低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果生理和品質的影響

李江闊，劉 暢，張 鵬，張 鶴，劉 玲

（1.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384；2.沈陽農業大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果生理和品質的影響

李江闊1，劉 暢2，張 鵬1，張 鶴1，劉 玲2

（1.國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津），天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384；2.沈陽農業大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

金冠蘋果采后在低溫條件下分別放置0、6、12、18、24 d后用1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）進行保鮮處理，研究采后不同時期1-MCP處理對冷藏期間金冠蘋果生理和品質的影響。結果表明：1-MCP處理維持了較高的可溶性固形物和VC含量，顯著抑制了果實的乙烯生成速率、相對電導率以及丙二醛含量的升高，并有效提高過氧化物酶的活性，降低了多酚氧化酶的活性，更好地保持了果實品質。1-MCP的作用效果隨著1-MCP處理時期的延遲而下降，采后12 d之內處理的效果較好。因此，金冠蘋果采后應盡快用1-MCP進行處理，以低溫條件下放置不超過12 d為宜。

1-甲基環丙烯；金冠蘋果；處理時期；生理；品質；冷藏期

金冠蘋果又名黃香蕉、黃元帥、金帥，是蘋果中的著名品種，為重要的高產品種，果實品質優良。金冠蘋果個頭大，肉質細密，汁液豐滿，甜酸爽口，深受大家喜歡。但金冠蘋果比較難貯藏，因其皮薄，采后極易失水皺縮，隨著貯藏期的延長，果實的呼吸作用使其迅速衰老，品質下降，且貯藏期間傳染性果腐病十分嚴重，迫使金冠蘋果貯藏量日益減少，導致其降價出售或爛耗損失，因此為延長金冠貯藏期，保持果實較高品質，研究其保鮮方法具有一定意義［1］。1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）作為新型保鮮劑，成功廣泛應用在果蔬保鮮上［2-6］，研究表明，1-MCP能夠保持果實良好的外觀品質。近年來對于1-MCP應用在果蔬保鮮的研究較多，但對1-MCP在低溫條件下不同時期處理對金冠蘋果保鮮效果的影響研究尚少，故本實驗研究了低溫條件下不同時期1-MCP處理對冷藏期間金冠蘋果生理和品質的影響，旨在為尋找有效延長金冠蘋果貯藏期的技術與方法提供理論依據。

1　材料與方法

1.1試材

金冠蘋果，于2013年9月25日采自天津薊縣。人工選擇果實大小均一、成熟度約為九成熟、無病蟲害、無機械損傷的果實。

1-MCP小藥包、聚乙烯微孔袋 國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）。

1.2儀器與設備

PAL-1便攜式手持折光儀 日本愛宕公司；2010型氣相色譜儀 日本島津公司；Che對照Point 便攜式O2/ CO2測定儀 丹麥PBI Dansensor公司；SHZ-88水浴恒溫振蕩器 江蘇太倉電子儀器公司；TA.XT.Plus物性儀 英國SMS公司；3-30K高速冷凍離心機 德國Sigma公司；TU-1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器公司；DDS-307A電導率儀 上海雷磁儀器廠；（0±0.5） ℃普通冷庫 國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）。

1.3方法

1.3.11-MCP處理

用網套套上后裝入到裝有微孔袋的紙箱后立即運回實驗室。經過再次挑選后，將金冠蘋果裝入襯有16 μm聚乙烯微孔袋的紙箱中，每箱裝10 kg蘋果，然后入冷庫（溫度（0±0.5）℃，相對濕度（85±5）%中放置不同時期（0、6、12、18、24 d）后進行1-MCP處理，記作1-MCP-0 d、1-MCP-6 d、1-MCP-12 d、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d；以采后未用1-MCP處理的果實進行對照。每個處理設3 次重復、每次實驗隨機取8 個果。每2 個月測定1 次各項指標。

1-MCP處理方法：準備1 杯40 ℃溫水，然后將1 袋1-MCP浸濕后放入1 箱金冠蘋果中立即扎口、封箱。1 袋1-MCP可以處理10 kg果實，劑量為1 μL/L。

1.3.2測定指標

1.3.2.1品質和生理指標的測定

總可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量：采用手持式折光儀PAL-1測定；VC含量：鉬藍比色法［7］；乙烯生成速率：采用氣相色譜法測定［8］；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量：采用硫代巴比妥酸法［9］；相對電導率：采用DDS-307A型電導率儀測定。

1.3.2.2多酚氧化酶（polyphenol oxidas，PPO）活性的測定

采用兒茶酚比色法［10］，稱取5 g果肉將其置于預冷的研缽中，加入20 mL 0.05 mol/L pH 7.8的磷酸緩沖液，冰浴研磨成漿，4 ℃條件下10 000 r/min離心10 min，上清液即為酶提取液。取3.9 mL 0.05 mol/L pH 7.8的磷酸緩沖液，隨即加入1 mL 0.1 mol/L兒茶酚和3 mL酶提取液，37 ℃水浴保溫10 min后迅速放入冰浴中，立即加入2 mL 20%的三氯乙酸終止反應，使用分光光度計在420 mn波長處測定吸光度，用磷酸緩沖液代替酶液調零。PPO活性按式（1）計算：

式中：X為PPO活性/（0.01△A/（g·min））；△A為反應時間內吸光度的變化；D為稀釋倍數即提取的總酶液為反應系統內酶液體積的倍數；t為反應時間/min；m為稱取果肉質量/g。

1.3.2.3過氧化物酶（peroxidase，POD）活性的測定

采用愈創木酚法［11］，稱取5 g果肉于預冷的研缽中，加入20 mL 0.05 mol/L pH 6.8的磷酸緩沖液，冰浴研磨成勻漿，4 ℃條件下10 000 r/min離心10 min，上清液即為POD粗提液，酶的反應體系包括：2.9 mL 0.05 mol/L pH 6.8的磷酸緩沖液、1.0 mL 0.05 mol/L愈創木酚和5 mL酶液，于37 ℃水浴保溫10 min，立即加入1.0 mL 2% H2O2溶液，以磷酸緩沖液代替酶液調零，于470 nm波長處測其吸光度。POD活性按式（2）計算：

式中：X為POD活性/（0.01△A/（g·min））；△A為反應時間內吸光度的變化；D為稀釋倍數即提取的總酶液為反應系統內酶液體積的倍數；t為反應時間/min；m為稱取果肉質量/g。

1.4數據處理

實驗數據采用Excel軟件進行統計分析與制圖，采用SPSS 17.0軟件中的新復極差法進行方差分析。

2　結果與分析

2.1低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果TSS含量的影響

圖1　1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果TSS含量的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on soluble solid content of Golden Delicious apples during cold storage

如圖1所示，各處理組果實的TSS含量在貯藏期間呈逐漸下降趨勢，貯藏60 d，各組差異不顯著（P＞0.05），TSS含量大小為1-MCP-0 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-24 d＞對照。貯藏120 d，1-MCP-0 d、1-MCP-6 d TSS含量顯著高于其他1-MCP處理組（P＜0.05）。貯藏180 d至貯藏期末，1-MCP處理組果實的TSS含量高于對照組，說明1-MCP能保持果實較高的TSS含量。貯藏240 d，1-MCP-0 d處理組TSS含量為11.34%，顯著高于其他處理組和對照（P＜0.05），表明1-MCP能夠維持較高的TSS含量，但其含量隨著處理時間的延遲而降低。

2.2低溫不同時期1-MCP處理對金冠蘋果VC含量的影響

圖2　1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果VC含量的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on VC content of Golden Delicious apples during cold storage

如圖2所示，各組果實VC含量呈先上升后下降的趨勢，貯藏60 d，果實VC含量在整個貯藏過程中達到峰值，對照組含量低于1-MCP處理組，說明1-MCP能保持果實VC含量，對比處理組，1-MCP-0 d、1-MCP-6 d處理組的VC含量極顯著高于1-MCP-18 d、1-MCP-24 d（P＜0.01），1-MCP-0 d、1-MCP-6 d差異不顯著（P＞0.05），說明1-MCP處理效果隨著處理時間的延遲而降低。貯藏120 d，1-MCP-0 d處理組顯著高于其他處理組（P＜0.05）。貯藏結束時，各組VC含量大小分別為1-MCP-0 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-12 d＞ 1-MCP-18 d＞1-MCP-24 d＞對照。

圖3　1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果MDA含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on MDA content of Golden Delicious apples during cold storage

2.3低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果MDA含量的影響如圖3所示，貯藏期間果實的MDA含量呈上升趨勢，貯藏120 d，1-MCP-0 d與1-MCP-6 d處理組的MDA含量顯著低于其他組（P＜0.05），1-MCP-0 d的MDA含量僅為2.16 μmol/g；貯藏120 d，1-MCP-0 d和1-MCP-6 d果實的MDA含量極顯著低于對照組（P＜0.01），顯著低于1-MCP-12 d、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d（P＜0.05），貯藏180 d至貯藏結束時，1-MCP-0 d的MDA含量仍為最低，其他處理MDA含量大小依次為1-MCP-6 d＜1-MCP-12 d＜1-MCP-18 d ＜1-MCP-24 d＜對照，其中1-MCP-0 d、1-MCP-6 d和1-MCP-12 d差異不顯著（P＞0.05），而1-MCP-18 d、1-MCP-24 d和對照差異不顯著（P＞0.05），說明1-MCP能抑制MDA含量的增加，但處理效果隨著1-MCP處理時間的延遲而降低。所以金冠蘋果在采后12 d之內處理，能夠延長果實的衰老速度，更好地保持了果實的新鮮度。

2.4低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果相對電導率的影響

圖4　1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果相對電導率的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on relative electrical conductivity of Golden Delicious apples during cold storage

如圖4所示，貯藏期間果實各組處理果實的相對電導率呈上升趨勢，貯藏120 d，對照、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d處理組果實的相對電導率顯著高于1-MCP-0 d、1-MCP-6 d、1-MCP-12 d（P＜0.05），對照、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d之間差異不顯著（P＞0.05），說明1-MCP處理能減緩果實相對電導率的增加，減少細胞膜的損傷，但隨著處理時間的延遲而降低；貯藏180 d，1-MCP-0 d處理組低于其他處理組，各組相對電導率大小為對照＞1-MCP-24 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-0 d。貯藏240 d，1-MCP-0 d的相對電導率為22.61%，極顯著低于其他處理組（P＜0.01），對照組為36.3%，是1-MCP-0 d、1-MCP-6 d、1-MCP-12 d、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d的1.92、1.27、1.18、1.2、1.13 倍。說明果實采后應盡快用1-MCP處理。

2.5低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果乙烯生成速率的影響

如圖5所示，貯藏期間果實的乙烯生成速率呈上升趨勢，貯藏60 d，對照組果實的乙烯生成速率極顯著高于1-MCP處理組（P＜0.01），1-MCP處理組之間差異不顯著（P＞0.05）。貯藏120 d，1-MCP-0 d處理組的乙烯生成速率為0.47 μL/（kg·h），顯著低于其他組（P＜0.05），從其中1-MCP-6 d處理組的乙烯生成速率最低為44 μL/（kg·h）。貯藏180 d至貯藏期末，各處理組乙烯生成速率大小為對照＞＞1-MCP-24 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-0 d，說明1-MCP能夠抑制乙烯生成速率的增加，采后1-MCP處理時間越早越好。

圖5　1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果乙烯生成速率含量的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on ethylene generation rate of Golden Delicious apples during cold storage

2.6低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果PPO活性的影響

圖6　1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果PPO活性的影響Fig.6 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on PPO activity of Golden Delicious apples during cold storage

如圖6所示，貯藏60 d，對照組果實PPO 活性顯著高于1-MCP處理組（P＜0.05），說明1-MCP 處理能夠抑制果實的褐變，其中1-MCP-0 d、1-MCP-6 d處理組果實PPO活性低于其他處理組，且1-MCP-24 d處理組PPO活性最高，表明24 d處理的果實衰老速度較快。貯藏120 d，1-MCP-0 d處理組果實PPO活性極顯著低于其他組（P＜0.01），各組PPO活性大小為對照＞1-MCP-24 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-0 d。說明1-MCP在低溫條件下處理果實越早，抑制PPO活性效果越好。貯藏結束時，各組處理果實PPO活性差異不顯著（P＞0.05）。

2.7低溫條件下不同時期1-MCP處理對金冠蘋果POD活性的影響

圖7　1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果POD活性的影響Fig.7 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on POD activity of Golden Delicious apples during cold storage

如圖7所示，貯藏60 d，對照組組果實的POD活性顯著低于1-MCP處理組，說明1-MCP 處理可以明顯提高POD 活性，對比處理組，1-MCP-0 d組的POD活性顯著高于其他組（P＜0.05），POD活性為3.88 0.01ΔA/（g·min）。貯藏120 d，POD活性大小為1-MCP-0 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞對照＞1-MCP-24 d。1-MCP-6 d、1-MCP-18 d、1-MCP-12 d之間差異不顯著（P＞0.05），對照組與1-MCP-24 d差異不顯著，說明1-MCP處理果實越早，POD活性越高，果實衰老越緩慢。

3　討論與結論

目前1-MCP在蘋果的保鮮上研究較多， 涉及品種有紅富士［12］、粉紅女士［13］、澳洲青［14］、嘎啦［15］、寒富［16］、花牛［17］、新紅星［18］、喬納金［19］等，研究結果均表明采后立即進行1-MCP處理可以有效延緩蘋果的成熟與衰老，分析原因是1-MCP能夠抑制乙烯與受體的正常結合［20］，進而減弱乙烯對果實的催化，延遲了果實的成熟，延長了保鮮期。而本實驗對金冠蘋果的研究與以往研究結論相似。與對照相比，采后立即進行1-MCP處理能減緩TSS和VC含量的降低，顯著抑制果實的乙烯生成速率、相對電導率以及MDA含量的升高，提高POD的活性并降低了PPO活性，延緩果實的衰老進程。

孫希生等［21］以金冠蘋果為試材，用1-MCP處理后研究其采收期、處理溫度、處理時間、處理溫度對果實品質以及呼吸強度的影響，表明1-MCP處理降低了果實的呼吸強度，保持了果實的風味以及品質，且不同采收期、處理溫度、處理時間、處理溫度都能夠影響1-MCP的作用效果，但采后處理時期的影響最大。李江闊等［22］研究了1-MCP處理時期對貯后貨架期間蘋果貯藏效果的影響，表明采后1-MCP不同時期的處理均能明顯降低貯后貨架期間果實的腐爛情況，并且能延緩MDA和相對電導率的上升，顯著抑制果實乙烯生成速率和呼吸強度的升高，但隨著1-MCP處理時間的延遲而降低，適宜的1-MCP處理時間在冷藏2 周之內。而本實驗的研究則是探討了低溫條件下1-MCP不同處理時期對冷藏期間金冠蘋果生理和品質的影響，通過研究表明1-MCP處理組之間存在差異，處理效果隨著處理時間的延長而下降，金冠蘋果采后0 d（即當天）用1-MCP處理，作用效果最好，隨著冷藏時間的延長1-MCP作用效果會降低，在冷藏6、12 d時處理仍會發揮其抑制衰老的效果，而到18 d以后再進行處理效果明顯降低，因此處理前的冷藏時間在12 d之內為宜。另外，1-MCP在蘋果作用效果方面的研究較多，而在作用機理方面的研究較少，今后可以從分子水平上研究 1-MCP的作用機理，使實際應用與理論研究結合，并系統地建立符合實際生產的1-MCP 應用體系。

1-MCP處理能夠保持較高的TSS和VC含量，顯著抑制乙烯生成速率、相對電導率以及MDA含量的升高，維持較高的POD活性和較低的PPO活性，但其作用效果隨著1-MCP處理時間的延遲而降低。為了發揮更好的1-MCP處理效果，處理前的冷藏時間在12 d之內為宜。

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Effect of 1-Methylcyclopropene Treatment at Different Storage Times on Physiology and Quality of Golden Delicious Apples during Low Temperature Storage

LI Jiangkuo1， LIU Chang2， ZHANG Peng1， ZHANG He1， LIU Ling2
（1. Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products， National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products （Tianjin）， Tianjin 300384， China；2. College of Food Science， Shenyang Agricultural University， Shenyang 110866， China）

Effects of 1-methylcyclopropene （1-MCP） treatment on days 0， 6， 12， 18， and 24 during low temperature storage for up to 8 months on the physiology and quality of Golden Delicious ap ples were studied. The results indicated that 1-MCP treatment maintained higher levels of soluble solids and vitamin C （VC） contents， signifi cantly inhibited the increases in ethylene release rate， relative electrical conductivity and malondialdehyde （MDA） content， effectively promoted peroxidase（POD） activity and inhibited polyphenol oxidase （PPO） activity， thus maintaining better fruit quality. Our results also showed that 1-MCP treatment was less effective when carried out at later time points and exerted a more potent effect when implemented before the 12thday of cold storage. Accordingly， Golden Delicious apples should be treated with 1-MCP after harvest as earlier as possible within 12 days at low temperature.

1-MCP； Golden Delicious apples； treatment time； physiology； quality； cold storage

S661.1

A

1002-6630（2015）18-0220-05

10.7506/spkx1002-6630-201518041

2014-12-31

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2015BAD16B09）

李江闊（1974—），男，副研究員，博士，研究方向為農產品安全與果蔬貯運保鮮新技術。E-mail：lijkuo@sina.com