臭氧结合1-MCP对桃子货架期品质的影响

曹森 ，何贵红，王瑞，巴良杰 ，马超 ，孟令帅 *

1. 贵阳学院（贵阳 550005）；2. 贵州省果品加工工程技术研究中心（贵阳 550005）

桃子属于蔷薇科（Rosaceae）多年生落叶果，是原产中国的水果，因其风味可口、营养价值高而深受消费者的喜爱[1-2]。“红桃”桃子为贵州省镇远县的特有品种，质味脆甜，多汁爽口，为食用鲜桃的优势品种[3]。由于桃子为呼吸跃变型果实，采后呼吸代谢旺盛，并且“红桃”桃子采收于高温多湿的夏季，从而导致其货架期短，易出现褐变、长霉、腐烂等现象[4-5]，限制其销售半径和销售时间。

臭氧（O3）能够有效抑制或杀灭食品中的微生物，具有简单、安全、无残留等优点，已被应用于新鲜果蔬的采后处理[6-7]。Minas等[8]研究表明经臭氧处理的猕猴桃能够减少果实乙烯的生物合成，从而推迟其软化。1-甲基环丙烯（1-MCP）作为乙烯受体抑制剂，能够有效抑制乙烯与受体的结合及影响信号传导，从而推迟果蔬成熟和衰老[9]。由于1-MCP具有稳定性好、高效、安全等优点，被广泛应用于果蔬采后贮藏相关研究[10-11]。因此，通过探究臭氧结合1-MCP对桃子货架品质的影响，以期为保持桃子货架期品质，延长桃子货架期，提供更为简单、安全、高效的保鲜技术，同时为当地农户提供理论支撑和技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

桃子（品种为红桃，镇远县新科果业有限公司基地）；1-甲基环丙烯（1-MCP，美国陶氏益农公司）；PE 20保鲜膜（厚度0.02 mm，国家农产品保鲜工程技术研究中心）。

FL802A型臭氧发生器（深圳市飞力电器科技有限公司）；Model202型臭氧检测仪（美国2B Technologies公司）；Check Piont Ⅱ便携式残氧仪（Dansensor公司）；GC-14气相色谱仪（日本Shimatzu公司）；PAL-1型迷你数显折射计（日本ATAGO）；TA. XT.Plus质构仪（英国SMS公司）；UV-2550紫外分光光度计（日本Shimazhu公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 试验处理

将采收的桃子立刻运至实验室，挑选无机械损伤、成熟度一致、无病虫害的桃子，分4组，其中2组用100 μL/L O3处理2 h，处理后将其中1组和第3组一起用浓度0.5 μ L/L 1-MCP常温处理10 h，最后1组设置为对照组（CK）。4组桃子均处理好后分装于衬有PE 20 μm保鲜膜的周转筐内，分装后的桃子分摆放在温度20±0.5 ℃的层析冷柜中，预冷12 h立即扎袋，进行桃子货架期贮藏。贮藏期间，分别于0，2，4，6，8 d对不同组的新鲜桃子进行相关指标检测与分析。

1.2.2 测定方法

腐烂指数依据郑小林等[12]报道的方法进行测定。根据桃子表面霉变及腐烂程度共计5级，其中：0级，无生霉及腐败；1级，生霉及腐烂面积≤1/4；2级，1/4＜生霉及腐烂面积≤1/2；3级，1/2＜生霉及腐烂面积≤3/4；4级，3/4＜生霉及腐烂面积≤1。按照式（1）计算腐烂指数。

腐蚀指数=∑（腐烂级别×该级别果数）/（腐烂最高级别×总果数）×100% （1）

呼吸强度采用静置法[13]进行测定。乙烯生成速率依据张鹏等[14]报道的方法测定。可溶性固形物含量采用迷你数显折射仪来测定。硬度采用质构仪（P/2探头）对桃子测定，穿刺深度10 mm，测前速度2 mm/s，测中速度1 mm/s，测后速度2 mm/s。果实中过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）及脂氧合酶（LOX）均采用曹建康等[15]报道方法进行测定。

1.3 数据处理

数据采用Origin Pro 2017软件进行统计分析，采用SPSS 19.0软件的Duncan氏新复极差法进行数据差异显著性分析（p＜0.05为差异显著，p＞0.05为差异不显著）。

2 结果与分析

2.1 桃子腐烂指数变化

图1表明，在货架期2 d内，不同组的桃子腐烂指数无显著差异（p＞0.05），从货架期2 d开始，CK组的桃子腐烂指数开始快速上升，货架期4 d时，CK组的果实腐烂指数显著高于其他处理组（p＜0.05）。货架期6 d时，不同组的腐烂指数大小关系为CK组＞O3组＞1-MCP组＞O3+1-MCP组。货架期8 d时，CK组、O3组、1-MCP组、O3+1-MCP组的果实腐烂指数分别为37.5%，23.53%，18.75%和14.29%。因此，单独使用O3或1-MCP处理均可抑制果实腐烂指数的上升，O3+1-MCP联用作用效果更好。

2.2 桃子呼吸强度变化

呼吸强度与果实呼吸代谢衰老状况密切相关，因此它是能够判断果实贮藏效果的重要指标[16]。图2表明，刚刚经过处理的桃子呼吸强度均小于CK组，货架期4 d时，CK组桃子的呼吸强度达到呼吸高峰。货架期6 d时，O3组、1-MCP组和O3+1-MCP组均达到呼吸高峰，并且1-MCP组和O3+1-MCP组的呼吸强度均低于CK组，但O3组高于CK组。货架期8 d时，O3组、1-MCP组、O3+1-MCP组桃子的呼吸强度分别比CK组低10.27%，21.44%和24.34%，并且CK组均高于1-MCP和O3+1-MCP组（p＜0.05），但与O3组无显著差异（p＞0.05）。由此可见，O3和1-MCP处理均能够推迟桃子呼吸高峰的出现，其中1-MCP组和O3+1-MCP组降低桃子呼吸强度的作用效果均优于O3组。

图1 不同处理组桃腐烂指数变化

图2 不同处理组桃呼吸强度变化

2.3 桃子乙烯生成速率变化

乙烯是调控果蔬成熟与衰老的关键因子，也能够影响果实的呼吸强度[16]。图3表明，刚处理的桃子乙烯生成速率无显著差异（p＞0.05）。在货架期2～4 d，CK组、O3组桃子的乙烯生成速率显著高于1-MCP组和O3+1-MCP组（p＜0.05）。货架期6 d时，不同组桃子的乙烯生成速率大小关系为CK组＞O3组＞1-MCP组＞O3+1-MCP组。货架期8 d时，CK组、O3组、1-MCP组、O3+1-MCP组桃子的乙烯生成速率分别为2.89，2.58，2.43和2.21 μL/（kg·h），并且处理组桃子的乙烯生成速率与CK组均有显著差异（p＜0.05）。因此，处理组均能够不同程度降低桃子的乙烯生成速率，其中O3+1-MCP组均优于1-MCP组和O3组。

2.4 桃子可溶性固形物含量变化

图4表明，在货架期0～2 d，不同组桃子的可溶性固形物含量无显著差异（p＞0.05）。在货架期6 d时，1-MCP组和O3+1-MCP组桃子的可溶性固形物含量均高于CK组，但O3组低于CK组。在货架期8 d时，CK组、O3组、1-MCP组、O3+1-MCP组的果实可溶性固形物含量分别为13.21%，13.35%，13.42%和13.97%，并且O3+1-MCP组与其他组比较均有显著差异（p＜0.05）。因此，O3+1-MCP联用能够更好地推迟桃子的可溶性固形物含量下降。

图3 不同处理组桃乙烯生成速率变化

图4 不同处理组桃可溶固形物含量变化

2.5 桃子硬度变化

图5表明，桃子硬度在整个货架期呈现下降趋势。在货架期2～8 d，CK组桃子的硬度均低于其他处理。货架期4 d时，不同组桃子的硬度大小关系为O3+1-MCP组＞1-MCP组＞O3组＞CK组。货架期8 d时，CK组、O3组、1-MCP组、O3+1-MCP组桃子的硬度分别为711.78，823.7，847.12和902.79 g，并且不同处理组与CK组比较均有显著差异（p＜0.05）。在货架期4～8 d，O3+1-MCP组桃子的硬度均高于其他组。因此，不同处理均能够抑制桃子硬度的下降，其中O3联合1-MCP使用效果最好。

2.6 桃子过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性变化

过氧化氢酶（CAT）可以通过维持体内氧代谢平衡来延缓果实的成熟与衰老[17]；抗坏血酸过氧化物酶（APX）能够维持果实体内抗坏血酸的平衡，从而直接清除果实体内的活性氧[18]。图6（A）表明，桃子过氧化氢酶（CAT）在整个货架期呈现先上升后下降趋势。刚经过不同处理桃子的过氧化氢酶活性无显著差异。货架期4 d时，不同组桃子的过氧化氢酶活性大小关系为O3组＞O3+1-MCP组＞1-MCP组＞CK组。从货架期4 d开始，CK组及O3组开始呈现下降的趋势。在货架期6～8 d，不同组桃子的过氧化氢酶活性大小关系为O3+1-MCP组＞1-MCP组＞O3组＞CK组。货架期8 d时，O3+1-MCP组和1-MCP组处理桃子的过氧化氢酶活性均显著高于其他处理（p＜0.05）。图6（B）表明，在货架期2～8 d，O3+1-MCP组及1-MCP组桃子的抗坏血酸过氧化物酶活性均高于其他两处理，并且O3+1-MCP组与-MCP组均无显著差异。货架期8 d时，1-MCP组、O3+1-MCP组桃子的抗坏血酸过氧化物酶活性分别比CK组高1.7和2.74 U/g，而O3组比CK组低0.76 U/g。由此可见，O3+1-MCP组和1-MCP组均能更好地抑制过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性，其中O3+1-MCP组优于1-MCP组。

图5 不同处理组桃硬度变化

图6 不同的处理组桃CAT活性（A）和APX活性（B）变化

2.7 桃子过氧化物酶（POD）和脂氧合酶（LOX）活性变化

过氧化物酶（POD）也参与果实活性氧的清除过程，可以抑制过量活性氧对果实细胞的伤害[19]；脂氧合酶（LOX）是催化果实细胞膜脂肪酸氧化反应，从而加速果实衰老进程的酶[20]。图7（A）表明，桃子过氧化物酶活性在整个货架期间呈现先上升后下降趋势。CK组桃子的过氧化物酶活性在货架期2 d达到峰值，而处理组桃子的过氧化物酶活性在货架期4 d达到峰值。货架期6 d时，不同组桃子的过氧化物酶活性大小关系为O3+1-MCP组＞1-MCP组＞O3组＞CK组。货架期8 d时，O3+1-MCP组和1-MCP组桃子的过氧化物酶活性分别比CK组高4.23%和15.49%，而O3组桃子的抗坏血酸过氧化物酶活性比CK组低5.63%。图7（B）表明，在货架期0～2 d，不同组的脂氧合酶活性均无显著差异（p＜0.05）。在货架期4～8 d，CK组桃子的脂氧合酶活性均高于其他处理组。货架期8 d时，CK组、O3组、1-MCP组、O3+1-MCP组桃子的脂氧合酶活性分别为5.4，5.175，3.525和2.575 U/g。由此可见，O3结合1-MCP的处理能够更好地保持桃子过氧化物酶活性和脂氧合酶活性。

图7 不同处理组桃POD活性（A）和LOX活性（B）变化

3 结论

通过比较不同处理对桃子货架期品质的作用效果，结果表明，O3组、1-MCP组和O3+1-MCP组均能够推迟桃子货架期的代谢水平，保持桃子果实较好地货架期品质，延缓桃子货架期的衰老进程。综合来看，O3+1-MCP组对桃子的货架期保鲜效果最好，能够显著降低桃子的腐烂指数，抑制桃子的呼吸强度及乙烯生成速率的上升，延缓桃子硬度和可溶性固形物含量的下降，更好地保持桃子CAT、APX、POD和LOX的活性，并且货架期8 d时，O3+1-MCP处理桃子的腐烂指数仅14.29%。因此，采后用臭氧结合1-MCP来处理桃子为宜，能够有效保证桃子的商品价值，延长桃子的销售时间。