全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2002 , 29 (3) : 214～217
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2001 - 10 - 09 ; 修回日期 : 2001 - 12 - 243 现单位 : 中国科学院华南植物研究所 , 广州 5106423 3 通讯作者 (Author for correspondence) 。
冷激处理对香蕉后熟软化及相关酶活性的影响
段学武1 , 3 　庞学群2 　张昭其1 , 3 3 　季作梁1
(1华南农业大学园艺学院 , 广州 510642 ;　2 华南农业大学生物技术学院 , 广州 510642)
摘 　要 : 以‘巴西’香蕉 ( Musa nana‘Baxi’) 为材料 , 研究了冷激处理对果实常温下后熟软化的影
响。结果表明 , - 20 ℃冷空气处理 2. 5 h 明显延迟了后熟软化 ; 同时也延缓了多聚半乳糖醛酸酶 (PG) 和
淀粉酶活性上升 , 进而抑制了果胶和淀粉的降解 , 对维持香蕉硬度起重要作用。
关键词 : 香蕉 ; 冷激处理 ; 软化 ; PG酶 ; 淀粉酶
中图分类号 : S 668. 1 ; 　S 609 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2002) 0320214204
低温、气调、热处理、低 O2 或高 CO2 处理、辐照处理等延缓果蔬成熟的措施 , 从植物生理学的
观点来看 , 都是不利于植物生长发育的逆境条件。因此果蔬贮藏可以认为是利用逆境条件来控制、调
整其生理活动 , 以获得和提高果蔬贮藏保鲜的效果〔1〕。80 年代中期 , Inaba 等人用 0 ℃冰水短时处理
冷害敏感型番茄果实 , 延迟了果实后熟 , 并将这种低温效应称为“冷激效应”〔2〕。随后的研究表明 ,
冷激处理能抑制果实呼吸 , 降低酶活性 , 延缓成熟衰老〔3 ,4〕。迄今国内外有关冷激处理对采后果实影
响的报道不多 , 且主要集中在番茄上〔2～4〕。香蕉是热带、亚热带重要水果之一 , 不易保鲜 , 不耐贮
运 , 对低温非常敏感 , 低于 12 ℃时香蕉即遭受冷害〔5〕。作者以香蕉为材料 , 研究了冷激处理对香蕉
常温后熟软化的影响 , 为冷激处理应用于香蕉贮运提供理论依据。
1 　材料与方法
所用香蕉品种为‘巴西’ ( Musa nana‘Baxi’) 。采自番禺万顷沙 , 采收成熟度为七八成。将香蕉
去轴落梳、分成单个蕉指后 , 挑选大小均匀、无病虫害及机械伤的果实 , 先用 1 g·L - 1的漂白粉溶液
洗果 , 清水漂洗 , 再用 0. 5 g·L - 1施保克 (德国艾格福公司产品) 浸泡 1 min , 晾干备用。
采用两种冷激处理方式 : 0 ℃冰水处理时间为 0. 5 h、1 h、2 h ; - 2～0 ℃冷空气处理时间为 2. 5
h、3. 5 h、4. 5 h (冷空气处理为将果实置于低温室中) 。冰水处理为 2000 年 6 月所采的香蕉 , 冷空气
处理为 2000 年 10 月所采的香蕉。处理完毕后 , 将果实用 0. 03 mm 厚聚乙烯薄膜袋包装 , 每袋 7 个蕉
指 , 扎口 , 置于 (24 ±0. 5 ) ℃下观察。通过对果实外观、果肉品质与整体效果的比较 , 选择最适宜
的冷激处理条件。以此条件研究处理后果实在 (24 ±0. 5 ) ℃下的生理变化。每处理用果 15 kg , 重复
3 次。
用 KM 型 (日产) 果实硬度计测果肉硬度 , 硬度计针头为圆筒型 , 直径为 5 mm , 长度为 10 mm ,
单位为 kg·cm - 2。淀粉含量采用碘量法测定 , 单位为 g·g - 1DM。可溶性糖含量采用蒽酮法测定 , 单位
为 Glu g·g - 1DM ( Glu 为葡萄糖) 。淀粉酶活性参照韩雅珊〔6〕的方法测定 , 以麦芽糖 (Mal) 为标样 ,
酶的活性以 Malμg·min - 1·g - 1FM 表示。多聚半乳糖醛酸酶 ( PG) 酶活性参考谭兴杰等〔7〕的方法 , 用
3 , 5 - 二硝基水杨酸法测定生成的还原基数量 , 以α- D - 半乳糖醛酸 ( Gal) 为标样 , 酶的活性以
Galμg ·min - 1 ·g - 1 FM 表示。果胶甲酯酶 ( PME) 酶活性参照 Hagerman 等〔8〕的方法 , 酶的活性以
Galμmol·min - 1·g - 1FM 表示。果胶含量参照李卓杰〔9〕的方法。
2 　结果与分析
2. 1 　不同冷激处理对香蕉后熟的影响
表 1 表明 , 冰水处理和冷空气处理均能不同程度地延缓香蕉的后熟。冰水处理香蕉 0. 5 h 和 1 h
能分别延缓香蕉转黄和软化 6 d 和 8 d , 但处理时间过长反而加速了香蕉的后熟。冷空气处理则不同 ,
2. 5 、3. 5 、4. 5 h 的冷空气处理能分别延迟香蕉转黄和软化达 9、8、5 d , 随着冷激处理时间的延长 ,
抑制效果反而减少。虽然冰水处理和冷空气处理都能延缓香蕉的后熟软化 , 但香蕉经冰水处理后表面
易出现水渍状冻伤斑点 , 而适时的冷空气处理不会使香蕉产生冻伤 , 其中 - 2～0 ℃冷空气处理 2. 5 h
对香蕉后熟软化的抑制效果最显著。选取 - 2～0 ℃冷空气处理 2. 5 h 作为本试验的冷激处理条件。
2. 2 　冷激处理对香蕉常温下硬度的影响
由图 1 可看出 , 香蕉在贮藏过程中硬度逐渐下降 , 果实硬度的下降在前期较慢 , 后期较快。对照
果贮藏 15 d 后急速软化 , 硬度明显低于冷激处理果 , 冷激处理显著延迟了果实的软化过程 , 24 d 后
才开始迅速变软。
图 1 　冷激处理对香蕉常温下硬度的影响
□对照 , ■处理。
Fig. 1 　Effect of cold shock treatment on firmness of postharvest
banana at room temperature
□Control , ■Treatment .
表 1 　不同冷激处理对香蕉后熟的影响
Table 1 　Effects of different cold shock treatment on
ripening of postharvest banana
处理
Treatment
后熟软化天数
Days of ripening
有无冻伤状斑点
Freezing injury
0 ℃水 Water 0 h 12 -
0. 5 h 18 有水渍状斑点
1 h 20 Hygrophanous
2 h 7 freezing injury
- 2～0 ℃空气 Air 0 h 17 -
2. 5 h 26 无 No
3. 5 h 25 无 No
4. 5 h 22 无 No
　　3 后熟温度 (Temperature of ripening) (24 ±0. 5 ) ℃。
2. 3 　冷激处理对香蕉常温下 PG、PME和果胶物质含量的影响
由图 2 和图 3 可知 , 香蕉果实硬度快速下降时 , PG酶活性上升较快 , 此时不溶性果胶含量迅速
降低 , 可溶性果胶含量明显增加。冷激处理明显延迟了香蕉 PG酶活性的上升 , 不溶性果胶含量的降
低和可溶性果胶含量的增加也被延迟。但是在果实后熟软化过程中 , PME 活性呈逐渐下降趋势 , 对
照和处理之间没有明显差异 , 暗示 PME与香蕉果实的软化没有密切关系。
图 2 　冷激处理对香蕉常温下果胶含量的影响
□对照不溶性果胶 , ■处理不溶性果胶 ,
△对照可溶性果胶 , ▲处理可溶性果胶。
Fig. 2 　Effect of cold shock treatment on pectin content of
postharvest banana at room temperature
□Conteol insouble pectin , ■Treatment insouble pectin ,
△Control souble pectin , ▲Treatment souble pectin.
图 3 　冷激处理对香蕉常温下 PG和 PME活性的影响
□对照 PG, ■处理 PG, △对照 PME , ▲处理 PME。
Fig. 3 　Effect of cold shock treatment on PG and
PME activties of postharvest banana at room temperature
□Control PG, ■Treatment PG,
△Control PME , ▲Treatment PME.
5123 期 　　　　　　　　　　　段学武等 : 冷激处理对香蕉后熟软化及相关酶活性的影响 　　　　　　　　　　　　
2. 4 　冷激处理对香蕉常温下淀粉酶、淀粉和可溶性糖含量的影响
香蕉果实在后熟期间碳水化合物的代谢主要表现为淀粉分解转变为可溶性糖。由图 4 知 , 对照和
处理在贮藏前期淀粉和可溶性糖含量变化很小。随着果实后熟软化 , 对照果在 15 d 后淀粉含量急剧
下降 , 可溶性糖含量急剧上升 , 冷激处理显著延迟了这种变化。在贮藏前期淀粉酶活性很低 , 贮藏
15 d 后 , 对照淀粉酶活性增加较快 , 20 d 时达到高峰 , 而处理果在 24 d 后才显著增加 (图 5) 。可见
淀粉酶在导致可溶性糖含量增加及降低果实硬度上起到了重要作用。
图 4 　冷激处理对香蕉常温下淀粉和可溶性糖含量的影响
□对照淀粉 , ■处理淀粉 , △对照可溶性糖 , ▲处理可溶性糖。
Fig. 4 　Effect of cold shock treatment on starch and
souble sugar contents of postharvest
banana at room temperature
□Control starch , ■Treatment starch ,
△Control souble sugar , ▲Treatment souble sugar.
图 5 　冷激处理对香蕉常温下淀粉酶活性的影响
□对照 , ■处理。
Fig. 5 　Effect of cold shock treatment on amylase
activity of postharvest banana at room temperature
□Control , ■Treatment .
3 　讨论
PG酶与果实软化密切相关 , 果实的成熟软化伴随着 PG酶活性提高和果胶的降解 , 这在许多果实
上已得到证实〔10〕。本研究发现 , 香蕉经适当的冷激处理后 , 果实硬度的下降被显著延迟 , 同时发现
当香蕉果实硬度急剧下降时 , PG酶活性上升较快 , 同时伴随着不溶性果胶含量的下降和可溶性果胶
含量的上升 , 表明 PG酶活性的增加导致了果胶降解 , 促进了果实的软化。冷激处理明显延缓了香蕉
果实的软化速度 , 其 PG酶活性的上升也慢。这与冯彤等〔4〕报告的冷激处理可抑制番茄的 PG酶活性 ,
从而抑制果实软化的结果相一致。
PME的作用是水解果胶分子中甲酯化的羧基 , 使之生成多聚半乳糖醛酸和甲醇而利于 PG酶作
用〔8〕。许多果实 , 如樱桃〔11〕、茄子〔12〕等在成熟衰老过程中 , PME酶活性增加 , 因此 PME对果实的软
化也可能起重要作用。但本研究发现 , 香蕉在成熟软化过程中 , PME 活性逐渐降低 , 并且对照果和
处理果之间没有显著差异 , 暗示香蕉原果胶甲酯化程度不高 , PME 与香蕉果实软化没有紧密关系 ,
这方面的证据有待进一步研究。香蕉果实富含淀粉 , 淀粉作为细胞内含物对细胞起支撑作用 , 并维持
细胞膨压 , 当淀粉被淀粉酶水解并转化为可溶性糖时 , 细胞膨压下降 , 导致细胞和组织变形并引起果
实软化〔13〕。本研究表明 , 香蕉在硬度快速下降时 , 淀粉酶活性迅速上升 , 同时 , 淀粉含量急剧降低 ,
可溶性糖含量迅速上升 , 说明淀粉酶引起的淀粉迅速水解在香蕉的软化中起到了重要作用。果实经冷
激处理后淀粉酶活性受到显著抑制 , 果实硬度的下降得到延缓。
综上所述 , 香蕉后熟软化与 PG酶、淀粉酶活性升高 , 不溶性果胶含量和淀粉含量的降低密切相
关。冷激处理能延缓香蕉果实硬度的下降 , 在于它抑制了果实中 PG酶和淀粉酶活性 , 从而抑制了细
胞壁和淀粉的降解。冷激处理作为延缓香蕉后熟软化的一项采后处理技术 , 具有一定的发展前景 , 主
要为无公害、处理简便 , 成本低廉。对于如何结合其他采后处理措施 , 如包装、乙烯吸收剂等 , 进一
步延长采后贮藏时间 , 以及不同季节、不同品种的香蕉对冷激处理的反应差异等方面 , 仍需进行广泛
的研究。
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参考文献 :
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Effects of Cold Shock Treatment on Softening of Postharvest Banana and Some
Related Enzymes Activities
Duan Xuewu1 , Pang Xuequn2 , Zhang Zhaoqi1 , and Ji Zuoliang1
(1 College of Horticulture , South China Agricultural University , Guangzhou 510642 , China ;　2 College of Biotechnology , South China
Agricultural University , Guangzhou 510642 , China)
Abstract : The effect of cold shock treatment on softening of postharvcest‘Baxi’bananas was investigated.
The results showed that the treatment of - 2 - 0 ℃ cold air for 2. 5 h significantly delayed fruit softening. Cold
shock treatment inhibited the activities of polygalacturonase and amylase , and delayed the degradations of pectin and
starch which resulted in a delay in fruit softening and a maintainance of fruit firmness. However , cold shock treat2
ment did not affect the pectinesterase activity which decreased gradually during fruiting softening.
Key words : Banana ; Cold shock treatment ; Softening ; Polygalacturonase ; Amylase
会 　讯 　　　中国园艺学会葱蒜类蔬菜学术讨论会在泰安召开
会议由中国园艺学会、山东省农业科学院蔬菜研究所、山东农业大学园艺学院共同举办 , 于 2002 年 5 月 28～31 日在泰安召开。
来自北京、山东、陕西、黑龙江、辽宁、内蒙古、上海、新疆、河南等地的代表近 40 人参加会议 , 收到论文 30 余篇。中国园艺学会
副秘书长张松林研究员主持开幕式 , 中国园艺学会理事长朱德蔚研究员致开幕词 , 山东省农业科学院、山东省农科院蔬菜所、山东
农业大学园艺学院的领导分别致贺词。代表们从我国蔬菜产销形势与大蒜产业发展 , 葱蒜类品种资源及性状调查、品种演化 , 葱蒜
类营养吸收特性、辐射及诱变效应 , 葱蒜类的生理、生化、转基因技术 , 葱蒜类的遗传育种、雄性不育系选育和利用 , 葱蒜类生产
新动向和病虫害防治等方面就各自的研究工作 , 进行了大会交流。会议期间代表们对隆西村莱芜市优质白皮蒜培育基地 , 泰安复发
中记食品有限公司的葱蒜类采后处理、出口产品的分级包装加工等流程 , 山东省农业科学院蔬菜研究所试验基地等进行了实地考察。
这次会议为 2003 年国际葱蒜类蔬菜学术研讨会在我国的召开打下了良好的基础。 (韩旭)
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