果實成熟調(diào)控理論與實踐

文/陸旺金

【導讀】延緩或促進果實成熟，調(diào)節(jié)市場供給，是提高水果生產(chǎn)經(jīng)營效益的現(xiàn)實需求。延緩果實成熟的方法主要有低溫貯藏或1-甲基環(huán)丙烯處理，影響果實內(nèi)源乙烯釋放及果實軟化過程，進而達到延長果實貯藏壽命的目的；而促進果實成熟的方法主要是采用乙烯利或乙烯氣體等催熟。

果實采后貯藏過程中， 受市場行情及市場供給等因素的影響， 往往要對果實成熟進行調(diào)控，包括延緩果實成熟或者對果實進行催熟，以達到調(diào)節(jié)市場供給， 獲得較好的經(jīng)濟效益的目的。 延緩果實成熟的方法比較多，最主要的有低溫貯藏及1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）處理；促進果實成熟的方法主要是采用乙烯利或乙烯氣體等催熟。 筆者現(xiàn)就這方面的問題做一綜述。

一、 延長果實貯藏期

低溫貯藏： 低溫是延長果實貯藏期的最有效手段之一，不同種、同一物種的不同品種的果實最適貯藏溫度不同。 一般而言，起源于熱帶亞熱帶的果實如香蕉、番木瓜、杧果等果實對低溫敏感，最適貯藏溫度較高，如香蕉及杧果果實最適貯藏溫度為11～13 ℃；而蘋果、梨等果實對低溫耐性較強，最適溫度在0 ℃左右。 有關(guān)果實最適貯藏溫度及果實耐冷性的調(diào)控另有章節(jié)進行介紹，不在此贅述。

1-MCP 處理：果實尤其是躍變型果實成熟與乙烯密切相關(guān)， 抑制乙烯的生物合成或抑制乙烯的作用均可以延緩果實成熟。 1-MCP 可以通過阻斷乙烯與受體的結(jié)合， 抑制乙烯所誘導的各種生理生化反應，進而保持果實采后品質(zhì)，延緩果實的衰老腐敗。 1-MCP 在蘋果等果實保鮮中效果較好， 已在蘋果保鮮中大面積推廣應用，并取得了較好的經(jīng)濟效益；另外，在番木瓜、柿和粉蕉等果實保鮮上也具有很大潛力。1-MCP產(chǎn)品形式較多，有紙片、固體粉末或液體等，在生產(chǎn)實踐中可以根據(jù)需要選用不同形式的產(chǎn)品。 下面以蘋果、粉蕉等果實為對象，重點闡述1-MCP 在控制果實成熟方面的應用及相關(guān)研究進展， 以及1-MCP 對果實采后生理和品質(zhì)等方面的影響。

（1）蘋果：在0 ℃貯藏條件下, 1-MCP 處理可顯著抑制秦陽蘋果果實貯藏期間呼吸速率和乙烯釋放量, 延緩呼吸及乙烯躍變高峰的出現(xiàn),延緩果肉硬度降低，并可減少果實可滴定酸、維生素C、可溶性固形物含量和重量損失率，對于延緩果實成熟效果明顯。 以紅富士蘋果為試材的研究表明， 經(jīng)過6 小時低壓低氧 （10 kPa，1.5 kPa O2）處理后，果實內(nèi)源乙烯釋放只有對照的61.6%，同時，低壓低氧結(jié)合1-MCP 處理還能抑制果實硬度下降， 保持果實較高的可滴定酸含量，推遲呼吸和乙烯峰值的出現(xiàn)，延緩果皮葉綠素下降， 有效延緩蘋果后熟進程。 有研究表明， 蘋果采后內(nèi)源乙烯水平影響1-MCP 作用效果。 以紅星蘋果為試材， 冷藏期間對果實進行1-MCP 和二苯胺（DPA）處理，結(jié)果表明蘋果蠟質(zhì)中總酚和黃酮含量均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，1-MCP 和DPA 處理提高了蠟質(zhì)中的總酚和類黃酮含量， 并且各處理蘋果蠟質(zhì)的甲醇提取物能有效清除DPPH 自由基和ABTS+自由基。

（2）香蕉：香蕉果實采后貯藏在室溫下， 果實會迅速軟化，失去商品價值。香蕉對1-MCP比較敏感并且有效濃度范圍窄，1-MCP 處理濃度較高時果實不能正常成熟， 而濃度過低時不能抑制果實軟化。從已有報道看，還沒有在香蕉果實保鮮中成功應用1-MCP 的報道，大多數(shù)是利用1-MCP 處理研究香蕉果實成熟機制。 粉蕉品質(zhì)優(yōu)、價格高，比一般香蕉價格高出100%～200%，但商業(yè)上要求粉蕉采收時果實飽滿度比香蕉高 （約九成的飽滿度），這樣才能充分體現(xiàn)其口感好、品質(zhì)佳的特點。 因此，粉蕉采后約4 天就全部轉(zhuǎn)黃變軟，嚴重影響了粉蕉的商業(yè)流通。 陳維信等研發(fā)了一套以控制低乙烯為核心的保鮮技術(shù)， 顯著延緩粉蕉成熟和品質(zhì)劣變， 該技術(shù)可用于常溫條件下的貯運和流通，是一項低能耗的香蕉貯運保鮮技術(shù)。他們研究了適合商業(yè)操作的兩種溫度[（30 ±1） ℃，（20 ± 1）℃] 運輸粉蕉的低乙烯控制保鮮技術(shù)， 研究合適濃度的1-MCP 和乙烯吸收劑的用量配比，以及不同的薄膜密閉包裝組合，初步探明了合適的1-MCP 和乙烯吸收劑的用量組合配比，不但能顯著延長粉蕉貯運期，而且保鮮處理的粉蕉在貯藏一定時間后， 經(jīng)催熟能正常成熟，可延長粉蕉貯藏壽命200%～300%，且貯藏后催熟5 天時果實可正常變軟轉(zhuǎn)黃， 較好地解決了生產(chǎn)上粉蕉貯運過程特別容易軟化成熟和難保鮮的難題。

（3）番木瓜：1-MCP 處理可以抑制番木瓜果實失重率，有效抑制番木瓜果實軟化，有利于保持果實硬度，同時延緩果實可溶性固形物積累，使果實在一定時間內(nèi)保持良好品質(zhì)。 在供試濃度范圍內(nèi)，保鮮效果隨著1-MCP 濃度的增加而提高。 但是，經(jīng)過乙烯利處理的番木瓜果實，無論是立即采用1-MCP 處理還是24 小時后再采用1-MCP 處理， 都不能抑制果實軟化， 說明1-MCP 不能抑制啟動成熟的番木瓜果實硬度的下降。 單獨用1-MCP 處理還能顯著抑制番木瓜果實轉(zhuǎn)黃和發(fā)病， 保持果實中可滴定酸和維生素C 含量，顯著延長果實貯藏時間；1-MCP 處理1 天后再用乙烯利處理，也可較好地保持果實的貯藏品質(zhì)。 說明1-MCP 與外源乙烯的處理時間與果實品質(zhì)變化和成熟衰老有密切關(guān)系。

（4）梨：1-MCP 處理可以有效抑制早采及晚采梨果實的成熟， 改善果實的耐貯性。 不過，1-MCP 處理延緩晚采梨果成熟的效果要稍差一些，貯藏后其果實生理活動恢復較快。1-MCP 處理效果與梨果實內(nèi)源乙烯釋放密切相關(guān)，1-MCP可有效抑制果實采收后存放7 小時內(nèi)的乙烯生成，但對于存放20 小時的果實效果不佳，且果實品質(zhì)明顯下降。

（5）柿：1-MCP 處理可以有效抑制柿果實硬度下降，未經(jīng)1-MCP 處理的柿果實，在貯藏21 天時已經(jīng)完全軟化，貯藏28 天時果實軟化腐爛；而經(jīng)1-MCP 處理的果實， 在貯藏前21 天硬度高于同期對照果實，達極顯著差異水平（P＜0.01）。

二、 影響1-MCP 貯藏效果的因素

影響1-MCP 延緩果實成熟的因素很多，如1-MCP 處理濃度、處理次數(shù)、果實成熟度、處理溫度及貯藏溫度等，其中最重要的兩個影響因素是果實成熟度及1?鄄MCP 處理與果實貯藏溫度。

果實成熟度： 由于果實成熟度與內(nèi)源乙烯釋放密切相關(guān)， 成熟度較高的果實可能由于已經(jīng)啟動成熟進程， 果實內(nèi)會有微量的內(nèi)源乙烯釋放，因此，對于成熟度較高的果實，1-MCP 延緩果實成熟的效果不如成熟度較低的果實效果好，這在梨、番木瓜等水果上都有報道；但對于蘋果而言，1-MCP 處理與成熟度關(guān)系不大。 同時，我們要注意，雖然1-MCP 處理延緩早采果實成熟效果較好，但是采收過早的果實，可能由于發(fā)育不充分，品質(zhì)會差一些，因此，掌握適宜的果實采收成熟度非常重要。

1-MCP 處理溫度：1- MCP 處理效果與溫度也密切相關(guān)。 一般而言，1-MCP 處理最好在常溫條件下進行， 處理后結(jié)合低溫貯藏或低溫氣調(diào)貯藏效果比較好。 如1-MCP 結(jié)合低溫或冷藏處理，可以明顯延緩獼猴桃果實硬度降低、重量損失和果實中維生素C 含量的下降, 并延長獼猴桃果實貯藏期等。 但也有研究表明，1-MCP 處理后在常溫下貯藏效果也比較好， 王志華等研究表明,冷藏（0 ℃）條件下對照果實僅能貯藏120天左右,而常溫（20 ℃）條件下1-MCP 處理果實貨架期比對照長2～3 倍。

三、 果實催熟

果實催熟的方法主要有采用乙烯利、 乙烯氣體以及市場上銷售的催熟劑等， 可以根據(jù)需要選用合適的催熟方式。 采用催熟房催熟果實，目前技術(shù)基本成熟，但對設(shè)備要求較高，目前在生產(chǎn)上的應用還不多。 由山東營養(yǎng)源食品科技有限公司生產(chǎn)的催熟劑在香蕉及杧果催熟中效果較好，應用比較普遍。 乙烯利催熟果實，要適當掌握乙烯利的使用濃度及催熟溫度， 建議在18~22 ℃條件下， 采用500～1 000 μL/L 乙烯利催熟香蕉果實品質(zhì)較好。

四、果實成熟調(diào)控的機制

果實成熟與果實內(nèi)源乙烯釋放及果實軟化密切相關(guān)， 低溫或1-MCP 延緩果實成熟也主要是通過影響乙烯釋放及果實軟化過程， 這方面的研究報道及綜述都比較多， 如1-MCP 處理可以抑制蘋果、梨、獼猴桃以及香蕉、番木瓜等果實內(nèi)源乙烯的釋放， 從而延緩或抑制由乙烯引起的與成熟相關(guān)的生理反應。 進一步的研究表明， 這與1-MCP 抑制乙烯生物合成酶的活性有關(guān)。 此外，1-MCP 還可以通過影響與果實細胞壁代謝相關(guān)的酶，如多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶和纖維素酶等酶的活性， 進而抑制果實軟化。 此外，近年發(fā)現(xiàn)細胞壁半纖維素在果實軟化中也發(fā)揮著重要的作用。