逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)李果冷害及品質(zhì)影響

魏寶東,周 爽,郝 義

(1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110866;2.遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所,遼寧營(yíng)口 115009)

逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)李果冷害及品質(zhì)影響

魏寶東1,周 爽1,郝 義2,*

(1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110866;2.遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所,遼寧營(yíng)口 115009)

為延緩李果采后衰老和減輕低溫冷害,以安格諾李為試材,采用3種逐步降溫程序并與1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)結(jié)合處理李果,測(cè)定其在貯藏期間各指標(biāo)變化。結(jié)果表明:對(duì)照果在貯藏前期品質(zhì)較好,貯藏45 d時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛(malondialdehyde,MDA)和游離脯氨酸含量明顯增加,冷害指數(shù)上升,此時(shí)發(fā)生冷害;逐步降溫處理果在貯藏前期硬度下降和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗較快,后期相對(duì)電導(dǎo)率、脯氨酸和MDA含量上升緩慢,冷害指數(shù)低,同時(shí)硬度、還原糖、VC、可滴定酸(titratable acid,TA)和可溶性固形物含量(soluable solid content,SSC)下降緩慢;逐步降溫結(jié)合1-MCP保持貯藏前期李果硬度、VC、TA含量在較高水平,同時(shí)緩解后期電導(dǎo)率、脯氨酸及MDA的增加,顯著降低冷害指數(shù)。說(shuō)明逐步降溫促進(jìn)果實(shí)后熟,但可有效減輕冷害,保持李果的長(zhǎng)期貯藏品質(zhì),逐步降溫與1-MCP結(jié)合可抑制后熟,同時(shí)更好地減輕冷害,提升李果貯藏品質(zhì),綜合分析以20h-t效果最好。

“安格諾”李,逐步降溫,1-甲基環(huán)丙烯,冷害

安格諾李果外觀艷麗,風(fēng)味獨(dú)特且營(yíng)養(yǎng)豐富,深受消費(fèi)者青睞。由于其成熟時(shí)溫度高,采后易腐爛,耐貯性差。低溫可延緩果實(shí)后熟,延長(zhǎng)貯藏期,但李果長(zhǎng)期貯藏在7 ℃以下易發(fā)生冷害[1],降低果實(shí)商品價(jià)值。目前減輕冷害的方法主要有鈣[2]、自由基清除劑和抗氧化劑[3]、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[4]、茉莉酸甲酯[5]等化學(xué)物質(zhì)處理,氣調(diào)貯藏[6]、冷激[7]、熱激[8]及變溫貯藏[9-10]等。逐步降溫是通過(guò)使果蔬逐漸適應(yīng)低溫環(huán)境來(lái)提高其抗冷性,此法在哈密瓜[11]、西葫蘆[12]、鴨梨[13]、橘[14]、枇杷[15]、獼猴桃[16]等的貯藏中均有應(yīng)用。

1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是一種高應(yīng)變分子,可憑借自身雙鍵與乙烯受體蛋白競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,阻礙乙烯信號(hào)分子的傳導(dǎo)與表達(dá),從而消除乙烯效應(yīng)[17]。它在延緩果實(shí)后熟[18-19]、保持貯藏品質(zhì)[20-21]、減輕冷害[22]方面都有積極作用。

有關(guān)逐步降溫與1-MCP結(jié)合對(duì)安格諾李果在貯藏保鮮方面的研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)逐步降溫程序?qū)罟M(jìn)行冷鍛煉,利用1-MCP延緩李果在降溫階段由溫度較高所致的后熟衰老,綜合研究二者結(jié)合對(duì)李果貯藏效果的影響,為李果長(zhǎng)期貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試安格諾李果 于2015年9月29日上午采自遼寧營(yíng)口市一管理良好的果園,挑選大小一致、色澤相近、八成熟、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的李果為實(shí)驗(yàn)所用,采摘當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,隨機(jī)抽取15個(gè)果測(cè)定初始值;1-MCP粉劑 有效成分3.3%,美國(guó)羅門(mén)哈斯公司;聚乙烯薄膜保鮮袋 國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程研究中心。

MIR-254-PC型低溫恒溫培養(yǎng)箱 日本松下;UV-2000型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海尤尼克儀器有限公司;CT3-10K型質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)Brook FIELD公司;DDS-11A型數(shù)顯電導(dǎo)率儀 上海雷磁創(chuàng)意儀器儀表有限公司;PAL-1型數(shù)顯糖度計(jì) 日本。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)處理 隨機(jī)抽取3箱李果,每箱約120個(gè),置于溫度為(0±0.5) ℃的冷庫(kù)中恒低溫貯藏;再隨機(jī)抽取18箱李果置于10 ℃下預(yù)冷,從中任選9箱李果在預(yù)冷同時(shí)進(jìn)行1-MCP熏蒸處理,方法為:將9箱果實(shí)全部平鋪于事先搭好的密閉帳子內(nèi),以濃度為0.75 μg/L的1-MCP熏蒸24 h(1-MCP熏蒸濃度根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定)。然后對(duì)所有預(yù)冷李果進(jìn)行逐步降溫:設(shè)置低溫恒溫培養(yǎng)箱為不同降溫模式,每種模式取經(jīng)1-MCP熏蒸和未經(jīng)1-MCP熏蒸的果實(shí)各3箱,分別以0.1 ℃/16 h、0.1 ℃/20 h、0.1 ℃/24 h的速率從10 ℃開(kāi)始對(duì)李果進(jìn)行降溫,溫度降為7 ℃后,再以1 ℃/24 h的速率降溫至0 ℃,于0 ℃恒溫貯藏。

本實(shí)驗(yàn)以恒低溫貯藏為對(duì)照(以CK標(biāo)記),將0.1 ℃/16h速率降溫模式下經(jīng)1-MCP熏蒸的李果和未經(jīng)1-MCP熏蒸的李果分別標(biāo)記為16h-t和16h-ck;0.1 ℃/20降溫速率下,經(jīng)1-MCP熏蒸的李果標(biāo)記為20h-t,未經(jīng)1-MCP熏蒸的果實(shí)標(biāo)記為20h-ck;0.1 ℃/24降溫速率下,經(jīng)1-MCP熏蒸的李果標(biāo)記為24h-t,未經(jīng)熏蒸的果實(shí)標(biāo)記為24h-ck。

所有實(shí)驗(yàn)李果均用0.04 mm厚聚乙烯薄膜保鮮袋折口封袋貯藏,每袋15個(gè)。貯藏過(guò)程(含逐步降溫)中,每15 d取樣一次,每箱隨機(jī)抽取1袋李果用以測(cè)定相關(guān)指標(biāo),每次測(cè)定重復(fù)3次。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.2.1 硬度 采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定,探針直徑2 mm,穿刺速度0.5 mm/s,穿刺距離6 mm,隨機(jī)選取6個(gè)果實(shí),自赤道線起沿最大直徑每120°取一測(cè)定點(diǎn)去皮測(cè)量其硬度,以三個(gè)測(cè)定點(diǎn)硬度的平均值為該果實(shí)硬度,單位為N。

1.2.2.2 還原糖含量 采用3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定[23],結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示。

1.2.2.3 抗壞血酸含量 2,6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定[23],以還原型抗壞血酸(VC)計(jì),單位:mg/100 g。

1.2.2.4 可滴定酸(titratable acid,TA) 采用NaOH滴定法測(cè)定[23],結(jié)果以蘋(píng)果酸計(jì)。

1.2.2.5 可溶性固形物(SSC) 利用數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定[23],單位以%計(jì)。

1.2.2.6 細(xì)胞膜透性 采用電導(dǎo)率儀測(cè)定[23],以外果層果肉圓片組織提取液的電導(dǎo)值和煮沸后圓片組織提取液的電導(dǎo)值之比表示。

1.2.2.7 丙二醛(MDA)含量 采用硫代巴比妥酸法測(cè)定[23],單位為μmol/g mF。

1.2.2.8 游離脯氨酸含量 參照曹建康等[23]的方法進(jìn)行。

1.2.2.9 冷害指數(shù) 將果實(shí)橫切,根據(jù)果面呈現(xiàn)的冷害斑面積分為4級(jí),0級(jí):無(wú)冷害;1級(jí):冷害斑面積<果面的1/10;2級(jí):冷害斑面積占果面的1/10～1/3;3級(jí):冷害斑面積占果面的1/3～2/3;4級(jí):冷害斑面積>果面的2/3。計(jì)算公式為:

冷害指數(shù)=∑(冷害果實(shí)數(shù)×冷害級(jí)值)/(果實(shí)總數(shù)×最高級(jí)值)

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS Statistics 17.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析,顯著(p<0.05);極顯著(p<0.01)。利用Origin 8.5 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李貯藏品質(zhì)的影響

表1 安格諾李在貯藏期間品質(zhì)變化

注:表1為在李果貯藏30、60、90 d時(shí)各指標(biāo)測(cè)定值;每次測(cè)定分別以各指標(biāo)最小測(cè)定值為基準(zhǔn),按由小到大次序依次進(jìn)行比較,含相同小寫(xiě)字母即為不顯著(p>0.05),字母不同為差異顯著(p<0.05)。

果實(shí)硬度是衡量果實(shí)成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo),它與還原糖、VC、TA、SSC含量等指標(biāo)一起反映了果實(shí)的品質(zhì)變化。由表1可知,貯藏30 d時(shí),各處理果的還原糖含量和SSC差異不顯著(p>0.05);單純逐步降溫處理的李果硬度、VC、TA含量顯著(p<0.05)低于CK;逐步降溫與1-MCP結(jié)合有效保持李果硬度在較高水平,與CK差異不顯著(p>0.05);16h-t、20h-t的VC含量顯著(p<0.05)高于單純逐步降溫處理,但仍顯著(p<0.05)低于CK;20h-t和24h-t的TA含量顯著(p<0.05)高于單純逐步降溫處理,與CK間差異不顯著(p>0.05)。

貯藏60 d時(shí),16h-t、20h-t、24h-t的果實(shí)硬度顯著高于CK,此時(shí)CK硬度仍顯著(p<0.05)高于單純逐步降溫;16h-t、20h-t的VC含量顯著(p<0.05)高于單純逐步降溫處理,24h-t效果不明顯;20h-ck有效減緩了TA含量的下降,與CK及16h-t、20h-t、24h-t間差異不顯著(p>0.05),但16h-ck、24h-ck效果不顯著;各處理間還原糖含量和SSC無(wú)顯著差異(p>0.05)。

貯藏90 d時(shí),16h-ck、20h-ck、24h-ck的各指標(biāo)含量均顯著(p<0.05)高于CK;16h-t、20h-t、24h-t的果實(shí)硬度和TA含量顯著高于16h-ck、20h-ck、24h-ck,其中以20h-t效果最好;20h-t的還原糖含量顯著(p<0.05)高于其他處理;16h-t、20h-t的VC含量顯著(p<0.05)高于各單純逐步降溫處理及24h-t,但兩者間差異不顯著(p>0.05);20h-t的SSC含量與24h-t差異不顯著(p>0.05)。

實(shí)驗(yàn)表明,逐步降溫處理在貯藏前期促進(jìn)了果實(shí)后熟,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失較快,但可減緩后期果實(shí)硬度及還原糖、VC、TA和SSC含量的下降,這與楊青珍[16]等的研究結(jié)果一致。1-MCP的使用延緩了李果在逐步降溫過(guò)程中硬度、VC和TA含量的下降,兩者結(jié)合進(jìn)一步提高了果實(shí)的耐貯藏性。

2.2 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李冷害的控制

2.2.1 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李細(xì)胞膜透性的影響 環(huán)境脅迫會(huì)使細(xì)胞膜完整性受損,導(dǎo)致膜透性增加和電解質(zhì)外滲,植物細(xì)胞膜透性可用相對(duì)電導(dǎo)率表示。由圖1可知,李果相對(duì)電導(dǎo)率在貯藏期間總體呈上升趨勢(shì)。CK的相對(duì)電導(dǎo)率在貯藏前期低于其他處理,貯藏45 d時(shí)明顯上升,結(jié)束時(shí)達(dá)68.26%;16h-ck、20h-ck、24h-ck的相對(duì)電導(dǎo)率在貯藏前期上升較快,但后期上升緩慢,貯藏結(jié)束時(shí)分別為61.16%、62.46%、63.17%,顯著(p<0.05)低于CK,但三者之間差異不顯著(p>0.05);逐步降溫與1-MCP結(jié)合減緩了貯藏前期相對(duì)電導(dǎo)率的上升,同時(shí)使后期電導(dǎo)率增長(zhǎng)緩慢,貯藏結(jié)束時(shí)16h-t、20h-t、24h-t的相對(duì)電導(dǎo)率分別為58.29%、55.17%、56.96%,與16h-ck、20h-ck、24h-ck間差異顯著(p<0.05),與CK之間差異極顯著(p<0.01)?？赡苁侵鸩浇禍剡^(guò)程中高溫促使果實(shí)后熟衰老,相對(duì)電導(dǎo)率值高于CK,但逐步降溫減緩貯藏后期電導(dǎo)率的增加;1-MCP的使用抑制了果實(shí)后熟,兩者結(jié)合進(jìn)一步提高了果實(shí)抗冷性,有效保持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整,使整個(gè)貯藏過(guò)程中電導(dǎo)率上升緩慢。

圖1 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.1 Effect of gradual cooling combined with 1-MCP treatment on cell membrane permeability of Angelino plum fruit

2.2.2 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李MDA含量的影響 果蔬組織在遭受逆境脅迫時(shí),細(xì)胞中產(chǎn)生的自由基能使膜脂過(guò)氧化,破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細(xì)胞損傷。MDA是膜脂過(guò)氧化的主要產(chǎn)物,其含量可反映細(xì)胞膜的損傷程度[24]。由圖2可知,各處理李果的MDA含量在整個(gè)貯藏過(guò)程中均呈上升趨勢(shì)。CK的MDA含量在貯藏前期水平較低,貯藏45 d時(shí)開(kāi)始顯著上升,結(jié)束時(shí)達(dá)73.89 μmol/g mF;逐步降溫在貯藏前期MDA含量較高,但后期上升緩慢,貯藏結(jié)束時(shí)16h-ck、20h-ck、24h-ck的MDA含量分別為58.12、62.31、64.99 μmol/g mF,顯著(p<0.05)低于CK;逐步降溫與1-MCP結(jié)合在貯藏前期效果不明顯,但顯著減緩了后期MDA含量的增加,貯藏結(jié)束時(shí)16h-t、20h-t MDA含量分別為53.17、50.27 μmol/g mF,顯著(p<0.05)低于單純逐步降溫處理,24h-t的MDA含量結(jié)束時(shí)為55.60 μmol/g mF,顯著(p<0.05)低于20h-ck、24h-ck,但與16h-ck間差異不顯著(p>0.05);各結(jié)合處理與CK間差異均極顯著(p<0.01)。

圖2 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李MDA含量的影響Fig.2 Effect of gradual cooling combined with 1-MCP treatment on the MDA content of Angelino plum fruit

2.2.3 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李脯氨酸含量的影響 果蔬組織在遭受逆境脅迫時(shí),組織中游離脯氨酸含量會(huì)明顯升高。如圖3所示,各處理果的脯氨酸含量在貯藏期間均呈上升趨勢(shì)。CK的脯氨酸含量在貯藏前期與其他處理差異不大,貯藏45 d時(shí)顯著上升,結(jié)束時(shí)達(dá)108.735 μg/g;經(jīng)逐步降溫處理的李果在貯藏期間脯氨酸含量上升明顯緩于CK,貯藏結(jié)束時(shí)16h-ck、20h-ck、24h-ck的脯氨酸含量分別為78.337、86.6、88.115 μg/g,均顯著(p<0.05)低于CK;16h-t、20h-t、24h-t的脯氨酸含量在貯藏結(jié)束時(shí)分別為72.149、67.36、74.274 μg/g,顯著(p<0.05)低于16h-ck、20h-ck、24h-ck,與CK之間差異極顯著(p<0.01)。

圖3 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李脯氨酸含量的影響Fig.3 Effect of gradual cooling combined with 1-MCP treatment on proline content of Angelino plum fruit

2.2.4 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李冷害指數(shù)的影響 由圖4可知,貯藏30 d時(shí)CK和單純逐步降溫處理果均有輕度冷害發(fā)生,表現(xiàn)為果肉有不同程度的水浸斑,顏色變深。隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng),冷害指數(shù)不斷增加,貯藏45 d時(shí)冷害指數(shù)迅速上升,果實(shí)凹陷斑或水浸斑面積增大,此時(shí)逐步降溫與1-MCP結(jié)合處理果也出現(xiàn)輕微冷害。貯藏結(jié)束時(shí),CK的冷害指數(shù)達(dá)0.611。16h-ck、20h-ck、24h-ck的冷害指數(shù)分別為0.450、0.517、0.55,均顯著(p<0.05)低于CK;16h-t、20h-t、24h-t的冷害指數(shù)分別為0.411、0.372、0.433,其中16h-t、20h-t冷害指數(shù)顯著(p<0.05)低于單純逐步降溫處理,各結(jié)合處理與CK間差異均極顯著(p<0.01)。

圖4 逐步降溫結(jié)合1-MCP處理對(duì)安格諾李冷害指數(shù)的影響Fig.4 Effect of gradual cooling combined with 1-MCP treatment on chilling injury index of Angelino plum fruit

實(shí)驗(yàn)表明,逐步降溫可有效減緩李果在貯藏后期相對(duì)電導(dǎo)率、MDA及游離脯氨酸含量的增加,使冷害指數(shù)保持在較低水平,減輕了膜脂過(guò)氧化損傷。此結(jié)果與張銀志[25]等人關(guān)于逐步降溫不能減輕黑琥珀李冷害的研究不符,可能是由于其降溫速度過(guò)快,降溫時(shí)間短(僅為6 d),果實(shí)沒(méi)有達(dá)到冷鍛煉效果,加上高溫促進(jìn)后熟反而加重冷害,也說(shuō)明不同降溫模式對(duì)果實(shí)的冷害控制效應(yīng)不同,桃類貯藏也存在類似報(bào)道[26];逐步降溫與1-MCP結(jié)合進(jìn)一步延緩了相對(duì)電導(dǎo)率和MDA、游離脯氨酸含量的上升,緩解低溫對(duì)果實(shí)造成的損傷,提高抗冷性,以20h-t效果最好?？赡苁?6h-t處理果成熟度低,內(nèi)源乙烯含量少,使乙烯誘導(dǎo)的非生物逆境脅迫下植物抗性的形成受阻,而24h-t后熟程度過(guò)高,降低了果實(shí)的貯藏性,這有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

3 結(jié)論

研究了不同逐步降溫模式與1-MCP結(jié)合對(duì)李果冷害及貯藏品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,逐步降溫在貯藏前期促進(jìn)果實(shí)后熟,但可緩解后期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失,提高果實(shí)抗冷性。將逐步降溫與1-MCP結(jié)合可抑制果實(shí)后熟,同時(shí)減輕冷害,更好地保持貯藏品質(zhì),綜合來(lái)看20h-t為最佳貯藏模式。如何在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步抑制冷害,繼續(xù)延長(zhǎng)果實(shí)貯藏期尚待深入研究,兩段溫度等其他方式與1-MCP結(jié)合對(duì)李果貯藏效果的影響為今后研究方向。

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Effects of gradually cooling binding 1-MCP treatment on chilling injury and storage quality of Angeleno plums

WEI Bao-dong1,ZHOU Shuang1,HAO Yi2,*

(1.College of Food Sciense,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China;2.Liaoning Fruiter Science Institute,Yingkou 115009,China)

As a research of delaying plums postharvest aging and reducing chilling injury caused by the low temperature stress,Angeleno plums were treated by three kinds of gradual cooling process,which commined with 1-methyl propylene(1-MCP),and their quality changes were measured during storage. Results showed that the controlled plums’ quality was better in the early stage storage,after 45 d storage,the chilling injury occurred with the significant increasing of relative conductivity,malondialdehyde(MDA),proline content and chilling injury index. Gradual cooling plums’ hardness and nutrient decreasing quickly in the early storage,but in the lately storage,the relative conductivity,proline,MDA increasing slowly,chilling injury index was low. The hardness,reducing sugar,VC,TA and SSC were decreasing slowly. Gradual cooling combined with 1-MCP was conducive to keep the hardness,VCand TA of plums in the early storage,retard the increasing of relative conductivity,proline and MDA content,lowered the chilling injury index. It indicated that gradual cooling promoted postharvest but effectively alleviated chilling injury,kept good longtime storage quality. It combined with 1-MCP could inhibited plums postharvest aging,had a better effect in reducing chilling injury,improved the storage quality of plums fruits. Comprehensive analysis showed the 20h-t works was best.

Angeleno plums;gradual cooling;1-methylcyclopropene;chilling injury

2016-09-26

魏寶東(1969-)，男，博士，副教授，研究方向：果蔬保藏機(jī)理,E-mail:bdweisyau@163.com。

*通訊作者:郝義(1969-)，男，碩士，研究員，研究方向：果品采后生理及商品化處理技術(shù),E-mail:lnhy7849023@163.com。

國(guó)家農(nóng)業(yè)部西北特色水果貯運(yùn)保鮮技術(shù)集成與示范(201303075)；遼寧省果樹(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系采后無(wú)害化貯藏及商品化處理技術(shù)(LNGSCYTX-13/14-9)。

TS255.3

A

1002-0306(2017)06-0319-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.06.052