1-MCP处理对鄂北冬枣贮藏品质影响主成分分析与综合评价

胡 波，李国元，谢志兵，姚国新

(湖北工程学院 特色果蔬质量安全控制湖北省重点实验室，湖北 孝感 432000)

冬枣为鼠李科枣属落叶果树，是我国特有的晚熟枣品种,也是目前公认的品质最好的鲜食枣品种[1]。但冬枣采摘后极易失水、皱缩、酒软和霉烂，并伴有VC的大量损失，在常温下放置几天就会失去鲜销价值。近几年，随着枣树种植面积的不断扩大和市场对冬枣的需求量不断增加，冬枣保鲜成为生产中亟待解决的问题。

1-MCP(1-甲基环丙烯)是目前最受关注的乙烯作用抑制剂之一,属环丙烯类的小分子化合物，以气体状态存在，具有无毒、高效和稳定等特点，能不可逆地作用于乙烯受体，阻断乙烯与受体的正常结合，抑制乙烯所诱导的后熟或衰老[2]。

主成分分析是把多个指标用少数几个综合指标进行表示的统计分析方法，近年来在生物性状分析和产品品质分析中广泛应用。例如，张振文[3]、李鹏霞[4]和高艳娟[5]等人应用主成分分析法对芒果、李、黑穗醋栗贮藏特性进行了分析，刘敏等人[6]将主成分分析法用于评判不同气调处理对菠菜保鲜效果的研究，建立了最优贮藏条件。本试验以鄂北冬枣为材料，利用主成分分析法探讨不同浓度的1-MCP处理对常温贮藏期间果实品质的影响，为冬枣果实采后合理的使用1-MCP处理提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

冬枣于10月上旬采自孝昌县鄂北冬枣基地，采后当天运回实验室进行处理，选取白熟期大小均匀、无病虫害、无机械损伤的果实进行实验。试验用1-MCP(有效成分0.14%粉剂EthyiBioc)，由美国罗门哈斯公司提供。

1.2 处理方法

试验设置1-MCP的处理浓度分为0 nL/L(对照)，500 nL/L、1000 nL/L和1500 nL/L四种，1-MCP处理参照孙希生的方法[7]。在室温条件下，用分析天平精确称取一定量的粉剂，把药品放入可以密封的小瓶中，按1：16的比例加入约40 ℃的温水，然后立即拧紧瓶盖，充分摇匀后放入塑料帐内，打开瓶盖，然后迅速将塑料帐封闭，使其有效浓度分别为500 nL/L、1000 nL/L和1500 nL/L,室温下密封处理24 h，处理结束后通风1 h，然后用厚度0.04 mm的PE保鲜袋包装，每3天对果实品质指标进行测定，每种处理重复3次，置于室温下贮藏。

1.3 测定指标及方法

失水率采用称重法测定；果实硬度采用GY-1型果实硬度计测定；可溶性固形物含量采用手持糖度计测定；可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定；VC含量采用2,6-二氯酚靛酚钠滴定法测定。

1.4 数据差异性分析

将冬枣常温贮藏中的失水率(x1)、果实硬度(x2)、可溶性固形物含量(x3)、可滴定酸含量(x4)、VC含量(x5)5个品质指标用DPS9.50软件进行主成分分析[8]。

2 结果与分析

2.1 数据标准化处理

由于各指标具有不同的量纲，在数量级上也有很大差异，在应用主成分分析研究时，不同的量纲和数量级会导致分析结果的严重偏差。数据标准化主要功能就是消除变量间的量纲关系，从而使数据具有可比性。为此，对所有指标数据先进行标准化处理。数据标准化处理公式[3]为：

(1)

表1 冬枣果实贮藏期间品种指标标准化处理

2.2 主成分分析

在主成分分析中,方差代表性状在主成分方向上的分散程度,方差越大,主成分在样本数据分析中的作用越大,因此主成分的特征值和贡献率是选择主成分的依据[9]。不同浓度的1-MCP处理对冬枣果实贮藏期间品质指标的主成分分析，其特征值和贡献率见表2。

从表2看出，冬枣果实贮藏品质的前2个主成分特征值除对照为0.86外，经过1-MCP处理的特征值都大于1，其累计方差贡献率分别为99.07%、98.81%、98.56%和99.10%，累计方差贡献率都大于90%，依照主成分分析法，可以用这两个变量来代替原来所有指标，其线性组合如表3所示。

表2 冬枣果实贮藏品质主成分方差贡献率和累计方差贡献率

表3 不同浓度的1-MCP处理后冬枣果实贮藏品质的特征向量

从表3可知，各处理特征向量值有其统一性，因子1中失水率为负值，其他指标为正值，正值越大品质越好，负值相反；在因子2中硬度和可溶性固形物为负值，其他指标为正值，因此果实硬度和可溶性固形物含量对果实品质起主要作用。

2.3 综合评价模型构建

由上述可知第一、第二主成分已经基本保留了所有指标的原有信息，可以用两个变量Z1和Z2代替原来的5个指标(其中X1至X5均为标准化后的变量)，则得出线性组合见表4。

表4 冬枣果实贮藏品质的综合特征向量

取各处理的第一、第二主成分的方差贡献率a1，a2作为权数，Z1，Z2为特征向量因子，构建综合评价模型[4]：F=a1Z1+a2Z2。式中F为综合评价指标，结果见图1。

图1 冬枣果实贮藏品质综合评价

从图1中可以看出，在常温下，随着贮藏时间的延长，对照与1-MCP处理果实的F 值均先上升后下降，对照500 nL/L和1500 nL/L的结果，发现在贮藏6天时达到最大值，分别为1.79、1.26和1.39，1 000 nL/L贮藏9天时达到最大值，F值为1.26，此时果实品质最佳；此后F值开始下降，说明冬枣果实进入完熟期，果实品质开始下降；贮藏至15天时F值为负值，果实进入衰老期。

从图1还可以看出，1-MCP处理可显著减缓冬枣果实的品质下降，贮藏12天内，对照果实的综合得分仍为正值，之后迅速下降，至15天时，其综合得分已降为-0.70，此时1-MCP处理的冬枣果实综合得分分别为-0.29、-0.24和-0.30，贮藏至21天时，对照与1-MCP处理的冬枣果实综合得分分别减少为-2.95、-2.54、-2.37和-2.94，说明果实已严重劣变。综合情况说明，在4种处理中，以500 nL/L和1000 nL/L的1-MCP处理保鲜效果较好，与试验结果相吻合。

3 结论与讨论

通过对冬枣果实贮藏期间品质指标的主成分分析，将5个品质指标综合为2个独立的指标参数，根据独立指标及综合指标对冬枣果实贮藏品质进行评价，综合指标能较好地反映常温下冬枣果实贮藏的综合品质。

在果实贮藏过程中，除考虑果实的贮藏期的长短外，果实的贮藏品质十分重要。在常温条件下，采后鄂北冬枣果实的综合评价指标随着贮藏时间的延长，呈先上升后下降趋势，贮藏至12天时为正值，15天时为负值，表明果实进入衰老期，果实品质发生劣变，但1-MCP处理可以延缓贮藏过程中冬枣果实品质的下降，可使果实的贮藏期限延长2天左右，其中4种处理中以500 nL/L和1 000 nL/L的1-MCP处理保鲜效果较好。

[参 考 文 献]

[1] 姚立新,续九如,马庆华，等.冬枣标准化无公害栽培研究进展[C]//第五届全国干果生产与科研进展学术研讨会,2007:267-270.

[2] 李富军，杨洪强，翟衡，等．1一甲基环丙烯延缓果实衰老作用机制研究综述[J].园艺学报，2003，30(3)：361-365.

[3] 张振文，姚庆群．主成分分析法在芒果贮藏特性分析中的应用[J].亚热带植物科学，2005，34( 2):25-28.

[4] 李鹏霞，胡花丽，王炜，等．主成分分析法在李果实贮藏特性分析中的应用[J].中国农学通报，2009，25(7):77-81.

[5] 高艳娟，于泽源，李兴国,等.主成分分析法对黑穗醋栗果实常温贮藏效果的评价[J].中国果树,2012 (6):40-43.

[6] 刘敏, 谢晶.菠菜MAP保鲜及低温贮藏研究[J].湖北农业科学,2008, 47(9): 1073-1076.

[7] 孙希生，王文辉，李志强，等.1-MCP对砀山酥梨保鲜效果的影响[J].保鲜与加工，2001,1(6)：14-16.

[8] 唐启义,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.

[9] 谢鹏，谭晓风，袁军.普通油茶优良单株产量与主要性状的主成分分析[J].湖南林业科技，2009(2):16-19.