1-MCP及乙烯吸收劑對水蜜桃采后生理及貯藏品質(zhì)的影響

張二芳，唐福臨，邵雅馨，祁玉，徐巧巧，許明佳，翟瑞弟

（呂梁學(xué)院 生命科學(xué)系，山西 呂梁 033000）

桃（Prunus persica）是薔薇科（Rosaceae）桃屬（A mygdalus L.）植物。桃子的果實肉質(zhì)多漿，酸甜適中，營養(yǎng)豐富，是深受人們喜愛的水果。但桃屬于呼吸躍變型果實，再加上成熟的時候正是高溫、高濕季節(jié)，采收后后熟速度很快，果肉很快就會變軟、果皮薄，易受到機械損傷，產(chǎn)生腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象[1]，嚴(yán)重影響桃的采后壽命和貨架期品質(zhì)。1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是乙烯的競爭性抑制劑，能與乙烯受體不可逆結(jié)合，阻斷乙烯對下游代謝的調(diào)控作用[2]，抑制桃果實的乙烯釋放和呼吸作用，從而延緩衰老。在果蔬保鮮中具有無毒、低量、高效等優(yōu)點。乙烯吸收劑（ethyleneabsorbent，EA）主要成分為強氧化劑 KMnO4，可吸收果蔬成熟貯運過程中釋放和環(huán)境污染產(chǎn)生的乙烯，抑制果實內(nèi)源乙烯的生成，延緩果蔬呼吸躍變高峰的出現(xiàn)，延長果蔬貯藏期。目前，關(guān)于桃保鮮技術(shù)研究有植物內(nèi)源性激素赤霉素處理[3]，中草藥、姜汁、蒲公英、花椒等生物保鮮劑保鮮處理[4-5]、物理低溫低壓[6]、氣調(diào)包裝[7]、1-MCP 保鮮紙和直接處理[8-9]，對于1-MCP+EA對桃的保鮮研究鮮有報道。本文針對水蜜桃采后易腐敗變質(zhì)的主要問題，采用1-MCP和乙烯吸收劑復(fù)合保鮮技術(shù)，研究在室溫18℃～24℃下水蜜桃貯藏期間呼吸強度、貯藏品質(zhì)、硬度、腐爛率和抗氧化酶的活性，以期達(dá)到協(xié)同優(yōu)化的保鮮效果，為水蜜桃果實的貯運保鮮提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試水蜜桃產(chǎn)自山西運城。

1-MCP（有效成分含量3.3%）：青島綠諾環(huán)?？萍加邢薰?；EA（主要成分為高錳酸鉀，10 g/袋）：山西省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉：天津市博迪化工股份有限公司；氫氧化鈉、無水乙醇：天津市恒興學(xué)試劑制造有限公司；酚酞指示劑（粉末）：天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；草酸、堿石灰、氫氧化鋇、2，6-二氯酚靛酚：天津市江天化工有限公司；愈創(chuàng)木酚、過氧化氫溶液：國藥集團化學(xué)試劑有限公司；以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SHB循環(huán)水式多用真空泵：上海力辰邦西儀器科技有限公司；VIS-723N型可見分光光度計：上海儀電分析儀器有限公司；PAL-型數(shù)字手持折射儀：上海騰拔儀器科技有限公司；TA-XT Puls質(zhì)構(gòu)儀：英國SMS公司；GY-1果實硬度計：寧波科誠儀器有限公司；BSA124S電子天平：濟南童鑫生物科技有限公司。

1.3 試驗方法

選取八成熟、無機械傷的水蜜桃，采摘后當(dāng)天套網(wǎng)袋并輔以冰袋，6 h之內(nèi)運回實驗室，將果實分3組在泡沫箱中20℃進行處理，每箱30個果實（5.0±0.2）kg，分別按以下方法進行處理。

1-MCP熏蒸處理：參照Müller等[10]的處理方法，將果實置于體積一定的塑料帳內(nèi)，放在可密封的泡沫箱中，用燒杯稱取1-MCP粉劑，放入塑料帳內(nèi)，加水溶解后立即將塑料帳密封，使1-MCP最終處理濃度為1.0 μL/L[11]，在室溫 18℃～24℃下密封 24 h。

1-MCP熏蒸處理后輔以乙烯吸收劑（1-MCP+EA）：與1-MCP熏蒸處理類似，將水蜜桃果實裝入泡沫箱塑料賬內(nèi)，控制箱內(nèi)1-MCP濃度為1 μL/L，20℃密閉熏蒸12 h后，在貯藏期間泡沫箱中再放入2小袋乙烯吸收劑。

以泡沫箱塑料帳空氣密封作為對照（CK）。

貯藏處理：去掉密封帳，將水蜜桃直接放在泡沫箱，在室溫18℃～24℃下貯存。試驗每處理設(shè)置3個平行，在預(yù)試驗的基礎(chǔ)上確定以上處理后在 0、2、4、6、8、10、12 d取樣進行有關(guān)生理生化指標(biāo)的測定。

1.3.1 呼吸強度的測定

呼吸強度參照曹建康等[12]的方法進行測定，單位為mg/（kg·h）。

1.3.2 可溶性固形物的測定

取水蜜桃果肉研碎過濾后得到果汁，用數(shù)字手持折射儀測定可溶性固形物含量。

1.3.3 可滴定酸的測定

可滴定酸參照王石華[13]方法，采用酸堿中和滴定法，單位為%。

1.3.4 VC含量的測定

VC含量的測定采用2，6-二氯酚靛酚法[14]。

1.3.5 過氧化物酶（peroxidase，POD）活性的測定。

過氧化物酶活性采用愈創(chuàng)木酚法[14]進行測定。

1.3.6 多酚氧化酶（polyphenoloxidase，PPO）活性的測定

多酚氧化酶活性采用兒茶酚比色法[14]進行測定，單位為ΔOD/（g·min）。

1.3.7 硬度的測定

硬度采用TA-XT Puls質(zhì)構(gòu)儀，直徑6 mm探頭測定。參照閆師杰[15]方法進行測定，以kg/cm2表示。

1.3.8 腐爛率的測定

首先按果實軟化腐爛面積大小將果實劃分為4級[16]。0級，無軟化腐爛；1級，腐爛面積小于果實面積的10%；2級，腐爛面積占果實面積的10%～30%；3級，軟化腐爛面積大于果實面積的30%。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel對所得數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，用SPSS19軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水蜜桃呼吸強度的影響

桃作為典型的呼吸躍變型果實，在即將成熟時，其內(nèi)源性乙烯含量會迅速增加，形成一個呼吸高峰，呼吸躍變出現(xiàn)的時間越晚，峰值越低，桃在貯藏期呼吸喪失的營養(yǎng)越少。不同處理對水蜜桃呼吸強度的影響見圖1。

圖1 不同處理對水蜜桃呼吸強度的影響Fig.1 Effect of different treatments on respiratory intensity of peach

由圖1可以看出，經(jīng)1-MCP和1-MCP+EA處理的水蜜桃果實呼吸強度在貯藏前6 d均低于對照組；對照組、1-MCP處理組和1-MCP+EA處理組在貯藏至第6、8、10天時依次達(dá)到呼吸高峰，且呼吸強度依次降低。說明1-MCP和1-MCP+EA均能延緩水蜜桃果實呼吸高峰出現(xiàn)的時間，均對水蜜桃貯藏期間的呼吸強度有抑制作用，該結(jié)果與張鵬等[17]對富士蘋果貯藏的研究結(jié)果一致。

2.2 不同處理對水蜜桃可溶性固形物的影響

果實的可溶性固形物主要指可溶性糖類，用以衡量水果成熟狀況，以便確定采摘時間。不同處理對水蜜桃可溶性固形物的影響見圖2。

圖2 不同處理對水蜜桃可溶性固形物的影響Fig.2 Effect of different treatments on soluble solid content of peach

從圖2可以看出，可溶性固形物的含量在整個貯藏期整體呈先上升后下降趨勢，但1-MCP處理組、1-MCP+EA組與對照組之間均差異不顯著，這與閻根柱等[18]對獼猴桃采后品質(zhì)研究、周慧娟[19]關(guān)于1-MCP處理采后水蜜桃生理的研究結(jié)果一致。

2.3 不同處理對水蜜桃可滴定酸的影響

桃果實的可滴定酸是桃品質(zhì)的重要性狀之一。可滴定酸下降越慢，保存效果越好。不同處理對水蜜桃可滴定酸的影響見圖3。

圖3 不同處理對水蜜桃可滴定酸含量的影響Fig.3 Effect of different treatments on titratable acid content of peach

從圖3可以看出，3個處理組桃的可滴定酸含量均隨貯藏期的延長而逐漸降低，其中1-MCP+EA處理組貯藏到第4天時比對照組高16.67%，1-MCP處理組貯藏到第8天時比對照組高11.54%，由此可以看出1-MCP+EA處理可以有效緩解可滴定酸的下降，有利于對水蜜桃果實貯藏期品質(zhì)的保持，該研究結(jié)果與金童等[20]對于冬棗研究的結(jié)果一致。

2.4 不同處理對水蜜桃VC含量的變化

不同處理對水蜜桃VC含量的影響見圖4。

圖4 不同處理對水蜜桃VC含量的影響Fig.4 Effect of different treatments on VCcontent of peach

由圖4可以看出，貯藏期各組水蜜桃果實的VC含量先升高后降低。由于貯藏前期水蜜桃果實沒有完全成熟，接近八分熟，在貯藏前4 d，隨著貯藏時間延長水蜜桃果實成熟度增加，VC含量逐漸增加。該研究結(jié)果與龐會娟等[21]對冬棗采后貯藏期間VC含量變化規(guī)律一致。其中對照組到第6天時果實VC含量急劇降低，與1-MCP處理組相比下降27.34%，與1-MCP+EA處理組相比下降28.69%；其中1-MCP+EA處理組第12天VC含量還能保持在其最高值時的85.42%。綜上表明，在貯藏后期，兩處理組均能通過抑制水蜜桃的呼吸作用抑制桃果實VC含量的下降，有效保持水蜜桃果實VC含量。

2.5 不同處理對水蜜桃POD活性的影響

果蔬中的過氧化物酶與活性氧的清除及果蔬成熟衰老密切相關(guān)。不同處理對水蜜桃POD活性的影響見圖5。

圖5 不同處理對水蜜桃POD活性的影響Fig.5 Effect of different treatments on POD activity of peach

由圖5可以看出，貯藏期水蜜桃果實POD活性整體呈先上升后下降的趨勢。到第2天時，1-MCP處理組的POD活性達(dá)到0.035 U/（mg·min），1-MCP+EA處理組達(dá)到0.04 U/（mg·min）。分別比對照組增高52.17%和73.91%。綜上表明，在貯藏過程中，兩種處理均能顯著提高水蜜桃果實的過氧化物酶活性，從而延緩水蜜桃果實的后熟，提高其貯藏期品質(zhì)，且1-MCP+EA處理的效果優(yōu)于1-MCP的處理，該研究結(jié)果與金童等[20]對冬棗研究的結(jié)果一致。

2.6 不同處理對水蜜桃PPO活性的影響

多酚氧化酶是果蔬組織中廣泛存在的一類銅蛋白，能有效催化多酚類化合物氧化形成相應(yīng)醌類物質(zhì)的褐變反應(yīng)。不同處理對水蜜桃PPO活性的影響見圖6。

圖6 不同處理對水蜜桃PPO活性的影響Fig.6 Effect of different treatments on PPO activity of peach

由圖6可以看出，隨貯藏時間延長，水蜜桃果實PPO活性整體呈上升趨勢；對照組、1-MCP處理組和1-MCP+EA處理組分別貯藏至第6、8、10天時依次有明顯的升高。說明1-MCP和1-MCP+EA均能緩解PPO活性的增加，延緩水蜜桃果實呼吸高峰的出現(xiàn)，提高產(chǎn)品貯藏期的品質(zhì)，該結(jié)果與劉淑英等[22]在低溫貯藏下1-MCP對桃生理活性的研究結(jié)果一致。

2.7 不同處理對水蜜桃硬度的影響

硬度反映了水蜜桃果實的成熟度，也影響桃的商品性，硬度低，容易發(fā)生機械損傷。不同處理對水蜜桃硬度的影響見圖7。

圖7 不同處理對水蜜桃硬度的影響Fig.7 Effect of different treatments on the hardness of peach

由圖7可以看出，在貯藏期，水蜜桃果實的硬度整體呈下降趨勢，其中對照組硬度下降最快，到第4天下降了24.35%；1-MCP處理組到第4天時硬度下降了9.56%，1-MCP+EA處理組到第4天時硬度下降了5.22%，處理組下降趨勢明顯緩慢；由此說明，在貯藏過程中，兩組處理均能延緩水蜜桃果實硬度下降速度，提高水蜜桃果實的貯藏品質(zhì)，該研究結(jié)果與曹森等[23]對獼猴桃貨架期品質(zhì)的研究結(jié)果一致。

2.8 不同處理對水蜜桃腐爛率的影響

水蜜桃由于其果皮薄，果肉含水量高，導(dǎo)致其對微生物高度敏感，所以在室溫18℃～24℃下具有較短的采后貯藏期。不同處理對水蜜桃腐爛率的影響見圖8。

圖8 不同處理對水蜜桃腐爛率的影響Fig.8 Effect of different treatments on decay rate of peach

由圖8可以看出，在水蜜桃貯藏過程中，兩種處理均可以明顯減少水蜜桃果實的腐爛率。貯藏到第12天時，對照組腐爛率為33.1%，1-MCP處理組腐爛率比對照組低40.79%，1-MCP+EA處理組比對照組低58.01%，對照組由于腐爛程度高，已經(jīng)不具有可食性。1-MCP+EA通過抑制水蜜桃果實的呼吸強度從而減少桃果實的腐爛率，保證了桃果實的貯藏品質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

1-MCP結(jié)構(gòu)簡單，性質(zhì)穩(wěn)定，在1-MCP對桃保鮮的研究中發(fā)現(xiàn)，1-MCP能夠抑制貯藏過程中果實的呼吸強度和乙烯合成速率，推遲呼吸高峰的到來，抑制成熟特征物質(zhì)內(nèi)酯類香氣物質(zhì)的釋放[24-27]；韓帥等[9]在1-MCP對桃采后糖代謝的研究中發(fā)現(xiàn)，1-MCP處理可以減慢蔗糖向果糖和葡萄糖的轉(zhuǎn)化，顯著延緩桃果實硬度下降，降低并推遲呼吸高峰，抑制果糖、葡萄糖含量的增加和蔗糖含量的下降，減慢糖的轉(zhuǎn)化。剛成誠等[28]的研究表明，1-MCP處理可以有效的保持可溶性固形物含量，抑制PPO活性，從而防止桃的呼吸褐變。趙猛等[29]對黃金梨的研究得出，1-MCP與乙烯吸收劑處理均不同程度抑制了果實乙烯釋放與呼吸作用，延緩了果實硬度下降與糖、酸等營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，因而對延長果實貯藏期有利。而張鵬等[17]在1-MCP、EA、1-MCP+EA處理后的蘋果保鮮中發(fā)現(xiàn)1-MCP+EA的處理效果最好。

本文的研究結(jié)果表明，在室溫18℃～24℃貯藏期間，與對照組相比，1.0 μL/L1-MCP、1.0 μL/L1-MCP+EA熏蒸處理均能延緩水蜜桃果實呼吸高峰的出現(xiàn)和水蜜桃果實硬度的下降并降低呼吸強度的峰值，保持果實的可滴定酸和VC含量，提高過氧化物酶活性，降低多酚氧化酶活性，降低腐爛率。其中1-MCP+EA處理的果實貯藏期保鮮效果優(yōu)于1-MCP單獨處理，主要由于乙烯吸收劑能夠吸收果蔬貯藏過程中釋放出的催熟氣體，更有效抑制果實軟化和致病菌活性，延緩成熟衰老的進程，有效地保持水蜜桃的貯藏品質(zhì)，延長其保鮮期。