1-MCP處理保持庫爾勒香梨常溫貯藏抗氧化酶活性與品質(zhì)的關(guān)系

杜林笑，趙曉敏，李丹，馬楠，李學(xué)文

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830052）

庫爾勒香梨（Pyrus sinkiangensis Yü）屬新疆梨種，原產(chǎn)于新疆巴州、阿克蘇等地區(qū)，主要分布于巴州的庫爾勒市、尉犁縣、輪臺縣，阿克蘇地區(qū)的庫車縣、沙雅縣、阿克蘇市，有一千多年的栽培歷史，是新疆特色水果之一，因其味甜肉脆、皮薄多汁、石細胞少深受廣大消費者的青睞[1]。據(jù)統(tǒng)計，2015年香梨產(chǎn)量達到70萬t，占全疆梨產(chǎn)量的61.41%[2]；巴州為大陸性氣候，有充足的光熱；阿克蘇地區(qū)為暖溫帶干旱型氣候，降水量少，有較多的晴天和較長的日照時間，利于果實糖分的積累。香梨為呼吸躍變型果實[1]，耐貯藏，但在貯藏期間，果實的色度角會因葉綠素的分解而下降；組分降解導(dǎo)致果實硬度下降；果皮出現(xiàn)由光潔到油膩粘手的現(xiàn)象，稱之油漬化現(xiàn)象；果實表皮有一層易溶于有機溶劑的脂類混合物，將其稱為蠟質(zhì)，影響果實水分平衡、氣體交換[3,4]；果實色度角、硬度的變化和油漬化等現(xiàn)象均影響果實的品質(zhì)和商品價值。目前，隨著生活水平的提高，消費者更加關(guān)注食品的安全問題，因此，選用安全無毒的保鮮劑保持果實的貯藏品質(zhì)顯得尤為重要。

1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)是一種乙烯受體抑制劑，延緩果蔬衰老、增強對生理性或侵染性病害的抵御能力[5]，因其成本低、安全無毒、使用量少等特點而被廣泛應(yīng)用，以達到延長貯藏期和保持果實品質(zhì)的目的。相關(guān)研究表明，1-MCP處理能夠保持巴特利特梨、金莓果果實的色度角[6,7]；延緩梨果實硬度的下降[8,9]；降低杏、油桃、黃冠梨果實的呼吸速率[10～12]；減緩青棗、油?果實細胞膜滲透率的上升[13,14]；抑制脆肉梨果實MDA含量的增加[15]；對“粉紅女士”蘋果果實油漬化化指數(shù)和蠟質(zhì)含量有一定的抑制作用[16]；調(diào)節(jié)菠蘿果實 CAT、POD、SOD 的活性[17]。目前，對香梨果實常溫貯藏期間抗氧化酶活性、品質(zhì)和相關(guān)性的研究尚未見報道，本實驗以庫爾勒香梨為試材，研究常溫貯藏期間香梨果實CAT、POD、SOD的活性、色度角、硬度、呼吸速率、細胞膜滲透率、MDA含量、油漬化指數(shù)、蠟質(zhì)含量的變化以及相關(guān)性，以此豐富香梨采后貯藏理論知識。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

采摘于2017年9月15日鐵門關(guān)市26團的成齡商品果園，采收帶有果柄，挑選果皮色澤基本一致、果形整齊、無機械損傷、無病蟲害的果實（可溶性固形物含量(12.0±0.5)%），拷白紙（24 cm×16 cm）包果實，外套網(wǎng)袋后裝入45 cm×27 cm×21 cm的瓦楞紙箱（平均單果重為(120±10) g），次日運至新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院果蔬貯藏運輸保鮮技術(shù)實驗室。

1-MCP(1-甲基環(huán)丙烯)，美國羅門哈斯中國公司；GY-4硬度計，浙江省建德市梅城電化分析儀器廠；NH310電腦色差儀，深圳市三恩馳科技有限公司；0～150 mm游標卡尺，上海九量五金工具有限公司；KQ-250DE超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；GL-20G-Ⅱ高速冷凍離心機，上海安亭科學(xué)儀器廠；WYT-J手持糖度計，成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司；ML204電子分析天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；UV-2600紫外分光光度計，日本島津(中國)有限公司；氯仿(色譜純)，天津市風船化學(xué)試劑科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理

根據(jù)杜林笑等[18]篩選的濃度，參考李學(xué)文等[19]的方法，將香梨果實放入塑料周轉(zhuǎn)箱（每箱80個）中，放置在由PE膜（0.1 mm厚）制成的密封的1 m3帳中，精確稱量1.6 g 1-MCP粉劑（0.14%，聰明鮮粉劑）放入50 mL燒杯中，放入PE帳內(nèi)，按1:5（m/V）加入去離子水，輕搖，迅速密封PE帳，其產(chǎn)生的1-MCP量為1.0 μL/L，在25 ℃條件下，熏蒸24 h后，揭開PE帳，通風30 min。處理結(jié)束后，將處理組和對照組果實裝入紙箱內(nèi)，貯藏于22～25 ℃、RH 80%～85%的常溫貯藏庫（50 m3）中。于0 d、5 d、10 d、15 d、20 d、25 d取樣測定相應(yīng)指標。每個處理30箱香梨，重復(fù)3次。CAT、POD、SOD活性和丙二醛含量的測定，取樣為每處理每次取15個香梨，切取帶果皮的果肉（除去果核），迅速用液氮進行冷凍，冷凍后貯藏至-80 ℃低溫冰箱中。

1.2.2 CAT活性的測定

參照曹建康[20]的方法并略有改進。稱取2.0 g凍樣，加入5.0 mL 0.05 mmol/L磷酸緩沖液(降低酶溶液的濃度）。重復(fù) 5次，取平均值，CAT活性以 U/g FW·min表示。

1.2.3 POD活性的測定

參照曹建康[20]的方法并略有改進。稱取2.0 g凍樣，加入5.0 mL 0.05 mmol/L磷酸緩沖液(降低酶溶液的濃度）。重復(fù) 5次，取平均值，POD活性以 U/g FW·min表示。

1.2.4 SOD活性

參照氮藍四唑(NBT)還原法測定[20]，重復(fù)5次，取平均值，SOD活性以U/g FW表示。

1.2.5 色度角的測定

參照齊會楠[21]方法，每處理每次取 30個果實，沿果實赤道4等分點測定a*、b*的值，取平均值，單位為度。

1.2.6 硬度的測定

參考李學(xué)文等[22]方法，每次隨機取 30個果實，沿果實的赤道線均勻取4個點，削去果皮后測定，取平均值，單位為kg/cm2。

1.2.7 呼吸速率的測定

采用靜置法測定[20]，每次隨機取10個果實，重復(fù)3次，取平均值，單位為mg CO2/kg·h。

1.2.8 細胞膜滲透率的測定

參照曹建康[20]的方法，每次隨機取8個果實，將果實用蒸餾水清洗干凈，晾干，先用打孔器沿赤道部位對稱打取相同大?。ㄖ睆?8 mm）香梨果肉，再用刀片將果肉切成相同厚度（2 mm）的薄片，每個處理取15片圓片放入燒杯中，用40 mL蒸餾水沖洗5次，最后一次沖洗后的蒸餾水不倒掉，用電導(dǎo)率儀測定，測定電導(dǎo)率，煮沸5 min后加蒸餾水至40 mL放至常溫再次測定電導(dǎo)率，重復(fù)3次，取平均值，單位為%。

1.2.9 丙二醛含量的測定

采用硫代巴比妥酸法[20]測定，重復(fù)3次，取平均值，單位為μmol/g FW。

1.2.10 油漬化指數(shù)的測定

果皮“油漬化”感官評定參照趙曉敏等[23]的方法。每處理固定的30個果實于常溫下觀察果皮“油漬化”。感官評定小組由10人組成，為減小誤差，對10個人進行統(tǒng)一培訓(xùn)。每次測定結(jié)果稱為“油漬化”指數(shù)，是10個人感官評定結(jié)果的平均值。

1.2.11 蠟質(zhì)含量的測定

參照趙曉敏[24]方法測定，每次隨機取15個果實，重復(fù)3次，取平均值，單位為μg/cm2。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2003進行數(shù)據(jù)匯總處理、分析，SPSS19.0進行差異顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著，p＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP處理對香梨果實CAT活性的影響

圖1 1-MCP處理對香梨果實CAT活性的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatment on the CAT activity of fragrant pear fruits

在常溫貯藏期間，香梨果實CAT活性隨貯藏時間的延長呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢（圖1）。

整個貯藏期間，1-MCP處理組果實CAT活性高于對照組。1-MCP處理組和對照組果實CAT活性均在貯藏第 10 d達到高峰，峰值分別為 129.57 U/g FW·min、126.47 U/g FW·min。貯藏結(jié)束時，1-MCP處理組果實CAT活性比對照組多了8.67 U/g FW·min（p＜0.01）。

2.2 1-MCP處理對香梨果實POD活性的影響

圖2 1-MCP處理對香梨果實POD活性的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on the POD activity of fragrant pear fruits

由圖 2可知，香梨果實 POD活性呈下降-上升-下降的趨勢，1-MCP處理組果實POD活性高于對照組。1-MCP處理組和對照組果實均在貯藏第20 d出現(xiàn)高峰，其峰值分別為 26.39 U/g FW·min、25.74 U/g FW·min。在貯藏第25 d，1-MCP處理組果實POD活性為 20.32 U/g FW·min，是對照組（16.16 U/g FW·min）的1.26 倍（p＜0.01）。

2.3 1-MCP處理對香梨果實SOD活性的影響

圖3 1-MCP處理對香梨果實SOD活性的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on the SOD activity of fragrant pear fruits

1-MCP處理組和對照組果實SOD活性隨貯藏時間的延長呈先下降（0～5 d）再上升（5～10 d）然后繼續(xù)下降（10～25 d）的趨勢（圖3）。在貯藏第10 d出現(xiàn)活性高峰，1-MCP處理組和對照組果實的SOD活性峰值分別為4.82 U/g FW、2.14 U/g FW（p＜0.01）。貯藏結(jié)束時，1-MCP處理組（0.36 U/g FW）和對照組（0.13 U/g FW）果實SOD活性較貯藏0 d相比，分別下降了69.74%、89.08%。

2.4 1-MCP處理對香梨果實色度角的影響

圖4 1-MCP處理對香梨果實色度角的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on the Hue-angle of fragrant pear fruits

如圖4所示，香梨果實色度角隨著貯藏時間的延長而下降，1-MCP處理組果實色度角較對照組下降的緩慢。1-MCP處理組果實色度角由0 d的100.83°下降至25 d的94.64°；對照組果實色度角由0 d的100.83°下降至25 d的81.53°；貯藏至25 d時，1-MCP處理組果實色度角是對照組1.16倍（p＜0.01）。

2.5 1-MCP處理對香梨果實硬度的影響

圖5 1-MCP處理對香梨果實硬度的影響Fig.5 Effect of 1-MCP treatment on the firmness of Fragrant Pear fruits

在整個貯藏期間，香梨果實的硬度呈不斷下降的趨勢，且1-MCP處理組果實硬度始終高于對照組（如圖5所示）。貯藏25 d時，1-MCP處理組和對照組果實硬度與 0 d相比，分別下降了 12.01%、18.83%，1-MCP處理組果實硬度是對照組的1.08倍（p＜0.01）。

2.6 1-MCP處理對香梨呼吸速的影響

圖6 1-MCP處理對香梨果實呼吸速率的影響Fig.6 Effect of 1-MCP treatment on the respiration rate of fragrant pear fruits

由圖6可知，香梨果實的呼吸速率呈先上升后下降的趨勢，1-MCP處理組果實的呼吸速率低于對照組。1-MCP處理組果實的呼吸速率在第20 d出現(xiàn)呼吸高峰，峰值為4.25 mg CO2/kg·h；對照組在第10 d出現(xiàn)呼吸高峰，峰值為5.83 mg CO2/kg·h，1-MCP處理組果實較對照組推遲10 d出現(xiàn)呼吸高峰；貯藏結(jié)束時，1-MCP處理組果實的呼吸速率比對照組少了20.39%。

2.7 1-MCP處理對香梨果實細胞膜滲透率的影響

圖7 1-MCP處理對香梨果實細胞膜滲透率的影響Fig.7 Effect of 1-MCP treatment on the cell membrane permeability of fragrant pear fruits

如圖7所示，對照組香梨果實細胞膜滲透率隨貯藏時間的延長逐漸上升，1-MCP處理組則呈先下降后上升的趨勢；對照組果實細胞膜滲透率始終高于1-MCP處理組（p＜0.01）。貯藏結(jié)束時，1-MCP處理組果實細胞膜滲透率（80.60%）低于對照組（93.695%）。

2.8 1-MCP處理對香梨果實MDA含量的影響

在貯藏期間，香梨果實MDA含量逐漸上升，對照組果實MDA含量高于1-MCP處理組（圖8）。在貯藏第25 d時，對照組果實MDA含量為5.82 μmol/g FW，1-MCP處理組MDA含量為3.75 μmol/g FW，對照組果實 MDA含量是 1-MCP處理組的 1.55倍（p＜0.01）。

圖8 1-MCP處理對香梨果實MDA含量的影響Fig.8 Effect of 1-MCP treatment on the MDA content of fragrant pear fruits

2.9 1-MCP處理對香梨果實油漬化指數(shù)的影響

圖9 1-MCP處理對香梨果實油漬化指數(shù)的影響Fig.9 Effect of 1-MCP treatment on the greasiness level of fragrant pear fruits

在貯藏期間，香梨果實油漬化指數(shù)逐漸增大，對照組果實油漬化指數(shù)始終大于1-MCP處理組（圖9）。貯藏至25 d時，1-MCP處理組和對照組果實油漬化指數(shù)由0 d的0分別增大至25 d的3.35、7.80，對照組果實油漬化指數(shù)是1-MCP處理組的2.33倍，兩組果實油漬化指數(shù)差異極顯著（p＜0.01）。

2.10 1-MCP處理對香梨果實蠟質(zhì)含量的影響

由圖10可知，香梨果實的蠟質(zhì)含量隨貯藏時間的延長而上升，1-MCP處理果實的蠟質(zhì)含量與對照組相比，上升趨勢較為緩慢。與貯藏0 d（417.81 μg/cm2）相比，在貯藏25 d時，1-MCP處理組和對照組果實的蠟質(zhì)含量上升了 371.23 μg/cm2、577.92 μg/cm2（p＜0.01）。

圖10 1-MCP處理對香梨果實蠟質(zhì)含量的影響Fig.10 Effect of 1-MCP treatment on the wax content of fragrant pear fruits

2.11 香梨采后果實衰老相關(guān)性指標分析

1-MCP處理組和對照組香梨果實CAT活性與呼吸速率呈顯著正相關(guān)，POD活性與細胞膜滲透率呈顯著正相關(guān)。1-MCP處理組和對照組果實色度角與硬度的相關(guān)系數(shù)為0.880*、0.970*。1-MCP處理組和對照組果實硬度與細胞膜滲透率的相關(guān)系數(shù)為-0.942**、-0.971**；果實硬度與MDA含量呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.929**、-0.958**；果實硬度與油漬化指數(shù)相關(guān)系數(shù)分別為-0.986**、0.997**，達到極顯著水平。1-MCP處理組和對照組果實MDA含量與油漬化指數(shù)相關(guān)系數(shù)分別為0.956**、0.970**，果實MDA含量增加時，油漬化指數(shù)不斷增大；果實MDA含量與蠟質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)為0.874*、0.860*。

3 結(jié)論

3.1 香梨果實在常溫貯藏過程中，隨著貯藏時間的延長，果實逐漸加速衰老，葉綠素被降解，色度角不斷下降，1-MCP處理組果實的色度角高于對照組，1-MCP處理可以延緩色度角的下降，與李輝、杜林笑[11,18]結(jié)果相一致。硬度是水果直接的外觀品質(zhì)之一，果實硬度隨時間的變化而改變，處理組果實硬度明顯高于對照組，1-MCP處理可保持果實的硬度，這與孫思勝、王淑貞[25,26]的研究結(jié)果相似。呼吸速率的變化影響了果蔬的貯藏品質(zhì)，貯藏結(jié)束時，1-MCP處理組果實呼吸速率比對照組少了0.83 mg CO2/kg·h，1-MCP處理可以降低果實的呼吸速率，和張紹陽[27]研究結(jié)果相同。細胞膜滲透率的變化可以表示果蔬在貯藏過程中是否收到不良環(huán)境的脅迫，貯藏25 d，對照組果實細胞膜滲透率比 1-MCP處理組高了 7.09%，1-MCP處理可以保持較低的細胞膜滲透率，保持香梨果實果實細胞膜的完整性，與 Hershkovitz V[28]研究結(jié)果一致。MDA的大量累積對果實細胞器和細胞質(zhì)膜有一定的傷害，貯藏 25 d，對照組果實 MDA含量高于1-MCP處理組2.07 μmol/g FW，1-MCP處理可以抑制香梨果實MDA含量的上升，減輕對細胞膜的傷害，和王春紅[29]研究結(jié)果相同。1-MCP處理組果實的CAT、POD、SOD活性得到了保持，和 Juan Kan[30]研究結(jié)果相似。果實抗氧化酶活性、品質(zhì)之間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，果實CAT活性增加時，果實呼吸速率增加；POD活性與細胞膜滲透率的相關(guān)系數(shù)為0.865*、0.841*，POD活性增加，細胞膜滲透率也隨著不斷增加；色度角下降時，果實硬度隨之下降。1-MCP處理組和對照組果實硬度與細胞膜滲透率呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，當果實硬度下降時，細胞膜滲透率上升；果實MDA含量隨硬度的下降而上升；果實硬度與油漬化指數(shù)呈極顯著負相關(guān)，果實的油漬化指數(shù)隨硬度的下降而上升。1-MCP處理組和對照組果實細胞膜滲透率與油漬化指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.949**、0.961**，果實細胞膜滲透率增加時，油漬化指數(shù)也隨之增加。果實油漬化指數(shù)與蠟質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為 0.948**、0.898**，油漬化指數(shù)增大時，蠟質(zhì)含量隨著增加。

3.2 綜上所述，1-MCP處理可以保持香梨果實常溫貯藏期間抗氧化酶活性，進而影響果實品質(zhì)的變化，1-MCP處理可以有效延緩衰老進程，保持果實的品質(zhì)。

表1 香梨果實抗氧化酶與品質(zhì)相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis between antioxidant enzymes and quality of pear fruits