果实成熟调控理论与实践

文/陆旺金

【导读】延缓或促进果实成熟，调节市场供给，是提高水果生产经营效益的现实需求。延缓果实成熟的方法主要有低温贮藏或1-甲基环丙烯处理，影响果实内源乙烯释放及果实软化过程，进而达到延长果实贮藏寿命的目的；而促进果实成熟的方法主要是采用乙烯利或乙烯气体等催熟。

果实采后贮藏过程中， 受市场行情及市场供给等因素的影响， 往往要对果实成熟进行调控，包括延缓果实成熟或者对果实进行催熟，以达到调节市场供给， 获得较好的经济效益的目的。 延缓果实成熟的方法比较多，最主要的有低温贮藏及1-甲基环丙烯（1-MCP）处理；促进果实成熟的方法主要是采用乙烯利或乙烯气体等催熟。 笔者现就这方面的问题做一综述。

一、 延长果实贮藏期

低温贮藏： 低温是延长果实贮藏期的最有效手段之一，不同种、同一物种的不同品种的果实最适贮藏温度不同。 一般而言，起源于热带亚热带的果实如香蕉、番木瓜、杧果等果实对低温敏感，最适贮藏温度较高，如香蕉及杧果果实最适贮藏温度为11～13 ℃；而苹果、梨等果实对低温耐性较强，最适温度在0 ℃左右。 有关果实最适贮藏温度及果实耐冷性的调控另有章节进行介绍，不在此赘述。

1-MCP 处理：果实尤其是跃变型果实成熟与乙烯密切相关， 抑制乙烯的生物合成或抑制乙烯的作用均可以延缓果实成熟。 1-MCP 可以通过阻断乙烯与受体的结合， 抑制乙烯所诱导的各种生理生化反应，进而保持果实采后品质，延缓果实的衰老腐败。 1-MCP 在苹果等果实保鲜中效果较好， 已在苹果保鲜中大面积推广应用，并取得了较好的经济效益；另外，在番木瓜、柿和粉蕉等果实保鲜上也具有很大潜力。1-MCP产品形式较多，有纸片、固体粉末或液体等，在生产实践中可以根据需要选用不同形式的产品。 下面以苹果、粉蕉等果实为对象，重点阐述1-MCP 在控制果实成熟方面的应用及相关研究进展， 以及1-MCP 对果实采后生理和品质等方面的影响。

（1）苹果：在0 ℃贮藏条件下, 1-MCP 处理可显著抑制秦阳苹果果实贮藏期间呼吸速率和乙烯释放量, 延缓呼吸及乙烯跃变高峰的出现,延缓果肉硬度降低，并可减少果实可滴定酸、维生素C、可溶性固形物含量和重量损失率，对于延缓果实成熟效果明显。 以红富士苹果为试材的研究表明， 经过6 小时低压低氧 （10 kPa，1.5 kPa O2）处理后，果实内源乙烯释放只有对照的61.6%，同时，低压低氧结合1-MCP 处理还能抑制果实硬度下降， 保持果实较高的可滴定酸含量，推迟呼吸和乙烯峰值的出现，延缓果皮叶绿素下降， 有效延缓苹果后熟进程。 有研究表明， 苹果采后内源乙烯水平影响1-MCP 作用效果。 以红星苹果为试材， 冷藏期间对果实进行1-MCP 和二苯胺（DPA）处理，结果表明苹果蜡质中总酚和黄酮含量均呈现先升高后降低的变化趋势，1-MCP 和DPA 处理提高了蜡质中的总酚和类黄酮含量， 并且各处理苹果蜡质的甲醇提取物能有效清除DPPH 自由基和ABTS+自由基。

（2）香蕉：香蕉果实采后贮藏在室温下， 果实会迅速软化，失去商品价值。香蕉对1-MCP比较敏感并且有效浓度范围窄，1-MCP 处理浓度较高时果实不能正常成熟， 而浓度过低时不能抑制果实软化。从已有报道看，还没有在香蕉果实保鲜中成功应用1-MCP 的报道，大多数是利用1-MCP 处理研究香蕉果实成熟机制。 粉蕉品质优、价格高，比一般香蕉价格高出100%～200%，但商业上要求粉蕉采收时果实饱满度比香蕉高 （约九成的饱满度），这样才能充分体现其口感好、品质佳的特点。 因此，粉蕉采后约4 天就全部转黄变软，严重影响了粉蕉的商业流通。 陈维信等研发了一套以控制低乙烯为核心的保鲜技术， 显著延缓粉蕉成熟和品质劣变， 该技术可用于常温条件下的贮运和流通，是一项低能耗的香蕉贮运保鲜技术。他们研究了适合商业操作的两种温度[（30 ±1） ℃，（20 ± 1）℃] 运输粉蕉的低乙烯控制保鲜技术， 研究合适浓度的1-MCP 和乙烯吸收剂的用量配比，以及不同的薄膜密闭包装组合，初步探明了合适的1-MCP 和乙烯吸收剂的用量组合配比，不但能显著延长粉蕉贮运期，而且保鲜处理的粉蕉在贮藏一定时间后， 经催熟能正常成熟，可延长粉蕉贮藏寿命200%～300%，且贮藏后催熟5 天时果实可正常变软转黄， 较好地解决了生产上粉蕉贮运过程特别容易软化成熟和难保鲜的难题。

（3）番木瓜：1-MCP 处理可以抑制番木瓜果实失重率，有效抑制番木瓜果实软化，有利于保持果实硬度，同时延缓果实可溶性固形物积累，使果实在一定时间内保持良好品质。 在供试浓度范围内，保鲜效果随着1-MCP 浓度的增加而提高。 但是，经过乙烯利处理的番木瓜果实，无论是立即采用1-MCP 处理还是24 小时后再采用1-MCP 处理， 都不能抑制果实软化， 说明1-MCP 不能抑制启动成熟的番木瓜果实硬度的下降。 单独用1-MCP 处理还能显著抑制番木瓜果实转黄和发病， 保持果实中可滴定酸和维生素C 含量，显著延长果实贮藏时间；1-MCP 处理1 天后再用乙烯利处理，也可较好地保持果实的贮藏品质。 说明1-MCP 与外源乙烯的处理时间与果实品质变化和成熟衰老有密切关系。

（4）梨：1-MCP 处理可以有效抑制早采及晚采梨果实的成熟， 改善果实的耐贮性。 不过，1-MCP 处理延缓晚采梨果成熟的效果要稍差一些，贮藏后其果实生理活动恢复较快。1-MCP 处理效果与梨果实内源乙烯释放密切相关，1-MCP可有效抑制果实采收后存放7 小时内的乙烯生成，但对于存放20 小时的果实效果不佳，且果实品质明显下降。

（5）柿：1-MCP 处理可以有效抑制柿果实硬度下降，未经1-MCP 处理的柿果实，在贮藏21 天时已经完全软化，贮藏28 天时果实软化腐烂；而经1-MCP 处理的果实， 在贮藏前21 天硬度高于同期对照果实，达极显著差异水平（P＜0.01）。

二、 影响1-MCP 贮藏效果的因素

影响1-MCP 延缓果实成熟的因素很多，如1-MCP 处理浓度、处理次数、果实成熟度、处理温度及贮藏温度等，其中最重要的两个影响因素是果实成熟度及1?鄄MCP 处理与果实贮藏温度。

果实成熟度： 由于果实成熟度与内源乙烯释放密切相关， 成熟度较高的果实可能由于已经启动成熟进程， 果实内会有微量的内源乙烯释放，因此，对于成熟度较高的果实，1-MCP 延缓果实成熟的效果不如成熟度较低的果实效果好，这在梨、番木瓜等水果上都有报道；但对于苹果而言，1-MCP 处理与成熟度关系不大。 同时，我们要注意，虽然1-MCP 处理延缓早采果实成熟效果较好，但是采收过早的果实，可能由于发育不充分，品质会差一些，因此，掌握适宜的果实采收成熟度非常重要。

1-MCP 处理温度：1- MCP 处理效果与温度也密切相关。 一般而言，1-MCP 处理最好在常温条件下进行， 处理后结合低温贮藏或低温气调贮藏效果比较好。 如1-MCP 结合低温或冷藏处理，可以明显延缓猕猴桃果实硬度降低、重量损失和果实中维生素C 含量的下降, 并延长猕猴桃果实贮藏期等。 但也有研究表明，1-MCP 处理后在常温下贮藏效果也比较好， 王志华等研究表明,冷藏（0 ℃）条件下对照果实仅能贮藏120天左右,而常温（20 ℃）条件下1-MCP 处理果实货架期比对照长2～3 倍。

三、 果实催熟

果实催熟的方法主要有采用乙烯利、 乙烯气体以及市场上销售的催熟剂等， 可以根据需要选用合适的催熟方式。 采用催熟房催熟果实，目前技术基本成熟，但对设备要求较高，目前在生产上的应用还不多。 由山东营养源食品科技有限公司生产的催熟剂在香蕉及杧果催熟中效果较好，应用比较普遍。 乙烯利催熟果实，要适当掌握乙烯利的使用浓度及催熟温度， 建议在18~22 ℃条件下， 采用500～1 000 μL/L 乙烯利催熟香蕉果实品质较好。

四、果实成熟调控的机制

果实成熟与果实内源乙烯释放及果实软化密切相关， 低温或1-MCP 延缓果实成熟也主要是通过影响乙烯释放及果实软化过程， 这方面的研究报道及综述都比较多， 如1-MCP 处理可以抑制苹果、梨、猕猴桃以及香蕉、番木瓜等果实内源乙烯的释放， 从而延缓或抑制由乙烯引起的与成熟相关的生理反应。 进一步的研究表明， 这与1-MCP 抑制乙烯生物合成酶的活性有关。 此外，1-MCP 还可以通过影响与果实细胞壁代谢相关的酶，如多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶和纤维素酶等酶的活性， 进而抑制果实软化。 此外，近年发现细胞壁半纤维素在果实软化中也发挥着重要的作用。