不同1-MCP处理对水蜜桃采后生理及贮藏品质的影响:水蜜桃采后处理

　　摘 要：通过探讨1-甲基环丙烯（简称1-MCP）对水蜜桃的保鲜效果及机理，寻找一种既有效又适合在广大果农中推广，而且符合食品安全的水蜜桃保鲜方法。以江苏省张家港市凤凰镇的凤凰水蜜桃（Prunus persica)为试验材料，研究分析了利用0.3 μL· L-1的1-MCP分别处理果实12，24，48 h后，放置在冷藏（3±1） ℃和室温条件下的保鲜效果。结果表明：在冷藏条件下，1-MCP处理24 h的水蜜桃能够有效地保持可溶性固形物含量和细胞膜透性，抑制果实失重、呼吸强度和多酚氧化酶（PPO）活性，处理48 h的水蜜桃在保持果实硬度、可溶性糖含量，降低MDA含量方面好于其他冷藏组；在室温条件下，1-MCP处理24 h的水蜜桃能够有效地保持果实硬度、细胞膜透性和可溶性固形物及可溶性糖含量，有效抑制果实失重、呼吸强度；常温贮藏过程中，一直存放于1-MCP密闭环境中的果实保鲜效果不如其他处理组，说明1-MCP的作用效果随贮藏时间的延长而下降。由于1-MCP具有无毒、低量、高效等优点，而且其操作方法简便易行，没有任何环境污染，不仅适合大规模商业应用，而且适合广大果农使用。总之,利用0.3 μL· L-1的1-MCP处理水蜜桃24 h是一种经济、安全、有效、可行的保鲜方法，在采后水果保鲜中具有极大的应用前景和推广价值。
　　关键词：凤凰水蜜桃；1-甲基环丙烯；贮藏保鲜；品质变化；采后生理
　　中图分类号： S609+.3；S662.1 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.03.006
　　Effect of Different 1-MCP Treatments on Water Peach Postharvest Physiology and Quality during Storage
　　GANG Cheng-cheng1, WANG Yi-jia1, CHEN Yi-zhao1, LI Jian-long1, QIAN Wei-dong2, GAO Jian-gang2, WANG Ke-feng1, YU Zhong2
　　(1. College of Life Science, Nanjing University, Nanjing ，Jiangsu 210093, China; 2. Crop Cultivating Technology Guidance Station, Zhangjiagang，Jiangsu 215600, China)
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ: In order to explore the effect and mechanism of 1-methylcyclopropene (1-MCP) and find out an effective way which fit the food safety policy and easy to be promoted. The Fenghuang water peaches picked from Zhangjiagang city, Jiangsu province, were selected as the experiment materials. At refrigerated and normal temperature, the preservation effect was compared and analyzed exposed to 0.3 μL· L-1 1-MCP for 12, 24, 48 h respectively. The results showed that at refrigerated temperature, the 24 h treatment was more effective in maintaining the soluble solids contents and membrane permeability, slowing down the weight loss, respiration rate and the polyphenol oxidase. At normal temperature, the 24 h treatment was more effective in maintaining the firmness, membrane permeability and soluble solids content, slowing down the weight loss and respiration rate，effect of 1-MCP decreased with the storage time extended. In all, due to its non-toxic, high efficiency advantage, the 24 h treatment of 0.3 μL· L-1 1-MCP was effective in peach storage and much more suitable for promotion.
　　Key words: Fenghuang water peach; 1-MCP; fruit preservation; quality change; postharvest physiology
　　水蜜桃是鲜食桃中的佳品，香甜柔嫩，多汁少渣，营养色美，构成了食用品质的集合优势，因而深受市场欢迎。但由于其皮薄汁多，果实水分含量高，贮运中容易出现机械损伤，加之其成熟季节恰逢高温、高湿时期，因此较难保存。目前，有关水蜜桃保鲜的研究已有很多报道[1-5]，水蜜桃保鲜的物理方法虽然能一定程度上延长水蜜桃的保鲜期，但是大多数方法由于成本高，技术性较强，不够实用，而有些化学方法由于不确定是否符合食品安全的要求，亦不适合在广大农户中推广使用。近年来，随着食品安全知识的普及无公害保鲜水果的方法已引起人们的普遍关注。 　　l-甲基环丙烯(1- methylcyclopropene，简称l-MCP)作为一种新型乙烯作用抑制剂，具有无毒、低量、高效等优点，能强烈地阻断内源乙烯与受体结合，抑制乙烯所诱导的各种生理生化反应，减少呼吸强度，延缓成熟进程，延长贮藏寿命，从而达到保鲜效果。美国环保部已免除1-MCP的应用限制，于2002年7月在美国正式登记注册。因此，1-MCP已经广泛应用于采后果实及鲜切花的保鲜中，并取得了良好的效果 [3-7]。王志华等[3]的试验证实，1- MCP能完全抑制八月红梨黑心皮病的发生；陶冬冰等[4]的研究表明，1 μL·L-1的l-MCP处理能有效地抑制丽江雪桃果肉褐变，延长果实贮藏时间；王彩霞等[5]的研究证明，1-MCP能有效抑制桃果实呼吸高峰和乙烯释放高峰的出现。虽然1-MCP在果蔬保鲜研究领域中应用较多，但应用于软溶质的水蜜桃保鲜方面尚无系统的报道。
　　通过1年预试验和多次的重复试验，确定了1-MCP处理凤凰水蜜桃的最佳保鲜浓度为0.3 μL· L-1，在此基础上，本研究探讨了在冷藏和常温贮藏条件下，不同1-MCP处理时间对凤凰水蜜桃保鲜效果的影响及保鲜机理，进而找出适于广大农民使用的简单、经济、便捷、成熟的保鲜方法，也为水蜜桃贮藏保鲜产品的商业化生产提供理论依据。
　　1 材料和方法
　　1.1 材 料
　　试验材料为江苏省张家港市凤凰镇种植的凤凰水蜜桃，品种为“白花”，选具有代表性、无机械伤、无病虫害，发育正常且大小、质量均匀的果实。
　　1-MCP为固体粉末，购于兰州嘉诚生物技术有限公司。本试验根据贮藏室体积，将粉末溶于温水中，该浓度下空气中1-MCP有效成分的含量为0.3 μL· L-1，待果实放入贮藏室后，立即密封贮藏室。
　　1.2 方 法
　　1.2.1 分组及处理 采后果实在密闭贮藏室内用0.3 μL· L-1的1- MCP分别处理12，24，48 h，然后用保鲜袋套住果实，分别放在冷库（3±1） ℃中和常温条件下贮藏，冷藏和常温均设对照组。各组分别于第0，3，6，9，12，15 d测定，每个处理每次测定10个果实，每个处理重复3次。由于常温条件下，绝大部分未经处理的水蜜桃在5 d后腐烂变质，无法测量其指标，因此，将一直放在1-MCP密闭环境中的水蜜桃作为常温对照组。
　　1.2.2 测定指标和方法 失重率：处理前将每个果实称质量，记为W1，每次测定时再次把果实称质量，记为W2。
　　失重率=（W2-W1）/W1×100%。
　　硬度：用GY-3型硬度计对果实进行测定，在每个果实中间最大横径处，去皮，取3个点测定硬度，取平均值。
　　可溶性固形物（SSC）：用手持糖度计进行测定。
　　细胞膜相对透性[8]：采用DDS-11A型电导率仪测定，每组处理测定3次，取平均值。
　　呼吸强度[8]：静置法，每组处理测定3次，取平均值。
　　可溶性糖[9]：采用硫代巴比妥（TBA）法，每组处理测定3次，取平均值。
　　丙二醛含量(MDA)[9]：方法同可溶性糖的测定方法。
　　多酚氧化酶（PPO）[10]：以0. 01 mol·L-1的邻苯二酚作反应底物，测定其反应液在单位时间内产物的A410nm的增加值。加入1 mL酶提取液，反应液总体积为3 mL 。酶活性以每分钟光密度变化0.001为1个单位。
　　1.2.3 数据处理及分析 本试验数据用Excel和SPSS 软件进行统计处理，采用ANOVA 进行邓肯氏多重差异分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同1-MCP处理时间对桃果实失重率变化的影响效果分析
　　果实采摘后，由于受贮藏期间呼吸作用和蒸腾作用的影响，使得果实在贮藏过程中处理组和对照组的质量逐渐减少。从图1可以看出，在冷藏条件下，处理24 h的果实失重率要低于对照组，有效地抑制了果实质量的减少。在处理的第15 天，对照组的果实失重率为0.239%，而1-MCP处理24 h的果实失重率为0.153%，处理12 h和48 h的失重率分别为0.293%和0.330%，各组之间差异不显著（P > 0.05）。在常温条件下，1-MCP处理24 h和处理48 h的果实失重率要低于其他组，在处理的第15 d，对照组的果实失重率为4.575%，而处理24 h的果实失重率为2.650%，处理12 h和48 h的失重率分别为3.135%和3.801%，但各组之间差异不显著（P > 0.05）。说明1-MCP处理24 h的果实在冷藏和常温贮藏下都较好地抑制了果实的失重。
　　2.2 不同1-MCP处理时间对桃果实硬度变化的影响效果分析
　　果实硬度是反映果实质地和耐贮性的一个重要指标，随着贮藏时间的增加，果实内部碳水化合物逐渐氧化分解，桃果实的硬度逐渐下降。从图2a可以看出，在处理的第15天，对照组的果实硬度下降了62%，1-MCP处理12，24，48 h的果实硬度分别下降了52%，44%，37%。在整个处理过程中，1-MCP处理48 h的果实较好地保持了果实的硬度，但各处理之间没有明显差异（P>0.05)。在常温条件下，1-MCP处理12 h和24 h的果实硬度均好于对照组，且24 h的处理组要好于12 h的处理，但几组处理之间没有明显差异（P>0.05)。有研究表明[11]，1-MCP能够有效与果实乙烯受体结合，抑制乙烯—受体复合物的形成，从而延缓果实成熟，保持果实硬度，延长货架期。
　　2.3 不同1-MCP处理时间对桃果实可溶性固形物变化程度的影响效果分析
　　可溶性固形物是指食品中所有溶解于水的化合物的总称，包括糖、酸、维生素、矿物质等，是反映果蔬主要营养物质的一个重要指标。从可溶性固形物的测定结果看出，不同处理贮藏期间可溶性固形物含量（SSC）逐渐下降，主要是因为果实自身代谢导致简单物质被消耗，可溶性固形物减少。从图3a可以看出，处理组果实的SSC要好于对照组，在处理的第15天，对照组果实的SSC下降了46%，1-MCP 处理12，24，48 h的桃果实SSC分别下降了33%，26%，34%，其中12 h和24 h处理组与对照组之间有显著性差异（P0.05)。综上所述，处理24 h的果实无论是在冷藏还是在常温条件下贮藏，都能较好地保持可溶性固形物的含量。 　　2.4 不同1-MCP处理时间对桃果实细胞膜透性变化程度的影响效果分析
　　果实组织细胞膜透性的大小可用果实组织的相对电导率来衡量，相对电导率越高，说明细胞膜透性越大，水蜜桃果实在贮藏过程中会软化、发霉，导致细胞膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致果实细胞浸提液的电导率增大。如图4所示，果实的电导率在贮藏过程中逐渐增大。在冷藏条件下，处理第15天，对照果实的相对电导率为30.8%，1-MCP处理12，24，48 h的桃果实相对电导率分别为25.2%，19.0%，22.1%，说明1-MCP处理24 h的桃果实较好地保持了果实细胞膜的完整性，各组之间没有显著差异（P>0.05)。在常温条件下，处理组果实的细胞膜透性均好于对照组，在处理的第15天，对照组果实的相对电导率上升了412.5%，而经过1-MCP处理12，24，48 h的果实相对电导率分别上升了281.4%，277.3%，386.9%，说明1-MCP处理24 h的效果要好于其他处理组。在整个处理过程中，各组之间无显著性差异（P>0.05)。
　　2.5 不同1-MCP处理时间对桃果实呼吸强度变化程度的影响效果分析
　　呼吸作用是水果采摘后的一项重要生命活动，也是导致水果腐烂的一个重要原因。果实采摘后，一般在3~5 d 达到呼吸高峰。从图5可以看出，在冷藏条件下，处理第6天对照组出现呼吸高峰，呼吸强度为67.84 mL·kg-1·h-1，此时1-MCP处理24 h和48 h的桃果实呼吸速率分别为45.04 mL·kg-1·h-1和66.06 mL·kg-1·h-1，而处理12 h的果实在处理第9天出现高峰，为64.23 mL·kg-1·h-1。在整个处理过程中，处理24 h的果实呼吸强度一直处在较低水平，说明呼吸强度得到了有效抑制。在常温条件下，各组均在第6天出现呼吸高峰，此时对照组果实的呼吸速率为127.87 mL·kg-1·h-1，1-MCP处理12，24，48 h的果实呼吸强度分别为117.57 ，113.01 ，168.83 mL·kg-1·h-1，各处理组对呼吸强度的抑制没有显著性差异（P>0.05)。研究表明[11]，果实成熟衰老的主要原因是果实内源乙烯通过与体内的特异受体蛋白结合发挥作用，而1-MCP作为乙烯抑制剂，能够抢先与乙烯受体结合，而且此过程不可逆，从而能够长时间地抑制乙烯，有效地抑制果实的呼吸强度。
　　2.6 不同1-MCP处理时间对桃果实可溶性糖变化程度的影响效果分析
　　植物体内的可溶性糖主要是指能溶于水及乙醇的单糖和寡聚糖。由于糖是果实可溶性固形物的主要组成部分，其变化趋势和可溶性固形物的变化大致相当。从图6我们可以看出，随着贮藏时间的增加，可溶性糖的含量逐渐下降。在冷藏条件下，各组下降趋势较为平缓，在处理第15天，对照组果实可溶性糖含量为15.24 mmol·L-1，比初始值降低了51.2%，1-MCP处理12，24，48 h的桃果实可溶性糖含量分别下降了52.2%，52.8%，52.4%。在常温条件下，处理3 d后，果实呼吸作用加强，各组的可溶性糖含量急剧下降，处理后1周内又趋于平缓。在处理的第15天，对照组果实的可溶性糖含量为14.09 mmol·L-1，1-MCP处理12，24，48 h的桃果实可溶性糖含量分别为13.72，16.74，15.63 mmol·L-1。在整个处理过程中，处理24 h的桃果实的可溶性糖含量相对较高，但各组之间没有显著性差异（P>0.05)。
　　2.7 不同1-MCP处理时间对桃果实丙二醛（MDA）含量变化程度的影响效果分析
　　果实在衰老或腐烂过程中，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的最终分解产物，当MDA大量积累时，膜发生渗漏，膜透性上升，电解质外渗，细胞质相对电导率上升，造成细胞膜系统的严重损伤。因此，MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害。从图7可以看出，在冷藏过程中，MDA的含量呈现上升趋势。处理48 h的水蜜桃果实的丙二醛含量一直处于较低水平，在处理的第15天，对照组果实的MDA含量为3.03 μmol·L-1，1-MCP处理12，24，48 h的桃果实MDA的含量分别为3.04，2.5，1.73 μmol·L-1。在常温条件下，1-MCP处理24 h的桃果实的MDA含量一直低于对照组，说明其更加有效地抑制了贮藏过程膜脂的过氧化，降低了丙二醛的生成，在整个贮藏过程中，各组之间均无显著性差异（P>0.05)。
　　2.8 不同1-MCP处理时间对桃果实多酚氧化酶（PPO）变化程度的影响效果分析
　　多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐变的主要酶类，PPO催化果蔬原料中的内源性多酚物质氧化生成黑色素，严重影响制品的营养、风味及外观品质。从图8可以看出，在整个处理过程中，各组PPO酶活性呈现波动变化，且极大值呈现逐渐减小的趋势。在冷藏条件下，1-MCP处理24 h果实的PPO酶活性一直小于对照组，且与对照组之间有显著性差异（P0.05)。研究表明[12-14]，1-MCP处理的果实能够保持较高的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT），能有效清除细胞内的活性氧，使细胞膜免受损伤，从而延缓果实的衰老与腐烂。
　　3 结 论
　　（1）不同1-MCP处理时间对凤凰水蜜桃的贮藏保鲜效果不同，无论是冷藏还是常温贮藏条件下，0.3 μL· L-1 1-MCP处理24 h的果实都能够有效保持果实可溶性固形物含量和细胞膜透性，抑制呼吸速率和失重率等，从而延缓果实后熟与衰老进程，较好地保持果实的贮藏品质和风味。 　　（2） 常温贮藏过程中，一直存放在1-MCP熏蒸的密闭环境中的水蜜桃的保鲜效果不如其他处理组，说明随着贮藏期的延长，1-MCP发挥作用的效果逐渐下降，其发挥作用的时间可能集中在处理前24~48 h。已有研究表明[15]，1-MCP对乙烯的抑制作用只有30 h，其具体机制还有待进一步研究。
　　（3）1-MCP在水果和农作物中的应用具有很多优点，毒性低，对人、畜及环境无污染，用量少，处理数量大，使用安全方便，适合绿色无公害农业的发展要求和标准。因此，具有极大的实际应用价值，适合在广大果农中推广使用。但1-MCP的处理时间和浓度具有很强的特异性，高浓度的处理会对果实造成伤害，因此，在实践过程中，针对不同的水果保鲜要做到因时因地制宜。
　　参考文献：
　　[1] 孙素芬，阚荷芳. 凤凰水蜜桃种植中几个问题的分析[J]. 上海农业科技，2008（2）：69.
　　[2] 赵迎丽，王春生，王亮，等. 不同气调贮藏方式对大久保桃冷藏后品质的影响[J]. 华北农学报，2010，25（5）：234-238.
　　[3] 王志华，王文辉，佟伟，等. 1-MCP对八月红梨防褐保鲜的效应[J].江苏农业学报，2008，24（3）：338-343.
　　[4] 陶冬冰，吴荣书，蔡秀丹. 1- MCP处理对丽江雪桃低温贮藏防褐保鲜效果的影响[J]. 沈阳农业大学学报，2008，39(1)：114-117.
　　[5] 王彩霞，陈现臣，马海乐. 1-MCP对桃果实贮藏保鲜中呼吸作用的影响[J]. 湖北农业科学，2009，48（9）：2227-2230.
　　[6] 魏建梅，朱向秋，袁军伟，等. 1-MCP对采后嘎拉苹果果实淀粉及细胞壁成分变化的影响[J]. 华北农学报，2008，23(s1)：121-124.
　　[7] 杨卫东，李江阔，张平，等. 1-MCP处理对贮前预熟南果梨货架期间果实衰老的影响[J]. 华北农学报，2010，25(2)：164-167.
　　[8] 杨曾军，张华云. 果蔬贮藏学实验指导[M]. 莱阳：莱阳农学院，1995：1-46.
　　[9] 张志良，瞿伟菁. 植物生理学实验指导[M]. 北京：高等教育出版社，2003：274-276.
　　[10] Franceso P.Inhibition of apple polyphenoloxidase (PPO) by ascorbic acid ,citric acid and sodium chloride[J]. Food Process，1993（17）：21-30.
　　[11] Sisier E C，Serek M，Dupiiie E. Comparison of cyciopropene，l -methyicyciopropene and 3，3- dimethyicyciopropene as an ethyiene antagonist in piants[J]. Piant Growth Reg，l996（l8）：l69-l75.
　　[12] 李志强，王良驹，巩文红，等. 1-MCP对草莓果实采后生理及品质的影响[J]. 果树学报，2006，23 ( 1 )：125-128.
　　[13] 白华飞，杨晓堂，吴锦铸，等. 1-甲基环丙烯对台湾青枣采后生理效应的影响[J]. 热带亚热带植物学报，2004，12 (4) ：363-366.
　　[14] 李学文，韩江，腾康宁. 1-MCP对蟠桃采后生理效应的影响[J]. 中国农学通报，2006，22 (11)：185-188.
　　[15] Cameron A C, Reid M S. 1-MCP blocks ethylene- induced petal abscission of Pelargonium peltatum but the effect is transient[J]. Postharvest Biol Technol,2001 (22)：169-177.
　　收稿日期:2012-02-17；修订日期：2012-05-14
　　基金项目：APN全球变化基金项目（APCP2011-06CMY-LI）;国家高技术（863计划）专题项目（2007AA10Z231）;张家港市凤凰水蜜桃营养生理、腐烂机理及保鲜综合技术研究（ZKN1002）
　　作者简介：刚成诚（1986-），男，辽宁辽阳人，在读硕士生，主要从事食品保鲜与食品加工研究。
　　通讯作者简介：李建龙（1962-），男，吉林长春人，教授，博士，主要从事食品保鲜与食品加工研究。

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