低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果生理和品质的影响

李江阔，刘 畅，张 鹏，张 鹤，刘 玲

（1.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384；2.沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866）

低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果生理和品质的影响

李江阔1，刘 畅2，张 鹏1，张 鹤1，刘 玲2

（1.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384；2.沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866）

金冠苹果采后在低温条件下分别放置0、6、12、18、24 d后用1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）进行保鲜处理，研究采后不同时期1-MCP处理对冷藏期间金冠苹果生理和品质的影响。结果表明：1-MCP处理维持了较高的可溶性固形物和VC含量，显著抑制了果实的乙烯生成速率、相对电导率以及丙二醛含量的升高，并有效提高过氧化物酶的活性，降低了多酚氧化酶的活性，更好地保持了果实品质。1-MCP的作用效果随着1-MCP处理时期的延迟而下降，采后12 d之内处理的效果较好。因此，金冠苹果采后应尽快用1-MCP进行处理，以低温条件下放置不超过12 d为宜。

1-甲基环丙烯；金冠苹果；处理时期；生理；品质；冷藏期

金冠苹果又名黄香蕉、黄元帅、金帅，是苹果中的著名品种，为重要的高产品种，果实品质优良。金冠苹果个头大，肉质细密，汁液丰满，甜酸爽口，深受大家喜欢。但金冠苹果比较难贮藏，因其皮薄，采后极易失水皱缩，随着贮藏期的延长，果实的呼吸作用使其迅速衰老，品质下降，且贮藏期间传染性果腐病十分严重，迫使金冠苹果贮藏量日益减少，导致其降价出售或烂耗损失，因此为延长金冠贮藏期，保持果实较高品质，研究其保鲜方法具有一定意义［1］。1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）作为新型保鲜剂，成功广泛应用在果蔬保鲜上［2-6］，研究表明，1-MCP能够保持果实良好的外观品质。近年来对于1-MCP应用在果蔬保鲜的研究较多，但对1-MCP在低温条件下不同时期处理对金冠苹果保鲜效果的影响研究尚少，故本实验研究了低温条件下不同时期1-MCP处理对冷藏期间金冠苹果生理和品质的影响，旨在为寻找有效延长金冠苹果贮藏期的技术与方法提供理论依据。

1　材料与方法

1.1试材

金冠苹果，于2013年9月25日采自天津蓟县。人工选择果实大小均一、成熟度约为九成熟、无病虫害、无机械损伤的果实。

1-MCP小药包、聚乙烯微孔袋 国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）。

1.2仪器与设备

PAL-1便携式手持折光仪 日本爱宕公司；2010型气相色谱仪 日本岛津公司；Che对照Point 便携式O2/ CO2测定仪 丹麦PBI Dansensor公司；SHZ-88水浴恒温振荡器 江苏太仓电子仪器公司；TA.XT.Plus物性仪 英国SMS公司；3-30K高速冷冻离心机 德国Sigma公司；TU-1810紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器公司；DDS-307A电导率仪 上海雷磁仪器厂；（0±0.5） ℃普通冷库 国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）。

1.3方法

1.3.11-MCP处理

用网套套上后装入到装有微孔袋的纸箱后立即运回实验室。经过再次挑选后，将金冠苹果装入衬有16 μm聚乙烯微孔袋的纸箱中，每箱装10 kg苹果，然后入冷库（温度（0±0.5）℃，相对湿度（85±5）%中放置不同时期（0、6、12、18、24 d）后进行1-MCP处理，记作1-MCP-0 d、1-MCP-6 d、1-MCP-12 d、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d；以采后未用1-MCP处理的果实进行对照。每个处理设3 次重复、每次实验随机取8 个果。每2 个月测定1 次各项指标。

1-MCP处理方法：准备1 杯40 ℃温水，然后将1 袋1-MCP浸湿后放入1 箱金冠苹果中立即扎口、封箱。1 袋1-MCP可以处理10 kg果实，剂量为1 μL/L。

1.3.2测定指标

1.3.2.1品质和生理指标的测定

总可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量：采用手持式折光仪PAL-1测定；VC含量：钼蓝比色法［7］；乙烯生成速率：采用气相色谱法测定［8］；丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量：采用硫代巴比妥酸法［9］；相对电导率：采用DDS-307A型电导率仪测定。

1.3.2.2多酚氧化酶（polyphenol oxidas，PPO）活性的测定

采用儿茶酚比色法［10］，称取5 g果肉将其置于预冷的研钵中，加入20 mL 0.05 mol/L pH 7.8的磷酸缓冲液，冰浴研磨成浆，4 ℃条件下10 000 r/min离心10 min，上清液即为酶提取液。取3.9 mL 0.05 mol/L pH 7.8的磷酸缓冲液，随即加入1 mL 0.1 mol/L儿茶酚和3 mL酶提取液，37 ℃水浴保温10 min后迅速放入冰浴中，立即加入2 mL 20%的三氯乙酸终止反应，使用分光光度计在420 mn波长处测定吸光度，用磷酸缓冲液代替酶液调零。PPO活性按式（1）计算：

式中：X为PPO活性/（0.01△A/（g·min））；△A为反应时间内吸光度的变化；D为稀释倍数即提取的总酶液为反应系统内酶液体积的倍数；t为反应时间/min；m为称取果肉质量/g。

1.3.2.3过氧化物酶（peroxidase，POD）活性的测定

采用愈创木酚法［11］，称取5 g果肉于预冷的研钵中，加入20 mL 0.05 mol/L pH 6.8的磷酸缓冲液，冰浴研磨成匀浆，4 ℃条件下10 000 r/min离心10 min，上清液即为POD粗提液，酶的反应体系包括：2.9 mL 0.05 mol/L pH 6.8的磷酸缓冲液、1.0 mL 0.05 mol/L愈创木酚和5 mL酶液，于37 ℃水浴保温10 min，立即加入1.0 mL 2% H2O2溶液，以磷酸缓冲液代替酶液调零，于470 nm波长处测其吸光度。POD活性按式（2）计算：

式中：X为POD活性/（0.01△A/（g·min））；△A为反应时间内吸光度的变化；D为稀释倍数即提取的总酶液为反应系统内酶液体积的倍数；t为反应时间/min；m为称取果肉质量/g。

1.4数据处理

实验数据采用Excel软件进行统计分析与制图，采用SPSS 17.0软件中的新复极差法进行方差分析。

2　结果与分析

2.1低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果TSS含量的影响

图1　1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果TSS含量的影响Fig.1 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on soluble solid content of Golden Delicious apples during cold storage

如图1所示，各处理组果实的TSS含量在贮藏期间呈逐渐下降趋势，贮藏60 d，各组差异不显著（P＞0.05），TSS含量大小为1-MCP-0 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-24 d＞对照。贮藏120 d，1-MCP-0 d、1-MCP-6 d TSS含量显著高于其他1-MCP处理组（P＜0.05）。贮藏180 d至贮藏期末，1-MCP处理组果实的TSS含量高于对照组，说明1-MCP能保持果实较高的TSS含量。贮藏240 d，1-MCP-0 d处理组TSS含量为11.34%，显著高于其他处理组和对照（P＜0.05），表明1-MCP能够维持较高的TSS含量，但其含量随着处理时间的延迟而降低。

2.2低温不同时期1-MCP处理对金冠苹果VC含量的影响

图2　1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果VC含量的影响Fig.2 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on VC content of Golden Delicious apples during cold storage

如图2所示，各组果实VC含量呈先上升后下降的趋势，贮藏60 d，果实VC含量在整个贮藏过程中达到峰值，对照组含量低于1-MCP处理组，说明1-MCP能保持果实VC含量，对比处理组，1-MCP-0 d、1-MCP-6 d处理组的VC含量极显著高于1-MCP-18 d、1-MCP-24 d（P＜0.01），1-MCP-0 d、1-MCP-6 d差异不显著（P＞0.05），说明1-MCP处理效果随着处理时间的延迟而降低。贮藏120 d，1-MCP-0 d处理组显著高于其他处理组（P＜0.05）。贮藏结束时，各组VC含量大小分别为1-MCP-0 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-12 d＞ 1-MCP-18 d＞1-MCP-24 d＞对照。

图3　1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果MDA含量的影响Fig.3 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on MDA content of Golden Delicious apples during cold storage

2.3低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果MDA含量的影响如图3所示，贮藏期间果实的MDA含量呈上升趋势，贮藏120 d，1-MCP-0 d与1-MCP-6 d处理组的MDA含量显著低于其他组（P＜0.05），1-MCP-0 d的MDA含量仅为2.16 μmol/g；贮藏120 d，1-MCP-0 d和1-MCP-6 d果实的MDA含量极显著低于对照组（P＜0.01），显著低于1-MCP-12 d、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d（P＜0.05），贮藏180 d至贮藏结束时，1-MCP-0 d的MDA含量仍为最低，其他处理MDA含量大小依次为1-MCP-6 d＜1-MCP-12 d＜1-MCP-18 d ＜1-MCP-24 d＜对照，其中1-MCP-0 d、1-MCP-6 d和1-MCP-12 d差异不显著（P＞0.05），而1-MCP-18 d、1-MCP-24 d和对照差异不显著（P＞0.05），说明1-MCP能抑制MDA含量的增加，但处理效果随着1-MCP处理时间的延迟而降低。所以金冠苹果在采后12 d之内处理，能够延长果实的衰老速度，更好地保持了果实的新鲜度。

2.4低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果相对电导率的影响

图4　1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果相对电导率的影响Fig.4 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on relative electrical conductivity of Golden Delicious apples during cold storage

如图4所示，贮藏期间果实各组处理果实的相对电导率呈上升趋势，贮藏120 d，对照、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d处理组果实的相对电导率显著高于1-MCP-0 d、1-MCP-6 d、1-MCP-12 d（P＜0.05），对照、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d之间差异不显著（P＞0.05），说明1-MCP处理能减缓果实相对电导率的增加，减少细胞膜的损伤，但随着处理时间的延迟而降低；贮藏180 d，1-MCP-0 d处理组低于其他处理组，各组相对电导率大小为对照＞1-MCP-24 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-0 d。贮藏240 d，1-MCP-0 d的相对电导率为22.61%，极显著低于其他处理组（P＜0.01），对照组为36.3%，是1-MCP-0 d、1-MCP-6 d、1-MCP-12 d、1-MCP-18 d、1-MCP-24 d的1.92、1.27、1.18、1.2、1.13 倍。说明果实采后应尽快用1-MCP处理。

2.5低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果乙烯生成速率的影响

如图5所示，贮藏期间果实的乙烯生成速率呈上升趋势，贮藏60 d，对照组果实的乙烯生成速率极显著高于1-MCP处理组（P＜0.01），1-MCP处理组之间差异不显著（P＞0.05）。贮藏120 d，1-MCP-0 d处理组的乙烯生成速率为0.47 μL/（kg·h），显著低于其他组（P＜0.05），从其中1-MCP-6 d处理组的乙烯生成速率最低为44 μL/（kg·h）。贮藏180 d至贮藏期末，各处理组乙烯生成速率大小为对照＞＞1-MCP-24 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-0 d，说明1-MCP能够抑制乙烯生成速率的增加，采后1-MCP处理时间越早越好。

图5　1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果乙烯生成速率含量的影响Fig.5 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on ethylene generation rate of Golden Delicious apples during cold storage

2.6低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果PPO活性的影响

图6　1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果PPO活性的影响Fig.6 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on PPO activity of Golden Delicious apples during cold storage

如图6所示，贮藏60 d，对照组果实PPO 活性显著高于1-MCP处理组（P＜0.05），说明1-MCP 处理能够抑制果实的褐变，其中1-MCP-0 d、1-MCP-6 d处理组果实PPO活性低于其他处理组，且1-MCP-24 d处理组PPO活性最高，表明24 d处理的果实衰老速度较快。贮藏120 d，1-MCP-0 d处理组果实PPO活性极显著低于其他组（P＜0.01），各组PPO活性大小为对照＞1-MCP-24 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-0 d。说明1-MCP在低温条件下处理果实越早，抑制PPO活性效果越好。贮藏结束时，各组处理果实PPO活性差异不显著（P＞0.05）。

2.7低温条件下不同时期1-MCP处理对金冠苹果POD活性的影响

图7　1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果POD活性的影响Fig.7 Effect of 1-MCP treatment at different storage times on POD activity of Golden Delicious apples during cold storage

如图7所示，贮藏60 d，对照组组果实的POD活性显著低于1-MCP处理组，说明1-MCP 处理可以明显提高POD 活性，对比处理组，1-MCP-0 d组的POD活性显著高于其他组（P＜0.05），POD活性为3.88 0.01ΔA/（g·min）。贮藏120 d，POD活性大小为1-MCP-0 d＞1-MCP-6 d＞1-MCP-18 d＞1-MCP-12 d＞对照＞1-MCP-24 d。1-MCP-6 d、1-MCP-18 d、1-MCP-12 d之间差异不显著（P＞0.05），对照组与1-MCP-24 d差异不显著，说明1-MCP处理果实越早，POD活性越高，果实衰老越缓慢。

3　讨论与结论

目前1-MCP在苹果的保鲜上研究较多， 涉及品种有红富士［12］、粉红女士［13］、澳洲青［14］、嘎啦［15］、寒富［16］、花牛［17］、新红星［18］、乔纳金［19］等，研究结果均表明采后立即进行1-MCP处理可以有效延缓苹果的成熟与衰老，分析原因是1-MCP能够抑制乙烯与受体的正常结合［20］，进而减弱乙烯对果实的催化，延迟了果实的成熟，延长了保鲜期。而本实验对金冠苹果的研究与以往研究结论相似。与对照相比，采后立即进行1-MCP处理能减缓TSS和VC含量的降低，显著抑制果实的乙烯生成速率、相对电导率以及MDA含量的升高，提高POD的活性并降低了PPO活性，延缓果实的衰老进程。

孙希生等［21］以金冠苹果为试材，用1-MCP处理后研究其采收期、处理温度、处理时间、处理温度对果实品质以及呼吸强度的影响，表明1-MCP处理降低了果实的呼吸强度，保持了果实的风味以及品质，且不同采收期、处理温度、处理时间、处理温度都能够影响1-MCP的作用效果，但采后处理时期的影响最大。李江阔等［22］研究了1-MCP处理时期对贮后货架期间苹果贮藏效果的影响，表明采后1-MCP不同时期的处理均能明显降低贮后货架期间果实的腐烂情况，并且能延缓MDA和相对电导率的上升，显著抑制果实乙烯生成速率和呼吸强度的升高，但随着1-MCP处理时间的延迟而降低，适宜的1-MCP处理时间在冷藏2 周之内。而本实验的研究则是探讨了低温条件下1-MCP不同处理时期对冷藏期间金冠苹果生理和品质的影响，通过研究表明1-MCP处理组之间存在差异，处理效果随着处理时间的延长而下降，金冠苹果采后0 d（即当天）用1-MCP处理，作用效果最好，随着冷藏时间的延长1-MCP作用效果会降低，在冷藏6、12 d时处理仍会发挥其抑制衰老的效果，而到18 d以后再进行处理效果明显降低，因此处理前的冷藏时间在12 d之内为宜。另外，1-MCP在苹果作用效果方面的研究较多，而在作用机理方面的研究较少，今后可以从分子水平上研究 1-MCP的作用机理，使实际应用与理论研究结合，并系统地建立符合实际生产的1-MCP 应用体系。

1-MCP处理能够保持较高的TSS和VC含量，显著抑制乙烯生成速率、相对电导率以及MDA含量的升高，维持较高的POD活性和较低的PPO活性，但其作用效果随着1-MCP处理时间的延迟而降低。为了发挥更好的1-MCP处理效果，处理前的冷藏时间在12 d之内为宜。

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Effect of 1-Methylcyclopropene Treatment at Different Storage Times on Physiology and Quality of Golden Delicious Apples during Low Temperature Storage

LI Jiangkuo1， LIU Chang2， ZHANG Peng1， ZHANG He1， LIU Ling2
（1. Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products， National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products （Tianjin）， Tianjin 300384， China；2. College of Food Science， Shenyang Agricultural University， Shenyang 110866， China）

Effects of 1-methylcyclopropene （1-MCP） treatment on days 0， 6， 12， 18， and 24 during low temperature storage for up to 8 months on the physiology and quality of Golden Delicious ap ples were studied. The results indicated that 1-MCP treatment maintained higher levels of soluble solids and vitamin C （VC） contents， signifi cantly inhibited the increases in ethylene release rate， relative electrical conductivity and malondialdehyde （MDA） content， effectively promoted peroxidase（POD） activity and inhibited polyphenol oxidase （PPO） activity， thus maintaining better fruit quality. Our results also showed that 1-MCP treatment was less effective when carried out at later time points and exerted a more potent effect when implemented before the 12thday of cold storage. Accordingly， Golden Delicious apples should be treated with 1-MCP after harvest as earlier as possible within 12 days at low temperature.

1-MCP； Golden Delicious apples； treatment time； physiology； quality； cold storage

S661.1

A

1002-6630（2015）18-0220-05

10.7506/spkx1002-6630-201518041

2014-12-31

“十二五”国家科技支撑计划项目（2015BAD16B09）

李江阔（1974—），男，副研究员，博士，研究方向为农产品安全与果蔬贮运保鲜新技术。E-mail：lijkuo@sina.com