MAP、1-MCP和冰温处理对‘国光’苹果采后贮藏期品质的影响

冯云霄，何近刚，程玉豆，李 楠，关军锋

（河北省农林科学院遗传生理研究所，石家庄 050051）

0 引言

‘国光’苹果栽培历史悠久，因具有果面颜色亮丽、果肉酥脆、酸甜适口等特点，深受消费者喜爱。‘国光’苹果在冷藏及货架期易发生黑皮，俗称虎皮病，严重影响果实品质，进而降低其市场价值，因此，如何减少‘国光’苹果采后生理病害、保持果实品质，一直是人们关注的热点问题。乙烯在果实成熟、衰老过程中发挥着重要作用[1]，1-甲基环丙烯(1-MCP)作为乙烯拮抗剂，可有效抑制乙烯信号调控的各种生理生化反应，进而延缓果实衰老后熟，延长贮藏期[2-3]。自发气调包装(modified atmosphere package，MAP)采用对 O2和 CO2具有不同透性的薄膜密封调节果实微环境气体条件，以达到保鲜的效果。MAP能够延缓果蔬后熟、保持果实采后品质[4-5]。20世纪70年代初，冰温贮藏技术诞生于日本，山根昭美[6]提出冰温贮藏技术，把0℃以下、冰点以上的温度区域定义为该食品的“冰温带”，简称冰温。目前，冰温贮藏技术已在苹果[7]、梨[8-9]、葡萄[10]、柿果[11-13]、鲜枣[14]等果实贮藏保鲜领域上应用。然而，有关冰温贮藏技术在‘国光’苹果上的研究，特别是MAP、1-MCP和冰温综合处理技术对于‘国光’苹果长期冷藏及货架期品质影响的研究还未见相关报道，本研究通过评价MAP、1-MCP和冰温及其复合贮藏技术对‘国光’苹果贮藏与货架期品质、黑皮及腐烂的影响，探寻能够维持并延长‘国光’苹果品质的保鲜措施，旨在为有效提高‘国光’苹果贮藏及后续货架期的商品性提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘国光’苹果采自河北省承德市苹果试验基地果园，采后当天运回实验室，当晚散去田间热后，次日选取大小均匀、成熟度一致的果实作为试验用果；1-MCP商品制品为聪明鲜（Smart Fresh，美国阿格洛法士公司生产，登记证号PD20131624，每小药包含1-MCP有效成分0.014%，质量0.625 g）；包装用薄膜（PE，15 μm微孔膜）由国家农产品保鲜工程中心（天津）提供。氢氧化钠由天津市大陆化学试剂厂生产。

1.2 仪器与设备

GY-4型硬度计，浙江托普仪器有限公司生产；PAL-1型手持数字糖度仪，日本ATAGO公司生产。

1.3 方法

1.3.1 处理方法 首先将试验果平均分成3组，分别进行处理。（1）MAP处理，果实放入预先铺设微孔膜的瓦楞纸箱中，直接进行扎口包装；（2）MAP+1-MCP处理，果实放入预先铺设微孔膜的瓦楞纸箱中，排除袋内空气，按照说明书的方法加放1包聪明鲜后，迅速扎口包装；（3）对照(CK)，果实直接放置瓦楞纸箱中，不进行包装处理。处理完毕后再将每个处理平均分成2组，一组放入0℃冷库中，分别记为MAP/0℃、MAP+1-MCP/0℃、CK/0℃；另一组放入-0.5℃（冰温）冷库中，分别记为MAP/-0.5℃、MAP+1-MCP/-0.5℃、CK/-0.5℃，试验共计6个处理，每处理共计12箱。每箱参试果用量为12 kg，果实分别于贮藏当日、冷藏220天、冷藏220天后20℃常温货架7天、冷藏330天、冷藏330天后20℃常温货架7天取样，测定品质指标，并统计果实黑皮及果实腐烂情况。

1.3.2 测定方法

（1）硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量测定。采用GY-4型硬度计随机选取果实赤道部位相对两点，去皮后进行测定；可溶性固形物含量(SSC)使用PAL-1型手持数字糖度仪测定；可滴定酸(TA)含量采用酸碱滴定法测定，用苹果酸含量表示结果，试验用果分为3组，每组用量15个果实。

（2）虎皮病指数参考何近刚等[15]的方法。按照果皮虎皮病发病面积所占果皮总面积分为4级。0级，不发病；Ⅰ级，0%＜发病面积≤25%；Ⅱ级，25%＜发病面积≤50%；Ⅲ级，发病面积＞50%，试验用果分为3组，每组用量15个果实，计算如式(1)。

（3）腐烂率按照腐烂果数占统计总果数的比例计算，试验用果分为3组，每组用量15个果实。

1.4 数据处理

采用SPSS 17.0软件对数据进行统计分析，采用Duncan法对数据进行相关分析和差异显著性多重比较。采用Excel对数据进行做图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对‘国光’苹果果实硬度的影响

贮藏和货架期间，各处理果实硬度呈下降趋势（图1）。不同温度贮藏条件下，同一处理中冰温贮藏的果实较0℃贮藏果实保持更高的果实硬度。与CK/0℃相比，MAP/0℃处理的果实硬度在冷藏330天及货架7天时显著降低，其他时间则无显著差异，而MAP+1-MCP/0℃处理果实硬度在贮藏和货架期间与CK/0℃相比均无显著差异；MAP/-0.5℃处理果实的硬度均显著低于CK/-0.5℃，而MAP+1-MCP/-0.5℃处理与CK/-0.5℃无显著差异。说明冰温贮藏能够有效延缓果实硬度下降，MAP处理则加快果实硬度下降，而MAP+1-MCP处理一定程度上延缓了MAP处理导致的果实软化。

图1 不同处理对‘国光’苹果硬度的影响

2.2 不同处理对‘国光’苹果果实SSC的影响

贮藏期间，不同处理果实SSC变化趋势不同。不同温度贮藏条件下，同一处理间果实SSC无显著差异；但在同一温度条件下，MAP处理果实的SSC显著低于CK，而MAP+1-MCP处理果实的SSC与CK则无显著差异。说明单独MAP处理不利于维持果实品质，MAP+1-MCP和冰温处理对贮藏期间果实SSC变化无显著影响（图2）。

图2 不同处理对‘国光’苹果可溶性固形物含量的影响

2.3 不同处理对‘国光’苹果果实可滴定酸含量的影响

贮藏期间，各处理果实可滴定酸含量均呈下降趋势（图3）。在不同温度贮藏条件下，MAP/-0.5℃和MAP+1-MCP/-0.5℃处理果实可滴定酸含量分别高于MAP/0℃和MAP+1-MCP/0℃处理果实；而CK/-0.5℃和CK/0℃相比，可滴定酸含量无显著差异。同一温度贮藏条件下，MAP/0℃处理果实可滴定酸含量显著低于CK/0℃，而MAP+1-MCP处理果实则显著高于CK/0℃；与CK/-0.5℃处理果实相比，MAP/-0.5℃和MAP+1-MCP/-0.5℃处理果实可滴定酸含量均保持较高水平。

图3 不同处理对‘国光’苹果可滴定酸含量的影响

2.4 不同处理对‘国光’苹果果实虎皮病和腐烂的影响

‘国光’苹果在贮藏220天时，各处理果实在0℃和冰温贮藏条件下均未发生虎皮病，但在(220+7)天、330天和(330+7)天时，除MAP+1-MCP/-0.5℃处理果实外，其他处理均开始发生虎皮病（表1）。与0℃贮藏相比，冰温贮藏条件下的CK、MAP和MAP+1-MCP处理果实虎皮病发生指数均显著降低；与此同时，在同一贮藏温度条件下，MAP处理果实虎皮病发生指数均显著高于CK，而MAP+1-MCP处理果实虎皮病发生指数则显著低于CK。表明冰温和MAP+1-MCP处理有利于减少‘国光’苹果贮藏及货架期虎皮病发生，两者结合后效果更加明显。

表1 不同处理结合冰温贮藏对‘国光’苹果虎皮病和腐烂的影响

与虎皮病发生规律相似，除MAP+1-MCP/-0.5℃处理果实外，其他处理果实在(220+7)天时出现腐烂。同一温度贮藏条件下，MAP、MAP+1-MCP处理果实腐烂率与CK之间无差异。(330+7)天时，CK/-0.5℃、MAP/-0.5℃果实腐烂率显著低于CK/0℃、MAP/0℃，其他时间-0.5℃贮藏与0℃贮藏果腐烂率之间无差异。

综合效果表明，MAP+1-MCP处理结合冰温贮藏在减少果实虎皮病、腐烂方面效果最好。

3 结论与讨论

植物细胞中含有糖、有机酸、盐类、多糖、氨基酸、肽类和可溶性蛋白等众多有机物和无机物，细胞液冰点一般低于纯水，在-3.5～-0.5℃之间[12]，由此冰温贮藏技术被提出，并被证实其可以抑制果蔬的新陈代谢，最大程度地保存甚至提高果蔬的色、香、味、口感和营养物质，进而延长果蔬贮藏期[16]。在‘红富士’苹果中，与0℃普通冷藏相比，冰温贮藏明显抑制果实[7,17]的呼吸作用及乙烯释放速率，较好地保持了组织细胞膜的完整性，延缓果实后熟与衰老的进程。进一步研究证实，低温贮藏可以通过降低α-法尼烯相关基因的表达减少虎皮病[2]。本研究中，冰温贮藏(-0.5℃)较常规冷藏相比显著减少了果实虎皮病的发生，并且延缓了贮藏期间果实硬度和可滴定酸含量下降，进而维持了果实品质。

MAP包装在一定程度上可以调节果实贮藏环境气体成分，延缓果蔬后熟、保持果实品质[18-19]，但如果包装膜内O2浓度过低或CO2浓度过高，会导致果实不能进行正常需氧呼吸从而引起伤害[20]。因此，其关键在于选择适当的薄膜材料，以保证包装袋内适宜的气调环境。本研究结果表明，MAP/-0.5℃处理可有效抑制果实可滴定酸含量的降低，但MAP/0℃处理加快贮藏期果实可滴定酸含量的降低，此外，MAP/-0.5℃和MAP/0℃处理均加快硬度、SSC含量的降低，增加虎皮病发生指数，推测可能是此薄膜袋内高浓度CO2迫使果实进行无氧呼吸，从而加速了果实的呼吸代谢及后熟衰老。1-MCP处理可抑制细胞壁水解酶活性进而延缓苹果果实软化进程[21-22]，此外，其还可通过降低α-法尼烯及其相关基因表达减少果实虎皮病发生[3]。MAP与1-MCP复合处理能够有效地维持梨[23]、柑橘[24]和苹果[25]果实贮藏期品质，减少‘红富士’苹果[15]贮藏期虎皮病发生。同样，本研究也发现，MAP+1-MCP处理能够维持‘国光’苹果品质，减少虎皮病发生，其中，以MAP+1-MCP结合冰温贮藏复合处理效果最为显著。

本研究首次将MAP+1-MCP结合冰温贮藏应用于‘国光’苹果采后保鲜中，且此处理在保持‘国光’苹果贮藏品质、减少虎皮病方面具有良好效果。今后还需就‘国光’苹果果实筛选更为合适的薄膜，并根据果实成熟度探究最佳冰点温度。