1-MCP处理对软枣猕猴桃的保鲜效果

李 欢，薛 洁，王香兰，饶景萍，祝庆刚，范晋铭

(1.西北农林科技大学 园艺学院，陕西 杨凌 712100；2.四川省益诺仕农业科技有限公司，四川 雅安 625000)

软枣猕猴桃(Actinidiaarguta(Sieb.&Zucc) Planch.ex Miq.)属于猕猴桃科猕猴桃属，又名软枣子，奇异莓[1]。果形小巧，味道酸甜可口，热量低，表面光滑无毛、清洗即食[2]。果实富含Vc、酚类物质和多种矿物质元素，具有较高的抗氧化能力和药用价值，是一种健康的新型水果[3]。由于其拥有诸多的优点，市场售价较高，近年来栽培面积和产量迅速上升[4]。但软枣猕猴桃是典型的呼吸跃变型果实，且果实表面无绒毛覆盖，采后生理代谢旺盛，存在软化速度快、褐变、皱缩、腐烂等问题，严重制约产业的发展[5]。

目前，国内外软枣猕猴桃采后贮藏的报道主要围绕采收期[6～7]、贮藏温度[8～9]、气调贮藏[5,10]及甲壳素[11]、水杨酸[12]、草酸[12]、氯化钙[12]、1-MCP[12～15]处理等方面的研究。1-甲基环丙烯(1-methyleyclopropene，1-MCP)是一种有效的乙烯受体抑制剂[16]，具有稳定性好、操作简单、无毒高效等优点。适宜浓度1-MCP处理能显著提高多种水果的耐贮性，包括香蕉[17]、苹果[18]、梨[19]等，但不适宜浓度的1-MCP处理会导致贮藏过程中果实的生理失调，如：降低口感[20～21]、果肉出现絮状干化或木质化现象[22]、更加容易遭受冷害[23～24]等问题。本研究采用不同浓度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L)1-MCP处理软枣猕猴桃，通过测定其营养成分及生理生化等指标的变化来确定最佳1-MCP处理浓度，以期为软枣猕猴桃的贮藏保鲜提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料 ‘绿迷一号’ 采自四川省雅安市雨城区中里镇龙泉村的益诺仕农业科技有限公司一管理良好的软枣猕猴桃基地。于2019年8月5日(可溶性固形物介于6.5%～7.5%)采收。采收后运至西北农林科技大学园艺学院采后实验室，挑选大小均匀、无病虫害及机械损伤、成熟度相对一致的果实，20 ℃预冷12 h。

1.2 试验处理

将果实分为6组，均放置于60L的法兰桶内，其中空气密闭处理12 h为对照，共3个重复，每个重复1 000个果。另外五组进行1-MCP处理，处理浓度分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L，室温下(25 ℃)密闭12 h，开盖后通风2 h，每处理三个生物学重复，每重复约1 000个果。处理结束后，将果实转移至冷库贮藏，贮藏条件为2±0.5℃，RH 90%～95%。

入贮后从每重复中随机取30个果，固定用于呼吸速率和乙烯释放速率的测定；入库当天每重复取6个果测定果实硬度、可溶性固形物、细胞膜透性，每重复另取6个果取果肉部分冻样于-80℃下保存，用于相关生理指标的测定。每重复再取30个果，移至室温，放置3 d模拟货架期，统计冷害指数和冷害率、褐变率及褐变指数，之后每5天取样一次，直至果实硬度降至2N，停止取样。每处理固定100个果出库时统计失重率和腐烂率，出库后进行货架期品质的测定，当硬度降至最佳可食硬度0.7 N时，结束货架期。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 品质指标 硬度用GY-4型硬度计(绿博公司，杭州)测定(探头直径3.42 mm，测定深度10 mm)；可溶性固形物用PAL-1型手持式糖度计(Atago公司，日本)测定；维生素C含量的测定参照李军等[25]的钼蓝比色法；呼吸强度和乙烯释放量参照董晓庆等[26]的方法，分别使用EL-7100型红外线CO2分析仪(Telaire公司，美国)测定和岛津GC-14A型气相色谱仪(Thermo Scientific公司，美国)测定；相对膜透性参照姚丹等[27]的方法，使用DDS-320电导率仪(康仪公司，上海)测定；丙二醛(MDA)含量参照曹建康等[28]的方法；淀粉酶活性的测定参照Bonghi等[29]的方法，淀粉含量的测定参照曹建康等[28]的方法；质量损失率和腐烂率参照胡苗[30]的方法测定。每个值三个重复。

1.3.2 冷害指标 冷害指数和冷害率的测定均参照马秋诗等[31]的方法。冷害程度分为5级：0级(无冷害)；1级(0<冷害发生面积≤25%)；2级(25%<冷害发生面积≤50%)；3级(50%<冷害发生面积≤75%)；4级(75%<冷害发生面积)。按公式(1)、(2)计算冷害率和冷害指数：

(1)冷害率/%=冷害果实数/统计总果实数量×100

(2)冷害指数=∑ (冷害级数 × 冷害果实数) / (4×统计总果实数量) ×100

褐变指数和褐变率的测定参照穆晶晶等[32]的方法。褐变程度分为5级：0级(无褐变)；1级(0<褐变发生面积≤20%)；2级(20%<褐变发生面积≤35%)；3级(35%<褐变发生面积≤50%)；4级(50%<褐变发生面积)。按公式(3)、(4)计算褐变率和褐变指数：

(3) 褐变率/%=冷害果实数/统计总果实数量×100

(4) 褐变指数=∑ (各级数×该级个数) / (4×总果数) ×100

1.4 数据处理

采用Excel 2016进行数据处理，结果以平均值±标准误表示。用Sigma Plot14.0制图，用SPSS 20.0的单因素方差分析进行显著性比较，检验的显著性概率临界值为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’质地的影响

2.1.1 硬度变化 果肉硬度是衡量果实品质的重要指标之一。由图1可知，果实硬度降至2N结束冷藏时，对照、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 μL/L处理果的冷藏时间分别为25 d、35 d、45 d、45 d、50 d和50 d，处理分别比对照冷藏时间延长了10 d、20 d、20 d、25 d和25 d，整个贮藏期处理果硬度均显著高于对照果(P<0.05)。其中，0.8μL/L处理果的硬度均显著高于其它处理组，由此可见，1-MCP处理显著延缓软枣猕猴桃软化速率，延长贮藏时间，其中以0.8 μL/L处理最为明显。

图1 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’硬度的影响

2.1.2 呼吸速率和乙烯释放速率的变化 软枣猕猴桃为呼吸跃变型果实，呼吸作用反映果实代谢的强度。由图2-A可知，‘绿迷一号’入贮后果实呼吸速率逐渐上升，对照果和0.2 μL/L处理同时在第10d达到呼吸高峰，但0.2 μL/L处理呼吸高峰显著低于对照，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L处理分别推迟呼吸高峰10 d、10 d、15 d、15 d出现。其中0.8 μL/L处理呼吸高峰显著低于其它处理，经过呼吸高峰后，各处理果实呼吸速率均呈现下降趋势，后期一直维持在较低水平。与对照相比，除0.2 μL/L处理外，其它各处理均不同程度推迟了果实呼吸高峰出现的时间和强度，其中0.8 μL/L处理果呼吸速率最低。

乙烯是果实采后最重要的催熟激素。各处理果在贮藏期间乙烯释放速率均呈现先上升下降的趋势(图2-B)，各处理组果实的乙烯释放速率峰值均低于对照组果实，乙烯高峰分别比对照推迟0 d、10 d、10 d、15 d、15 d出现，其中0.8 μL/L1-MCP处理乙烯释放速率峰值最低。

图2 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’呼吸速率(A)和乙烯释放速率(B)的影响

2.1.3 淀粉含量和淀粉酶活性的变化 猕猴桃采后淀粉在淀粉酶的作用下转化成可溶性糖，淀粉含量随贮藏期的延长而逐渐下降。如图3-A所示，与对照果相比各处理均能显著减慢淀粉含量的下降速度(P<0.05)，到贮藏25 d，各处理淀粉含量分别为1.51%、3.07%、3.71%、5.34%、4.62%，均显著高于对照，其中0.8、1.0 μL/L处理保持淀粉含量效果最好。‘绿迷一号’淀粉酶活性呈先上升后下降的趋势(图3-B)，对照和0.2 μL/L处理果在10 d出现淀粉酶高峰，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L处理果的酶活高峰相比对照分别推迟了10 d、10 d、15 d、15 d出现，且与对照相比，各处理均显著降低了淀粉酶活性，其中0.8 μL/L处理淀粉酶活高峰显著低于其它各处理组。说明1-MCP处理有效抑制了果实淀粉酶活性的升高，降低了淀粉的降解速度其中0.8 μL/L处理效果最好。

图3 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’淀粉含量(A)和淀粉酶活性(B)的影响

2.1.4 失重率和腐烂率的变化 如图4-A所示，贮藏结束时，各处理失重率均显著低于对照，其中0.8 μL/L和1.0 μL/L处理失重率最低。贮藏结束时腐烂率如图4-B所示，对照与处理腐烂率分别为10.3%、6.3%、5.0%、4.3%、2.7%、4.3%，对照的腐烂率显著高于各处理组， 0.8 μL/L处理腐烂率显著低于其他处理，说明1-MCP处理利于降低‘绿迷一号’的失重率和腐烂率，且0.8 μL/L处理效果最佳。

图4 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’失重率(A)和腐烂率(B)的影响

2.2 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’风味的影响

2.2.1 可溶性固形物的变化 冷藏期间，果实的可溶性固形物呈现上升趋势(图5-A)，在贮藏前期，可溶性固形物快速上升，到后期变化趋势缓慢直至稳定。处理组较对照组上升速度缓慢，贮藏前期0.8 μL/L1-MCP处理组可溶性固形物含量始终较低，贮藏后期处理组无显著性差异，说明1-MCP处理可以延缓贮藏期软枣猕猴桃果实可溶性固形物的上升，且不同处理均能使其正常后熟，0.8 μL/L1-MCP抑制效果最明显。

图5 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’可溶性固形物的影响

2.2.2 维生素C含量的变化 猕猴桃维生素C含量较高，是衡量其营养价值与衰老程度的一个重要指标。如图6所示，‘绿迷一号’采收时维生素C含量达127 mg/100g，贮藏期间逐步下降，对照果和0.2 μL/L处理果下降速度较快，第10d后显著低于其他处理组，对照果25d出库时，比各处理分别低22%、28%、39%、52%、47%，同期0.8μL/L处理果的维生素C含量显著高于其他处理，1-MCP处理有效的维持了果实维生素C含量，提高了贮藏品质，且0.8 μL/L处理效果最佳。

图6 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’维生素C含量的影响

2.3 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’冷害的影响

2.3.1 相对电导率和丙二醛含量的变化 细胞相对电导率可反映果实贮藏期间细胞膜的完整性，反映细胞膜损伤程度。由图7-A可知，贮藏第10 d后，对照组的相对电导率迅速上升，而1-MCP处理组增速较缓慢，且始终显著低于对照。当对照果贮藏结束时(第25 d)1-MCP处理组的相对电导率较对照低18.5%、30.7%、27.7%、38.5%、33.8%。丙二醛含量可直观反映膜损伤程度的大小。如图7-B所示，当对照果贮藏结束时(第25 d)，1-MCP处理组的丙二醛含量对照低25.3%、41.8%、44.1%、56.2%、54.9%，其中0.8 μL/L处理在贮藏中后期丙二醛含量显著低于其他处理组(P<0.05)。说明1-MCP处理能有效抑制‘绿迷一号’相对电导率和丙二醛含量的上升，对延长其贮藏期发挥了积极作用。

图7 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’相对电导率(A)和丙二醛含量(B)的影响

2.3.2 冷害的变化 猕猴桃果实是一种冷敏性果实，在低温条件下贮藏易发生冷害，低温贮藏的果实在20℃放置3 d后，冷害症状逐渐显现。‘绿迷一号’的冷害症状主要表现为果实表面呈现水渍状和褐化以及凹陷的黑色小点。对照果冷藏20 d并在20 ℃放置3 d后，果面有明显的水渍斑块和褐变显现。0.2 μL/L在冷藏25d后出现冷害症状，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L处理均在35 d后出现冷害，各处理与对照相比水渍化斑块和褐化面积都有明显的变小。

由图8可知，贮藏末期时，对照的冷害率和冷害指数显著高于1-MCP处理组。在整个贮藏过程中，0.8μL/L处理冷害率和冷害指数一直保持在较低水平，显著低于其它处理组。出库时冷害率比对照组降低61.10%，冷害指数比对照降低了61.54%，果实表面只出现轻微的水渍斑块和凹陷的黑色小点。说明1-MCP处理可有效抑制‘绿迷一号’果实冷害的发生，其中0.8μL/L处理效果最好。

图8 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’冷害率(A)和冷害指数(B)的影响

图9可知，各处理在贮藏后期出现褐化现象，对照果在贮藏20d后果面出现褐化，0.2 0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L各处理与对照相比，出现褐变的时间推迟、褐变率、褐变指数显著降低。出库时0.8 μL/L处理褐变率最低，比对照的褐变率降低了62.48%，褐变指数降低了58.3%，有效的抑制了‘绿迷一号’褐化的发生。

图9 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’褐变率(A)和褐变指数(B)的影响

2.4 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’货架期的影响

出库后常温25 ℃放置，当硬度达到最佳可食硬度0.7 N时结束货架期。‘绿迷一号’货架期品质指标如表2所示，从货架期长短、果实风味(可溶性固形物、可滴定酸)、腐烂率、维生素C含量综合评定货架期品质，发现0.6、 0.8、1.0 μL/L1-MCP可以有效的延长货架期，降低腐烂率。0.8 μL/L处理比其它处理保持了更好的货架期品质。

表1 不同浓度1-MCP处理对‘绿迷一号’果实货架期品质的影响

3 讨论与结论

果实硬度可直接直观反映出果实的成熟衰老软化进程，通常作为贮藏保鲜效果的重要参考指标。软枣猕猴桃属于跃变型果实，具有明显的呼吸强度高峰，本实验表明各处理果实在呼吸高峰前后，硬度降低最快，不同浓度1-MCP处理均能降低果实的呼吸高峰和乙烯释放高峰和推迟峰值出现的时间，这与马婷等研究相同[33]，与谢天娇等研究不同[34]，可能与果实采后的入贮时间及品种不同有关。猕猴桃果实的淀粉含量与硬度之间有直接关系，当果实达到生理成熟以后，淀粉开始降解，硬度下降，本试验硬度下降最快时间和淀粉酶活性高峰出现相同，与王贵禧等研究相同[35]，硬度的保持致使1-MCP处理果的失重率和腐烂率较对照显著降低，此外，本试验发现1-MCP浓度过高加剧了果实腐烂，与马婷等研究相同[35]。本试验中，1-MCP处理果比对照最长延长了25d的贮藏期，说明1-MCP处理可有效延缓软枣猕猴桃软化速度，保持其较好的质地，这与曾邹林等对软枣猕猴桃的研究结果相似[36]。各处理可溶性固形物含量随硬度的下降呈现先逐渐升高后略有下降(贮藏后期)的趋势，与对照相比，1-MCP处理组软枣猕猴桃均能正常后熟，风味正常，且均能有效保持果实维生素C含量的降解，与Sooyeon Lim 等研究结果相同[37]，说明1-MCP处理能较好的保持软枣猕猴桃的风味和营养价值。软枣猕猴桃贮藏后期果实易发生冷害，具体表现为果面出现水渍状及褐化，导致其贮性和色泽降低，严重影响果实品质[38]，有关软枣猕猴桃桃冷害的研究较少，本试验较系统的研究了软枣猕猴桃的冷害的现象，结果表明，不同浓度1-MCP处理均能有效降低果实冷害，可能是1-MCP通过抑制乙烯与受体结合，降低了呼吸跃变对抗氧化系统的影响，从而降低了相对电导率和丙二醛含量，减轻了软枣猕猴桃果实贮藏期间细胞膜的伤害，保持了细胞膜的完整性。1-MCP处理组通过抑制果实的呼吸作用，从而减少了有机物的消耗，有效延长了货架期时间，减少货架期腐烂率。

软枣猕猴桃采后常温放置极易软化，部分品种对低温敏感，冷藏容易发生冷害。大量研究表明，1-MCP通过阻碍乙烯与其结合位点相结合，影响乙烯信号传递和表达，适宜浓度的1-MCP处理能有效延缓果实的衰老与腐烂，降低冷害率，延长果实的货架期，提高商品价值[33,39]，不适宜的1-MCP处理会会影响猕猴桃后熟口感，加重冷害，甚至造成果实出现烂而不软的“僵尸果”现象，这也是目前市场上消费者对猕猴桃评价的普遍现象[40]。

本试验中5个不同浓度1-MCP均能使果实正常后熟，与对照相比均显著延长了贮藏期。0.2 μL/L处理在软化速度、货架期品质、降低冷害方面效果均劣于其它处理组。0.4 μL/L和0.6 μL/L处理在贮藏时间、硬度、SSC 值、Vc含量、冷害率方面的变化较接近，0.8 μL/L和1.0 μL/L在延缓软化速度、呼吸强度、乙烯释放速率、硬度等方面表现上较相似，但1.0μL/L处理在降低冷害、腐烂率、货架期品质等方面不及0.8 μL/L处理。说明对于‘绿迷一号’软枣猕猴桃0.2、0.4和0.6 μL/L处理浓度太低，而1.0 μL/L处理浓度太高，0.8 μL/L处理较适宜。此外，1-MCP在应用时呈现多样性，不同果实不同品种之间表现均有差异，应根据不同品种筛选具体的标准使用浓度，并从分子、基因水平研究其作用机理，以便更科学的应用在实践中。

以上研究表明，1-MCP能有效控制软枣猕猴桃果实后熟衰老的进程，延长软枣猕猴桃果实贮藏保鲜期，可应用于软枣猕猴桃果实采后贮藏保鲜上，其中0.8 μL/L处理‘绿迷一号’效果最佳。