王 瓊,魏一娜,郭慧慧,韓 濤,李紅衛(wèi)*
(北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室,北京 102206)
INA處理對冬棗采后生理及貯藏品質(zhì)的影響
王 瓊,魏一娜,郭慧慧,韓 濤,李紅衛(wèi)*
(北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室,北京 102206)
研究不同質(zhì)量濃度的2,6-二氯異煙酸處理對采后冬棗果實(shí)貯藏期間腐爛率及品質(zhì)變化的影響。結(jié)果表明:2,6-二氯異煙酸處理有效降低了冬棗果實(shí)的腐爛指數(shù),延緩了果實(shí)硬度和抗壞血酸含量的下降,貯藏50 d后,70 mg/L 2,6-二氯異煙酸處理效果顯著好于對照(P<0.05)。2,6-二氯異煙酸處理降低果實(shí)的可溶性固形物含量的升高和丙二醛含量的積累。不同質(zhì)量濃度2,6-二氯異煙酸處理對轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響不同,200 mg/L 2,6-二氯異煙酸處理與對照變化趨勢一致,150 mg/L 2,6-二氯異煙酸處理延緩了冬棗果實(shí)的轉(zhuǎn)紅,但70 mg/L反而提高了果實(shí)的轉(zhuǎn)紅指數(shù);貯藏期間不同質(zhì)量濃度處理及對照都檢測到了呼吸高峰的出現(xiàn),且不同質(zhì)量濃度的2,6-二氯異煙酸處理延緩了呼吸高峰出現(xiàn)的時(shí)間;70 mg/L 2,6-二氯異煙酸處理的保鮮效果最佳。
冬棗;2,6-二氯異煙酸;品質(zhì);貯藏
棗果實(shí)的病害主要是由鏈格孢(Alternaria alternata)引起的黑霉病、黑斑病、紅斑病和青霉菌(Penicilliun expansum)引起的青霉病[1],在果實(shí)的采后成熟衰老過程中發(fā)病情況極為嚴(yán)重,造成果實(shí)出現(xiàn)大量霉?fàn)€[2]。目前主要依靠殺菌劑或農(nóng)藥來防治果實(shí)病害,因此尋找增強(qiáng)植物自身的抗病性以防治植物病害是最根本最有效且無污染、無殘留的有效方法[2-3]。2,6-二氯異煙酸(2,6-dichloroisonicotinic acid,INA)是一種人工合成的、結(jié)構(gòu)和功能與水楊酸(salicylic acid,SA)類似的化合物,它是非常有效的抗病基因誘導(dǎo)劑,能誘導(dǎo)多種植物對真菌、細(xì)菌和病毒侵染的抗性。研究[3-6]表明,INA能增強(qiáng)植物抗病性,激活植物系統(tǒng)獲得性抗性(systemic acquired resistance,SAR)反應(yīng),并提供廣譜的抗病性。采后使用INA與殼聚糖具有相同功能,能夠明顯降低芒果和鴨梨果實(shí)貯藏期的腐爛率和腐爛指數(shù)[7-8],引起果實(shí)體內(nèi)的SAR反應(yīng)[9-10]。鑒于SAR反應(yīng)在植物抗病防御反應(yīng)中的重要作用,近年來有關(guān)INA與植物抗病關(guān)系的研究較多[6,11-12],然而,在采后果蔬的誘導(dǎo)抗病性研究報(bào)道較少。目前只在黃瓜、芒果、鴨梨等果實(shí)上進(jìn)行了作用效果和機(jī)理的研究[9-12]。因此,本實(shí)驗(yàn)以冬棗為試材,研究不同質(zhì)量濃度INA處理對冬棗采后生理及其品質(zhì)的影響,探討利用誘導(dǎo)植物抗病性的方法在防治果實(shí)病害和保持品質(zhì)方面提供理論依據(jù)。
1.1 材料
冬棗于2011年10月采自北京市昌平區(qū)。挑選大小適中、無機(jī)械損傷、無病蟲害的白熟果作為實(shí)驗(yàn)材料。當(dāng)天運(yùn)到北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,將冬棗果實(shí)用2%過氧化氫浸泡1 min進(jìn)行表面殺菌,然后用去離子水沖洗,晾干后進(jìn)行處理。
1.2 儀器與設(shè)備
GXH-1050型紅外CO2分析儀 北京均方理化研究所;硬度計(jì) 意大利都凌公司;0.2 cm2打孔器 杭州平達(dá)電子機(jī)械有限公司;電冰箱 青島海爾股份有限公司。1.3 方法
1.3.1 INA處理
INA處理組果實(shí)分別浸入質(zhì)量濃度為70、150 mg/L和200 mg/L INA溶液(含0.05% 吐溫80)中,在真空度為0.4 MPa條件下滲透處理1 min,恢復(fù)常壓后繼續(xù)浸泡10 min;以去離子水進(jìn)行同樣處理的果實(shí)作為對照組,取出分別自然晾干。將處理后的果實(shí)裝入0.06 mm厚聚乙烯薄膜袋中密封,袋子中下部打面積為0.2 cm2的通氣孔,在冷庫(0 ℃)貯藏70 d。每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)2 500 g果實(shí),每15 d觀察果實(shí)腐爛情況、色澤轉(zhuǎn)化和果實(shí)硬度變化情況并取樣,取樣后立即用液氮速凍,存于-70 ℃以下的冰箱中,用于指標(biāo)測定。
1.3.2 指標(biāo)測定
1.3.2.1 果實(shí)的腐爛指數(shù)
參照Hofman等[13]方法,按果實(shí)腐爛面積大小劃分為5級:0級:無病斑;1級:病斑面積占果實(shí)面積的1%~5%;2級:病斑面積占果實(shí)面積的6%~15%;3級:病斑面積占果實(shí)面積的16%~30%;4級:病斑面積占果實(shí)面積的31%~50%;5級:病斑面積大于果實(shí)面積的50%。腐爛指數(shù)按式(1)計(jì)算。每個(gè)處理用果30個(gè),重復(fù)3次。
1.3.2.2 果皮轉(zhuǎn)紅指數(shù)
果皮轉(zhuǎn)紅級別:轉(zhuǎn)紅面積占整個(gè)果實(shí)面積的0%為0級;轉(zhuǎn)紅面積占整個(gè)果實(shí)面積的0~1/4為1級;轉(zhuǎn)紅果實(shí)面積占整個(gè)果實(shí)面積的1/4~1/3為2級;轉(zhuǎn)紅面積占整個(gè)果實(shí)面積的1/3~2/3為3級;轉(zhuǎn)紅果實(shí)面積占整個(gè)果實(shí)面積的2/3~1為4級。轉(zhuǎn)紅面積用透明厘米方格紙測定。轉(zhuǎn)紅指數(shù)按式(2)計(jì)算。
1.3.2.3 果實(shí)硬度測定
果實(shí)硬度用硬度計(jì)測定(測頭直徑為5 mm)。每個(gè)處理取果30個(gè),重復(fù)3次。
1.3.2.4 呼吸強(qiáng)度的測定
呼吸強(qiáng)度采用GXH-1050型紅外CO2分析儀測定,氣體流速400 mL/min,穩(wěn)定時(shí)間15 min,呼吸室為Φ12 cm×15 cm標(biāo)本缸,測定溫度為0 ℃,參照胡小松等[14]的方法計(jì)算果實(shí)呼吸強(qiáng)度。
1.3.2.5 丙二醛、可溶性固形物、抗壞血酸含量的測定
參照曹建康等[12]的方法。
1.4 數(shù)據(jù)處理
Excel 2007統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤并制圖;應(yīng)用SAS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。
2.1 INA處理對冬棗果實(shí)腐爛指數(shù)的影響
圖1 采后INA處理對冬棗果實(shí)腐爛指數(shù)的影響Fig.1 Effect of INA treatment on decay index of winter jujube during storage
由圖1可知,不同質(zhì)量濃度INA處理的冬棗果實(shí)冷藏期間,果實(shí)的腐爛指數(shù)不斷增加。貯藏前期30 d不同質(zhì)量濃度處理果的腐爛指數(shù)都比較低;之后腐爛指數(shù)開始不斷上升,不同質(zhì)量濃度的INA處理果的腐爛指數(shù)分別都低于對照組,且70 mg/L INA處理的效果最好,貯藏45、60 d和75 d時(shí),70 mg/L INA處理的腐爛指數(shù)分別比對照降低了37.50%、45.45%和36.59%,INA處理有效抑制了果實(shí)腐爛。
2.2 INA處理對冬棗果實(shí)硬度的影響
冬棗果實(shí)在貯藏過程中硬度呈逐漸下降趨勢[15-16],INA處理果貯藏后期明顯延緩了果實(shí)硬度的下降。如圖2所示,貯藏前期,不同處理的果實(shí)硬度快速下降;30 d后INA處理果明顯抑制了果實(shí)硬度的下降。 貯藏45 d時(shí),不同質(zhì)量濃度的INA處理果的硬度均高于對照果實(shí),INA處理保持果實(shí)硬度效果的優(yōu)劣依次為70、150 mg/L和200 mg/L;貯藏第75天時(shí),70、150 mg/L和200 mg/L INA處理果實(shí)的硬度分別高于對照果實(shí)40%、33.16%和17.6%。從果實(shí)硬度整體變化趨勢來看,采后INA處理有利于保持冬棗果實(shí)硬度。
圖2 采后INA處理對冬棗果實(shí)硬度的影響Fig.2 Effect of INA pretreatment on the firmness of winter jujube during storage
2.3 INA處理對冬棗果實(shí)抗壞血酸含量的影響
圖3 采后INA處理對冬棗果實(shí)抗壞血酸含量的影響Fig.3 Effect of INA pretreatment on ascorbic acid content of winter jujube during storage
由圖3可知,由于白熟期采收的果實(shí),抗壞血酸含量在貯藏前期略有上升,之后隨著腐爛指數(shù)的快速上升,抗壞血酸含量呈迅速下降趨勢,INA處理果實(shí)延緩了果實(shí)中抗壞血酸含量的下降,其中70 mg/L INA處理的果實(shí)在貯藏45 d時(shí)比對照提高36.4%。貯藏結(jié)束時(shí),70 mg/L INA處理果實(shí)中的抗壞血酸含量比對照高出36.3%。
2.4 INA處理對冬棗果實(shí)轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響
冬棗果實(shí)在后熟過程中顏色逐漸轉(zhuǎn)紅,不同質(zhì)量濃度的INA處理對冬棗果實(shí)在貯藏過程中的色澤轉(zhuǎn)紅有不同的影響。如圖4所示,貯藏前期不同處理的轉(zhuǎn)紅指數(shù)差異不顯著,貯藏45 d時(shí),各處理果實(shí)開始出現(xiàn)明顯差異,200 mg/L INA處理與對照變化趨勢一致,150 mg/L INA處理延緩了冬棗果實(shí)的轉(zhuǎn)紅,但70 mg/L反而提高了果實(shí)的轉(zhuǎn)紅指數(shù)。貯藏末期,70 mg/L INA處理果實(shí)的轉(zhuǎn)紅指數(shù)比對照果實(shí)提高了6.2%,150 mg/L INA處理果實(shí)的轉(zhuǎn)紅指數(shù)比對照果實(shí)降低了12.7%,實(shí)驗(yàn)表明150 mg/L INA處理有延緩冬棗果實(shí)后熟過程中色澤轉(zhuǎn)紅的作用,不同質(zhì)量濃度INA處理對冬棗果實(shí)轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響有待于進(jìn)一步研究。
圖4 INA處理對冬棗果實(shí)轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響Fig.4 Effect of INA pretreatment on red index of winter jujube during storage
2.5 INA處理對冬棗果實(shí)可溶性固形物含量的影響
圖5 INA處理對冬棗果實(shí)可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effect of INA pretreatment on total soluble solid content in winter jujube during storage
果實(shí)貯藏過程中可溶性固形物含量呈先上升后下降的趨勢,如圖5所示,貯藏30 d時(shí)開始出現(xiàn)差異,貯藏45 d時(shí),INA處理的果實(shí)可溶性固形物含量都高于對照果實(shí)。貯藏結(jié)束時(shí),150 mg/L INA處理保持了最高的可溶性固形物含量,70 mg/L和200 mg/L兩種INA處理的可溶性固形物含量高于對照果實(shí),INA處理延緩了冬棗果實(shí)的可溶性固形物含量的降低。
2.6 INA處理對冬棗果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響
圖6 INA處理對冬棗果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響Fig.6 Effect of INA treatment on respiration intensity of winter jujube during storage
如圖6所示,0 ℃貯藏果實(shí)的呼吸強(qiáng)度很低,隨著貯藏期的延長,呼吸強(qiáng)度逐漸升高,對照在45 d時(shí)出現(xiàn)了呼吸高峰,不同質(zhì)量濃度的INA處理延緩了呼吸高峰出現(xiàn)的時(shí)間,其中200 mg/L INA處理的果實(shí)的呼吸強(qiáng)度較高,150 mg/L INA處理的果實(shí)最小。在貯藏60 d時(shí),70、150 mg/L和200 mg/L INA處理果實(shí)和對照果實(shí)的呼吸強(qiáng)度分別為8.13、5.83、9.42 mg CO2/(kg·h)和3.61 mg CO2/(kg·h)。貯藏過程中,不同處理及對照都檢測到了呼吸強(qiáng)度有一峰值出現(xiàn),這與前人的報(bào)道[17]不同,其原因是否與采收成熟度過早有關(guān),有待進(jìn)一步探討。
2.7 INA處理對冬棗果實(shí)丙二醛含量的影響
圖7 INA處理對冬棗果實(shí)丙二醛含量的影響Fig.7 Effect of INA pretreatment on MDA content in winter jujube during storage
由圖7可知,貯藏前期,丙二醛含量變化呈增加趨勢,對照和INA處理果實(shí)丙二醛含量變化趨勢基本一致,并且INA處理果丙二醛含量均低于對照果實(shí),但貯藏45 d時(shí)降低,末期又增加的結(jié)果有待于進(jìn)一步探討。
研究表明,INA能增強(qiáng)植物抗病性,激活植物系統(tǒng)獲得抗病性反應(yīng);用INA處理植物整株、葉片或種子等均可有效活化抗病防御反應(yīng),保護(hù)作物免受病毒、細(xì)菌和真菌等病原物的侵害[18-24]。INA處理梨果實(shí)能顯著保持果實(shí)硬度,有效地保持了果實(shí)的綠色,推遲果實(shí)顏色轉(zhuǎn)黃[2,25],INA處理有效地增強(qiáng)芒果果實(shí)對病原侵染的抵抗能力,降低了果實(shí)的腐爛率和損傷接種病斑直徑[10];本研究采后INA處理對冬棗品質(zhì)的影響,結(jié)果表明INA處理能夠明顯降低果實(shí)的腐爛指數(shù),提高果實(shí)的抗病性,結(jié)果與以上報(bào)道一致。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,各質(zhì)量濃度INA處理均能延緩冬棗果實(shí)可溶性固形物含量和硬度的下降,并且提高了抗壞血酸的含量。曾凱芳等[10]研究發(fā)現(xiàn),INA濃度低于0.25 mmol/L時(shí),病斑擴(kuò)展加快,對病害的抑制效果顯著降低;INA濃度高于1 mmol/L時(shí),對病害的抑制效果并沒有隨之加強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),70、150 mg/L和200 mg/L INA處理對果實(shí)腐爛指數(shù)、果實(shí)硬度和抗壞血酸的影響,并未隨著INA處理質(zhì)量濃度的增大而降低,而是70 mg/L的INA處理效果最好。因此不同果品對INA處理的質(zhì)量濃度反應(yīng)有差異,總之,INA處理對冬棗果實(shí)采后有延緩果實(shí)的后熟衰老,提高果實(shí)品質(zhì)的作用,推測INA處理具有在果實(shí)采后保鮮應(yīng)用的潛力。
不同質(zhì)量濃度的INA處理對冬棗果實(shí)在貯藏過程中的色澤轉(zhuǎn)紅的影響顯著不同。貯藏末期,70 mg/L INA處理促進(jìn)了轉(zhuǎn)紅,150 mg/L INA處理卻抑制了果實(shí)的轉(zhuǎn)紅指數(shù),說明不同質(zhì)量濃度INA處理對冬棗果實(shí)轉(zhuǎn)紅指數(shù)的影響有待于進(jìn)一步研究。
丙二醛是脂質(zhì)過氧化的主要產(chǎn)物,丙二醛含量升高,反映脂質(zhì)過氧化程度加強(qiáng)[7]。本研究中,對照果實(shí)丙二醛含量迅速積累,在30 d時(shí),INA處理果實(shí)丙二醛含量均低于對照,貯藏末期又增加,這結(jié)果有待于進(jìn)一步探討。
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Effect of Pretreatment with 2,6-Dichloroisonicotinic Acid (INA) on Postharvest Physiology and Quality of Winter Jujube during Storage
WANG Qiong, WEI Yi-na, GUO Hui-hui, HAN Tao, LI Hong-wei*
(Beijing Laboratory of Food Quality and Safety, Beijing Key Laboratory of Agricultural Product Detection and Control of Spoilage Organisms and Pesticide Residue, Faculty of Food Science and Engineering, Beijing University of Agriculture, Beijing 102206, China)
The effect of 2,6-dichloroisonicotinic acid (INA) pretreatment on the postharvest physiology and quality of winter jujube fruits during storage was investigated. The results showed that different concentrations of INA reduced decay index and kept fruit firmness and vita min C content. INA treatment at 70 mg/L showed a significantly superior effect on winter jujubes stored for 50 d (P < 0.05) as compared with controls. INA treatment delayed the decline of total soluble solids (TSS) content and reduced the accumulation of malondialdehyde (MDA). The effect of INA on red index of winter jujube varied with its concentration, exerting a positive effect at 70 mg/L and a negative effect at 150 mg/L and resulting in identical changing trends to controls. The occurrence of respiration peaks was detected in both INA treatments at different concentrations and controls during storage and was delayed in INA-treated samples. Therefore, INA treatment at 70 mg/L was the best concentration for keeping winter jujube fresh.
winter jujube; 2,6-dichloroisonicotinic acid (INA); quality; storage
TS255.5
A
1002-6630(2014)02-0301-04
10.7506/spkx1002-6630-201402059
2013-03-28
科技創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目(PXM2012_014207_000011;PXM2013_014207_000048)
王瓊(1989—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與保藏。E-mail:623202043@qq.com
*通信作者:李紅衛(wèi)(1966—),女,副教授,博士,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與保藏。E-mail:yinpenxijiao@126.com