韭菜提取物对香蕉后熟过程中主要生理指标变化的影响

张爱玉，李 俊,2，黄秉智，孟祥春，段冬洋，蒋侬辉

(1.广东省农业科学院果树研究所，广东 广州 510640；2.华南农业大学园艺学院，广东 广州 510642)

韭菜提取物对香蕉后熟过程中主要生理指标变化的影响

张爱玉1，李 俊1,2，黄秉智1，孟祥春1，段冬洋1，蒋侬辉1

(1.广东省农业科学院果树研究所，广东 广州 510640；2.华南农业大学园艺学院，广东 广州 510642)

利用浸泡时间、浓度、浸泡方式3因素研究韭菜提取物对采后香蕉后熟过程中主要生理指标色泽、硬度、可溶性固形物、呼吸、乙烯释放等的影响。结果表明：韭菜提取物能够明显减缓香蕉果皮转黄，在第6天时处理果皮颜色为绿黄色，同时处理能够明显提高果皮的色饱和度；用20%韭菜提取物每24h浸泡2min共3次的处理在贮藏过程中硬度下降趋势明显低于对照；可溶性固形物的变化在贮藏过程中与对照没有明显的差异；贮藏过程中香蕉果实在第3天达乙烯高峰，处理的香蕉其乙烯一直处于较低水平并且低于对照；用20%韭菜提取物每24h浸泡2min共3次的处理，其保鲜效果最好，它能够明显延缓香蕉果实转黄，并且在贮藏过程中乙烯释放和呼吸强度都保持在较低水平。

香蕉；后熟；颜色；呼吸；乙烯

香蕉是热带、亚热带地区重要的水果之一，在世界水果市场占有重要的地位。香蕉是典型的呼吸跃变型果实，贮藏环境中极微量的乙烯即可启动内源乙烯的合成，引发呼吸高峰缩短香蕉的前呼吸跃变期，其呼吸高峰一旦开始，果实很快就转黄软化，果柄脱落、果实腐烂，香蕉的这一特性严重地缩短了其贮藏期和货价期，故香蕉在采后贮藏过程中的后熟过程直接影响着香蕉的贮藏[1-3]。香蕉后熟过程中果皮褪绿转黄和果肉软化是香蕉果实后熟过程中发生的最显著的变化[4]。关于香蕉果实后熟过程中的细胞壁代谢相关酶类、果实软化机理及相关分子基础的研究已有大量报道[5-9]。香蕉对于外源乙烯极其敏感，如想延迟香蕉的后熟过程，多采用乙烯吸收剂或者乙烯受体抑制剂(如1-MCP)[10-13]。

韭菜(Allium tuberosum)是一种食用蔬菜，在植物学上属百合科葱属，大名起阳草、壮阳草等。近年来，人们逐渐认识到它在动植物的抗病预病和食品保鲜上起着天然的健康保鲜剂的作用。韭菜中的挥发性含硫化合物，不仅使其具有特殊香味，还是起药理作用的重要成分[14-16]。而利用植物提取物用于延迟香蕉后熟过程的报道相见甚少。本实验利用韭菜提取物处理香蕉果实，研究其对于采后香蕉后熟过程中的主要生理指标的影响，为进一步深入研究提供依据，同时也为开发新的天然植物源香蕉保鲜剂提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料及处理

本实验所选用香蕉品种为巴西蕉(Musa.AAA Group cv.‘Brazil’)，购于广州市天河区长湴市场，成熟度约为七至八成，挑选大小均匀，表面无机械伤和病虫害的果实，清水洗净后用200×10-6次氯酸钠进行表面杀菌，晾干表面水分，再用500×10-6乙烯利处理1min晾干备用。

韭菜提取物：韭菜采摘于广东省农业科学院果树研究所香蕉果园内，品种为加拿大引进品种。将韭菜叶用清水洗净，晾干后，用搅拌机打浆，然后用两层医用纱布粗过滤后，再用定性滤纸过滤，去渣留液，将液体置于2℃左右的冰箱中静置5d，然后利用分液漏斗将分层的韭菜汁分离，接着将上部分液体8000r/min离心10min，最后将离心液浓缩成一半，再用紫外灯杀菌3 0 mi n，得到本实验试液“韭菜提取物”。

1.2 仪器与设备

SS250-E搅拌机 佛山市顺德区方胜电器实业有限公司； SW-CJ-IFD型无菌工作台 苏州净化设备有限公司；MIR-553型冰箱 日本Sanyo公司；EASI-1型ABSOGER便携式C2H4、O2-CO2分析仪、X-rite SP62分光光度仪、GY-2型水果硬度计、PAL-1型ATAGO手持折光仪。

1.3 方法

1.3.1 香蕉果实处理试验设计

表1 香蕉果实处理试验设计Table 1 Experimental protocol for soaking banana

按照表1方法处理完后，晾干果实。将果实放在塑料篮(34cm×25cm×8cm)中并且外套聚乙烯薄膜袋，放入20℃恒温箱中。每个处理为15个果实，每个处理重复3次，整个大实验再重复3次。每3d观察和测定指标，并利用DPS数据分析系统进行数据分析的图像处理。

1.3.2 颜色、果实硬度和可溶性固形物的测定

用分光光度仪测定果皮L*、a*值和b*值，色饱和度Cab*2＝(a*2＋b*2)1/2，H＝arctan(b*/a*)；测果肉硬度(单位N/cm2)测定：用果实硬度计测定，硬度计针头为圆筒型，直径6mm、长度10mm，每个果实测定4次，每个处理测定5个香蕉；可溶性固形物测定：取香蕉果肉加同质量的蒸馏水，于搅拌机中打浆，用纱布过滤，取滤液测定，用手持折光仪测定。

1.3.3 呼吸强度和乙烯释放量的测定

用C2H4、O2-CO2分析仪测定，每处理测定3次，实验重复3次。

2 结果与分析

2.1 不同处理对香蕉后熟过程中颜色变化的影响

H值表示色泽，当H值达到90时，表示香蕉果皮颜色转黄。从图1可知，在后熟过程中，韭菜提取物处理使香蕉果皮颜色H值下降缓慢，并且在第6天时，处理的香蕉果皮颜色H值都大于对照，对照在第6天时H值下降到90，即颜色转为黄色，而处理颜色为绿黄色，特别是处理7，H值在第6天最大即转黄程度最低。结果表明韭菜提取物处理香蕉果实能够明显延缓果实转黄。

图1 韭菜提取物对香蕉后熟过程中颜色H值变化的影响Fig.1 Effect of chives juice soaking on color parameter H of banana during postharvest ripening

图2 韭菜提取物对香蕉后熟过程中颜色C值变化的影响Fig.2 Effect of chives juice soaking on color parameter C of banana during postharvest ripening

C值表示色饱和度Cab，从图2可看出对照和处理果实C值先升高后下降，在第9天时达到最大值。各个处理之间C值无明显差异，但对照在第12天时C值均低于各个处理。因此，韭菜提取物处理能够明显提高果实后熟过程中果皮颜色的色饱和度。

2.2 不同处理对香蕉后熟过程中硬度和可溶性固形物的影响

香蕉在后熟过程中果肉硬度逐渐下降，从表2可知，随着贮藏时间的增加，香蕉果肉的硬度逐渐减小。但是处理6香蕉果实与对照相比，下降趋势明显小于对照。特别是在第9天时，对照硬度为1.01N/cm2，而处理6硬度为1.23N/cm2，比对照高21.8%。

香蕉果实在后熟过程中，果肉中的淀粉逐渐转化成糖类物质。从表2分析可知，随着贮藏时间的增加，香蕉果肉的可溶性固形物不断增多。各个处理与对照相比没有明显的差异。说明韭菜提取物处理香蕉不会影响香蕉果肉淀粉的转化。

表2 韭菜提取物对香蕉果实后熟过程中果实硬度和TSS的影响Table 2 Effect of chives juice soaking onfirmness and total soluble solid content of banana during postharvest ripening

2.3 不同处理对香蕉后熟过程中乙烯释放速率的影响

图3 韭菜提取物对香蕉后熟过程中乙烯释放速率的影响Fig.3 Effect of chives juice soaking on ethylene release rate of banana during postharvest ripening

从图3可知，韭菜提取物处理的香蕉果实在后熟过程中乙烯释放的变化趋势一致，从第0天开始乙烯释放量显著上升，之后下降，在第3天又出现乙烯释放高峰，之后乙烯释放量逐渐下降。对照的乙烯释放速率变化比较缓慢，但大部分处理的乙烯释放高峰明显高于对照。处理6和处理7在第3天出现的乙烯释放高峰明显低于对照，并且处理6的乙烯释放速率在贮藏过程中一直低于对照乙烯释放速率。因此，处理6在香蕉后熟过程中能够明显降低香蕉果实乙烯释放速率，减缓香蕉果实的后熟进程。

2.4 不同处理对香蕉后熟过程中呼吸速率的影响

图4 韭菜提取物对香蕉后熟过程中呼吸强度的影响Fig.4 Changes of three protein components of whole shrimp during 0 ℃ storage

由图4分析可知，香蕉果实在后熟过程中呼吸速率先升高、后下降的趋势。在第6天时对照和处理达到呼吸高峰，但是各个处理呼吸高峰明显低于对照。在贮藏过程中，各个处理的呼吸强度一直处于低于对照的水平，特别是处理6的呼吸强度在贮藏过程中一直保持在较低的水平。这与处理6一直处于较低水平的乙烯释放速率相吻合。韭菜提取物浸泡香蕉果实能够明显的降低果实在后熟过程中的呼吸强度。

3 讨 论

果实的商品价值与果实外观色泽有相当主要的关系。优质香蕉后熟果呈金黄色，在绿色香蕉果皮中，叶绿素含量为50～100μg/g[17]，成熟期间，叶绿素(主要是叶绿素a)降解，全部黄色素保持不变。本实验表明，在贮藏第6天时，韭菜提取物处理的果实为绿黄色，还未完全转黄，说明韭菜提取物能够延缓香蕉果皮叶绿素的降解。庞学群等[18]研究表明，与20℃相比，30℃的后熟温度促进了香蕉果皮淀粉向可溶性糖的转化，提高了果皮细胞壁降解相关酶如多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、纤维素酶等活性，但明显抑制了果皮褪绿转黄。韭菜提取物是否通过抑制香蕉果皮中叶绿素降解的相关酶类来减缓果皮的褪绿有待进一步研究。

香蕉是典型的呼吸跃变型果实，随着呼吸高峰的出现，果皮变黄，果实变软。而呼吸高峰往往出现在乙烯释放高峰后面，试验证明，香蕉对乙烯非常敏感。一旦内源或外源乙烯浓度达10-7～10-6时，就足以启动香蕉的后熟作用。一般认为，采后的香蕉是由乙烯引起呼吸的跃变，而不是跃变产生乙烯。因此，抑制内源乙烯的生成或(和)消除乙烯的作用，延缓呼吸高峰的到来，就成为香蕉保鲜的关键措施之一。低温和(或)气调贮运，能较好地达到这一目的[19-22]。张东林等[23]利用1.5% Pro_long(以蔗糖酯为主要成分) 涂膜处理降低了香蕉呼吸速率、乙烯释放量、叶绿素降解及硬度下降速度。本实验利用韭菜提取物浸泡香蕉果实也相当于在果皮表面做了一次涂膜，结果表明其也能够降低香蕉呼吸速率、乙烯释放量，因此，在韭菜提取物的基础上研发香蕉涂膜保鲜剂也可作为以后科研的一个方向。

各种分析测试仪器的出现促进了韭菜化学成分的鉴定[24-25]。冯岩等[26]利用GC-MS在韭菜汁有机溶剂提取液中检测出二甲基二硫、二甲基三硫、甲基甲烷硫代磺酸盐、二甲基酯硫磺酸、甲基-2-丙烯基二硫及杂环等多种含硫化合物，另外还检出较复杂的3-乙烯基-1,2-二硫代杂环己-5-烯类物质。Ikeda等[27]从韭菜种子中分离出2个新的呋甾烷型寡糖苷(1和2)和1个新的孕甾烷型寡糖苷(3)。在韭菜中还分离到与单甘露糖结合的凝集素和缺乏半胱氨酸似壳多糖酶的具有抗真菌活性的蛋白[28-29]。因此，韭菜提取物中何种有效成分影响香蕉果实的后熟过程需要进一步深入的研究。

[1] 庄军平. 香蕉(Musa spp.)果实成熟软化相关生理及分子基础的研究[D]. 广州: 华南农业大学, 2004: 51-52.

[2] 苏菁, 庄军平, 陈维信. 香蕉果实成熟软化过程中β-D-木聚糖苷酶活性变化(英文)[J]. 西北植物学报, 2007, 27(7): 1394-1398.

[3] 庄军平, 苏菁, 陈维信. 香蕉果实β-半乳糖苷酶基因cDNA克隆及序列分析[J]. 西北植物学报, 2006, 26(1): 18-22.

[4] 庞学群, 李云, 徐兰英, 等. 不同温度下后熟香蕉果实果皮生理与颜色变化[J]. 热带亚热带植物学报, 2008, 16(6): 531-536.

[5] 李雯, 邵远志, 庄军平, 等. 蔗糖磷酸合成酶与香蕉果实成熟、衰老的关系[J]. 园艺学报, 2006, 33(5): 1087-1089.

[6] PRABHA T N, BHAGYALAKSHM I N. Carbohydratem etabolism in ripening banana fruit[J]. Phytochemistry, 1998, 48(6): 915-919.

[7] ANGELOSK K, THEOPHANES S, AUTARK M. Changes in sugar, enzymic activities and acid phosphatase isoenzyme profiles of bananas ripened in air or stored in 2.5% O2 with and without ethylene[J]. Plant Physio l, 1989, 90(1): 251-258.

[8] HBBARD N L, PHARR D M, HUBER S C. Role of sucrosephosphate synthase in sucrose biosyn thesis in ripen ing banana and its relationship to the respiratory climacteric[J]. Plant Physiol, 1990, 94(2): 201-208.

[9] ZHUANG Junping, SU Jing, LI Xueping, et al. Cloning and expression analysis of b-galactosidase gene related to softening of banana (Musa sp.) fruit[J]. Journal of Plant Physiology and Molecular Biology, 2006, 32 (4): 411-419.

[10] SISLER E C, DUPILLE E, SEREK M. Effect of 1-methy1cyclopropene and methylencyclopropane on ethylene binding and ethylene action on cut carnations[J]. Plant Growth Regul, 1996, 18(2): 79-86.

[11] 张绿萍, 金吉林, 邓仁菊. 1-MCP对火龙果采后贮藏品质的影响[J].广东农业科学, 2011, 25(5): 114-116.

[12] 李小红, 车英慧, 马秋敏, 等. 两种乙烯吸收剂对香蕉和番茄后熟影响的比较[J]. 食品工业科技, 2011, 32(5): 367-370.

[13] MARTINEZ-ROMEROA D, GUILLENA F, CASTILLOA S, et al. Effect of ethylene concentration on quality parameters of fresh tomatoes stored using a carbon-heat hybrid ethylene scrubber[J]. Postharvest Biology and Technology, 2009, 51(3): 206-211.

[14] ERIC B, DAVID P, ZHAO S H. Allium chemistry: GC/MS analysis of thiosulfinates and related compounds from orrion, leek, scallion, shallot, chive and chinese chive[J]. J Agric Food Chem, 1992, 40(12): 2431-2438.

[15] PINO J A, FUENTES V, CORREA M T. Volatile constituents of Chinese chive(Allium tuberosum Rottl. eχ sprengel) and Rakkyo (Allium Chinese G. Don)[ J]. J Agric Food Chem, 2001, 49(3): 1328-1330.

[16] 胡美姣, 张令宏, 杨凤珍, 等. 香蕉果实潜伏侵染真菌研究[J]. 中国果树, 2004(5): 6-8.

[17] 胡位荣, 朱西儒, 王正询, 等. 香蕉果实采后及贮藏生理研究进展[J] .广州大学学报: 自然科学版, 2003, 2(6): 228-234.

[18] 庞学群, 李云, 徐兰英, 等. 不同温度下后熟香蕉果实果皮生理与颜色变化[J]. 热带亚热带植物学报, 2008, 16(6): 531-536.

[19] 莫磊兴, 邹瑜, 李小泉, 等. 香蕉的采后生理与保鲜技术[J]. 广西农业科学, 1998, 33(5): 266-268.

[20] PROFT M P, OMOAKA P, PEKKE A M, et al. Forced ripening of bananas: evaluation of the after treatment temperature[J]. Acta Horticulturea, 1998, 490: 555- 561.

[21] KUBO Y, TSUJI H, INABA A, et al. Effects of elevated CO2concentrations on ripening in banana fruit by exogenous C2H2[J]. J ofthe Japanese Society for Horticultural Science, 1993, 62(2): 451-455.

[22] CHAMARA D, ILLEPERUMA K, GALAPPATTY P T, et al. Modified atmosphere packag ing of 'Kolikuttu' bananas at low temperature[J]. J of Horticultural Science and Biotechnology, 2000, 75(1): 92-96.

[23] 张东林, PETER C Q, PETER J W. Pro_long涂膜处理对后熟香蕉果实乙烯形成以及其它有关生理变化的影响[J]. 热带亚热带植物学报, 1996, 4(4): 50-59.

[24] 孟正木, 王俏先, 操燕明, 等. 草钟乳挥发性成分的研究[J]. 中国药科大学学报, 1996, 27(3): 139-140.

[25] 张世琏, 吴莉, 杨光忠. 韭菜中挥发性含硫组分的GC/MS研究[J]. 华中师范大学学报: 自然科学版,1996, 30(2): 182-185.

[26] 冯岩, 杨静美, 陈睿, 等. 韭菜有机溶剂提取液的气相色谱-质谱分析及其对香蕉枯萎病菌的抑制作用研究[J]. 分析测试学报, 2011, 30 (1): 103-107.

[27] IKEDA T, TSUMAGARI H, OKAWA M, et al. Pregnane and furostanetype oligoglycosides from the seeds of Allium tuberosum[J]. Chem Pharm Bull (Tokyo), 2004, 52(1): 142-145.

[28] LAM Y W, NG T B. A monomeric mannose-binding lectin from inner shoots of the edible chive (Allium tuberosum) [J].J Protein Chem, 2001, 20(5): 361-366.

[29] LAM Y W, WANG H X, NG T B. A robust cysteine-deficient chitinaselike antifungal protein from inner shoots of the edible chive Allium tuberosum[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2000, 279 (1):74-80.

Effect of Chives Juice on Main Physiological Changes of Banana during Ripening

ZHANG Ai-yu1，LI Jun1,2，HUANG Bing-zhi1，MENG Xiang-chun1，DUAN Dong-yang1，JIANG Nong-hui1
(1. Institute of Fruit Tree Research, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China；2. College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

The effects of chives juice soaking under different conditions of soaking time, concentration and soaking way on major physiochemical and physiological parameters of banana during postharvest ripening, such as color, firmness, total soluble solid content, respiration and ethylene release, were probed. The results showed that chives juice could significantly delay the browning of banana peel, which was green-yellow in color on the 6thday, and improve the color saturation. Soaking 20% chives juice for 2 min every 24 h performed for 3 times resulted in a dramatic decrease in banana firmness when compared with the control. No significant difference in total soluble solid content was observed between the treatment group and the control. Ethylene release reached its maximum on the 3rdday and always revealed a higher level in the treatment group when compared with the control. In conclusion, soaking 20% chives juice for 2 min every 24 h performed for 3 times can provide a better way for preserving banana.

banana；ripening；color；respiration；ethylene

S667.9

：A

1002-6630(2011)20-0253-04

2011-06-28

广东省科技厅农业攻关项目(2009B020201011)

张爱玉(1967—)，女，副研究员，硕士，研究方向为南方水果加工与贮藏保鲜。E-mail：961932830@qq.com