1-MCP处理对线椒常温贮藏品质和风味物质的影响*

潘冰燕，鲁晓翔，张鹏，李江阔，陈绍慧

1(天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津市食品生物技术重点实验室，天津，300134

2(国家农产品保鲜工程技术研究中心，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津，300384)

辣椒(Capsicum annuum L.)属于茄科辣椒属植物，富含多种营养物质。由于辣椒鲜果含水量高，在采后低温贮藏时易发生冷害而降低其商品价值［1-2］;相反温度过高又会加快辣椒的后熟，导致衰老和腐烂，失去贮藏保鲜的意义［3］。蓬桂华［4］的研究指出，7℃下贮藏辣椒会发生冷害;赵迎丽［5］等认为，青椒的安全冷藏温度为10℃。常温贮藏是辣椒物流中的主要模式，但因温度较高，品质难以保持，因此，常常需要结合其他保鲜处理方法提高其常温贮藏品质。

1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)是一种新型乙烯受体抑制剂，它通过与乙烯受体结合，阻断乙烯反馈调节的生物合成，从而抑制乙烯诱导的果实成熟作用，延长果蔬的保鲜期［6］，利用1-MCP处理果蔬不仅成本低、使用简单方便，且对果蔬的保鲜效果良好［7-8］。韦强［9］等研究了1-MCP 处理对红色甜椒常温贮藏期间呼吸与色素变化的影响，结果表明1-MCP处理可以提高果实的感官品质，并抑制了贮藏期间甜椒果实的呼吸强度，延迟其变色的进程，肯定了1-MCP的对辣椒的保鲜作用。

叶绿素、Vc和SSC是反映蔬菜品质的重要理化品质指标，果蔬的气味是其品质及其品质特征的重要指标之一，风味指标具有早期敏感性，且为消费者关注的重要指标。辣椒不仅有其独特的气味，而且不同成熟度的辣椒散发的气味也有差异性，这为利用气味变化评价辣椒贮藏期的品质提供了基础。气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography mass spectrometry，GC-MS)为研究果蔬中挥发性物质在贮藏中的变化提供了高效、便捷的手段。高瑞萍［10］等利用GC-MS对干辣椒的挥发性风味化合物进行测定，结果表明烯类化合物被认作是干制辣椒主要的呈味物质;欧阳晶［11］等利用GC-MS对不同发酵时间的发酵辣椒的挥发性成分进行测定，结果表明随着发酵的进行，辣椒中烷烃烯烃类、酸类、醛类、杂环化合物的含量均有减少，同时醇类与酯类物质含量有所增加。

迄今尚未见利用GC-MS分析辣椒鲜果经1-MCP处理后挥发性物质变化的报道。本研究采用顶空固相微萃取提取辣椒挥发性物质，利用气质联用技术进行分析，探讨经1-MCP处理后常温贮藏的线椒挥发性风味物质的构成及其变化与辣椒理化品质变化的特征。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

材料及处理:线椒采于北京平谷蔬菜基地，采收后当天运回实验室;线椒温度与室温平衡后，用1-MCP处理;将线椒置于体积为0.25 m2塑料膜中，并在塑料膜中放1-MCP，当塑料膜中1-MCP气体含量达到1.0 μL/L时，将塑料膜封闭，静置16 h后，用厚度为16 μm的PE袋进行分装，并置于常温［18～20℃，RH(90% ±2%)］条件下贮藏，不做处理的为对照(CK)组。

指标测定:对在贮藏第0、6、12天的线椒利用GC-MS分析，并测定 0、3、6、9、12 天样品的叶绿素、VC含量、可溶性固形物质量分数(SSC)。

仪 器:50/30 μmCAR/DVB/PDMS、100 μm PDMS灰色萃取头和固相微萃取手动手柄，美国Supleco公司;Trace DSQ MS气相色谱-质谱联用仪，美国Finnigan公司;PC-420D数字型磁力加热搅拌装置，美国 Corning公司;TU-1810紫外可见分光光度计，北京普析有限责任公司;PAL-1型数字手持折光仪，日本Atago公司;所用的化学试剂均为分析纯。

1.2 线椒气味成分的固相微萃取

将线椒鲜果清洗、破碎、榨汁后，8 000 r/min离心15 min，过滤，取汁液8 mL置于带有磁力搅拌子的15 mL顶空瓶中，在60℃水浴15 min，加入2.5 g NaCl，加盖封口后将萃取头插入样品顶空瓶，于60℃吸附30 min，磁力搅拌子转速为650 r/min。吸附后将萃取头取出插入气相色谱进样口，于250℃解吸5 min，同时启动仪器采集数据。

1.3 线椒香气的GC-MS分析

气相色谱条件:HP-INNOWAX色谱柱(30 m×250 μm ×0.25 μm);程序升温:40 ℃ 保留 3 min，然后以5℃/min升至150℃，再以10℃/min升至220℃，保留10 min。传输线温度设为250℃。载气为He，流速1 mL/min，不分流。质谱条件:连接杆温度280℃，电离方式为EI，离子源温度200℃，扫描范围35～350 amu。

1.4 理化指标测定

VC含量:参考李军［12］方法，略有改动。准确称取10.0 g线椒匀浆于容量瓶中，加入草酸-EDTA溶液并定容于100 mL容量瓶中，过滤。吸取10 mL滤液于50 mL容量瓶中，并加入l.0 mL的偏磷酸-醋酸溶液，5%的 H2SO42.00 mL，摇匀后，加入 4.0 mL的H8MoN2O4(钼酸铵)溶液，以蒸馏水定容至50 mL，于705 nm处测定吸光度。以蒸馏水为空白对照。样品中VC含量的计算根据样品液吸光度值、从标准曲线上查出对应的含量，按下式计算样品中抗坏血酸的含量:

其中:C，测定用样液中抗坏血酸含量含量，mg;V1，测定样液体积，mL;m，样品质量，mg;V2，样液定容总体积，mL。

叶绿素含量:参考 Lichtenthaler等［13］的方法，稍做调整。准确称取切碎的辣椒鲜果0.5 g，放入研钵，加少量石英砂和CaCO3粉以及2～3 mL体积分数(下同)95%乙醇研成匀浆，再加95%乙醇10 mL，继续研磨至组织变白，静置3～5 min，用滤纸过滤到25 mL棕色瓶中，95%乙醇定容。以95%乙醇为空白，用紫外分光光度计分别在波长665 nm、649 nm测定吸光度。根据公式(2)、(3)进行叶绿素百分含量计算。

其中:m，样品质量，g;Ca为叶绿素a含量，%;Cb为叶绿素 b 含量，%;D665、D649分别是 665、649 下的吸光度值。

可溶性固形物百分含量:采用PAL-1便携式手持折光仪测定，在线椒不同部分均匀取样，放入打浆机中匀浆，匀浆液用3层纱布过滤后测定，每个处理重复测定10次，然后取其平均值。

1.5 数据处理

GC-MS分析通过检索NIST/WILEY标准谱库，并结合文献的标准谱图，进行挥发性成分定性分析，并用峰面积归一法测算各化学成分的相对含量;采用 Excel 2003及 SPSS Statistics 17.0进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 常温贮藏期间线椒挥发性成分的GC-MS分析

采用顶空固相微萃取法对1-MCP处理组、CK组的线椒分别在贮藏的0、6、12 d进行样品中物质的提取，其中第12天的挥发性物质的总离子流图见图1。

由图1可以看出，经1-MCP处理的与对照组的线椒在第12天的挥发性物质种类相似，都是在10 min之后开始出现高峰，且出现高峰的时间也基本一致，但其挥发性成分的相对含量差别很大。

1-MCP处理与对照组线椒在贮藏的第0、6、12天检测的挥发性物质种类见表1所示。

图1 线椒香气成分GC-MS总离子图Fig.1 Total ion chromatogram of volatile components in line peppers

表1 1-MCP处理以及对照组线椒挥发性物质种类的变化Table 1 Changes of volatile substance categories of Line peppers with 1-MCP treatment and CK group

由表1统计，线椒中共检测出6类18～26种对其气味有贡献的挥发性物质，包括醛类3～4种，醇类5～9种，酯类2～4种，烃类3～4种，酸类3～4种，其他类2～3种。其中，1-MCP组有随着贮藏时间延长，挥发性物质种类增多的趋势，对比贮藏期0 d的挥发性物质，贮藏期6、12 d新增加的挥发性物质有桃醛、4-甲基-1-戊醇、橙花醇、反式-橙花叔醇、异戊酸己酯、萘等，而且醛类、酸类、其他类的相对含量都在增加。风味物质种类的增多则可能与辣椒中的营养物质发生生理代谢而生成相应杂环类、醛类、酮类等化合物有关，相应的醛类、酸类的相对含量也会有所提升，而它们的增加会影响线椒的整体良好风味。

经仪器所配标准谱库进行检索，组分的相对含量按峰面积归一化法计算得出，结果见表2。

表2 1-MCP处理及对照组线椒挥发性物质的相对含量Table 2 Volatile substance relative content of Line peppers with 1-MCP treatment and CK group

续表2

由表2看出，线椒挥发性物质含量相对较高的有反式-2-己烯醛、正己醛、叶醇、反式-2-己烯-1-醇、正己醇、水杨酸甲酯、己酸己酯、异丁酸己酯、长叶烯、正己酸、8-甲基-6-壬烯酸、壬酸、乙位紫罗兰酮、2-甲氧基-3-异丁基吡嗪，且检测结果中桃醛、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪、反式-2-己烯醛、反式-橙花叔醇、芳樟醇、己酸己酯是辣椒香气成分中的典型化合物［14］，这些物质占香气成分较大比例，对线椒的风味具有较大的贡献［15-16］，桃醛具有强烈的桃果香和麝香香气［17］;反式-橙花醇具有弱的清甜的橙花气息，但香气持久［18］;己酸己酯具有嫩青刀豆香气和生水果香味;其他的烷烃类、烯类、酮类和脂肪酸，例如长叶烯、紫罗兰酮等物质在辣椒呈味中则起着互补或协调的作用［19］。

1-MCP处理组和CK组的主要醛类化合物均包括反式-2-己烯醛、正己醛，其相对含量占醛类化合物总相对含量的90%以上，贮藏0、6、12 d时，1-MCP组的反式-2-己烯醛相对含量均高于(P＜0.05)CK组，且随着贮藏期延长，CK组和1-MCP组的反式-2-己烯醛相对含量均呈上升趋势，CK组和1-MCP组分别上升了49.45%和28.74%;醇类化合物主要由正己醇、叶醇、反式-2-己烯-1-醇组成，在贮藏 6、12 d时，CK组的反式-2-己烯-1-醇均高于1-MCP组的值，贮藏0、6 d时，CK组的叶醇高于1-MCP组，叶醇和正己醇都随着贮藏期的延长而降低，而反式-2-己烯-1-醇则随着贮藏期的延长而增加，CK组和1-MCP组的叶醇分别下降了85.47%和83.18%，正己醇分别下降43.16%和 19.95%，反式-2-己烯-1-醇分别上升82.40%和62.53%。从这3种化合物的相对含量总和看，对照组大于(P＞0.05)处理组;而在处理组间的变化不大;酯类化合物主要由水杨酸甲酯、己酸己酯组成，1-MCP组线椒在不同贮藏期酯类化合物变化存在一定规律，即随着贮藏时间延长，果实酯类化合物相对含量依次降低，其中水杨酸甲酯降低45.04%，己酸己酯降低19.42%，而CK组果实酯类化合物相对含量变化则随着贮藏时间的延长呈先增加后降低变化。

相同贮藏期，1-MCP处理线椒的醇类化合物相对含量均低于(P＜0.05)CK组，醛类化合物相对含量均高于(P＜0.05)CK组，酯类化合物相对含量在6天、12天低于CK组，酸类化合物相对含量均低于CK组;随着贮藏期的延长，CK组醇类物质先增后降，醛类、酯类物质一直增加;而1-MCP组醇类物质先增后降，醛类则一直增加，而酯类物质一直降低，且CK组6 d与1-MCP组12 d的醇类相对含量相近(CK-6d为42.53%、1-MCP-12 d为43.94%)。同时，在贮藏后期，线椒多数具有芳香性化合物的相对含量与种类都出现减少现象，具良好风味特性的醛类、酮类、酯类、吡嗪类化合物等随贮藏期的延长呈下降趋势，烷烃类化合物种类及其相对含量增加，这削弱辣椒的整体良好风味，使辣椒原有风味特征弱化。而CK组烃类、酸类相对含量高于1-MCP组，说明1-MCP处理组的整体风味优于CK组，这也表明1-MCP处理对线椒能够起到一定的保鲜作用。

图2 1-MCP处理和对照对线椒挥发性物质种类相对含量的影响Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on volatile substance categories relative content of line peppers

2.2 理化指标及其分析

2.2.1 叶绿素含量变化趋势

线椒中叶绿素的组成及含量是反映其品质的重要指标之一。实验分别测定CK组、1-MCP组线椒0、3、6、9、12 天的叶绿素含量，结果见图3。

图3 1-MCP处理和对照对线椒叶绿素含量的影响Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on chlorophyll content of Line peppers

由图3可见，相同贮藏期，CK组叶绿素含量与1-MCP组的均不一样，同一贮藏期1-MCP组的叶绿素含量都高于CK组;总体而言，叶绿素含量均呈先增后减趋势，说明随着线椒的后熟，叶绿素含量先是平缓上升，在第6天达到最高值，CK组、1-MCP组叶绿素含量分别为(22.36±2.37)、(24.85±2.44)mg/100g，然后急剧下降，相对于CK组，1-MCP组的变化较小，说明1-MCP可有效延缓常温贮藏的线椒叶绿素含量的降低，具有保绿作用，延长贮藏时间。

2.2.2 VC含量变化趋势

辣椒的VC含量可以反应辣椒的品质，VC也是植物体内非酶自由基清除剂，能延缓果实的衰老。实验测得的线椒 0 d、3 d、6 d、9 d、12 d 的 VC含量见图 4。

图4 1-MCP处理和对照对线椒VC的影响Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on VCcontent of Line peppers

由图4可知，2组线椒Vc的变化趋势大体一致;同一贮藏期，1-MCP组的Vc含量均高于CK组，说明1-MCP处理可以减缓Vc含量的降低，减缓果实的衰老。线椒刚采时为八分熟，在常温下存放有后熟过程，使Vc的含量增高，但随着存放时间的加长，线椒出现失水、营养价值降低的现象［20］，采后常温存放6 d是最佳的食用的时间，该时间1-MCP组与CK组Vc含量分别为(31.49±0.67)、(30.63±1.23)mg/100 g。

2.2.3 SSC质量分数变化趋势

图5 1-MCP处理和对照对线椒SSC的影响Fig.5 Effect of 1-MCP treatment on soluble solid content in Line peppers

从图5可见，常温贮藏中，线椒的SSC在4.8%～5.9%，SSC的变化整体呈下降趋势，这是由于线椒采后需要维持生理而消耗糖类物质，致使SSC下降;由图5可以看出，贮藏0、3和12 d时，1-MCP组线椒的SSC含量稍高于CK组，但在6天和9天时，CK组的SSC高于1-MCP组，说明1-MCP处理对于线椒SSC含量的影响较小。

2.2.4 1-MCP处理线椒贮藏期间叶绿素、VC含量及SSC质量分数单因素方差分析

利用 SPSS 软件对常温贮藏期 0、3、6、9、12 d 线椒叶绿素、VC含量及SSC质量分数进行差异性分析，得到的结果见表3。

表3 1-MCP处理以及对照组线椒贮藏期间线椒叶绿素、VC含量及SSC质量分数差异性比较Table 2 Significant difference compare of chlorophyll，VCand soluble solid content of Line peppers with 1-MCP treatment and CK group

表3表明，1-MCP可显著延缓常温贮藏期间线椒鲜果品质下降，贮藏期间，CK组和1-MCP组叶绿素含量分别降低73.17%和41.90%，CK组和1-MCP组的SSC分别降低14.70%和12.48%，说明1-MCP具有保绿作用，延缓叶绿素含量的降低，并能减缓线椒内部的生理反应速率，使得SSC的降低速度减小。在贮藏前期，即0、3、6天时，CK组和1-MCP组的叶绿素含量和SSC差异不显著(P＞0.05)，而在贮藏9、12 d时的差异显著(P＜0.05);对于线椒Vc含量的变化，不同处理、不同贮藏期的差异性比较规律性不大，贮藏0 d与12 d的VC含量两组间差异性显著(P ＜0.05)，3、6和9 d差异不显著(P ＞0.05)。

3 结论

利用顶空固相微萃取技术提取，GC-MS分析，得到线椒鲜果挥发性物质主要由醛类、醇类、酯类组成，线椒在不同处理、不同贮藏期时各类挥发性化合物相对含量以及种类均有差异，其中醛类物质和醇类物质的差异性更明显;1-MCP处理和CK组线椒的各类物质相对含量变化趋势基本一致，但是CK组的变化速率更大，表现为急速上升或者急速下降，说明1-MCP处理可以延缓线椒鲜果香气成分的变化，抑制其衰老速率，起到一定的保鲜作用。

挥发性物质的变化主要与线椒鲜果中发生的生理生化反应有关，香气物质会随着果实的成熟而产生，其种类及含量受成熟度、果实的衰老程度等因素的影响。线椒中叶绿素、Vc含量以及SSC质量分数的变化与线椒的成熟度与衰老程度息息相关，Vc可以延缓果实的衰老，叶绿素含量随着果实的衰老而降低，果实为维持其生理反应而消耗其糖类物质。对比经1-MCP处理与未经1-MCP处理的线椒叶绿素、Vc含量以及SSC质量分数可以较好的反应1-MCP处理对线椒鲜果品质的影响。说明1-MCP处理对可以减缓线椒叶绿素、Vc以及SSC含量的降低，提高果实的内部品质。

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