肖維強(qiáng),黃秉智,戴宏芬,楊興玉,許林兵*
(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所,農(nóng)業(yè)部南亞熱帶果樹(shù)生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510640)
‘巴西蕉’從90年代中期成為我國(guó)香蕉的主要品種,優(yōu)良的果實(shí)性狀使其深受市場(chǎng)歡迎[1]。但是‘巴西蕉’由于容易感染香蕉枯萎病,種植面積、產(chǎn)量已經(jīng)正在萎縮。‘南天黃’香蕉是目前綜合性狀優(yōu)良的抗枯萎病品種,其果實(shí)性狀接近‘巴西蕉’,在廣東、云南、海南等地產(chǎn)量比‘巴西蕉’高10%左右,于2015年通過(guò)海南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)品種認(rèn)定,2016年獲得農(nóng)業(yè)部新品種保護(hù)授權(quán)以及農(nóng)業(yè)部主推品種,截止2016年春,在海南、廣東、云南等省區(qū)累計(jì)種植超過(guò)1 000萬(wàn) 株[2]。
香蕉的商品外觀質(zhì)量一般包括果梳形狀、果指大小、色澤、硬度、貨架壽命等,這些品質(zhì)主要與品種特性和采前栽培管理有關(guān),也與采后貯運(yùn)及催熟技術(shù)有關(guān)。催熟是香蕉采后處理的重要步驟,普遍的做法是從始至終采用一種催熟溫度,目前我國(guó)仍沒(méi)有制定香蕉催熟技術(shù)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)[3],不同香蕉品種之間后熟的比較研究鮮有報(bào)道。近幾年在香蕉生產(chǎn)貿(mào)易的市場(chǎng)上,抗枯萎病品種逐漸增多,如‘南天黃’、‘農(nóng)科1號(hào)’、‘寶島蕉’等,當(dāng)這些品種與主栽品種‘巴西蕉’一起后熟時(shí),后熟時(shí)間出現(xiàn)了差異,即‘南天黃’后熟時(shí)間較長(zhǎng),市場(chǎng)上也流傳抗枯萎病品種不容易后熟的說(shuō)法,因此有必要研究‘巴西蕉’和‘南天黃’不同的后熟特點(diǎn)。另外本實(shí)驗(yàn)室前期研究表明,常溫下采用薄膜包裝能較好保持‘粉雜一號(hào)粉蕉’后熟后的貨架期品質(zhì)[4],為探究薄膜包裝對(duì)‘巴西蕉’和‘南天黃’的后熟是否也有影響,本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)對(duì)‘巴西蕉’和‘南天黃’后熟進(jìn)行對(duì)比,采用雙向拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜包裝和不包裝,分析不同條件下果實(shí)的果皮色差、果肉硬度、果實(shí)質(zhì)量損失率、可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、貨架期長(zhǎng)短差異,旨在探究?jī)蓚€(gè)品種的后熟特點(diǎn),找出較好的催熟方法,以提高香蕉品質(zhì)和延長(zhǎng)貨架期,以及滿足不同的上市時(shí)間要求。
供試香蕉品種為‘巴西蕉’和‘南天黃’,采自廣州市南沙區(qū)市萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)一農(nóng)戶香蕉園,栽培管理技術(shù)基本一致,果實(shí)成熟度均為為70%~80%,顏色為青綠色。在當(dāng)?shù)赜谜渲槊薏及脳l蕉,當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,落軸分梳,去除損傷和裂開(kāi)的果實(shí),用清水清洗干凈,涼干。
BOPP薄膜袋(30 cm×40 cm,厚度0.03 mm) 佛山市順德區(qū)合創(chuàng)新盈包裝材料有限公司;乙烯利(含40%有效成分) 上海華誼集團(tuán)華原化工有限公司彭浦化工廠。
CHROMA METER CR-400色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)傳感公司;GY-3型水果硬度計(jì) 浙江托普儀器有限公司;WYT-Ⅲ糖度計(jì) 成都豪創(chuàng)電儀器有限公司。
1.3.1 原料處理
在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所的香蕉催熟房(溫度21 ℃、相對(duì)濕度85%~95%),用500 mg/L乙烯利對(duì)蕉果進(jìn)行均勻噴霧至果身濕透,48 h后將‘巴西蕉’和‘南天黃’均分成兩部分。第一部分保留整梳香蕉并繼續(xù)在催熟房進(jìn)行外觀形態(tài)觀察,每個(gè)品種設(shè)3 個(gè)重復(fù);第二部分切分成小梳,每小梳有3~6 個(gè)果指,采用BOPP薄膜包裝和不包裝處理,將薄膜包裝和不包裝的香蕉均分別放置于房間((22±2)℃、相對(duì)濕度70%~85%)和生化培養(yǎng)箱(17 ℃、相對(duì)濕度70%~85%)進(jìn)行后熟,即兩個(gè)品種均分為4 組:(22±2)℃處理組(T2組)、(22±2)℃+BOPP薄膜包裝處理組(T-2)、17 ℃處理組(T1)、17 ℃+BOPP薄膜包裝處理組(T-1),每個(gè)處理10 個(gè)重復(fù)。各個(gè)處理組的香蕉在催熟結(jié)束后(果身大部分是淺黃色,即黃色中帶綠色)進(jìn)入貨架期,放在常溫(25 ℃)貨架條件下觀察其外觀品質(zhì)(本實(shí)驗(yàn)整個(gè)后熟時(shí)間包括催熟時(shí)間和貨架時(shí)間),進(jìn)行評(píng)價(jià)。因?qū)嶒?yàn)中發(fā)現(xiàn)兩種香蕉T-2處理組香蕉后熟顏色不能轉(zhuǎn)黃(青皮熟),果肉有異味,沒(méi)有進(jìn)行分析比較。實(shí)驗(yàn)于2017年4~5月進(jìn)行。
1.3.2 指標(biāo)測(cè)定
1.3.2.1 果皮色澤測(cè)定
分別取果指上、中、下3 點(diǎn),采用色差計(jì)測(cè)定色澤,每袋測(cè)定3 個(gè)蕉果,取平均值。L*值表示果皮亮度;a*值表示紅綠度,a*值越小,綠色越深;b*值表示黃藍(lán)度,b*值越大,黃色越深;h值表示色相;C*值表示顏色的彩度。
1.3.2.2 硬度測(cè)定
將果指用小刀平分切成3 段,每段取1 個(gè)點(diǎn),采用水果硬度計(jì)測(cè)定3 個(gè)點(diǎn)的硬度,取平均值。
1.3.2.3 可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
采用果指中段的果肉放入研缽中研碎,雙層紗布過(guò)濾,取少許濾液,使用糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
1.3.2.4 質(zhì)量損失率測(cè)定
質(zhì)量損失率采用下式進(jìn)行計(jì)算。
1.3.2.5 催熟時(shí)間和貨架期測(cè)定
觀察并記錄香蕉青果從開(kāi)始催熟到果身黃色多于綠色(大部分是淺黃色)、達(dá)到上市要求的時(shí)間,即為催熟時(shí)間。
貨架期是指香蕉后熟中從果皮黃色多于綠色至出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)(梅花點(diǎn))的時(shí)間。
本實(shí)驗(yàn)所有測(cè)定重復(fù)3 次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行整理、作圖,經(jīng)SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件單因素方差分析比較差異顯著性。
香蕉果皮色澤直接影響果實(shí)的外觀品質(zhì)和商品價(jià)值,香蕉果皮亮度、顏色的彩度是衡量香蕉外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,各個(gè)處理組的香蕉在后熟過(guò)程中的果皮顏色是黃色中帶綠色即進(jìn)入貨架期。從表1可以看出,‘巴西蕉’和‘南天黃’在不同條件下后熟的過(guò)程中,香蕉果皮L*值先升高后下降。相同品種在后熟的前6 d,T2處理組的L*值大于T1和T-1處理組,而6 d后T2處理組的L*值顯著低于T1與T-1處理組。對(duì)于同一處理方式,‘南天黃’果皮L*值顯著高于‘巴西蕉’,這可能與品種的特性有關(guān)。
不同處理組兩種香蕉的果皮a*值在后熟過(guò)程中先快速升高,接近完熟后表現(xiàn)為逐漸升高,且T2處理組的果皮a*值在后熟末期明顯小于T1處理組。不同品種相同處理組的果皮色差a*值也不同。a*值在一定程度上可以反映果皮葉綠素含量的情況。a*值越小,果皮綠色越深,表明所含葉綠素含量越高[5]。b*值表示果皮顏色發(fā)黃程度,b*值越大,黃色越深。b*值的變化規(guī)律與L*值基本一致,總體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),但T2處理組在前期升高的速度比T1和T-1處理組快;同一品種的3 個(gè)處理組在催熟結(jié)束后b*值差異不大;在整個(gè)后熟期間,‘南天黃’果皮b*值均大于相同處理組的‘巴西蕉’,表現(xiàn)為完全轉(zhuǎn)黃色后果實(shí)外觀黃色稍深。T2處理組后熟6 d和8 d的‘南天黃’和‘巴西蕉’的整梳外觀形態(tài)比較見(jiàn)圖1,在相同的后熟時(shí)間,‘南天黃’的后熟進(jìn)程(轉(zhuǎn)黃)比‘巴西蕉’慢,表現(xiàn)為黃色中帶的綠色比‘巴西蕉’多些,且‘巴西蕉’果皮起梅花點(diǎn)的時(shí)間較早,從外觀顏色來(lái)看‘南天黃’果皮黃色明顯比‘巴西蕉’鮮艷。
表1 不同處理方式對(duì)香蕉后熟過(guò)程中色澤的影響Table 1 Effect of ripening temperature and packaging on color of banana peel
從表1可以看出,各處理?xiàng)l件下香蕉果實(shí)的h值是隨著后熟時(shí)間而逐漸下降的,而h值能直觀地反映果皮顏色的變化,其值下降到90時(shí),即表明果皮完全變黃[6]。h值在95~105之間,香蕉果實(shí)外觀顏色表現(xiàn)為黃中帶綠;h值在85~95之間,香蕉果實(shí)外觀顏色表現(xiàn)為黃色;h值低于85,香蕉果實(shí)表現(xiàn)為暗黃色,并且有褐色斑點(diǎn)(梅花點(diǎn))。各處理?xiàng)l件下的香蕉h值在85~105之間保持時(shí)間的不同。C*表示顏色的彩度,C*越大顏色越純。C*值呈先逐漸升高后降低的趨勢(shì),與L*值變化相似,同一品種不同處理組在后熟過(guò)程中,C*值不同,后熟前期T2處理組比T1處理組大,后熟末期T1處理組比T2處理組大,說(shuō)明后熟末期的低溫有利于提高顏色的彩度;對(duì)于相同處理,‘南天黃’C*值顯著高于‘巴西蕉’,這也可能與品種的特性有關(guān)。不同處理組‘南天黃’和‘巴西蕉’后熟過(guò)程中的分梳外觀形態(tài)見(jiàn)圖2~5,相同后熟時(shí)間不同處理?xiàng)l件下,‘南天黃’和‘巴西蕉’后熟情況不同;‘南天黃’和‘巴西蕉’在同一條件、不同后熟時(shí)間(6、8、10、12 d)的后熟情況也不一樣。
圖1 T2處理組‘南天黃’和‘巴西蕉’后熟6、8 d后的外觀形態(tài)Fig. 1 Comparison of visual appearance of bananas under T2 treatment after 6 and 8 days of ripening
圖2 不同條件下后熟6 d的‘南天黃’和‘巴西蕉’外觀形態(tài)Fig. 2 Comparison of visual appearance of bananas ripened under different conditions for 6 days
圖3 不同條件下后熟8 d的‘南天黃’和‘巴西蕉’外觀形態(tài)比較Fig. 3 Comparison of visual appearance of bananas ripened under different conditions for 8 days
圖4 不同條件下后熟10 d的‘南天黃’和‘巴西蕉’外觀形態(tài)Fig. 4 Comparison of visual appearance of bananas ripened under different conditions for 10 days
圖5 不同條件下后熟12 d的‘南天黃’和‘巴西蕉’外觀形態(tài)Fig. 5 Comparison of visual appearance of bananas ripened under different conditions for 12 days
圖6 不同后熟溫度和包裝條件對(duì)香蕉果肉硬度的影響Fig. 6 Effect of ripening temperature and packaging on banana hardness
香蕉果實(shí)的硬度下降是采后成熟的標(biāo)志之一,也是香蕉采后的重要品質(zhì)指標(biāo)[7]。在后熟過(guò)程中,硬度的大小在一定程度上反映了香蕉的成熟程度,隨著后熟的進(jìn)行,果實(shí)的硬度迅速下降,很快變軟腐爛,嚴(yán)重影響其貯藏期和貨架期[8]。從圖6可以看出,同一品種在相同時(shí)間不同后熟處理?xiàng)l件下,溫度越高,硬度下降越快,說(shuō)明催熟過(guò)程的溫度越高后熟進(jìn)行越快,相同時(shí)間點(diǎn),T2處理組香蕉硬度小于T1處理組的硬度。在后熟過(guò)程中,T1、T2處理組的‘巴西蕉’的硬度分別為2.13(10 d)、1.58 kg/cm2(6 d),‘南天黃’的硬度分別為3.13(8 d)、2.48 kg/cm2(6 d)。結(jié)果表明,‘巴西蕉’和‘南天黃’在后熟期間,‘南天黃’的硬度整體大于‘巴西蕉’,這可能與‘南天黃’的果皮稍厚及果肉質(zhì)地比較緊實(shí)有關(guān)。
如圖7所示,隨著后熟的進(jìn)行,各處理組香蕉可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸升高,對(duì)于同一品種,T2處理組的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體上明顯高于T1和T-1處理組,表明香蕉果實(shí)在后熟過(guò)程中,T2處理能加速香蕉果實(shí)的成熟,促進(jìn)可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的快速升高。而T1和T-1處理組的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加緩慢,可能是溫度相對(duì)較低及薄膜包裝創(chuàng)造了高CO2、低O2的環(huán)境,使香蕉呼吸作用較低,從而延緩了后熟。在后熟前期(4~6 d),相同后熟條件,相同時(shí)間點(diǎn)‘巴西蕉’的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)比‘南天黃’高,至后熟后期,相同處理的兩種香蕉可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近,因此同樣催熟條件的,完全轉(zhuǎn)黃后‘南天黃’食用口感甜度可能接近‘巴西蕉’。
圖7 不同后熟溫度和包裝條件對(duì)香蕉果肉可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig. 7 Effect of ripening temperature and packaging on total soluble solids content of banana pulp
圖8 不同后熟溫度和包裝條件對(duì)蕉果質(zhì)量損失率的影響Fig. 8 Effect of ripening temperature and packaging on banana mass loss
香蕉在后熟過(guò)程中的呼吸作用會(huì)導(dǎo)致水分散失,如圖8所示,對(duì)于同一品種,T2處理組后熟溫度高,香蕉水分損失大,質(zhì)量損失率高,最終影響貨架期內(nèi)果皮的光澤度,與前面結(jié)果后熟6 d后T2處理組的L*值明顯低于T1與T-1處理組相符;T1、T-1處理可以抑制呼吸和減少水分散失,T-1處理組的質(zhì)量損失率比T1處理組小?!臀鹘丁诤笫炱?,T1、T-1、T2處理組的質(zhì)量損失率分別為3.63%(10 d)、1.32%(10 d)、4.35%(6 d);‘南天黃’在后熟期,T1、T-1、T2的質(zhì)量損失率分別為2.54%(10 d)、0.99%(10 d)、2.32%(6 d)。
如表2所示,在不同后熟溫度和包裝條件下,兩種香蕉的催熟時(shí)間和貨架期的品質(zhì)是不一樣的。T1處理組的催熟時(shí)間比T2處理組要長(zhǎng)2~4 d,貨架期長(zhǎng)2 d,整個(gè)后熟期果皮外觀品質(zhì)表現(xiàn)為硬度、光澤度較好。同樣后熟條件,‘南天黃’的催熟時(shí)間比‘巴西蕉’長(zhǎng)1~2 d,T1處理組‘南天黃’貨架期比T1處理組‘巴西蕉’長(zhǎng)2 d,這也與‘南天黃’混合 ‘巴西蕉’一起催熟成熟度不一致的有關(guān)報(bào)道[2]相符。BOPP包裝雖然延緩了香蕉褪綠轉(zhuǎn)黃,使催熟時(shí)間延長(zhǎng)4 d,但透濕性較差,容易造成薄膜袋底部積水使果實(shí)接觸處褐變,影響了外觀,使貨架期縮短。
表2 不同后熟溫度和包裝條件下香蕉的貨架期和外觀品質(zhì)比較Table 2 Comparison of shelf life and appearance quality of bananas under different ripening temperatures and different packaging conditions
色澤是評(píng)價(jià)果實(shí)商品價(jià)值的重要感官指標(biāo)之一[9]。香蕉后熟是一個(gè)成熟度提高、褪綠轉(zhuǎn)黃、硬度下降的過(guò)程,其外觀色澤和硬度是決定價(jià)格和貨架期長(zhǎng)短的直接因素,也與其食用品質(zhì)密切相關(guān)[10],香蕉果實(shí)成熟過(guò)程中顏色的變黃是由于葉綠素?fù)p失,從而呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色。有報(bào)道18 ℃以下低溫催熟香蕉,后熟期較長(zhǎng),但能增加蕉果色澤飽和度和果肉硬度,有利于延長(zhǎng)貨架期[11-16]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與T2處理組相比,T1處理組果實(shí)香蕉后熟末期硬度、色差L*值、C*值、a*值更大,貨架期更長(zhǎng),與王斌[11]、蘇新國(guó)[17]等的研究結(jié)果一致;同一品種的3 個(gè)處理組在完全轉(zhuǎn)黃后b*值無(wú)顯著差異,與Thomas等[18]的研究結(jié)果符合;各處理組香蕉h值均隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸下降,而C*值則逐漸提高,至完全轉(zhuǎn)色后達(dá)到最大值并開(kāi)始下降,與L*值變化相似,與段學(xué)武等[19]報(bào)道的結(jié)果基本一致。T1處理組后熟末期的香蕉色差a*值大,表明果皮葉綠素含量低,在外觀方面表現(xiàn)為果實(shí)黃色較深暗[20];T2處理組后熟末期的香蕉色差a*值小,表明果皮葉綠素含量高,這可能是溫度較高導(dǎo)致葉綠素降解不徹底[21-24]。本實(shí)驗(yàn)同樣后熟時(shí)間條件下,T1處理組貨架期香蕉為灰黃色,著色不均勻,顏色不鮮艷,與李安妮[25]、陳清西[26]等的報(bào)道結(jié)果一致。
T1處理組香蕉完全轉(zhuǎn)黃的時(shí)間比T2處理組長(zhǎng)2~4 d,貨架期的果肉硬度大于T2處理組,說(shuō)明低溫后熟有利于保持貨架期內(nèi)香蕉的硬度。在相同時(shí)間下,T1、T-1處理組可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量損失率低于T2處理組,說(shuō)明(22±2)℃能加速香蕉果實(shí)的成熟,促進(jìn)可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高,與廉韶斌等[27]的研究結(jié)果一致。
與T2處理組相比,T1處理組香蕉果實(shí)硬度更高,貨架期更長(zhǎng),香蕉轉(zhuǎn)黃后著色不均勻,顏色不鮮艷。采用前期高溫高濕催熟和后期低溫低濕的變溫催熟技術(shù)是提高香蕉后熟品質(zhì)和貨架期的有效途徑,‘南天黃’、‘巴西蕉’后熟條件和后熟品質(zhì)不同,T1、T-1處理組‘南天黃’褪綠轉(zhuǎn)黃比‘巴西蕉’提前1 d,T2處理組‘南天黃’褪綠轉(zhuǎn)黃比‘巴西蕉’遲1 d;因此‘南天黃’適合在17 ℃條件下催熟。同樣后熟條件,‘南天黃’的果皮色澤較為鮮艷,表現(xiàn)為鮮黃色,硬度較大,T1處理組貨架期比‘巴西蕉’長(zhǎng)2 d,這些特征可能與品種的遺傳特性有關(guān)。目前國(guó)內(nèi)仍沒(méi)有香蕉催熟技術(shù)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)的制定,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)其標(biāo)準(zhǔn)修訂,并從不同品種的特性和香蕉果實(shí)成熟衰老的分子機(jī)制方面進(jìn)行研究[28],為生產(chǎn)上采取有效措施來(lái)延緩香蕉果實(shí)成熟衰老和延長(zhǎng)貨架期提供理論依據(jù)。