1-MCP 結(jié)合乙烯吸收劑對(duì)軟棗獼猴桃貯藏品質(zhì)的影響

張鵬，陳曦冉，賈曉昱，蔣興祥，李江闊，易定財(cái)，曹玲

（1.天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工技術(shù)研究所，天津 300384；2.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津），農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384；3.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，沈陽 110866；4.云南建投物流有限公司，昆明 650500；5.深圳順豐冷鏈有限公司，廣州 深圳，518061；6.陜西華圣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集團(tuán)有限公司，西安 710021）

軟棗獼猴桃（Actinidia arguta）廣泛分布于我國東北、華北等地，其果實(shí)形狀多為圓柱或球形，表面光滑，整顆可全部食用[1-2]。軟棗獼猴桃作為一類新興的高值漿果，富含多種礦物質(zhì)、多糖、氨基酸等有益營養(yǎng)物質(zhì)[3-5]。其營養(yǎng)豐富、味美多汁、酸甜適口，受到廣大消費(fèi)者的青睞，但其在采后貯運(yùn)階段不耐貯藏、易軟化腐敗、品質(zhì)降低，造成商品性下降，為了滿足消費(fèi)市場的需求，需要提供更加方便有效的保鮮手段。

1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一種含雙鍵的環(huán)狀碳?xì)浠衔?，可以?yōu)先與乙烯受體結(jié)合，從而阻礙生理效應(yīng)，抑制衰老進(jìn)程[6-7]，通常與低溫結(jié)合使用，可提高保鮮效果。乙烯吸收劑（Ethylene Absorbent，EA）其成分主要為高錳酸鉀，可有效吸收果蔬在保鮮貯運(yùn)過程中釋放的乙烯[8]，抑制植物內(nèi)源乙烯的生成，進(jìn)而達(dá)到延長貯藏期的目的。研究表明，1-MCP 與EA 結(jié)合使用具有協(xié)同作用，可有效保持水蜜桃[9]、番茄[10]、甜柿[11]、甜瓜[12]、獼猴桃[13]等水果貯藏期營養(yǎng)品質(zhì)，降低呼吸強(qiáng)度，延緩衰老。

該實(shí)驗(yàn)以“龍成二號(hào)”軟棗獼猴桃為實(shí)驗(yàn)試材，探究1-MCP 和EA 結(jié)合使用對(duì)維持軟棗獼猴桃貯藏品質(zhì)的影響，為軟棗獼猴桃商品化發(fā)展提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與試劑

主要材料：以“龍成二號(hào)”軟棗獼猴桃為試材，產(chǎn)自遼寧省丹東市；保鮮箱（長度為280 mm、寬度為220 mm、高度為120 mm）、小籃（長度為175 mm、寬度為100 mm、高度為110 mm），寧波國嘉農(nóng)產(chǎn)品保鮮包裝技術(shù)有限公司；聚乙烯（Polyethylene，PE）袋（長度為350 mm、寬度為450 mm，厚度為34 μm）、精準(zhǔn)溫控箱（長度為595 mm、寬度為400 mm、高度為250 mm，壁厚為30 mm）、1-MCP 便攜包和EA便攜包，由國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）提供，蓄冷劑（長度為168 mm、寬度為80 mm、高度為20 mm），迪塞爾商貿(mào)公司。

主要試劑：氫氧化鈉、草酸、EDTA、偏磷酸、鉬酸銨、福林酚、考馬斯亮藍(lán)，天津市江天化工有限公司；無水乙醇、無水甲醇、醋酸、硫酸、磷酸，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

主要儀器和設(shè)備：PAL-1 型便攜式手持折光儀，日本愛宕公司；Sigma3-30K 型高速冷凍離心機(jī)，德國SIGMA 離心機(jī)有限公司；F-900 型便攜式乙烯分析儀，美國FELIX 儀器公司；Synergy H1 型全功能微孔板檢測(cè)酶標(biāo)儀，美國伯騰儀器有限公司；TA.XT.Plus 型物性儀，英國SMS 公司；Check PiontⅡ型便攜式測(cè)氧儀，丹麥Dansensor 公司；916Ti-Touch型電位滴定儀，瑞士萬通中國有限公司。

1.3 樣品處理方法

果實(shí)采摘后裝入保鮮箱（每箱2 個(gè)小籃，每小籃1.2 kg），實(shí)驗(yàn)分為2 組，一組每箱放入1 袋蒸餾水浸濕的1-MCP 便攜包（理論濃度為1.0 μL/L），為1-MCP 組，另一組不加入1-MCP 便攜包為CK，采用冷鏈物流車（0～4 ℃）3 d 內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，從保鮮箱中將小籃取出，冷庫（-0.8～-0.2 ℃）內(nèi)充分預(yù)冷后，分為以下4 個(gè)處理：CK 組每個(gè)小籃直接放入1 個(gè)PE 袋內(nèi)扎口，記作CK；CK 組每個(gè)小籃放入1 個(gè)PE 袋后，再加入1 小包EA 便攜包，記作EA；1-MCP組每個(gè)小籃直接放入1 個(gè)PE 袋內(nèi)扎口，記作1-MCP；1-MCP 組每個(gè)小籃放入1 個(gè)PE 袋后，再加入1 小包EA 便攜包，記作1-MCP+EA。處理后將PE 袋扎口，再放入帶有蓄冷劑的精準(zhǔn)溫控箱內(nèi)，冷庫內(nèi)貯藏60 d，每15 d 每個(gè)處理各取3 籃果實(shí)測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 TSS、TA、VC 和可溶性蛋白含量的測(cè)定

可溶性固形物（Total Soluble Solids，TSS）：取果實(shí)勻漿紗布過濾后，采用PAL-1 型便攜式手持折光儀測(cè)定；可滴定酸（Titrable Acid，TA）：參照李文生等[14]電位滴定法測(cè)定；維生素C（Vitamin C，VC）：參照李軍[15]鉬藍(lán)比色法測(cè)定；可溶性蛋白：參照曹建康等[16]考馬斯亮藍(lán)染色法測(cè)定。

1.4.2 硬度的測(cè)定

采用穿刺法進(jìn)行測(cè)定，每次實(shí)驗(yàn)每個(gè)處理取8 個(gè)（單果質(zhì)量約為25 g）果實(shí)，測(cè)定部位為果實(shí)胴部，探頭的型號(hào)為P/2，測(cè)試深度為10 mm，最小感知力為5 g。

1.4.3 葉綠素含量的測(cè)定

參考李合生[17]的方法制取葉綠素提取液，取1.0 g 果實(shí)勻漿，加入10 mL 95%乙醇溶液，暗處提取24 h 后進(jìn)行測(cè)定。

1.4.4 呼吸強(qiáng)度及乙烯生成速率的測(cè)定

取6 個(gè)果實(shí)（質(zhì)量約為160 g）采用靜置法測(cè)定呼吸強(qiáng)度[18]，乙烯生成速率參考張鵬等[19]方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.5 總酚含量及過氧化物酶（Peroxidase，POD）活性的測(cè)定

采用FoLin-Ciocalteu 法[20]測(cè)定總酚含量，愈創(chuàng)木酚法[16]測(cè)定POD 活性。

1.5 數(shù)據(jù)處理

測(cè)試的數(shù)據(jù)采用Excel 2010 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與作圖，每個(gè)指標(biāo)至少設(shè)計(jì)3 次生物學(xué)重復(fù)，利用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05 表示差異顯著）和綜合評(píng)分。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃營養(yǎng)指標(biāo)的影響

由軟棗獼猴桃貯藏期營養(yǎng)品質(zhì)變化可以看出，CK 組貯藏30 d 時(shí)TSS 含量率先達(dá)到峰值12.53%，隨后伴隨著時(shí)間的延長開始下降；EA、1-MCP、1-MCP+EA 組在整個(gè)貯藏期TSS 含量持續(xù)升高，其中 EA 組上升幅度最大，其次為 1-MCP 組，1-MCP+EA 組上升幅度最小，貯藏結(jié)束時(shí)3 組質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較0 d 升高了6.25%、5.29%、4.79%，說明這3 組處理均可抑制果實(shí)TSS 含量的升高，延緩衰老的發(fā)生，1-MCP+EA 組處理效果最佳。

TA 決定果實(shí)的酸度，同時(shí)也為果實(shí)生理代謝提供能量。如圖1b 所示，軟棗獼猴桃TA 含量表現(xiàn)為逐漸下降的趨勢(shì)，貯藏15 d 時(shí)EA 和1-MCP+EA 組下降速度較快，后期下降幅度逐漸趨于穩(wěn)定，至貯藏結(jié)束時(shí)各組TA 含量從大到小排序?yàn)?-MCP+EA 組、1-MCP 組、EA 組、CK 組，處理組均可較好地維持果實(shí)TA 含量，1-MCP 結(jié)合EA 處理保鮮效果優(yōu)于單一使用的處理組。

圖1 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃TSS、TA、VC、可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effects of 1-MCP combined with EA on TSS, TA, VC and soluble protein contents of Actinidia arguta

軟棗獼猴桃被譽(yù)為“水果之王”其VC含量遠(yuǎn)高于普通水果，有研究表明其含量為蘋果的80 倍[21]。0 d 時(shí)果實(shí)的VC含量為511.85 μg/g，伴隨貯藏時(shí)間的延長其含量表現(xiàn)為先升高再下降，其中CK、EA 組30 d 時(shí)VC含量開始下降，而1-MCP 和1-MCP+EA 組在貯藏45 d時(shí)才開始出現(xiàn)下降；此外在貯藏中后期1-MCP+EA 組VC含量顯著（P＜0.05）高于其他3 組，60 d 1-MCP+EA組VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為548.55 μg/g，說明1-MCP 結(jié)合EA 可有效保持果實(shí)VC含量。

可溶性蛋白不僅作為果蔬的營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)還參與生理代謝活動(dòng)，與生長發(fā)育、成熟衰老密切相關(guān)[22]。CK 組在貯藏15 d 時(shí)可溶性蛋白含量出現(xiàn)峰值，顯著（P＜0.05）高于其他組，隨后開始出現(xiàn)下降，末期的CK、EA、1-MCP、1-MCP+EA 組，分別較0 d 下降0.11、0.10、0.08 和0.07 mg/g，CK 組下降幅度最大，1-MCP+EA 組下降幅度最小。由此可以說明，1-MCP+EA 結(jié)合使用對(duì)于保持可溶性蛋白效果最好。

2.2 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃硬度的影響

果實(shí)采后極易軟化腐敗，縮短貯藏期，硬度可作為判斷軟棗獼猴桃品質(zhì)的重要指標(biāo)。果皮強(qiáng)度表現(xiàn)為逐漸下降，其中CK 組下降幅度最大，末期果實(shí)出現(xiàn)較為明顯的軟化現(xiàn)象，1-MCP 組較EA 組可以較好地保持果皮強(qiáng)度，而1-MCP+EA 組效果優(yōu)于這2 組，末期果皮強(qiáng)度為741.47 g，分別為此時(shí)CK、EA、1-MCP 組的1.53 倍、1.21 倍、1.05 倍。與果皮強(qiáng)度相同，果肉平均硬度也表現(xiàn)為逐漸下降，初期果肉平均硬度為 470.33 g，至末期 CK、EA、1-MCP、1-MCP+EA 組分別下降至242.59、304.63、353.18、370.73 g，1-MCP+EA 組顯著（P＜0.05）高于其他組。綜上EA 和1-MCP 對(duì)維持果實(shí)硬度均具有積極意義，1-MCP+EA 組優(yōu)于1-MCP 組優(yōu)于EA 組。

2.3 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃葉綠素含量的影響

葉綠素的參與使軟棗獼猴桃果實(shí)表現(xiàn)為翠綠色，在果實(shí)的成熟軟化過程中，葉綠素受到破壞，降解為無色產(chǎn)物，綠色消失[23]。圖3a 為軟棗獼猴桃葉綠素a 含量的變化情況，如圖所示，CK 組果組織中葉綠素a 含量在貯藏期間逐漸升高達(dá)到峰值后開始出現(xiàn)下降，說明該組果實(shí)成熟速度較快果實(shí)綠色加重，但在后期由于其率先進(jìn)入衰老，細(xì)胞組織凋亡，葉綠素含量下降加快，末期時(shí)質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為12.17 mg/g；EA組與CK 組變化趨勢(shì)相近，在貯藏45 d 時(shí)EA 組葉綠素a 含量達(dá)到最大，隨后開始出現(xiàn)大幅度下降，60 d時(shí)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為13.60 mg/g；1-MCP 與1-MCP+EA組在貯藏前期葉綠素a 含量上升幅度較小且1-MCP組＞1-MCP+EA 組，直至貯藏末期1-MCP+EA 組含量達(dá)到峰值，高于1-MCP 組，但2 組間差異較小。圖3b 為軟棗獼猴桃葉綠素b 含量變化情況，其含量表現(xiàn)為先升高再下降趨勢(shì)，貯藏末期1-MCP+EA 組葉綠素b 含量保留最好，顯著（P＜0.05）高于其他處理組，CK 組含量最低消耗最快。綜上說明1-MCP+EA 組可維持果實(shí)葉綠素含量，利于保持果實(shí)新鮮的色澤。

圖2 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃硬度的影響Fig.2 Effects of 1-MCP combined with EA on the hardness of Actinidia arguta

圖3 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃葉綠素含量的影響Fig.3 Effects of 1-MCP combined with EA on chlorophyll content of Actinidia arguta

2.4 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃生理指標(biāo)的影響

貯藏期間軟棗獼猴桃呼吸強(qiáng)度的變化見圖4a。由圖4a 可知，各組果實(shí)在貯藏15 d 時(shí)呼吸強(qiáng)度達(dá)到最大值，較貯藏初期CK、EA、1-MCP、1-MCP+EA組分別升高42.46、37.67、28.66、28.00 mg/(kg·h)、1-MCP+EA 組顯著（P＜0.05）低于同期其他組。說明1-MCP+EA 組可以有效抑制果實(shí)呼吸，而CK 組仍然進(jìn)行著較為活躍的呼吸作用。

乙烯釋放速率是反映果蔬采后生理代謝水平的重要指標(biāo)[24]，由圖4b 可知果實(shí)乙烯生成速率在0～45 d 期間逐漸升高，達(dá)到高峰時(shí)CK 組較0 d 乙烯生成速率上升3.07 μL/(kg·h)、EA 組上升2.64 μL/(kg·h)、1-MCP 組上升2.16 μL/(kg·h)、1-MCP+EA 組上升1.48 μL/(kg·h)，其中CK 組升高明顯，1-MCP+EA 組上升幅度最小。綜上，處理組均可降低軟棗獼猴桃的乙烯釋放速率，而1-MCP 與EA 結(jié)合使用效果更優(yōu)，對(duì)抑制果實(shí)生理代謝更加有效。

圖4 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃呼吸強(qiáng)度及乙烯生成速率的影響Fig.4 Effects of 1-MCP combined with EA on respiration intensity and ethylene production rate of Actinidia arguta

2.5 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃總酚、POD 的影響

酚類物質(zhì)為果蔬自身代謝次生產(chǎn)物，與自身氧化褐變有關(guān)[25]。由圖5a 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，軟棗獼猴桃的總酚含量呈現(xiàn)出先升高再下降的趨勢(shì)，貯藏期間 CK 和 EA 組上升速度較快，30 d 時(shí)1-MCP+EA 組增加較快且含量最高，45 d 時(shí)達(dá)到最大值，60 d 其含量為47.90 μg/g 是初期的1.25 倍，比60 d CK 組高365.05%，EA 組高36.47%，1-MCP 組高24.74%，1-MCP+EA 組中酚類含量較高，與0 d果實(shí)風(fēng)味相似，略帶酸澀，可能是該組中綠原酸、花青素含量較高所引起的[26]。

POD 是果蔬體內(nèi)的一類呼吸酶，與酚類物質(zhì)代謝密切相關(guān)[27]。由圖5b 所示，軟棗獼猴桃果實(shí)POD活性表現(xiàn)為先升高再下降，1-MCP+EA 組在整個(gè)貯藏期活性均顯著（P＜0.05）高于其他組；15 d 時(shí)果實(shí)的POD 活性達(dá)到最大，隨后其活性開始下降；其中1-MCP+EA 組活性最高為0.83 U/g，比CK 組高36.07%，比EA 組高16.90%，比1-MCP 組高18.57%；綜上說明，1-MCP+EA 組可以較好地保持果實(shí)中POD 活性。

圖5 1-MCP 結(jié)合EA 對(duì)軟棗獼猴桃總酚和POD 活性的影響Fig.5 Effects of 1-MCP combined with EA on total phenol and POD activity of Actinidia arguta

2.6 軟棗獼猴桃貯藏品質(zhì)綜合評(píng)分

利用軟棗獼猴桃貯藏期間測(cè)定的果實(shí)營養(yǎng)指標(biāo)、硬度、生理指標(biāo)、葉綠素a、葉綠素b、總酚、POD進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，主成分特征值及貢獻(xiàn)率見表1。由表1 可知，擬合出3 個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.619%，可以充分反應(yīng)原始數(shù)據(jù)的基本信息。

表1 不同主成分下的累計(jì)貢獻(xiàn)率變化Tab.1 Change of cumulative contribution rate under different principal components

主成分 1、2 和 3 所對(duì)應(yīng)的因子得分分別為FAC1、FAC2、FAC3，以不同主成分下對(duì)應(yīng)的特征值為權(quán)數(shù)，將不同貯藏期相應(yīng)的因子得分和權(quán)數(shù)相乘即該主成分下的得分，再依據(jù)3 個(gè)主成分的得分計(jì)算得到相關(guān)性綜合得分F，即F=（F1×52.122+F2×22.243+F3×12.254）/86.619。綜合得分越高，軟棗獼猴桃的保鮮效果越好，通過表2 可知，綜合得分最高為1-MCP+EA 組，說明1-MCP+EA 處理更利于軟棗獼猴桃的保鮮。

表2 綜合得分排序表Tab.2 Ranking of comprehensive scores

3 討論

果蔬采后貯藏階段也進(jìn)行著呼吸等生理代謝活動(dòng)，通過消耗前期積累的營養(yǎng)物質(zhì)為代謝活動(dòng)提供能量，同時(shí)呼吸作用對(duì)果實(shí)的成熟衰老也起著重要的作用。在該研究中，EA 與1-MCP 處理均可較好地保留貯藏期的營養(yǎng)品質(zhì)，延緩TSS 含量升高，抑制TA、VC、可溶性蛋白含量的消耗；硬度可直觀的反映出果實(shí)成熟衰老軟化進(jìn)程，隨著成熟度的增加，硬度下降，貯藏性降低，有研究表明1-MCP+EA 可以有效延緩蘋果在冷藏期和貨架期硬度的下降程度[28]，本研究也得到相似的結(jié)論，1-MCP+EA 組的軟棗獼猴桃在整個(gè)貯藏期間果皮強(qiáng)度和果肉平均硬度均高于其他處理組，可以較好地保持果實(shí)硬度。葉綠素[29]是果實(shí)綠色的主要來源，果實(shí)發(fā)生衰老時(shí)自由基大量積累，造成葉綠素分解，果實(shí)綠色度降低，貯藏末期1-MCP+EA 組軟棗獼猴桃葉綠素a 和葉綠素b 含量最高，較好的保持果實(shí)色澤。1-MCP 結(jié)合EA 使用可更好地保持貯藏期間軟棗獼猴桃營養(yǎng)品質(zhì)，延緩其衰老，可能是1-MCP 和EA 具有協(xié)同作用，保鮮效果更優(yōu)。

軟棗獼猴桃是一種呼吸躍變型果實(shí)，果實(shí)成熟過程中會(huì)出現(xiàn)典型的呼吸和乙烯高峰[30]。李歡等[31]的研究表示，1-MCP 可抑制呼吸和乙烯的上升幅度，并發(fā)現(xiàn)在出現(xiàn)呼吸高峰時(shí)，果實(shí)的硬度下降較快，趙孟等[32]指出1-MCP 和乙烯吸收劑均對(duì)抑制黃金梨呼吸代謝有效，與文中研究結(jié)果相似。該研究發(fā)現(xiàn)，EA和1-MCP 處理均可抑制軟棗獼猴桃呼吸強(qiáng)度，對(duì)降低乙烯釋放高峰有明顯的效果，說明處理可有效減緩軟棗獼猴桃貯藏期的生理活動(dòng)，減少營養(yǎng)物質(zhì)作為呼吸底物而消耗，對(duì)提高品質(zhì)有積極作用，并且結(jié)合使用效果優(yōu)于單獨(dú)使用。有研究指出，果實(shí)褐變與總酚、黃酮、POD 等物質(zhì)有關(guān)，POD 作為清除自由基的關(guān)鍵酶之一，可延緩膜脂過氧化，酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化能力，對(duì)病原菌有抵抗作用，可以提高果品的營養(yǎng)價(jià)值[33]。該研究中總酚含量和POD 活性為先升高再下降，EA 和1-MCP 處理均可減少總酚含量的消耗，維持POD 活性，其中1-MCP+EA 組效果優(yōu)于其他組，可以最大限度地保留總酚和POD 活性，可以有效清除多余自由基，提高抗氧化能力，推遲衰老進(jìn)程利于貯藏。

4 結(jié)語

采用不同保鮮劑對(duì)軟棗獼猴桃進(jìn)行保鮮效果研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)EA 和1-MCP 對(duì)維持果實(shí)貯藏品質(zhì)、抑制生理活性均有積極作用，EA 和1-MCP 具有協(xié)同作用，可更加有效地延緩TSS 含量的升高，抑制果實(shí)營養(yǎng)物質(zhì)TA、VC、可溶性蛋白的消耗，維持軟棗獼猴桃較高的硬度和葉綠素含量，抑制呼吸強(qiáng)度和減慢乙烯生成速率，維持末期總酚含量和POD 活性。綜上所述，1-MCP+EA 組保鮮效果最好。