1-甲基環(huán)丙烯對K9小蘋果采前保果及采后保鮮的效果

駱文賓 李媛媛 郭鑫宇 徐勇 吳學(xué)民

摘要：為有效防止早熟蘋果在采收前嚴(yán)重落果并延長其在常溫條件下的貯存期限，以K9小蘋果為試驗(yàn)材料，分別研究不同濃度1-MCP處理在敞開條件下對采前K9小蘋果的保果效果以及密閉條件下對采后K9小蘋果的保鮮效果。以落果率、可溶性固形物含量、硬度、失質(zhì)量率及感觀評價(jià)等作為評判指標(biāo)，結(jié)果表明：與對照相比，1-MCP采前噴霧處理能顯著減少K9小蘋果采前落果數(shù)量，降低落果率;采后熏蒸處理能顯著提高K9小蘋果的果實(shí)硬度，可溶性固形物含量穩(wěn)定且處于較高水平，有效抑制水分散失，延緩蘋果口感粉化進(jìn)程。常溫條件下，以3.0 μL/L 1-MCP處理對K9小蘋果采前保果效率最佳，1.5 μL/L 1-MCP處理對K9小蘋果采后保鮮效果最好;1-MCP處理相較于對照組，可使落果率減少12.02%～24.85%，保鮮期限延長2～3倍，在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：1-甲基環(huán)丙烯;K9小蘋果;保果;保鮮;感官評價(jià);果品品質(zhì)

中圖分類號：S661.109+.3 ??文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2022）09-0179-06

K9小蘋果，又名7月鮮，由遼寧省果樹科學(xué)研究所以佚名大蘋果為母本、鈴鐺果為父本雜交選育而來。該品種具有早熟、高產(chǎn)、抗病抗旱等優(yōu)點(diǎn)，口感酸甜脆爽、營養(yǎng)價(jià)值豐富、色澤粉紅鮮亮，很好地填補(bǔ)了蘋果淡季市場，深受消費(fèi)者喜愛[1]。但是K9小蘋果在采收期前會大量落果，嚴(yán)重時(shí)落果率高達(dá)30%;且常溫條件下，采收后極不耐貯，一般3 d左右口感下降明顯，失水粉化，放置7 d左右則基本喪失鮮食價(jià)值，嚴(yán)重影響了早熟品種K9小蘋果的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，簡稱 1-MCP）作為國際上先進(jìn)的果蔬保鮮劑，其本身綠色環(huán)保無毒害作用，用量極低且高效，通過與植物體表面的乙烯受體不可逆結(jié)合，從而減少內(nèi)源乙烯與外源乙烯對果實(shí)的后熟作用，降低果實(shí)呼吸，延緩果實(shí)衰老，以此達(dá)到保鮮效果，在果品保鮮領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用[2-5]。目前，有關(guān)1-MCP的研究主要集中在果蔬的采后保鮮方面，國內(nèi)尚未有關(guān)于1-MCP對蘋果采前保果的研究報(bào)道。此外，1-MCP對一些蘋果品種的保鮮效果已有研究，大蘋果方面包括紅星[6]、富士[7-9]、金冠[10]、寒富[11]、岳冠[12]、花牛[13]等;關(guān)于小蘋果，僅發(fā)現(xiàn)對金紅小蘋果[14-15]有相關(guān)研究。本研究以K9小蘋果為試驗(yàn)材料，在常溫條件下，分別研究不同濃度1-MCP處理在敞開條件下對K9小蘋果采前保果效果以及密閉條件下對K9小蘋果采后保鮮效果的影響，篩選出最佳使用濃度，以期為K9小蘋果在采收期保果及采后貯存保鮮提供參考依據(jù)，也為K9小蘋果的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試K9果樹及蘋果：來自于北京市門頭溝區(qū)清水鎮(zhèn)黃安坨村北京百安園食用菌種植專業(yè)合作社種植的果園。

供試1-MCP保鮮劑：由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院農(nóng)藥加工與制劑研究課題組自制。

儀器材料：GY-3型果實(shí)硬度計(jì)，TD-35型數(shù)字折光儀，T-214型電子分析天平。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)園區(qū)位于北京市門頭溝區(qū)清水鎮(zhèn)黃安坨村（116°09′ E，39°60′ N），海拔 1 045 m，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，山地占全村面積95%以上，土壤類型為山地棕壤。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采前保果試驗(yàn)。共設(shè)4個(gè)處理，分別為：（1）清水對照;（2）1.0 μL/L 1-MCP處理;（3）2.0 μL/L 1-MCP處理;（4）3.0 μL/L 1-MCP處理。試驗(yàn)于2020年7月23日在果園敞開環(huán)境下進(jìn)行，采用噴霧法，選取大小與長勢一致的K9果樹進(jìn)行1-MCP噴霧，確保液滴能夠完全浸潤葉片。按照3 m×3 m×4 m（長×寬×高）計(jì)算空間體積，并計(jì)算相應(yīng)濃度的1-MCP用量，每個(gè)處理選用3棵果樹，重復(fù)3次。

采后保鮮試驗(yàn)。共設(shè)5個(gè)處理，分別為：（1）清水對照;（2）0.5 μL/L1-MCP處理;（3）1.0 μL/L 1-MCP 處理;（4）1.5 μL/L 1-MCP處理;（5）2.0 μL/L 1-MCP處理。試驗(yàn)于2020年7月28日在室內(nèi)常溫下進(jìn)行，K9小蘋果約8成熟時(shí)采摘，均選用大小一致、表面光滑無明顯機(jī)械損傷且未進(jìn)行任何處理的K9小蘋果作為供試材料，采用密閉熏蒸法，將保鮮劑與30個(gè)蘋果一同放置在泡沫箱中，并用隔板將保鮮劑與蘋果隔開，加微量純凈水將保鮮劑潤濕，密封24 h后打開，重復(fù)3次，1-MCP的具體用量根據(jù)實(shí)際測得的泡沫箱內(nèi)部空間體積計(jì)算得出。

1.2.3 試驗(yàn)方法

在試驗(yàn)開始后，每隔3 d分別對以下各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評估測定，每次隨機(jī)選取10個(gè)果實(shí)。

硬度：削去約1 cm2的果實(shí)表皮，將GY-3型果實(shí)硬度計(jì)的探頭勻速壓入果實(shí)內(nèi)部1 mm深處，進(jìn)行硬度測定。

可溶性固形物：用勻漿機(jī)將果肉搗碎，紗布過濾出汁液，用TD-35型數(shù)字折光儀測定其含量。

失質(zhì)量率：采用稱質(zhì)量法測定，每個(gè)處理固定標(biāo)記10個(gè)蘋果，用于失質(zhì)量率的測定;失質(zhì)量率=（初始蘋果質(zhì)量-每次測定前的蘋果質(zhì)量）/初始蘋果質(zhì)量×100%。

落果率= 落果數(shù)量/（地下部分的落果數(shù)+地上部分的剩余蘋果數(shù)）×100%。

感官評價(jià)：參考姜雪峰等的感官評價(jià)方法[16]并做適當(dāng)簡化修改（表1）。

1.2.4 安全性調(diào)查

試驗(yàn)后每天觀察1次試驗(yàn)樹有無不良反應(yīng)，調(diào)查結(jié)果表明，1-MCP對供試果樹無任何不良影響。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用數(shù)據(jù)處理軟件SPSS 25.0 和Excel 2019對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及差異顯著性（α=0.05）比較。0FFC8821-E3A4-41E5-914A-E7A75059BBE1

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP處理對K9小蘋果采前保果的影響

2.1.1 對采前保果情況的影響

從圖1可以看出，隨著時(shí)間的不斷延長，各處理的落果數(shù)量均呈現(xiàn)出遞增趨勢，0～9 d時(shí)，對照組與中、低濃度組（1.0、2.0 μL/L）的落果數(shù)量無顯著差異，但3.0 μL/L 1-MCP 處理組已經(jīng)表現(xiàn)出顯著的保果作用;9 d之后，對照組落果數(shù)量急劇增加，與處理組差異顯著，且高濃度處理組與中、低濃度處理組之間也出現(xiàn)顯著性差異;15 d時(shí)，各處理間均出現(xiàn)顯著差異，按落果數(shù)量多少排序?yàn)镃K>1.0 μL/L 1-MCP>2.0 μL/L 1-MCP>3.0 μL/L 1-MCP。其中以對照組落果數(shù)量最多，為242個(gè);3.0 μL/L 1-MCP處理落果最少，僅為32個(gè)，占對照組的13.2%。由表2可知，落果率與處理濃度成負(fù)相關(guān)，1-MCP濃度越高，落果率越低，對果實(shí)的保果作用越顯著，3.0 μL/L 1-MCP 處理對K9的保果效果最佳，落果率僅為6.54%，比對照組減少了24.85%。具體田間效果見圖2。

2.1.2 對采前果品品質(zhì)的影響

噴施1-MCP 15 d 時(shí)，分別對各處理隨機(jī)采取的10個(gè)果實(shí)樣品進(jìn)行硬度、可溶性固形物含量、感官評價(jià)的測定。由表3可知，3.0 μL/L 1-MCP處理的果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、感官評價(jià)得分均為最優(yōu)，并顯著高于對照組;1.0 μL/L 1-MCP與2.0 μL/L 1-MCP 處理果實(shí)硬度、感官評價(jià)得分無顯著差異;2.0 μL/L 1-MCP處理可溶性固形物含量顯著高于1.0 μL/L 1-MCP處理。

2.2 1-MCP對K9小蘋果采后保鮮的影響

2.2.1 對可溶性固形物的影響

果實(shí)中的可溶性固形物含量是評估水果品質(zhì)的一項(xiàng)重要評價(jià)指標(biāo)，在一定程度上代表了蘋果的口感風(fēng)味。從圖3可以看出，對照組的可溶性固形物含量隨著貯存時(shí)間的延長而不斷降低，直至6 d后因水分散失嚴(yán)重而無法進(jìn)行測定，失水粉化，風(fēng)味下降明顯。而1-MCP各濃度處理組均能有效抑制可溶性固形物含量的下降，并無出現(xiàn)明顯下降趨勢，且12 d時(shí)均略高于初始測定值，說明1-MCP對K9小蘋果有較好的保鮮作用。整體來看，2.0 μL/L 1-MCP處理組的可溶性固形物含量最高，并顯著高于其他處理;1.5 μL/L 1-MCP與1.0 μL/L 1-MCP處理次之;0.5 μL/L 1-MCP處理最低，但組間差異不顯著。

2.2.2 對硬度的影響

從圖4可知，對照組的果實(shí)硬度在常溫條件下隨貯存時(shí)間的延長而迅速降低，品質(zhì)下降較快;而1-MCP處理相較CK組能夠有效保持K9小蘋果的果實(shí)硬度，在處理后前6 d，以 0.5 μL/L 1-MCP處理組的硬度最高，并顯著高于其他處理，1.0～2.0 μL/L 1-MCP處理間差異不顯著;處理6～9 d時(shí)，除1.5 μL/L 1-MCP處理外，其他處理組硬度均有較大幅度下降，其中以1.5 μL/L 1-MCP處理組保鮮效果最佳，果實(shí)硬度始終維持在較高水平并顯著高于其他處理組;處理12 d時(shí)，各濃度處理之間的果實(shí)硬度已無明顯差異，但均顯著高于對照組。

2.2.3 對失質(zhì)量率的影響

采后的K9小蘋果在貯存期間由于果實(shí)的蒸騰作用和呼吸作用，水分逐漸散失，導(dǎo)致失質(zhì)量率增加，嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)。從圖5可知，在貯存期間，對照組的失質(zhì)量率均處在較高水平，并顯著高于1-MCP處理組;而不同濃度1-MCP處理均能明顯抑制K9小蘋果在貯存期間的水分散失，在貯存至6 d以后作用效果最為明顯，其中1.0～2.0 μL/L 1-MCP處理組的保鮮效果最佳，組間無顯著差異。

2.2.4 對感官評價(jià)的影響

在貯存期間，每隔3 d對K9小蘋果進(jìn)行1次感官評價(jià)，在一定程度上可以反映出果實(shí)在貯存期間的品質(zhì)變化情況，不同濃度1-MCP處理的K9小蘋果外觀品質(zhì)隨貯存時(shí)間的變化如圖6所示。

從圖7可以看出，在不進(jìn)行任何保鮮處理的條件下，K9小蘋果的品質(zhì)下降明顯，風(fēng)味口感有很大變化;從6 d開始，對照組果實(shí)色澤明顯變暗，出現(xiàn)失水粉化，不建議鮮食，而處理組均能保持較好的口感風(fēng)味;12 d時(shí)，1.5 μL/L處理組效果最佳，是常溫下較長時(shí)間貯存的最優(yōu)選擇。

3 討論

1-MCP在水果保果領(lǐng)域具有很大的研究價(jià)值與應(yīng)用潛力，但目前國內(nèi)幾乎沒有相關(guān)的研究報(bào)道，究其原因可能與其在氣態(tài)下狀態(tài)性質(zhì)不穩(wěn)定有關(guān)。1-MCP氣體分子極不穩(wěn)定，半衰期短，且受溫度影響較大[17]。在常溫敞開條件下，往往來不及與受體接觸便已逸散失效，很難達(dá)到理想效果。因此，如何實(shí)現(xiàn)1-MCP的緩釋成為了攻克難點(diǎn)的關(guān)鍵所在。近年來有研究[18]表明α-環(huán)糊精材料能夠很好地將1-MCP氣體分子包覆在其空腔中，并加工成便于噴霧使用的劑型，在使其理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的同時(shí)達(dá)到緩釋效果，能夠在敞開環(huán)境下持續(xù)發(fā)揮作用，達(dá)到較理想的保果效果。但是，目前關(guān)于不同蘋果品種采前保果的最佳使用濃度，國內(nèi)外相關(guān)研究較少，因此尚不明確其在蘋果上的最佳濃度范圍，有待進(jìn)一步研究。

1-MCP在國內(nèi)外果蔬的采后保鮮領(lǐng)域均有廣泛的研究應(yīng)用，是應(yīng)用范圍最廣的一類乙烯抑制劑，其保鮮效果受溫度[19]、品種特性[20]、使用濃度[21]、作用時(shí)間[22]等影響較大。從國內(nèi)外諸多研究報(bào)道[23-29]來看，不同蘋果品種的1-MCP應(yīng)用在蘋果保鮮上的使用濃度大多在1.0 μL/L左右，處理時(shí)間為24 h，比本研究結(jié)果的最佳處理濃度稍低。造成此差異的原因可能與K9小蘋果極不耐貯的品種特性有關(guān)。目前針對不同濃度1-MCP處理對某種特定蘋果品種最佳保鮮效果的研究較少，雖然1.0 μL/L 1-MCP 處理對大多數(shù)蘋果品種均能表現(xiàn)出較好的保鮮效果，但針對某些具有特性的蘋果品種篩選出最佳保鮮效果的1-MCP濃度依然很有必要。0FFC8821-E3A4-41E5-914A-E7A75059BBE1

4 結(jié)論

采前與采后使用相應(yīng)濃度的1-MCP處理能夠有效防止K9小蘋果落果、延緩果實(shí)硬度下降，維持可溶性固形物含量，有效抑制水分散失，保持果實(shí)品質(zhì)，顯著延長K9小蘋果的商品貨架期，以減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

在K9小蘋果采前保果試驗(yàn)中，1-MCP防落果效果與使用濃度有很大關(guān)系，從研究結(jié)果看，落果率與使用濃度在一定范圍內(nèi)成負(fù)相關(guān)，濃度越高，落果率越低，防落果效果越顯著。因此，在田間實(shí)際應(yīng)用中要達(dá)到較好的防落果效果，噴施濃度可選用3.0 μL/L。

在K9小蘋果采后保鮮試驗(yàn)中，不同濃度的1-MCP保鮮效果受貯存時(shí)間影響較大。從試驗(yàn)結(jié)果看，6 d是一個(gè)較為明顯的臨界時(shí)間線，在此之后果實(shí)品質(zhì)迅速下降。因此，在常溫條件下，短期（0～6 d）保鮮選用0.5 μL/L 1-MCP處理即可達(dá)到較為理想的保鮮效果，長期（6 d以上）保鮮應(yīng)選用不低于1.0 μL/L 的1-MCP使用濃度。綜合各方面因素考慮，1.5 μL/L 1-MCP為常溫條件下長期貯存的最佳選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊曉華，程顯敏，顧廣軍，等. K9蘋果引種表現(xiàn)及栽培技術(shù)要點(diǎn)[J]. 中國林副特產(chǎn)，2010（4）：36-37.

[2]Sisler E C，Serek M. Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level：Recent developments[J]. Physiologia Plantarum，1997，100（3）：577-582.

[3]陳 明，陳金印.1-甲基環(huán)丙烯在果品貯藏保鮮上的應(yīng)用[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2004，30（3）：132-136.

[4]王少敏.1-甲基環(huán)丙烯對蘋果采后生理影響的研究進(jìn)展[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，41（6）：54-57.

[5]朱金薇，馮江濤，延 衛(wèi). 1-甲基環(huán)丙烯在蘋果貯藏保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 北方園藝，2010（20）：195-198.

[6]張雪丹，胥 洪，孫 山，等. 1-甲基環(huán)丙烯對紅星蘋果20 ℃室溫貯藏品質(zhì)的影響[J]. 北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，48（1）：112-117.

[7]李 鑫，張 鵬，李江闊，等. 1-甲基環(huán)丙烯、納他霉素處理對富士蘋果貯后貨架品質(zhì)和風(fēng)味的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2016，42（9）：241-250.

[8]顏廷才，秦 驊，張鵬，等. 1-甲基環(huán)丙烯結(jié)合ξ-聚賴氨酸對貯后貨架期富士蘋果的品質(zhì)及揮發(fā)性成分的影響[J]. 食品科學(xué)，2018，39（9）：207-214.

[9]彭貞貞，葉旗慧，徐曉艷，等. 1-甲基環(huán)丙烯處理對紅富士蘋果貯藏品質(zhì)的影響[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2020，46（1）：83-92.

[10]郭 丹，韓英群，魏 鑫，等. 1-甲基環(huán)丙烯處理對金冠蘋果冷藏期間果實(shí)軟化的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（10）：183-187.

[11]魏寶東，冷俊穎，程順昌，等. 1-甲基環(huán)丙烯及其結(jié)構(gòu)類似物處理對寒富蘋果貯藏品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué)，2012，33（12）：281-284.

[12]張佰清，姜海峰，魏寶東，等. 1-甲基環(huán)丙烯對岳冠蘋果采后生理及抗氧化酶活性的影響[J]. 食品研究與開發(fā)，2016，37（5）：137-141.

[13]李建新，張曉宇，艾志錄，等. 1-甲基環(huán)丙烯對花牛蘋果中蘋果多酚和綠原酸含量的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，51（6）：797-800.

[14]王志華，王文輝，佟 偉，等. 1-甲基環(huán)丙烯處理對“金紅”蘋果采后生理和常溫貯藏品質(zhì)的影響[J]. 北方園藝，2019（23）：122-128.

[15]肖子寒，邢世瑤，李菁竹，等. 1-MCP處理對常溫貯藏金紅蘋果生理及品質(zhì)的影響[J]. 保鮮與加工，2019，19（6）：51-57.

[16]姜雪峰，毛 娟，徐巨濤，等. 蘋果品質(zhì)評價(jià)模型的建立與驗(yàn)證[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，54（3）：69-77.

[17]Cameron A C，Reid M S.1-MCP blocks ethylene-induced petal abscission of Pelargonium peltatum but the effect is transient[J]. Postharvest Biology and Technology，2001，22（2）：169-177.

[18]Guo X Y，Zhao R，Zhang J，et al. A microcapsule oil dispersion for the controlled release of 1-methylcyclopropene in an open environment[J]. RSC Advances，2019，9（41）：23465-23473.

[19]呂真真，劉 慧，張春嶺，等. 1-甲基環(huán)丙烯和不同貯藏溫度對油桃果實(shí)硬度與細(xì)胞壁果膠的影響[J]. 食品工業(yè)科技，2021，42（7）：317-323.

[20]董曉慶，朱守亮，Lee J H，等. 3個(gè)不同蘋果品種果實(shí)品質(zhì)及對 1-MCP 的吸附釋放規(guī)律[J]. 果樹學(xué)報(bào)，2015，32（2）：291-297.

[21]王艷聰，張 鵬，李江闊，等. 1-MCP雙重處理對富士蘋果貯后貨架品質(zhì)、腐爛及防御酶活性的影響[J]. 食品工業(yè)科技，2020，41（3）：277-284.

[22]Kim K O，Yoo J，Lee J，et al. Effects of 1-methylcyclopropene （1-MCP） and polyethylene （PE） film liner treatments on the fruit quality of cold-stored ‘Gamhong apples[J]. Horticulture，Environment，and Biotechnology，2018，59（1）：51-57.0FFC8821-E3A4-41E5-914A-E7A75059BBE1

[23]Rupasinghe H P V，Murr D P，Paliyath G，et al. Inhibitory effect of 1-MCP on ripening and superficial scald development in ‘McIntosh and ‘Delicious apples[J]. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology，2000，75（3）：271-276.

[24]Rupasinghe H P V，Murr D P，DeEll J R，et al. Influence of 1-methylcyclopropene and natureseal on the quality of fresh-cut “Empire” and “Crispin” apples[J]. Journal of Food Quality，2005，28（3）：289-307.

[25]DeEll J R，Ehsani-Moghaddam B，Bowen A J，et al. Effects of 1-methylcyclopropene and controlled atmosphere storage on the quality of ‘Honeycrisp apples[J]. Acta Horticulturae，2015（1071）：483-488.

[26]DeEll J R，Ayres J T，Murr D P.1-methylcyclopropene concentration and timing of postharvest application alters the ripening of ‘McIntosh apples during storage[J]. HortTechnology，2008，18（4）：624-630.

[27]王云香，張亞楠，曲桂芹，等. 1-MCP處理對蘋果采后常溫貯藏品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué)，2016，37（16）：280-285.

[28]李江闊，劉 暢，張 鵬，等. 低溫條件下不同時(shí)期1-MCP處理對金冠蘋果生理和品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué)，2015，36（18）：220-224.

[29]王曉飛，楊艷青，任小林，等. 1-MCP對‘粉紅女士蘋果果實(shí)采后生理及其品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué)，2014，35（18）：219-223.0FFC8821-E3A4-41E5-914A-E7A75059BBE1