1-MCP和1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄采后常溫貯藏生理品質(zhì)影響的比較*

程宏雪，董萍，3，王月華，馮敘橋

1(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，遼寧 沈陽，110866)2(渤海大學(xué) 食品科學(xué)研究院，遼寧錦州，121013)

3(遼寧新大地食品飲料有限公司，遼寧沈陽，110168)

櫻桃番茄是茄科番茄屬中1年草本植物，果實(shí)呈圓球形似櫻桃，酸甜可口，且含有豐富的礦物質(zhì)與維生素，近年發(fā)現(xiàn)櫻桃番茄中含有谷胱甘肽，具有降血壓、降膽固醇和保健的作用［1］。櫻桃番茄屬于典型的呼吸躍變型果實(shí)，采后很容易腐爛變質(zhì)，貯藏期較短［2］。1-MCP(1-methylcyclopropene，1-甲基環(huán)丙烯)是一種有效的乙烯效應(yīng)抑制劑，能抑制果實(shí)采后乙烯的釋放，可有效保證葡萄［3］、番茄［4］和蟠桃［5］等采后品質(zhì)，延緩果實(shí)衰老。Sisler等［6-8］的研究表明，1-MCP的8種結(jié)構(gòu)相似物對(duì)抑制乙烯的釋放亦有一定作用，即1-ECP(1-ethylcyclopropene，1-乙基環(huán)丙烯)、1-PCP(1-propylcyclopropene，1-丙烯環(huán)丙烯)、1-BCP(1-butylcyclopene，1-丁基環(huán)丙烯)、1-PentCP(1-pentylcyclopropene，1-戊基環(huán)丙烯)、1-HCP(1-hexylcyclopropene，1-己基環(huán)丙烯)、1-HeptCP(1-heptylcyclopropene，1-庚基環(huán)丙烯)、1-OCP(1-octylcyclopropene，1-辛基環(huán)丙烯)和1-DCP(1-decatylcyclopropene，1-癸基環(huán)丙烯)，它們分別是環(huán)丙烯的C1位上具有2～10個(gè)碳支鏈的結(jié)構(gòu)類似物，故被稱為環(huán)丙烯類乙烯效應(yīng)抑制劑。其中1-PentCP是具有5個(gè)碳原子支鏈的1-MCP 結(jié)構(gòu)相似物，在番茄［9］、蘋果［10］和芒果［11］上均有較好的保鮮效果。在呼吸躍變型果實(shí)躍變高峰出現(xiàn)之前，增加環(huán)丙烯類乙烯抑制劑的處理次數(shù)，更利于保持果實(shí)的生理品質(zhì)，目前已有研究表明，1-MCP二次處理對(duì)獼猴桃和番木瓜有較好的保鮮效果［12-13］。本試驗(yàn)以變色期櫻桃番茄為原料，研究1-MCP和1-PentCP處理對(duì)常溫貯藏下果實(shí)生理和品質(zhì)的影響，并對(duì)其一次和二次處理的效果進(jìn)行比較。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

櫻桃番茄 (Lycopersiconesculentum var.cerasiforme)，采于沈陽于洪區(qū)水果蔬菜大棚，品種為“粉娘”，采摘當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選成熟度與大小均一致，無病害蟲害的果實(shí)應(yīng)用于試驗(yàn)。

1-MCP粉劑，由中國農(nóng)科院果樹所提供，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.4%。1-PentCP參照 Al Dulayymi［14］的方法，于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院實(shí)驗(yàn)室合成，合成后樣品被分裝成0.5 mL的小包裝，置于-80℃超低溫冰箱中保存?zhèn)溆?，使用前用乙醚稀釋?0 mL。

JB-2型恒溫磁力攪拌器，常州博遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)分析儀器廠;RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠;GY-1型硬度計(jì)，東莞市塘廈精工儀器廠;UV-2000型紫外可見分光光度計(jì)，上海尼龍克儀器有限公司;HH-4型恒溫水浴鍋，國華電器有限公司。FA2004型電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;AP-01P型真空泵，天津奧特塞恩斯儀器有限公司;SHP-2500型低溫生化培養(yǎng)箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 處理方法

將挑選出的果實(shí)隨機(jī)分為5組，每組約為80個(gè)果，分別放入0.125 m3的塑料帳子內(nèi)，并在室溫下進(jìn)行以下處理:

1-MCP處理。參照孫希生［15］的方法，稱取一定量的1-MCP粉劑，按1∶16的質(zhì)量比加入40℃溫水，置于塑料帳內(nèi)，使1-MCP的釋放濃度為1 μL/L。

1-PentCP處理。取一定體積的1-PentCP的乙醚溶液滴于濾紙上，置于塑料帳內(nèi)，使1-PentCP的釋放濃度為 1 μL/L。

對(duì)照。果實(shí)不進(jìn)行任何處理，密封于塑料帳內(nèi)。

各處理在20℃下密封18h后，裝入0.02 mm的PE果蔬專用保鮮袋(國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程研究中心)，于常溫［(20±2)℃］下貯藏，于貯藏的第3天對(duì)部分處理過的果實(shí)進(jìn)行二次處理，處理方法同上。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 硬度

采用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)進(jìn)行測定，每次取3個(gè)果實(shí)進(jìn)行測定，每個(gè)果實(shí)取3個(gè)位置測定，取平均值。

1.3.2 呼吸強(qiáng)度

參照馮雙慶［16］方法。

1.3.3 VC含量測定

2，6-二氯酚靛酚滴定法［17］。

1.3.4 MDA含量測定

硫代巴比妥酸比色法［18］。

1.3.5 細(xì)胞膜相對(duì)滲透率測定

參照曹建康［17］的方法。

1.3.6 POD活性測定

采用愈創(chuàng)木酚法［17］。

1.3.7 番茄紅素含量測定

參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14215-2008方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

本試驗(yàn)中所有數(shù)據(jù)均為鮮重狀態(tài)下測得，采用Origin 75進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與作圖，用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件，采用t檢驗(yàn)方法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP與1-PentCP處理對(duì)櫻桃番茄硬度的影響

硬度是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)［19］。由圖1可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，櫻桃番茄果實(shí)硬度均呈下降趨勢，對(duì)照組果實(shí)硬度下降較快，經(jīng)過1-MCP與1-PentCP處理的果實(shí)硬度下降緩慢，其中1-MCP二次效果最好，其次為1-PentCP二次處理，且兩者二次處理效果均優(yōu)于一次處理。貯藏前6 d，處理組果實(shí)硬度雖高于對(duì)照組，但效果不顯著，從貯藏第9天開始，1-MCP與1-PentCP二次處理的果實(shí)硬度勻顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)。表明處理組果實(shí)軟化均有效延緩，二次處理更利于保持櫻桃番茄貯藏期間硬度。

圖1 1-MCP與1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄硬度的影響Fig.1 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on firmness of cherry tomato

2.2 1-MCP與1-PentCP處理對(duì)櫻桃番茄Vc含量的影響

Vc是衡量水果營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，亦以Vc含量的損失來評(píng)價(jià)果實(shí)的品質(zhì)，且櫻桃番茄中Vc含量比普通番茄含量更高［20］。

圖2顯示可知，Vc含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，對(duì)照組與1-PentCP處理組在貯藏第6天含量最高，含量值高于1-MCP處理組;而1-MCP處理組在第9天含量達(dá)到高峰，其中二次處理組與一次處理組Vc含量分別為32.98 mg/100 g和31.78 mg/100 g，顯著高于對(duì)照組20.13 mg/100 g(P＜0.05)，表明1-MCP二次處理更能保持果實(shí)中Vc含量。在貯藏后期，1-PentCP二次處理組與一次處理組果實(shí)的Vc含量均高于對(duì)照組，且二次處理好于一次處理。

圖2 1-MCP與1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄Vc含量的影響Fig.2 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on Vc content of cherry tomato

2.3 1-MCP與1-PentCP處理對(duì)櫻桃番茄番茄紅素含量的影響

番茄紅素是存在于番茄中的一種天然色素，具有較強(qiáng)的抗氧化性，其抗氧化能力勝過VE與類胡蘿卜素，可作為衡量櫻桃番茄品質(zhì)的重要指標(biāo)［21］。由圖3可知，貯藏過程中櫻桃番茄中番茄紅素含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，貯藏9 d后，對(duì)照組果實(shí)中番茄紅素含量下降迅速，4個(gè)處理組均在貯藏15 d后出現(xiàn)下降現(xiàn)象，但下降速度緩慢。第9天后1-MCP和1-PentCP二次處理效果顯著好于對(duì)照組 (P＜0.05)，且1-PentCP二次處理組果實(shí)中番茄紅素含量高于1-MCP一次處理組，而1-PentCP一次處理效果不佳。由此可知，1-MCP與1-PentCP處理對(duì)維持櫻桃番茄中番茄紅素含量具有一定的作用。

圖3 1-MCP與1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄番茄紅素含量的影響Fig.3 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on lycopene content of cherry tomato

2.4 1-MCP與1-PentCP處理對(duì)櫻桃番茄呼吸強(qiáng)度的影響

櫻桃番茄屬于呼吸躍變型果實(shí)。由圖4可知，采后的櫻桃番茄呼吸呈現(xiàn)先下降，再上升，最后緩慢下降的一個(gè)趨勢。對(duì)照組在第9天時(shí)達(dá)到呼吸高峰為13.0 mg/(g·h)，1-MCP處理組呼吸高峰在第12天出現(xiàn)，一次處理的呼吸強(qiáng)度為11.5 mg/(g·h)，二次處理的為10.0 mg/(g·h)，二次處理差異顯著(P＜0.05);1-PentCP二次處理組在整個(gè)貯藏過程中，與對(duì)照組相比，呈現(xiàn)出較低的呼吸強(qiáng)度值，且沒有出現(xiàn)明顯的呼吸高峰，貯藏第9天后，1-PentCP一次處理組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度保持在較低水平?？梢?，1-MCP與1-PentCP二次處理能夠降低果實(shí)采后呼吸強(qiáng)度，推遲呼吸高峰的出現(xiàn)時(shí)間。

圖4 1-MCP與1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄呼吸強(qiáng)度的影響Fig.4 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on respiration intensity of cherry tomato

2.5 1-MCP與1-PentCP處理對(duì)櫻桃番茄中MDA含量的影響

MDA是植物衰老進(jìn)程中膜脂過氧化重要產(chǎn)物之一，導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加，對(duì)果實(shí)細(xì)胞造成一定傷害，因此可用MDA來評(píng)價(jià)細(xì)胞膜系統(tǒng)受傷害程度［22］。由圖5可知，在整個(gè)貯藏過程中各組果實(shí)中MDA含量均呈上升趨勢，其中對(duì)照組上升較快，1-MCP二次處理組果實(shí)的MDA含量顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，1-MCP一次與1-PentCP二次處理組效果次之，兩者作用效果無顯著差異，但MDA含量大致為對(duì)照組的75%?？梢?-MCP處理組與1-PentCP二次處理組能較好的抑制果實(shí)中MDA含量的增加，二次處理效果均優(yōu)于一次處理。

圖5 1-MCP與1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄MDA含量的影響Fig.5 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on MDA content of cherry tomato

2.6 1-MCP與1-PentCP處理對(duì)櫻桃番茄細(xì)胞膜相對(duì)滲透率的影響

果蔬在衰老過程中細(xì)胞膜功能活性下降，細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，通過測定組織浸提液的電導(dǎo)率，反映果實(shí)細(xì)胞膜受到傷害的程度［17］。由圖6可知，在整個(gè)貯藏過程中各組果實(shí)的細(xì)胞膜通透性均呈現(xiàn)上升趨勢，處理組的上升速度緩慢，其中1-MCP二次處理的細(xì)胞膜滲透性顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，1-PentCP二次處理次之;貯藏前6 d，1-PentCP一次處理組細(xì)胞膜透性明顯低于對(duì)照組，貯藏第12天時(shí)二次處理組滲透率低于對(duì)照組11.14%;可見，4個(gè)處理組均能降低果實(shí)細(xì)胞膜透性，二次處理效果更佳，利于保證櫻桃番茄采后品質(zhì)。

圖6 1-MCP與1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄細(xì)胞膜相對(duì)滲透率的影響Fig.6 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on relative permeability of cell membranes of cherry tomato

2.7 1-MCP與1-PentCP處理對(duì)櫻桃番茄POD活性的影響

POD催化H2O2氧化酚類物質(zhì)產(chǎn)生醌類化合物，POD與果蔬采后許多生理生化過程有密切關(guān)系，一般認(rèn)為隨著果實(shí)采后的成熟衰老，POD活性隨之上升［23］。由圖7可知，在整個(gè)貯藏過程中，各組果實(shí)的POD活性前期主要呈上升趨勢，后期有所下降。1-MCP一次、二次處理組與1-PentCP二次處理組均推遲了POD活性高峰的出現(xiàn)。貯藏第12天時(shí)，對(duì)照組果實(shí)中POD活性達(dá)到高峰7.23ΔOD470/(min·g)，而1-MCP二次處理組活性值為5.34ΔOD470/(min·g)，1-PentCP二次處理組活性值為6.08ΔOD470/(min·g);在貯藏6 d后，1-MCP二次處理組果實(shí)POD活性值顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)?？梢姸翁幚砟茌^好的使POD活性維持在較低水平，延緩櫻桃番茄采后品質(zhì)的下降。

圖7 1-MCP與1-PentCP二次處理對(duì)櫻桃番茄POD活性的影響Fig.7 Effect of treatment with 1-MCP or 1-PentCP on POD activity of cherry tomato

3 討論

櫻桃番茄屬于典型的呼吸躍變型果實(shí)，采后仍具有比較旺盛的生命力，釋放大量乙烯，有明顯的呼吸高峰，在貯藏期間極易出現(xiàn)腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失［24］。1-PentCP是1-MCP的結(jié)構(gòu)類似物，作為環(huán)丙烯類乙烯抑制劑兩者具有相似的作用機(jī)理，即通過競爭性與乙烯受體結(jié)合，從而影響到受體與乙烯的正常結(jié)合，進(jìn)而使乙烯不能完成正常的生理效應(yīng)，達(dá)到延緩呼吸躍變型果實(shí)成熟衰老的效果［6］。環(huán)丙烯類乙烯抑制劑的處理效果與處理次數(shù)有關(guān)，而且隨著貯藏時(shí)間的增加，其保鮮作用逐漸降低［25］，故本試驗(yàn)采用二次處理的辦法，探究在貯藏初期進(jìn)行二次處理對(duì)櫻桃番茄貯藏品質(zhì)的影響。Feng［6，26］等研究表明，環(huán)丙烯類抑制劑競爭乙烯受體結(jié)合位點(diǎn)與化合物本身的分子質(zhì)量和C1位上碳鏈長短有關(guān)，進(jìn)而影響對(duì)乙烯的抑制作用，付琳［27］等人比較了1-MCP，1-PentCP和1-OCP對(duì)番茄后熟衰老的影響，結(jié)果表明支鏈長度越大，保鮮效果越不好，本實(shí)驗(yàn)亦得出了相似結(jié)論，即1-PentCP一次處理效果稍遜于1-MCP一次處理，但1-PentCP二次處理效果整體優(yōu)于1-MCP一次處理，由此可知，增加處理次數(shù)可彌補(bǔ)因化合物自身結(jié)構(gòu)差異而造成處理效果的不佳。

4 結(jié)論

研究表明，在處理濃度均為1 μL/L時(shí)，二次處理的效果普遍好于一次處理組，其中以1-MCP二次處理效果最顯著。處理組均有效地保證了果實(shí)硬度，維持Vc和番茄紅素的含量，減弱了呼吸強(qiáng)度并降低POD活性。綜上所述，較1-MCP和1-PentCP一次處理，二次處理對(duì)維持櫻桃番茄的品質(zhì)效果更明顯，陳金?。?2］等亦得出相似的結(jié)果，且研究表明對(duì)于二次處理，較適宜的時(shí)間為12～24 h?？梢?-MCP與1-PentCP二次處理有望應(yīng)用到櫻桃番茄的貯藏保鮮中，但處理濃度、2次處理的熏蒸時(shí)間以及何時(shí)進(jìn)行二次處理的選擇有待進(jìn)一步優(yōu)化。

［1］ 黃麗華，李蕓瑛.櫻桃番茄果實(shí)營養(yǎng)成分分析［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21(10):91-92.

［2］ 楊紹蘭，張新富，郭春麗.1-MCP對(duì)櫻桃番茄采后貯藏特性的影響［J］.北方園藝，2009(3):219-221.

［3］ 李志文，張平，劉翔，等.1-MCP結(jié)合冰溫貯藏對(duì)葡萄采后品質(zhì)及相關(guān)生理代謝的調(diào)控［J］.食品科學(xué)，2011，32(20):300-306.

［4］ 陳金印，劉康.1-MCP處理對(duì)秋番茄果實(shí)采后生理及貯藏效果的影響 ［J］.食品科學(xué)，2008，29(10):598-603.

［5］ 李學(xué)文，韓江，藤康寧.1-MCP對(duì)蟠桃采后生理效應(yīng)的影響［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22(11):185-188.

［6］ Sisler E C，Serek M.Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level:recent development［J］.Physiological Plant，1997，100:577-582.

［7］ Feng X，Apelbaumn A，Sisler E C，et al.Control of ethylene activity in various plant systems by structural analogues of 1-methylcyclopropene［J］.Plant Growth Regulation，2004，22(42):29-38.

［8］ Sisler E C.The discovery and development of compounds counteracting ethylene at the receptor level［J］.Biotechnology Advanced，2006，24(4):357-367.

［9］ 程蕾，馬蓉，徐方旭，等.1-PentCP和1-MCP處理對(duì)番茄果實(shí)采后生理和品質(zhì)影響的比較［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2013，32(1):30-36.

［10］ 孫炳新，冷俊穎，付琳，等.1-MCP、1-PentCP和1-OCP對(duì)冷藏中蘋果代謝和貯藏特性的影響［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2012，38(11):202-206.

［11］ 孫炳新，何曉慧，孫海娟，等.不同濃度1-PentCP處理對(duì)芒果常溫貯藏生理品質(zhì)的影響［J］.食品工業(yè)科技，2013，34(12):300-304.

［12］ 陳金印，付永琦，劉康.1-MCP處理對(duì)美味獼猴桃果實(shí)采后生理生化變化的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29(6):940-947.

［13］ 王俊寧，鄧冬梅，李洪波，等.1-MCP二次處理對(duì)番木瓜采后生理生化及貯藏品質(zhì)的影響［J］.南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，42(7):719-723.

［14］ Apelbaumn A，Sisler E C，F(xiàn)eng X，et al.Assessment of the potency of 1-substituted cyclopropenes to counteract ethylene-induced processes in plants［J］.Plant Growth Regulation.2008，36(55):101-113.

［15］ 孫希生，王文輝，李志強(qiáng)，等.1-MCP對(duì)碭山酥梨保鮮效果的影響［J］.保鮮與加工，2001，21(6):14-17.

［16］ 馮雙慶，趙玉梅.果熟保鮮技術(shù)及常規(guī)測試方法［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2001.

［17］ 曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2007:46-47.

［18］ 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)［M］.北京:高等教育出版社，2005:164-167.

［19］ 鄭鐵松，李雪枝.不同濃度1-MCP對(duì)番茄保鮮效果的研究［J］.食品科學(xué)，2006，27(10):552-555.

［20］ 顏海燕.殼聚糖處理對(duì)櫻桃番茄及杏貯藏品質(zhì)及活性氧代謝的影響［D］.新疆:石河子大學(xué)，2010:1-15.

［21］ Mortensen A，Leif H，et al.Importance of carotenoid structure in radical-scavenging reactions ［J］.Agricultural Food Chemistry，1997，45:2 970-2 977.

［22］ 李江闊，張鵬，關(guān)筱歆，等.1-MCP結(jié)合ClO2處理對(duì)冰溫貯藏紅提葡萄生理品質(zhì)的影響［J］.食品科學(xué)，2012，33(22):302-307.

［23］ LI Fu-jun，ZHANG Xin-hua，SONG Bai-cheng，et al.Combined effects of 1-MCP and MAP on the fruit quality of pear(Pyurs bretschneideri Reld cv.Laiyang)during cold storage［J］.Scientia Horticulturae，2013，164(17):544-551.

［24］ 葉云，何英姿，呂鳴群，等.蔗糖基聚合物涂膜對(duì)櫻桃番茄保鮮效果的研究［J］.食品工業(yè)科技，2008，29(12):207-209.

［25］ 程順昌，徐方旭，付琳，等.環(huán)丙烯類乙烯效應(yīng)抑制劑二次處理對(duì)番茄乙烯生成及其基因表達(dá)的影響［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2013，32(5):474-480.

［26］ Goren R，F(xiàn)eng X，Apelbaumn A，et al.Effect of two structural analogues of 1-methylcyclopropene on ethylene-induced ripening of avocado fruits［C］.Fourth International Conference on Postharvest Science，Jerusalem，Israel，Acta Horticulturae，2000-03-26，553:163-166.

［27］ 付琳，程順昌，魏寶東，等.1-MCP及其結(jié)構(gòu)相似物處理對(duì)番茄采后貯藏效果的影響［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2012，38(1):195-198.