1-MCP處理對軟棗獼猴桃的保鮮效果

李 歡，薛 潔，王香蘭，饒景萍，祝慶剛，范晉銘

(1.西北農(nóng)林科技大學 園藝學院，陜西 楊凌 712100；2.四川省益諾仕農(nóng)業(yè)科技有限公司，四川 雅安 625000)

軟棗獼猴桃(Actinidiaarguta(Sieb.&Zucc) Planch.ex Miq.)屬于獼猴桃科獼猴桃屬，又名軟棗子，奇異莓[1]。果形小巧，味道酸甜可口，熱量低，表面光滑無毛、清洗即食[2]。果實富含Vc、酚類物質(zhì)和多種礦物質(zhì)元素，具有較高的抗氧化能力和藥用價值，是一種健康的新型水果[3]。由于其擁有諸多的優(yōu)點，市場售價較高，近年來栽培面積和產(chǎn)量迅速上升[4]。但軟棗獼猴桃是典型的呼吸躍變型果實，且果實表面無絨毛覆蓋，采后生理代謝旺盛，存在軟化速度快、褐變、皺縮、腐爛等問題，嚴重制約產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[5]。

目前，國內(nèi)外軟棗獼猴桃采后貯藏的報道主要圍繞采收期[6～7]、貯藏溫度[8～9]、氣調(diào)貯藏[5,10]及甲殼素[11]、水楊酸[12]、草酸[12]、氯化鈣[12]、1-MCP[12～15]處理等方面的研究。1-甲基環(huán)丙烯(1-methyleyclopropene，1-MCP)是一種有效的乙烯受體抑制劑[16]，具有穩(wěn)定性好、操作簡單、無毒高效等優(yōu)點。適宜濃度1-MCP處理能顯著提高多種水果的耐貯性，包括香蕉[17]、蘋果[18]、梨[19]等，但不適宜濃度的1-MCP處理會導致貯藏過程中果實的生理失調(diào)，如：降低口感[20～21]、果肉出現(xiàn)絮狀干化或木質(zhì)化現(xiàn)象[22]、更加容易遭受冷害[23～24]等問題。本研究采用不同濃度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L)1-MCP處理軟棗獼猴桃，通過測定其營養(yǎng)成分及生理生化等指標的變化來確定最佳1-MCP處理濃度，以期為軟棗獼猴桃的貯藏保鮮提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料 ‘綠迷一號’ 采自四川省雅安市雨城區(qū)中里鎮(zhèn)龍泉村的益諾仕農(nóng)業(yè)科技有限公司一管理良好的軟棗獼猴桃基地。于2019年8月5日(可溶性固形物介于6.5%～7.5%)采收。采收后運至西北農(nóng)林科技大學園藝學院采后實驗室，挑選大小均勻、無病蟲害及機械損傷、成熟度相對一致的果實，20 ℃預(yù)冷12 h。

1.2 試驗處理

將果實分為6組，均放置于60L的法蘭桶內(nèi)，其中空氣密閉處理12 h為對照，共3個重復，每個重復1 000個果。另外五組進行1-MCP處理，處理濃度分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L，室溫下(25 ℃)密閉12 h，開蓋后通風2 h，每處理三個生物學重復，每重復約1 000個果。處理結(jié)束后，將果實轉(zhuǎn)移至冷庫貯藏，貯藏條件為2±0.5℃，RH 90%～95%。

入貯后從每重復中隨機取30個果，固定用于呼吸速率和乙烯釋放速率的測定；入庫當天每重復取6個果測定果實硬度、可溶性固形物、細胞膜透性，每重復另取6個果取果肉部分凍樣于-80℃下保存，用于相關(guān)生理指標的測定。每重復再取30個果，移至室溫，放置3 d模擬貨架期，統(tǒng)計冷害指數(shù)和冷害率、褐變率及褐變指數(shù)，之后每5天取樣一次，直至果實硬度降至2N，停止取樣。每處理固定100個果出庫時統(tǒng)計失重率和腐爛率，出庫后進行貨架期品質(zhì)的測定，當硬度降至最佳可食硬度0.7 N時，結(jié)束貨架期。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 品質(zhì)指標 硬度用GY-4型硬度計(綠博公司，杭州)測定(探頭直徑3.42 mm，測定深度10 mm)；可溶性固形物用PAL-1型手持式糖度計(Atago公司，日本)測定；維生素C含量的測定參照李軍等[25]的鉬藍比色法；呼吸強度和乙烯釋放量參照董曉慶等[26]的方法，分別使用EL-7100型紅外線CO2分析儀(Telaire公司，美國)測定和島津GC-14A型氣相色譜儀(Thermo Scientific公司，美國)測定；相對膜透性參照姚丹等[27]的方法，使用DDS-320電導率儀(康儀公司，上海)測定；丙二醛(MDA)含量參照曹建康等[28]的方法；淀粉酶活性的測定參照Bonghi等[29]的方法，淀粉含量的測定參照曹建康等[28]的方法；質(zhì)量損失率和腐爛率參照胡苗[30]的方法測定。每個值三個重復。

1.3.2 冷害指標 冷害指數(shù)和冷害率的測定均參照馬秋詩等[31]的方法。冷害程度分為5級：0級(無冷害)；1級(0<冷害發(fā)生面積≤25%)；2級(25%<冷害發(fā)生面積≤50%)；3級(50%<冷害發(fā)生面積≤75%)；4級(75%<冷害發(fā)生面積)。按公式(1)、(2)計算冷害率和冷害指數(shù)：

(1)冷害率/%=冷害果實數(shù)/統(tǒng)計總果實數(shù)量×100

(2)冷害指數(shù)=∑ (冷害級數(shù) × 冷害果實數(shù)) / (4×統(tǒng)計總果實數(shù)量) ×100

褐變指數(shù)和褐變率的測定參照穆晶晶等[32]的方法。褐變程度分為5級：0級(無褐變)；1級(0<褐變發(fā)生面積≤20%)；2級(20%<褐變發(fā)生面積≤35%)；3級(35%<褐變發(fā)生面積≤50%)；4級(50%<褐變發(fā)生面積)。按公式(3)、(4)計算褐變率和褐變指數(shù)：

(3) 褐變率/%=冷害果實數(shù)/統(tǒng)計總果實數(shù)量×100

(4) 褐變指數(shù)=∑ (各級數(shù)×該級個數(shù)) / (4×總果數(shù)) ×100

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果以平均值±標準誤表示。用Sigma Plot14.0制圖，用SPSS 20.0的單因素方差分析進行顯著性比較，檢驗的顯著性概率臨界值為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’質(zhì)地的影響

2.1.1 硬度變化 果肉硬度是衡量果實品質(zhì)的重要指標之一。由圖1可知，果實硬度降至2N結(jié)束冷藏時，對照、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 μL/L處理果的冷藏時間分別為25 d、35 d、45 d、45 d、50 d和50 d，處理分別比對照冷藏時間延長了10 d、20 d、20 d、25 d和25 d，整個貯藏期處理果硬度均顯著高于對照果(P<0.05)。其中，0.8μL/L處理果的硬度均顯著高于其它處理組，由此可見，1-MCP處理顯著延緩軟棗獼猴桃軟化速率，延長貯藏時間，其中以0.8 μL/L處理最為明顯。

圖1 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’硬度的影響

2.1.2 呼吸速率和乙烯釋放速率的變化 軟棗獼猴桃為呼吸躍變型果實，呼吸作用反映果實代謝的強度。由圖2-A可知，‘綠迷一號’入貯后果實呼吸速率逐漸上升，對照果和0.2 μL/L處理同時在第10d達到呼吸高峰，但0.2 μL/L處理呼吸高峰顯著低于對照，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L處理分別推遲呼吸高峰10 d、10 d、15 d、15 d出現(xiàn)。其中0.8 μL/L處理呼吸高峰顯著低于其它處理，經(jīng)過呼吸高峰后，各處理果實呼吸速率均呈現(xiàn)下降趨勢，后期一直維持在較低水平。與對照相比，除0.2 μL/L處理外，其它各處理均不同程度推遲了果實呼吸高峰出現(xiàn)的時間和強度，其中0.8 μL/L處理果呼吸速率最低。

乙烯是果實采后最重要的催熟激素。各處理果在貯藏期間乙烯釋放速率均呈現(xiàn)先上升下降的趨勢(圖2-B)，各處理組果實的乙烯釋放速率峰值均低于對照組果實，乙烯高峰分別比對照推遲0 d、10 d、10 d、15 d、15 d出現(xiàn)，其中0.8 μL/L1-MCP處理乙烯釋放速率峰值最低。

圖2 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’呼吸速率(A)和乙烯釋放速率(B)的影響

2.1.3 淀粉含量和淀粉酶活性的變化 獼猴桃采后淀粉在淀粉酶的作用下轉(zhuǎn)化成可溶性糖，淀粉含量隨貯藏期的延長而逐漸下降。如圖3-A所示，與對照果相比各處理均能顯著減慢淀粉含量的下降速度(P<0.05)，到貯藏25 d，各處理淀粉含量分別為1.51%、3.07%、3.71%、5.34%、4.62%，均顯著高于對照，其中0.8、1.0 μL/L處理保持淀粉含量效果最好。‘綠迷一號’淀粉酶活性呈先上升后下降的趨勢(圖3-B)，對照和0.2 μL/L處理果在10 d出現(xiàn)淀粉酶高峰，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L處理果的酶活高峰相比對照分別推遲了10 d、10 d、15 d、15 d出現(xiàn)，且與對照相比，各處理均顯著降低了淀粉酶活性，其中0.8 μL/L處理淀粉酶活高峰顯著低于其它各處理組。說明1-MCP處理有效抑制了果實淀粉酶活性的升高，降低了淀粉的降解速度其中0.8 μL/L處理效果最好。

圖3 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’淀粉含量(A)和淀粉酶活性(B)的影響

2.1.4 失重率和腐爛率的變化 如圖4-A所示，貯藏結(jié)束時，各處理失重率均顯著低于對照，其中0.8 μL/L和1.0 μL/L處理失重率最低。貯藏結(jié)束時腐爛率如圖4-B所示，對照與處理腐爛率分別為10.3%、6.3%、5.0%、4.3%、2.7%、4.3%，對照的腐爛率顯著高于各處理組， 0.8 μL/L處理腐爛率顯著低于其他處理，說明1-MCP處理利于降低‘綠迷一號’的失重率和腐爛率，且0.8 μL/L處理效果最佳。

圖4 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’失重率(A)和腐爛率(B)的影響

2.2 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’風味的影響

2.2.1 可溶性固形物的變化 冷藏期間，果實的可溶性固形物呈現(xiàn)上升趨勢(圖5-A)，在貯藏前期，可溶性固形物快速上升，到后期變化趨勢緩慢直至穩(wěn)定。處理組較對照組上升速度緩慢，貯藏前期0.8 μL/L1-MCP處理組可溶性固形物含量始終較低，貯藏后期處理組無顯著性差異，說明1-MCP處理可以延緩貯藏期軟棗獼猴桃果實可溶性固形物的上升，且不同處理均能使其正常后熟，0.8 μL/L1-MCP抑制效果最明顯。

圖5 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’可溶性固形物的影響

2.2.2 維生素C含量的變化 獼猴桃維生素C含量較高，是衡量其營養(yǎng)價值與衰老程度的一個重要指標。如圖6所示，‘綠迷一號’采收時維生素C含量達127 mg/100g，貯藏期間逐步下降，對照果和0.2 μL/L處理果下降速度較快，第10d后顯著低于其他處理組，對照果25d出庫時，比各處理分別低22%、28%、39%、52%、47%，同期0.8μL/L處理果的維生素C含量顯著高于其他處理，1-MCP處理有效的維持了果實維生素C含量，提高了貯藏品質(zhì)，且0.8 μL/L處理效果最佳。

圖6 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’維生素C含量的影響

2.3 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’冷害的影響

2.3.1 相對電導率和丙二醛含量的變化 細胞相對電導率可反映果實貯藏期間細胞膜的完整性，反映細胞膜損傷程度。由圖7-A可知，貯藏第10 d后，對照組的相對電導率迅速上升，而1-MCP處理組增速較緩慢，且始終顯著低于對照。當對照果貯藏結(jié)束時(第25 d)1-MCP處理組的相對電導率較對照低18.5%、30.7%、27.7%、38.5%、33.8%。丙二醛含量可直觀反映膜損傷程度的大小。如圖7-B所示，當對照果貯藏結(jié)束時(第25 d)，1-MCP處理組的丙二醛含量對照低25.3%、41.8%、44.1%、56.2%、54.9%，其中0.8 μL/L處理在貯藏中后期丙二醛含量顯著低于其他處理組(P<0.05)。說明1-MCP處理能有效抑制‘綠迷一號’相對電導率和丙二醛含量的上升，對延長其貯藏期發(fā)揮了積極作用。

圖7 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’相對電導率(A)和丙二醛含量(B)的影響

2.3.2 冷害的變化 獼猴桃果實是一種冷敏性果實，在低溫條件下貯藏易發(fā)生冷害，低溫貯藏的果實在20℃放置3 d后，冷害癥狀逐漸顯現(xiàn)?！G迷一號’的冷害癥狀主要表現(xiàn)為果實表面呈現(xiàn)水漬狀和褐化以及凹陷的黑色小點。對照果冷藏20 d并在20 ℃放置3 d后，果面有明顯的水漬斑塊和褐變顯現(xiàn)。0.2 μL/L在冷藏25d后出現(xiàn)冷害癥狀，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L處理均在35 d后出現(xiàn)冷害，各處理與對照相比水漬化斑塊和褐化面積都有明顯的變小。

由圖8可知，貯藏末期時，對照的冷害率和冷害指數(shù)顯著高于1-MCP處理組。在整個貯藏過程中，0.8μL/L處理冷害率和冷害指數(shù)一直保持在較低水平，顯著低于其它處理組。出庫時冷害率比對照組降低61.10%，冷害指數(shù)比對照降低了61.54%，果實表面只出現(xiàn)輕微的水漬斑塊和凹陷的黑色小點。說明1-MCP處理可有效抑制‘綠迷一號’果實冷害的發(fā)生，其中0.8μL/L處理效果最好。

圖8 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’冷害率(A)和冷害指數(shù)(B)的影響

圖9可知，各處理在貯藏后期出現(xiàn)褐化現(xiàn)象，對照果在貯藏20d后果面出現(xiàn)褐化，0.2 0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L各處理與對照相比，出現(xiàn)褐變的時間推遲、褐變率、褐變指數(shù)顯著降低。出庫時0.8 μL/L處理褐變率最低，比對照的褐變率降低了62.48%，褐變指數(shù)降低了58.3%，有效的抑制了‘綠迷一號’褐化的發(fā)生。

圖9 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’褐變率(A)和褐變指數(shù)(B)的影響

2.4 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’貨架期的影響

出庫后常溫25 ℃放置，當硬度達到最佳可食硬度0.7 N時結(jié)束貨架期?！G迷一號’貨架期品質(zhì)指標如表2所示，從貨架期長短、果實風味(可溶性固形物、可滴定酸)、腐爛率、維生素C含量綜合評定貨架期品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)0.6、 0.8、1.0 μL/L1-MCP可以有效的延長貨架期，降低腐爛率。0.8 μL/L處理比其它處理保持了更好的貨架期品質(zhì)。

表1 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’果實貨架期品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

果實硬度可直接直觀反映出果實的成熟衰老軟化進程，通常作為貯藏保鮮效果的重要參考指標。軟棗獼猴桃屬于躍變型果實，具有明顯的呼吸強度高峰，本實驗表明各處理果實在呼吸高峰前后，硬度降低最快，不同濃度1-MCP處理均能降低果實的呼吸高峰和乙烯釋放高峰和推遲峰值出現(xiàn)的時間，這與馬婷等研究相同[33]，與謝天嬌等研究不同[34]，可能與果實采后的入貯時間及品種不同有關(guān)。獼猴桃果實的淀粉含量與硬度之間有直接關(guān)系，當果實達到生理成熟以后，淀粉開始降解，硬度下降，本試驗硬度下降最快時間和淀粉酶活性高峰出現(xiàn)相同，與王貴禧等研究相同[35]，硬度的保持致使1-MCP處理果的失重率和腐爛率較對照顯著降低，此外，本試驗發(fā)現(xiàn)1-MCP濃度過高加劇了果實腐爛，與馬婷等研究相同[35]。本試驗中，1-MCP處理果比對照最長延長了25d的貯藏期，說明1-MCP處理可有效延緩軟棗獼猴桃軟化速度，保持其較好的質(zhì)地，這與曾鄒林等對軟棗獼猴桃的研究結(jié)果相似[36]。各處理可溶性固形物含量隨硬度的下降呈現(xiàn)先逐漸升高后略有下降(貯藏后期)的趨勢，與對照相比，1-MCP處理組軟棗獼猴桃均能正常后熟，風味正常，且均能有效保持果實維生素C含量的降解，與Sooyeon Lim 等研究結(jié)果相同[37]，說明1-MCP處理能較好的保持軟棗獼猴桃的風味和營養(yǎng)價值。軟棗獼猴桃貯藏后期果實易發(fā)生冷害，具體表現(xiàn)為果面出現(xiàn)水漬狀及褐化，導致其貯性和色澤降低，嚴重影響果實品質(zhì)[38]，有關(guān)軟棗獼猴桃桃冷害的研究較少，本試驗較系統(tǒng)的研究了軟棗獼猴桃的冷害的現(xiàn)象，結(jié)果表明，不同濃度1-MCP處理均能有效降低果實冷害，可能是1-MCP通過抑制乙烯與受體結(jié)合，降低了呼吸躍變對抗氧化系統(tǒng)的影響，從而降低了相對電導率和丙二醛含量，減輕了軟棗獼猴桃果實貯藏期間細胞膜的傷害，保持了細胞膜的完整性。1-MCP處理組通過抑制果實的呼吸作用，從而減少了有機物的消耗，有效延長了貨架期時間，減少貨架期腐爛率。

軟棗獼猴桃采后常溫放置極易軟化，部分品種對低溫敏感，冷藏容易發(fā)生冷害。大量研究表明，1-MCP通過阻礙乙烯與其結(jié)合位點相結(jié)合，影響乙烯信號傳遞和表達，適宜濃度的1-MCP處理能有效延緩果實的衰老與腐爛，降低冷害率，延長果實的貨架期，提高商品價值[33,39]，不適宜的1-MCP處理會會影響獼猴桃后熟口感，加重冷害，甚至造成果實出現(xiàn)爛而不軟的“僵尸果”現(xiàn)象，這也是目前市場上消費者對獼猴桃評價的普遍現(xiàn)象[40]。

本試驗中5個不同濃度1-MCP均能使果實正常后熟，與對照相比均顯著延長了貯藏期。0.2 μL/L處理在軟化速度、貨架期品質(zhì)、降低冷害方面效果均劣于其它處理組。0.4 μL/L和0.6 μL/L處理在貯藏時間、硬度、SSC 值、Vc含量、冷害率方面的變化較接近，0.8 μL/L和1.0 μL/L在延緩軟化速度、呼吸強度、乙烯釋放速率、硬度等方面表現(xiàn)上較相似，但1.0μL/L處理在降低冷害、腐爛率、貨架期品質(zhì)等方面不及0.8 μL/L處理。說明對于‘綠迷一號’軟棗獼猴桃0.2、0.4和0.6 μL/L處理濃度太低，而1.0 μL/L處理濃度太高，0.8 μL/L處理較適宜。此外，1-MCP在應(yīng)用時呈現(xiàn)多樣性，不同果實不同品種之間表現(xiàn)均有差異，應(yīng)根據(jù)不同品種篩選具體的標準使用濃度，并從分子、基因水平研究其作用機理，以便更科學的應(yīng)用在實踐中。

以上研究表明，1-MCP能有效控制軟棗獼猴桃果實后熟衰老的進程，延長軟棗獼猴桃果實貯藏保鮮期，可應(yīng)用于軟棗獼猴桃果實采后貯藏保鮮上，其中0.8 μL/L處理‘綠迷一號’效果最佳。