采后理化处理对‘FL47’番茄果实挥发性物质形成的影响

摘要

作为番茄最重要特征之一的气味是由果实内的挥发性成分组成的复杂混合物，其在消费者对番茄的识别和接受的过程中起着重要的作用。尽管对果实成熟过程中气体组分的变化有一些报道，但这些研究不够深入，报道的气体组分也较少。番茄育种提高了果实的抗病力、产量和硬度，同时也改变了番茄的风味尤其是气体成分;另外，采后处理也会对番茄果实的气味产生影响，尽管冷藏前热、水杨酸甲酯和茉莉酸甲酯处理可减轻番茄的冷害症状，但这些处理及番茄的短期冷藏是否会对果实气味组分形成的产生影响还鲜有报道;此外，消费者番茄购买回家后对果实进行冷藏或热处理是否会对气体组分产生影响也值得研究。本课题对‘FL47’番茄采后在五个不同时期气体成分的变化趋势进行了探索;同时分别研究了采后冷藏前热、水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯、冷藏和热处理等处理对特定成熟期‘FL47’番茄果实挥发性成分产生的影响。主要研究结果如下:
　　1、分析了‘FL47’番茄果实不同成熟阶段气体的组成。采用固相微萃取气象质谱技术分析了绿熟期番茄果实经乙烯熏蒸处理后置20℃下后熟期间五个不同时期的气体组分的变化趋势，包括绿熟期，破色期，转色期、粉红期和红熟期。本实验共鉴定出50种挥发物并被分为十类，其中醛类、酮类和醇类的含量最多。与果实成熟期间气体总浓度变化趋势一致，醛类、醇类、酮类、烃类和氮类化合物含量在成熟早期（绿熟期到粉红期）波动或积累并在红熟期激增;气体组分的变化可分为六种情况(Ⅰ-Ⅵ):50％气体组分在成熟早期波动或积累并在红熟期激增（Ⅰ型），12％在果实成熟过程中逐渐上升（Ⅱ型），8％在成熟早期波动或积累并在粉红期激增（Ⅲ型），12％在果实成熟过程中波动或积累并在转色期有最大值（Ⅳ型），10％在果实成熟过程中波动或积累并在粉红期有最大值（Ⅴ型），其他8％组分在成熟过程中保持不变(Ⅵ型)。红熟期果实中气体组分的总含量最高，电子鼻、PCA和Cluster分析均能根据气体组分的不同将红熟期和其他时期的番茄区分开来。
　　2、研究了绿熟期‘FL47’番茄5℃冷藏4d对红熟期果实挥发性成分产生的影响，及冷前热处理(52℃热水浸泡果实5 min)能否减轻果实的内部冷害。研究结果表明，低温显著减少了包括己醛、反式-2-己烯醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、β-紫香酮、2-甲基丁醛、2-苯基乙醇、邻甲氧基苯酚及2-异丁基噻唑8种重要气体组分在内的烃类、醛类、酚类、醇类、酯类、酮类、酸类和含硫和含氮杂环化合物的含量，贮前热处理则对果实中大部分气体成分的产生没有影响，并可有效减轻因低温导致的6-甲基-5-庚烯基-2-酮，β-紫罗兰酮，2-甲基丁醛和2-苯乙醇等重要气体成分的下降。感官评定的结果显示，冷前热处理果实比冷藏果实具有更浓厚的番茄气味。
　　3、将破色期‘FL47’番茄分别置于去0.05 mM离子水、水杨酸甲酯或茉莉酸甲酯下熏蒸处理后分为两组，一组直接放在20℃后熟，另一组先置5℃下9d而后于20℃下后熟。红熟期采样测定果实中气体组分以研究水杨酸甲酯或茉莉酸甲酯对果实气味的影响及其减轻低温胁迫果实气味损失的作用效果。研究表明，5℃下冷藏破色期番茄9d并没有导致可见的冷害症状，但气体组分却受到了影响。低温抑制了含氧杂环化合物、酮类、含硫和含氮杂环化合物、醇类以及醛类化合物的合成，包括以下9种对番茄风味有重要贡献的挥发物:1-戊烯-3-酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、香叶基丙酮、2-苯乙醛、2-苯乙醇、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、3-甲基丁醇和2-异丁基噻唑。相对于冷处理和冷前茉莉酸甲酯熏蒸+冷处理的果实，冷前水杨酸甲酯处理的果实具有较高含量的香叶基丙酮和水杨酸甲酯;与此相同，感官评定发现冷前水杨酸甲酯熏蒸的果实更具有番茄气味。冷前茉莉酸甲酯熏蒸尽管提高了果实中2-异丁基噻唑和6-甲基-5-庚烯基-2-酮的浓度，但感官评定并没有区分出其与冷处理果实间气味的差别。此外，虽然水杨酸甲酯或茉莉酸甲酯处理均抑制了1-戊烯-3-酮、6-甲基-5-庚烯基-2-酮、香叶基丙酮、2-甲基丁醛、3-甲基丁醇和3-甲基丁醇的含量，但其并未对果实气味产生明显影响。
　　4、以50℃热水下处理5 min或5℃下冷藏4d研究模拟条件下对红熟期‘FL47’番茄果实气体组分的影响。结果表明，冷藏减少了醛类、醇类、含氧杂环化合物及含氮和含氧杂环化合物的含量，包括以下10种重要组分:3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、己醛、顺式-3-己烯醛、反式-2-己烯醛、2-苯乙醛、3-甲基丁醇、2-苯乙醇、1-戊烯-孓酮和香叶基丙酮。、热处理抑制了醛类、醇类、烃类、含氧杂环化合物及氮和含氧杂环化合物的合成，包括以下5种重要组分:2-甲基丁醛、顺式-3-己烯醛、反式-2-己烯醛、2-苯乙醛和2-苯乙醇。电子鼻、PCA和Cluster分析均能依据番茄中气体组分的差异将不同处理组的果实区分开来。对红熟期番茄果实进行热处理或冷藏处理显著抑制了果实中气体组分的形成。