1-MCP和預(yù)貯對深州蜜桃采后生理和品質(zhì)的影響

及 華，關(guān)軍鋒，馮云霄，孫玉龍

（河北省農(nóng)林科學(xué)院遺傳生理研究所，河北 石家莊 050051）

深州蜜桃栽培歷史悠久，是馳名中外的優(yōu)良品種，果實碩大，果型秀美，色澤鮮艷，汁多味美，甘甜如蜜，深受國內(nèi)外市場的歡迎。但由于該品種皮薄多汁，成熟期正值高溫季節(jié)，采收期集中，常溫條件下不耐貯、易腐爛；果實對低溫敏感，在普通冷藏條件下易發(fā)生冷害、絮敗等現(xiàn)象，果肉褐變嚴重，嚴重影響其商品價值和經(jīng)濟效益。

由于果實的成熟與衰老受乙烯控制，因此，阻止內(nèi)源乙烯的產(chǎn)生或抑制其相關(guān)的生化反應(yīng)可推遲果實成熟與衰老的進程。1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）作為一種人工合成的乙烯受體抑制劑[1]，通過與乙烯競爭受體蛋白和抑制乙烯生物合成的基因表達兩條途徑，能強烈地阻斷內(nèi)源乙烯與受體結(jié)合，使乙烯的作用受阻，從而抑制乙烯所誘導(dǎo)的各種生理生化反應(yīng)，實現(xiàn)延緩果實衰老后熟、延長貯藏期的目的[2-6]。關(guān)于1-MCP在桃果實冷藏中的應(yīng)用效果已有一些報道[1-12]，研究證明，1-MCP處理可降低冷藏期間桃果實乙烯的生物合成和呼吸強度，推遲呼吸高峰的出現(xiàn)[2-4,7-8]，有利于保持果實硬度，抑制可溶性固形物含量增加[2,7-10]，延緩可滴定酸含量、VC含量和出汁率的下降[2,9]，1-MCP處理還可明顯降低貯藏期間果實多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性，抑制酚類物質(zhì)代謝速度，延緩果實的衰老褐變[3,5,7,11]，保持果實的外觀品質(zhì)和營養(yǎng)價值。但到目前為止有關(guān)1-MCP處理對深州蜜桃貯藏效果的研究未見報道。本實驗采用1-MCP和預(yù)貯以及二者結(jié)合處理對深州蜜桃冷藏期間生理和品質(zhì)變化進行了研究，旨在探討1-MCP在影響蜜桃貯藏品質(zhì)中的作用及生理機制，為蜜桃貯運保鮮技術(shù)提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選用河北省特色品種深州蜜桃（Prunus persica(L.)Batsch cv.Shenzhou），于2011年8月24日采自河北省深州市馬莊蜜桃示范園，采摘八成熟果實（果實陽面艷紅，果皮底色發(fā)綠，果實硬，但已有彈性）。樹齡15 a左右，常規(guī)生產(chǎn)管理。采摘當(dāng)天運至實驗室，選擇大小均勻、無機械傷、無病蟲害、成熟度一致的果實進行處理。

1-MCP粉劑（EthylBloc，有效成分0.14%） 美國羅門哈斯公司。

1.2 儀器與設(shè)備

紅外CO2分析儀 天津市森羅科技發(fā)展有限公司；GC9790Ⅱ型氣相色譜儀 浙江福立分析儀器有限公司；722S型可見分光光度計 上海江儀儀器有限公司；手持硬度計（最大量程5 kg，錐形探頭，探頭基部直徑1 cm）、PAL-1型手持數(shù)字糖度儀。

1.3 方法

1.3.1 實驗處理

1.0 μL/L 1-MCP熏蒸處理：參照Renate等[13]的處理方法，將果實放在塑料箱中，置于體積一定的塑料帳內(nèi)，用燒杯稱取1-MCP粉劑放入塑料帳內(nèi)，加水溶解后立即將塑料帳密封，使1-MCP最終處理劑量為1.0 μL/L，在室溫條件下密封24 h。以空氣密封作為對照。實驗重復(fù)3次。

貯藏處理：將密封帳打開，使氣體盡快散盡，將果實直接放入紙箱內(nèi)，每箱30個，然后分別對1-MCP處理和對照果實進行如下溫度貯藏：1）0℃恒溫冷藏，分別表示為MCP、CK；2）8℃預(yù)貯5 d后轉(zhuǎn)入0℃冷藏，分別表示為P-MCP、P-CK。每5 d測定果實呼吸速率和乙烯釋放速率；分別在0、5、15、30、45、60 d時取樣進行有關(guān)指標(biāo)測定。每次取樣以箱為單位，重復(fù)3次。

1.3.2 指標(biāo)測定

1.3.2.1 呼吸速率的測定

將果實密封在干燥器內(nèi)一定時間，采用紅外CO2分析方法測定呼吸速率，用單位時間內(nèi)呼吸產(chǎn)生的CO2的量表示呼吸速率。

1.3.2.2 乙烯釋放速率的測定

將果實在干燥器中密封一定時間，用1 mL醫(yī)用針管收集氣體，用氣相色譜儀測定乙烯含量，氣譜條件為：柱箱溫度85℃，汽化室溫度140℃，氫焰離子化檢測器溫度200℃；載氣N2流量120 mL/min（0.12 MPa），氫氣流量100 mL/min（0.1 MPa），空氣流量100 mL/min（0.1 MPa）。

1.3.2.3 硬度的測定

用手持硬度計測定，單位為kg。

1.3.2.4 可溶性固形物含量的測定

用手持數(shù)字糖度儀測定，其含量用百分數(shù)表示。

1.3.2.5 褐變指數(shù)的測定

根據(jù)果實縱切面褐變面積，計算褐變指數(shù)，具體劃分級別為：無褐變?yōu)?級，褐變面積小于10%為1級，10%～30%為2級，30%～50%為3級，大于50%為4級。按照公式（1）計算褐變指數(shù)：

1.3.2.6 腐爛指數(shù)的測定

根據(jù)果實表面腐爛面積占總面積的比例劃分級別為：無腐爛為0級，腐爛面積小于10%為1級，10%～30%為2級，30%～50%為3級，大于50%為4級。按照公式（2）計算腐爛指數(shù)：

1.3.2.7 褐變度的測定

采用Lee等[14]的方法，用單位鮮質(zhì)量的褐變程度表示。

1.3.2.8 總酚含量的測定

參照鞠志國等[15]的方法，稱取5 g冷凍樣品，加入20 mL無水乙醇-10%三氯乙酸（1∶1，V/V）混合液，均漿后12 000×g離心15 min，得上清液用于酚類物質(zhì)的測定。取適當(dāng)稀釋的樣品液1 mL，加入3 mL Folin試劑和1 mL堿液，充分混勻，50℃水浴保溫15 min，然后在650 nm波長處比色測定。以沒食子酸做標(biāo)準曲線。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

使用Excel和DPS軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，各項指標(biāo)的測得值均以平均值標(biāo)準誤表示，方差分析采用鄧肯氏新復(fù)級差檢驗法。顯著性水平：顯著（P＜0.05）；極顯著（P＜0.01）。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP和預(yù)貯對桃果實呼吸速率的影響

圖1 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃呼吸速率的影響Fig.1 Effect of 1-MCP and prestorage on respiration rate of honey peach fruits

蜜桃采摘后呼吸速率較大，受貯藏低溫的刺激呼吸強度迅速下降，貯藏10 d后開始上升，達到高峰后又逐漸下降（圖1）。與對照相比，1-MCP處理推遲了果實呼吸高峰值出現(xiàn)的時期，但并未明顯降低峰值；預(yù)貯處理增加了貯藏前期桃果實的呼吸強度，提高了峰值，但經(jīng)過1-MCP處理的預(yù)貯果實呼吸強度明顯下降；貯藏后期處理間差異不明顯。

2.2 1-MCP和預(yù)貯對桃果實乙烯釋放速率的影響

與對照比較，1-MCP處理明顯降低了蜜桃果實的乙烯釋放速率，對照果實的乙烯釋放高峰出現(xiàn)在30 d，而1-MCP處理并未出現(xiàn)明顯的乙烯釋放高峰（圖2）；P-CK處理組顯著增加了乙烯釋放速率，并出現(xiàn)兩次峰值，而經(jīng)過1-MCP處理的預(yù)貯果實乙烯釋放速率明顯降低。可見，預(yù)貯促進了果實成熟進程，增加了乙烯釋放量，1-MCP處理對乙烯釋放的抑制效果明顯。

圖2 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃乙烯釋放速率的影響Fig.2 Effect of 1-MCP and prestorage on ethylene production rate of honey peach fruits

2.3 1-MCP和預(yù)貯對桃果實硬度的影響

圖3 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃果實硬度的影響Fig.3 Effect of 1-MCP and prestorage on firmness of honey peach fruits

貯藏期間蜜桃果實的硬度呈現(xiàn)下降的趨勢（圖3）。經(jīng)過1-MCP處理后果實硬度高于對照果實，0℃恒溫冷藏的果實較8℃預(yù)貯的果實硬度高，經(jīng)過1-MCP處理的預(yù)貯果實硬度高于未經(jīng)過1-MCP處理的果實，說明1-MCP處理對蜜桃果實貯藏硬度的保持效果明顯。

2.4 1-MCP和預(yù)貯對桃果實可溶性固形物含量的影響

貯藏初期，由于低溫的刺激可溶性固形物含量有所下降，8℃預(yù)貯促進了果實貯藏期間后熟進程，可溶性固形物含量較0℃恒溫貯藏果實高。0℃貯藏的果實隨后熟進程的增加可溶性固形物含量逐漸上升，與對照相比，1-MCP處理果實的可溶性固形物含量處于較低的水平，說明1-MCP處理延緩了果實后熟（圖4）。

圖4 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃果實可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effect of 1-MCP and prestorage on total soluble solid content of honey peach fruits

2.5 1-MCP和預(yù)貯對桃果實褐變指數(shù)的影響

圖5 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃果實褐變指數(shù)的影響Fig.5 Effect of 1-MCP and prestorage on browning index of honey peach fruits

蜜桃果實采后貯藏15 d時基本不褐變，15 d以后褐變指數(shù)隨著貯藏期的延長逐漸增加（圖5）。經(jīng)過1-MCP處理的果實褐變指數(shù)明顯低于對照，8℃預(yù)貯也明顯降低了果實褐變指數(shù)，P-MCP處理組褐變指數(shù)較低，說明1-MCP結(jié)合預(yù)貯處理能夠明顯抑制果實冷藏褐變。

2.6 1-MCP和預(yù)貯對桃果實腐爛指數(shù)的影響

圖6 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃果實腐爛指數(shù)的影響Fig.6 Effect of 1-MCP and prestorage on decay index of honey peach fruits

蜜桃果實的腐爛指數(shù)隨貯藏期的延長逐漸增加（圖6），0℃恒溫貯藏的果實較8℃預(yù)貯的果實腐爛指數(shù)低，進一步證明預(yù)貯促進了果實后熟；1-MCP處理顯著抑制了果實腐爛指數(shù)，對提高果實貯藏效果作用明顯。

2.7 1-MCP和預(yù)貯對桃果實褐變度和總酚含量的影響

貯藏過程中蜜桃果實的褐變度隨貯藏期的延長逐漸上升。1-MCP和預(yù)貯處理果實的褐變度明顯低于對照果實；二者結(jié)合處理（P-MCP組）對果實褐變度的抑制作用效果最佳（圖7）。

圖7 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃果實褐變度的影響Fig.7 Effect of 1-MCP and prestorage on browning degree of honey peach fruits

冷藏期間果實酚類物質(zhì)含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。1-MCP和預(yù)貯處理明顯降低了果實酚類物質(zhì)下降速率（圖8）。貯藏期間果實酚類物質(zhì)含量與果實褐變度之間的相關(guān)系數(shù)為r=－0.794，呈現(xiàn)極顯著的負相關(guān)關(guān)系（r0.01=0.549），可見果實的褐變與果實中酚類物質(zhì)的代謝密切相關(guān)。

圖8 1-MCP和預(yù)貯對蜜桃果實總酚含量的影響Fig.8 Effect of 1-MCP and prestorage on total phenolic content of honey peach fruits

3 討論與結(jié)論

1-MCP作為一種乙烯受體抑制劑，能不可逆的與乙烯受體相結(jié)合，從而抑制其與乙烯的正常結(jié)合、阻斷了乙烯反饋調(diào)節(jié)的生物合成，進而達到延緩果蔬成熟和衰老的效果。實驗結(jié)果表明，1-MCP處理能明顯抑制深州蜜桃在冷藏期間的乙烯釋放速率和呼吸強度、延緩果實硬度和可溶性固形物含量的下降，明顯抑制果實褐變和腐爛，1-MCP在其他桃品種上也有類似的效果[2-4,7-8,12,16-17]，但1-MCP對呼吸和乙烯的作用效果因品種不同也不盡相同，本實驗中1-MCP處理不僅抑制了呼吸和乙烯釋放強度，而且推遲了高峰到來時期，說明不同的桃品種對1-MCP的敏感性不同，其抑制效果存在差異。

桃屬于冷敏型果實，低溫貯藏極易發(fā)生冷害[18-19]，果肉褐變嚴重。前人采用常溫預(yù)貯處理能夠延緩桃果實在隨后的低溫貯藏過程中冷害的產(chǎn)生[20-21]，但由于常溫處理顯著促進了果實的后熟軟化，導(dǎo)致果實的商品性能嚴重下降，失去應(yīng)用價值。本研究采用在8℃條件下經(jīng)過5 d冷鍛煉，然后再在0℃冷藏的預(yù)貯模式，結(jié)果表明，深州蜜桃在預(yù)貯模式下顯著降低了酚類物質(zhì)代謝速率，抑制了果實褐變發(fā)生，結(jié)合1-MCP處理能夠保持一定的果實硬度和可溶性固形物含量，出庫后能夠正常后熟軟化，在預(yù)防冷害的同時，較好地保持了深州蜜桃的品質(zhì)。這與前人的研究報道[22-25]相一致。

綜上所述，1-MCP處理有效抑制了深州蜜桃果實的呼吸強度和乙烯釋放速率，而且推遲了峰值出現(xiàn)時間。1-MCP處理延緩了果實的軟化，抑制了可溶性固形物含量上升，減輕了果實腐爛。1-MCP結(jié)合8℃、5 d預(yù)貯處理顯著降低了桃果實酚類物質(zhì)代謝速率，抑制了褐變發(fā)生，可以有效預(yù)防低溫冷害，延長保鮮期。

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