1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’衰老和品质的影响

韩雅萱，颉敏华，，王学喜，吴小华，陈柏

(1.甘肃农业大学园艺学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃 兰州 730070)



1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’衰老和品质的影响

韩雅萱1，颉敏华1，2，王学喜2，吴小华2，陈柏2

(1.甘肃农业大学园艺学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃 兰州 730070)

【目的】 评价1-甲基环丙烯(1-MCP)对‘黄冠梨’的采后贮藏保鲜效果.【方法】 以‘黄冠梨’果实为试材，研究了1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对不同采期果实冷藏期间[(0±0.5)℃]衰老及品质指标变化的影响.【结果】 1.5 μL/L 1-MCP 处理能显著降低果实贮藏期间的呼吸速率，抑制乙烯释放速率，推迟乙烯释放高峰的出现时间，保持较好的果实硬度，延缓了果实可滴定酸、可溶性固形物含量的下降，抑制H2O2积累，降低了MDA含量，较好地保持了‘黄冠梨’果实的品质，保鲜效果显著.在贮藏过程中还发现,1.5 μL/L 1-MCP 处理果的H2O2、MDA平均含量均显著低于对照果实(P<0.05)，显著地抑制了果实的成熟衰老.【结论】 1-MCP对‘黄冠梨’成熟衰老的控制效果与成熟度密切相关，对于采期较早的‘黄冠梨’品质的保鲜效果更明显.

‘黄冠梨’；1-MCP；不同采期；保鲜效果

1-甲基环丙烯(1-MCP)是一种新型的乙烯类抑制剂[1]，它能有效地阻断乙烯与其受体的结合，抑制乙烯所诱导的各种生理生化反应，延缓果蔬的成熟与衰老，推迟果蔬的软化与跃变型果实色泽的变化进程，很好地保持果蔬的营养成分，因此在果蔬贮藏保鲜上具有很大的潜在应用价值[2-4].1-MCP在园艺产品上的应用已见多篇报道，其中汪跃华等[5]指出用体积分数为0.3×10-8的1-MCP处理百合切花效果最佳,花朵可延长2 d凋萎；1-MCP对于猕猴桃[6]的软化也有较好的抑制效果，能够有效保持猕猴桃的硬度；此外，1-MCP应用于苹果[7]、香蕉[8]、番茄[9]等跃变型果实的研究报道也屡见不鲜.目前1-MCP在梨上的应用已见报道于‘砀山酥梨’‘西洋梨’[10-11]‘黄金梨’和‘白梨’等[12-14].研究表明，1-MCP能显著保持梨的贮藏品质[15-16]，而且对梨果实在贮藏期间病害的发生有明显的抑制作用[17-19].

‘黄冠梨’属于中早熟品种，结果早，丰产稳产，果个大，果形圆润美观，肉质细腻、酸甜适口，果面皮孔小、色泽上乘，外观与内在品质俱佳，耐贮运，生长结果性状优良，适应性和抗逆性均强，深受消费者喜爱[20-21].但‘黄冠梨’在贮藏中后期极易软化，硬度下降，果肉糠松，出现果心和果肉褐变以及果柄干枯等现象，严重地影响了‘黄冠梨’质量和声誉[22-23]，因此研究不同采期‘黄冠梨’贮藏期间衰老具有重要意义.1-MCP对‘黄冠梨’的应用已有报道[24-25]，而1-MCP处理在延缓果实衰老过程中，对于不同采期的‘黄冠梨’品质的影响以及如何调控H2O2的代谢和膜脂过氧化作用目前仍不明确.因此本试验选用不同采期的‘黄冠梨’为试验材料，研究1-MCP处理对贮藏过程中‘黄冠梨’衰老的发生规律以及贮藏品质的影响，以评价1-MCP在‘黄冠梨’采后贮藏保鲜方面的应用前景.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂 ‘黄冠梨’采自景泰县条山亚飞林果有限责任公司管理良好的试验果园；1-甲基环丙烯(1-MCP)(美国罗门哈斯中国公司，有效成分0.014%).

1.1.2 主要仪器设备 红外CO2分析仪：GXH-3051H，北京均方理化科技研究所；气相色谱仪：SP-3420，北京中兴汇利科技发展有限公司；高速台式冷冻离心机：TGL-16LM，湖南星科科学仪器有限公司；紫外可见分光光度计：Cary-100，美国瓦里安中国有限公司；硬度计：FT-327，德图仪器国际贸易(上海)有限公司；糖度计：PAL-1，德图仪器国际贸易(上海)有限公司；酸度计：GMK-855F(梨专用)，德图仪器国际贸易(上海)有限公司.

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验设3个采期处理，分别为8月30日(采期Ⅰ)、9月19日(采期Ⅱ)和10月6日(采期Ⅲ).采自同一果园的‘黄冠梨’，挑取成熟度相对一致、大小均匀，无病虫害和机械损伤的果实，于采摘当天置于0.1 mm厚的1 m3TPU塑料大帐内，采用浓度为1.5 μL/L的1-MCP密闭熏蒸，以在相同条件下密闭于空气中的果实为对照.密闭处理24 h后通风.处理后的‘黄冠梨’依次装入专用包装纸箱内，每箱20 kg，每个处理装15箱，3次重复.置于0 ℃冷藏环境贮藏，贮藏期间分别于0、2、4、6、8个月测定相关品质指标及H2O2、MDA.

1.2.2 呼吸速率的测定 用GXH3051型红外CO2分析仪测定，气流法，气体流速0.7 L/min.

1.2.3 乙烯释放速率的测定 用SP-3420型气相色谱仪测定，色谱条件：氢火焰检测器；GDX-502型色谱柱，柱温50 ℃；FID检测室温度240 ℃；载气为氮气，流速30 mL/min，外标法定量.

1.2.4 H2O2的测定 取1.0 g果肉，加入预冷的5 mL 0.1%的三氯乙酸与预冷的研钵在冰浴条件下研磨，12 000g离心20 min,取0.7 mL上清液,加入0.7 mL 10 mmol/L pH 7.0的磷酸缓冲液和1.4 mL 1 mol/L的KI，390 nm处测定吸光值，重复3次，同时做标准曲线，结果以mol/g表示[26].

1.2.5 MDA的测定 采用硫代巴比妥酸法测定，加测450 nm处吸光值以消除可溶性糖类物质的干扰，比色测定，结果以nmol/g表示[27].

1.2.6 果实硬度的测定 根据文献[28]，使用FT-327型手持硬度计测定果肉硬度，取果实阳面、阴面硬度的平均值.

1.2.7 可溶性固形物含量的测定 根据文献[28]，取鲜榨梨汁用PAL-1型糖度计测定，计算出可溶性固形物的含量.

1.2.8 可滴定酸含量的测定 根据文献[28]，吸取0.3 mL鲜榨梨汁，加30 mL水稀释，摇匀后使用GMK-855F型(梨专用)酸度计测定，计算出可滴定酸的含量.

1.3 数据分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0软件对数据进行统计和差异显著性分析.

2 结果与分析

2.1 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’呼吸速率的影响

从图1可以看出，冷藏条件下，3个采期‘黄冠梨’果实的呼吸速率呈先升高后降低的趋势.采期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对照果实的呼吸速率均于贮藏6个月时达到峰值，分别为36.47、40.44、57.17 mg/(kg·h)，采期Ⅰ峰值最低，较采期Ⅱ、Ⅲ分别低了9.8%、36.2%.采期Ⅰ与采期Ⅱ差异不显著，与采期Ⅲ差异显著，且采期Ⅲ与采期Ⅰ、Ⅱ的差异均达到显著水平(P<0.05).

图1 1-Mcp处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’呼吸速率的影响Fig.1 Effects of 1-MCP on respiration rate of Huangguan pear during cold storage

1-MCP处理能够显著抑制‘黄冠梨’果实的呼吸速率.在整个贮藏期间，1-MCP处理果实的呼吸速率显著低于相应对照果实(P<0.05)，贮藏6个月时，采期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的1-MCP处理果的呼吸速率分别为27.15、32.43、28.62 mg/(kg·h)，较同期相应对照分别降低了25.5%、19.8%和49.9%.整个冷藏期间，3个采期1-MCP处理效果差异显著(P<0.05)，且1-MCP对采期Ⅰ果实呼吸速率控制效果最好.

2.2 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’乙烯释放速率的影响

从图2可以看出，采期Ⅰ对照果实的乙烯释放速率在整个贮藏期间较采期Ⅱ、Ⅲ的对照果维持在较低水平.贮藏8个月时，采期Ⅰ对照果实的乙烯释放速率仅为0.034 μL/(kg·h)，较采期Ⅱ、Ⅲ的对照果分别降低了84.8%、88.5%，说明采期越早的‘黄冠梨’乙烯释放量越低.

经1-MCP处理的果实乙烯释放速率的变化趋势与对照果实变化一致，均为先降低后升高.整个贮藏期间，1-MCP处理果实的乙烯释放速率明显低于相应对照果(P<0.05).冷藏至8个月时，采期Ⅰ的处理果出现乙烯高峰，较相应对照果的乙烯高峰推迟了6个月出现；采期Ⅱ和采期Ⅲ分别较对照降低了64.7%、52.1%.3个采期‘黄冠梨’乙烯释放效果差异达显著水平(P<0.05)，且1-MCP对采期Ⅰ果实乙烯释放速率控制效果最好.

图2 1-Mcp处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’乙烯释放速率的影响Fig.2 Effects of 1-MCP on ethylene production rate of Huangguan pear during cold storage

2.3 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’H2O2含量的影响

从图3可以看出，3个采期对照果实的H2O2含量均呈先升高后降低的趋势.采期Ⅰ对照果于贮藏6个月时H2O2含量达到峰值，为14.60 μmol/g，之后下降；采期Ⅱ、Ⅲ的对照果均于贮藏4个月就达到峰值，分别为11.78、12.73 μmol/g，之后下降；3个采期对照果实H2O2含量差异显著(P<0.05).

整个贮藏期，1-MCP处理果实的H2O2含量明显低于相应对照果(P<0.05).3个采期H2O2含量变化趋势一致，先降低后升高，至贮藏6个月时达到峰值；采期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的峰值分别为6.68、7.11、7.61 μmol/g，较相应对照峰值分别降低了54.25%、14.06%、40.21%，且采期Ⅱ、Ⅲ的峰值较相应对照推迟2个月出现.1-MCP与3个采期的处理效果差异显著(P<0.05).

图3 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’H2O2含量的影响Fig.3 Effects of 1-MCP on hydrogen peroxide (H2O2) content of Huangguan pear during cold storage

2.4 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’MDA含量的影响

从图4可以看出，随贮藏时间的延长，3个采期的对照果实MDA含量均呈先升高后降低的趋势，在贮藏末期MDA含量又有不同程度的升高，但均低于最大值.整个贮藏期间，采期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对照果实的MDA平均含量分别为28.81、36.91、42.75 nmol/g.由此可见，采期越晚，果实MDA含量越高，膜脂过氧化作用加剧，膜透性增强，膜受伤促进果实衰老.

图4 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’MDA含量的影响Fig.4 Effects of 1-MCP on malondialdehyde(MDA) content of Huangguan pear during cold storage

1-MCP处理可以显著抑制果实MDA含量的升高，在整个贮藏期间，1-MCP处理的果实MDA含量明显低于相应对照(P<0.05).贮藏至8个月时，3个采期1-MCP处理的果实MDA含量分别为31.95、33.19、26.95 nmol/g，较相应对照分别降低了7.49%、25.96%、25.98%.3个采期1-MCP处理果实之间MDA含量差异显著(P<0.05).

2.5 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’果实品质的影响

2.5.1 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’果实硬度的影响 从图5可以看出，随贮藏时间的延长，不同采期‘黄冠梨’的对照果实硬度总体呈下降趋势.整个贮藏期间，采期Ⅰ的果实硬度保持最好，且始终高于采期Ⅱ和采期Ⅲ，采期Ⅱ的果实硬度始终高于采期Ⅲ(P<0.05).

1-MCP处理‘黄冠梨’果实的硬度变化趋势和对照果实一致，且1-MCP处理可以显著延缓果实硬度的下降(P<0.05).低温贮藏至8个月，3个采期的果实硬度分别由采收时的7.7、5.7、5.9 kg/cm2下降到5.4、5.1和4.2 kg/cm2，分别较相应对照高20.0%、18.6%、5.0%.1-MCP对采期Ⅰ的处理效果与采期Ⅱ、Ⅲ差异显著(P<0.05)，采期Ⅱ与采期Ⅲ差异不显著.1-MCP对采期Ⅰ果实硬度下降的抑制效果最明显.

图5 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’果实硬度的影响Fig.5 Effects of 1-MCP on firmness of Huangguan pear during cold storage

2.5.2 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’果实可溶性固形物含量的影响 从图6可以看出，不同采期‘黄冠梨’果实可溶性固形物(TSS)含量总体呈先升高后降低趋势.3个采期果实TSS含量无明显差异(P>0.05)，采期Ⅰ的对照果实在贮藏4个月时达到最大值，采期Ⅱ和采期Ⅲ对照果实则在贮藏2个月时达到最大值，之后随果实衰老降低.

经1-MCP 处理的果实TSS含量变化趋势与对照果实一致，且1-MCP处理果实的TSS含量贮藏中后期明显高于同期对照果实.整个贮藏期间，3个采期1-MCP处理的果实TSS平均含量分别较相应对照果实TSS平均含量高1.5%、3.5%和2.6%.3个采期之间的1-MCP处理效果差异不显著(P>0.05).

图6 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’可溶性固形物含量的影响Fig.6 Effects of 1-MCP on soluble solids content of Huangguan pear during cold storage

2.5.3 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’果实可滴定酸含量的影响 随着贮藏时间的延长，3个采期果实可滴定酸含量先升高后降低(图7).采期Ⅰ的可滴定酸含量高于采期Ⅱ的可滴定酸含量，采期Ⅱ的可滴定酸含量在贮藏2个月时达到最大值，采期Ⅰ的可滴定酸含量则在贮藏4个月达最大值，而采期Ⅲ的可滴定酸含量的变化较为平稳.3个采期果实可滴定酸含量差异不显著(P>0.05).

图7 1-MCP处理对冷藏期间不同采期‘黄冠梨’可滴定酸含量的影响Fig.7 Effects of 1-MCP on titratable acid content of Huangguan pear during cold storage

1-MCP 处理的果实可滴定酸含量变化趋势与对照果实一致，处理在一定程度上能够抑制‘黄冠梨’贮藏期间果实可滴定酸含量的下降，但差异不显著(P>0.05).整个贮藏期间，3个采期1-MCP处理的果实可滴定酸平均含量分别较相应对照高8.3%、9.1%和7.2%.3个采期之间的1-MCP处理效果差异不显著(P>0.05).

3 讨论与结论

本试验研究结果表明，成熟度是影响‘黄冠梨’贮藏保鲜的重要因素之一.采收较早的果实呼吸速率、乙烯释放速率均低于晚采果实，果实H2O2和MDA含量也都处于较低水平；而晚采果实H2O2含量大量积累使活性氧代谢水平失调，膜脂过氧化加剧，从而加速‘黄冠梨’果实的后熟衰老.此外，研究发现早采‘黄冠梨’果实贮藏过程中仍能完成后熟作用，可溶性固形物和可滴定酸均能够达到晚采果实的含量水平.因此，本文作者认为要想延长贮藏时间，应该适当早采.

1-MCP处理能显著保持‘黄冠梨’的果实硬度，一定程度上抑制可溶性固形物和可滴定酸含量的下降,较好地保持‘黄冠梨’果实在冷藏期间的品质和风味，推迟了果实劣变的进程.王文辉等[29]对‘京白’‘五九香’‘锦香’梨的研究也发现了这一结论.1-MCP处理还可显著降低果实贮藏期间的呼吸速率，抑制‘黄冠梨’果实乙烯释放速率，推迟乙烯释放高峰时间，从而延缓‘黄冠梨’果实的后熟和衰老，推迟了果实的后熟，延长了果实的贮藏期.刘康等[30]、常有宏等[31]、周拥军等[32]、季静等[33]的报道也证实了这一观点.MDA是膜脂过氧化产物,其含量高低可以反映细胞膜脂过氧化程度和植物的衰老状态.丙二醛含量的增加是膜脂过氧化加强,膜受伤而衰老加剧的表现.赵波等[34]在苹果虎皮病发生过程中发现MDA积累量越高，膜伤害越大，苹果虎皮病发生越严重.田改妮等[35]认为，应用一定浓度的1-MCP处理可以降低梨果实细胞膜相对透性和MDA 的含量,从而延长梨的贮藏期.本试验研究表明在冷藏后期MDA升高,说明果实在冷藏后期组织开始老化,膜脂过氧化作用增强,细胞膜透性增大,MDA 含量较快积累，从而加快了果实的衰老进程.此外，有报道称,H2O2的大量积累可破坏自由基清除系统,影响植物体正常生理生长,刺激果实的后熟和衰老[36].而孟坤等[37]的研究表明，1-MCP 处理能够抑制H2O2积累,从而延缓果实衰老.本试验研究也发现，1-MCP处理可以显著抑制果实中H2O2含量的增加，在果实贮藏后期，1-MCP处理果的硬度，可溶性固形物以及可滴定酸含量都明显高于对照果实，这更加印证了1-MCP处理能够延缓果实成熟衰老，保持果实较好的风味这一观点.

综上所述，1-MCP这种新型高效的园艺类产品保鲜剂，在‘黄冠梨’上的应用是有一定效果的.果实的贮藏时间得以明显延长，并且显著抑制果实贮藏期间品质的降低，保鲜效果明显，但也有研究发现[2]，使用1-MCP处理可加速果实的果皮褐变，使果实的商品价值有一定程度的降低.因此，如何防止1-MCP造成的果实果皮褐变，还有待进一步的研究和讨论.除此之外，1-MCP对‘黄冠梨’衰老的控制效果与梨的种类、产地、当年气候环境条件等均有关系，当1-MCP商品化制剂在梨上应用时，需在产地进行重复试验研究.

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(责任编辑 胡文忠)

Effects of 1-MCP treatment on senescence and quality of ‘Huangguan’ pears with different harvest during cool storage

HAN Ya-xuan1,XIE Min-hua1，2,WANG Xue-xi2,WU Xiao-hua2,CHEN Bai2

(College of Horticulture,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;Institute of Storage and Processing on Agricultural Products,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China)

【Objective】 To evaluate the posthavest storage and preservation effect of 1-methylcycloproprne (1-MCP) on ‘Huangguan’ pears. 【Method】 The control effects of 1-MCP treatment on senescence and quality indexes of fruits during the cool storage (0±0.5 ℃) with different harvest time were studied. 【Result】 Treatment of 1.5 μL/L 1-MCP significantly inhibited the respiration rate and ethylene production rate,and postponed the climacteric peak for ethylene. The treatment also maintained the fruit firmness,delayed the loss of titratable acid and soluble solids contents,inhibited H2O2accumulation,decreased MDA content,and kept the quality of fruit. 1-MCP had obvious keeping-fresh effect. The contents of H2O2and MDA of fruits treated with 1.5 μL/L 1-MCP were significantly lower than the control,and delayed the fruit ripening and aging. 【Conclusion】 1 - MCP shows effective to delay ripening and aging of ‘Huangguan’ pear during cool storage. The chemical had more effective on the fruit harvested earlier.

‘Huangguan pear’;1-MCP;different harvest time;preservation effect

韩雅萱(1991-)，女，硕士研究生，研究方向为采后生理与处理技术.E-mail:1249106890@qq.com

颉敏华，女，研究员，博士，硕导，主要从事农产品贮藏加工研究工作.E-mail:xieminhuags@126.com

农业部公益性行业专项(20130375)；甘肃省农业科学院农业科技创新专项(2013GAAS39)；甘肃省农业科学院果蔬贮藏保鲜与精深加工科研创新团队建设项目(2014GAAS03).

2015-11-17；

2015-12-08

S 661.2

A

1003-4315(2016)06-0121-07