臭氧結合1-MCP對桃子貨架期品質的影響

曹森 ，何貴紅，王瑞，巴良杰 ，馬超 ，孟令帥 *

1. 貴陽學院（貴陽 550005）；2. 貴州省果品加工工程技術研究中心（貴陽 550005）

桃子屬于薔薇科（Rosaceae）多年生落葉果，是原產中國的水果，因其風味可口、營養價值高而深受消費者的喜愛[1-2]。“紅桃”桃子為貴州省鎮遠縣的特有品種，質味脆甜，多汁爽口，為食用鮮桃的優勢品種[3]。由于桃子為呼吸躍變型果實，采后呼吸代謝旺盛，并且“紅桃”桃子采收于高溫多濕的夏季，從而導致其貨架期短，易出現褐變、長霉、腐爛等現象[4-5]，限制其銷售半徑和銷售時間。

臭氧（O3）能夠有效抑制或殺滅食品中的微生物，具有簡單、安全、無殘留等優點，已被應用于新鮮果蔬的采后處理[6-7]。Minas等[8]研究表明經臭氧處理的獼猴桃能夠減少果實乙烯的生物合成，從而推遲其軟化。1-甲基環丙烯（1-MCP）作為乙烯受體抑制劑，能夠有效抑制乙烯與受體的結合及影響信號傳導，從而推遲果蔬成熟和衰老[9]。由于1-MCP具有穩定性好、高效、安全等優點，被廣泛應用于果蔬采后貯藏相關研究[10-11]。因此，通過探究臭氧結合1-MCP對桃子貨架品質的影響，以期為保持桃子貨架期品質，延長桃子貨架期，提供更為簡單、安全、高效的保鮮技術，同時為當地農戶提供理論支撐和技術指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

桃子（品種為紅桃，鎮遠縣新科果業有限公司基地）；1-甲基環丙烯（1-MCP，美國陶氏益農公司）；PE 20保鮮膜（厚度0.02 mm，國家農產品保鮮工程技術研究中心）。

FL802A型臭氧發生器（深圳市飛力電器科技有限公司）；Model202型臭氧檢測儀（美國2B Technologies公司）；Check Piont Ⅱ便攜式殘氧儀（Dansensor公司）；GC-14氣相色譜儀（日本Shimatzu公司）；PAL-1型迷你數顯折射計（日本ATAGO）；TA. XT.Plus質構儀（英國SMS公司）；UV-2550紫外分光光度計（日本Shimazhu公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理

將采收的桃子立刻運至實驗室，挑選無機械損傷、成熟度一致、無病蟲害的桃子，分4組，其中2組用100 μL/L O3處理2 h，處理后將其中1組和第3組一起用濃度0.5 μ L/L 1-MCP常溫處理10 h，最后1組設置為對照組（CK）。4組桃子均處理好后分裝于襯有PE 20 μm保鮮膜的周轉筐內，分裝后的桃子分擺放在溫度20±0.5 ℃的層析冷柜中，預冷12 h立即扎袋，進行桃子貨架期貯藏。貯藏期間，分別于0，2，4，6，8 d對不同組的新鮮桃子進行相關指標檢測與分析。

1.2.2 測定方法

腐爛指數依據鄭小林等[12]報道的方法進行測定。根據桃子表面霉變及腐爛程度共計5級，其中：0級，無生霉及腐敗；1級，生霉及腐爛面積≤1/4；2級，1/4＜生霉及腐爛面積≤1/2；3級，1/2＜生霉及腐爛面積≤3/4；4級，3/4＜生霉及腐爛面積≤1。按照式（1）計算腐爛指數。

腐蝕指數=∑（腐爛級別×該級別果數）/（腐爛最高級別×總果數）×100% （1）

呼吸強度采用靜置法[13]進行測定。乙烯生成速率依據張鵬等[14]報道的方法測定。可溶性固形物含量采用迷你數顯折射儀來測定。硬度采用質構儀（P/2探頭）對桃子測定，穿刺深度10 mm，測前速度2 mm/s，測中速度1 mm/s，測后速度2 mm/s。果實中過氧化氫酶（CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）、過氧化物酶（POD）及脂氧合酶（LOX）均采用曹建康等[15]報道方法進行測定。

1.3 數據處理

數據采用Origin Pro 2017軟件進行統計分析，采用SPSS 19.0軟件的Duncan氏新復極差法進行數據差異顯著性分析（p＜0.05為差異顯著，p＞0.05為差異不顯著）。

2 結果與分析

2.1 桃子腐爛指數變化

圖1表明，在貨架期2 d內，不同組的桃子腐爛指數無顯著差異（p＞0.05），從貨架期2 d開始，CK組的桃子腐爛指數開始快速上升，貨架期4 d時，CK組的果實腐爛指數顯著高于其他處理組（p＜0.05）。貨架期6 d時，不同組的腐爛指數大小關系為CK組＞O3組＞1-MCP組＞O3+1-MCP組。貨架期8 d時，CK組、O3組、1-MCP組、O3+1-MCP組的果實腐爛指數分別為37.5%，23.53%，18.75%和14.29%。因此，單獨使用O3或1-MCP處理均可抑制果實腐爛指數的上升，O3+1-MCP聯用作用效果更好。

2.2 桃子呼吸強度變化

呼吸強度與果實呼吸代謝衰老狀況密切相關，因此它是能夠判斷果實貯藏效果的重要指標[16]。圖2表明，剛剛經過處理的桃子呼吸強度均小于CK組，貨架期4 d時，CK組桃子的呼吸強度達到呼吸高峰。貨架期6 d時，O3組、1-MCP組和O3+1-MCP組均達到呼吸高峰，并且1-MCP組和O3+1-MCP組的呼吸強度均低于CK組，但O3組高于CK組。貨架期8 d時，O3組、1-MCP組、O3+1-MCP組桃子的呼吸強度分別比CK組低10.27%，21.44%和24.34%，并且CK組均高于1-MCP和O3+1-MCP組（p＜0.05），但與O3組無顯著差異（p＞0.05）。由此可見，O3和1-MCP處理均能夠推遲桃子呼吸高峰的出現，其中1-MCP組和O3+1-MCP組降低桃子呼吸強度的作用效果均優于O3組。

圖1 不同處理組桃腐爛指數變化

圖2 不同處理組桃呼吸強度變化

2.3 桃子乙烯生成速率變化

乙烯是調控果蔬成熟與衰老的關鍵因子，也能夠影響果實的呼吸強度[16]。圖3表明，剛處理的桃子乙烯生成速率無顯著差異（p＞0.05）。在貨架期2～4 d，CK組、O3組桃子的乙烯生成速率顯著高于1-MCP組和O3+1-MCP組（p＜0.05）。貨架期6 d時，不同組桃子的乙烯生成速率大小關系為CK組＞O3組＞1-MCP組＞O3+1-MCP組。貨架期8 d時，CK組、O3組、1-MCP組、O3+1-MCP組桃子的乙烯生成速率分別為2.89，2.58，2.43和2.21 μL/（kg·h），并且處理組桃子的乙烯生成速率與CK組均有顯著差異（p＜0.05）。因此，處理組均能夠不同程度降低桃子的乙烯生成速率，其中O3+1-MCP組均優于1-MCP組和O3組。

2.4 桃子可溶性固形物含量變化

圖4表明，在貨架期0～2 d，不同組桃子的可溶性固形物含量無顯著差異（p＞0.05）。在貨架期6 d時，1-MCP組和O3+1-MCP組桃子的可溶性固形物含量均高于CK組，但O3組低于CK組。在貨架期8 d時，CK組、O3組、1-MCP組、O3+1-MCP組的果實可溶性固形物含量分別為13.21%，13.35%，13.42%和13.97%，并且O3+1-MCP組與其他組比較均有顯著差異（p＜0.05）。因此，O3+1-MCP聯用能夠更好地推遲桃子的可溶性固形物含量下降。

圖3 不同處理組桃乙烯生成速率變化

圖4 不同處理組桃可溶固形物含量變化

2.5 桃子硬度變化

圖5表明，桃子硬度在整個貨架期呈現下降趨勢。在貨架期2～8 d，CK組桃子的硬度均低于其他處理。貨架期4 d時，不同組桃子的硬度大小關系為O3+1-MCP組＞1-MCP組＞O3組＞CK組。貨架期8 d時，CK組、O3組、1-MCP組、O3+1-MCP組桃子的硬度分別為711.78，823.7，847.12和902.79 g，并且不同處理組與CK組比較均有顯著差異（p＜0.05）。在貨架期4～8 d，O3+1-MCP組桃子的硬度均高于其他組。因此，不同處理均能夠抑制桃子硬度的下降，其中O3聯合1-MCP使用效果最好。

2.6 桃子過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性變化

過氧化氫酶（CAT）可以通過維持體內氧代謝平衡來延緩果實的成熟與衰老[17]；抗壞血酸過氧化物酶（APX）能夠維持果實體內抗壞血酸的平衡，從而直接清除果實體內的活性氧[18]。圖6（A）表明，桃子過氧化氫酶（CAT）在整個貨架期呈現先上升后下降趨勢。剛經過不同處理桃子的過氧化氫酶活性無顯著差異。貨架期4 d時，不同組桃子的過氧化氫酶活性大小關系為O3組＞O3+1-MCP組＞1-MCP組＞CK組。從貨架期4 d開始，CK組及O3組開始呈現下降的趨勢。在貨架期6～8 d，不同組桃子的過氧化氫酶活性大小關系為O3+1-MCP組＞1-MCP組＞O3組＞CK組。貨架期8 d時，O3+1-MCP組和1-MCP組處理桃子的過氧化氫酶活性均顯著高于其他處理（p＜0.05）。圖6（B）表明，在貨架期2～8 d，O3+1-MCP組及1-MCP組桃子的抗壞血酸過氧化物酶活性均高于其他兩處理，并且O3+1-MCP組與-MCP組均無顯著差異。貨架期8 d時，1-MCP組、O3+1-MCP組桃子的抗壞血酸過氧化物酶活性分別比CK組高1.7和2.74 U/g，而O3組比CK組低0.76 U/g。由此可見，O3+1-MCP組和1-MCP組均能更好地抑制過氧化氫酶和抗壞血酸過氧化物酶的活性，其中O3+1-MCP組優于1-MCP組。

圖5 不同處理組桃硬度變化

圖6 不同的處理組桃CAT活性（A）和APX活性（B）變化

2.7 桃子過氧化物酶（POD）和脂氧合酶（LOX）活性變化

過氧化物酶（POD）也參與果實活性氧的清除過程，可以抑制過量活性氧對果實細胞的傷害[19]；脂氧合酶（LOX）是催化果實細胞膜脂肪酸氧化反應，從而加速果實衰老進程的酶[20]。圖7（A）表明，桃子過氧化物酶活性在整個貨架期間呈現先上升后下降趨勢。CK組桃子的過氧化物酶活性在貨架期2 d達到峰值，而處理組桃子的過氧化物酶活性在貨架期4 d達到峰值。貨架期6 d時，不同組桃子的過氧化物酶活性大小關系為O3+1-MCP組＞1-MCP組＞O3組＞CK組。貨架期8 d時，O3+1-MCP組和1-MCP組桃子的過氧化物酶活性分別比CK組高4.23%和15.49%，而O3組桃子的抗壞血酸過氧化物酶活性比CK組低5.63%。圖7（B）表明，在貨架期0～2 d，不同組的脂氧合酶活性均無顯著差異（p＜0.05）。在貨架期4～8 d，CK組桃子的脂氧合酶活性均高于其他處理組。貨架期8 d時，CK組、O3組、1-MCP組、O3+1-MCP組桃子的脂氧合酶活性分別為5.4，5.175，3.525和2.575 U/g。由此可見，O3結合1-MCP的處理能夠更好地保持桃子過氧化物酶活性和脂氧合酶活性。

圖7 不同處理組桃POD活性（A）和LOX活性（B）變化

3 結論

通過比較不同處理對桃子貨架期品質的作用效果，結果表明，O3組、1-MCP組和O3+1-MCP組均能夠推遲桃子貨架期的代謝水平，保持桃子果實較好地貨架期品質，延緩桃子貨架期的衰老進程。綜合來看，O3+1-MCP組對桃子的貨架期保鮮效果最好，能夠顯著降低桃子的腐爛指數，抑制桃子的呼吸強度及乙烯生成速率的上升，延緩桃子硬度和可溶性固形物含量的下降，更好地保持桃子CAT、APX、POD和LOX的活性，并且貨架期8 d時，O3+1-MCP處理桃子的腐爛指數僅14.29%。因此，采后用臭氧結合1-MCP來處理桃子為宜，能夠有效保證桃子的商品價值，延長桃子的銷售時間。