1-甲基環(huán)丙烯對無核黃皮貯藏品質和生理的影響

陳麗暉，黃雪梅，張昭其，黃水生

(1 肇慶學院 生命科學學院，廣東 肇慶526063;2 華南農業(yè)大學 園藝學院，廣東 廣州510642)

黃皮Clausena lansium 是廣東省著名的優(yōu)質特產水果之一，果實營養(yǎng)價值高，甜中帶酸，風味獨特，具有特殊香氣，并具有健脾開胃、生津解渴、化痰行氣等保健及藥用功效，是深受人們喜愛的夏令鮮食果品．但黃皮果實成熟期正值高溫潮濕季節(jié)，雖為非呼吸躍變型果實，但果皮薄而結構疏松，易受機械損傷和病菌侵害，采后鮮果在自然條件下2～3 d 即變軟腐爛［1-2］．黃皮難以貯運保鮮的生理特性嚴重制約了我國黃皮產業(yè)的發(fā)展．目前，有關采后黃皮果實貯藏保鮮方面的研究已有一定報道，如采收成熟度、殺菌劑和貯藏溫度［3-5］、熱處理［6-7］、MAP 包裝［8］、涂膜處理［9］等．1-甲基環(huán)丙烯(1-Methylcyclopropene，1-MCP)是近年來發(fā)現的一種新型乙烯受體抑制劑，通過阻斷乙烯與受體結合，抑制乙烯的產生和乙烯誘導的成熟與衰老進程，從而達到延緩果蔬貯藏壽命的效果．1-MCP 性質穩(wěn)定、使用劑量小，效果顯著，且安全無毒．近年來，1-MCP 在國內外已被廣泛應用于蘋果、梨、番荔枝、獼猴桃、番木瓜、芒果、菠蘿、枇杷、荔枝、番茄、辣椒、黃秋葵、西蘭花、綠蘆筍、卷心生菜等果蔬［10-26］采后保鮮技術的研究上．郁南無核黃皮是廣東省著名的特色水果，本試驗以郁南無核黃皮果實為材料，研究了1-MCP 對無核黃皮采后保鮮品質和生理變化的影響，為我國南方特產水果保鮮技術提供理論依據．

1 材料與方法

1．1 材料與試驗設計

供試材料為大小一致、無病蟲害和機械損傷、成熟度為八成熟的郁南無核黃皮果實．采收當天運抵實驗室，果柄保留1～2 cm，以400 mg·L－1施保功殺菌劑溶液浸泡1 min 自然晾干．再分別經0.1 和1.0 μL·L－1的1-MCP 熏蒸處理24 h，以未經1-MCP 處理的無核黃皮為對照(CK)，以0.03 mm PE 袋包裝，置常溫(25 ℃)條件下貯藏．每袋500 g，每處理6 袋，袋口以橡皮筋盤扎2 圈，每2 天取樣1 次測定各生理數據．

1．2 果實呼吸速率和乙烯釋放速率的測定

參照季作梁等［27］的方法，每個重復隨機取黃皮果實100 g(約12 個果)，置于650 mL 密封罐中，室溫下密封3 h 后，用1 mL 小針筒取氣，日本島津GC-17A 型氣相色譜儀同時測定果實呼吸速率和乙烯釋放速率．其中，測定呼吸速率的氣相色譜工作條件:色譜柱為Molecular sieve 5A 和Porapak Q 并列柱，載氣為氦氣，柱溫60 ℃，熱導池檢測器溫度120 ℃，進樣口溫度100 ℃，載氣流速30 mL·min－1，電流40 A．以每千克鮮果每小時的CO2釋放量表示呼吸速率，單位為mg·kg－1·h－1．測定乙烯釋放速率的氣相色譜工作條件:火焰離子檢測器(FID)，色譜柱為Al2O3(60～80 目)填充柱，柱溫90 ℃，進樣器溫度100 ℃，載氣為N2，流速25 mL·min－1．以每千克鮮果每小時的乙烯釋放量表示乙烯釋放速率，單位為μL·kg－1·h－1．每處理設3 個重復．

1．3 好果率和可食率的評定

隨機抽取無核黃皮果實進行測定．以病斑小于果面積10%、無軟腐現象的果實作為好果的標準．好果率=好果數/總調查果數×100%．重復3 次．以外表完好、無病害，保持一定的酸度和甜度，無乙醇發(fā)酵味、苦味及其他異味作為可食果的標準．可食果率=可食果數/總調查果數×100%．重復3 次．

1．4 果實硬度的測定

每個重復隨機抽取10 個果實，用日產KM 型果實硬度計在果實赤道線附近測定．硬度計的針頭圓筒形，直徑5 mm，長度10 mm．重復3 次．

1．5 可滴定酸含量的測定

每個重復隨機抽取10 個果實，取果肉5 g 榨汁，采用酸堿中和滴定法測定可滴定酸含量，以檸檬酸的量換算百分含量［28］．

1．6 維生素C(VC)含量的測定

采用2，6－二氯靛酚鈉滴定法測定VC含量，每個重復隨機抽取10 個果實，取果肉5 g 榨汁，濾液以2 g·L－1草酸定容至50 mL，吸取10 mL 稀釋液用標定的2，6－二氯靛酚鈉滴定，以現微紅色且15 s 不褪色為滴定終點．以2 g·L－1的草酸溶液10 mL 作為空白進行滴定．以上測定均重復3 次．

1．7 果皮抗氧化酶SOD 和POD 活性的測定

參照黃雪梅等［29］的方法．每個重復隨機抽取10個果實，取果皮1.00 g，液氮磨碎，加入預冷的0.05 mol·L－1、pH7.8 的磷酸緩沖液(PBS)5.0 mL 和2 g·L－1的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)勻漿．4 ℃條件下16 000 r·min－1離心15 min，上清液為粗酶提取液．測定SOD 活性的3 mL 反應液包括:130 mmol·L－1的甲硫氨酸0.3 mL，750 μmol·L－1的硝基四氮唑藍(NBT)0.3 mL，100 μmol·L－1的EDTA-Na20.3 mL，20 μmol·L－1的核黃素0.3 mL，pH7.8 的PBS 1.75 mL 和粗酶提取液50 μL．以緩沖液代替酶液照光為最大值，不照光為空白，各管置于4 000 lx 下照光20 min，測定D560nm，以抑制光氧化還原50%為1 個酶活力單位(U)，酶的活性以U·g－1表示，重復3 次．測定POD 活性的3 mL 反應液包括愈創(chuàng)木酚(體積分數為4.0%過飽和)0.1 mL、H2O2(體積分數0.46%)0.1 mL，PBS 2.75 mL 和酶粗提取液50 μL，測定D470nm，以D470nm每分鐘增加0.01 為1 個酶活性單位(U)，重復3 次．

1．8 果皮丙二醛含量和膜透性的測定

取上述提取的上清液1 mL 于刻度試管中，加入3 mL 硫代巴比妥酸，記下刻度，置沸水浴中反應30 min，取出冰水冷卻，用雙蒸水補足至4 mL，4 000 r·min－1離心20 min，以5 g·L－1的硫代巴比妥酸溶液為 空 白，分 別 測 定D532nm和D600nm．用ΔD=(D532nm-D600nm)/155 計算丙二醛含量．重復3 次．

每個重復隨機抽取10 個果實，用直徑10 mm 的打孔器打取果皮圓片20 個，蒸餾水清洗3 次后用濾紙吸干，放入50 mL 具塞試管，加入蒸餾水25 mL，室溫(25～30 ℃)靜置30 min，以DDS-11A 型電導率儀測定浸出液的電導率．隨后再將果皮及浸出液回流煮沸30 min，測定果皮全滲電導率．以浸出液電導率占全滲電導率的百分率表示膜透性大小，重復3 次．

2 結果與分析

2．1 1-MCP 對無核黃皮呼吸速率和乙烯釋放速率的影響

對照黃皮果實在常溫貯藏過程中呼吸速率緩慢直線上升，貯藏10 d 時增加了1.2 倍．乙烯釋放速率4 d 后開始明顯上升，第8 天出現乙烯峰，約增加1.6倍，第10 天回落到初始水平．0.1 和1.0 μL·L－11-MCP處理與對照相比，在貯藏4～8 d 時均減緩了呼吸速率的上升，并有效地控制了乙烯釋放速率，使常溫貯藏過程中不出現乙烯峰，乙烯釋放速率保持低水平，2 個體積分數的1-MCP 處理效果相近(圖1)．

圖1 1-MCP 處理對無核黃皮常溫貯藏下呼吸速率和乙烯釋放速率的影響Fig．1 Effects of 1-MCP on respiration rate and ethylene production of seedless wampee fruits during the storage at 25 ℃

2．2 1-MCP 對無核黃皮好果率和可食率的影響

無核黃皮果實用PE 袋包裝，在常溫貯藏過程中逐步自然成熟和腐爛，第10 天時好果率為62.7%，可食率僅為20.5%，且風味差或有異味．2 種體積分數的1-MCP 不同程度地提高好果率和可食率，但僅1.0 μL·L－1的1-MCP 處理的效果較好，與對照差異顯著(表1)．

表1 1-MCP 處理對無核黃皮常溫貯藏10 d 的好果率和可食率的影響1)Tab．1 Effects of 1-MCP on the good fruit rate and the edible rate of seedless wampee fruits after 10 days of storage at 25 ℃

2．3 1-MCP 對無核黃皮硬度的影響

對照黃皮果實常溫貯藏10 d 后果實硬度明顯下降，果實明顯軟化．0.1 和1 .0 μL·L－11-MCP 處理均延緩了硬度下降，1.0 μL·L－11-MCP 處理的效果略好于0.1 μL·L－1處理(圖2)．

圖2 1-MCP 處理對無核黃皮常溫貯藏下果實硬度的影響Fig．2 Effects of 1-MCP on fruit firmness of seedless wampee fruits during the storage at 25 ℃

2．4 1-MCP 對無核黃皮果肉可滴定酸和VC 的影響

黃皮果實在常溫貯藏過程中果肉的可滴定酸大幅度下降．0.1 和1.0 μL·L－11-MCP 處理均延緩了果肉可滴定酸的下降，以1.0 μL·L－1處理較明顯(圖3A)．在常溫放置過程中，對照黃皮果實隨著成熟衰老果肉VC含量緩慢升高，6 d 后下降，8～10 d處于低水平．1-MCP 推遲了果肉VC含量的上升和下降，到8 d 后，1-MCP 處理果實的VC含量均高于對照果實，其中第8 天1.0 μL·L－11-MCP 處理的VC含量明顯高于0.1 μL·L－1處理，但到了第10 天，所有果實的VC水平比較接近(圖3B)．結果表明1-MCP 處理在一定程度上延緩了可滴定酸和VC含量的下降，1.0 μL·L－11-MCP 的處理效果較明顯．

圖3 1-MCP 處理對無核黃皮常溫貯藏過程中可滴定酸和VC 含量的影響Fig．3 Effects of 1-MCP on titratable acidity and vitamin C contents of seedless wampee fruits during the storage at 25℃

2．5 1-MCP 對無核黃皮SOD 和POD 活性的影響

對照黃皮果實在常溫貯藏過程中果皮SOD 活性在第2 天先上升然后逐步下降，第8 天后低于試驗開始時(第0 天)的水平．1-MCP 處理延緩了SOD 活性的上升和下降幅度，從第4 天開始活性明顯高于對照，其中，1.0 μL·L－11-MCP 處理的SOD 活性略高于0.1 μL·L－11-MCP 處理(圖4A)．對照黃皮果實在常溫放置過程中果皮POD 活性在第2 天先略上升，然后急劇下降，第10 天活性接近0．而1-MCP 處理均導致POD 活性在第2 天明顯下降，然后明顯回升，雖然之后又下降但明顯高于對照的活性(圖4B)．且1.0 μL·L－1處理的POD 活性明顯高于0.1 μL·L－1處理．結果表明1-MCP 處理在一定程度上提高了SOD 和POD 活性，1.0 μL·L－1的1-MCP 處理效果較明顯．

2．6 1-MCP 對無核黃皮丙二醛和相對電導率的影響

對照黃皮果實在常溫貯藏過程中果皮丙二醛和相對電導率基本都不斷上升，直到第6 或8 天達最高值，之后維持在高水平上(圖 5)．0.1 和1.0 μL·L－1的1-MCP 處理均有效地延緩了丙二醛和相對電導率的增加，2 個體積分數處理的效果較接近(圖5)．

圖4 1-MCP 處理對無核黃皮常溫貯藏過程中SOD 和POD活性的影響Fig．4 Effects of 1-MCP on SOD and POD activities in seedless wampee fruits during the storage at 25 ℃

圖5 1-MCP 處理對無核黃皮常溫貯藏過程中果皮丙二醛和相對電導率的影響Fig．5 Effects of 1-MCP on malondialdehyde and relative electrical conductivity of seedless wampee fruits during the storage at 25 ℃

3 討論

1-MCP 作為1 種高效果蔬保鮮劑，近十年來在果蔬的貯藏保鮮中得到了廣泛應用．研究表明，1-MCP 不但對呼吸躍變型果實如蘋果［10］、番荔枝［12］、番木瓜［15］、芒果［16］、番茄［20］等的保鮮效果顯著，對非呼吸躍變型果實如菠蘿［17］、枇杷［18］、荔枝［19］、黃秋葵［23］等的保鮮也取得顯著效果．

果實的呼吸類型通常被劃分為躍變型和非躍變型2 種，無核黃皮果實曾經被認為是非躍變型果實［1］．而按照日本學者田巖的分類，果實的呼吸作用分為3 種類型，躍變現象顯著的稱作躍變型(又稱為一時上升型)，如香蕉、芒果、鱷梨、西洋梨、番茄、蘋果等;沒有躍變現象的稱作非躍變型(又稱為漸減型)，如柑橘類等;隨著果實成熟，呼吸量繼續(xù)增加的稱作后期上升型，如柿子、草莓、桃等［30-31］．即通常被稱作非躍變型的果實又可分為呼吸漸減型和呼吸后期上升型．研究表明，大久保桃在常溫貯藏8 d 中出現乙烯峰，呼吸速率持續(xù)增加，其呼吸類型不屬于躍變型果實，應屬于呼吸后期上升型果實［32］．棗的呼吸類型甚至有3 種類型:冬棗和脆棗有明顯的呼吸峰出現，屬呼吸躍變型;帥棗、木棗和金絲棗的呼吸逐漸減少，與呼吸漸減型相似;而梨棗的呼吸緩慢升高，與呼吸后期上升型相似［33］．本研究測定了八成熟無核黃皮果實采后常溫貯放10 d 過程中的呼吸速率和乙烯釋放速率，結果發(fā)現，雖然在第8 天出現乙烯高峰，但呼吸速率從貯藏開始持續(xù)增加直到第10 天成熟腐爛，期間并未出現明顯的呼吸高峰．曲紅霞等［1］也檢測到，九成熟的大雞心、小雞心和圓黃皮3個品種在常溫貯放第4 或6 天出現乙烯高峰，但呼吸速率在第4 天后增加直到第6 天成熟腐爛．因此，黃皮果實的呼吸類型具有典型的呼吸后期上升型果實的特征．

本研究結果表明，1-MCP 處理對無核黃皮常溫貯藏保鮮有一定的效果．0.1 和1.0 μL·L－1的1-MCP 處理均可有效抑制無核黃皮乙烯的產生，果實不出現乙烯峰;1-MCP 處理與對照相比也能降低貯藏中期至后期的呼吸速率，但不能阻止無核黃皮在貯藏過程中呼吸速率持續(xù)上升的趨勢，只是減緩了貯藏中、后期呼吸速率的上升，在貯藏末期仍檢測到很高的呼吸速率．1-MCP 處理還可有效地延緩抗氧化系統SOD 和POD 酶活性的下降或提高酶活性，減緩細胞膜透性的增加和膜脂過氧化產物丙二醛的增加，從而延緩了果實的成熟衰老，延緩了果實的硬度以及可滴定酸和VC含量等品質指標的下降，保持了較高的好果率和可食率．其中，以1.0 μL·L－1的1-MCP 處理效果較好．1-MCP 處理可推遲西洋梨乙烯峰和呼吸峰的出現時間，峰值也有所降低，同時延緩果肉POD、SOD 和CAT 活性變化，使其顯著高于對照，有效地延緩了西洋梨的后熟衰老［34］．1-MCP 處理可明顯推遲蘋果梨硬度的下降，減緩可溶性固形物下降，維持較高的可滴定酸含量，提高保鮮效果［35］．因此，1-MCP 對具有呼吸后期上升型特征的黃皮果實的生理效應與呼吸躍變型的西洋梨、蘋果梨的明顯不同之處是，1-MCP 處理可完全抑制無核黃皮的乙烯峰產生，其他生理反應與呼吸躍變型果實比較相似．

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