1-甲基環(huán)丙烯和乙烯吸收劑對陽豐甜柿采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

楊志國，丁 京，杜靜婷，張京社

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院）農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所，山西太原030031；2.山西董村農(nóng)場有限公司，山西運城044500）

陽豐甜柿是日本于1991年培育出的完全甜柿品種，其親本為富有×次郎[1]，是我國栽植面積最廣泛的甜柿品種之一[2]。山西省運城市于2003年引進(jìn)栽植陽豐甜柿，因其經(jīng)濟(jì)效益可觀，到2017年底，全市栽植面積已達(dá)1 334 hm2，成為運城市干果經(jīng)濟(jì)林主栽品種之一[3]。陽豐甜柿是呼吸躍變型果實[4]，這類果實成熟過程中起關(guān)鍵作用的是氣態(tài)植物激素——乙烯[5-6]。一些水果如香蕉、鱷梨等必須在呼吸躍變前采收，并在銷售前使用乙烯進(jìn)行人工催熟以延長貨架期及保證貨架成熟度[7]。但是果實貯藏期間過量的乙烯則是有害的，它可增強乙烯自我催化能力和呼吸速率，促進(jìn)果實成熟、衰老甚至變質(zhì)[8]。因此，在果實采后貯藏保鮮過程中，調(diào)控乙烯，阻止其發(fā)揮作用極其重要。

目前，可通過抑制乙烯合成、清除氧化乙烯和阻斷乙烯受體等技術(shù)調(diào)控乙烯[8]。1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一種由 SISLER 等[9]發(fā)現(xiàn)的乙烯抑制劑，其與乙烯受體的親和力比乙烯高約10倍，且這種結(jié)合是不可逆的，使得乙烯不能與受體結(jié)合而發(fā)揮作用。1-MCP廣泛應(yīng)用于水果和蔬菜貯藏保鮮，可有效延緩其成熟衰老及相關(guān)過程[10-11]。前人研究表明，1-MCP可明顯延緩甜柿硬度下降[12-13]、推遲果皮顏色轉(zhuǎn)紅[13]、降低果實乙烯釋放率[12，14]和呼吸速率[12-13]。另外，1-MCP還可延遲和緩解陽豐甜柿的冷害癥狀[4，14]。乙烯吸收劑（ethyleneabsorbent，EA）的成分主要為晶體或粉末狀的KMnO4，可通過吸收和氧化作用除去水果貯藏環(huán)境中的乙烯[15]，在水果貯藏保鮮方面潛力巨大[16]。EA也能有效延緩甜柿硬度的下降[17]。但是對比1-MCP和EA這2種不同調(diào)控乙烯的方法對甜柿貯藏保鮮效果的研究還未見報道。

本試驗通過比較1-MCP和EA處理方法對陽豐甜柿采后生理及貯藏品質(zhì)的影響，以期篩選出適宜陽豐甜柿貯藏保鮮的方式，為甜柿貯藏保鮮及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗用陽豐甜柿于2018年10月7日采自運城市臨猗縣一管理良好果園（行株距3.5 m×2.5 m，生長150 d）。10月8日上午運回山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所，挑選大小均勻一致、無病蟲害、無機械傷的果實為試驗用果。

使用保鮮袋為CO2高滲型PE保鮮袋，0.02 mm厚，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所提供；EA，商品名為高效乙烯去除劑，每袋10 g，KMnO4純度10%，由山西龍?zhí)锉ｕr技術(shù)開發(fā)有限公司提供；1-MCP，商品名為鮮峰，每袋0.4 g，有效成分含量0.03%，購自山東奧維特生物科技有限公司。

1.2 方法

將試驗用果分裝于PE保鮮袋中，每袋10 kg，敞口轉(zhuǎn)移至（0～1）℃冷庫，當(dāng)果溫和冷庫溫度一致時（約24h），進(jìn)行不同處理。試驗共設(shè)2個處理：1-MCP處理，放1袋鮮峰牌1-MCP；EA處理，放2袋高效乙烯吸收劑。以不做任何處理為對照（CK），處理完成后將保鮮袋扎口。每個處理3次重復(fù)，每14 d測定相關(guān)指標(biāo)。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 果實呼吸速率和乙烯釋放率 每個重復(fù)取6個果，在貯藏條件下置于3 L玻璃罐中密封24 h后，采用 F-900 Portable Ethylene Analyzer（Felix，USA）測定果實呼吸速率和乙烯釋放率。

1.3.2 果皮色澤 每個重復(fù)取6個果，共18個果，于每個果陰陽面赤道部各取一點測量，取其平均值為測量值。采用Minolta Chroma Meter CR-400（Minolta Konica，Japan）測量 L*值和 h值（C 光源，2°觀察角，測量直徑8 mm）。L*表示亮度，L*＝100代表白色，L*＝0代表黑色。h°表示色調(diào)角，代表實際感知的顏色，隨著果實成熟，果皮顏色從綠色（180°）變?yōu)辄S色（90°）并接近橙色，遠(yuǎn)離黃色（90°）朝向紅色（0°）。

1.3.3 果實硬度和硬果率 每個重復(fù)取6個果，共18個果，于每個果陰陽面赤道部各取一點測量，取其平均值為測量值。采用質(zhì)構(gòu)儀Texture Analyser XTplus（TA.XTplus）（Stable MicroSystems，UK）測定，穿刺試驗，P/5探頭，速度1 mm/s，位移10 cm，觸發(fā)力0.049 N。以果實陰陽面兩點硬度均大于8 kg/cm2為硬果。

1.3.4 果實冷害指數(shù) 陽豐甜柿的冷害主要表現(xiàn)為果肉和果皮褐變、果肉凝膠化、果汁變黏等[14]。果實冷害指數(shù)參考張宇等[14]的方法并稍有修改，以果實冷害面積大小將果實冷害程度分為0～4級：0級，無冷害；1級，冷害發(fā)生面積＜25%；2級，25%≤冷害發(fā)生面積＜50%；3級，50%≤冷寒發(fā)生面積＜75%；4級，冷害發(fā)生面積≥75%。每個重復(fù)每次觀察15個果。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel作圖，采用SPSS20.0進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對陽豐甜柿乙烯釋放率的影響

由圖1可知，貯藏期間不同處理陽豐甜柿的乙烯釋放率變化趨勢一致，前14d未檢測出乙烯釋放，從28 d起乙烯釋放率迅速升高至56 d達(dá)到高峰，之后稍下降后再上升。處理組乙烯釋放率在貯藏期間一直低于CK。貯藏前56 d，1-MCP處理的乙烯釋放率最低，且42 d時顯著低于CK（P＜0.05）；在56 d，1-MCP處理顯著低于EA處理和CK（P＜0.05）。從貯藏70 d開始EA處理乙烯釋放率最低，但僅70 d時顯著低于1-MCP處理和CK。

2.2 不同處理對陽豐甜柿呼吸速率的影響

不同處理陽豐甜柿的呼吸速率變化趨勢一致，表現(xiàn)為前28 d迅速下降，之后上升，到70 d時達(dá)到峰值后再下降（圖2）。整個貯藏期，處理組的呼吸速率均低于CK，EA處理除峰值附近（56、70 d）外，其余期間均顯著低于CK（P＜0.05）；而1-MCP處理則僅在14 d時顯著低于CK。處理組之間，EA處理甜柿的呼吸速率在前28 d高于1-MCP處理，從42 d開始則表現(xiàn)為低于1-MCP處理，且在84 d時差異顯著（P＜0.05）。

2.3 不同處理對陽豐甜柿果實硬度和硬果率的影響

果肉硬度是衡量柿子果實品質(zhì)的重要指標(biāo)，采收后甜柿果實硬度逐漸下降。由圖3可知，CK的果實硬度在貯藏前期下降較快；尤其在42～56 d時下降劇烈，從12.36 kg/cm2下降至7.42 kg/cm2，下降了40%；56 d后下降緩慢，基本維持在7.00 kg/cm2左右。處理組果實硬度下降較慢，貯藏至84 d時，EA、1-MCP處理的果實硬度分別為12.18、12.07 kg/cm2。方差分析表明，貯藏期間，EA處理果實硬度均高于CK，且僅在 14 d差異不顯著（P＞0.05）；而 1-MCP處理的果實硬度一直顯著高于CK（P＜0.05）。處理組之間，前28 d，1-MCP處理的果實硬度高于EA處理，并在14 d時差異顯著（P＜0.05）；從42 d開始EA處理的果實硬度一直高于1-MCP處理，但差異不顯著（P＞0.05）。

甜柿一旦軟化便失去商品價值，通常認(rèn)為硬度值高于8 kg/cm2的柿果為硬果[17]。圖3表明，CK于42 d出現(xiàn)軟果且數(shù)量迅速增加，使得硬果率從42 d的83.33%急劇下降至56d的37.04%；而處理組56d后才出現(xiàn)軟果，且下降緩慢，貯藏至84 d的硬果率仍高達(dá) 81.48%（EA處理）和 74.07%（1-MCP處理）。貯藏期間，處理組的硬果率遠(yuǎn)高于CK，1-MCP處理的硬果率在56 d時高于EA處理，在70、84 d則低于EA處理，但僅84 d差異顯著（P＜0.05）。

2.4 不同處理對陽豐甜柿果皮色澤的影響

果皮色澤也是評價果實品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖4可知，貯藏前期，陽豐甜柿果皮L*值呈上升趨勢。CK在28 d時L*值最高，之后迅速下降，在56 d時達(dá)到最低點后稍有上升；處理組在42 d達(dá)到高峰，之后緩慢下降。僅貯藏14 d時CK的L*值高于處理組，其余時間處理組L*值均高于CK。方差分析結(jié)果表明，1-MCP處理和EA處理的L*值在貯藏期間差異不顯著，而處理組和CK的L*值從42 d開始差異顯著（P＜0.05）。隨著貯藏時間的延長，陽豐甜柿的色調(diào)角逐漸下降，且貯藏前期下降較快，貯藏后期變化緩慢（圖4）。貯藏期間，EA處理的色調(diào)角最高，1-MCP處理次之，CK最低，且僅個別時期差異顯著。

2.5 不同處理對陽豐甜柿冷害指數(shù)的影響

由圖5可知，CK在貯藏28 d時出現(xiàn)冷害，而處理組則在56 d時才出現(xiàn)冷害。貯藏期間，處理組冷害指數(shù)均遠(yuǎn)低于CK，EA處理冷害指數(shù)在56 d時高于1-MCP處理，在70、84 d時低于1-MCP處理，但差異均不顯著（P＞0.05）。貯藏84 d時，CK的冷害指數(shù)為43.33，而1-MCP處理和EA處理的冷害指數(shù)分別為21.67和16.67。

3 結(jié)論與討論

大多數(shù)水果在乙烯存在下成熟，一旦成熟開始便不可逆轉(zhuǎn)，并引發(fā)軟化，導(dǎo)致衰老腐爛[6]。柿子果實的成熟與軟化也依賴于乙烯[18]。1-MCP和EA可分別通過內(nèi)部和外部調(diào)控乙烯，延緩果實衰老[19]。

本試驗發(fā)現(xiàn)，（0～1）℃貯藏條件下，1-MCP處理和EA處理均能抑制陽豐甜柿乙烯釋放率和呼吸速率，保持果肉硬度和高的硬果率，延緩果皮亮度下降及果皮轉(zhuǎn)紅，推遲冷害發(fā)生并降低冷害指數(shù)。這與已報道的1-MCP[12-14]或EA[17]處理貯藏保鮮甜柿的研究結(jié)果基本一致。1-MCP和EA處理對敞口山楂的研究結(jié)果表明，冰溫條件下二者均能抑制果實呼吸代謝、果肉軟化，但是貯藏后期EA保鮮效果不佳[20]。趙猛等[21]研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP與EA處理同樣不同程度地抑制了黃金梨果實乙烯釋放與呼吸作用，延緩了果實硬度下降，但1-MCP處理在貯藏后期易導(dǎo)致果肉褐變，且1-MCP濃度越高褐變越嚴(yán)重。本試驗處理組之間對比結(jié)果表明，貯藏前期1-MCP保鮮效果好于EA處理，貯藏后期則相反。這可能是因為貯藏前期1-MCP與乙烯受體迅速結(jié)合延緩了果實成熟，但貯藏后期乙烯受體再生[22]并與乙烯結(jié)合加速了成熟。

現(xiàn)今，保鮮方法正由單一向復(fù)合方向發(fā)展[23]，復(fù)合使用多種保鮮劑會起到更好的保鮮作用[24]。如LI等[4]研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP結(jié)合OA（草酸）能有效降低陽豐甜柿低溫貯藏期間冷害的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP于貯藏前期保鮮效果好，而EA于貯藏后期保鮮效果好。因此，為達(dá)到最好的保鮮效果，并防止高濃度1-MCP的負(fù)面影響，將來可嘗試研究適宜濃度1-MCP結(jié)合EA貯藏保鮮陽豐甜柿。