法;脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性測(cè)定:參考陳昆松等方法;過氧化氫酶(catalas,CAT)活性測(cè)定:參考李合生等方法。1.4數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用Excel2003軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,采用SPSS19.0軟件Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析。2結(jié)果與分析2.1對(duì)葡萄落粒率的影響由圖1A可以看出,在整個(gè)貯藏期間,葡萄的質(zhì)量損失率總體呈上升趨勢(shì),在貯藏前期,各個(gè)處理的質(zhì)量損失率差異不是很大,但從45d開始,對(duì)照處理的質(zhì)量損失率迅速上升,而通過1-MCP處理的葡萄質(zhì)量損失率明顯降低,說明1-MCP可以抑制葡萄質(zhì)量損失率的上升,在貯藏60d時(shí),經(jīng)由1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄質(zhì)量損失率分別為1.694%、2.704%、2.975%,而對(duì)照處理葡萄的質(zhì)量損失率為4.563%,因此通過1μL/L1-MCP處理的葡萄明顯抑制了葡萄的質(zhì)量損失率,并且效果最好。與對(duì)照組比較,3個(gè)1-MCP劑量處理均有顯著性差異(P<0.05)。由圖1B可以看出,葡萄的落粒率在整個(gè)貯藏期間呈上升趨勢(shì),從貯藏開始到15d內(nèi),不同處理間葡萄的落粒率幾乎沒有變化,而從15d開始到貯藏后期,對(duì)照處理葡萄的落粒率都高于1-MCP處理的葡萄,說明1-MCP能夠使葡萄的落粒率降低,而通過3μL/L1-MCP處理的葡萄與對(duì)照差異不大,說明劑量太大的1-MCP反而對(duì)葡萄落粒率的影響沒有效果,在葡萄貯藏60d時(shí),對(duì)照處理的落粒率為15.55%,而由1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄落粒率分別為9.35%、13.46%、13.17%,表明通過1μL/L1-MCP處理的葡萄更能有效抑制葡萄落粒率的上升,與對(duì)照比較,2μL/L1-MCP和3μL/L1-MCP處理差異不顯著(P>0.05),而1μL/L1-MCP處理有顯著性差異(P<0.05)。由圖1C可以看出,在葡萄整個(gè)貯藏期間,其腐爛率總體來說呈現(xiàn)上升趨勢(shì),從貯藏開始,對(duì)照處理葡萄的腐爛率就高于其他處理,說明1-MCP可以降低葡萄的腐爛率,在貯藏60d時(shí),通過1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄腐爛率分別為6.97%、10.00%、8.63%,而對(duì)照處理葡萄的腐爛率為10.51%,表明各1-MCP處理均可以抑制葡萄腐爛率的上升,作用效果次序?yàn)?μL/L>3μL/L>2μL/L。2.2不同劑量的1-mcp對(duì)葡儲(chǔ)存質(zhì)量的影響2.2.1不同濃度1-mcp對(duì)葡萄硬度的影響療效隨時(shí)間的隨圖2表明,葡萄硬度在整個(gè)貯藏期間總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在貯藏前期,葡萄的硬度變化不是很大,而從30d開始,葡萄在貯藏期間硬度下降的比較快,并且對(duì)照處理下降的最快,說明1-MCP可以延緩葡萄硬度的降低,到60d時(shí),1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄硬度分別為14.9448、13.1337、13.8962kg/cm2,而對(duì)照處理葡萄的硬度僅為12.6785kg/cm2,表明各1-MCP處理均可以有效抑制葡萄硬度的下降,其中劑量為1μL/L1-MCP處理延緩葡萄硬度下降最為明顯。2.2.2不同濃度細(xì)菌ta和葡萄ta含量從圖3可以看出,在整個(gè)貯藏期間,通過1-MCP處理的葡萄的TA含量總體變化不是很大,但對(duì)照處理的葡萄TA含量變化較大,說明1-MCP可以延緩葡萄TA含量的減小。到60d時(shí),通過1、2、3μL/L處理的葡萄TA含量分別為0.908%、0.881%、0.765%,而對(duì)照處理葡萄的TA含量為0.613%,通過比較可以看出,經(jīng)由1μL/L1-MCP對(duì)葡萄TA含量的減小有更好的保護(hù)作用,與對(duì)照比較,均有顯著性差異(P<0.05)。2.2.3呼吸代謝變化由圖4可知,從貯藏開始到15d,葡萄的TSS含量逐漸上升,原因是果實(shí)采收時(shí)為8成熟果實(shí),在貯藏初期果實(shí)中淀粉轉(zhuǎn)化可溶性糖的結(jié)果。而從15d開始一直到貯藏后期,葡萄的TSS含量逐漸減少,原因是由于葡萄呼吸代謝比較快的結(jié)果。在從45d開始,對(duì)照處理葡萄的TSS含量迅速下降,說明1-MCP對(duì)TSS含量的降低能起到延緩作用,到60d時(shí),對(duì)照處理葡萄的TSS含量為13.62%,而由1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄TSS含量分別為15.35%、14.53%、14.52%,通過比較,1μL/L1-MCP處理的效果最好,能夠明顯延緩葡萄TSS含量的降低。2.2.4控制葡萄vc含量從圖5可以看出,在貯藏前期,葡萄VC的含量總體來說變化不是很大,但在貯藏后期葡萄VC含量下降的比較快,尤其對(duì)照處理從45d開始快速下降,而由1-MCP處理的葡萄下降得不是很快,說明1-MCP可以抑制葡萄VC含量的下降。在60d時(shí),對(duì)照處理葡萄的VC含量?jī)H為1.522mg/100g,而通過1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄含量分別為4.688、2.665、2.972mg/100g,比較發(fā)現(xiàn),通過1μL/L1-MCP處理的葡萄VC含量下降的最慢,說明1μL/L1-MCP對(duì)葡萄VC的損失起到較好的保護(hù)作用,與對(duì)照組比較,均有顯著性差異(P<0.05)。2.3呼吸強(qiáng)度的變化由圖6A可以看出,從貯藏開始到15d,葡萄的呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì),原因有可能因?yàn)閯傞_始采摘的葡萄還保持著田間較高的呼吸強(qiáng)度,轉(zhuǎn)入冷庫(kù)中貯藏,使得剛開始葡萄的呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì),從15d開始,葡萄的呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)迅速升高趨勢(shì),而到45d時(shí),通過1-MCP處理的葡萄呼吸強(qiáng)度緩慢上升,而對(duì)照處理的葡萄呼吸強(qiáng)度快速上升,說明1-MCP抑制了葡萄呼吸強(qiáng)度的升高。在60d時(shí),對(duì)照處理葡萄的呼吸強(qiáng)度為59.485mgCO2/(kg·h),而通過1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄呼吸強(qiáng)度分別為38.961、50.157、48.358mgCO2/(kg·h)。比較發(fā)現(xiàn)通過1μL/L1-MCP處理的葡萄維持了較低的呼吸強(qiáng)度,說明1μL/L1-MCP更能有效地抑制葡萄呼吸強(qiáng)度的升高,與對(duì)照組比較,均有顯著性差異(P<0.05)。由圖6B可以看出,葡萄的乙烯生成速率在整個(gè)貯藏期間呈現(xiàn)上升趨勢(shì),并且對(duì)照處理葡萄的乙烯生成速率上升的最快,說明1-MCP可以延緩葡萄乙烯生成速率的上升,60d時(shí),通過1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄乙烯生成速率分別為2.260、2.949、2.577μL/(kg·h),而對(duì)照處理葡萄的乙烯生成速率為3.070μL/(kg·h),比較發(fā)現(xiàn),通過1μL/L1-MCP能夠更好地延緩葡萄乙烯生成速率的上升,與對(duì)照比較,2μL/L1-MCP和3μL/L1-MCP處理無顯著性差異(P>0.05),而1μL/L1-MCP處理有顯著性差異(P<0.05)。2.4mda含量的變化MDA是膜脂過氧化主要產(chǎn)物之一,MDA可以與蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生反應(yīng),使這些大分子結(jié)構(gòu)改變或者產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng),從而喪失生物功能,所以它的含量升高是膜結(jié)構(gòu)損傷的關(guān)鍵因素,從圖7A可以看出,在貯藏前期葡萄的MDA含量變化不是很大,但在貯藏后期,對(duì)照處理葡萄的MDA含量快速上升,而1-MCP處理的葡萄MDA含量上升的緩慢,說明1-MCP可以抑制葡萄MDA含量的升高。到60d時(shí),對(duì)照處理MDA含量為2.43μmol/g,而通過1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄MDA分別為1.54、1.88、1.97μmol/g,比較而言,1μL/L1-MCP處理最好,與對(duì)照比較,均有顯著性差異(P<0.05)。LOX可以通過與多聚不飽和脂肪酸發(fā)生氧化,使細(xì)胞膜的完整性受損并且改變膜的通透性,在膜脂氧化過程中起到關(guān)鍵作用,它也是導(dǎo)致果蔬衰老的關(guān)鍵指標(biāo)。由7B可以看出,葡萄的LOX活性在整個(gè)貯藏期間總體來說呈現(xiàn)上升趨勢(shì),在60d時(shí),通過1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄LOX活性分別為8.8238、11.6170、10.9419(0.01?A/(g·min)),而對(duì)照處理的LOX活性為15.2579(0.01?A/(g·min)),均大于1-MCP處理的LOX活性,說明1-MCP可以延緩葡萄LOX的升高,而通過比較可以發(fā)現(xiàn),通過1μL/L1-MCP處理的效果最好,與對(duì)照比較,2μL/L1-MCP和3μL/L1-MCP處理無顯著性差異(P>0.05),而1μL/L1-MCP處理有顯著性差異(P<0.05)。2.5對(duì)葡萄pod活性的影響PPO能夠催化酚類生成醌類的一種氧化酶,當(dāng)果蔬組織受到逆境脅迫或病菌侵染時(shí),PPO會(huì)快速上升來保護(hù)果蔬組織。從圖8A可以看出,葡萄的PPO活性在貯藏前期上升,原因有可能是由于葡萄在冷庫(kù)中,由于低溫環(huán)境受到脅迫而使PPO活性快速上升,而通過1-MCP處理的葡萄PPO活性上升的較慢,說明1-MCP可以延緩PPO活性的上升,它對(duì)葡萄起到保護(hù)作用。在60d時(shí),由1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄PPO活性分別為0.3325、0.4507、0.4428(0.01?A/(g·min)),而對(duì)照處理葡萄的PPO活性為0.4852(0.01?A/(g·min)),通過比較發(fā)現(xiàn),1μL/L1-MCP能夠更好地抑制PPO活性的上升,從而保護(hù)葡萄,與對(duì)照比較,2μL/L1-MCP和3μL/L1-MCP處理無顯著性差異(P>0.05),而1μL/L1-MCP處理有顯著性差異(P<0.05)。POD能夠清除果蔬體內(nèi)的H2O2,把H2O2分解成對(duì)細(xì)胞沒有傷害的H2O和O2。它也是果蔬衰老的重要指標(biāo)之一。從圖8B可以看出,POD活性在整個(gè)貯藏期間呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),出現(xiàn)峰值在30d,在貯藏15~45d之間,對(duì)照處理葡萄POD活性明顯高于其他處理,說明1-MCP可以抑制葡萄POD活性的下降,在60d時(shí),由1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄POD活性分別為0.1794、0.1628、0.1691(0.01?A/(g·min))、而對(duì)照處理葡萄的POD活性為0.1261(0.01?A/(g·min)),因此通過1μL/L1-MCP處理的葡萄能更好地抑制POD活性下降,與對(duì)照比較,2μL/L1-MCP和3μL/L1-MCP處理無顯著性差異(P>0.05),而1μL/L1-MCP處理有顯著性差異(P<0.05)。CAT能夠在逆境或者植物衰老過程中清除體內(nèi)多余的活性氧,來維持體內(nèi)氧代謝平衡,從而抑制果蔬的衰老。從圖8C可以看出,葡萄CAT活性在整個(gè)貯藏期間呈現(xiàn)先減小再增大,然后繼續(xù)減小趨勢(shì),在貯藏前期葡萄CAT活性下降是由于葡萄剛放入冷庫(kù),受到低溫脅迫的影響導(dǎo)致CAT活性下降,而貯藏后期CAT活性下降,原因是由于果實(shí)在貯藏期間衰老,從而導(dǎo)致CAT活性下降。總體而言,對(duì)照處理CAT活性下降的最快,說明1-MCP可以抑制葡萄CAT活性的下降,在60d時(shí),對(duì)照處理的葡萄CAT活性為0.0664(0.01?A/(g·min)),而由1、2、3μL/L1-MCP處理的葡萄CAT活性分別為0.1489、0.1329、0.1328(0.01?A/(g·min)),通過比較發(fā)現(xiàn),由1μL/L1-MCP處理的葡萄更能有效地保護(hù)葡萄CAT活性,與對(duì)照比較,2μL/L1-MCP和3μL/L1-MCP處理無顯著性差異(P>0.05),而1μL/L1-MCP處理有顯著性差異。3-mcp處理對(duì)葡萄采前營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響1-MCP作為新型的乙烯受體抑制劑,在葡萄采后處理方面已有一些報(bào)道。王寶亮等探討1-MCP對(duì)巨峰葡萄貯藏效果研究結(jié)果表明,1.0μL/L1-MCP處理的葡萄能明顯抑制果梗呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放量的上升,在一定程度上還延緩了果粒的呼吸強(qiáng)度,顯著降低了果梗霉菌指數(shù)和果梗褐變指數(shù),并且能夠保持較高的好果率。李