及華,劉媛,關軍鋒,馮云霄
(河北省農林科學院遺傳生理研究所,河北石家莊050051)
“大久保”桃[Prunus persica(L.)Batsch cv.Okubao]是我國北方桃的主栽品種,成熟期正值盛夏,采收期集中,常溫條件下不耐貯、易腐爛;果實對低溫特別敏感,在普通冷藏條件下易發生冷害、絮敗等現象,果肉褐變嚴重,影響其商品價值和經濟效益。1-MCP 作為一種新型乙烯作用抑制劑,具有無毒、低量、高效等優點[1],可與乙烯受體優先發生不可逆結合,使乙烯的作用受阻,達到延緩成熟衰老的目的[2]。目前,關于1-MCP 在桃果實冷藏中的應用效果已有一些報道,但因品種不同處理效果存在差異。本實驗旨在研究1-MCP 和預貯以及二者組合處理對“大久保”桃冷藏期間生理和品質變化的影響,為進一步改進桃冷藏技術提供理論和實踐參考。
試驗品種為河北省主栽品種“大久保”桃,于2009年8月4日采自河北省農林科學院昌黎果樹研究所,樹齡10年左右,常規生產管理。采摘第2 天運至實驗室,選擇大小均勻、無機械傷、無病蟲害、八成熟的果實進行以下處理。實驗用1-MCP 粉劑:由美國羅門哈斯公司北京辦事處提供,有效成分0.14%。
1.0 μL/L 1-MCP 熏蒸處理:參照Renate 的處理方法[3],將果實放在塑料箱中,置于體積一定的塑料帳內,用燒杯稱取1-MCP 粉劑,放入塑料帳內,加水溶解后立即將塑料帳密封,使1-MCP 最終處理濃度為1.0 μL/L,在室溫下密封24 h。以空氣密封作為對照。
貯藏處理:將密封帳打開,使氣體盡快散盡,將果實直接放入紙箱內,每箱30 個,然后分別對1-MCP 處理和對照果實進行如下溫度貯藏:(1)0 ℃恒溫冷藏,分別表示為0 ℃-MCP,0 ℃-CK;(2)8 ℃預貯5 d 后轉入0 ℃冷藏,分別表示為8 ℃-MCP,8 ℃-CK。每5 天測定果實呼吸速率和乙烯釋放速率;分別在0、5、15、30、45、60 d 時取樣進行有關指標測定。每次取樣以箱為單位,重復3 次。
呼吸速率:將果實在密封的干燥器內放置2 h,采用紅外CO2分析方法測定呼吸速率,用單位時間內呼吸產生的CO2的量表示呼吸速率[4];
乙烯釋放速率:將果實在干燥器中密封5 h~6 h,用1 mL 醫用針管收集氣體,用氣相色譜儀測定乙烯含量,氣譜條件為:柱箱溫度78 ℃,汽化室溫度120 ℃,FID 溫度200 ℃;載氣N2流量為40 mL/min(0.04 MPa),氫氣流量為26 mL/min(0.026 MPa),空氣流量為30 mL/min(0.03 MPa);
硬度:用手持硬度計(最大量程5 kg,錐形探頭,探頭基部直徑1 cm)測定,單位為kg;
可溶性固形物含量(SSC):用手持數字糖度儀測定;
褐變指數:根據果實縱切面褐變面積,計算褐變指數,具體劃分級別為:無褐變為0 級,褐變面積<10%為1 級,10%~30%為2 級,30%~50%為3 級,>50%為4 級。按照下列公式計算褐變指數:

腐爛指數:根據果實表面腐爛面積占總面積的比例劃分級別為:無腐爛為0 級,腐爛面積<10%為1級,10%~30%為2 級,30%~50%為3 級,>50%為4級。按照下列公式計算腐爛指數:

SP-6800A 型氣相色譜儀;GXH-305A 型便攜式紅外氣體分析器:北京分析儀器廠;手持硬度計;PAL-1型數字糖度測定儀:日本。
貯藏期間“大久保”桃果實呼吸強度總體呈上升趨勢見圖1。

圖1 1-MCP 和預貯對“大久保”桃呼吸速率的影響Fig.1 Effect of 1-MCP and prestorage on respiration rate of“Okubao”peach
由圖1 可知,由于對低溫的反應,貯藏5 d 時呼吸強度最低,以后逐漸上升。0 ℃恒溫冷藏的果實呼吸強度均低于8 ℃預貯5 d 后轉入0 ℃冷藏的處理果實,可見預貯促進了果實后熟進程,使呼吸增強;1-MCP 處理與對照相比明顯降低了果實呼吸強度,但并未推遲呼吸高峰期。
貯藏期間“大久保”桃果實的乙烯釋放速率出現兩次高峰,見圖2。

圖2 1-MCP 和預貯對“大久保”桃乙烯釋放速率的影響Fig.2 Effect of 1-MCP and prestorage on ethylene production rate of“Okubao”peach
由圖2 可知,分別出現在采后30 d 和50 d。第1次高峰出現比呼吸高峰推遲了10 d 出現,而且峰值高于第二次高峰峰值。經過1-MCP 處理果實的乙烯釋放速率明顯低于對照果實,隨貯藏期的延長8 ℃預貯果實的乙烯釋放量逐漸低于0 ℃恒溫冷藏的果實,至第2 次高峰期二者組合處理果實峰值極顯著低于其他處理。
貯藏期間“大久保”桃果實的硬度呈現下降的趨勢,見圖3。

圖3 1-MCP 和預貯對“大久保”桃果實硬度的影響Fig.3 Effect of 1-MCP and prestorage on firmnees of“Okubao”peach
由圖3 可知,經過1-MCP 處理后果實硬度高于對照果實。0 ℃恒溫冷藏的果實較8 ℃預貯的果實硬度高,貯藏30 d 以后0 ℃冷藏的果實硬度出現反彈,說明果實出現了冷害癥狀;8 ℃預貯的果實硬度逐漸下降,果實能夠正常后熟軟化,有效預防了冷害發生。
貯藏期間“大久保”桃果實的可溶性固形物含量呈現上升趨勢,見圖4。

圖4 1-MCP 和預貯對“大久保”桃果實可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effect of 1-MCP and prestorage on SSC of“Okubao”peach
由圖4 可知,與對照相比,1-MCP 處理果實的SSC 處于較低的水平,可見1-MCP 處理延緩了果實后熟;8 ℃預貯果實SSC 較0 ℃恒溫貯藏果實高,說明預貯提高了貯藏期間果實成熟度。
“大久保”桃果實采后貯藏15 d 時基本不褐變,15 d以后褐變指數隨著貯藏期的延長逐漸增加,見圖5。
由圖5 可知,經過1-MCP 處理的果實褐變指數明顯低于對照,8℃-MCP 處理褐變指數較低,可見1-MCP 結合預貯處理能夠明顯抑制果實冷藏褐變。
“大久保”桃果實的腐爛指數隨貯藏期的延長逐漸增加,見圖6。

圖5 1-MCP 和預貯對“大久保”桃果實褐變指數的影響Fig.5 Effect of 1-MCP and prestorage on browning index of“Okubao”peach

圖6 1-MCP 和預貯對“大久保”桃果實腐爛指數的影響Fig.6 Effect of 1-MCP and prestorage on decay index of“Okubao”peach
由圖6 可知,貯藏30 d 以前,預貯的果實未出現腐爛,0 ℃恒溫貯藏的果實腐爛指數僅為2.2%,貯藏30 d 以后腐爛指數增加。貯藏60 d 時1-MCP 處理顯著抑制了果實腐爛指數,結合預貯處理效果更好。
1-MCP 是通過阻斷乙烯與果蔬受體的結合,使乙烯作用信號的傳導和表達受阻,從而抑制乙烯誘導的果實成熟與衰老過程[5]。已有的研究結果表明,用1-MCP 處理油桃[6]、麗江雪桃[7]、秦王桃[1-8]、青州蜜桃[9]、中華壽桃[10]、肥城桃[11]、八月脆桃[12]和菊黃桃[13]等,均可以抑制果實內源乙烯的合成和呼吸強度,推遲呼吸高峰的到來,保持硬度,延緩果實衰老褐變,但1-MCP 的處理效果因處理濃度、處理溫度的不同也不盡相同。在本試驗中1-MCP 處理僅改變了呼吸和乙烯釋放強度,沒有改變方式,也沒有使高峰推遲或提前,這與1-MCP 處理雪桃[14]的試驗結果相一致,可能與試驗采用的品種不同有關,不同的品種對1-MCP 的敏感性不同,其抑制效果存在差異。
“大久保”桃屬于冷敏型果實,低溫貯藏極易發生冷害。據報道桃果實在2.2 ℃~7.6 ℃容易產生冷害,0 ℃貯藏時冷害癥狀反而減輕[15]。王貴禧等[16]研究結果證實,“大久保”桃在5 ℃貯藏溫度下冷害發生的時間是15 d,而0 ℃冷藏的冷害發生時間在30 d~45 d。前人采用常溫預貯處理能夠延緩桃果實在隨后的低溫貯藏過程中冷害的產生[16-18],但由于常溫處理顯著促進了果實的后熟軟化,導致果實的商品性能嚴重下降,失去應用價值。本研究采用在8 ℃(冷害溫度以上)下經過5 d 冷鍛煉,然后再在0 ℃(冷害溫度以下)冷藏的預貯模式,結果表明,“大久保”桃在預貯模式下保持了一定的硬度和SSC,結合1-MCP 處理明顯降低了果實褐變和腐爛指數,出庫后能夠正常后熟軟化,在預防冷害的同時,較好地保持了“大久保”桃的品質。
綜上所述,1-MCP 處理對“大久保”桃果實的呼吸速率和乙烯釋放速率有一定抑制作用,但未改變峰值出現時間。1-MCP 處理延緩了果實的軟化,抑制了SSC 上升和褐變發生,減輕果實腐爛。1-MCP 結合8 ℃5 d 預貯處理可以有效預防低溫冷害,進一步減少果實褐變和腐爛,延長保鮮期。
[1] 于建娜,任小林,張少穎.1-MCP 處理對桃冷藏期品質和生理特性的影響[J]. 西北農林科技大學學報:自然科學版,2003,31(1):101-104
[2] Sisler E C, Serek M. Inhibitor of ethylene response in plants at the receptor level: recent development[J].Plant physoil,1997,100:577-582
[3] Renate M, Edward C M, Margrethe S. Stress induced ethylene production, ethylene binding, and the response to the ethylene action inhibitor 1-MCP in miniature roses[J].Scientia horticulturae,2000,83:51-59
[4] 高俊鳳.植物生理學實驗技術[M].西安:世界圖書出版公司,2000
[5] Abdi N,McGlasson WB,Holford P,et al. Responses of climacteric and suppressed-climacteric plums to treatments with propylene and 1-methylcyclopropene[J].Postharvest Biol Technol,1998,14:29-39
[6] 王俊寧,饒景萍,李落葉,等.1-MCP 處理對油桃果實硬度、呼吸及乙烯合成的影響[J].西北植物學報,2002,22(5):1171-1175
[7] 陶冬冰,吳榮書,蔡秀丹.1-MCP 處理對麗江雪桃低溫貯藏防褐保鮮效果的影響[J].沈陽農業大學學報,2008,39(1):114-117
[8] 馬書尚,唐燕,武春林,等.1-甲基環丙烯和溫度對桃和油桃貯藏品質的影響[J].園藝學報,2003,30(5):525-529
[9] 常軍,張平,王莉,等.1-甲基環丙烯(1-MCP)對青州蜜桃冷藏期間某些生理指標的影響[J].植物生理學通訊,2003,39(6):613-615
[10] 段玉權,馮雙慶,趙玉梅,等.1-甲基環丙烯處理對冷藏桃果肉細胞超微結構的影響[J].中國農業科學,2004,37(12):2093-2042
[11] 李富軍,翟衡,楊洪強,等.1-MCP 和AVG 對肥城桃果實采后衰老的影響[J].果樹學報,2004,21(3):272-274
[12] 郭艷萍,王貴禧,梁麗松,等.不同處理對桃果實MA 貯藏期和貨架期揮發性芳香物質含量的影響[J].西北林學院學報,2008,23(3):163-167
[13] 徐凌,郝義,張廣,等.1-MCP 處理對菊黃桃采后生理變化和相關酶活性影響的研究[J].保鮮與加工,2010,10(2):20-23
[14] 李麗梅,馮云霄,關軍鋒,等.1-MCP 處理對雪桃呼吸、乙烯和貯藏品質的影響[J].河北農業大學學報,2010,33(3):27-32
[15] Lill R E,O’Donoghue E M,King G A. Postharvest physiology of peaches and nectarines[J].Horticultural reviews,1989,11:413-452
[16] 王貴禧,王友升,梁麗松.不同貯藏溫度模式下大久保桃果實冷害及其品質劣變研究[J].林業科學研究,2005,18(2):114-119
[17] Guelfat-Reich S,Ben-Arie R. Effect of delayed storage and the stage of maturity at harvest on the keeping quality of peaches in Israel[J].Israel journal of agricultural research,1966,16:163-17
[18] Zhou H W,Lurie S,Lers A,et al . Delayed storage and controlled atmosphere storage of nectarines :two strategies to prevent woolliness[J].Postharvest biology and technogyl,2000(18):133-141