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番茄在贮藏期易出现品质下降问题,为解决该问题,研究人员开展了采后腐胺(Putrescine)处理对番茄呼吸速率和理化性质影响的研究。结果表明腐胺可减少番茄品质损失,该研究为水果保鲜提供了新方向。
在日常生活中,番茄是人们餐桌上常见的蔬菜,它富含多种营养物质,不仅能为人体提供丰富的维生素 C、类黄酮和维生素 E 等,还因其含有的 β - 胡萝卜素和番茄红素等类胡萝卜素,在降低癌症和心血管疾病风险方面发挥着重要作用,具有极高的经济价值。然而,番茄采后贮藏却面临诸多难题。它属于跃变型果实,采摘后会继续成熟,乙烯的产生加速了果实的软化、变色和失水,加之其本身含水量高,在高温高湿环境下,极易出现呼吸速率加快、乙烯产量增加、受冷害、微生物腐败以及脱水起皱等问题,导致品质严重下降。在一些发展中国家,因这些问题造成的采后损失甚至高达 50% 。尽管冷藏是常用的延长番茄货架期的方法,但番茄对低温敏感,限制了其应用,而且合成化学品和杀菌剂虽能保鲜,却会危害环境和人体健康。因此,寻找更天然、环保的保鲜方法迫在眉睫。
在此背景下,来自土耳其多所大学(Ege University、Bolu Abant ?zzet Baysal University、Van Yüzüncü Y?l University)的研究人员开展了关于采后腐胺处理对番茄果实品质和生化特性影响的研究。该研究成果发表在《BMC Plant Biology》上,为番茄保鲜提供了新的思路和方法。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本选择上,精心挑选了土耳其 Düzce 省某生产商田间处于成熟期、大小和颜色均匀的‘Depar’番茄品种果实。实验设置方面,配制了浓度为 0.5 mM、1 mM 和 1.5 mM 的腐胺溶液,通过均匀喷雾的方式处理番茄果实,以喷水的果实作为对照组,每组设置 3 个重复,每个重复 10 个果实。在分析测定时,运用了多种专业检测手段,如用数字天平测定果实重量以计算失重率,通过观察菌丝生长判断果实腐烂情况来计算腐烂率,利用数字折射仪、pH 计等分别测定可溶性固形物含量(SSC)、pH 值等指标。
研究结果
- 失重率:随着贮藏期延长,番茄果实失重率增加,贮藏期末达到 9.31%。腐胺处理显著降低了失重率,1.5 mM 腐胺处理在第 21 天将失重率降至 4.24% ,效果最为明显。这是因为腐胺可降低细胞膜通透性、抑制乙烯生物合成、减少呼吸作用并强化细胞壁,从而有效防止水分流失。
- 腐烂率:贮藏时间越长,果实腐烂率越高。腐胺处理对防止果实腐烂效果显著,1.5 mM 腐胺处理在第 21 天腐烂率降至 7.81%,而对照组为 8.76%。腐胺通过增强果实组织对病原体的防御反应、促进保护性化合物积累等机制,降低了腐烂率。
- 可溶性固形物含量(SSC)、pH 和可滴定酸度:贮藏期间,SSC 总体呈上升趋势,但腐胺处理对其影响不大,各处理组 SSC 值相近。随着番茄成熟,pH 值升高,酸度降低。腐胺处理能显著影响 pH 值,0.5 mM 和 1 mM 腐胺处理使 pH 值低于对照组;同时,腐胺处理有效维持了可滴定酸度,在贮藏前期效果更明显,减缓了果实酸度的下降。
- 呼吸速率:果实代谢活动随贮藏期增加,呼吸速率上升。腐胺处理能有效减缓呼吸速率,0.5 mM 和 1 mM 腐胺处理使果实呼吸速率低于对照组,且随着腐胺浓度增加,呼吸速率降低,表明腐胺可延缓果实成熟,控制代谢速率。
- 有机酸和维生素 C:贮藏过程中,有机酸(柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸)和维生素 C 含量下降。腐胺处理显著改善了这些指标,0.5 mM 和 1.5 mM 腐胺处理减缓了有机酸含量的下降,各处理组中腐胺处理的果实维生素 C 含量下降速度均比对照组慢,有助于维持果实的营养价值。
- 特定酚类化合物:多数酚类化合物含量随贮藏时间增加而减少。腐胺处理有助于维持酚类化合物含量,在低浓度(0.5 mM)时效果显著,如在贮藏第 7 天,1 mM 腐胺处理的儿茶素含量下降幅度小于对照组,0.5 mM 腐胺处理使儿茶素含量在第 7 天升高。
研究结论与讨论
该研究表明,腐胺处理能显著减少番茄贮藏期的品质损失。在防止果实失重、腐烂、有机酸和维生素 C 损失方面效果显著,1.5 mM 腐胺处理在贮藏期对番茄品质的保持和损失控制效果最佳,这可能是因为该浓度对细胞代谢的抑制作用更强,能更有效地减轻氧化应激和减缓酶促降解过程。腐胺通过减缓果实呼吸速率,延迟了成熟过程,维持了果实的营养价值。这些发现揭示了腐胺在改善果实品质和延长货架期方面的重要作用,表明腐胺等多胺类物质有望成为敏感水果如番茄贮藏中的有效保鲜剂,为食品工业中延长水果和蔬菜的货架期提供了一种潜在方法,有助于减少食物损失和经济损失,具有重要的应用价值和实践意义。