1-MCP结合气调包装对塔西提柠檬采后保鲜的研究

邢江艳，杜福娟，李艳娇，张月江，林 奇，包媛媛

（云南农业大学食品科学技术学院，云南 昆明 650201）

柠檬[Citrus limon（L.）Burm.f.]属芸香科（Rutaceae）柑橘属（Citrus）枸橼（Citrus medica L.）类的常绿果树[1]。我国柠檬品种繁多，主要集中在四川、福建、广东和广西等地种植[2]，其中云南种植面积8 000 hm2[3]。瑞丽塔西提柠檬是在云南省瑞丽市经过多年种植和试验选育出来的品种，亩产量高达3 t，种植面积近200 hm2[4]，为非呼吸跃变型水果。瑞丽塔西提柠檬为青柠檬，含有丰富的维生素、柠檬酸和Ca、Fe、Mg、P、Zn等微量元素[5]，可以食用、调味，具有一定的营养保健功能。

1-甲基环丙烯（1-MCP）是近年发现的一种新型、高效、安全的乙烯受体抑制剂[6-7]，其化学性质较活泼，具有无毒、高效、低量等优点[8-9]，可以在乙烯受体上发挥作用抑制乙烯合成，从而减少乙烯的生成[10-11]，达到延长货架期，维持果蔬品质的效果。1-MCP已经被应用到猕猴桃[12]、番木瓜[13]、苹果、香蕉、梨等水果以及蔬菜和花卉的保鲜贮藏中，并有效提高了果蔬的贮藏保鲜品质[14-17]。

微孔膜是指孔径在5.0 nm～1.0 mm之间的多孔膜，主要以聚四氟乙烯为原料，经过一定的加工工艺制成[18]，微孔膜包装能显著改善包装内外的气体交换，控制果蔬的呼吸速率，从而延长果蔬贮藏时间和保鲜效果[6]。PBI保鲜袋具有较强的专一性，无毒无害[19]，它可以维持袋内CO2浓度，抑制果蔬的呼吸作用和乙烯合成，降低果蔬生理病害的发生和有效成分的损失，从而达到保鲜的目的[20]。

本试验采用1-MCP分别结合PBI保鲜袋和微孔膜对采后柠檬进行复合保鲜处理，通过测定贮藏期间柠檬营养物质的损耗及酶活性的变化，筛选出能有效延长瑞丽塔西提柠檬的贮藏时间、提高贮藏品质的保鲜方式，以期为柠檬采后保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

瑞丽塔西提柠檬：于2019年11—12月采于云南省德宏州瑞丽市帮掌村柠檬果园，选取大小均匀、无病虫害、无机械损伤的果实。

微孔膜：85 cm×70 cm，厚度0.05～0.06 mm，孔径15～20μm，国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）；PBI气调保鲜袋：35 cm×24 cm，厚度0.15 mm，以色列PBI公司。1-MCP（5 mg/袋，有效成分含量3.3%），佛山市嘉芝诺生物科技有限公司；过氧化氢，天津市科密欧化学试剂有限公司；硫酸亚铁，天津市北联精细化学品开发有限公司；氢氧化钠，天津市风船化学试剂科技有限公司；酚酞、草酸、氯化钡、无水乙醇，天津市福晨化学试剂厂；以上试剂均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

AR224CN分析天平，奥豪斯仪器（常州）有限公司；JM-A电子计数天平，诸暨市超泽衡器设备有限公司；TGL20M离心机，湖南湘立科学仪器有限公司；HH-8恒温水浴锅，国华电器有限公司；A360紫外可见分光光度计，上海添时科学仪器有限公司；LB90T糖度仪，广州市速为电科技有限公司；TMS-PRO硬度计，北京熙缜隆博环保科技有限公司；KM-20L恒温贮藏箱，金华科敏科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 柠檬处理

将筛选出的柠檬放入温水中清洗果皮表面污垢，自然风干后密封于纸箱中。用温水配制浓度分别为0、62.5、125.0、250.0 mg/L的1-MCP水溶液，充分摇匀。将柠檬分别放入不同浓度的1-MCP水溶液中（保证溶液没过柠檬），浸泡30 min后晾干分别套上PBI保鲜袋和微孔膜，置于恒温贮藏箱中（15℃）贮存。对照组：对柠檬不作任何处理，仅置于恒温贮藏箱中（15℃）贮存。

每3 d测定1次柠檬的失重率、硬度、可溶性固形物（TSS）含量、呼吸强度、VC含量、可滴定酸含量、过氧化物酶（POD）活性等相关指标，重复测定3次，结果取其平均值。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 失重率

参照刘清化等[21]的方法进行测定。

式中：m1为柠檬初始质量，g；m2为测定时柠檬质量，g。

1.2.2.2 硬度

使用硬度计[22]进行测定。

1.2.2.3 可溶性固形物含量

使用糖度仪[23]进行测定。

1.2.2.4 呼吸强度

参照徐晓华等[24]的方法进行测定。

1.2.2.5 VC含量

采用2,6-二氯靛酚滴定法[25]进行测定。

1.2.2.6 POD活性

采用水杨酸法[26]进行测定。

1.2.2.7 可滴定酸含量

采用碱滴定法[27]进行测定。

1.2.3 数据处理

所有试验数据均为3次测定的平均值；采用IBM SPSSStatistics 25.0软件进行显著性分析；采用GraphPad Prism 9.0.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 1-MCP处理结合气调包装对塔西提柠檬失重率的影响

失重率是表示果实品质好坏的重要指标之一，一般果实失重率达到5%时，会表现出皮软、皱缩、萎蔫、光泽消退甚至变质[28]。柠檬在贮藏过程中，由于自由水所占比例增加，果实代谢更旺盛，在呼吸过程中更容易失去水分，导致失重率也随之增加。

如图1～2所示，柠檬的失重率随着贮藏时间的延长而增加，PBI保鲜袋和微孔膜对抑制柠檬失重率均有一定的作用；但在整个贮藏期内所有PBI处理组的柠檬失重率均显著低于对照组（P＜0.05），而微孔膜处理组的柠檬从第9天开始部分处理组的失重率与对照组差异已不显著。第15天时，62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋处理的柠檬失重率最低，比对照组低2.26个百分点。这可能是因为1-MCP结合PBI保鲜袋处理能有效降低柠檬的呼吸作用和蒸腾作用，从而抑制柠檬的水分消耗。

图1 不同浓度1-MCP结合PBI保鲜袋处理对塔西提柠檬失重率的影响Fig.1 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with PBI fresh-keeping bag on weight loss rates of Tahiti lemons

图2 不同浓度1-MCP结合微孔膜处理对塔西提柠檬失重率的影响Fig.2 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with microporous membrane on weight loss rates of Tahiti lemons

由上可知，62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋处理能有效抑制柠檬失重率的降低。

2.2 1-MCP处理结合气调包装对塔西提柠檬硬度的影响

由图3～4可以看出，随着贮藏时间的延长，柠檬的硬度呈先升后降的波动变化趋势。柠檬硬度降低的原因可能是在贮藏过程中，果实中的自由水越来越少，代谢越来越旺盛，从而加快了果实成熟腐败的速度，致使果肉变软；但在果实失水严重的情况下，果肉因干瘪会造成果实硬度增大[29]。第15天时，与对照组相比，仅62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋处理组的硬度高于对照组（高0.1 kg/cm2）。此试验结果与失重率试验结果相符合，失重率低则柠檬的硬度较大。PBI保鲜袋能抑制柠檬的呼吸作用，从而减缓柠檬硬度的增加。

图3 不同浓度1-MCP结合PBI保鲜袋处理对塔西提柠檬硬度的影响Fig.3 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with PBI fresh-keeping bag on Tahiti lemons hardness

图4 不同浓度1-MCP结合微孔膜处理对塔西提柠檬硬度的影响Fig.4 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with microporous membrane on Tahiti lemons hardness

由上可知，62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋处理对抑制柠檬硬度下降具有较好的作用。

2.3 1-MCP处理结合气调包装对塔西提柠檬TTS含量的影响

TSS主要是指果实的可溶性糖类，其含量的多少直接反映了柠檬的成熟度和品质状况[30]。由图5～6可以看出，在贮藏过程中，PBI保鲜袋处理组可溶性固形物含量无明显变化，而微孔膜处理组在第9天后，可溶性固形物含量均有不同程度的下降。呼吸作用消耗自身的营养物质，导致可溶性固形物含量下降，但同时在贮藏过程中，一些淀粉和其他物质在酶的作用下转化为可溶性固形物[31]。结合呼吸强度考虑，在贮藏过程中，PBI保鲜袋处理的塔西提柠檬呼吸作用小于微孔膜保鲜袋处理包装的塔西提柠檬，因此，PBI保鲜袋处理的柠檬可溶性固形物含量高于微孔膜保鲜袋处理的塔西提柠檬。

图5 不同浓度1-MCP结合PBI保鲜袋处理对塔西提柠檬可溶性固形物含量的影响Fig.5 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with PBI fresh-keeping bag on soluble solids contents of Tahiti lemons

图6 不同浓度1-MCP结合微孔膜处理对塔西提柠檬可溶性固形物含量的影响Fig.6 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with microporous membrane on soluble solids contents of Tahiti lemons

2.4 1-MCP处理结合气调包装对塔西提柠檬呼吸强度的影响

降低呼吸强度可延缓果实的衰老[32]。由图7～8可知，随着贮藏时间的延长，所有试验组柠檬的呼吸强度的总体变化趋势均为先升后降。不同浓度1-MCP结合气调包装袋处理对抑制柠檬的呼吸强度均没有效果。

图7 不同浓度1-MCP结合PBI保鲜袋处理对塔西提柠檬呼吸强度的影响Fig.7 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with PBI fresh-keeping bag on respiration rates of Tahiti lemons

图8 不同浓度1-MCP结合微孔膜处理对塔西提柠檬呼吸强度的影响Fig.8 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with microporous membrane on respiration rates of Tahiti lemons

2.5 1-MCP处理结合气调包装对塔西提柠檬VC含量的影响

柠檬果实中含有大量的水分和抗坏血酸酶，极易使VC氧化分解，因而在贮藏过程中，柠檬果肉中的VC含量会逐渐减少。

由图9～10可以看出，在整个贮藏期，柠檬果实的VC含量整体呈现波动性下降趋势。62.5 mg/L 1-MCP结合微孔膜处理组在第6天突然增大，可能是试验个体差异所致。由图9可知，前9天，62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋对抑制VC含量降低总体相对较好，贮藏至9 d时，62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋处理组VC含量比对照组高5.6 mg/100 g。但从12 d开始，62.5 mg/L 1-MCP结合PBI保鲜袋处理组VC含量低于对照组，说明贮藏后期，1-MCP结合PBI保鲜袋处理对抑制柠檬VC含量降低已经没有作用。

图9 不同浓度1-MCP结合PBI保鲜袋处理对塔西提柠檬VC含量的影响Fig.9 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with PBI fresh-keeping bag on VC contents of Tahiti lemons

综合来看，62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋处理对维持柠檬VC含量具有较好的作用。

图10 不同浓度1-MCP结合微孔膜处理对塔西提柠檬VC含量的影响Fig.10 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with microporous membrane on VC contents of Tahiti lemons

2.6 1-MCP处理结合气调包装对塔西提柠檬POD活性的影响

在贮藏过程中，POD是一种催化过氧化氢氧化酚类物质产生醌类物质的一种酶，具有清除超氧自由基、防止H2O2积累的作用。

如图11～12可知，在贮藏过程中，塔西提柠檬POD活性呈先升后降的趋势，由于乙烯积累影响POD活性，这种先升高后下降的趋势是一种抗氧化防卫反应的机制。贮藏前6天，所有试验组POD活性随着贮藏时间的延长而升高，6 d后，处理组的POD活性呈一个波动趋势，这可能是由于最初柠檬中黄酮类物质活性较高，随着时间的延长其活性有所下降。

图11 不同浓度1-MCP结合PBI保鲜袋处理对塔西提柠檬POD活性的影响Fig.11 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with PBI fresh-keeping bag on POD activities of Tahiti lemons

总体来看，和其他处理组相比，62.5 mg/L 1-MCP+PBI保鲜袋处理组能更好地维持抗氧化酶系统，延缓塔西提柠檬的衰老。

图12 不同浓度1-MCP结合微孔膜处理对塔西提柠檬POD活性的影响Fig.12 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with microporous membrane on POD activities of Tahiti lemons

2.7 1-MCP处理结合气调包装对塔西提柠檬可滴定酸含量的影响

果实中有机酸含量对果实的口味、风味、贮藏性、加工性均具有重要的影响。通过延缓有机酸的降解，能有效保持柠檬食用品质，延长其贮藏期。

由图13～14可知，柠檬的可滴定酸含量随着贮藏时间的延长总体呈先升后降的趋势。在贮藏前期，可滴定酸含量增加，是由于磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和柠檬酸合酶活性较高，可继续合成可滴定酸[33]。贮藏后期可滴定酸含量下降的原因可能是呼吸作用导致的消耗。由上可知，不同浓度1-MCP结合不同气调包装对抑制柠檬可滴定酸含量的下降作用不明显。

图13 不同浓度1-MCP结合PBI保鲜袋处理对塔西提柠檬可滴定酸含量的影响Fig.13 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with PBI fresh-keeping bag on titratable acid contents in Tahiti lemons

图14 不同浓度1-MCP结合微孔膜处理对塔西提柠檬可滴定酸含量的影响Fig.14 Effects of different concentrations of 1-MCP treatments combined with microporous membrane on titratable acid contents of Tahiti lemons

3 结论

柠檬在采后贮藏过程中，由于蒸腾作用和呼吸作用导致柠檬水分丧失，表面皱缩，营养物质含量降低，品质下降。本试验通过1-MCP结合气调保鲜袋处理对塔西提柠檬进行贮藏保鲜研究，以期找到一种更适宜塔西提柠檬贮藏保鲜的方式。

（1）62.5 mg/L 1-MCP结合PBI保鲜袋处理对抑制塔西提柠檬果实硬度、失重率、VC含量的降低具有较好的作用。

（2）62.5 mg/L结合PBI保鲜袋和250.0 mg/L 1-MCP结合PBI保鲜袋处理对抑制塔西提柠檬可溶性固形物含量降低均有作用。

（3）考虑实际生产使用成本，选定62.5 mg/L 1-MCP结合PBI保鲜袋作为塔西提柠檬较合理的保鲜贮藏方式。