低温结合1-MCP处理对突尼斯软籽石榴采后品质的影响

闫欣鹏，张润光*，梁琪琪，郭晓成，姚岗，李玉英，张有林

1(陕西师范大学 食品工程与营养科学学院，陕西 西安，710119)2(西安市农业技术推广中心，陕西 西安，710061)3(河南榴博士农林开发有限公司，河南 南阳，474425)4(河南省软籽石榴工程研究中心，河南 南阳，473061)

我国‘突尼斯’软籽石榴由突尼斯共和国赠送，最初种植于河南省荥阳市，逐步发展至陕西、湖南等地，软籽石榴在我国发展潜力巨大，前景广阔[1]。目前，相对于国外丰富的软籽石榴品种而言，国内软籽石榴还存在品种少，品质欠佳等问题。主栽品种‘突尼斯’软籽石榴虽然籽粒柔软可食，但是果实不耐贮藏，货架期较短[2]。研究‘突尼斯’软籽石榴贮藏保鲜技术，延长其贮藏期限，是当前亟需解决的问题。

果蔬贮藏保鲜中温度控制是极为关键的一个因素。适宜的低温可抑制采后病原菌的生长繁殖，降低酶的活性及生化反应速率[3]。乙烯是促进果蔬成熟的重要激素，而1-甲基环丙烯(1-methyl-cyclopropene，1-MCP)作为一种新型的乙烯受体竞争抑制剂，可以阻断乙烯的合成，降低果蔬呼吸速率，减轻生理病害的发生[4]。研究表明，1-MCP在许多非呼吸跃变型果实贮藏保鲜中也表现出良好的保鲜效果，如龙眼[5]、枇杷[6]、冬枣[7]、葡萄[8]、柑橘[9]等。高俊花等[10]研究发现，在石榴贮期的前90 d，1-MCP处理能较好地保持果实营养成分，贮藏后期又可有效地保护果皮色泽。陈洪彬等[11]研究表明，1-MCP处理能减缓采后‘珍珠’番石榴果实软化，增强果实自由基清除能力，减少细胞内活性氧积累，延缓果实后熟衰老。因此，本文在研究‘突尼斯’软籽石榴最适贮藏温度的基础上，探究低温结合1-MCP处理对采后‘突尼斯’软籽石榴贮藏品质的影响，旨在为软籽石榴贮藏保鲜的实际应用提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验用软籽石榴，品种为‘突尼斯’，采自陕西省渭南市潼关县城关镇岳渎果园，单果质量为300～400 g，带梗采摘，果实完全成熟，色泽鲜艳，籽粒晶莹，汁液可溶性固形物含量达15%以上，无损伤，无病虫害，采后立即运送至陕西师范大学果蔬保鲜试验冷库，(7±0.5)℃下预冷48 h,待用。试验用各类试剂均为国产分析纯，购于西安晶博生物科技有限公司。1-MCP保鲜剂，西安鲜诺生物科技有限公司。聚乙烯(polyethylene,PE)塑料袋(厚度0.01 mm)，购于西安市长安区欣维瑞化学仪器供应站。

1.2 主要仪器与设备

2WAJ阿贝折光仪，上海光谱仪器有限公司；GS-ⅢB型大气采样器，上海宏宇环保应用研究所；DDS-11AT型电导率仪，上海雷磁新泾仪器有限责任公司；BSA223S型电子天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；HWS-250型恒温恒湿培养箱，宁波江南仪器厂；HH-S型数显恒温水浴锅，江苏省金坛市医疗仪器厂；TGL-16gR型冷冻离心机，上海安亭科学仪器厂；T6新世纪紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限公司。

1.3 试验设计

1.3.1 贮藏温度试验

将预冷后的软籽石榴鲜果依次套上塑料袋(袋子两边扎有直径1 cm圆孔)，将套袋后的软籽石榴依次放入容量为30 L的塑料筐中，果实分3层摆放，萼筒横向排列，果实相互挤紧，再将软籽石榴连果筐分别置于(1±0.5)、(3±0.5)、(5±0.5)、(7±0.5)和(20±0.5)℃(对照处理)及相对湿度90%～95%条件下贮藏。贮藏期间每隔20 d随机取样，测定石榴果实的可滴定酸、可溶性固形物含量，并计算果皮褐变指数及好果率。贮藏温度试验每处理30 kg，重复3次。

1.3.2 1-MCP保鲜剂试验

分别称取6、15、30和45 mg 1-MCP制成保鲜剂，将软籽石榴放入体积为30 L的塑料筐中，置入制备好的1-MCP保鲜剂，再在塑料筐外套大PE袋，封紧袋口，使袋内1-MCP质量浓度分别为0.2、0.5、1.0和1.5 mg/L，以未经保鲜剂处理为对照(CK)，贮藏温度(3±0.5)℃，相对湿度90%～95%，贮藏期间每隔20 d随机取样，测定相关指标。保鲜剂试验每处理30 kg，重复3次。

1.4 测定指标及方法

采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量；采用3,5-二硝基水杨酸法测定还原糖含量[12]；采用阿贝折光仪测定可溶性固形物含量；采用气流法测定果实呼吸强度；采用电导率仪测定相对电导率；采用邻苯二酚比色法测定多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性[13]；采用愈创木酚比色法测定过氧化物酶(peroxidase,POD)活性[14]；果皮褐变指数按公式(1)计算：

果皮褐变指数=

(1)

式中:各级褐变面积用透明厘米方格纸测定，褐变级别及分值按果皮褐变颜色深度评判。具体褐变等级划分为：0级，果皮没有褐变，光洁如初，评分0分；1级，果皮轻微褐变，表面光滑，评分25分；2级，果皮明显褐变，表面粗糙，评分50分；3级，果皮严重褐变，表面凹陷，评分75分；4级，果皮完全变黑，呈硬壳状，评分100分[15]。

采用计数法测定果实好果率，按公式(2)计算：

(2)

果实腐烂率与失重率按公式(3)(4)计算：

(3)

(4)

贮藏至120 d时，由10位专业评价员对软籽石榴进行感官评分，评分标准见表1。

表1 软籽石榴感官鉴评分标准Table 1 Sensory score standard of soft-seed pomegranate fruit

1.5 数据处理

所有测定指标均重复3次，用SPSS 20软件进行方差分析，Excel 2010软件处理数据，Origin Pro 9.0软件作图，当P<0.05时，认为差异显著。

2 结果与分析

2.1 贮藏温度对软籽石榴采后品质的影响

2.1.1 贮藏温度对软籽石榴籽粒可滴定酸、可溶性固形物含量的影响

酸度对石榴籽粒的口感及色泽具有一定的影响，是评价石榴品质的重要指标之一。由图1看出，软籽石榴贮藏期间可滴定酸含量呈现先上升后下降趋势，贮藏前期各处理组可滴定酸含量有所升高，不同处理组在20 d或40 d的分别达到顶峰，其后开始下降。石榴在贮藏期间温度过低会发生冷害，且贮藏时间越长，冷害越严重[16]。(1±0.5)℃处理在贮藏至80 d后可滴定酸含量下降较快，可能是由于持续的低温使石榴果实细胞代谢紊乱，营养、风味物质丧失，表现出明显的冷害症状。贮藏至120 d时，(3±0.5)℃处理组的可滴定酸含量较高，显著高于其他处理(P<0.05)。

由图2看出，不同贮藏温度下软籽石榴的可溶性固形物含量变化趋势不同，其中(5±0.5)、(7±0.5)、(20±0.5)、(1±0.5)℃几个处理贮藏期间下降幅度较大；(3±0.5)℃处理一直趋于平缓。可溶性固形物含量下降可能是由于呼吸消耗所导致，整体看出(3±0.5)℃处理对软籽石榴籽粒的可溶性固形物含量保持较好。

图1 贮藏温度对软籽石榴可滴定酸含量的影响Fig.1 Effects of storage temperature on titratable acid content of soft-seed pomegranate

图2 贮藏温度对软籽石榴可溶性固形物含量的影响Fig.2 Effects of storage temperature on soluble solids of soft-seed pomegranate

2.1.2 贮藏温度对软籽石榴果实褐变指数、好果率的影响

软籽石榴在贮藏期间容易发生褐变。由图3可见，对照处理的软籽石榴果实褐变指数急剧上升，而各低温处理组在80 d后缓慢上升。贮藏至120 d时，(1±0.5)和(3±0.5)℃处理下果实褐变指数较低，与其他处理组相比差异显著(P<0.05)。贮后货架期观察发现，经(1±0.5)℃处理的果实转至室温后2～4 d内会产生褐变，而(3±0.5)℃处理并未发生此类现象。推测可能是石榴从相对较低的温度下转移至室温后，温度波动范围相对较大，因冷害造成的褐变现象更加明显[16]。综合分析，(3±0.5)℃处理能够降低软籽石榴果实褐变指数，果实外观品质较好。

由图4看出，在整个贮藏期间，软籽石榴的好果率呈现下降趋势，对照处理下降最快，贮藏至80 d时已经完全无好果，与其他处理相比差异极显著(P<0.01)；贮藏至120 d时，(1±0.5)、(3±0.5)、(5±0.5)、(7±0.5)℃各处理组的好果率分别为66%、71%、62%、60%，其中(3±0.5)℃处理组的好果率最高，与其他处理之间差异显著(P<0.05)。

图3 贮藏温度对软籽石榴褐变指数的影响Fig.3 Effects of storage temperature on browning index of soft-seed pomegranate

图4 贮藏温度对软籽石榴好果率的影响Fig.4 Effects of storage temperature on good fruit rate of soft-seed pomegranate

2.2 1-MCP处理对软籽石榴采后品质的影响

2.2.1 1-MCP处理对软籽石榴籽粒可滴定酸、还原糖、可溶性固形物含量的影响

由图5看出，各处理软籽石榴的可滴定酸含量在短期上升后就持续下降，其中对照处理下降的最快。1.5 mg/L 1-MCP处理后的籽粒可滴定酸含量始终处于最高，但与1.0 mg/L 1-MCP处理组差异不显著(P>0.05),说明1-MCP处理能有效防止籽粒中有机酸成分降解，保持果实良好的酸度。

有研究发现，番石榴在成熟过程中，还原糖含量先上升，然后随着果实的衰老含量下降[17-18]。由图6看出，各处理组软籽石榴籽粒的还原糖含量在贮藏期间均呈先上升后下降的趋势，对照处理在贮藏至40 d时出现峰值，而1.0和1.5 mg/L 1-MCP处理组在贮藏至80 d出现峰值，表明1-MCP处理可延迟还原糖峰值的出现时间。贮藏至120 d时，1.0和1.5 mg/L 1-MCP处理后的籽粒还原糖含量显著高于其他处理组(P<0.05)，表明在一定浓度范围内，1-MCP质量浓度越大，石榴果实物质消耗速率越慢，贮后石榴籽粒糖分也就越高。

图5 1-MCP处理对软籽石榴可滴定酸含量的影响Fig.5 Effects of 1-MCP on titrable acid content of soft-seed pomegranate

图6 1-MCP处理对软籽石榴还原糖含量的影响Fig.6 Effects of 1-MCP on reducing sugar content of soft-seed pomegranate

由图7看出，随着贮藏时间的延长，软籽石榴籽粒可溶性固形物含量呈现缓慢波动趋势，对照组始终处于最低，其可溶性固形物含量损失较高。贮藏至120 d时，与其他处理组相比，1.5 mg/L 1-MCP处理组的可溶性固形物含量最高，但与1.0 mg/L处理组差异不显著(P>0.05)。

图7 1-MCP处理对软籽石榴可溶性固形物含量的影响Fig.7 Effects of 1-MCP on soluble solid content of soft-seed pomegranate

2.2.2 1-MCP处理对软籽石榴果实呼吸强度、褐变指数、相对电导率的影响

由图8看出，贮藏期间前80 d果实的呼吸强度基本呈下降趋势，80 d后开始增加，这可能是由于贮藏后期果实衰老加剧，物质代谢旺盛，导致果实呼吸作用增强。整个贮藏期间，1-MCP处理后的果实呼吸强度均低于对照组，表明1-MCP处理对降低果实呼吸作用具有一定效果，其中1.5 mg/L 1-MCP处理的果实呼吸强度始终处于最低，但与1.0 mg/L 1-MCP处理组不存在显著性差异(P>0.05)。

图8 1-MCP处理对软籽石榴呼吸强度的影响Fig.8 Effects of 1-MCP on respiratory intensity of soft-seed pomegranate

由图9看出，对照组的石榴果皮褐变指数在贮藏80 d后急剧增加，至120 d时达到0.38，经1-MCP处理过的各组增加幅度明显小于对照(P<0.05)，可见1-MCP处理能有效防止石榴果皮褐变，保持石榴果皮色泽鲜艳。研究认为，酶是影响果蔬褐变发生的重要因素之一[19]。1-MCP能在一定程度上减轻石榴果皮褐变，其原因可能是通过抑制PPO、POD活性的上升，减缓果实酶促褐变速率，这与张立华[19]的研究结果相近。

图9 1-MCP处理对软籽石榴褐变指数的影响Fig.9 Effects of 1-MCP on browning index of soft-seed pomegranate

果蔬贮藏过程中，随着贮藏时间的延长，组织细胞膜会受到一定程度的破坏，大量胞内电解质外漏，相对电导率增加[8]。由图10看出，软籽石榴在贮藏期间果皮相对电导率一直处于上升状态，经1-MCP处理的果实相对电导率上升较为缓慢。贮藏至120 d时，1.0 mg/L 1-MCP处理的果实相对电导率仅为24%，显著低于对照(P<0.01)，与其他2个低浓度处理组差异显著(P<0.05)，说明该浓度的1-MCP处理能够抑制果实细胞膜透性增大，延缓组织衰老。

图10 1-MCP处理对软籽石榴相对电导率的影响Fig.10 Effects of 1-MCP on relative conductivity of soft-seed pomegranate

2.2.3 1-MCP处理对软籽石榴果皮PPO、POD活性的影响

在PPO作用下，植物体内酚类物质可被氧化形成醌，进而细胞中醌的积累可引起果实发生褐变[20]。由图11看出，在整个贮藏期间，1-MCP处理的石榴果皮PPO活性保持先升后降的变化趋势，且低于对照，表明1-MCP处理能延缓果皮PPO活性增高。贮藏至120 d时，各1-MCP处理组与对照差异显著(P<0.05)，但各1-MCP处理组之间的果皮PPO活性差异不显著(P>0.05)。

图11 1-MCP处理对软籽石榴果皮PPO活性的影响Fig.11 Effects of 1-MCP on PPO activity of soft-seed pomegranate peel

作为一类氧化还原酶，POD可以催化细胞代谢产生的H2O2，使其分解为H2O和O2，同时还能催化H2O2氧化酚类物质形成醌，导致组织褐变[20]。由图12看出，石榴果皮POD活性在整个贮藏过程中表现为上升趋势，对照组POD活性始终最高，几个1-MCP处理组上升较为缓慢，1.0与1.5 mg/L 1-MCP处理的果皮POD活性均处于较低水平，但差异不显著(P>0.05)。综合考虑，1-MCP最佳质量浓度为1.0 mg/L，该处理可以延缓POD活性上升，使果皮细胞免受H2O2损伤，在一定程度上可减轻果实褐变。

图12 1-MCP处理对软籽石榴果皮POD活性的影响Fig.12 Effects of 1-MCP on POD activity of soft-seed pomegranate peel

2.2.4 1-MCP处理对软籽石榴果实失重率、腐烂率的影响

水分是保持果蔬新鲜的重要因素，果蔬采后伴随着呼吸作用和蒸腾作用，其内部水分不断降低，产品质量逐渐下降[21]。由图13看出，贮藏期间软籽石榴的果实失重率始终处于上升趋势，对照组的失重率明显高于其他处理，1.5 mg/L 1-MCP处理的果实失重率保持最低状态，贮藏至120 d时，1.5 mg/L 1-MCP的果实失重率约为对照的一半(P<0.05)，表明该处理的保水性能最好。

图13 1-MCP处理对软籽石榴果实失重率的影响Fig.13 Effects of 1-MCP on weightlessness rate of soft-seed pomegranate

由图14看出，贮藏前80 d，各处理组果实腐烂率变化不大(P>0.05)，几乎均未发生腐烂，但80 d后，对照组的失重率急剧增加，贮藏至120 d时，对照组腐烂率为6%，与其他处理存在显著差异(P<0.05)，表明1-MCP处理能较好地防止石榴采后贮期果实腐烂。1.5 mg/L 1-MCP处理的腐烂率最低，但与1.0 mg/L处理组差异不显著(P>0.05)。

图14 1-MCP处理对软籽石榴果实腐烂率的影响Fig.14 Effects of 1-MCP on decay rate of soft-seed pomegranate

2.2.5 贮藏结束时1-MCP处理对软籽石榴感官性状的影响

由表2看出，贮藏至120 d时，1.0 mg/L 1-MCP处理的软籽石榴感官评分值最高，与其他处理间差异显著(P<0.05)，与1.5 mg/L 1-MCP处理间差异不显著(P>0.05)。由图15看出，贮藏至120 d时，对照组的软籽石榴表面褐变较为明显，而0.5、1.0和1.5 mg/L 1-MCP三个处理的果实表面褐变较轻，色泽光艳。

表2 1-MCP处理下软籽石榴贮藏120 d感官评分结果Table 2 Sensory score of soft seed pomegranate treated with 1-MCP for 120 d storage

图15 1-MCP处理下软籽石榴贮藏120 d外观状况Fig.15 Appearance of soft-seed pomegranate treated with 1-MCP for 120 d storage

3 讨论

贮藏温度是采后石榴质量控制的关键因素。低温贮藏是目前果蔬保鲜中应用最为广泛的一类物理保鲜方法，其操作简便且绿色无污染。在适宜的低温条件下，果实呼吸强度较低，乙烯释放受到抑制，果蔬内部生理代谢速率较慢，从而能够保持果实良好外观和营养品质，延缓组织衰老的作用。但温度过低则会引起冷害，影响果实品质，且冷害发生程度与贮藏温度和持续时间密切相关[22]。孙波等[23]研究认为石榴的品种和栽培条件是影响果实耐贮性的重要因素。ELYATEM等[24]发现，“Wonderful”石榴在5 ℃或更低温度下贮藏会发生冷害；周锐等[25]选用云南蒙自甜石榴在不同温度下贮藏，发现2和4 ℃下贮藏的石榴果实均未发生冷害，且保鲜效果无显著差异；张有林等[26]出现，陕西临潼“净面甜”石榴在0 ℃条件下贮藏30 d即发生冷害，果面褐变指数达1.0；这说明不同品种的石榴对贮藏温度的敏感程度不同。研究发现,将‘突尼斯’软籽石榴在(3±0.5)℃条件下贮藏，能有效保持果实糖酸成分，延缓果实褐变与衰老，这与姚昕[27]、张润光[15]的研究结果保持一致。

4 结论

‘突尼斯’软籽石榴的最佳贮藏温度为(3±0.5)℃。(3±0.5)℃低温结合1.0 mg/L 1-MCP处理能够抑制‘突尼斯’软籽石榴果皮PPO、POD活性，降低糖、酸等营养物质损耗，减缓果实呼吸代谢速率，有效控制果实褐变和腐烂，延长果实贮藏期。

综上，‘突尼斯’软籽石榴的最佳贮藏方式为：果实经预冷后置于果筐中，加入浓度为1.0 mg/L的1-MCP保鲜剂，再用PE塑料袋密封包装，在贮藏温度(3±0.5)℃、相对湿度90%～95%条件下可贮藏120 d，贮后果实综合品质良好，保鲜效果理想。