1-甲基環(huán)丙烯對紅星蘋果20 ℃室溫貯藏品質(zhì)的影響

張雪丹，胥 洪，孫 山，辛 力

（1.山東省果樹研究所，山東 泰安 271000；2.龍口海關(guān)，山東 煙臺 265700）

隨著我國蘋果種植區(qū)域布局和品種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、育種栽培技術(shù)的提高、供應(yīng)品種的多樣化和銷售渠道的多元化發(fā)展，同時隨著健康觀念的增強(qiáng)，長期貯藏蘋果逐漸失去了利潤空間和消費市場，短期貯藏的新鮮蘋果成為廣大消費者的首選，因此，有必要對蘋果的常溫短期貯藏品質(zhì)變化進(jìn)行研究。近年來，研究者就蘋果常溫貯藏條件、生理變化、采后處理技術(shù)等進(jìn)行了廣泛的研究[1-3]。

蘋果屬于呼吸躍變型果實，經(jīng)過1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）處理能顯著抑制呼吸和乙烯的合成，這是因為1-MCP 是乙烯的競爭性抑制劑，蘋果在接觸到1-MCP 后就不再對乙烯敏感，從而抑制蘋果內(nèi)源性乙烯的產(chǎn)生，進(jìn)而減緩蘋果呼吸、軟化和衰老速度[4]。1-MCP 作用效果與1-MCP處理方式、果實品種、貯藏條件等多因素的相關(guān)，因為這些因素會影響1-MCP 在果實胞間的擴(kuò)散、物理吸附與代謝等累積程度，通過調(diào)控氨基酸和揮發(fā)性代謝物質(zhì)水平等途徑來調(diào)控蘋果品質(zhì)[5-7]。1-MCP 具有保持蘋果品質(zhì)效果顯著、使用方便、價格低廉等的優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于蘋果采后貯藏保鮮領(lǐng)域。

紅星蘋果屬于中熟蘋果，呼吸強(qiáng)度高，貯藏期短，且其采收季節(jié)正處高溫，如果長期冷藏則易出現(xiàn)虎皮病而影響銷售[8-9]，因此，紅星蘋果適宜進(jìn)行常溫貯藏作為鮮果在農(nóng)貿(mào)市場或超市銷售。由于紅星蘋果黏膠、多汁、潤滑等結(jié)構(gòu)特性，不同處理條件對其品質(zhì)影響不同，因此，有不少關(guān)于1-MCP 處理對紅星蘋果結(jié)構(gòu)、色澤、固形物含量等品質(zhì)特性的研究[10-12]。本試驗以紅星蘋果為試驗材料，研究1-MCP 熏蒸處理對常溫貯藏果實色澤、硬度、可溶性糖和固形物、可滴定酸含量等品質(zhì)的影響，為蘋果常溫短期貯藏提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試品種紅星蘋果采自山東省果樹研究所蘋果試驗基地（山東省泰安市），為8年生標(biāo)準(zhǔn)果園栽培，供試植株生長健壯、樹勢基本一致，常規(guī)田間管理。采收時間為2018年8月31日，采收后運至實驗室，挑選去除病蟲害果。為保證試驗的順利進(jìn)行，挑選蘋果直徑85～90 cm、色澤一致、八成熟果實進(jìn)行處理。

1.2 果實處理方法

對照處理（CK）：果實放入塑料框中，置于20 ℃室溫間貯藏，每隔10 d 取樣測定各項指標(biāo)，至50 d結(jié)束，取樣10 個果為1 個處理，重復(fù)3 次。

1-MCP 處理（1.0 μL/L）：試驗用1-MCP 粉劑來自美國AgroFresh 公司生產(chǎn)的SmartFresh（1-MCP 含量為0.014%）。將蘋果置于固定體積的密閉處理間內(nèi)，計算并稱量所需1-MCP 量，加水溶解后立即密封處理間，使1-MCP 氣體均勻充滿處理間并恒定保持1.0 μL/L 的濃度，20 ℃下熏蒸處理24 h。隨后取出果實并放入塑料框中，置于20 ℃室溫間貯藏，每隔10 d 取樣測定各項指標(biāo)，至50 d 結(jié)束，10 個果為1 個處理，重復(fù)3 次。

1.3 品質(zhì)測定方法

1.3.1 果實色澤 選用日本Minolta 公司生產(chǎn)的CR410 色差計測定果實的色澤，分別讀取果實4 個果面的L（亮度）值、a（由綠到紅）值、b（由藍(lán)到黃）值。

1.3.2 果實硬度 在果實對稱兩頰部各削去直徑約1.5 cm、厚度約1.0 mm 的果皮，用探頭直徑為11.0 mm的FT30 果實硬度計（美國Wagner Instruments 公司）測定果實硬度。

1.3.3 果實可溶性固形物含量 果實破碎后迅速吸取上清液2～3 滴涂在WY032T 手持測糖儀（西安精大檢測設(shè)備有限公司）上測定果實可溶性固形物含量。

1.3.4 果實可溶性糖含量 可溶性糖含量的測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法（NY/T 2742—2015），果實勻漿并稱取10.0 g 試樣，加入3.0 mL 0.25 mol/L的亞鐵氰化鉀溶液和3.0 mL 1.00 mol/L 的乙酸鋅溶液，搖勻后用水定容至250.0 mL，過濾并酸堿反應(yīng)后的樣液與3，5-二硝基水楊酸沸水浴反應(yīng)，測定其540 nm 下的吸光度值，以葡萄糖的含量表示。

1.3.5 果實可滴定酸含量 采用酸堿中和滴定法測定，果實勻漿后稱取10 g 果漿至100 mL 的離心管內(nèi)，加入40 mL 水稀釋，離心，量取上清液10 mL，加入酚酞3 滴，用0.1 mol/L NaOH 滴至溶液微紅轉(zhuǎn)白色，30 s不褪色即為滴定終點。可滴定酸TTA 的計算公式：

TTA/%=［（A×0.1×K×C）/（W×D）］×100

式中，K 為蘋果酸換算系數(shù)0.067；A 為消耗NaOH 量（mL）；C 為稀釋總量；W 為樣品重量；D 為測定取樣量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2007 統(tǒng)計數(shù)據(jù)并制圖，利用SPSS 19.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。所有數(shù)據(jù)為3 次重復(fù)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP 對20 ℃室溫下貯藏紅星蘋果色澤的影響

果實色澤是蘋果品質(zhì)的一個重要指標(biāo)，影響消費者的接受程度和品嘗時的口感。蘋果色澤主要與葉綠素（綠色）、類胡蘿卜素（黃色）、黃酮類物質(zhì)（黃色）和花青素（紅色）的種類和含量有關(guān)[13]，可利用CR410 色差計讀取果實表面的L、a、b 值來確定色澤的變化。由圖1 可知，1-MCP 處理能夠很好地保持紅星蘋果的果實色澤，20 ℃下放置50 d 后1-MCP處理的底色仍為綠色，表色紅色較輕，而對照處理果的底色已變?yōu)辄S色，表色紅色較重。

利用CR410 色差計測定CK 和1-MCP 處理的紅星蘋果在20 ℃室溫下放置50 d 內(nèi)的色澤L、a、b值（表1）。隨著處理時間的延長，CK 的L、a、b 值均是逐漸升高，即果實亮度增加、果面表色變紅、底色轉(zhuǎn)黃，且在前40 d 內(nèi)這種變化幅度較大，貯藏40～50 d時變化較小。1-MCP 處理的L、b 值逐漸升高，但均低于同時期的CK，即1-MCP 處理減緩了20 ℃室溫貯藏果的亮度和底色變黃的速度；1-MCP 處理的a 值先降低后升高，表明1-MCP 具有抑制果實表色紅變的作用，這種作用在貯藏30 d 時達(dá)到最低，為-1.14，隨后略有恢復(fù)。由此可知，1-MCP 通過抑制紅星蘋果的表色使其無法快速轉(zhuǎn)紅，同時抑制其亮度和底色變黃的速度來控制果實色澤，使其呈現(xiàn)新鮮的果實外觀。

表1 1-MCP 處理對紅星蘋果色澤的影響

和其他蘋果一樣，紅星蘋果艷紅的表色歸因于其豐富的花青素含量，其中矢車菊素半乳糖苷（cy3-gal）是其最主要的花青素組分。研究表明，每100 g 新鮮蘋果中約含有100 mg（cy3-ara），其次是矢車菊素阿拉伯糖苷（cy3-ara）和矢車菊素葡萄糖苷（cy3-glu），每100 g 新鮮蘋果中分別含有4.50、0.09 mg[8]。研究發(fā)現(xiàn)cy3-gal 是通過苯丙酮通路的UDP-糖合成路徑調(diào)控生成，而這些均受乙烯調(diào)控[14-15]，因此，乙烯抑制劑1-MCP 會造成紅星蘋果紅色的消退。但是，1-MCP 又會通過抑制蘋果皮脫鎂葉綠酸加氧酶（PAO）、脫鎂葉綠素酶（PPH）和紅葉綠素分解還原酶（RCCR）的活性來抑制葉綠素降解和延緩類胡蘿卜素的積累[16]，因此，1-MCP 處理的蘋果可以更好地保持果皮底色的綠色。

2.2 1-MCP 對20 ℃室溫下貯藏紅星蘋果硬度的影響

果實硬度是衡量其耐貯性的重要指標(biāo)[17]。由圖2可知，20 ℃室溫貯藏10～50 d 時，CK 的硬度與1-MCP 處理的硬度均呈顯著性差異（P＜0.05）。其中，CK 的硬度在前30 d 內(nèi)快速下降，貯藏40～50 d時緩慢降低，50 d 時的硬度為33.19 N；1-MCP 處理的硬度在50 d 內(nèi)緩慢下降，50 d 時的硬度為54.62 N。根據(jù)實際情況，將1-MCP 處理的測定時間延長至90 d，發(fā)現(xiàn)1-MCP 處理20 ℃室溫貯藏85 d 時的硬度為43.24 N，與CK 貯藏15 d 時的果實硬度相近，由此可知，1-MCP 處理對保持紅星蘋果果實硬度效果較好，可大大延長果實的貯藏期。蘋果軟化不僅僅是硬度的下降，還包括松實、脆韌、細(xì)膩等肉質(zhì)的變化，這均與軟化相關(guān)的主要果膠物質(zhì)含量及細(xì)胞壁降解酶活性相關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP 可顯著抑制可溶性果膠含量升高和原果膠含量的降低，降低果膠甲酯酶、纖維素酶、β-半乳糖苷酶和脂氧合酶等活性而延緩蘋果果實在貯藏過程中軟化[18-19]。

2.3 1-MCP 對20 ℃室溫貯藏紅星蘋果可溶性糖和可溶性固形物含量的影響

蘋果果實的甜度主要由可溶性糖（主要是果糖、葡萄糖和蔗糖）含量決定，而可溶性糖是可溶性固形物的主要組分，兩者含量具有顯著相關(guān)性[20]。由圖3、圖4 可知，CK 和1-MCP 處理的紅星蘋果在20 ℃室溫下貯藏50 d 內(nèi)可溶性糖和可溶性固形物含量均為先升高后降低，且在升高過程中1-MCP 處理的可溶性糖和可溶性固形物含量均高于CK，即1-MCP處理不僅可以提高果實可溶性糖含量，還減緩了可溶性糖和可溶性固形物的降解速度。另外，CK 和1-MCP處理20 ℃室溫下貯藏30 d 時蘋果可溶性糖含量達(dá)到最高（7.95%、8.18%），即此時甜度最高，但可溶性固形物含量最高值分別出現(xiàn)在10 d（CK，12.18%）和20 d（1-MCP，11.78%），隨后降低，即蘋果果實風(fēng)味物質(zhì)的降解期早于可溶性糖的降解期。

2.4 1-MCP 對20 ℃室溫貯藏紅星蘋果可滴定酸含量的影響

可溶性糖和可滴定酸是蘋果果實中的主要風(fēng)味物質(zhì)，直接影響果實的甜酸風(fēng)味、口感及色澤，可滴定酸包括蘋果酸、檸檬酸、酒石酸和琥珀酸等，其中蘋果酸含量最高，占總酸的93.20%[21]。由圖5 可知，20 ℃室溫下貯藏30 d 內(nèi)CK 的可滴定酸含量快速下降，隨后緩慢下降，50 d 時的可滴定酸含量為0.14%，而1-MCP 處理在貯藏期內(nèi)均緩慢下降，50 d 時的可滴定酸含量為0.17%，即1-MCP 處理具有保持蘋果果實可滴定酸含量的作用。1-MCP 處理可提高磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和胞漿NAD 依賴性蘋果酸脫氫酶（cyNAD-MDH） 酶活性、上調(diào)MdVHA-A、MdVHP 和Ma1 等酸相關(guān)表達(dá)基因，這樣可避免液泡中蘋果酸的降解，由此維持較高的果實酸度[22]。結(jié)合紅星蘋果可溶性總糖和固形物含量變化可知，1-MCP 處理具有較高的固酸比，即1-MCP 處理能夠保持紅星蘋果良好的酸甜風(fēng)味。

3 結(jié)論

本研究測定了紅星蘋果在20 ℃室溫貯藏50 d內(nèi)的品質(zhì)變化，與CK 相比，1.0 μL/L 的1-MCP 熏蒸處理具有抑制果色變紅和變黃、保持果實硬度和可溶性糖、固形物和可滴定酸含量的作用。試驗結(jié)果表明，CK 的L、a、b 值在貯藏40 d 內(nèi)快速升高，硬度在貯藏期30 d 內(nèi)急速下降，可溶性糖和固形物含量分別在貯藏30 d 和10 d 時達(dá)到最高，可滴定酸含量在貯藏30 d 內(nèi)快速下降，因此，CK 紅星蘋果在20 ℃室溫下的最佳貯藏期是30 d，而1-MCP 處理在50 d 內(nèi)還具有良好的食用和貯藏品質(zhì)。綜上所述，建議紅星蘋果采后進(jìn)行1-MCP 處理，這對保持果實食用和常溫貯藏品質(zhì)具有重要作用。