1-MCP發(fā)氣劑對蘋果保鮮效果的研究

張建業(yè)，姚向峰，杜慶志，劉翔，喬治華，姜興印

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，山東泰安 271018)

乙烯作為植物體內(nèi)的一種天然植物激素，對呼吸躍變型果實的成熟影響密切，微量的內(nèi)源乙烯即可引發(fā)果實的成熟反應(yīng)[1]。蘋果作為呼吸躍變型果實，采后由于內(nèi)源乙烯催熟及呼吸作用等因素的作用，很容易造成果實衰老，貯藏品質(zhì)下降[2]，使水分和營養(yǎng)物質(zhì)流失、硬度降低，口味變淡，貯存期縮短。抑制果實中乙烯的產(chǎn)生，減緩果實品質(zhì)降低速度、保持果實品質(zhì)[3],延長貯藏期具有重要意義。

植物生長調(diào)節(jié)劑1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)是環(huán)丙烯類化合物，化學(xué)結(jié)構(gòu)相對簡單，性質(zhì)穩(wěn)定且無毒[4]?？膳c乙烯受體發(fā)生不可逆的結(jié)合，阻斷乙烯與乙烯受體的正常結(jié)合，在水果[5-10]的貯藏保鮮方面，能有效減緩產(chǎn)品的衰老，保持貯存期品質(zhì)，是一種在商品化生產(chǎn)中操作簡便、廉價高效的保鮮劑；還可以促進作物的生長、提高產(chǎn)量與品質(zhì)，提高作物對不良環(huán)境的抗逆性等。

1-MCP對躍變型蘋果的呼吸作用和乙烯的合成的影響比較明顯，被廣泛應(yīng)用到蘋果采后貯藏保鮮中。筆者采用不同濃度的1-MCP發(fā)氣劑熏蒸處理采后的紅富士蘋果，探究保鮮的效果，篩選合適的應(yīng)用濃度，為蘋果保鮮及該藥劑的登記及示范推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

12% 1-MCP發(fā)氣劑，東部福阿母韓農(nóng)(黑龍江)化工有限公司；3.3% 1-MCP粉劑(聰明鮮)，山東奧維特生物科技有限公司。

紅富士蘋果，采自泰安肥城市大龍港石村2007年栽植的果園。

1.2 試驗設(shè)計與方法

試驗于2017年11月7日在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥樓實驗室內(nèi)進行。按照藥劑生產(chǎn)者推薦的使用方案，試驗設(shè)5個處理：12% 1-MCP發(fā)氣劑設(shè)3個有效成分量處理，分別是處理A，0.5 mg/m3、處理B，1.0 mg/m3、處理C，2.0 mg/m3，以3.3% 1-MCP粉劑(聰明鮮)有效成分量處理D，1.0 mg/m3為對照，設(shè)空白對照E(不施用任何藥物)。

選取大小一致、表面光滑沒有創(chuàng)傷的蘋果，每個處理40個蘋果，重復(fù)4次，計160個蘋果。將每個處理的果實裝入密封的熏蒸袋中，每處理1袋，置于紙質(zhì)包裝箱中，編號。準(zhǔn)確稱取各處理所需的藥劑，按1∶16的比例加人約40 ℃溫水，裝入密封小瓶充分搖勻，放入熏蒸袋后打開瓶蓋，密封熏蒸袋進行熏蒸處理，空白對照放入與上述溶液等體積的清水。熏蒸24 h后取出藥劑，袋仍密封起來，常溫室內(nèi)貯藏。

在藥劑處理7 d時測定果實乙烯含量，采用氣相色譜法[11](氣相色譜儀山東魯創(chuàng)分析儀器有限公司)。具體步驟為提?。簩悠贩湃霐嚢铏C中攪碎，取5 g入50 mL離心管中，加入純水10 mL、二氯甲烷20 mL，2500 rpm振蕩5 min；加入NaCl 3 g、無水MgSO42 g，2500 rpm震蕩5 min，4000 rpm離心3 min。凈化：取上清液1.5 mL轉(zhuǎn)入2 mL凈化管(MWCNT 5 mg、PSA 30 mg、C18 20 mg、無水MgSO4150 mg)中，2500 rpm振蕩5 min，12000 rpm離心3 min，上清液過0.22 μm有機濾膜，然后將0.5 mL提取物放入LC小瓶中進行GC-MS分析。

施藥10、20、30 d時分別測定果實硬度、用GY3硬度計(東莞市邁科儀器設(shè)備有限公司)；測定可溶性固形物含量，用折光儀(美國魯?shù)婪蚬?。分別從每個處理的每一重復(fù)中隨機抽取10個蘋果進行測定，同時觀察果皮的顏色變化，品嘗果實的口感。

失重率(%)=(貯藏前重量-貯藏后重量)/貯藏前重量×100；

乙烯抑制率(%)=(對照乙烯的濃度-處理乙烯的濃度)/對照的乙烯濃度×100；

硬度降低率(%)=(施藥前硬度-藥后30 d硬度)/施藥前硬度×100；

可溶性固形物含量降低率(%)=(施藥前含量-藥后30 d含量)/施藥前含量×100。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel求數(shù)據(jù)平均值，SPSS(20.0)軟件處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，鄧肯氏新復(fù)極差(DMRT)法進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP發(fā)氣劑對蘋果果實乙烯產(chǎn)生量的影響

由圖1可知，在藥劑處理蘋果果實7 d時，處理A、B、C的峰值遠低于對照藥劑處理D的及空白對照E的峰值。

圖1 單位時間內(nèi)不同1-MCP處理蘋果的乙烯釋放情況

表1中，處理A、B、C的乙烯濃度分別為0.00218、0.00187、0.00202 μL/mL，均顯著低于對照D的乙烯濃度0.00500 μL/mL，也顯著低于空白對照E的乙烯濃度0.09568 μL/mL。說明各處理乙烯產(chǎn)生量明顯受到抑制。12% 1-MCP發(fā)氣劑3個有效成分量處理果實的乙烯產(chǎn)生量無顯著差異，顯著低于3.3% 1-MCP粉劑處理果實乙烯的產(chǎn)生量，所有藥劑處理果實的乙烯產(chǎn)生量均顯著低于空白對照果實乙烯的產(chǎn)生量。乙烯產(chǎn)生量的減少可明顯阻止蘋果果實的成熟老化，延長保鮮期。

表1 藥后7 d蘋果各處理的乙烯產(chǎn)生量濃度比較

2.2 1-MCP發(fā)氣劑對蘋果果實硬度的影響

蘋果硬度是評價品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由表2知，藥劑處理前，各處理間果實的硬度均無顯著差異。在貯藏30 d內(nèi)，所有試驗處理的硬度均逐漸下降，貯藏至30 d時，所有試驗處理間的果實硬度呈顯著差異狀態(tài)。藥劑處理A、B、C的果實硬度均顯著高于藥劑處理D的，以12% 1-MCP發(fā)氣劑處理C的果實硬度最高(4.89kg/cm2)。所有藥劑處理的果實硬度都顯著高于空白對照E的。所以藥劑處理的果實貯藏期間，硬度降低率比不處理果的小。12% 1-MCP發(fā)氣劑處理的果實硬度降低率小于3.3% 1-MCP粉劑處理的。

表2 1-MCP發(fā)氣劑對蘋果果實硬度的影響

2.3 1-MCP發(fā)氣劑對蘋果果實可溶性固形物含量的影響

蘋果果實的呼吸作用，會不斷地分解消耗果實的營養(yǎng)物質(zhì)，使重量減少，品質(zhì)降低。表3表明，藥劑處理藥前，各處理間果實的可溶性固形物含量均無顯著差異。在貯存30 d內(nèi)，各處理果實的可溶性固形物含量逐漸下降。貯藏至30 d時，所有試驗處理間的可溶性固形物含量均呈顯著差異狀態(tài)，變化趨勢同果實硬度。藥劑處理A、B、C的果實可溶性固形物含量均顯著高于藥劑處理D的，以12%1-MCP發(fā)氣劑處理C的最高(7.78%)。所有藥劑處理的都顯著高于空白對照E的。所以藥劑處理的蘋果果實貯藏期間，可溶性固形物含量的降低率比不處理果的小。12% 1-MCP發(fā)氣劑處理果實的可溶性固形物含量降低率小于3.3% 1-MCP粉劑處理果實的可溶性固形物含量的降低率。

表3 1-MCP發(fā)氣劑對蘋果果實可溶性固形物含量的影響

2.4 1-MCP發(fā)氣劑對蘋果果實失重率的影響

水分是維持蘋果品質(zhì)的重要因素之一，失水后的蘋果會萎蔫，果皮褶皺，重量減少，口感及商品價值降低。表4表明，蘋果貯藏過程中，所有試驗處理果實的重量逐漸減少，失重率逐漸增大。

貯藏至30 d時，果實失重率以處理B、C、D為低(10.93%、7.31%，10.62%)，顯著低于其他處理。說明常溫貯存條件下，藥劑處理后失重率顯著減緩，以12% 1-MCP發(fā)氣劑處理2.0 mg/m3的保持果實水分效果好。處理C 2.0 mg/m3的最好。但12% 1-MCP發(fā)氣劑與3.3% 1-MCP粉劑在同樣有效成分量1.0 mg/m3處理果實，貯藏至10 d、20 d時，果實失重率前者(3.20%、7.58%)都顯著小于后者(5.13%、8.68% )，貯藏至30 d時，前者(10.98%)卻顯著大于后者(10.62%)。

表4 1-MCP發(fā)氣劑對蘋果失重率的影響

3 小結(jié)與討論

果實的貯藏保鮮處理方式種類繁多。1-MCP是一種無殘留高效新型乙烯受體抑制劑，被廣泛應(yīng)用到蘋果等呼吸躍變型果實的貯藏保鮮中。與對照藥劑3.3% 1-MCP 粉劑有效成分量1.0 mg/m3處理蘋果果實后貯藏相比，應(yīng)用12% 1-MCP發(fā)氣劑有效成分量0.5～2.0 mg/m3處理后，在蘋果貯藏期間，可以有效降低果實乙烯的產(chǎn)生量，阻止果實硬度降低的速度，減緩可溶性固形物的含量的降低，減少失重率，比空白對照的果肉脆而多汁，有效延長貯藏期，且對蘋果貯藏安全。

一般來說,1-MCP對呼吸躍變型果實的影響比呼吸非躍變型果實的影響明顯[12]；不同成熟度的果實對1-MCP的敏感性不同，在果實成熟前即呼吸躍變之前施用才能顯著抑制果實的成熟衰老[13]；作用的溫度也會影響處理的效果，貯藏溫度越低，1-MCP延緩果實成熟衰老的效果越好[14]；1-MCP處理效果與使用濃度也有關(guān)，在一定濃度范圍內(nèi)，濃度越高效果越顯著，但不同果實對1-MCP的要求的濃度是不同的[15,16]。

如今，1-MCP在果實的貯藏保鮮中已經(jīng)表現(xiàn)出了良好的商業(yè)和應(yīng)用前景,未來需要結(jié)合考慮影響1-MCP處理效果的眾多因素，在合適的條件下科學(xué)合理地應(yīng)用，達到高效、低量、無毒、綠色的要求。