1-OCP處理對番茄果實低溫貯藏保鮮效果的影響*

馬蓉，徐方旭，馮敘橋，2，程蕾

1(沈陽農業大學食品學院，遼寧 沈陽，110866)2(渤海大學食品科學研究院，遼寧省食品安全重點實驗室，遼寧錦州，121013)

水果蔬菜是人們在日常飲食中獲得維生素、礦物質和有機酸的重要來源。果蔬具有水分含量大，不易貯藏的特點。每年我國因貯藏條件不當、技術落后等特點造成較高的損失，運用一定手段保持果蔬采后新鮮十分必要［1］。番茄(Solanum lycopersicum L.)，又名西紅柿、洋柿子，是茄科茄屬的半直立或蔓生多年生草本植物。其果實酸甜可口，富含豐富的番茄紅素以及 Vc，具有很高的營養價值，深受消費者的喜愛［2］。番茄水分含量大、果皮薄軟，不宜貯藏，果實的后熟與衰老受乙烯催熟作用調控。乙烯的催熟作用是導致番茄果實成熟與衰老的最主要原因，抑制乙烯效應的發揮就能很好地抑制果實因后熟而造成的腐爛變質，進而減少經濟損失［3］。

1-MCP(1-methylcyclopropene)作為一種新型的乙烯效應抑制劑，能有效地抑制呼吸躍變型果實的呼吸作用等乙烯效應，從而減緩與果實后熟相關的一系列生理生化反應，使果實貯藏時間和貨架期大大延長［4］。番茄屬于典型的呼吸躍變型果實，是研究乙烯效應抑制劑效果的理想材料。Sisler等［5］研究發現，1-MCP的8種結構相似物均有抑制果蔬后熟的作用，但處理效果有一定的差異。付琳等［6］研究了1-MCP的兩種結構相似物對番茄采后常溫貯藏的影響，發現 1-OCP(1-octylcyclopropene，1-辛基環丙烯)和 1-PentCP(1-pentylcclopropene，1-戊基環丙烯)同樣起到了抑制番茄果實后熟的作用。程蕾等［7］比較了1-PentCP與1-MCP處理對番茄采后常溫貯藏品質的影響，結果也表明，1-PentCP能夠有效地延緩番茄果實采后常溫貯藏過程中的衰老。付琳［6］與程蕾［7］的研究均表明1-MCP及其結構類似物能有效保持番茄在常溫(20℃)貯藏的條件下的貯藏品質，而在傳統的低溫貯藏條件下，1-MCP及其結構類似物處理對番茄果蔬品質的影響是否因為低溫貯藏有更好的效果，還有待進一步的研究。在低溫條件下貯藏果蔬，乙烯效應作用緩慢、呼吸速率低，本身有利于保持果蔬的采后品質，若與乙烯抑制劑結合處理，有可能達到更好的貯藏效果。馮敘橋等［8］研究了1-OCP處理在低溫貯藏下對芒果品質的影響，結果顯示1-OCP能比在常溫下更好地保持芒果的貯藏品質。為了研究1-OCP處理對番茄低溫貯藏保鮮效果的影響，本文使用了Sisler等［5］報道的8種1-MCP結構類似物中與1-MCP分子大小差異最大的結構類似物1-OCP作為乙烯效應抑制劑，并以1-MCP處理作為參照，探討了1-OCP處理對青熟期番茄采后低溫［(3±1)℃］貯藏效果的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

供試青熟期番茄“粉太郎”，產自遼寧省沈陽市于洪區馬三家子鎮，于2012年4月25日采收，當日運回沈陽農業大學食品學院實驗室。挑選大小、顏色、色澤一致，無機械損傷和病蟲害的果實，隨機分成5組，每組56個果，置于5個體積為0.125 m3的塑料帳篷內進行下面的處理。

1.2 處理方法

1.2.1 1-MCP處理

量取一定體積的1-MCP乙醚溶液滴于培養皿中，迅速置于3個塑料帳內并密封，使其濃度為0.8 μL/L。在室溫下處理20 h。處理完成后，進行分裝，之后先在8～10℃條件下預冷1 h，然后轉入(3±1)℃的低溫培養箱中貯藏。

1.2.2 1-OCP處理

分別量取一定體積的1-OCP乙醚溶液滴于培養皿中并迅速置于塑料帳內，使其濃度為0.4、0.8、1.2 μL/L，密封帳子，在室溫下處理20 h。處理完成后，進行分裝，之后先在8～10℃條件下預冷1 h，然后轉入3±1℃的低溫培養箱中貯藏。

1.2.3 對照組

果實不經過藥品熏蒸，直接放入塑料帳子內，在室溫的條件下存放20 h，處理完成后，進行分裝，之后先在8～10℃條件下預冷1 h，然后轉入(3±1)℃的低溫培養箱中貯藏。

1.3 檢測項目與方法

硬度采用GY-1型果實硬度計測定，測定時每組隨機抽取3個果實，每個果實在經線和緯線上分別取2個點，測定之后取平均值;番茄可溶性固形物的含量用手持式折光儀進行測定;可溶性糖采用蒽酮比色法［9］;Vc 含量的測定，采用 2，6-二氯靛酚法［9］;單寧含量的測定采用高錳酸鉀滴定法［9］。SOD酶活性的測定采用NBT還原法［10］;MDA含量的測定按照陳建勛的方法進行［10］。

2 結果與分析

2.1 1-OCP處理在低溫貯藏條件下對番茄果實硬度的影響

果實的硬度是果蔬的重要屬性之一，它是判斷果蔬貯藏效果的重要指標［11］。由圖1可以看出，隨著番茄貯藏時間延長，各組果實硬度均呈下降的趨勢，其中對照組番茄果實的硬度下降得的最為明顯，經過0.8 μL/L 1-MCP處理的果實硬度下降速度最慢，而濃度為1.2 μL/L的1-OCP處理的果實硬度下降速度也比較緩慢。在貯藏第16天時，對照組的果實硬度為11.69 kg/cm2，此后下降迅速，到貯藏第28天時，硬度降至5.39 kg/cm2。0.8 μL/L 1-MCP和1.2 μL/L的1-OCP對于維持果實硬度的效果較好，在貯藏后期雖然有加快的趨勢，但仍比其他組果實硬度高，在貯藏第28d時，硬度分別為10.4 kg/cm2和9.35 kg/cm2，與對照組差異顯著(P＜0.05)。

圖1 1-MCP和1-OCP處理對番茄果實硬度的影響Fig.1 Effect of treatment with 1-MCP or 1-OCP on firmness of tomato fruit

2.2 1-OCP處理在低溫貯藏條件下對番茄可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是果實中糖分、有機酸、果膠等物質變化的綜合表現［12］。果蔬采后可溶性固形物含量的多少，是判斷果蔬后熟與風味的重要指標之一［13］。在貯藏初期，隨著果實后熟過程中有機物質的積累，番茄果實中的可溶性固形物呈現上升的狀態，到了貯藏后期，由于呼吸消耗等作用，可溶性固形物呈現下降的趨勢，但經過處理的果實中可溶性固形物的上升和下降的速度均比照對照組緩慢，其中濃度為0.8 μL/L 1-MCP和1.2 μL/L 1-OCP處理對維持番茄果實可溶性固形物含量的效果最好。對照組果實在貯藏第16 d，其可溶性固形物含量達到了最大值3.866%，處理組果實可溶性固形物含量高峰出現在第20 d，此時的含量為3.876% ～3.974%。在貯藏第28 d時，對照組果實的可溶性固形物含量迅速下降，此時含量為3.434%，而0.8 μL/L 1-MCP處理組果實可溶性固形物含量為3.769%，1.2 μL/L 1-OCP處理組果實可溶性固形物含量為3.7%，二者均比對照下降緩慢(圖2)。

2.3 1-OCP處理在低溫貯藏條件下對番茄可溶性總糖含量的影響

可溶性糖含量的減少是果實走向衰老的標志之一，在貯藏時，降低可溶性糖的消耗是很必要的［13］。由圖3可以看出，處理組番茄果實能夠顯著(P＜0.05)抑制可溶性總糖含量的減少，其中0.8 μL/L 1-MCP和1.2 μL/L 1-OCP處理明顯推遲了可溶性總糖的消耗。青熟期番茄隨著貯藏時間的延長而趨于轉色，果實中淀粉等不溶性糖轉化為可溶性糖，可溶性總糖的含量迅速上升，后期果實的呼吸作用大量消耗果實中可溶性糖類物質，故可溶性糖含量又迅速下降。在貯藏第16天時，對照組果實可溶性總糖含量最高，此時含量為9.69%，之后迅速下降，到了貯藏后期(第28天)，可溶性總糖的含量為5.06%。經過0.8 μL/L 1-MCP 和 1.2 μL/L 1-OCP 處理的番茄果實的可溶性糖含量上升速度較對照組緩慢，在貯藏第20 d可溶性糖含量最高，此時可溶性糖含量分別為8.56%和9.02%。在貯藏后期(第28d)，1.2 μL/L 1-OCP處理果實中的可溶性糖含量下降速度明顯加快，但仍比對照組下降緩慢，而0.8 μL/L 1-MCP處理的番茄果實可溶性糖含量為7.08%，1.2 μL/L 1-OCP處理的番茄果實可溶性糖含量為6.13%，二者均抑制了可溶性總糖的下降。

圖2 1-OCP和1-MCP處理對番茄可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effect of treatment with 1-MCP or 1-OCP on soluble solids content of tomato fruit

圖3 1-OCP和1-MCP處理對番茄可溶性糖含量的影響Fig.3 Effect of treatment with 1-MCP or 1-OCP on soluble sugar of tomato fruit

2.4 1-OCP處理在低溫貯藏條件下對番茄Vc含量的影響

番茄中富含Vc，其含量也是影響番茄貯藏品質的重要因素［14］。番茄中Vc含量的測定結果(圖4)表明，對照組和處理組果實中Vc含量均呈現先上升后下降的趨勢。這可能由于在貯藏初期，后熟作用使果實中Vc的合成繼續進行，此時Vc的含量上升，而隨著貯藏時間的延長，呼吸作用增強，使得合成Vc所需的底物不足，造成Vc含量的下降［15］。1-OCP同樣具有延緩番茄果實中Vc含量下降的作用。從貯藏第12天開始，各組果實中Vc含量上升速度加快。對照組在貯藏第16天出現Vc含量高峰，此時Vc的含量為 21.6 mg/100 g。0.8 μL/L 1-MCP 和1.2 μL/L 1-OCP處理均顯著(P＜0.05)推遲了Vc含量高峰的出現時間，Vc的含量分別為24.38 mg/100 g和23.91 mg/100 g。在貯藏第28天時，對照組果實中Vc含量迅速下降，而處理組的果實Vc含量下降速度較緩慢，對照組的果實此時Vc含量下降到了11.28 mg/100 g，而用1-MCP處理的果實Vc含量保持的最好，為21.70 mg/100 g。1-OCP處理具有類似的效果，其中以濃度1.2 μL/L的1-OCP處理效果較好，在第28天時，果實的Vc含量為18.8 mg/100 g。

圖4 1-OCP和1-MCP處理對番茄Vc含量的影響Fig.4 Effect of treatment with 1-MCP or 1-OCP on Vc content of tomato fruit

2.5 1-OCP處理在低溫貯藏條件下對番茄可溶性單寧含量的影響

番茄中的可溶性單寧是其口感澀味的主要來源，也是體現番茄成熟度的重要指標［16］。由圖5可以看出，無論是對照組還是處理組的果實，可溶性單寧的含量均隨著貯藏時間的延長而減少。與對照組的果實相比，經過處理的果實可溶性單寧含量下降速度較慢，其中以0.8 μL/L 1-MCP 和1.2 μL/L 1-OCP 處理效果最佳。在貯藏第28天時，對照組的單寧含量為0.016%，而0.8 μL/L 1-MCP處理的果實單寧含量為0.025 4%，1.2 μL/L 1-OCP處理的果實單寧含量為0.022 5%，2種處理均顯著地(P＜0.05)抑制了單寧含量的下降，即延緩了后熟。

2.6 1-OCP處理在低溫貯藏條件下對番茄SOD活性的影響

SOD可以清除果實內部產生的自由基，保護組織和細胞不受損傷［17］。SOD活性的大小也可以反應果蔬貯藏品質的好壞。從圖6可以看出，番茄果實在采后低溫貯藏過程中，其SOD的活性均呈現先上升后下降的趨勢。1.2 μL/L 1-OCP 和0.8 μL/L 1-MCP處理的番茄果實均能推遲SOD峰值、延緩SOD活性的下降。在貯藏開始前16天，對照組果實中SOD活性上升速度快且含量高，而處理組果實上升速度慢且含量低，而后處理組果實SOD活性上升速度有所提高，在第16天時，對照組果實中SOD活性達到峰值為48.54 U/g，此后其活性迅速下降，低于處理組。在貯藏第 20 天時，0.8 μL/L 1-MCP 和 1.2 μL/L 1-OCP處理組果實中SOD活性達到高峰，其中0.8 μL/L 1-MCP處理組果實SOD活性為54.9 U/g，1.2 μL/L 1-OCP果實SOD活性為51.6 U/g。在貯藏第28天時，對照組果實SOD活性下降到18.34 U/g，而0.8 μL/L 1-MCP 和1.2 μL/L 1-OCP 果實 SOD 活性為46.9 U/g和39.1 U/g，與對照組相比差異顯著(P＜0.05)。

圖5 1-OCP和1-MCP處理對番茄可溶性單寧含量的影響Fig.5 Effect of treatment with 1-MCP or 1-OCP on tannin content of tomato fruit

圖6 1-OCP和1-MCP處理對番茄SOD活性的影響Fig.6 Effect of treatment with 1-MCP or 1-OCP on SOD activity of tomato fruit

2.7 1-OCP處理在低溫貯藏條件下對番茄MDA含量的影響。

MDA是細胞內部膜脂過氧化作用的產物，MDA累積不但破壞細胞功能，還能對細胞產生一定毒害作用，在貯藏過程中，抑制MDA含量的增加是很有必要的［17］。通過圖7可以看出，對照組和處理組番茄果實中MDA含量均隨著貯藏時間的延長而呈現先上升后下降的趨勢。對照組果實中的MDA始終處在較高的水平且上升速度較快，0.8 μL/L 1-MCP和1.2 μL/L 1-OCP處理組的果實中的MDA的含量上升較為緩慢。對照組果實MDA含量高峰出現在貯藏第20 d，此時MDA含量為155.6 nmol/g FW，處理組果實MDA含量高峰均出現在貯藏第24 d，此時MDA含量為123.2～142.5 nmol/g FW。0.8 μL/L 1-MCP和1.2 μL/L 1-OCP處理的番茄果實含量最低，分別為123.2 nmol/g FW和133.9 nmol/g FW。在貯藏后期第28天時，對照組果實MDA含量為135.3 nmol/g FW，0.8 μL/L 1-MCP 和 1.2 μL/L 1-OCP 處理的番茄果實MDA含量為111.1 nmol/g FW和125.8 nmol/g FW，與對照組差異顯著(P＜0.05)。

圖7 1-OCP和1-MCP處理對番茄MDA含量的影響Fig.7 Effect of treatment with 1-MCP or 1-OCP on MDA content of tomato fruit

3 討論與結論

3.1 討論

1-MCP是乙烯作用抑制劑，能夠有效抑制與果蔬后熟相關的生理生化反應。目前，國內外應用1-MCP在果蔬保鮮方面研究較多，例如對蘋果、鱷梨、草莓的研究［18-20］。對于 1-MCP的類似物方面研究較少，Feng等［21］以鱷梨和番茄為研究對象，研究了1-MCP及與其分子質量差異較小的1-ECP、1-PCP對果蔬采后乙烯效應的抑制作用，結果表明抑制效果與分子大小和結構有關，而本實驗采用的與1-MCP分子質量差異最大的1-OCP處理果實，結果顯示1-OCP與1-MCP同樣可以抑制與果蔬后熟相關的生理生化反應，延緩果蔬的衰老。

本實驗中，無論是對照組還是處理組，果實硬度隨貯藏時間的延長而減小，處理組果實硬度的下降速度比對照組慢，說明經過處理的果實能夠很好抑制果實硬度的下降，有利于保持果實的貯藏品質，尤其以濃度為0.8 μL/L的1-MCP和1.2 μL/L的1-OCP效果最佳，但是使用濃度為0.4μL/L的1-OCP處理對于維持果實硬度下降方面效果并不理想。

果實的可溶性固形物、可溶性糖以及Vc含量均呈現先上升后下降的趨勢，這可能是由于本實驗采用的果實為青熟期番茄，雖然貯存條件是低溫［(3±1)℃］，但其仍會繼續成熟，果實中各種物質的合成仍會持續，使得在貯藏初期可溶性固形物、可溶性糖以及Vc的含量上升，而到了貯藏后期，呼吸作用增強，大量消耗果實中的有機物質，使得這3種物質的含量下降。對照組和處理組果實的可溶性固形物、可溶性糖以及Vc含量的最高值分別出現在貯藏第16天和第20天，說明1-OCP與1-MCP能夠很好的抑制果實的成熟，延緩果實衰老。在貯藏第20天后，對照組果實的可溶性固形物、可溶性糖以及Vc的含量下降的速度要明顯快于處理組，這說明1-OCP與1-MCP能夠很好的抑制果實因后熟作用而造成的品質下降。

果實中可溶性單寧的含量會隨著貯藏時間的延長而氧化或轉化成不溶性物質，進而含量會減少［13］。這與本實驗研究結果一致。可溶性單寧含量的多少，可以判斷果實的成熟度。本實驗中對照組可溶性單寧含量下降的速度要明顯快于處理組，利用乙烯抑制劑處理果實能夠很好的延緩果實的后熟。

SOD的含量可以反應果蔬貯藏的品質。在貯藏前16d，處理組果實中SOD的含量比對照組低，上升速度慢，此后對照組果實中SOD含量迅速下降，而處理組下降緩慢，說明處理組果實能夠很好維持果實中SOD的含量，保持果實貯藏品質。另外，使用濃度為0.8 μL/L 的1-MCP和1.2 μL/L 的1-OCP處理的番茄果實，SOD的含量高峰照其他組推遲了4 d，這更有利于番茄果實貯藏品質的保持。

在抑制細胞中MDA的積累方面，使用0.8 μL/L的1-MCP和3種濃度的1-OCP處理，均能推遲果實中MDA含量高峰的出現，且在貯藏期間，處理組果實中MDA的含量以及上升速度都低于對照組，說明使用乙烯抑制劑處理，能夠有效的抑制果實品質的下降。

1-MCP及其結構類似物效用的發揮，與處理時間、處理濃度、處理后貯藏溫度等有關［22］。研究表明，在低溫貯藏的條件下，增加處理濃度，可以達到和常溫貯藏同樣的效果。另外，低溫貯藏果蔬可以更好的抑制果蔬呼吸作用以及乙烯的效應，更有利于降低因果蔬后熟腐爛造成的經濟損失。若采取溫度的控制與乙烯抑制劑結合的方法，可以達到更好的保鮮效果，具有很好的開發利用前景。

在利用乙烯抑制劑處理低溫貯藏果蔬方面，應注意控制溫度的恒定來避免冷害的發生。解靜［23］研究了1-MCP對番茄冷害的影響，結果顯示在冷藏過程中變化溫度，使用1-MCP處理會加重番茄的冷害發生。本實驗在28d的貯藏過程中，冷藏番茄果實未發生冷害變軟的跡象，這可能與冷藏溫度恒定以及在貯藏前預冷的方法有關，對于在28 d后繼續貯藏番茄果實是否會發生冷害現象，還有待進一步的研究。

在1-OCP處理對番茄低溫貯藏保鮮方面，1-OCP與1-MCP的保鮮效果類似，均能抑制果蔬后熟，但照1-MCP的效果還是有一定的差距。尤其是濃度為0.4 μL/L的1-OCP處理后，在貯藏第28天時，貯藏效果有低于對照的趨勢。本實驗結果顯示的1-OCP處理最佳濃度是1.2 μL/L，而對于更高的濃度的處理是否會達到同1-MCP一樣的效果以及濃度升高是否會造成果實冷害現象的發生還有待研究。

3.2 結論

實驗發現在低溫條件下，使用1-MCP和1-OCP處理的番茄能夠有效地抑制果實硬度的下降，降低了Vc的流失，很好地維持了可溶性總糖的含量，抑制了可溶性固形物含量的下降，在控制MDA含量方面也有很好的效果。另外，使用乙烯抑制劑處理能夠推遲果實中SOD含量高峰出現的時間，減緩了果實中SOD 下降的速度。［c2］

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