1-甲基環丙烯結合60Co-γ輻照處理在李子保鮮中的應用

羅冬蘭 - 曹 森 馬 超 王 瑞 巴良杰 -

(貴陽學院，貴州 貴陽 550005)

李子屬于薔薇科李屬植物，因果肉酸甜、脆嫩可口、色澤誘人、富含多種有機酸、蛋白質、維生素C、硫胺素、鉀、鐵等多種元素，且價格親民，而深受廣大消費者青睞[1]。李子果實的采收期一般在夏季，高溫多雨，采摘后呼吸代謝旺盛，運輸過程中易造成機械損傷，加速病害侵染，進而加速果實衰老，加上成熟期集中，造成大量果實滯銷，出現“豐產不豐收”的現象，嚴重阻礙了李子產業的發展。目前，李子采后常用的貯藏保鮮技術主要為低溫貯藏、化學保鮮方法、氣調技術[2-3]等。但這些技術成本比較高、操作復雜、貯藏期短且易造成冷害。

1-甲基環丙烯(1-MCP)可以有效抑制乙烯與受體蛋白的結合，從而降低果實對乙烯的敏感性，延緩果實的后熟和衰老，延長果實貯藏期[4-6]。1-MCP因具有使用方便、操作簡單、無殘留等優點而被應用于果實采后保鮮，但貯藏后期病害加重、果實口感變差等問題嚴重影響果實的貯藏品質[7]。輻照技術是利用60Co放射源產生γ射線或加速器產生的高能電子束來輻照處理水果，抑制水果表面和內部的微生物活性，同時可以抑制水果的呼吸，延緩腐爛，延長貯藏時間[8-9]。通過1-MCP結合60Co-γ輻照處理，既可以有效抑制果實對乙烯的敏感性，延緩衰老，又可以對果實進行有效殺菌，抑制微生物的生長，保持較好的貯藏品質，已被應用于藍莓[10]等水果保鮮中。研究擬通過1-MCP結合60Co-γ輻照技術對采后李子進行處理，研究其對李子貯藏品質的影響，并探究其保鮮機制，以期為李子采后貯藏保鮮技術的研究提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試李子：品種為“青脆李”，采收于貴州省貴陽市李子種植基地；

1-甲基環丙烯(1-MCP)：純度≥98%，美國陶氏益農公司；

PE保鮮膜：0.02 mm，國家農產品保鮮工程技術研究中心；

保鮮冷庫：±0.5 ℃，國家農產品保鮮工程技術研究中心；

60Co-γ靜態輻照源：貴州省農業科學院輻照中心；

質構儀：TA.XT.Plus型，英國SMS公司；

紫外分光光度計：UV-2550型，日本Shimazhu公司；

迷你數顯折射計：PAL-1型，日本ATAGO公司；

數顯酸度計：pHS-25型，上海虹益儀器儀表有限公司；

殘氧儀：PBI Dansensor型，丹麥丹圣公司；

臺式高速冷凍離心機：TGL-16A型，長沙平凡儀器儀表有限公司。

1.2 試驗方法

李子采后立刻運至實驗室，挑選大小一致、無機械傷、無病蟲害、顏色一致的李子隨機分成4組。輻照時用重鉻酸銀劑量計進行劑量跟蹤(輻照劑量1.5 kGy，實測劑量為1.52 kGy)。22 ℃下，0 μL/L的1-MCP熏蒸20 h，于0 ℃貯藏60 d，記作CK組；22 ℃下，1 μL/L的1-MCP熏蒸20 h，于0 ℃貯藏60 d，記作1-MCP組；采用1.5 kGy輻照處理45 min，于0 ℃貯藏60 d，記作Co-γ組；采用1.5 kGy輻照處理45 min，22 ℃下，1 μL/L的1-MCP熏蒸20 h，于0 ℃貯藏60 d，記作1-MCP+Co-γ組。每隔15 d對4個處理組李子樣品進行觀察、取樣、指標測定。

1.3 指標測定

1.3.1 硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量 參照巴良杰等[11]的方法。

1.3.2 腐爛率和失重率 參照巴良杰等[12]的方法。

1.3.3 相對電導率、丙二醛、維生素C含量 參照曹建康等[13]的方法。

1.3.4 超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)活性 參照司敏等[14]的方法。

1.4 數據處理

采用Excel 2016軟件進行統計處理，采用SPSS 22.0軟件進行差異顯著分析，采用Excel 2016軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 對腐爛率、失重率和硬度的影響

2.1.1 腐爛率 由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，腐爛率逐漸增加。貯藏15～60 d，4個處理組的腐爛率均迅速增加，CK組的增加速度顯著高于1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ處理組。貯藏第60天，CK、1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 4個處理組的腐爛率分別為15.9%，13.5%，11.1%，8.9%，且差異顯著(P<0.05)。綜上，1-MCP 和Co-γ處理可以有效抑制貯藏期李子腐爛率的增加，其中1-MCP+Co-γ復合處理效果最好，與曹森等[15]的結果一致。

圖1 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子腐爛率的影響

2.1.2 失重率 由圖2可知，李子的失重率隨貯藏時間的延長不斷增加。貯藏第60天，1-MCP結合Co-γ處理的失重率僅為2.9%，而CK、1-MCP、Co-γ 3個處理組的失重率分別比1-MCP+Co-γ處理增加了53.1%，30.9%，22.7%。綜上，1-MCP結合Co-γ處理可以有效降低李子貯藏期失重率的增加，較好地保持貯藏期果實的銷售品質。

2.1.3 硬度 由圖3可知，貯藏0～30 d，李子果實硬度呈緩慢下降趨勢；而貯藏30～60 d，李子果實硬度迅速降低。貯藏第60天，CK、1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 4個處理組果實的硬度與初始值相比，分別下降了36.0%，23.5%，26.9%，18.5%。說明1-MCP+Co-γ處理抑制李子果實硬度降低的效果最佳，進一步證明1-MCP結合Co-γ輻照處理可以有效保持果實貯藏品質。

2.2 對丙二醛和相對電導率的影響

2.2.1 丙二醛含量 由圖4可知，李子果實中丙二醛含量隨貯藏時間的延長逐漸上升。CK組的丙二醛含量上升趨勢要高于1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 3個處理組。貯藏30～60 d，CK組的丙二醛含量顯著高于其他3個處理組(P<0.05)，且1-MCP+Co-γ復合處理組的丙二醛含量最低。1-MCP結合Co-γ處理可以有效延緩貯藏期李子丙二醛含量的增加，抑制果實衰老進程。

圖2 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子失重率的影響

圖3 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子硬度的影響

2.2.2 相對電導率 由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，李子果實組織的相對電導率逐漸增大，但是1-MCP和Co-γ處理可以有效抑制李子相對電導率的增加。貯藏第60天，與初始值相比，CK組的相對電導率增加了87.8%，而1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 3個處理組與初始值相比分別增加了54.0%，66.1%，48.6%。綜上，1-MCP+Co-γ處理組抑制相對電導率增加的效果最明顯。

2.3 對可溶性固形物、可滴定酸和維生素C含量的影響

2.3.1 可溶性固形物含量 由圖6可知，貯藏0～15 d，果實可溶性固形物含量逐漸增加，是由于李子采摘時未完全成熟，在貯藏過程中出現后熟現象。貯藏15～60 d，果實屬于衰老期，隨著貯藏時間的延長，果實體內有機物被不斷消耗分解，可溶性固形物含量逐漸下降。貯藏第60天，4個處理組的可溶性固形物含量大小依次為:CK

圖4 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子丙二醛含量的影響

圖5 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子相對電導率的影響

圖6 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子可溶性固形物含量的影響

2.3.2 可滴定酸含量 由圖7可知，隨著貯藏時間的延長，李子可滴定酸含量逐漸降低。貯藏第60天，4個處理組的可滴定酸含量下降到最低值，CK組的為0.41%，1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 3個處理組分別比CK組提高了19.4%，32.3%，47.6%(P<0.05)。說明1-MCP和Co-γ處理可以有效保持貯藏期李子果實的可滴定酸含量，保持較好的風味品質，且1-MCP+Co-γ處理組效果最好。

2.3.3 維生素C含量 由圖8可知，李子貯藏初期維生素C含量達6.4 mg/100 g，隨著貯藏時間的延長，李子果實的有機物不斷被代謝分解，維生素C含量降低。貯藏第60天，CK、1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 4個處理組的維生素C含量與初始值相比，分別降低了36.8%，28.5%，22.2%，16.5%，4個處理組的李子維生素C含量保持效果依次為CK<1-MCP

圖7 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子可滴定酸含量的影響

圖8 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子維生素C含量的影響

2.4 對CAT、POD和SOD酶活性的影響

由圖9可知，李子貯藏過程中，CAT、POD和SOD酶活性均先增加后降低。CAT酶活性的最大值出現在貯藏第15天，此時1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 3個處理組的CAT酶活性分別比CK組提高了10.0%，12.9%，19.7%。POD酶活性在貯藏0～45 d緩慢增加，且在第45天達最大值，此時1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 3個處理組的POD酶活性分別比CK組提高了20.0%，18.3%，31.2%(P<0.05)。SOD酶活性在貯藏前期快速增加，貯藏后期緩慢降低，貯藏第30天，與CK組相比，1-MCP、Co-γ和1-MCP+Co-γ 3個處理組POD酶活性提高了14.0%，12.9%，25.6%(P<0.05)。綜上，1-MCP和Co-γ輻照處理可以有效提高貯藏期果實活性氧代謝的酶活性，有利于維持果實體內代謝平衡，保持較好的貯藏品質，其中，1-MCP+Co-γ處理效果最好。藍莓[15-16]采后貯藏研究也進一步證實1-MCP和60Co-γ輻照處理可以有效提高貯藏期果實活性氧代謝酶的活性，延緩果實的衰老進程。

圖9 1-MCP結合60Co-γ輻照處理對李子CAT、POD和SOD活性的影響

3 結論

試驗表明，1-甲基環丙烯結合60Co-γ輻照處理能夠有效抑制李子采后貯藏期腐爛率、失重率的發生，保持較好的果實硬度、可溶性固形物、可滴定酸和維生素C含量，抑制丙二醛和相對電導率的增加，提高超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和過氧化物酶的活性，保持較好的貯藏品質，為李子采后貯藏保鮮技術的應用研究提供理論依據。但是，1-甲基環丙烯結合60Co-γ輻照處理延緩李子果實衰老過程可能還涉及能量代謝等機理，需進一步深入研究。