1-MCP處理對常溫運輸甜瓜貨架期品質與生理代謝的影響

許建 姚軍 徐暢 張敏 杜娟 廖新福

摘 要： 為探索甜瓜遠途常溫保鮮運輸技術，以新疆精品甜瓜品種‘西州密17號為試材，采用質量濃度1 μL·L-1的 1-MCP處理后結合常溫遠途運輸，研究1-MCP處理對甜瓜果實貨架期品質與生理代謝的影響。試驗結果表明：貨架期 1 d，1-MCP處理組果實硬度較對照組高15.6%；1-MCP處理延緩了果實可溶性固形物含量下降的趨勢，推遲了甜瓜腐爛發生時間約為3 d，并顯著降低了甜瓜的腐爛率；延緩了果實細胞膜滲透性的增大；抑制了甜瓜呼吸強度和乙烯釋放量。說明1-MCP處理在甜瓜常溫運輸中有良好的作用，能夠有效保持甜瓜貨架期品質。關鍵詞： 1-MCP； 甜瓜； 品質； 生理代謝； 常溫運輸； 貨架期Effect of 1-MCP on Physiology and Quality of Hami Melon Transported at Ambient TemperatureXU Jian， YAO Jun， XU Chang， ZHANG Min， DU Juan， LIAO Xin-fu （Xinjiang Development and Research Center of Grape and Melon， Shanshan， Xinjiang 838200， China）Abstract： Hami melon‘Xizhoumi No.17were treated with 1-MCP to understand the effect of 1-MCP on quality and physiology of melon fruit transported at ambient temperatures. The result showed that the firmness of melon treated by 1-MCP was 15.6% higher than control one day after on shelf. Treatment with 1-MCP delayed the decline of fruit soluble solids content，postponed the melon decay about 3 days，and reduced the rot rate significantly. Respiratory intensity and ethylene release were restrained. Our results suggest that 1-MCP treatment is beneficial for extend shelf-life of Hami melon transported at ambient temperatures.Key words： 1-MCP； Melon； Quality； Physiology； Ambient temperature transportation； Shelf life

新疆是我國甜瓜傳統優勢產區，也是我國種植面積與產量最大的區域，新疆距甜瓜主消費區運輸距離遠，且運輸方式以簡易常溫運輸為主[1]。甜瓜的貯藏保鮮一直廣被關注，研究內容較為深入，但由于我國甜瓜貯藏運輸尚未形成現代化、工廠化的配套設施，加之果實自身的貯藏特性多樣，所以目前較多的研究尚未能應用于實際生產中，由此導致甜瓜腐爛率高，貨架期短，商品質量不穩定，一直影響著產業的可持續發展。因此，如何采用簡便有效的方法延長產品貨架期以及采后運輸過程中的保鮮技術顯得尤為重要[2]。

近些年來，新型的乙烯受體抑制劑1-甲基環丙烯（1-MCP）被廣泛應用研究，證實了1-MCP可以保持果實采后品質[3]。由于1-MCP處理操作方便，以及市場多種形式產品的開發，使得其在果蔬貯藏保鮮中得以廣泛應用。本文研究1-MCP處理對常溫運輸甜瓜貨架期品質與生理的影響，以期為甜瓜運輸保鮮技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用甜瓜品種為‘西州密17號，2013年6月18日采自新疆鄯善縣沙坎農場，果實無病害及機械損傷，單果質量3.0 kg左右；利用無損測糖儀對甜瓜成熟度進行分類，確保甜瓜成熟度均一，該試驗篩選可溶性固形物為（15±0.5）% 的果實。

1.2 主要儀器及試劑

無損測糖儀（K-BA100R，日本）；數顯式水果硬度計（GY-4，浙江托普儀器有限公司）；手持糖度計（WYT-J，成都豪創光電儀器有限公司）；電導率儀（DDS-307，上海雷磁）；循環水真空泵（SHB-Ⅲ，鄭州長城科工貿）；氣體檢測儀（GT901-VOC深圳科爾諾電子科技有限公司）；溫濕度記錄儀（EL-USB-2 英國）；1-甲基環丙烯（美國羅門哈斯公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗材料處理 將選用的甜瓜包裝后，及時用聰明鮮（1-MCP藥包）蘸上純凈水密閉熏蒸處理12 h（質量濃度約1 μL·L-1），然后將熏蒸處理的甜瓜自然通風，與對照組（同批未經處理的甜瓜）一同放置在常溫運輸長掛車，并放置溫濕度記錄儀監測運輸過程溫濕度變化。6月18日晚上由新疆鄯善發車，6月22日下午抵達廣東東莞下橋水果批發市場，行程約4 d。隨后將甜瓜運至華南農業大學食品學院加工實驗室，室內溫度25~30 ℃，相對濕度80%~90%。

1.3.2 測定方法 每3 d測定1次，共測定4次，每組固定30個果實用于統計腐爛率、失重率等指標，每組每次測定6個單瓜，測定指標為：可溶性固形物（果心部位）、硬度（果心部位）、腐爛率、失重率、細胞膜滲透性、呼吸速率、乙烯釋放量等。果實可溶性固形物含量采用手持折光儀法[4]；果實硬度采用手持式果實硬度計法[4]；細胞膜滲透性采用相對電導率測定法[5]；呼吸強度采用靜置法[6]；乙烯釋放量采用氣體檢測儀快速測定。從每個處理中隨機取果6個，分為3組，稱質量后置于16 L的玻璃密閉容器中，密閉2 h后，使用氣體快速測定儀測定（PID光離子傳感器，分辨率0.1 mg·L-1）。

果實腐爛率/%= 腐爛果實數量/總果數量×100

1.3.3 數據處理方法 Excel 2003、DPS6.55數據處理軟件。

2 結果及分析

2.1 1-MCP處理對貨架期甜瓜可溶性固形物含量的影響

甜瓜的可溶性固形物含量在貨架期呈下降趨勢，如圖1所示。貨架期 1 d 1-MCP處理組可溶性固形物含量為15.0%，對照組為14.5%；貨架期 4 d 1-MCP處理組較對照組高0.3%，7 d與 10 d均高出0.1%。可見，1-MCP處理能夠延緩甜瓜可溶性固形物含量的降低，貨架期期間1-MCP處理組較對照組略高，但組間差異不顯著（P>0.05）。

2.2 1-MCP處理對貨架期甜瓜硬度的影響

如圖2所示，貨架期 1 d 1-MCP處理組與對照組果心硬度分別為1.11、0.96 kg·cm-2，1-MCP處理組較對照組高15.6%，可見在常溫運輸過程中1-MCP處理可以有效延緩甜瓜果實硬度下降。隨著貨架期時間的延長，甜瓜果實的硬度呈下降趨勢。甜瓜‘西州密17號其果心硬度下降明顯，在貨架期 10 d對照組與1-MCP處理組硬度分別下降41.7%和45.1%。1-MCP處理可以有效延緩果實硬度的下降，但至貨架期7 d兩組間差異不顯著（P>0.05）。

圖2 1-MCP處理對甜瓜果心硬度的影響

2.3 1-MCP處理對貨架期甜瓜腐爛率的影響

隨著貨架期時間的延長，甜瓜果實腐爛率呈上升趨勢，如圖3所示。貨架期 1 d 對照組腐爛率為6.7%，1-MCP處理組未出現腐爛；4 d 1-MCP處理組出現腐爛。貨架期7 d 1-MCP處理組腐爛率為6.7%，較對照組低13.3個百分點，差異極顯著（P<0.01）。貨架期10 d 1-MCP處理組腐爛率較對照組低10.0個百分點，差異顯著（P<0.05）。

圖3 1-MCP處理對甜瓜果實腐爛率的影響

2.4 1-MCP處理對貨架期甜瓜細胞膜滲透性的影響

相對電導率是反映細胞膜系統狀況的一個重要的生理生化指標，植物在受到逆境或者其他損傷的情況下細胞膜容易破裂，膜蛋白受傷害因而使細胞液外滲而使相對電導率增大，能夠直接反映組織細胞滲透性。如圖4所示，隨著貨架期的延長，相對電導率呈上升趨勢，細胞膜的滲透性逐漸增強。1-MCP處理延緩了果實相對電導率的增加，貨架期期間1-MCP處理組相對電導率均低于對照組，貨架期4 d 后2處理間差異不顯著（P>0.05）。

圖4 1-MCP處理對甜瓜果實細胞膜滲透性的影響

2.5 1-MCP處理對貨架期甜瓜呼吸強度的影響

如圖5所示，貨架期期間‘西州密17號甜瓜對照組與1-MCP處理組均未出現明顯的呼吸高峰，究其原因可能是在常溫運輸途中呼吸高峰已經產生；1-MCP處理組與對照組相比呼吸強度較弱，可見1-MCP處理對甜瓜的呼吸速率有一定的抑制作用。

圖5 1-MCP處理對甜瓜果實呼吸強度的影響

2.6 1-MCP處理對貨架期甜瓜乙烯釋放量的影響

1-MCP為乙烯的競爭型抑制劑，能夠不可逆的作用于乙烯受體，從而阻斷與乙烯的正常結合。由圖6可知，在貨架期期間1-MCP處理組1~7 d乙烯釋放量遠低于對照組，且組間差異顯著（P<0.05）；貨架期10 d ，2組的乙烯釋放量均有較大幅度的增長，且組間差異不明顯，分別為：1.70、1.58 μL·kg-1·h-1 。

3 討論與結論

甜瓜在貨架期期間除受到病原菌侵染引起的腐爛外，由乙烯作用導致的衰老腐敗占據很大的比例，因此控制乙烯的作用是甜瓜采后貯藏保鮮技術研究的關鍵之一[7]。試驗結果表明1-MCP處理能夠抑制甜瓜腐爛，較好其保持貨架期品質。

果肉硬度是甜瓜的重要感官品質之一，是影響甜瓜商品性的重要影響因素。試驗表明1-MCP處理能夠延緩甜瓜果肉硬度的下降。1-MCP延緩果實的軟化效應與采后果實細胞壁修飾酶的代謝變化是密切相關的，王小會等[8]研究表明：1 μL·L-1 的1-MCP處理蘋果可以保持貯藏后期SOD、POD、CAT等酶的較高活性，從而降低膜脂過氧化程度，延緩果實衰老。在延緩果實衰老軟化的過程中，其有效地保持了細胞膜滲透性。

呼吸作用與乙烯釋放是果實采后重要的生理代謝活動，呼吸強度越低，乙烯釋放量越少，越有利于甜瓜品質的保持。試驗結果表明經1-MCP處理的甜瓜，其呼吸強度與乙烯釋放量均小于對照組，從而能夠延緩果實衰老，達到保鮮的目的。

常溫運輸中，1-MCP處理能夠改善甜瓜‘西州密17號貨架期的品質，可以顯著延緩甜瓜果實果心硬度的下降；推遲甜瓜腐爛發生的時間，并顯著降低甜瓜的腐爛率；抑制甜瓜呼吸強度和乙烯釋放量，可以作為甜瓜常溫運輸保鮮劑應用。

參考文獻

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[3]Guillen F，Valverde J M，Zapata P，et a1． Tools to maintain postharvest fruit and vegetable quality through the inhibition of ethylene action：A review[J]． Critical Reviews in Food Science and Nutrition，2007，47（6）： 543-560．

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[5]陳愛葵，韓瑞宏，李東洋，等. 植物葉片相對電導率測定方法比較研究[J]. 廣東教育學院學報，2010，30（5）： 88-91.

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[7]張 銳，于天穎，馬 濤.1-MCP作用機理及在果蔬產業中的應用[J]. 農業科技與裝備，2011（11）： 35-37.

[8]王小會，任小林，孫芳娟，等. 1-MCP處理對“美國8號”蘋果采后生理和相關酶活性的影響[J]. 安徽農業科學，2007，35（4）：1106-1107.

收稿日期： 2013-09-29； 修回日期： 2013-12-10

基金項目： 國家西甜瓜產業技術體系項目（CARS-26-10B）

作者簡介： 許建，男，碩士，助理研究員，研究方向為農產品貯藏與精深加工。電子信箱： xujay1982@163.com

通信作者： 廖新福，男，碩士，研究生導師，研究員，研究方向為西甜瓜育種、栽培及采后加工。電子信箱： lxf3838@163.com