“即食”紅陽(yáng)獼猴桃的制備工藝

嚴(yán)涵，肖春，張輝，吉寧，馬超，李江闊， 郝全洋，曹森*，王瑞*

1(貴陽(yáng)學(xué)院 食品與制藥工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng)，550000)2(六盤(pán)水市水城區(qū)東部農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)，貴州 六盤(pán)水，553000)3(國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)，天津，300384)

近年來(lái)，成熟度高、口感好的“即食”鮮果成為水果行業(yè)新寵[1]?！凹词场币馕吨M(fèi)者購(gòu)買后可立即食用，新鮮度高、口感好，在一定時(shí)間內(nèi)保持可食窗口期。獼猴桃是一種高營(yíng)養(yǎng)密度的水果，深受全世界消費(fèi)者的青睞。“紅陽(yáng)”獼猴桃為中國(guó)自主選育的中華系紅肉品種，具有可食糖度高(20%左右)，風(fēng)味濃郁的特點(diǎn)[2]。獼猴桃為典型的呼吸躍變型果實(shí)，具有后熟生理特性。果實(shí)采摘后無(wú)法立即食用，直接降低消費(fèi)者體驗(yàn)感、回購(gòu)率。因此，“即食”獼猴桃鮮果制備工藝的研發(fā)極具實(shí)際意義。

乙烯和1-MCP是果蔬采后處理中重要的生理調(diào)節(jié)劑，在獼猴桃、香蕉等水果的采后生理調(diào)節(jié)領(lǐng)域得到廣泛使用[3]。乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用，并促進(jìn)果實(shí)產(chǎn)生更佳的風(fēng)味[4]。GüNTHER等[5]用100 μL/L乙烯催熟1.5 ℃貯藏2個(gè)月的“Hort16A”獼猴桃。結(jié)果表明，相對(duì)于對(duì)照組，乙烯處理組果實(shí)具有明顯的“果糖味”，原因是苯甲酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯和己酸甲酯等酯類成分的含量更高。1-MCP作為一種乙烯受體阻斷劑[6]，可抑制獼猴桃、蘋(píng)果等呼吸躍變型水果采后內(nèi)源性乙烯的生成及乙醇代謝，上調(diào)抗壞血酸合成通路關(guān)鍵酶基因AdGME1、AdGME2的表達(dá)，從而延緩果實(shí)品質(zhì)的劣變[7]。

獼猴桃供應(yīng)鏈體系中，鮮果采收后一部分直接流通，而更大比例為入庫(kù)貯藏、出庫(kù)后進(jìn)入流通。因此本研究以經(jīng)氣調(diào)、低溫貯藏45、60 d的紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)為研究對(duì)象，探討“即食”獼猴桃制備工藝。首先使用1-MCP對(duì)不同成熟度的果實(shí)進(jìn)行處理，以可溶性固形物(soluble solids content，SSC)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，探究1-MCP作用閾值；隨后，為提高催熟效率，考察高含量乙烯對(duì)低溫氣調(diào)貯藏45 d果實(shí)的催熟效果；最后考察不同含量1-MCP對(duì)可食窗口期果實(shí)的保鮮效果。由此得到一套系統(tǒng)的 “即食”紅陽(yáng)獼猴桃制備工藝，為“即食”獼猴桃的制備、貯運(yùn)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“紅陽(yáng)”獼猴桃(Actinidiachinensis)于2020年8月12日采摘自水城縣宏興綠色農(nóng)業(yè)投資有限公司種植基地(104.95°E，26.38°N)，選擇80～100 g表面完好的果實(shí)當(dāng)天運(yùn)回貴陽(yáng)學(xué)院(貴州省農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用科技創(chuàng)新基地)，果實(shí)SSC(7.2±0.68)%，干物質(zhì)含量(20.2±1.26)%(n=18)。

乙烯氣體(純度為99.99%)，大連大特氣體有限公司；1-MCP(有效體積分?jǐn)?shù)為0.33%)，美國(guó)羅門哈斯公司；DP432植物總RNA提取試劑盒，天根生化科技(北京)有限公司；Prime ScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)試劑盒，TaKaRa寶日醫(yī)生物技術(shù)(北京)有限公司；Luna?Universal qPCR Master Mix試劑盒，美國(guó)New England Biolabs公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA.XT.Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)SMS公司；GC-14氣相色譜儀，日本Shimazhu公司；PEG-20M(交聯(lián))毛細(xì)管柱(15 m×0.25 mm×0.4 μm)，大連中匯達(dá)科學(xué)儀器有限公司；PAL-1迷你數(shù)顯折射計(jì)，日本ATAGO公司；PHS-3c數(shù)顯酸度計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；Check PointⅡ便攜式殘氧儀，丹麥Dansensor公司；YS3060光柵分光測(cè)色儀，深圳市三恩時(shí)科技有限公司；LYQT-400果蔬氣調(diào)實(shí)驗(yàn)箱，天津利源捷能氣調(diào)保鮮設(shè)備有限公司；CFX ConnectTM熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，美國(guó)Bio-Rad公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)方案

果實(shí)經(jīng)室溫愈傷24 h后分為兩部分：(1)1-MCP閾值試驗(yàn)。挑選1 566個(gè)獼猴桃果實(shí)[SSC(7.2±0.68)%，果肉硬度(57±4.89)N]均分于開(kāi)一圓孔(φ=20 mm)塑料箱中，置于(25±2)℃空氣流通房間。15箱果實(shí)分別放置0、3、6、9、12 d后使用0.5 μL/L的1-MCP密閉處理24 h[(25±2)℃]，標(biāo)記為F0、F3、F6、F9和F12(n=3)。另3箱果實(shí)于(25±2) ℃環(huán)境放置24 h，為對(duì)照(CK)組。所有果實(shí)在處理結(jié)束后轉(zhuǎn)入(25±2) ℃的通風(fēng)環(huán)境中，在1、3、6、9、12 d進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)，處理結(jié)束當(dāng)天定為1 d。(2)低溫、氣調(diào)貯藏。按胡花麗等[8]的方法操作。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，果實(shí)經(jīng)氣調(diào)貯藏45 d及60 d后出庫(kù)，分別用于乙烯催熟實(shí)驗(yàn)和1-MCP保鮮試驗(yàn)。

“即食”工藝實(shí)驗(yàn)由乙烯催熟、1-MCP保鮮兩部分組成：(1)乙烯催熟。果實(shí)經(jīng)氣調(diào)貯藏45 d后出庫(kù)[SSC(11.58±1.01)%，果肉硬度(51.41±5.35)N(n=18)]，25 ℃靜置24 h后進(jìn)行乙烯催熟處理。每個(gè)安裝橡膠塞的密封箱(60 L，55 cm×40 cm×31.5 cm，φ=20 mm)內(nèi)裝入120個(gè)完好果實(shí)，每箱獼猴桃質(zhì)量相近(±5 g)。將乙烯氣體通過(guò)注射器經(jīng)橡膠塞注入箱內(nèi)并立即密封。CK組及處理組箱內(nèi)乙烯氣體體積分?jǐn)?shù)分別為0、100、250、500、1 000 μL/L(分別命名為CK、E1、E2、E3、E4)，(25±2) ℃催熟24 h。然后于(25±2) ℃擺放1、3、5、7、9 d進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。催熟處理當(dāng)天定為0 d，結(jié)束當(dāng)天定為1 d；(2)1-MCP保鮮。選擇氣調(diào)貯藏60 d的果實(shí)[SSC(12.03±1.06)%，果肉硬度(49.86±4.36)N]，25 ℃通風(fēng)靜置24 h后用進(jìn)行“即食”處理，即經(jīng)250 μL/L乙烯催熟24 h后[(25±2) ℃]均分為CK、M1(0.25 μL/L 1-MCP)、M2(0.5 μL/L 1-MCP)3個(gè)處理(360個(gè)/處理)。然后在1 m3的密封塑料帳內(nèi)經(jīng)1-MCP處理24 h[(25±2) ℃]。處理結(jié)束后，果實(shí)進(jìn)行(4±0.5) ℃貨架14 d、(25±2) ℃貨架7 d實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 硬度測(cè)定

果肉、果心硬度測(cè)定參照BURDON等[9]的方法并修改，分別使用P/2和P/4探頭測(cè)定前、中、后速度為5 mm/s，觸發(fā)力5 g，穿刺深度為2 mm(n=18)。

1.3.3 SSC、淀粉、色差、可滴定酸、固酸比、抗壞血酸、葉酸和腐爛率測(cè)定

SSC使用數(shù)顯折射計(jì)進(jìn)行測(cè)定(n=18)。淀粉含量使用碘-淀粉比色法測(cè)定(n=3)[10]。將獼猴桃果實(shí)赤道部位相隔180°位置去厚度為1 mm，1 cm2的果皮，分別測(cè)定兩點(diǎn)的L*、a*和b*值(n=18)，參照WANG等[11]的方法計(jì)算獼猴桃果肉的色相角(h°)?？傻味ㄋ?titratable acid，TA)、抗壞血酸(ascorbic acid，ASA)及葉酸含量測(cè)定參照文獻(xiàn)[12](n=3)。固酸比為SSC與TA的比值。腐爛率參照文獻(xiàn)[13]的方法測(cè)定(n=18)。

1.3.4 呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率測(cè)定

每組挑選27個(gè)果實(shí)，均分為3組，固定用于呼吸強(qiáng)度、乙烯生成速率測(cè)定。參照KOU等[14]的方法測(cè)定。

1.3.5 總RNA提取及cDNA合成方法

保存于-80 ℃的樣品在研缽中與液氮混合后迅速研磨成粉末。然后使用植物RNA提取試劑盒提取獼猴桃果肉總RNA，以O(shè)D260/OD280值檢驗(yàn)RNA純度，通過(guò)1.5 %的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)總RNA完整性。使用Prime ScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser (Perfect Real Time)試劑盒，參照說(shuō)明書(shū)將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。

1.3.6 實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析

18s1、AcACO1和AcACO2基因引物序列參考文獻(xiàn)[15-16]，AcACS1及AcAMY3基因引物序列通過(guò)檢索NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)獲得引物信息，利用在線網(wǎng)站http://primer3.ut.ee/軟件設(shè)計(jì)引物，交由生工生物工程股份有限公司合成(表1)。采用SYBR Green熒光染料法進(jìn)行相對(duì)熒光定量PCR反應(yīng)，反應(yīng)體系為20 μL：Luna?Universal qPCR Master Mix 10 μL、cDNA模板5 μL、Nuclease-free Water 4 μL、上下游引物各1 μL。操作步驟參照Luna?Universal qPCR Master Mix試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，q-PCR采用BIO-RAD CFX ConnectTM熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。PCR反應(yīng)程序：95 ℃預(yù)變性3 min，95 ℃變性10 s，55 ℃退火20 s，72 ℃延伸20 s，75 ℃保持5 s，重復(fù)40個(gè)循環(huán)，每次反應(yīng)均以18s1為內(nèi)參基因，并設(shè)置陰性對(duì)照。q-PCR的數(shù)據(jù)分析采用2-△△CT方法，每組實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)生物重復(fù)和3個(gè)技術(shù)重復(fù)。

表1 引物序列Table 1 Primer sequence

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Duncan多重性比較進(jìn)行顯著性分析(P<0.05)，用Origin Pro 2017軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP對(duì)不同成熟度紅陽(yáng)獼猴桃的保鮮閾值

獼猴桃鮮果可食窗口期的SSC為14%～20%，果肉硬度為3.1～14 N[2, 17-18]，此時(shí)為完熟生理階段，找到1-MCP作用紅陽(yáng)獼猴桃的保鮮閾值對(duì)“即食”獼猴桃的制備具有重要意義。如圖1所示，隨著貯藏時(shí)間的增加，各組果實(shí)逐漸后熟。12 d時(shí)，F(xiàn)0、F3和F6組果實(shí)后熟程度較低，果肉色澤明亮。同時(shí)，CK和F9組果實(shí)品質(zhì)相近，僅色澤偏暗，而F12組果實(shí)品質(zhì)劣變嚴(yán)重，果肉軟爛出汁且出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象。

圖1 1-MCP閾值試驗(yàn)貨架期間果實(shí)橫剖面Fig.1 The fruit cross-cutting photos of 1-MCP threshold experiment in shelf-life

如圖2-a、圖2-b所示，CK及F0、F3、F6、F9和F12組果實(shí)的初始SSC分別為(7.61±0.69)%、(7.34±0.64)%、(9.91±0.95)%、(11.36±1.06)%、(14.01±0.92)%和(15.64±0.98)%，初始果肉硬度分別為(56.25±2.69)、(49.41±1.90)、(36.64±2.28)、(26.49±3.30)、(13.96±2.59)和(9.27±0.55) N。CK組果實(shí)9 d進(jìn)入可食窗口期[SSC(14.33±0.60)%，果肉硬度(13.21±1.49) N]。而F0、F3和F6組果實(shí)9 d時(shí)的SSC為(10.79～12.86)%，均未進(jìn)入可食窗口期。由此表明1-MCP對(duì)于F0、F3和F6組果實(shí)具有一定保鮮效果。如圖2-a、圖2-c所示，從3 d開(kāi)始，F(xiàn)12組果實(shí)的果肉硬度迅速降低，在6 d時(shí)為(2.68±1.97)N，腐爛率為(12.20±1.90)%，12 d時(shí)腐爛率升至(46.7±3.35)%。而F9組果實(shí)6 d的果肉硬度為(10.89±0.71)N，未出現(xiàn)腐爛果，12 d時(shí)的腐爛率為(15.5±1.96)%，顯著低于F12組(P<0.05)。由此可見(jiàn)，1-MCP對(duì)F9組果實(shí)仍有保鮮效果，而對(duì)F12組果實(shí)已失去作用。

如圖2-d所示，F(xiàn)0組果實(shí)的呼吸峰在9 d出現(xiàn)，相比CK組延遲3 d，乙烯和呼吸峰值較CK組分別顯著低85.34%和45.27%(P<0.05)。F3、F6、F9組也表現(xiàn)出相同趨勢(shì)，乙烯、呼吸峰值均顯著低于CK組(P<0.05)。F6和F9組果實(shí)在試驗(yàn)初始時(shí)的成熟度高于CK組，因此0 d時(shí)的呼吸和乙烯生成速率均顯著高于CK組。而由于1-MCP的作用，此兩組果實(shí)的呼吸和乙烯生成速率在6～9 d顯著低于CK組(P<0.05)。整個(gè)貨架期間，F(xiàn)12組乙烯生成速率呈降低趨勢(shì)，呼吸強(qiáng)度總體平穩(wěn)，但其0 d時(shí)的呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率高于CK組12 d時(shí)的數(shù)值，表明1-MCP使用后并未產(chǎn)生作用。同時(shí)，F(xiàn)12組果實(shí)在6 d時(shí)已開(kāi)始腐爛。由此可進(jìn)一步確定，1-MCP對(duì)于F0、F3、F6、F9組果實(shí)具有保鮮效果，而對(duì)F12組果實(shí)已失去作用。綜上，1-MCP對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃的作用閾值為SSC 15%。

a-SSC；b-果肉硬度；c-腐爛率；d-乙烯生成速率；e-呼吸強(qiáng)度圖2 1-MCP處理對(duì)不同成熟度紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)SSC、果肉硬度、腐爛率、乙烯生成速率和呼吸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effects of 1-MCP treatment on SSC, pulp firmness, rotting rate, ethylene production rate and respiratory rate of Hongyang kiwifruit with different maturity注：組間不同字母表示差異顯著(P<0.05)(下同)

2.2 不同體積分?jǐn)?shù)乙烯催熟對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃后熟速率及品質(zhì)的影響

已見(jiàn)報(bào)道的研究中，獼猴桃經(jīng)乙烯催熟至可食狀態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)，研究者分別使用1、100、200 μL/L乙烯催熟獼猴桃，分別在催熟后10、3、4 d達(dá)到可食狀態(tài)[13,19-20]。為提高催熟效率，本試驗(yàn)考察了高體積分?jǐn)?shù)(100、250、500、1 000 μL/L)乙烯對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃的催熟效果。如圖3-a所示，各處理果實(shí)從5 d開(kāi)始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，而CK組果實(shí)在整個(gè)貨架期間未出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，與各處理組差異顯著(P<0.05)。如圖3-b、圖3-c和圖4-a所示，經(jīng)高濃度乙烯催熟后，所有處理組果實(shí)硬度迅速降低，SSC迅速升高。直至貨架結(jié)束，處理組果實(shí)的果肉和果心硬度均顯著低于CK組(P<0.05)。但各處理組間并無(wú)顯著差異(P>0.05)。硬度和SSC是判斷獼猴桃成熟度的重要指標(biāo)，紅陽(yáng)獼猴桃的可食硬度為3.1～14 N，可食SSC為14%～20%[2,17-18]。如圖3-b所示1 d(催熟結(jié)束)時(shí)，E1～E4組果肉已接近于可食硬度(14.00～15.60 N)和可食SSC(13.51%～14.25%)(圖4-a)，相比CK組提前至少8 d。貨架3 d時(shí)，各處理組果實(shí)的SSC均已超過(guò)18%，果肉硬度已降至3.63～5.19 N。由此可見(jiàn)，高體積分?jǐn)?shù)乙烯可進(jìn)一步縮短紅陽(yáng)獼猴桃進(jìn)入可食窗口期的時(shí)間。

a-腐爛率；b-果肉硬度；c-果心硬度圖3 不同體積分?jǐn)?shù)乙烯處理對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃果肉硬度、果心硬度的影響Fig.3 Effect of ethylene concentrations on the pulp firmness and core firmness of Hongyang kiwifruit

近年來(lái)，獼猴桃后熟“硬心”現(xiàn)象引起國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。BURDON等[9]研究表明，獼猴桃果實(shí)各部位的軟化速率不同。果肉硬度變化曲線呈S型，果心硬度則近似線性降低，通常果心的軟化速率滯后于果肉，從而出現(xiàn)“硬心”現(xiàn)象。比較圖3-b、圖3-c中各處理組果實(shí)果肉與果心硬度可發(fā)現(xiàn)，1 d時(shí)E1和E3組果實(shí)的果心硬度[(28.86±2.80)、(24.61±2.54)N]遠(yuǎn)高于可食硬度(3.1～14 N)[17-18]，且顯著高于其果肉硬度[(14.00±2.57)、(15.61±3.96)N](P<0.05)，但E2和E4組果實(shí)的果心[(17.43±2.34)、(16.80±2.11) N)]與果肉硬度[(14.59±3.80)、(14.39±6.04)N]均接近于可食硬度。在本研究中，CK、E1和E3組果實(shí)在衰老腐爛(5 d)前果心硬度線性降低，而E2和E4組果實(shí)果心的軟化趨勢(shì)與果肉相似。綜上，E2和E4組催熟效果最好。

如圖4-b所示，TA的變化趨勢(shì)與硬度、SSC相似。1 d(催熟結(jié)束)時(shí)，各處理組果實(shí)TA含量與CK組差異顯著(P<0.05)，且E4組果實(shí)TA含量最低[(0.98±0.02)%]，其次為E2組[(1.04±0.01)%]。1 d時(shí)E2和E4組果實(shí)未出現(xiàn)“硬心”現(xiàn)象且TA含量顯著低于CK、E1和E3組(P<0.05)，催熟效果最佳。獼猴桃采后可通過(guò)淀粉降解為生理代謝活動(dòng)提供能量。如圖4-c所示，CK及處理組果實(shí)淀粉含量均呈先快后慢的趨勢(shì)降低，但CK組在數(shù)值上顯著更高(P<0.05)。3 d時(shí)各處理組果實(shí)淀粉含量為0.57～1.27 mg/g，均顯著低于CK組[(3.03±0.02) mg/g]，其中E2組果實(shí)的淀粉含量顯著低于所有處理組(P<0.05)。

PRANAMORNKITH等[13]在1.5 ℃下用1 μL/L乙烯處理‘Hort16A’獼猴桃3周，處理組果實(shí)的h°顯著低于對(duì)照組，表明乙烯促進(jìn)“Hort16A”果實(shí)的色澤變化。如圖4-d所示，3～9 d時(shí)所有處理組果實(shí)果肉h°均顯著低于CK(P<0.05)，表明果實(shí)果肉色澤更紅。3 d時(shí)所有處理組果實(shí)已進(jìn)入可食窗口期，此時(shí)h°為98.17～100.59，各處理組間差異不顯著(P>0.05)。處理組果實(shí)在5 d時(shí)的h°進(jìn)一步降低，此時(shí)果實(shí)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象(圖3-a)，且果肉硬度低于3.1 N(圖3-b)。CK組在9 d進(jìn)入可食窗口期，果肉硬度(13.39±1.49) N，SSC(17.85±1.5)%(圖3-b和圖4-a)，h°值為99.24±0.54，與處理組3 d時(shí)差異不顯著(P>0.05)。由此可知，乙烯加速了紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)果肉色澤的變化，且處理組處于可食窗口期期間(3～5 d)的果肉色澤與自然成熟果實(shí)相近。

a-SSC；b-TA；c-淀粉；d-h°圖4 不同體積分?jǐn)?shù)乙烯處理對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃SSC、TA、淀粉、h°的影響Fig.4 Effect of ethylene concentrations on the SSC, h°, TA and starch content of Hongyang kiwifruit

如圖5所示，0～5 d時(shí)各處理組果實(shí)的乙烯生成速率呈上升趨勢(shì)且與外源乙烯體積分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)，均在5 d出現(xiàn)乙烯峰值[23.93～30.48 μL/(kg·h)]。CK組果實(shí)的乙烯生成速率在3～7 d內(nèi)逐漸上升，7 d出現(xiàn)最大值[(12.62±1.06) μL/(kg·h)]，比處理組低58.59%(P<0.05)。所有處理組果實(shí)在1 d和5 d均出現(xiàn)呼吸峰，5 d時(shí)出現(xiàn)的呼吸峰是獼猴桃后熟過(guò)程中的呼吸躍變現(xiàn)象所致，而1 d出現(xiàn)的呼吸峰是由于處理組果實(shí)在催熟處理過(guò)程中直接接觸外源乙烯，導(dǎo)致其呼吸強(qiáng)度迅速升高，這與SHIN等[21]的研究結(jié)果一致。如圖3-a、圖3-b和圖4-a所示，相比CK組，各處理組果實(shí)果肉硬度、果心硬度、SSC和TA在1～5 d內(nèi)變化迅速，這與呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率的變化趨勢(shì)相吻合。而在5 d時(shí)，呼吸強(qiáng)度和乙烯生成速率及SSC開(kāi)始降低，果實(shí)硬度低于可食硬度，淀粉含量降至0.42～0.52 mg/g且降低速率趨于平緩，所有處理組果實(shí)開(kāi)始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，腐爛率為13.33%～18.51%(圖3-a)，表明果實(shí)進(jìn)入衰老階段。

基于催熟后果實(shí)的貨架品質(zhì)(SSC、TA、果肉硬度、果心硬度等)及腐爛率結(jié)果，推薦使用250 μL/L乙烯催熟紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)，催熟后果實(shí)需在5 d內(nèi)食用。但5 d的可食窗口期不利于獼猴桃鮮果的流通及銷售，因此有必要對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃進(jìn)行保鮮處理。

2.3 不同體積分?jǐn)?shù)1-MCP對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃貨架品質(zhì)影響

為確保催熟后紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)的可食窗口期，使用CK、M1(0.25 μL/L)、M2(0.5 μL/L)3個(gè)體積分?jǐn)?shù)1-MCP對(duì)果實(shí)進(jìn)行保鮮處理，4 ℃貨架14 d后再進(jìn)行20 ℃貨架7 d試驗(yàn)。如圖6-a所示，CK和M1組果實(shí)在20 ℃貨架3、5 d時(shí)均出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，分別為(12.50±4.16)%和(5.56±2.41)%。M2組在20 ℃貨架7 d時(shí)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，腐爛率為(6.94±2.40)%，顯著低于CK和M1組(P<0.05)。如圖6-b、圖6-c所示，各組果實(shí)果肉、果心硬度均呈先快后慢的下降趨勢(shì)。整個(gè)貨架期間，M2組果實(shí)的果肉和果心硬度顯著高于CK和M1組(P<0.05)。4 ℃貨架7 d時(shí)各組果實(shí)的果肉均處于可食硬度(5.87～9.20) N。CK和M1組果實(shí)的果肉在4 ℃貨架14 d時(shí)低于可食硬度，而M2組在20 ℃貨架7 d(貨架結(jié)束)時(shí)仍為(3.48±0.27) N，在可食硬度(3.1～14 N)范圍內(nèi)[17-18]。圖5-a表明，20 ℃、5 d時(shí)，CK和M1組中出現(xiàn)腐爛果[腐爛率(12.50±4.16)%、(5.55±2.40)%]，M2組在20 ℃貨架7 d時(shí)果實(shí)開(kāi)始腐爛，腐爛率為(6.94±2.41)%，顯著低于CK和M1組(P<0.05)。因此，紅陽(yáng)獼猴桃催熟后使用0.5 μL/L的1-MCP處理可有效延緩果實(shí)腐爛及其果肉和果心硬度的降低，20 ℃條件下，至少可在5 d內(nèi)維持其可食硬度。

a-腐爛率；b-果肉硬度；c-果心硬度圖6 不同體積分?jǐn)?shù)1-MCP處理對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃腐爛率、果肉硬度、果心硬度的影響Fig.6 Effect of 1-MCP concentrations on the rotting rate pulp firmness, core firmness of Hongyang kiwifruit after ripening

固酸比是影響水果口感的重要參數(shù)[12]。如圖7-a所示，M2組果實(shí)的SSC均呈先快后慢的上升趨勢(shì)，CK和M1組果實(shí)SSC呈先上升后降低的變化趨勢(shì)。20 ℃貨架5 d時(shí)CK組果實(shí)SSC出現(xiàn)最大值[(18.37±0.96)%]后開(kāi)始降低。20 ℃貨架7 d時(shí)，M2組果實(shí)SSC出現(xiàn)最大值[(18.59±1.33)%]且顯著高于CK和M1組(P<0.05)。1-MCP處理對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)TA的代謝有明顯抑制作用。4 ℃條件下，M2組果實(shí)TA含量始終高于CK和M1組，且差異顯著(P<0.05)。轉(zhuǎn)入20 ℃貨架后，M2組果實(shí)的TA含量迅速降低，在3～7 d時(shí)顯著高于CK組，7 d時(shí)顯著高于M1組(P<0.05)。如圖7-b所示，4 ℃貨架7 d開(kāi)始，CK組果實(shí)的TA含量更低，使其固酸比高于各處理組(P<0.05)。進(jìn)入20 ℃貨架后，M2組果實(shí)的固酸比迅速升高，但與CK組差異仍顯著(P<0.05)。在果實(shí)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象前，CK和M2組的最大固酸比分別為20.34±1.23和18.15±1.11，差異不顯著(P>0.05)。表明0.5 μL/L的1-MCP處理后，果實(shí)的固酸比接近于對(duì)照組。如圖7-c所示，果實(shí)的初始淀粉含量為(2.29±0.03)mg/g，后逐漸降低。4 ℃條件下，處理組果實(shí)淀粉含量均顯著高于CK組(P<0.05)。20 ℃貨架5 d時(shí)，M2組果實(shí)淀粉含量[(0.41±0.03) mg/g]顯著高于CK和M1組[(0.31±0.01)和(0.33±0.03) mg/g](P<0.05)。

如圖7-d所示，所有組果實(shí)的h°均呈下降趨勢(shì)。4 ℃條件下，M2組果實(shí)h°的下降趨勢(shì)更為平緩，且在14 d時(shí)顯著高于CK和M1組(P<0.05)。在果實(shí)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象前，CK組果實(shí)的h°與M2組差異不顯著(P>0.05)，分別為92.93±1.17和93.44±0.86。由此可知，催熟后1-MCP處理延緩了果實(shí)果肉色澤的變化，處理組果實(shí)果肉色澤在果實(shí)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象前與CK組差異不顯著(P>0.05)。

a-SSC、TA；b-固酸比；c-淀粉；d-h°圖7 不同體積分?jǐn)?shù)1-MCP處理對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃SSC、TA、固酸比、淀粉、h°的的影響Fig.7 Effect of 1-MCP concentrations on the SSC, TA, solidity-acid ratio, starch, h° of Hongyang kiwifruit after ripening

ASA和葉酸是獼猴桃果實(shí)中重要的營(yíng)養(yǎng)功能物質(zhì)，1-MCP可抑制獼猴桃果實(shí)中ASA和葉酸的代謝[22]。如圖8所示，ASA和葉酸的初始含量分別為(87.2±0.48) mg/100 g和(73.6±1.98) μg/100 g，催熟結(jié)束后分別降至(85.50±0.98) mg/100 g和(68.25±3.32) μg/100 g。4 ℃貨架14 d、20 ℃貨架5 d和7 d時(shí)，CK組果實(shí)ASA含量顯著低于各處理組(P<0.05)，表明1-MCP處理可有效延緩果實(shí)ASA的降解。20 ℃貨架7 d時(shí)，M2組果實(shí)ASA含量顯著高于M1組，分別為(63.4±1.70) mg/100 g和(59.2±1.45) mg/100 g(P<0.05)。

a-ASA；b-葉酸圖8 不同體積分?jǐn)?shù)1-MCP處理對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃ASA、葉酸的影響Fig.8 Effect of 1-MCP concentrations on the ASA, folic acid of Hongyang kiwifruit after ripening

如圖8-b所示，4 ℃貨架14 d時(shí)，各組果實(shí)葉酸含量為65 μg/100 g左右，無(wú)顯著差異(P>0.05)。20 ℃貨架5～7 d時(shí)，M2組葉酸含量始終處于最高水平，分別為(65.5±2.09) μg/100 g和(63.4±1.70) μg/100 g，顯著高于其余兩組(P<0.05)。因此，0.5 μL/L的1-MCP處理可有效延緩催熟后紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)ASA和葉酸的降解。

紅陽(yáng)獼猴桃經(jīng)250 μL/L乙烯催熟后5 d出現(xiàn)乙烯和呼吸峰(圖5)，本節(jié)實(shí)驗(yàn)中各組果實(shí)乙烯和呼吸峰最大值在4 ℃貨架7 d出現(xiàn)(圖9-a、圖9-b)。由此，推斷各組果實(shí)的乙烯和呼吸峰在4 ℃貨架7 d前已出現(xiàn)。4 ℃條件下，各組果實(shí)的呼吸和乙烯生成速率迅速降低，而果實(shí)進(jìn)入20 ℃貨架后，CK和M1組果實(shí)的乙烯生成速率出現(xiàn)上升趨勢(shì)，這是因?yàn)榈蜏乜梢种偏J猴桃果實(shí)的呼吸降低乙烯生成速率[23]。這一現(xiàn)象在呼吸強(qiáng)度(圖9-b)的變化上更為明顯。20 ℃貨架3 d開(kāi)始，CK和M1組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度迅速上升，顯著高于M2組(P<0.05)，同時(shí)各組的淀粉含量進(jìn)一步降低(圖7-d)。20 ℃條件下，CK和M1組果實(shí)在5 d時(shí)腐爛率為(12.50±4.16)%、(5.55±2.40)%，出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象(圖6-a)。而M2組果實(shí)在7 d時(shí)呼吸強(qiáng)度迅速上升同時(shí)部分果實(shí)開(kāi)始出現(xiàn)腐爛[(7.79±0.77)%]。因此，在整個(gè)貨架期間，0.5 μL/L的1-MCP處理均可有效抑制催熟后紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)的生理代謝，保證品質(zhì)。

a-乙烯生成速率；b-呼吸強(qiáng)度圖9 不同濃度1-MCP處理對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃乙烯生成速率、呼吸強(qiáng)度的影響Fig.9 Effect of 1-MCP concentrations on the ethylene production rate, respiratory rate of Hongyang kiwifruit after ripening

2.4 不同體積分?jǐn)?shù)乙烯催熟及1-MCP保鮮處理對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃后熟基因表達(dá)影響

乙烯誘導(dǎo)獼猴桃成熟信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)基因的表達(dá)，如乙烯生物合成通路中的1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase，ACO)和合成酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase，ACS)基因，以及淀粉降解代謝途徑中α-淀粉酶(α-amylases，AMY)基因。經(jīng)高體積分?jǐn)?shù)乙烯處理后，各處理組果實(shí)AcACO1、AcACO2和AcACS1的相對(duì)表達(dá)量(圖10-b～圖10-d)在3～5 d顯著高于CK組。同時(shí)，其乙烯生成速率(圖5-a、圖5-b)在3～5 d時(shí)顯著高于CK組(P<0.05)，兩者呈高度正相關(guān)(圖11)。各處理組果實(shí)的果肉和果心硬度在3～5 d均迅速降低(圖3-a、圖3-b)，與AcACO1、AcACO2和AcACS1基因的相對(duì)表達(dá)量呈負(fù)相關(guān)。由此可知，高濃度乙烯處理上調(diào)紅陽(yáng)獼猴桃果實(shí)乙烯生物合成通路中關(guān)鍵信號(hào)基因的表達(dá)，誘導(dǎo)內(nèi)源性乙烯生成并加速生理代謝，使果實(shí)在1 d時(shí)接近于可食硬度(14.00～15.60) N(圖3-a)，5 d時(shí)出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象(13.33～26.67 %)。如圖10-a所示，3 d時(shí)除E3組外，其余處理組果實(shí)的AcAMY3相對(duì)表達(dá)量與CK組無(wú)顯著差異，5 d時(shí)各處理組與CK組差異顯著(P<0.05)。這與陳景丹等[24]的研究結(jié)果相一致，乙烯處理會(huì)在成熟后期推動(dòng)AcAMY3基因的表達(dá)。本實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)高體積分?jǐn)?shù)乙烯催熟后AcAMY3基因上調(diào)并不明顯(圖10-a)，且基因表達(dá)量與淀粉含量弱相關(guān)(圖11)，推測(cè)原因?yàn)楂J猴桃中含有直鏈和支鏈淀粉，AMY對(duì)于支鏈淀粉的降解更加有效且AcAMY3更多的是輔助β-淀粉酶降解淀粉[25]。另外，ASA、葉酸、淀粉和TA均與AcACO1、AcACO2和AcACS1基因的相對(duì)表達(dá)量呈負(fù)相關(guān)(圖11)。由此可知，高體積分?jǐn)?shù)乙烯誘導(dǎo)AcACO1、AcACO2和AcACS1的表達(dá)，顯著提升各處理組果實(shí)呼吸和乙烯生成速率，加速果實(shí)后熟，在1 d接近可食窗口期，但在5 d出現(xiàn)腐爛，需使用1-MCP進(jìn)行保鮮處理，以延長(zhǎng)可食窗口期。

a-AcAMY3；b-AcACO1；c-AcACO2；d-AcACS1圖10 不同體積分?jǐn)?shù)乙烯處理對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃AcAMY3、AcACO1、AcACO2、AcACS1相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.10 Effect of ethylene concentrations on the relative expression levels of AcAMY3, AcACO1, AcACO2, AcACS1 of Hongyang kiwifruit

a-乙烯催熟處理；b-1-MCP保鮮處理圖11 乙烯催熟處理和1-MCP保鮮處理的相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)圖Fig.11 Correlation network diagram of ethylene ripening treatment and 1-MCP preservation treatment

如圖12所示，20 ℃條件下，M2組果實(shí)的AcACO1、AcACO2和AcACS1相對(duì)表達(dá)量顯著升高(P<0.05)，淀粉含量加速降低，但AcAMY3表達(dá)量同樣降低，表明貨架溫度升高能抑制AcAMY3的表達(dá)且AcAMY3在紅陽(yáng)獼猴桃淀粉降解途徑中僅為輔助作用，由此推斷淀粉的降解可能與乙烯和其他淀粉酶的作用相關(guān)，這與朱婷婷等[26]的研究結(jié)論相一致。如圖12所示，整個(gè)貨架期間M2組果實(shí)AcACO1、AcACO2、AcACS1和AcAMY3的相對(duì)表達(dá)量顯著低于其余組(P<0.05)，再結(jié)合相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)圖(圖11)分析可推斷，1-MCP與乙烯受體發(fā)生結(jié)合的同時(shí)下調(diào)了乙烯生物合成通路中關(guān)鍵信號(hào)基因的表達(dá)，由此抑制了乙烯誘導(dǎo)的呼吸作用，延緩果實(shí)品質(zhì)劣變。這一結(jié)論與XU等[27]研究結(jié)果相一致。

a-AcAMY3；b-AcACO1；c-AcACO2；d-AcACS1圖12 不同體積分?jǐn)?shù)1-MCP處理對(duì)催熟后紅陽(yáng)獼猴桃AcAMY3、AcACO1、AcACO2、AcACS1相對(duì)表達(dá)量的影響Fig.12 Effect of 1-MCP concentrations on the relative expression levels of AcAMY3, AcACO1, AcACO2, AcACS1 of Hongyang kiwifruit after ripening

3 結(jié)論

本研究通過(guò)閾值實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，0.5 μL/L的1-MCP對(duì)紅陽(yáng)獼猴桃的保鮮閾值為SSC 15%;乙烯催熟實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于SSC為(11.58±1.01)%、果肉硬度為(51.41±5.35)N的獼猴桃果實(shí)，高體積分?jǐn)?shù)乙烯(100、250、500、1 000 μL/L)可提高催熟效率，各處理組果實(shí)均在1 d時(shí)接近可食窗口期，即果肉硬度(14.00～15.60) N，SSC(13.51～14.25)%],綜合比較，推薦以250 μL/L乙烯催熟紅陽(yáng)獼猴桃；1-MCP保鮮實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，0.5 μL/L的1-MCP處理可有效延長(zhǎng)可食窗口期。整個(gè)貨架期間果實(shí)無(wú)“硬心”現(xiàn)象，其腐爛前最大固酸比(18.15±1.10)與CK組(20.34±1.64)無(wú)顯著差異(P>0.05)，在果肉、果心硬度和固酸比上接近未處理果實(shí)。同時(shí)，ASA和葉酸含量比CK組可食狀態(tài)時(shí)顯著高16.26%和18.02%(P<0.05)，維持了果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

綜上，“即食”紅陽(yáng)獼猴桃的優(yōu)化制備工藝為：首先使用250 μL/L乙烯催熟果實(shí)24 h(25±2) ℃，然后使用0.5 μL/L 1-MCP處理24 h、(25±2) ℃。通過(guò)驗(yàn)證AcACO1、AcACO2、AcACS1等基因表達(dá)量與果實(shí)貨架生理、品質(zhì)的關(guān)系，確證了該工藝的可靠性并為其提供了理論支持。