1-甲基环丙烯结合草酸处理对锦绣海棠贮藏品质的影响

王佳慧，王甄洁，谢春阳

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118）

锦绣海棠又称鸡心果、塞外红，主要产于内蒙古通辽地区，果实呈阔圆锥形，形状与鸡心相似，成熟时果皮呈深红色[1]。锦绣海棠肉质细腻、酥脆多汁、酸甜可口、香气四溢[2]，相比于普通苹果，该果具有高糖、高酸、高维生素C等优点，但果实不耐贮存和运输，货架期和市场销售周期短，不利于出口销售，不能充分体现该品种的经济价值[3]。锦绣海棠通常成熟于气温较高的8、9月份，采后自然条件下存放1周左右果实就会出现果肉发绵变软的现象，其风味下降失去食用价值[4]。

为了进一步推动锦绣海棠产业的发展，部分贮藏保鲜课题组对锦绣海棠的贮藏条件进行研究。王志华等[5]通过常温下对不同成熟度的锦绣海棠进行贮藏研究，得出了此果最佳采收时期为9月5日～10日，并通过不同低温结合不同成熟度的锦绣海棠进行1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）处理，得出低温和成熟度对果实褐变规律的影响[3]。

草酸是广泛分布于动植物及真菌生命体中的一种代谢产物，能够有效防止采后蔬菜和水果的褐变[6]，在植物的防御系统和正常生理活动中起至关重要的作用[7]。董晓庆等[8]研究发现，草酸处理具有延缓蜂糖李果实软化、保持其良好风味的作用。Zheng等[9]和Wang等[10]的研究发现，果实采后外源经草酸处理可抑制果实呼吸速率并降低果实代谢速率。1-MCP作为乙烯受体抑制剂，能够阻断乙烯与受体结合、降低呼吸强度、延缓果实代谢、延长贮藏周期[11]。李建新[12]的研究表明，1-MCP能明显缓解贮藏期间苹果果实内多酚各组分含量的降低程度，减轻苹果在贮藏期间品质劣变。Golding等[13]的研究发现，1-MCP可抑制香蕉贮藏过程中的呼吸速率。因此，本试验以锦绣海棠为原料，探究1-MCP结合草酸复合处理对锦绣海棠贮藏期品质的影响，以期得到最佳贮藏方法，从而减少贮藏期间损失并延长贮藏期。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

锦绣海棠：采于吉林省长春市吉林农业大学后山种植园。采收的锦绣海棠均处于成熟期，果实饱满，无病虫害，采后及时运至吉林农业大学食品学院农产品实验室，备用。

1-MCP：咸阳西秦生物科技有限公司；三氯乙酸、邻苯二酚、愈创木酚（均为分析纯）：上海凛恩科技发展有限公司；草酸、乙醇、聚乙二醇6000、H2O2（均为分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司；红菲罗啉（分析纯）：安徽酷尔生物工程有限公司；聚乙二醇辛苯基醚（化学纯）、硫代巴比妥酸、氢氧化钠、氯化钡、酚酞、氯化铁、福林酚、碳酸钠、冰醋酸、无水醋酸钠、聚乙烯吡咯烷酮（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

FA2004型电子天平：上海安仪科技仪器有限公司；3-18K型高速冷冻离心机：德国SIGMA公司；HH-4A型数显恒温水浴锅：常州金坛精达仪器制造有限公司；HWS-250恒温恒湿试验箱：上海菁海仪器有限公司；TH-SY96型全自动多功能酶标仪：山东天合环境科技有限公司；GY-2型果实硬度计：杭州大吉光电仪器有限公司；PAL-1型手持式折光仪：广州市爱宕科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 处理方法

挑选大小均匀、色泽相近的锦绣海棠作为试验材料，随机分成4份。分别做如下处理：1）对照（CK）不作任何处理；2）10 mmol/L 草酸溶液浸泡处理 10 min；3）1-MCP 熏蒸处理 18 h（1 μL/L）；4）10 mmol/L 草酸溶液浸泡处理 10 min+1-MCP 熏蒸处理 18 h（1 μL/L）。处理后晾干放入冷藏柜，冷藏条件为温度（4±1）℃，湿度（75±5）%。试验开始当天测定各指标初始值，贮藏期间每10 d进行1次指标测定。

1.3.2 测定指标及方法

1.3.2.1 失重率的测定

分别称取贮藏前锦绣海棠果实质量和贮藏后锦绣海棠果实质量，计算失重率。

1.3.2.2 硬度的测定

硬度参考阿地拉·阿不都拉[14]的方法，使用果实硬度计沿锦绣海棠赤道部位进行测定，结果用kg/cm2表示，重复测定3次。

1.3.2.3 可溶性固形物的测定

参照肖子寒[15]的方法，采用手持式折光仪进行测定，以质量分数（%）表示，重复测定3次。

1.3.2.4 呼吸强度的测定

参考玉新爱[16]的方法，将盛有10mL、0.4mol/LNaOH溶液的培养皿置于带有隔板的干燥器底部，称取1.0 kg锦绣海棠置于隔板上，封盖密闭1 h后取出培养皿进行滴定，测定呼吸强度。

1.3.2.5 总酚含量的测定

参考李文前等[17]的方法，取20.0 g锦绣海棠果肉冰浴研磨成匀浆，超声萃取10 min，将萃取液于4℃、10 000 r/min条件下离心10 min，上清液低温保存备用。采用福林酚法测定上清液总酚含量。

1.3.2.6 抗坏血酸含量的测定

参考曹建康等[18]的方法，取1.3.2.5中上清液，采用分光光度法测定果汁抗坏血酸含量。

1.3.2.7 丙二醛含量的测定

参考刘柳[19]的方法，取1.3.2.5中的上清液，采用硫代巴比妥酸分光光度法测定丙二醛含量。

1.3.2.8 多酚氧化酶活性的测定

参考Jiang[20]的方法，取1.3.2.5中的上清液，采用邻苯二酚比色法测定，每隔1 min在波长420 nm处测吸光度，得到6个测量结果，以每克锦绣海棠每分钟吸光度变化值增加1时为1个活性单位。

1.3.2.9 过氧化物酶活性的测定

参考徐冬颖等[21]的方法，取1.3.2.5中的上清液，采用愈创木酚比色法测定，每隔1 min在波长470 nm处测吸光度，得到6个测量结果，以每克锦绣海棠每分钟吸光度变化值增加1时为1个活性单位。

1.4 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2010整理，采用Origin 2018软件制图。

2 结果与分析

2.1 草酸、1-甲基环丙烯及其复合处理对锦绣海棠失重率的影响

失重率可以直观反映果蔬含水量。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠失重率的影响见图1。

图1 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠失重率的影响Fig.1 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the weight loss rate of Mulas‘Jinxiu’fruit

由图1可知，各处理组锦绣海棠的失重率随着贮藏时间的延长均呈上升趋势。在整个贮藏期间，草酸、1-MCP和复合处理组的果实失重率均低于对照组，并延长了贮藏时间。贮藏60 d时，草酸、1-MCP、复合处理组的果实失重率分别为0.766%、0.747%和0.689%，分别低于对照组0.224%、0.243%和0.301%。因此各处理组均能延缓果实失重率升高，但复合处理组延缓效果最佳，且优于单一处理组贮藏保鲜效果。

2.2 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠硬度的影响

果实硬度是衡量果实成熟度和贮藏品质的重要指标之一。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠硬度的影响见图2。

图2 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠硬度的影响Fig.2 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the hardness of Mulas‘Jinxiu’fruit

由图2可知，锦绣海棠各处理组的硬度随着贮藏时间的延长均呈下降趋势。在整个贮藏期间，各处理组果实硬度均高于对照组，并且复合处理组果实硬度总体处于较高水平。贮藏60 d时，草酸、1-MCP、复合处理组的果实硬度分别为8.0、8.2 kg/cm2和8.8 kg/cm2，分别高于对照组0.111%、0.139%和0.222%。因此，各处理组均能延缓果实硬度降低，但复合处理组延缓效果最佳，且优于单一处理组贮藏保鲜效果。

2.3 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物是在贮藏期间决定果实风味变化的重要指标之一。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠可溶性固形物含量的影响见图3。

图3 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠可溶性固形物含量的影响Fig.3 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on soluble solids content in Mulas‘Jinxiu’fruit

由图3可知，锦绣海棠各处理组的可溶性固形物含量随着贮藏时间的延长呈先上升后下降趋势。各处理组可溶性固形物含量均在第30天达到最高值，草酸、1-MCP、复合处理组的果实可溶性固形物含量分别为17.8%、18.4%和18.8%，分别高于对照组0.4%、1.0%和1.4%，这是果实代谢时将淀粉等大分子碳水化合物转化成糖、有机酸等可溶性物质所致。当贮藏时间超过30 d时，随着贮藏时间的延长，可溶性固形物含量受到果实细胞代谢影响不断下降，而复合处理组可溶性固形物含量始终高于其它处理组。因此，复合处理组能够有效地延缓可溶性固形物含量的降低，较好保留锦绣海棠的营养成分。

2.4 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠呼吸强度的影响

锦绣海棠是呼吸跃变型果实，其呼吸强度的大小可侧面反映出其营养物质的消耗情况。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠呼吸强度的影响见图4。

图4 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠呼吸强度的影响Fig.4 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on respiratory intensity of Mulas‘Jinxiu’fruit

由图4可知，在整个贮藏期间不同处理的锦绣海棠的呼吸强度呈先上升后下降的趋势，对照组与草酸处理组在第20天呼吸强度最高，分别为65.3、58.3 mg CO2/（kg·h），而1-MCP和复合处理组呼吸强度均在第30天出现峰值，且分别为53.9、48.4 mg CO2/（kg·h）。这是因为1-MCP与乙烯受体结合，推迟了果实呼吸跃变的发生时间，而复合处理组不仅可以延缓果实呼吸跃变时间，还可更有效的降低呼吸强度，从而延缓衰老进程、提高贮期果实品质。

2.5 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠总酚含量的影响

酚类物质是果蔬组织中大量存在的次生代谢产物，关系着果蔬的色泽发育、成熟衰老过程、组织褐变。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠总酚含量的影响见图5。

图5 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠总酚含量的影响Fig.5 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the total phenol content in Mulas‘Jinxiu’fruit

由图5可知，随着贮藏时间的延长，不同处理的锦绣海棠总酚含量均呈下降趋势。对照组与草酸处理组在贮藏20 d后，总酚含量急剧降低，而1-MCP与复合处理组总酚含量在贮藏30 d后大幅度降低，各处理组总酚含量急剧下降，分析可能是因为果实呼吸强度加强，加快细胞代谢。在总体上复合处理组的总酚消耗速率较慢，能够较好保留锦绣海棠的营养成分。

2.6 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠抗坏血酸含量的影响

抗坏血酸能够延缓果实的褐变。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠抗坏血酸含量的影响见图6。

图6 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠抗坏血酸含量的影响Fig.6 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on ascorbic acid content in Mulas‘Jinxiu’fruit

由图6可知，贮藏期间各处理组锦绣海棠的抗坏血酸含量均随着贮藏时间的延长呈下降趋势。贮藏时间为10 d～20 d时，对照组的抗坏血酸含量下降最快且远低于其它处理组；贮藏至60 d时，对照组锦绣海棠内抗坏血酸损失了72.6%，草酸处理组和1-MCP处理组抗坏血酸损失率接近，约为64.4%，而此时复合处理组仅损失57.6%。因此，复合处理组能够有效延缓锦绣海棠抗坏血酸含量的降低，较好保留锦绣海棠的营养成分。

2.7 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠丙二醛含量的影响

丙二醛的含量可反映细胞膜脂过氧化的程度，大量积累会危害果蔬细胞结构。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠丙二醛含量的影响见图7。

由图7可知，不同处理组的锦绣海棠丙二醛含量均随着贮藏时间的延长呈上升趋势。贮藏时间为10 d～30 d时，各处理组丙二醛含量增加速率较快，可能由于呼吸强度增加使细胞膜脂过氧化作用加剧，导致丙二醛含量迅速积累。在70 d贮藏过程中，复合处理组与其它处理组相比，锦绣海棠丙二醛含量从0.046 μmol/g增加到0.300 μmol/g，增长速度较为缓慢，说明复合处理能更好抑制细胞膜脂过氧化作用，保持果实的贮藏品质。

2.8 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠多酚氧化酶活性的影响

果蔬的成熟衰老和采后贮藏加工过程中，果蔬出现的组织褐变和多酚氧化酶活性有着密切关系。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠多酚氧化酶活性的影响见图8。

图8 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠多酚氧化酶活性的影响Fig.8 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the activity of polyphenol oxidase in Mulas‘Jinxiu’fruit

由图8可知，各处理组锦绣海棠多酚氧化酶活性均随着贮藏时间的延长呈先上升后下降的趋势。对照组与草酸处理组在贮藏第30天时，多酚氧化酶活性出现峰值，分别为0.181、0.153 ΔOD420/（min·g），而1-MCP处理组与复合处理组的多酚氧化酶活性均在第40天出现峰值，分别为0.122、0.107 ΔOD420/（min·g），随着峰值的出现，果实表皮组织发生褐变，这是由于酚类物质被加剧氧化络合形成，复合处理组不仅推迟多酚氧化酶活性高峰出现时间，还可有效降低其强度，从而保持了果实的色泽与营养价值。

2.9 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠过氧化物酶活性的影响

过氧化物酶是果蔬体内普遍存在的氧化还原酶，果蔬细胞代谢过程中会对其活性产生影响。在贮藏期间，草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠过氧化物酶活性的影响见图9。

图9 草酸、1-MCP及其复合处理对锦绣海棠过氧化物酶活性的影响Fig.9 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the activity of peroxidase in Mulas‘Jinxiu’fruit

由图9可知，在贮藏期间，不同处理组锦绣海棠的过氧化物酶活性均随着贮藏时间的延长呈先升高后降低的趋势。对照组、草酸处理组在贮藏第20天出现峰值，分别为0.139、0.121 ΔOD470/（min·g），1-MCP处理组、复合处理组在第30天出现峰值，分别为0.109、0.098 ΔOD470/（min·g）。分析可能因为锦绣海棠呼吸强度的增强，使果实氧化还原反应加剧，表明果实进入了衰老期。复合处理组延缓衰老期的出现，使过氧化物酶活性相较于其它处理组处于较低水平，说明复合处理组可抑制有害代谢物的产生，维持果实的贮藏品质。

3 结论

在相同温度、湿度的贮藏条件下，不同处理下的锦绣海棠各指标变化存在差异。综合分析，相较于草酸、1-MCP复合处理及单独处理均能延长锦绣海棠贮藏周期，维持各项指标，但是复合处理能更好地降低呼吸强度、降低丙二醛含量和增加过氧化物酶活性等，提高贮藏期间锦绣海棠果实品质。综上所述，草酸和1-MCP复合处理在锦绣海棠贮藏保鲜上具有一定的积极效果，为市场保鲜提供理论上的参考，对其广泛应用于锦绣海棠具有一定的借鉴意义。