1-MCP发气剂对苹果保鲜效果的研究

张建业，姚向峰，杜庆志，刘翔，乔治华，姜兴印

(山东农业大学植物保护学院，山东泰安 271018)

乙烯作为植物体内的一种天然植物激素，对呼吸跃变型果实的成熟影响密切，微量的内源乙烯即可引发果实的成熟反应[1]。苹果作为呼吸跃变型果实，采后由于内源乙烯催熟及呼吸作用等因素的作用，很容易造成果实衰老，贮藏品质下降[2]，使水分和营养物质流失、硬度降低，口味变淡，贮存期缩短。抑制果实中乙烯的产生，减缓果实品质降低速度、保持果实品质[3],延长贮藏期具有重要意义。

植物生长调节剂1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)是环丙烯类化合物，化学结构相对简单，性质稳定且无毒[4]。可与乙烯受体发生不可逆的结合，阻断乙烯与乙烯受体的正常结合，在水果[5-10]的贮藏保鲜方面，能有效减缓产品的衰老，保持贮存期品质，是一种在商品化生产中操作简便、廉价高效的保鲜剂；还可以促进作物的生长、提高产量与品质，提高作物对不良环境的抗逆性等。

1-MCP对跃变型苹果的呼吸作用和乙烯的合成的影响比较明显，被广泛应用到苹果采后贮藏保鲜中。笔者采用不同浓度的1-MCP发气剂熏蒸处理采后的红富士苹果，探究保鲜的效果，筛选合适的应用浓度，为苹果保鲜及该药剂的登记及示范推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

12% 1-MCP发气剂，东部福阿母韩农(黑龙江)化工有限公司；3.3% 1-MCP粉剂(聪明鲜)，山东奥维特生物科技有限公司。

红富士苹果，采自泰安肥城市大龙港石村2007年栽植的果园。

1.2 试验设计与方法

试验于2017年11月7日在山东农业大学农药楼实验室内进行。按照药剂生产者推荐的使用方案，试验设5个处理：12% 1-MCP发气剂设3个有效成分量处理，分别是处理A，0.5 mg/m3、处理B，1.0 mg/m3、处理C，2.0 mg/m3，以3.3% 1-MCP粉剂(聪明鲜)有效成分量处理D，1.0 mg/m3为对照，设空白对照E(不施用任何药物)。

选取大小一致、表面光滑没有创伤的苹果，每个处理40个苹果，重复4次，计160个苹果。将每个处理的果实装入密封的熏蒸袋中，每处理1袋，置于纸质包装箱中，编号。准确称取各处理所需的药剂，按1∶16的比例加人约40 ℃温水，装入密封小瓶充分摇匀，放入熏蒸袋后打开瓶盖，密封熏蒸袋进行熏蒸处理，空白对照放入与上述溶液等体积的清水。熏蒸24 h后取出药剂，袋仍密封起来，常温室内贮藏。

在药剂处理7 d时测定果实乙烯含量，采用气相色谱法[11](气相色谱仪山东鲁创分析仪器有限公司)。具体步骤为提取：将样品放入搅拌机中搅碎，取5 g入50 mL离心管中，加入纯水10 mL、二氯甲烷20 mL，2500 rpm振荡5 min；加入NaCl 3 g、无水MgSO42 g，2500 rpm震荡5 min，4000 rpm离心3 min。净化：取上清液1.5 mL转入2 mL净化管(MWCNT 5 mg、PSA 30 mg、C18 20 mg、无水MgSO4150 mg)中，2500 rpm振荡5 min，12000 rpm离心3 min，上清液过0.22 μm有机滤膜，然后将0.5 mL提取物放入LC小瓶中进行GC-MS分析。

施药10、20、30 d时分别测定果实硬度、用GY3硬度计(东莞市迈科仪器设备有限公司)；测定可溶性固形物含量，用折光仪(美国鲁道夫公司)。分别从每个处理的每一重复中随机抽取10个苹果进行测定，同时观察果皮的颜色变化，品尝果实的口感。

失重率(%)=(贮藏前重量-贮藏后重量)/贮藏前重量×100；

乙烯抑制率(%)=(对照乙烯的浓度-处理乙烯的浓度)/对照的乙烯浓度×100；

硬度降低率(%)=(施药前硬度-药后30 d硬度)/施药前硬度×100；

可溶性固形物含量降低率(%)=(施药前含量-药后30 d含量)/施药前含量×100。

1.3 数据处理

采用Excel求数据平均值，SPSS(20.0)软件处理系统进行数据处理，邓肯氏新复极差(DMRT)法进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 1-MCP发气剂对苹果果实乙烯产生量的影响

由图1可知，在药剂处理苹果果实7 d时，处理A、B、C的峰值远低于对照药剂处理D的及空白对照E的峰值。

图1 单位时间内不同1-MCP处理苹果的乙烯释放情况

表1中，处理A、B、C的乙烯浓度分别为0.00218、0.00187、0.00202 μL/mL，均显著低于对照D的乙烯浓度0.00500 μL/mL，也显著低于空白对照E的乙烯浓度0.09568 μL/mL。说明各处理乙烯产生量明显受到抑制。12% 1-MCP发气剂3个有效成分量处理果实的乙烯产生量无显著差异，显著低于3.3% 1-MCP粉剂处理果实乙烯的产生量，所有药剂处理果实的乙烯产生量均显著低于空白对照果实乙烯的产生量。乙烯产生量的减少可明显阻止苹果果实的成熟老化，延长保鲜期。

表1 药后7 d苹果各处理的乙烯产生量浓度比较

2.2 1-MCP发气剂对苹果果实硬度的影响

苹果硬度是评价品质的重要指标之一。由表2知，药剂处理前，各处理间果实的硬度均无显著差异。在贮藏30 d内，所有试验处理的硬度均逐渐下降，贮藏至30 d时，所有试验处理间的果实硬度呈显著差异状态。药剂处理A、B、C的果实硬度均显著高于药剂处理D的，以12% 1-MCP发气剂处理C的果实硬度最高(4.89kg/cm2)。所有药剂处理的果实硬度都显著高于空白对照E的。所以药剂处理的果实贮藏期间，硬度降低率比不处理果的小。12% 1-MCP发气剂处理的果实硬度降低率小于3.3% 1-MCP粉剂处理的。

表2 1-MCP发气剂对苹果果实硬度的影响

2.3 1-MCP发气剂对苹果果实可溶性固形物含量的影响

苹果果实的呼吸作用，会不断地分解消耗果实的营养物质，使重量减少，品质降低。表3表明，药剂处理药前，各处理间果实的可溶性固形物含量均无显著差异。在贮存30 d内，各处理果实的可溶性固形物含量逐渐下降。贮藏至30 d时，所有试验处理间的可溶性固形物含量均呈显著差异状态，变化趋势同果实硬度。药剂处理A、B、C的果实可溶性固形物含量均显著高于药剂处理D的，以12%1-MCP发气剂处理C的最高(7.78%)。所有药剂处理的都显著高于空白对照E的。所以药剂处理的苹果果实贮藏期间，可溶性固形物含量的降低率比不处理果的小。12% 1-MCP发气剂处理果实的可溶性固形物含量降低率小于3.3% 1-MCP粉剂处理果实的可溶性固形物含量的降低率。

表3 1-MCP发气剂对苹果果实可溶性固形物含量的影响

2.4 1-MCP发气剂对苹果果实失重率的影响

水分是维持苹果品质的重要因素之一，失水后的苹果会萎蔫，果皮褶皱，重量减少，口感及商品价值降低。表4表明，苹果贮藏过程中，所有试验处理果实的重量逐渐减少，失重率逐渐增大。

贮藏至30 d时，果实失重率以处理B、C、D为低(10.93%、7.31%，10.62%)，显著低于其他处理。说明常温贮存条件下，药剂处理后失重率显著减缓，以12% 1-MCP发气剂处理2.0 mg/m3的保持果实水分效果好。处理C 2.0 mg/m3的最好。但12% 1-MCP发气剂与3.3% 1-MCP粉剂在同样有效成分量1.0 mg/m3处理果实，贮藏至10 d、20 d时，果实失重率前者(3.20%、7.58%)都显著小于后者(5.13%、8.68% )，贮藏至30 d时，前者(10.98%)却显著大于后者(10.62%)。

表4 1-MCP发气剂对苹果失重率的影响

3 小结与讨论

果实的贮藏保鲜处理方式种类繁多。1-MCP是一种无残留高效新型乙烯受体抑制剂，被广泛应用到苹果等呼吸跃变型果实的贮藏保鲜中。与对照药剂3.3% 1-MCP 粉剂有效成分量1.0 mg/m3处理苹果果实后贮藏相比，应用12% 1-MCP发气剂有效成分量0.5～2.0 mg/m3处理后，在苹果贮藏期间，可以有效降低果实乙烯的产生量，阻止果实硬度降低的速度，减缓可溶性固形物的含量的降低，减少失重率，比空白对照的果肉脆而多汁，有效延长贮藏期，且对苹果贮藏安全。

一般来说,1-MCP对呼吸跃变型果实的影响比呼吸非跃变型果实的影响明显[12]；不同成熟度的果实对1-MCP的敏感性不同，在果实成熟前即呼吸跃变之前施用才能显著抑制果实的成熟衰老[13]；作用的温度也会影响处理的效果，贮藏温度越低，1-MCP延缓果实成熟衰老的效果越好[14]；1-MCP处理效果与使用浓度也有关，在一定浓度范围内，浓度越高效果越显著，但不同果实对1-MCP的要求的浓度是不同的[15,16]。

如今，1-MCP在果实的贮藏保鲜中已经表现出了良好的商业和应用前景,未来需要结合考虑影响1-MCP处理效果的众多因素，在合适的条件下科学合理地应用，达到高效、低量、无毒、绿色的要求。