1-MCP發氣劑對蘋果保鮮效果的研究

張建業，姚向峰，杜慶志，劉翔，喬治華，姜興印

(山東農業大學植物保護學院，山東泰安 271018)

乙烯作為植物體內的一種天然植物激素，對呼吸躍變型果實的成熟影響密切，微量的內源乙烯即可引發果實的成熟反應[1]。蘋果作為呼吸躍變型果實，采后由于內源乙烯催熟及呼吸作用等因素的作用，很容易造成果實衰老，貯藏品質下降[2]，使水分和營養物質流失、硬度降低，口味變淡，貯存期縮短。抑制果實中乙烯的產生，減緩果實品質降低速度、保持果實品質[3],延長貯藏期具有重要意義。

植物生長調節劑1-甲基環丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)是環丙烯類化合物，化學結構相對簡單，性質穩定且無毒[4]。可與乙烯受體發生不可逆的結合，阻斷乙烯與乙烯受體的正常結合，在水果[5-10]的貯藏保鮮方面，能有效減緩產品的衰老，保持貯存期品質，是一種在商品化生產中操作簡便、廉價高效的保鮮劑；還可以促進作物的生長、提高產量與品質，提高作物對不良環境的抗逆性等。

1-MCP對躍變型蘋果的呼吸作用和乙烯的合成的影響比較明顯，被廣泛應用到蘋果采后貯藏保鮮中。筆者采用不同濃度的1-MCP發氣劑熏蒸處理采后的紅富士蘋果，探究保鮮的效果，篩選合適的應用濃度，為蘋果保鮮及該藥劑的登記及示范推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

12% 1-MCP發氣劑，東部福阿母韓農(黑龍江)化工有限公司；3.3% 1-MCP粉劑(聰明鮮)，山東奧維特生物科技有限公司。

紅富士蘋果，采自泰安肥城市大龍港石村2007年栽植的果園。

1.2 試驗設計與方法

試驗于2017年11月7日在山東農業大學農藥樓實驗室內進行。按照藥劑生產者推薦的使用方案，試驗設5個處理：12% 1-MCP發氣劑設3個有效成分量處理，分別是處理A，0.5 mg/m3、處理B，1.0 mg/m3、處理C，2.0 mg/m3，以3.3% 1-MCP粉劑(聰明鮮)有效成分量處理D，1.0 mg/m3為對照，設空白對照E(不施用任何藥物)。

選取大小一致、表面光滑沒有創傷的蘋果，每個處理40個蘋果，重復4次，計160個蘋果。將每個處理的果實裝入密封的熏蒸袋中，每處理1袋，置于紙質包裝箱中，編號。準確稱取各處理所需的藥劑，按1∶16的比例加人約40 ℃溫水，裝入密封小瓶充分搖勻，放入熏蒸袋后打開瓶蓋，密封熏蒸袋進行熏蒸處理，空白對照放入與上述溶液等體積的清水。熏蒸24 h后取出藥劑，袋仍密封起來，常溫室內貯藏。

在藥劑處理7 d時測定果實乙烯含量，采用氣相色譜法[11](氣相色譜儀山東魯創分析儀器有限公司)。具體步驟為提取：將樣品放入攪拌機中攪碎，取5 g入50 mL離心管中，加入純水10 mL、二氯甲烷20 mL，2500 rpm振蕩5 min；加入NaCl 3 g、無水MgSO42 g，2500 rpm震蕩5 min，4000 rpm離心3 min。凈化：取上清液1.5 mL轉入2 mL凈化管(MWCNT 5 mg、PSA 30 mg、C18 20 mg、無水MgSO4150 mg)中，2500 rpm振蕩5 min，12000 rpm離心3 min，上清液過0.22 μm有機濾膜，然后將0.5 mL提取物放入LC小瓶中進行GC-MS分析。

施藥10、20、30 d時分別測定果實硬度、用GY3硬度計(東莞市邁科儀器設備有限公司)；測定可溶性固形物含量，用折光儀(美國魯道夫公司)。分別從每個處理的每一重復中隨機抽取10個蘋果進行測定，同時觀察果皮的顏色變化，品嘗果實的口感。

失重率(%)=(貯藏前重量-貯藏后重量)/貯藏前重量×100；

乙烯抑制率(%)=(對照乙烯的濃度-處理乙烯的濃度)/對照的乙烯濃度×100；

硬度降低率(%)=(施藥前硬度-藥后30 d硬度)/施藥前硬度×100；

可溶性固形物含量降低率(%)=(施藥前含量-藥后30 d含量)/施藥前含量×100。

1.3 數據處理

采用Excel求數據平均值，SPSS(20.0)軟件處理系統進行數據處理，鄧肯氏新復極差(DMRT)法進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 1-MCP發氣劑對蘋果果實乙烯產生量的影響

由圖1可知，在藥劑處理蘋果果實7 d時，處理A、B、C的峰值遠低于對照藥劑處理D的及空白對照E的峰值。

圖1 單位時間內不同1-MCP處理蘋果的乙烯釋放情況

表1中，處理A、B、C的乙烯濃度分別為0.00218、0.00187、0.00202 μL/mL，均顯著低于對照D的乙烯濃度0.00500 μL/mL，也顯著低于空白對照E的乙烯濃度0.09568 μL/mL。說明各處理乙烯產生量明顯受到抑制。12% 1-MCP發氣劑3個有效成分量處理果實的乙烯產生量無顯著差異，顯著低于3.3% 1-MCP粉劑處理果實乙烯的產生量，所有藥劑處理果實的乙烯產生量均顯著低于空白對照果實乙烯的產生量。乙烯產生量的減少可明顯阻止蘋果果實的成熟老化，延長保鮮期。

表1 藥后7 d蘋果各處理的乙烯產生量濃度比較

2.2 1-MCP發氣劑對蘋果果實硬度的影響

蘋果硬度是評價品質的重要指標之一。由表2知，藥劑處理前，各處理間果實的硬度均無顯著差異。在貯藏30 d內，所有試驗處理的硬度均逐漸下降，貯藏至30 d時，所有試驗處理間的果實硬度呈顯著差異狀態。藥劑處理A、B、C的果實硬度均顯著高于藥劑處理D的，以12% 1-MCP發氣劑處理C的果實硬度最高(4.89kg/cm2)。所有藥劑處理的果實硬度都顯著高于空白對照E的。所以藥劑處理的果實貯藏期間，硬度降低率比不處理果的小。12% 1-MCP發氣劑處理的果實硬度降低率小于3.3% 1-MCP粉劑處理的。

表2 1-MCP發氣劑對蘋果果實硬度的影響

2.3 1-MCP發氣劑對蘋果果實可溶性固形物含量的影響

蘋果果實的呼吸作用，會不斷地分解消耗果實的營養物質，使重量減少，品質降低。表3表明，藥劑處理藥前，各處理間果實的可溶性固形物含量均無顯著差異。在貯存30 d內，各處理果實的可溶性固形物含量逐漸下降。貯藏至30 d時，所有試驗處理間的可溶性固形物含量均呈顯著差異狀態，變化趨勢同果實硬度。藥劑處理A、B、C的果實可溶性固形物含量均顯著高于藥劑處理D的，以12%1-MCP發氣劑處理C的最高(7.78%)。所有藥劑處理的都顯著高于空白對照E的。所以藥劑處理的蘋果果實貯藏期間，可溶性固形物含量的降低率比不處理果的小。12% 1-MCP發氣劑處理果實的可溶性固形物含量降低率小于3.3% 1-MCP粉劑處理果實的可溶性固形物含量的降低率。

表3 1-MCP發氣劑對蘋果果實可溶性固形物含量的影響

2.4 1-MCP發氣劑對蘋果果實失重率的影響

水分是維持蘋果品質的重要因素之一，失水后的蘋果會萎蔫，果皮褶皺，重量減少，口感及商品價值降低。表4表明，蘋果貯藏過程中，所有試驗處理果實的重量逐漸減少，失重率逐漸增大。

貯藏至30 d時，果實失重率以處理B、C、D為低(10.93%、7.31%，10.62%)，顯著低于其他處理。說明常溫貯存條件下，藥劑處理后失重率顯著減緩，以12% 1-MCP發氣劑處理2.0 mg/m3的保持果實水分效果好。處理C 2.0 mg/m3的最好。但12% 1-MCP發氣劑與3.3% 1-MCP粉劑在同樣有效成分量1.0 mg/m3處理果實，貯藏至10 d、20 d時，果實失重率前者(3.20%、7.58%)都顯著小于后者(5.13%、8.68% )，貯藏至30 d時，前者(10.98%)卻顯著大于后者(10.62%)。

表4 1-MCP發氣劑對蘋果失重率的影響

3 小結與討論

果實的貯藏保鮮處理方式種類繁多。1-MCP是一種無殘留高效新型乙烯受體抑制劑，被廣泛應用到蘋果等呼吸躍變型果實的貯藏保鮮中。與對照藥劑3.3% 1-MCP 粉劑有效成分量1.0 mg/m3處理蘋果果實后貯藏相比，應用12% 1-MCP發氣劑有效成分量0.5～2.0 mg/m3處理后，在蘋果貯藏期間，可以有效降低果實乙烯的產生量，阻止果實硬度降低的速度，減緩可溶性固形物的含量的降低，減少失重率，比空白對照的果肉脆而多汁，有效延長貯藏期，且對蘋果貯藏安全。

一般來說,1-MCP對呼吸躍變型果實的影響比呼吸非躍變型果實的影響明顯[12]；不同成熟度的果實對1-MCP的敏感性不同，在果實成熟前即呼吸躍變之前施用才能顯著抑制果實的成熟衰老[13]；作用的溫度也會影響處理的效果，貯藏溫度越低，1-MCP延緩果實成熟衰老的效果越好[14]；1-MCP處理效果與使用濃度也有關，在一定濃度范圍內，濃度越高效果越顯著，但不同果實對1-MCP的要求的濃度是不同的[15,16]。

如今，1-MCP在果實的貯藏保鮮中已經表現出了良好的商業和應用前景,未來需要結合考慮影響1-MCP處理效果的眾多因素，在合適的條件下科學合理地應用，達到高效、低量、無毒、綠色的要求。