1-甲基环丙烯对红星苹果20 ℃室温贮藏品质的影响

张雪丹，胥 洪，孙 山，辛 力

（1.山东省果树研究所，山东 泰安 271000；2.龙口海关，山东 烟台 265700）

随着我国苹果种植区域布局和品种结构的优化、育种栽培技术的提高、供应品种的多样化和销售渠道的多元化发展，同时随着健康观念的增强，长期贮藏苹果逐渐失去了利润空间和消费市场，短期贮藏的新鲜苹果成为广大消费者的首选，因此，有必要对苹果的常温短期贮藏品质变化进行研究。近年来，研究者就苹果常温贮藏条件、生理变化、采后处理技术等进行了广泛的研究[1-3]。

苹果属于呼吸跃变型果实，经过1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）处理能显著抑制呼吸和乙烯的合成，这是因为1-MCP 是乙烯的竞争性抑制剂，苹果在接触到1-MCP 后就不再对乙烯敏感，从而抑制苹果内源性乙烯的产生，进而减缓苹果呼吸、软化和衰老速度[4]。1-MCP 作用效果与1-MCP处理方式、果实品种、贮藏条件等多因素的相关，因为这些因素会影响1-MCP 在果实胞间的扩散、物理吸附与代谢等累积程度，通过调控氨基酸和挥发性代谢物质水平等途径来调控苹果品质[5-7]。1-MCP 具有保持苹果品质效果显著、使用方便、价格低廉等的优点，已被广泛应用于苹果采后贮藏保鲜领域。

红星苹果属于中熟苹果，呼吸强度高，贮藏期短，且其采收季节正处高温，如果长期冷藏则易出现虎皮病而影响销售[8-9]，因此，红星苹果适宜进行常温贮藏作为鲜果在农贸市场或超市销售。由于红星苹果黏胶、多汁、润滑等结构特性，不同处理条件对其品质影响不同，因此，有不少关于1-MCP 处理对红星苹果结构、色泽、固形物含量等品质特性的研究[10-12]。本试验以红星苹果为试验材料，研究1-MCP 熏蒸处理对常温贮藏果实色泽、硬度、可溶性糖和固形物、可滴定酸含量等品质的影响，为苹果常温短期贮藏提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试品种红星苹果采自山东省果树研究所苹果试验基地（山东省泰安市），为8年生标准果园栽培，供试植株生长健壮、树势基本一致，常规田间管理。采收时间为2018年8月31日，采收后运至实验室，挑选去除病虫害果。为保证试验的顺利进行，挑选苹果直径85～90 cm、色泽一致、八成熟果实进行处理。

1.2 果实处理方法

对照处理（CK）：果实放入塑料框中，置于20 ℃室温间贮藏，每隔10 d 取样测定各项指标，至50 d结束，取样10 个果为1 个处理，重复3 次。

1-MCP 处理（1.0 μL/L）：试验用1-MCP 粉剂来自美国AgroFresh 公司生产的SmartFresh（1-MCP 含量为0.014%）。将苹果置于固定体积的密闭处理间内，计算并称量所需1-MCP 量，加水溶解后立即密封处理间，使1-MCP 气体均匀充满处理间并恒定保持1.0 μL/L 的浓度，20 ℃下熏蒸处理24 h。随后取出果实并放入塑料框中，置于20 ℃室温间贮藏，每隔10 d 取样测定各项指标，至50 d 结束，10 个果为1 个处理，重复3 次。

1.3 品质测定方法

1.3.1 果实色泽 选用日本Minolta 公司生产的CR410 色差计测定果实的色泽，分别读取果实4 个果面的L（亮度）值、a（由绿到红）值、b（由蓝到黄）值。

1.3.2 果实硬度 在果实对称两颊部各削去直径约1.5 cm、厚度约1.0 mm 的果皮，用探头直径为11.0 mm的FT30 果实硬度计（美国Wagner Instruments 公司）测定果实硬度。

1.3.3 果实可溶性固形物含量 果实破碎后迅速吸取上清液2～3 滴涂在WY032T 手持测糖仪（西安精大检测设备有限公司）上测定果实可溶性固形物含量。

1.3.4 果实可溶性糖含量 可溶性糖含量的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法（NY/T 2742—2015），果实匀浆并称取10.0 g 试样，加入3.0 mL 0.25 mol/L的亚铁氰化钾溶液和3.0 mL 1.00 mol/L 的乙酸锌溶液，摇匀后用水定容至250.0 mL，过滤并酸碱反应后的样液与3，5-二硝基水杨酸沸水浴反应，测定其540 nm 下的吸光度值，以葡萄糖的含量表示。

1.3.5 果实可滴定酸含量 采用酸碱中和滴定法测定，果实匀浆后称取10 g 果浆至100 mL 的离心管内，加入40 mL 水稀释，离心，量取上清液10 mL，加入酚酞3 滴，用0.1 mol/L NaOH 滴至溶液微红转白色，30 s不褪色即为滴定终点。可滴定酸TTA 的计算公式：

TTA/%=［（A×0.1×K×C）/（W×D）］×100

式中，K 为苹果酸换算系数0.067；A 为消耗NaOH 量（mL）；C 为稀释总量；W 为样品重量；D 为测定取样量。

1.4 数据统计分析

采用Excel 2007 统计数据并制图，利用SPSS 19.0对试验数据进行差异显著性分析。所有数据为3 次重复的平均值。

2 结果与分析

2.1 1-MCP 对20 ℃室温下贮藏红星苹果色泽的影响

果实色泽是苹果品质的一个重要指标，影响消费者的接受程度和品尝时的口感。苹果色泽主要与叶绿素（绿色）、类胡萝卜素（黄色）、黄酮类物质（黄色）和花青素（红色）的种类和含量有关[13]，可利用CR410 色差计读取果实表面的L、a、b 值来确定色泽的变化。由图1 可知，1-MCP 处理能够很好地保持红星苹果的果实色泽，20 ℃下放置50 d 后1-MCP处理的底色仍为绿色，表色红色较轻，而对照处理果的底色已变为黄色，表色红色较重。

利用CR410 色差计测定CK 和1-MCP 处理的红星苹果在20 ℃室温下放置50 d 内的色泽L、a、b值（表1）。随着处理时间的延长，CK 的L、a、b 值均是逐渐升高，即果实亮度增加、果面表色变红、底色转黄，且在前40 d 内这种变化幅度较大，贮藏40～50 d时变化较小。1-MCP 处理的L、b 值逐渐升高，但均低于同时期的CK，即1-MCP 处理减缓了20 ℃室温贮藏果的亮度和底色变黄的速度；1-MCP 处理的a 值先降低后升高，表明1-MCP 具有抑制果实表色红变的作用，这种作用在贮藏30 d 时达到最低，为-1.14，随后略有恢复。由此可知，1-MCP 通过抑制红星苹果的表色使其无法快速转红，同时抑制其亮度和底色变黄的速度来控制果实色泽，使其呈现新鲜的果实外观。

表1 1-MCP 处理对红星苹果色泽的影响

和其他苹果一样，红星苹果艳红的表色归因于其丰富的花青素含量，其中矢车菊素半乳糖苷（cy3-gal）是其最主要的花青素组分。研究表明，每100 g 新鲜苹果中约含有100 mg（cy3-ara），其次是矢车菊素阿拉伯糖苷（cy3-ara）和矢车菊素葡萄糖苷（cy3-glu），每100 g 新鲜苹果中分别含有4.50、0.09 mg[8]。研究发现cy3-gal 是通过苯丙酮通路的UDP-糖合成路径调控生成，而这些均受乙烯调控[14-15]，因此，乙烯抑制剂1-MCP 会造成红星苹果红色的消退。但是，1-MCP 又会通过抑制苹果皮脱镁叶绿酸加氧酶（PAO）、脱镁叶绿素酶（PPH）和红叶绿素分解还原酶（RCCR）的活性来抑制叶绿素降解和延缓类胡萝卜素的积累[16]，因此，1-MCP 处理的苹果可以更好地保持果皮底色的绿色。

2.2 1-MCP 对20 ℃室温下贮藏红星苹果硬度的影响

果实硬度是衡量其耐贮性的重要指标[17]。由图2可知，20 ℃室温贮藏10～50 d 时，CK 的硬度与1-MCP 处理的硬度均呈显著性差异（P＜0.05）。其中，CK 的硬度在前30 d 内快速下降，贮藏40～50 d时缓慢降低，50 d 时的硬度为33.19 N；1-MCP 处理的硬度在50 d 内缓慢下降，50 d 时的硬度为54.62 N。根据实际情况，将1-MCP 处理的测定时间延长至90 d，发现1-MCP 处理20 ℃室温贮藏85 d 时的硬度为43.24 N，与CK 贮藏15 d 时的果实硬度相近，由此可知，1-MCP 处理对保持红星苹果果实硬度效果较好，可大大延长果实的贮藏期。苹果软化不仅仅是硬度的下降，还包括松实、脆韧、细腻等肉质的变化，这均与软化相关的主要果胶物质含量及细胞壁降解酶活性相关，研究发现，1-MCP 可显著抑制可溶性果胶含量升高和原果胶含量的降低，降低果胶甲酯酶、纤维素酶、β-半乳糖苷酶和脂氧合酶等活性而延缓苹果果实在贮藏过程中软化[18-19]。

2.3 1-MCP 对20 ℃室温贮藏红星苹果可溶性糖和可溶性固形物含量的影响

苹果果实的甜度主要由可溶性糖（主要是果糖、葡萄糖和蔗糖）含量决定，而可溶性糖是可溶性固形物的主要组分，两者含量具有显著相关性[20]。由图3、图4 可知，CK 和1-MCP 处理的红星苹果在20 ℃室温下贮藏50 d 内可溶性糖和可溶性固形物含量均为先升高后降低，且在升高过程中1-MCP 处理的可溶性糖和可溶性固形物含量均高于CK，即1-MCP处理不仅可以提高果实可溶性糖含量，还减缓了可溶性糖和可溶性固形物的降解速度。另外，CK 和1-MCP处理20 ℃室温下贮藏30 d 时苹果可溶性糖含量达到最高（7.95%、8.18%），即此时甜度最高，但可溶性固形物含量最高值分别出现在10 d（CK，12.18%）和20 d（1-MCP，11.78%），随后降低，即苹果果实风味物质的降解期早于可溶性糖的降解期。

2.4 1-MCP 对20 ℃室温贮藏红星苹果可滴定酸含量的影响

可溶性糖和可滴定酸是苹果果实中的主要风味物质，直接影响果实的甜酸风味、口感及色泽，可滴定酸包括苹果酸、柠檬酸、酒石酸和琥珀酸等，其中苹果酸含量最高，占总酸的93.20%[21]。由图5 可知，20 ℃室温下贮藏30 d 内CK 的可滴定酸含量快速下降，随后缓慢下降，50 d 时的可滴定酸含量为0.14%，而1-MCP 处理在贮藏期内均缓慢下降，50 d 时的可滴定酸含量为0.17%，即1-MCP 处理具有保持苹果果实可滴定酸含量的作用。1-MCP 处理可提高磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和胞浆NAD 依赖性苹果酸脱氢酶（cyNAD-MDH） 酶活性、上调MdVHA-A、MdVHP 和Ma1 等酸相关表达基因，这样可避免液泡中苹果酸的降解，由此维持较高的果实酸度[22]。结合红星苹果可溶性总糖和固形物含量变化可知，1-MCP 处理具有较高的固酸比，即1-MCP 处理能够保持红星苹果良好的酸甜风味。

3 结论

本研究测定了红星苹果在20 ℃室温贮藏50 d内的品质变化，与CK 相比，1.0 μL/L 的1-MCP 熏蒸处理具有抑制果色变红和变黄、保持果实硬度和可溶性糖、固形物和可滴定酸含量的作用。试验结果表明，CK 的L、a、b 值在贮藏40 d 内快速升高，硬度在贮藏期30 d 内急速下降，可溶性糖和固形物含量分别在贮藏30 d 和10 d 时达到最高，可滴定酸含量在贮藏30 d 内快速下降，因此，CK 红星苹果在20 ℃室温下的最佳贮藏期是30 d，而1-MCP 处理在50 d 内还具有良好的食用和贮藏品质。综上所述，建议红星苹果采后进行1-MCP 处理，这对保持果实食用和常温贮藏品质具有重要作用。