1-MCP 处理对香蕉乙烯代谢和褐变的影响

郝晓玲，王 愈

（山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷030801）

香蕉属芭蕉科芭蕉属植物，我国香蕉的主要种植地在广东、广西、台湾和海南，香蕉气味醇香，味甘甜且性凉，可助人体清热润肠，促进肠胃的蠕动。其极富有营养，集多种营养元素和膳食纤维于一体。香蕉是典型的呼吸跃变型果实，当香蕉果实进入到呼吸跃变阶段时，经乙烯的催化作用后，整体果实会变黄、变软，使成熟加速，加大了保存和运输的难度。

1- 甲基环丙烯（1-Methylcyclopropence，1-MCP）能破坏乙烯信号传导，与乙烯竞争乙烯受体，且与乙烯受体结合是不可逆的，从而抑制乙烯的作用，达到延缓果实衰老的目的[1-2]。1-MCP 的作用浓度极低，具有低量、安全、高效的特点。1-MCP 在果蔬上的应用已日趋增多，研究表明，1-MCP 处理可显著减缓番茄[3-4]、苹果[5-8]、梨[9-11]和猕猴桃[12-16]等跃变型果实的衰老进程，但有关它的作用机制还在不断深入研究中。

本试验主要研究了12 ℃条件下，香蕉经1-MCP 处理后乙烯释放量、果肉褐变度、总酚含量、多酚氧化酶活性及丙二醛含量、硬度、呼吸强度的变化，揭示1-MCP 处理对香蕉乙烯代谢和褐变的影响，旨在为香蕉的远途运输及贮藏保鲜提供一定理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

挑选大小均匀、无病虫害、无机械损伤的同一批次80%～90%成熟的香蕉果实作为试验材料。

1.2 仪器设备

JA5003N 型电子天平，上海精密科学仪器有限公司；TDZ4-WS 型低速台式离心机，长沙湘仪离心机仪器有限公司；WFJ-2000 型可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；TMS-Pro 型质构仪，美国Food Technology Corporation 公司；TMP-1500 型电子定时采样器，盐城市科博电子仪器有限公司；H-HS 型电热恒温水浴锅，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；7890A 型气相色谱仪，美国Agilent Technology 公司；5424 低温冷冻高速离心机，德国Eppendorf Centrifuge 公司。

1.3 试验方法

用0.5 mg/L 的1-MCP 对试验材料进行处理。称取一定量1-MCP 粉剂，将它溶于蒸馏水后密闭于瓶中，摇匀，再将1-MCP 药剂瓶与待处理的香蕉果实置于PVC 塑料帐内，立即打开试剂瓶盖，密闭塑料帐，熏蒸24 h 后打开PVC 帐通风，对照组为不做处理的香蕉果实。样品处理完后，将样品与对照香蕉贮藏于12 ℃、相对湿度为80%的打孔聚乙烯薄膜袋中，每3 d 进行取样测定，观察贮藏效果。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 乙烯释放量的测定 取1 kg 左右的香蕉于密闭容器中密闭2.5 h，用5 mL 注射器从密闭容器顶部抽取气体，用美国Agilent Technology 公司生产的7890A 型气相色谱仪测定，每次进样1 mL，单位为μL/（kg·h）。重复3 次。

1.4.2 褐变度的测定 参照SOVRANO 等[17]的方法，取3 g 样品在研钵中，加入少许石英砂研碎后，加入30 mL 蒸馏水过滤后，在25 ℃水浴中平衡10 min。用蒸馏水作对照，在420 nm 波长处测定吸光度值，以A420表示褐变度。

1.4.3 多酚氧化酶（PPO）活性的测定 参照文献[18]进行PPO 活性的测定，单位为ΔOD420/（min·g）。

1.4.4 总酚含量的测定 参照袁明芬等[19]的方法进行，总酚含量单位为mg/100 g。

1.4.5 丙二醛（MDA）含量的测定 参照李合生[20]的方法进行测定，MDA 含量单位为μmol/g。

1.4.6 硬度 使用Food Technology Corporation 公司生产的TMS-Pro 型质构仪进行硬度测定，单位用N 来表示。每根香蕉上取上、中、下3 个点，每次测2 根香蕉，重复6 次。

1.4.7 呼吸强度 采用气流法测定呼吸强度[18]，单位为mg/（kg·h）。

2 结果与分析

2.1 1-MCP 处理对香蕉乙烯释放量的影响

由图1 可知，对照组香蕉乙烯的释放量在第6天达到高峰，而处理组在第9 天达到高峰，高峰出现时间推迟了3 d，且峰值也低于对照组，之后迅速下降。在第6 天处理组与对照组间差异极显著（P＜0.01），第15 天和第18 天，处理组与对照组间差异显著（P＜0.05），说明1-MCP 不仅显著抑制了香蕉乙烯的产生，而且推迟了高峰出现的时间。

2.2 1-MCP 处理对香蕉褐变度的影响

香蕉果实色泽的变化是反映香蕉后熟衰老的一个重要依据。褐变发生时，果实的正常色泽发生变化，影响果实的品质。由图2 可知，香蕉贮藏过程中2 组褐变度变化相似，呈现不断递增趋势，但是处理组的变化趋势小于对照组。在贮藏12 d 之前，2 组香蕉果实的褐变度差异不明显（P＞0.05）。贮藏第15 天时，对照组的褐变度显著上升，而处理组上升较缓，二者之间呈现出显著差异（P＜0.05）。由此表明，香蕉果实的酶促褐变在15 d 后显著被1-MCP 抑制。

2.3 1-MCP 处理对香蕉多酚氧化酶（PPO）活性的影响

从图3 可以看出，香蕉在贮藏过程中随着贮藏时间延长，多酚氧化酶的活性整体呈现先上升后下降的趋势。对照组和处理组均在第9 天达到最高，随后逐渐下降。贮藏第15，18 天时，处理组与对照组的差异均显著（P＜0.05），说明1-MCP 在贮藏后期显著抑制了果肉中多酚氧化酶活性，使褐变程度得到缓解。

2.4 1-MCP 处理对香蕉总酚含量的影响

由图4 可知，经1-MCP 处理后香蕉的总酚含量在第6，9，15，18 天均低于对照，但与对照间差异均不显著（P＞0.05）。对照组与处理组的总酚含量在第6 天都达到了最大值，但处理组低于对照组。说明1-MCP 在一定程度上抑制了香蕉总酚的生成。

2.5 1-MCP 处理对香蕉丙二醛含量的影响

由图5 可知，丙二醛含量随着贮藏时间的延长整体呈现上升的趋势。贮藏前9 d，处理组和对照组香蕉丙二醛含量的上升速度都较为平缓，二者之间差异不明显（P＞0.05）。在贮藏第12，15，18 天时，处理组与对照组间差异显著（P＜0.05）。整个贮藏期间，处理组香蕉的丙二醛含量均低于对照组香蕉。由上述可知，经1-MCP 处理的香蕉丙二醛含量明显受到抑制，反映了1-MCP 对于果实细胞膜的过氧化程度有抑制作用。

2.6 1-MCP 处理对香蕉硬度的影响

从图6 可以看出，香蕉果实的硬度随着贮藏时间的延长呈现下降趋势。从贮藏第12 天开始，经1-MCP 处理的香蕉果实的硬度显著高于对照（P＜0.05）。说明1-MCP 处理显著延缓了香蕉果实硬度的下降。

2.7 1-MCP 处理对香蕉呼吸强度变化的影响

从图7 可以看出，对照和处理的香蕉呼吸强度变化均呈现先上升后下降的变化趋势。对照组在贮藏第6 天达到了呼吸高峰，峰值为322.2 mg/（kg·h），而处理组是在第9 天达到了呼吸高峰，峰值为264.1 mg/（kg·h），比对照组低57.1 mg/（kg·h），对照组与处理组的呼吸强度在第6 天和第9 天差异达到极显著水平（P＜0.01）。说明1-MCP 极显著抑制了香蕉的呼吸强度，且呼吸高峰出现的时间延迟了3 d，且峰值显著低于对照组香蕉。

3 结论

本试验表明，经0.5 mg/L 的1-MCP 处理后的香蕉果肉中褐变度和丙二醛含量的上升以及乙烯释放量均显著受到抑制，在贮藏后期也显著抑制了多酚氧化酶活性。1-MCP 延缓了香蕉硬度的下降和呼吸强度降低，并且推迟了果实乙烯的释放高峰和呼吸高峰的出现，一定程度上抑制了香蕉总酚的生成，延缓了香蕉的成熟，保持了果肉的色泽。