冰温贮藏结合1-MCP 对‘红玛瑙’樱桃保鲜效果的影响*

聂国伟，冯志宏，高振峰，焦 旋

（1 山西农业大学果树研究所，太谷030815）（2 山西农业大学（山西省农业科学院）农产品贮藏保鲜研究所）

‘红玛瑙’樱桃是山西省农业科学院果树研究所自主培育的中熟品种，呈长心脏状，果个大，酸甜适口，品质好，营养丰富，属于高产值、高回报水果[1]。因其丰产、优质、抗性强，近年来发展非常迅速，已经成为山西省一些樱桃产区的主要栽培品种。然而樱桃普遍皮薄汁多，采收正值高温季节，易失水、软腐、褐变，贮藏性差，不利于樱桃产业的发展。低温有利于保持水果品质[2]，延长货架期，然而普通冷藏（Low Temperature Storage，LTS）库温波动在2 ℃以上，容易在果实表面结露，同时导致果实呼吸强度增大，积累的二氧化碳溶于露水中产生碳酸，造成樱桃表面产生腐蚀斑痕。因此精准控温、减少库温波动是樱桃保鲜的关键点。冰温贮藏（Ice Temperature Storage，ITS）是一种精准贮藏，温度要求介于0 ℃以下和果实结冰点以上，而且冰温库库温波动能够精准控制在±0.2 ℃内，虽然运行成本略高，但适用于高附加值樱桃的保鲜。保鲜剂是果品低温贮藏的有效辅助手段。已有研究表明，二氧化氯[3]、维生素C[4]、钙液[5]等浸泡处理，能够防止樱桃软腐和果肉褐变，然而消费者忌惮于药剂的残留，对樱桃保鲜提出了更高的要求。1-甲基环丙烯（1-MCP）是一种气体保鲜剂，安全、无残留，符合食品药品监督管理局（FDA）的标准[6]，已成功应用于苹果[7]、梨[8]、猕猴桃[9]、草莓[10]的贮藏生产。针对上述问题，本试验拟采用冰温贮藏结合1-MCP 处理‘红玛瑙’樱桃，以期为‘红玛瑙’樱桃贮藏保鲜提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

‘红玛瑙’樱桃，采自山西农业大学（山西省农业科学院）果树研究所大樱桃示范园。采后立即运回山西农业大学（山西省农业科学院）农产品贮藏保鲜研究所，剔除病果、烂果、畸形果、虫果，挑选大小一致、九成熟的果实，置于内衬有聚乙烯薄膜（厚度0.018 mm）的塑料周转箱（容量5 kg）中，袋口敞开，待处理。试验设置4 个处理：①普通冷藏（LTS）：入普通冷藏库（0±2）℃预冷，待果实中心温度降至2 ℃时，扎口贮藏；②普通冷藏结合1-甲基环丙烯（LTS+1-MCP）：入普通冷藏库（0±2）℃预冷，待果实中心温度降至2 ℃时，放入1 小包1-MCP，扎口贮藏；③冰温贮藏（ITS）：入冰温库（-0.7±0.2）℃预冷，待果实中心温度降至2 ℃时，扎口贮藏；④冰温贮藏结合1-甲基环丙烯（ITS+1-MCP）：入冰温库（-0.7±0.2）℃预冷，待果实中心温度降至2 ℃时，放入1 小包1-MCP，扎口贮藏。每个处理设置3 次重复，贮藏40 d 后，室温（20 ℃）下货架3 d。冰温库由山西省农业科学院农产品贮藏保鲜研究所提供，1-MCP由山东青岛绿诺生物科技有限公司提供。

1.2 仪器与试剂

F-900 便携式乙烯/氧气/二氧化碳分析仪，Felix仪器公司；Ultrospec 2000 紫外分光光度计，GE Healthcare 公司；CR-400 色差仪，柯尼卡美能达公司；HHS-21-6 数显式电热恒温水浴锅，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；HC-2518R 高速冷冻离心机，科大创新有限公司；50-GL2 超声波清洗机，德森精密设备有限公司。

聚乙烯吡咯烷酮、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、石英砂、硼酸、硼砂、EDTA-2Na、无水乙醇、钨酸钠、磷钼酸、硫代巴比妥酸、冰醋酸、碳酸钠、三氯乙酸、没食子酸、邻苯二酚、邻苯三酚、抗坏血酸、偏磷酸和丙酮，阿拉丁试剂（上海）有限公司。

1.3 指标测定方法

1.3.1呼吸强度和乙烯释放速率的测定

IAA 含量变化呼吸强度和乙烯释放速率的测定：参照孟祥春等[11]的方法做适当修改，用美国F-900 便携式乙烯/氧气/二氧化碳分析仪测定。从贮藏的同一处理3 次重复的樱桃中随机取出0.5 kg 果实，进行缓升温平衡（4 ℃，1 h→10 ℃，1 h→15 ℃，1 h→20 ℃，1 h），然后置于密封罐内，将密封罐连接F-900 便携式乙烯/氧气/二氧化碳分析仪进行在线监测，测定密封罐内CO2和乙烯的浓度。呼吸强度和乙烯释放速率计算公式如下。

呼吸强度（mg·kg-1·h-1）=18×CO2×（V1-V2）/（H×W）

乙烯释放速率（μL·kg-1·h-1）=乙烯浓度×（V1-V2）/（H×W）

V1（L）为密封罐体积，V2（L）为样品体积，W（kg）为样品鲜重，H（h）为密闭时间。

1.3.2丙二醛含量、总酚含量和多酚氧化酶活性的测定

丙二醛（MDA）含量的测定参照高俊凤[12]的方法。总酚含量的测定参照Gao 等[13]的方法做适当修改，称取100 g 樱桃，榨汁，过滤，果汁待用。多酚氧化酶（PPO）活性的测定参照曹建康等[14]的方法，取10 mL 果汁与20 mL 甲醇混匀，定容于50 mL容量瓶，然后超声波（40 ℃，40 kHz，45 W）处理30 min，离心（10 000 r/min，10 min），待用。在10 mL 试管中，先加0.6 mL 提取液，然后加1 mL福林酚试剂，混匀静置5 min 后，加3 mL 0.1 mol/L碳酸钠，最后用蒸馏水定容，充分混匀后避光反应2 h，于波长760 nm 处测定吸光值。

1.3.3果皮亮度的测定

参照Geraldine 等[15]的方法，采用CR-400 色差计测定果实表面L 值（亮度）。果实赤道部位测定4 个点，测30 个果，计算平均值。

1.3.4感官指标统计及评价

由8 人组成的品评组对每个处理进行品尝和盲评（不给出处理方式），评价标准见表1。

表1 ‘红玛瑙’樱桃感官评价标准

褐变指数：测定参照王贵禧等[16]的方法并进行适当修改。褐变分级：0 级，果肉无褐变；1 级，果肉有轻度褐变；2 级，果肉有明显褐变但褐变面积不及1/2；3 级，果肉1/2 以上面积的果肉组织褐变；4 级，果肉组织全部褐变。

褐变指数=［Σ（各级果实个数×褐变级数）/（果实总个数×最高级数）］×100

腐烂指数：测定参照王贵禧等[16]的方法并做适当修改。腐烂分级：0 级，果实无腐烂；1 级，果实出现1～2 个黄豆大小的病斑；2 级，果实腐烂面积为1/4 以下；3 级，果实腐烂面积为1/4～1/2；4级，果实腐烂面积超过1/2。

腐烂指数=［Σ（各级果实个数×腐烂级数）/（果实总个数×最高级数）］×100

1.4 数据处理

采用Excel 2003 软件进行数据统计、作图，用SPSS 13.0 软件进行Duncan’s 新复极差法进行差异显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃呼吸强度的影响

呼吸强度是反映植物体新陈代谢强弱的一个重要指标[17]。降低呼吸强度，减弱新陈代谢，从而减少果实内部有机酸和可溶性糖的消耗，保持原有品质，是果品保鲜的主要目的。由图1 可知，果实进入冷库后，呼吸强度开始急剧下降。贮藏10 d 开始，各处理樱桃的呼吸强度开始逐渐上升，贮藏至30 d，LTS 和LTS+1-MCP 处理果实的呼吸强度仍然上升，而ITS 和ITS+1-MCP 处理果实的呼吸强度趋于平缓。整个贮藏期间，冰温库贮藏的果实呼吸强度水平始终显著低于普通冷藏。

图1 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃呼吸强度的影响

2.2 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃贮藏环境乙烯含量的影响

乙烯是植物体内生成的一种气体催熟剂，能够加速果实自身的成熟，同时也导致果实快速衰老。由图2 可知，整个贮藏期间，果实由常温进入冷库后，贮藏环境中乙烯含量开始下降，在贮藏至20 d时，LTS 和LTS+1-MCP 处理的果实乙烯含量降至最低点，然后开始逐渐上升，贮藏期最后10 d 趋于平稳；而ITS 和ITS+1-MCP 处理的乙烯含量贮藏至10 d 时就降至最低点，之后的10～40 d 略有上升。与LTS 处理相比，ITS 处理能够显著控制乙烯生成，而ITS+1-MCP 处理效果最佳。

图2 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃贮藏环境中乙烯含量的影响

2.3 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃MDA 含量的影响

MDA 是膜脂过氧化的最终产物之一，其含量的积累会促进细胞膜透性的增加，是反映植物衰老或受到伤害的程度[18]。由图3 可知，在‘红玛瑙’樱桃整个贮藏期间，各处理果实中的丙二醛含量呈现出“慢—快—慢”逐渐增长的趋势。在贮藏前期，LTS 和LTS+1-MCP 处理果实的MDA 含量积累较慢，贮藏10 d 后，MDA 含量骤然增长，然后趋于平缓；然而，ITS 和ITS+1-MCP 处理的果实，其MDA 含量整体水平一直显著低于普通冷藏，且保持相对平稳的趋势。

图3 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃MDA含量的影响

2.4 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃总酚含量的影响

植物成熟衰老进程中，酚类物质在多酚氧化酶和有氧参与下，反应生成褐色物质，发生褐变。由图4 可知，随着贮藏期的延长，各处理果实中的酚类物质逐渐下降。贮藏前10 d，各处理的酚类物质含量下降速率平缓，从贮藏10 d 开始，LTS 和LTS+1-MCP 处理的酚类物质含量急剧下降，而ITS和ITS+1-MCP 处理的酚类物质含量明显下降始于贮藏20 d。整个贮藏期间，与LTS、LTS+1-MCP 处理相比，ITS 和ITS+1-MCP 处理则较好地保持了酚类物质含量，处理之间存在显著差异。

图4 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃总酚含量的影响

2.5 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃PPO 活性的影响

多酚氧化酶（PPO）与植物组织褐变密切相关[19]，其活性大小直接决定着‘红玛瑙’樱桃果实采后褐变程度及褐变速率。由图5 可知，各处理果实的PPO 活性呈“快—慢”逐渐上升的趋势。整个贮藏期间，与普通冷藏（LTS 和LTS+1-MCP）相比，冰温贮藏（ITS 和ITS+1-MCP）果实的PPO 活性始终处于较低水平，且20 d 后差异显著，说明冰温贮藏较普通冷藏更有利于抑制‘红玛瑙’樱桃果实的褐变。从LTS+1-MCP 和ITS+1-MCP 处理效果可以看出，加入1-MCP，对于抑制PPO 活性有一定的积极效果。

图5 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃PPO活性的影响

2.6 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃果面光泽的影响

L 值在色差参数里代表亮暗程度。L 值越大，代表越亮；L 值越小，代表越暗。果实表面光泽的亮暗是衡量樱桃果实外观品质的重要指标。由图6可知，在整个贮藏期间，各处理果实的L 值均呈逐渐下降的趋势。贮藏前期，各处理果实的L 值基本无变化，处理之间无显著差异。从贮藏10 d 开始，LTS 处理果实的L 值下降较快，LTS+1-MCP 处理相对较缓。贮藏40 d 时，ITS、ITS+1-MCP 处理果实的L 值下降幅度显著小于LTS 处理。说明ITS、ITS+1-MCP 处理较好地保持了‘红玛瑙’樱桃外观品质，其中ITS+1-MCP 处理保鲜效果更佳。

图6 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃果面色泽的影响

2.7 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃感官品质的影响

由表2 可知，‘红玛瑙’樱桃贮藏40 d＋货架3 d 后，LTS 和ITS 处理的果实腐烂指数分别为9.6和2.6，褐变指数分别为27.3 和6.5。与LTS 处理相比，ITS 处理显著降低了果实的腐烂和褐变程度，保持了果实的新鲜度；辅助1-MCP 处理对果实的腐烂基本无影响，但对褐变影响显著。从感官评价可以看出，LTS 和LTS+1-MCP 处理‘红玛瑙’樱桃果实固有的甜酸味严重损失，果实软化，果柄黄化萎蔫，而且果面光泽消失，商品性大大下降。ITS和ITS+1-MCP 处理很好地保持了果实的口感、质地、光泽等原有品质，综合评分显著高于LTS 和LTS+1-MCP 处理。

表2 冰温贮藏结合1-MCP 处理对‘红玛瑙’樱桃感官品质的影响（贮藏40 d+货架3 d）

3 讨论与结论

呼吸强度和乙烯生成速率是反映果实新陈代谢强弱的主要指标。果品保鲜主要是通过低温使呼吸强度和乙烯生成水平下降到休眠状态。然而波动的温度容易引起果实生理紊乱，导致呼吸强度和乙烯生成水平上升[20]。冰温贮藏是第3 代革命性的保鲜技术，是能够在不结冰的情况下，进一步低于0 ℃的一种精准控温保鲜技术，其温度波动仅为±0.2 ℃。本试验结果表明，与普通冷藏相比，冰温贮藏较好地控制了果实呼吸强度和乙烯生成速率的增长，与舒畅等[21]的研究结果基本一致。保鲜剂的辅助能够进一步增强果品的冷藏效果，1-MCP 作为一种绿色保鲜剂已成功应用于苹果[7]、梨[8]、马铃薯[22]、草莓[10]等的贮藏保鲜。本研究采用冰温贮藏结合1-MCP 技术处理‘红玛瑙’樱桃，试验结果表明，‘红玛瑙’樱桃果实在整个贮藏期间，各处理均未出现明显的呼吸高峰和乙烯高峰，其中乙烯释放量一直处于较低水平，表现为非呼吸跃变型特征，与姜爱丽[23]研究结果一致。与普通冷藏相比，冰温贮藏处理显著降低了‘红玛瑙’樱桃果实呼吸强度和乙烯生成速率。

果肉和果柄褐变是樱桃贮藏存在的主要问题，而衰老是促使樱桃果实褐变的一个主要原因。本文通过MDA、总酚、PPO 褐变相关指标测定，发现冰温贮藏结合1-MCP 技术处理有效抑制了‘红玛瑙’樱桃的PPO 活性，减缓了总酚含量的下降和MDA含量的积累。不同处理樱桃的感官品质评价结果表明，贮藏40 d＋货架3 d，与普通冷藏处理相比，冰温贮藏处理的腐烂指数约为前者的1/3，冰温贮藏显著减轻了‘红玛瑙’樱桃的腐烂。与单纯普通冷藏或冰温贮藏相比，结合1-MCP 处理对果面光泽度和果柄鲜绿度保持效果显著提升。说明1-MCP能够显著降低果梗干枯指数，保持果梗鲜绿，减少果梗失水萎缩干枯褐变，与吴凡[24]研究结果一致。

‘红玛瑙’樱桃保鲜试验结果表明，与普通冷藏相比，冰温贮藏结合1-MCP 处理，利用冰温库对贮藏环境温度的精准控制和1-MCP 对乙烯的有效抑制，更好地减缓了果实的衰老和褐变，有效保持了果实的感官品质。