1-MCP 对黄金百香果贮藏品质及风味变化的影响

孟祥春，黄泽鹏，凡 超，向 旭

（广东省农业科学院果树研究所，农业部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室，广东省热带亚热带果树研究重点实验室，广东广州 510640）

百香果（Passi floraedulisSims.）学名西番莲，其独特的风味来源于很多种天然挥发性次级代谢化合物的复杂组合，涵盖酯香、花香、果香和其他奇特香气，是世界上已知最芳香的水果之一[1]。目前在百香果中已鉴定报道多达200 多种挥发性风味化合物，包括含量最丰富的酯类、萜烯类和醇类，及其他含量较少的醛类、酮、醚、碳氢化合物和酚等[2-3]。百香果成熟季节温度较高，果实呼吸作用强，乙烯应答快，同时水分损失严重，使得采后极易出现果皮皱缩、腐烂、发酵产生异味等腐败变质现象，影响其外观及食用品质、营养和风味，缩短货架期[4-5]。

1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）作为一种乙烯作用拮抗剂，可有效地与乙烯受体结合抑制乙烯的作用，从而抑制果蔬后熟或衰老的系列生理生化变化[6]。1-MCP 可有效控制苹果、梨、猕猴桃、香蕉等果实的后熟软化和腐烂，延缓果蔬质地变化，延长贮藏保鲜期[7-10]，但采后1-MCP 处理对果实风味易造成不利影响，如1-MCP 抑制苹果、桃等多种水果中酯类和醇类等挥发性风味物质的合成[11-12]。帅良等[4]及郭艳峰等[13]研究表明1-MCP可有效保持冷藏期百香果的硬度和酸度，降低呼吸和乙烯的产生，但未见有关1-MCP 处理对百香果风味变化影响的研究报道。

气相色谱-离子迁移谱联用（Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry,GC-IMS）分析技术无需对样品进行前处理，可直接进样进行顶空成分分析，避免前处理易造成的风味物质流失或变化等问题，可以较真实的揭示天然固有的挥发性风味化合物组分[14-15]。本研究以黄金百香果（P.edulisSims ver.flavicarpa）为试材，观测采后1-MCP 处理后常温贮藏期间内外观质量变化，并采用GC-IMS 技术分析1-MCP 对黄金百香果的挥发性风味组分的影响，为1-MCP 在百香果采后贮藏保鲜中的应用提供技术参考和理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

百香果 品种为“黄金百香果”（P.edulisSims ver.flavicarpa），采摘于广州增城区步云果场，果园常规栽培管理，挑选大小一致、果形端正、无虫害、无机械伤、无瑕疵的八成熟（着色均匀、TSS 含量18%左右）优质果实用于本实验；1-MCP 含量≥3.5%的粉剂，纯度≥99% 咸阳西秦生物科技有限公司；双向拉伸聚丙烯薄膜保鲜袋 规格300 mm ×400 mm，厚度0.04 mm，百乐源保鲜包装有限公司；咪鲜胺和抑霉唑的复配保鲜剂 总有效成分含量44%，水乳剂，珠海真绿色技术有限公司；其他所有分析用试剂药品 均为国产分析纯。

JJ-1000 型电子分析天平 赛多利斯科学仪器有限公司；SANYOMIR-554-PC 型低温箱 日本三洋公司；FlavourSpec®气相离子迁移谱联用仪 德国G.A.S 公司；气相色谱多毛细管柱FS-SE-54-CB-1，15 m，ID:0.53 mm 赛默飞世尔中国公司；ATAGOPAL-1 型数显手持糖度计 日本艾拓公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 参考文献[4,16]的方法，略作改动。百香果经清水清洗沥干后用500 ppm 咪鲜胺和抑霉唑的复配保鲜剂浸泡处理1～2 min，捞出自然风干后平分为2 等份，分别装入体积约0.1 m×0.1 m×0.1 m的密封箱。准确称量一定量的1-MCP 溶解于小烧杯中，计算使箱内1-MCP 浓度为 0.8 μL/L，盛有清水的烧杯作为对照（CK），然后分别迅速放入2 个密封箱中，室温处理12 h 后用保鲜袋包装，然后20～22 ℃贮藏，期间分别在不同时间取样做相应评测分析。

1.2.2 果实外观质量的感官评测 参照文献[17]对蕉果实外观色泽成熟度的划分，并观察黄金百香果成熟过程中的果面色泽变化规律，将黄金百香果的外观色泽划分为1～6 个阶段：1 为全部深绿色；2 为亮绿色；3 为绿色中间有少面积黄色（转色期）；4 为黄色中间有少面积绿色；5 全部金黄色,无绿色；6 全部金黄色,果面有失水皱缩，出现轻微褐变及腐烂症状；一般认为阶段值4、5 是最佳销售期，6 是货架期终止，果实丧失商品价值的指示。每样品观测记录10 个果实的外观色泽阶段值，结果取其平均值。

1.2.3 果实可溶性固形物、可滴定酸及维生素C 含量变化分析 每处理取10 个果的果汁，混匀后立即用数显手持糖度计测定可溶性固形物（TSS），然后取果汁5 mL，称重后分别用NaOH 中和滴定法和2,6-二氯靛酚滴定法测定可滴定酸（TA）和维生素C（VC）含量，详细操作方法见参考文献[16]。

1.2.4 GC-IMS 检测条件 将不同样品一定量的黄金百香果果汁和种籽的混合物直接装入顶空瓶，加热后取顶部空气进样检测。色谱柱类型：FS-SE-54-CB-1，顶空孵化温度40 ℃、孵化时间15 min，孵化转速500 r/min。载气为高纯氮气（≥99.999%），柱温60 ℃、运行时间20 min，漂移气流速150 mL/min，载气流速梯度2.00 mL/min 保持2 min，在20 min内线性增至100.00 mL/min。顶空进样针温度45 ℃、进样体积200 μL。

1.3 数据处理

用Excel 软件统计实验结果及作图，所有实验结果采用平均值±标准差表示。采用LSD 检验进行数据的显著性分析，P＜0.05 表示差异显著。

GC-IMS 检测结果使用仪器配套的分析软件和插件，用软件内置的NIST2014 数据库和IMS 数据库对特征风味物质进行定性分析。

2 结果与分析

2.1 1-MCP 对黄金百香果常温贮藏期果实外观色泽的影响

外观色泽是衡量采后果实成熟度和外观品质的一个重要指标。由图1 和表1 可知，黄金百香果成熟采收时果面全为绿色（未显示），室温贮藏2 d 后，对照（Gold-CK）绿色面积减退转为淡黄色，黄色总面积大于绿色，进入外观色泽阶段值4。4 d 时绿色完全消退，呈金黄色，6 和8 d 时果面金黄色更加亮丽，均为阶段值5。10 d 时果面失水皱缩，褐变及腐烂症状开始显现，进入阶段值6，常温贮藏期结束。而1-MCP 处理的（G-MCP）果面色泽在室温贮藏2 d 时与对照差异不明显，但4 d 后出现显著性差异，1-MCP 处理明显抑制了果面色泽的转黄，4～10 d 贮藏期内一直处于阶段值4，黄色中仍有少面积绿色。

图1 对照及1-MCP 处理黄金百香果外观色泽变化图示Fig.1 Figure illustration of pericarp colorof control and1-MCP treated gold passion fruits

表1 1-MCP 对果实外观色泽阶段值的影响Table 1 Effects of 1-MCP on pericarp color value of gold passion fruit

2.2 1-MCP 对黄金百香果室温贮藏期果实内在品质的影响

图2A 显示，对照（Gold-CK）及1-MCP 处理组（G-MCP）果实TSS 含量在10 d 的常温贮藏期内均保持在19%～20%的稳定水平，无明显变化，这同帅良等[4]认为1-MCP 可提高百香果TSS 含量的结果不一致，这可能因为贮藏温度及贮藏时间不同所致。

两组果实TA 含量在贮藏期间呈逐渐下降的趋势，常温贮藏4 d 后下降幅度较快，贮藏10 d 时Gold-CK 及G-MCP 的TA 含量分别比0 d 降低24%和13%，但1-MCP 处理组的TA 含量在4～10 d 期间略高于对照（图2B），这与1-MCP 有助于维持多种果实较高酸度的影响结果一致[18-19]，主要原因可能是1-MCP减缓了贮藏过程中果实由于呼吸作用导致的有机酸物质消耗。

由图2C 可知，对照果实的VC含量在常温贮藏4 d 后略有升高，较贮藏初期升高10.5%，之后10 d内维持在相对稳定的水平。1-MCP 处理组VC含量在常温贮藏8 d 内无明显变化，但均略低于对照组的含量，10 d 时又上升至对照的同等水平。因此，1-MCP 处理对VC含量变化的影响无固定趋势，这可能与VC性质不稳定，易受pH、酶等因素的影响有关。

图2 黄金百香果采后常温贮藏期间主要品质因子变化Fig.2 Changes of main quality parameters of gold passion during postharvest at room temperature

2.3 1-MCP 对黄金百香果室温贮藏期果实挥发性风味的影响

由图3 可知，采用GC-IMS 从黄金百香果中共鉴定出40 种已知（包含18 种酯、8 种烯烃、6 种醇、4 种酮、1 种醛、2 种醚和1 种呋喃类化合物）及11 种未知风味化合物（Area41-Area51）。图3 也直观显示出对照组（Gold）及1-MCP 处理组（G-MCP）果实的特征性挥发性风味组分信息差异明显，未处理果实在0 d 和2 d（Gold-0 d、Gold-2 d）有最少的挥发性风味化合物（白色虚线框），室温贮藏4 d（Gold-4 d）至10 d（Gold-10 d）的总体谱图相似，点的个数和颜色均比0 d 和2 d 多且深，说明黄金百香果室温贮藏4 d 后挥发性风味化合物大量出现（白色实线框）。而室温贮藏4～10 d 时，1-MCP 处理组（GMCP-4 d 至G-MCP-10 d）中代表挥发性风味物质种类和浓度的点的个数和颜色均明显降低，共计35 种已知和11 种未知的的挥发性风味化合物含量显著降低或未有检测到（白色点状线框），仅有柠檬烯（3 号,limonene）、3-蒈烯（4 号,3-careen）、糠醛(33 号,furfural)、乙酸异戊酯（34 号,3-methylbutyl actate）和二甲基硫醚（23 号，dipropyl sulfide）表现为比同时间下的对照含量高。结果显示黄金百香果采后常温贮藏第4 d 开始合成释放挥发性风味化合物，产生特征性风味，而1-MCP 处理显著抑制了黄金百香果贮藏期间风味物质的合成及风味呈现，这与1-MCP 可抑制苹果、桃等多种水果中酯类、醇类和醛类等挥发性风味物质的合成研究结果相似[11-12]。

图3 对照及1-MCP 处理果实贮藏期间挥发性风味化合物变化的Gallery Plot 指纹图谱Fig.3 Gallery Plot fingerprint of volatile flavor components in control and 1-MCP treated gold passion fruit

为了更加直观地分析1-MCP 处理对黄金百香果挥发性风味物质的影响，运用GC-IMS 的PCA 插件程序对所有样品作聚类分析（图4），图中黑色点和红色点分别为对照（Gold）及1-MCP 处理（G-MCP）果实室温贮藏0～10 d 的样品。图4 显示PC1 和PC2 的贡献解释了总变异的88%以上，12 组样品间能很好地分离。对照常温贮藏0、2 d，及1-MCP 处理的所有样品在左侧聚为一类，对照常温贮藏4、6、8 和10 d 的样品在右侧聚为一类，聚为一类的样品挥发性风味物质组分相似度高。此外可以看出，1-MCP 处理果实贮藏0～6 d（G-MCP-0、2、4 和6 d）与对照0 d（Gold-0 d）最为接近，而1-MCP 处理后贮藏8 和10 d（G-MCP-8、10 d）的更接近于对照2 d（Gold-2 d），同样说明1-MCP 处理后10 d 的贮藏期内，果实挥发性风味组分合成受抑制，果实的挥发性风味仍处于同温度下贮藏的0 和2 d 期间。

图4 黄金百香果采后常温贮藏不同时间样品的 PCA 分析Fig.4 PCA analysis of gold passion fruit samples under different at room temperature

3 结论

黄金百香果经1-MCP 处理后果面色泽转黄明显受抑制，室温贮藏期延长，乙烯产生和呼吸水平也显著降低（数据未显示），果实TSS 无显著变化，TA 含量有一定程度的升高，而对VC含量的影响在不同贮藏期略有不同。

通过构建对照及1-MCP 处理样品挥发性风味物质的指纹图谱及主成分聚类分析，本研究明显区分出1-MCP 处理黄金百香果挥发性风味组分与未处理对照的差异，证明1-MCP 处理严重阻碍了黄金百香果挥发性风味组分的产生，最终影响食用性，是有关1-MCP 处理对百香果风味变化影响的首次报道。