1-MCP和殼聚糖處理保持紅棗貯藏品質及其機理研究

陳國剛，郭璟瑜，于 譯，王 海

1-MCP和殼聚糖處理保持紅棗貯藏品質及其機理研究

陳國剛1，郭璟瑜1，于 譯1，王 海2

（1. 石河子大學食品學院，石河子 832000 2. 農業農村部規劃設計研究院，北京 100125）

以新疆灰棗為試材，研究紙片型1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）與殼聚糖（chitosan，COS）處理在（0±1）℃條件下對灰棗品質及相關酶活性的影響。結果表明：至貯藏90 d時，與對照（CK）相比，1-MCP＋COS的腐爛率、失質量率分別降低53.4%、51.2%，可溶性固形物（total soluble solid, TSS）含量高出18.6%。抗氧化酶系統中的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）峰值水平提高58.2%，過氧化氫酶（catalase, CAT）峰值高出34.8%；貯藏結束時過氧化物酶（peroxidase, POD）活性是CK的1.98倍，抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase, APX）活性高出51.7%，差異顯著（＜0.05）。1-MCP、COS及1-MCP+COS處理均可不同程度地降低果實腐爛率、失質量率，保持較高的果實硬度和TSS含量，推遲呼吸高峰和乙烯釋放速率高峰的到來并抑制丙二醛（malondialdehyde, MDA）的積累，抑制脂氧合酶（lipoxygenase,LOX）和多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）活性，顯著提高抗氧化酶系統活性。其中1.50L/L紙片型1-MCP與1% COS復合處理對保持果實貯藏品質、延緩果實衰老、延長貨架期最有利。

貯藏；品質控制；農產品；1-甲基環丙烯；殼聚糖；新疆灰棗；相關酶活性

0 引 言

灰棗是新疆喀什地區主栽棗品種，因其風味獨特、核小肉厚、口感香甜而備受消費者青睞[1]。由于新疆地處偏遠，冷鏈物流及冷藏技術落后，新鮮棗果采后不能及時預冷保鮮，導致果實易失水失脆，酒軟霉爛。為降低生產損失，保證產品上市，多采用干制手段處理灰棗，使得大量干棗涌向市場，致使棗果產品單一，價格大幅下降，銷售面狹窄，嚴重影響灰棗的商品價值。事實上，鮮食灰棗風味濃郁，口感更佳，具備相當高的食用和經濟價值。隨著新疆地區果蔬貯藏保鮮技術的不斷提高，將先進的貯藏技術應用于灰棗保鮮，即可增加灰棗多元化產品的上市，又可進一步提高種植戶的收益。這無疑是分散干棗壟斷市場，實現經濟效益最大化的最優選擇。

采后鮮果品質難以維持、易受病菌侵染是制約鮮食灰棗貯運的重要因素[2]。因此，將貯藏保鮮技術用于灰棗貯運成為亟待解決的問題。目前，國內外棗果保鮮技術主要包括氣調貯藏、化學保鮮、減壓貯藏等[3]，上述保鮮技術均可在一定程度上延長鮮棗貨架期。然而在實際推廣應用時氣調保鮮費用高昂，對氣體成分控制要求高；化學保鮮處理所用的赤霉素、氯化鈣等可能會對環境造成污染、殘留物不利于健康；減壓處理可能會導致棗果失水、風味降低且成本偏高。因此，開發綠色環保、便捷高效的灰棗保鮮技術，延長果實貯藏保鮮期，具有現實意義。

1-甲基環丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一種無毒無味氣體，因其能阻斷乙烯與受體的正常結合，抑制乙烯所誘導的后熟老化作用[4]，而常被用于芒果[5]、獼猴桃[6]、蘋果[7]、菠蘿[8]等的保鮮中。1-MCP可有效抑制果實呼吸強度和乙烯釋放率，在極低濃度下也能表現出良好的保鮮效果。目前，市售1-MCP多為粉末型產品，因其揮發產生的氣體性質不穩定、操作誤差較大而限制了該產品的應用。臺灣利統有限公司開發的紙片型1-MCP緩釋劑（安喜布，AnsiP-S）方便快捷，可精確控制使用濃度，在果蔬保鮮領域具有良好的應用前景，目前AnsiP-S已被應用于印度青棗[9]、李子[10]、油柿[11]等的貯藏保鮮中。

殼聚糖（chitosan，COS）是一種可降解的生物多糖聚合物，廣泛存在于蝦、蟹等的外殼中。其在抗菌和成膜方面效果顯著，通過在果實表明形成半透膜來阻止病原菌入侵并抑制生長，還可降低果實呼吸強度、減弱膜脂過氧化作用、減緩果實蒸騰作用和水分散失，以此延長果蔬貯藏保鮮期。因其抗菌活性強、特性穩定、安全性好，COS已廣泛應用于草莓[12]、荔枝[13]、鱷梨[14]、臍橙[15]、梅杏[16]等的貯藏保鮮中，并被美國、日本、韓國和中國批準作為天然食品防腐劑。

大量研究表明，1-MCP和COS均可應用于不同果蔬貯藏保鮮中。但對新疆灰棗防腐保鮮應用1-MCP和COS及兩者復合的研究甚少，針對棗果膜脂過氧化指標與抗氧化酶系統在采后貯藏過程中的影響及作用方式尚不清楚。本試驗以新鮮灰棗為材料，擬通過紙片型1-MCP和COS處理，探討不同處理對新鮮灰棗貯藏品質及相關酶活性的影響，為灰棗貯藏保鮮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

灰棗原料產自新疆喀什麥蓋提縣果園，于2018年8月20日采收，要求果實成熟度為八成熟，無機械損傷、無病蟲害，且色澤大小均一?；覘棽珊笾弥苻D筐內，立即運回石河子大學食品學院果蔬貯藏保鮮中心，4 ℃敞口預冷24 h。

紙片型1-MCP（AnsiP-S，安喜布）臺灣利統股份有限公司；殼聚糖（脫乙酰度≥90%，黏度為50 mPa·S）上海西寶生物科技有限公司；聚乙烯微孔保鮮袋（厚度0.02 mmPE）濟南果品研究院；所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

普通冷庫；GY-2果實硬度計，浙江樂清市愛德堡儀器有限公司；WAY-Z自動阿貝折光儀，上海精密科學儀器有限公司；X3R高速冷凍離心機，美國賽默飛世爾；GC-2014氣相色譜儀、UV 2600紫外-可見分光光度計，島津中國有限公司；XB 220A分析天平，Precisa稱質量設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 果實處理

預試驗：灰棗用不同濃度（0.50、1.00、1.50、2.00L/L）紙片型1-MCP處理后，確定1.50L/L 1-MCP為最佳處理濃度，此濃度下灰棗果實再以不同濃度（0.50%、1.00%、1.50%、2.00%）COS處理，貯藏30 d后發現1.50L/L 1-MCP和1% COS濃度保鮮效果最佳。因此，選擇1.50L/L 1-MCP、1% COS及二者復合處理果實。

樣本處理：灰棗果實在0.5%的次氯酸鈉溶液中浸泡2 min后用蒸餾水沖洗，于自然條件下晾干。處理后的果實隨機分為4組，分別做如下處理：1）對照組（CK），不作任何處理；2）COS組，COS溶于質量體積比1%的醋酸，配制成1%的COS-醋酸溶液，將果實放入溶液中浸泡處理3 min，取出晾干；3）1-MCP組，果實置于密封塑料箱中（5 L），根據處理劑量裁剪相應面積的紙片型1-MCP，使濃度保持在1.50L/L，用少量清水將1-MCP噴布均勻后迅速放入塑料箱中，在（20 ± 0.5）℃恒溫下密閉熏蒸24 h；4）1-MCP+COS復合處理，與2）、3）處理相同，經紙片型1-MCP處理過的果實浸入膜液3 min，取出晾干。處理后的果實置于襯有微孔保鮮袋的塑料箱中，扎嚴袋口。于（0±1）℃、相對濕度約90%的冷庫內貯藏。貯藏期間每隔10 d取樣1次，測定理化指標及相關酶的活性，所有試驗進行3次重復。

1.3.2 相關理化指標及酶活性的測定

腐爛率、失質量率測定：隨機選取50枚果實，果實出現菌斑、流水、霉變等均視為腐爛果實。按照公式計算

硬度、可溶性固形物（TSS）測定：采用GY-2硬度計、阿貝折光儀；呼吸強度和乙烯釋放速率測定：采用靜置法[17]和氣相色譜法[18]；丙二醛（MDA）含量測定：采用硫代巴比妥酸法[19]；多酚氧化酶（PPO）活性測定[17]：采用比色法；超氧化物歧化酶（SOD）活性測定[8]：采用氮藍四唑法；過氧化氫酶（CAT）活性測定：參照曹建康[17]的方法；過氧化物酶（POD）活性測定[20]：采用愈創木酚法；脂氧合酶（LOX）活性測定[21]：采用分光光度計法；抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性測定：參照章寧瑛[22]的方法。

1.4 數據統計與分析

試驗數據經Origin 2018整理制圖，采用SPSS 18.0進行差異顯著性分析（＜0.05），通過Duncan多重檢驗分析差異顯著性，所有數據表示為平均值±SE。

2 結果與分析

2.1 不同處理對灰棗果實腐爛率、失質量率的影響

腐爛率是衡量貯藏期果實品質和保鮮效果最直觀的指標。不同處理的灰棗果實腐爛率在貯藏期逐漸遞增（圖 1a）。CK果實在30 d出現腐爛，在40 d時腐爛率迅速上升；而處理組果實則在40 d才出現腐爛，貯藏90 d時，1-MCP、COS和1-MCP＋COS處理的果實腐爛率分別比CK低31.5%、49.3%、53.4%。與CK相比，各處理均能顯著（＜0.05）抑制果實腐爛，使果實保持良好的品質和新鮮度，以1-MCP＋COS效果最佳。COS果實腐爛率略高于復合處理，但二者差異不顯著（＞0.05），這可能與殼聚糖良好的抑菌抗病性有關[23]。

果實在貯藏過程中不斷發生蒸騰與呼吸作用，隨著貯藏期延長，果實不斷失水皺縮。CK因未做任何保鮮處理，失質量率在整個貯藏期呈快速上升趨勢；處理組失質量率在0～40 d緩慢上升（圖1b）。至貯藏結束時，處理組的失質量率均顯著低于CK（＜0.05），且各處理間失質量率差異顯著（＜0.05），其中1-MCP＋COS和COS的果實失質量率最低，分別為2.15%和2.7%，相比CK降低51.2%。結果表明，1-MCP＋COS能更有效維持灰棗果實水分和營養成分，減少其采后貯藏質量損失。

2.2 不同處理對灰棗果實硬度、TSS的影響

果實硬度是反映果實軟化和衰老程度的重要標志，也是評價果實成熟度和貯藏品質的重要指標。不同處理的果實硬度在貯藏期間整體呈下降趨勢（圖2a），處理組果實硬度下降速率相比CK均被明顯抑制，其中1-MCP＋COS果實硬度下降最為緩慢，貯藏90 d時果實硬度仍能維持在9.18 kg/cm2，依然保持果實堅實的質地，1-MCP的果實硬度為8.27 kg/cm2，略低于復合處理，但顯著優于COS（＜0.05）。結果表明，1-MCP＋COS更有利于延緩果實硬度下降，保持果實品質。

a. 腐爛率 a. Decay rateb. 失質量率 b. Weight loss rate

隨著貯藏期延長，灰棗果實TSS含量呈先上升后下降趨勢（圖2b）。貯藏前期TSS含量的增加可能與淀粉和糖的水解轉化有關，這是果實成熟前的重要過程。成熟過程中由于糖分、有機酸等物質的積累使果實風味香甜濃厚。但進入全紅期的果實TSS有所下降，可能是呼吸消耗了果實積累的部分有機物質[24]。1-MCP＋COS的TSS含量上升較平緩且持續時間最長，60 d時TSS含量峰值為32.9%。與CK相比，處理組TSS高峰均推遲出現，但各處理TSS峰值與CK峰值并無顯著差異（＞0.05）。貯藏90 d時，COS、1-MCP、1-MCP＋COS的TSS含量分別比CK高3.8%、12%、18.6%。結果表明，1-MCP＋COS能有效保持較高水平果實TSS含量，可能是1-MCP＋COS能更好阻斷內源乙烯與受體結合，進而延遲TSS的分解消耗[25]。

a. 硬度 a. Hardnessb. 可溶性固形物含量 b. TSS

2.3 不同處理對灰棗果實呼吸強度和乙烯釋放速率的影響

果實的呼吸代謝為其生命活動提供能量，但也消耗果實體內積累的有機養分，降低果實食用品質和耐貯性，乙烯是調控果實成熟衰老的重要激素（圖3）。果實呼吸強度和乙烯釋放速率在貯藏期間整體呈先升后降趨勢，均有呼吸峰和乙烯高峰出現，這說明灰棗屬于呼吸躍變型果實。

CK在30 d出現了呼吸峰，峰值為33.5 mg/(kg?h)（以CO2計，下同）；處理組在40 d達到呼吸峰值，COS、1-MCP、1-MCP＋COS分別比CK峰值降低了4.2%、7.8%、12.5%。呼吸高峰出現后各處理的呼吸強度均有不同程度回落，說明處理組既可抑制果實呼吸代謝速率，又可推遲呼吸高峰到來，以1-MCP＋COS處理效果最佳，該處理能更好的抑制呼吸代謝相關酶活性來降低果實呼吸強度，降低呼吸峰值44.3%。不同處理的乙烯釋放速率高峰同呼吸峰同時出現，其中以CK峰值最高，為5.87L/(kg?h)，處理組乙烯高峰出現時間較晚且峰值較小，COS、1-MCP、1-MCP＋COS處理的乙烯峰值分別為CK峰值的75%、66%、55%。各處理一定程度上延緩了果實內源乙烯的生成，還顯著降低了果實乙烯生成速率，從而延緩棗果實的成熟與衰老進程。這與1-MCP降低乙烯生物合成相關酶活力，減少組織對乙烯的敏感性，消除乙烯效應密切相關[26]。

a. 呼吸強度 a.Respiration intensityb. 乙烯釋放速率 b. Ethylene release rate

2.4 不同處理對PPO、LOX酶活性及MDA積累的影響

不同處理對灰棗貯藏期間膜脂過氧化相關指標的影響如圖4。PPO是導致果實酶促褐變的主要酶，能氧化果實中的酚類物質引起組織軟化褐變，并與果實抗病性呈一定負相關[27]；LOX專一催化多元不飽和脂肪酸的加氧反應，生成過氧化物。二者是引起果實后熟衰老的重要酶類，嚴重影響果實貯藏期和貯藏品質。PPO活性在果實貯藏過程中呈先升后降趨勢（圖4a）。1-MCP＋COS的PPO活性整體變化平緩，而CK和單一處理分別在貯藏30、40 d時達到PPO活性高峰。與貯藏開始時相比，CK的PPO活性峰值提高了320%，COS、1-MCP的活性峰值分別提高了230%，220%。PPO活性的顯著提高可能是隨著果實成熟衰老，膜脂過氧化程度加劇導致細胞膜受損，酚類物質與PPO接觸所致[23]。結果顯示，各處理均能有效抑制PPO活性增加，推遲PPO高峰，其中1-MCP＋COS對PPO活性抑制最為顯著（＜0.05），單一處理對維持低PPO活性效果差異不顯著。

LOX參與果實細胞脂質過氧化作用，通過激活磷酸酯酶活性加速游離脂肪酸從膜脂釋放，加劇細胞膜的降解；MDA則是膜脂過氧化的終產物，反映細胞膜受損程度。二者是衡量果實衰老或受逆境脅迫的重要指標。LOX活性在果實貯藏過程中呈先升后降趨勢（圖4b），不同處理都推遲了LOX活性高峰，還不同程度抑制了其活性。CK、COS分別在10、20 d達到LOX活性峰值，1-MCP、1-MCP＋COS在30 d時才到達LOX活性高峰，分別是CK峰值的75.9%、72.1%，差異顯著（＜0.05）。貯藏末期，CK的LOX活性高于處理組，是因為在普通冷庫貯藏條件下果實質量損失較多，果實衰老軟化較快，膜脂過氧化加劇導致LOX活性較高。1-MCP、1-MCP＋COS顯著優于COS處理（＜0.05），尤其在LOX峰值后始終維持低水平的酶活性，其中1-MCP＋COS對LOX活性降低作用最為顯著。

果實的MDA含量隨著貯藏時間延長不斷積累（圖 4c）。貯藏0～30 d，各處理MDA含量變化差異不顯著（＞0.05）；50 d時CK的MDA含量大幅增加，處理組MDA含量則一直保持較低水平，說明各處理均可有效抑制果實MDA積累?？傮w來看，處理組MDA含量顯著低于CK（＜0.05）33.3%，復合處理MDA含量低于單一處理。貯藏結束時，1-MCP＋COS的MDA含量仍低于60 d的CK果實含量，復合處理有效抑制了果實MDA積累，更好的保持了細胞膜的完整性，降低了其對果實細胞質膜和細胞器的損傷。

a. PPO活性 a. PPO (polyphenol oxidase) activityb. LOX活性 b. LOX (lipoxygenase) activityc. 丙二醛含量 c.MDA(malondialdehyde) content

2.5 不同處理對灰棗果實抗氧化酶系統的影響

果實內存在酶促過氧化物防御系統，包括SOD、CAT、POD、APX等抗氧化保護酶，這是果實體內最重要的活性氧清除劑，其活性是果實成熟和衰老的主要指標[28]。

SOD是果實貯藏過程中重要的自由基清除酶，它與CAT、POD、APX酶協同防御活性氧對細胞膜系統的傷害，減少氧化物自由基對果實的損傷，從而延緩果實后熟衰老進程[29]。SOD活性在果實貯藏過程中呈先上升后下降趨勢（圖5a）。CK在20 d時SOD活性達到峰值，COS、1-MCP、1-MCP＋COS在30 d時達到峰值，分別比CK峰值提高了31.9%、43.5%、58.2%，差異顯著（＜0.05）。各處理不但延遲了SOD活性高峰，還明顯提升了其峰值水平。貯藏至60 d，不同處理果實SOD活性又開始小幅上升，SOD活性變化呈“雙峰”曲線。結果表明，各處理SOD活性均明顯高于CK，其中1-MCP＋COS效果最佳，該處理快速激發了果實SOD活性，顯著提升SOD活性水平，減緩了細胞衰老進程。

CAT是果實后熟衰老過程中重要的保護酶，可有效清除自由基，保護細胞膜結構。貯藏期間，灰棗果實CAT活性整體呈先降后升再下降的趨勢（圖5b）。貯藏前期，與CK相比，處理組均有效提升了CAT活性，1-MCP＋COS和1-MCP還推遲了CAT活性最低值出現時間。處理組在60 d達到峰值，推遲CAT峰值10 d，COS、1-MCP、1-MCP＋COS分別比CK峰值高出7.1%、19.6%、27.2%，差異顯著（＜0.05）。貯藏結束時，處理組CAT活性均顯著高于CK（＜0.05），各處理對CAT活性保持的差異也達到顯著水平，其中1-MCP＋COS最有效的提升了CAT活性34.8%，減少了細胞內過量H2O2積累，降低了其對果實的氧化傷害。

POD是果實體內一種重要的氧化還原酶，能夠維持活性氧系統的代謝平衡。果實POD活性在貯藏期先上升后下降（圖5c）。CK在30 d出現POD活性峰值，而單一、復合處理分別在40、50 d時才達到POD活性峰值，可能是此時也正是果實呼吸高峰期，果實生命代謝旺盛，產生大量自由基，POD酶大幅上升以維持果實代謝氧系統平衡。之后POD活性逐步下降，可能是隨著果實成熟衰老，本身氧化和清除自由基的能力總體降低[30]。貯藏至90 d，CK的POD活性僅為其峰值的33.6%，而1-MCP＋COS的POD活性為其峰值的51%，差異顯著（＜0.05）。總體來看，1-MCP＋COS處理顯著提高了果實的POD活性（為CK的1.98倍），降低了自由基的積累，提升了灰棗果實的抗衰老能力。

APX是抗壞血酸氧化破壞的主要酶，能夠清除細胞內的活性氧，APX活性的升高也標志著果實對活性氧清除能力的提高，是其對逆境脅迫做出的抵御反應。灰棗果實的APX活性整體呈先上升后下降趨勢（圖5d），至30 d出現APX活性峰值，以1-MCP＋COS的APX活性最高。貯藏40～50 d時，各處理APX活性差異不明顯。貯藏60 d時CAT達到了活性高峰，SOD小幅提升，1-MCP＋COS的APX活性隨之再次上升，可能是因為果實在受到逆境脅迫時，復合處理的抗氧化酶系統較為完整，各類酶之間的協同能力更強[31]；而單一處理APX活性緩慢下降后在末期稍有回升，CK則急劇下降至最低值后趨于平穩。1-MCP＋COS的APX再次提升使果實在貯藏末期仍維持較高活性水平，清除果實內部活性氧能力更強。而單一處理在貯藏末期時APX雖有提升，但此時果實細胞衰老嚴重，細胞膜受損加劇，APX活性無法有效表達。貯藏結束時，1-MCP＋COS的APX活性比CK高出51.7%，并與單一處理差異顯著（＜0.05）。

a. SOD活性 a. SOD(superoxide dismutase) activityb. CAT活性 b. CAT(catalase) activityc. POD活性 c.POD(peroxidase) activityd. APX活性 d. APX(ascorbate peroxidase) activity

3 討 論

新鮮灰棗采后呼吸旺盛導致內源乙烯濃度高、易受病菌侵染導致果實易軟化霉爛，是影響其商品價值的主要原因。試驗說明灰棗是躍變型果實，這與張婷等[32]的研究結果一致。1-MCP已被證明對呼吸躍變型果實的貯藏保鮮較為有效[33]，本研究表明：1-MCP在保持果實良好硬度，降低果實呼吸強度和乙烯呼吸速率方面作用突出，可能是因為1-MCP通過抑制乙烯作用，進而抑制了果實軟化相關蛋白和細胞壁降解酶的基因表達，延緩了果實代謝速率，這一結果與Le Nguyen等[34]在微泡1-MCP對甜瓜采后生理品質研究中結論一致；COS較1-MCP更能保持果實的完整性，減少病菌侵染，進而降低果實腐爛率和失質量率，是因為COS可滲入病菌體與病菌外膜結合，影響其細胞壁發育和膜質代謝，這一結果與Gong等[3]在COS對棗果黑斑病控制研究中結論相一致。

1-MCP、COS單一處理均對灰棗果實有較好的保鮮效果，1-MCP＋COS復合處理比單一貯藏效果更佳。1-MCP＋COS能更有效維持灰棗果實生理品質，抑制果實呼吸強度和乙烯釋放速率、推遲其峰值到來。還通過減少MDA積累，穩定細胞膜結構來保護果實細胞質膜，延緩果實品質的下降。說明1-MCP與COS復合使用對灰棗果實貯藏保鮮有協同增效作用。Gago等[7]研究發現1-MCP＋CaCl2比1-MCP單一處理更能抑制蘋果果實新陳代謝，護色效果明顯，果實風味更佳，這與本研究結果類似。

灰棗果實貯藏期間果肉軟化褐變，品質下降，這與果實后熟過程中酶活力的變化密切相關。貯藏前期，1-MCP＋COS處理能夠保持較高的LOX活性，其活性高峰先于呼吸峰和乙烯速率高峰出現，這可能與LOX可以啟動膜脂過氧化作用、參與乙烯生物合成有關[35]。果實處于呼吸高峰時產生大量乙烯，MDA逐漸積累，膜脂過氧化產生的自由基進而毒害細胞膜系統，導致細胞質膜受損、降解，細胞膜逐漸喪失完整性，細胞功能逐步喪失，LOX活性得以進一步提升?？梢?，LOX活性變化與MDA積累存在相關性，Chen等[36]等也發現LOX活性與MDA作為膜脂過氧化作用的重要指標，二者密切相關。果實內的酚類物質與PPO酶接觸后，果實發生酶促褐變，PPO活性大幅上升，果實營養成分流失加快，表皮出現皺縮，果實硬度快速下降，這與果實成熟后的組織衰老、微生物侵染有關。

灰棗果實受到逆境脅迫后，體內的活性氧動態平衡被打破，迅速激發了SOD活性，誘導SOD大幅上升，通過歧化反應清除果實細胞中的O2-，使POD活性得以升高催化H2O2，也促使APX、CAT活性大量表達來降低H2O2和O2-的積累，協同防御活性氧對細胞膜系統的傷害，這與Zhao等[37]在近冰溫貯藏提高櫻桃品質與抗氧化能力中的結論類似。CAT活性達到峰值時SOD及時響應防御，達到第二次高峰水平，致使SOD活性呈現“雙峰”曲線，這可能與二者協同對果實進行自我修復有關[38]，但因前期清除自由基時消耗了部分酶活，SOD二次峰值水平明顯下降。POD活性提升的同時，灰棗果實褐變程度也進一步加劇，這是由于POD氧化酚類物質產生醌類化合物，進一步縮合成顏色較深的化合物所致。貯藏期間PPO與POD變化趨勢基本一致，說明兩者對果實的酶促褐變存在協同效應，這與王禮群等[39]探討鮮切甘薯褐變機理時發現果肉組織褐變與PPO和POD協同催化有關的研究結果一致。可見，果實內的酶促過氧化物防御系統能夠協同清除果實內的活性氧[40]，達到保持果實品質，延緩果實衰老，延長果實貯藏期的作用。

4 結 論

通過比較（0 ± 1）℃的COS、1-MCP、1-MCP＋COS 3種處理對灰棗理化性質及相關酶活性的影響，結果表明，1-MCP＋COS復合處理是延緩灰棗果實衰老、提高果實采后品質的有效貯藏保鮮方式。與CK相比，復合處理能有效維持灰棗硬度和TSS，貯藏90 d時分別比CK高出31.5%、18.6%（＜0.05）；抑制果實呼吸速率并保持低水平的乙烯釋放速率，推遲呼吸高峰和乙烯速率高峰10 d，分別降低峰值12.5%、44.3%（＜0.05）；顯著延緩果實腐爛率、失質量率的增加，提高SOD、CAT、POD、APX等抗氧化防御酶活性；抑制PPO、LOX活性及MDA積累，貯藏結束時，MDA含量比CK低33.3%（＜0.05）。此外，與單一處理相比，1-MCP＋COS能更好的保持灰棗品質，彌補單一處理在灰棗貯藏中的不足。因此，1-MCP＋COS處理是延長灰棗采后貨架期和提高商品品質的有效貯藏保鮮技術。但復合處理對灰棗果實揮發性物質的影響仍待研究。此外，1-MCP和COS處理對不同種類棗果的貯藏保鮮效果或許會因貯藏條件、處理濃度的不同而產生差異，后續也會在此基礎上研究與不同貯藏溫度或其他保鮮劑復合處理，以期獲得更佳的棗果貯藏保鮮方法。

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1-methylcyclopropene (1-MCP) and chitosan maintaining quality and its mechanization of postharvest jujube fruit

Chen Guogang1, Guo Jingyu1, Yu Yi1, Wang Hai2

(1.,,832000,; 2.,100125,)

Gray jujube has been planted in Xinjiang for more than 50 years, and is considered as the leading variety of jujube industry in Xinjiang. However, the harvesting period of gray jujube is concentrated, and it is easy to soften and mildew. Therefore, dry gray jujube has become the main commodity mode, even if this will seriously affect its nutritional quality and commodity value. In fact, fresh gray jujube has better flavor and higher quality than other fresh jujube varieties. Therefore, it is necessary to build a green and efficient preservation technology to extend the storage and preservation period, and promote the commercialization of fresh gray jujube. AnsiP-S, a paper-type 1-MCP sustained-release agent, which can maintain good stability during storage, accurately controls treatment concentration, and is easy to operate, so it can be used for commercial storage of fruits; Chitosan (COS) is a kind of biodegradable polysaccharide polymer with remarkable effects on disease inhibition and antibacterial activity, which is considered to be an effective and pollution-free storage and preservation method. Taking gray jujube as test materials and dealing with AnsiP-S and COS, to study the effect of optimal concentration and compound treatment on the storage quality of fresh gray jujube. The polyphenol oxidase (PPO) ,lipoxygenase (LOX) and malondialdehyde (MDA) on fruit senescence and membrane lipid peroxidation were described, and the importance of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) and ascorbate peroxidase (APX) in antioxidant enzyme system were explored, it is hoped to provide theoretical reference for the application of jujube preservation technology. The results showed that 1.50L/L 1-MCP treatment had a better effect on the storage of gray jujube fruit at (0 ± 1)°C (relative humidity 90%–95%); 1% COS had a good effect on inhibiting fruit rot rate and weight loss rate; while the combination of 1.50L/L 1-MCP and 1% COS had the best effect, which was conducive to maintaining the storage quality of gray jujube fruits, delaying the senescence of gray jujube fruits and prolonging the shelf life. The decay rate and weight loss rate of 1-MCP+COS decreased by 53.4% and 51.2% respectively compared with CK, and the TSS content increased by 18.6% at the end of storage,The difference was significant (<0.05), and the hardness of 1-MCP+COS was still higher than that of CK for 60 days, the peak of respiration and ethylene rate were delayed for 10 days, and the peak values decreased by 12.5% and 44.3% respectively. The activities of PPO, LOX and MDA were significantly inhibited, and the activities of antioxidant defense enzymes were increased: the peak level of SOD increased by 58.2%, the peak value of CAT increased by 34.8%, the POD activity of 90 days was 1.98 times of CK, and the APX activity was 51.7%. It can be seen that 1-MCP+COS treatment is an effective storage technology to prolong the shelf life and improve the quality of gray jujube after harvest.

storage; quality control; agricultural products; 1-methylcyclopropene; chitosan; gray jujube; related enzyme activities

陳國剛，郭璟瑜，于 譯，王 海. 1-MCP和殼聚糖處理保持紅棗貯藏品質及其機理研究[J]. 農業工程學報，2019，35(22)：338－344. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.040 http://www.tcsae.org

Chen Guogang, Guo Jingyu, Yu Yi, Wang Hai. 1-methylcyclopropene (1-MCP) and chitosan maintaining quality and its mechanization of postharvest jujube fruit[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(22): 338－344. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.040 http://www.tcsae.org

2019-07-30

2019-09-10

新疆生產建設兵團向南發展創新專項（2018DB002）；新疆生產建設兵團中青年科技創新領軍人才計劃項目（2018CB024）；石河子大學科技特派員服務團隊項目（KJTP201902）

陳國剛，博士，教授，主要從事果蔬貯藏與加工研究。Email：cgg611@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.040

TS255.36

A

1002-6819(2019)-22-0338-07