1-甲基环丙烯结合高氧处理对杏果贮藏品质的影响

张佳佳，周鹤，易薇，时蒙蒙，赵一平，魏世杰，王伟，李学文

(新疆农业大学 食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐，830052)

小白杏，属蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae)杏属(Prunus)[1]，口感酸甜且汁水饱满，果实中包含许多营养物质。新疆是我国较大的水果产地之一，其中杏子产量高达138.29万t，占比达到了新疆总水果量的三分之一[2]；由于新疆昼夜温差大，良好的气候造就了小白杏的食用价值。杏是呼吸跃变型果实，大量采收时多属高温季节，采后贮藏过程中果实易迅速后熟衰老，导致果实出现严重的腐烂[3]，使杏果无法长期贮藏从而导致杏果实产业化的降低。因此，如何控制杏果贮藏保鲜期间的品质成为杏贮运产业中亟需解决的问题。

目前，1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP)在许多国家果蔬贮藏领域中大量应用[4]。1-MCP通常通过熏蒸方式来延长果蔬的贮藏期，其通过自身抑制作用在果实内与乙烯受体结合，从而切断乙烯反馈效果来抑制呼吸作用，延缓在贮藏期间果实的组织代谢和衰老速率，FAN等[5]用1-MCP处理杏果实可较好地延长其贮藏时间，赵晓敏等[6]用1-MCP常温处理库尔勒香梨能够较好地控制其呼吸速率，寇文丽等[7-10]也发现1-MCP可以有效地推迟果实呼吸跃变时间，延缓其果实后熟，减轻了果实贮藏中品质劣变和腐烂程度。

高氧气调是利用充入大量的O2起到抑制果实呼吸和细菌繁殖的作用，不仅可以降低腐烂率，还在一定程度上避免了对杏果实的二次伤害，还降低果蔬在贮藏期间的腐烂率，效果优于传统气调[11]。此保鲜技术目前在树上干杏[12]、香蕉[13]、草莓[14]、金针菇[15]等果蔬保鲜贮藏中都有良好的效果。但1-MCP结合高氧气调的处理在鲜杏贮藏中较为少见，因此本实验以小白杏为材料，探究1-MCP结合高氧气调对小白杏在贮藏保鲜期间品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小白杏于2021年7月4日采自于新疆乌鲁木齐市轮台县，挑选无病虫害、无机械损伤、大小均一的果实，将挑选好的杏果实快速带回新疆农业大学研究室，贮藏于2 ℃冷库中备用。

氢氧化钠、领苯二甲酸氢钾、碳酸氢钠、草酸，天津市致远化学试剂有限公司；抗坏血酸，天津市北联精细化学品开发有限公司；2，6-二氯酚靛酚钠盐，上海源叶生物科技有限公司；以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

GY-4数显果实硬度计，艾普计量仪器有限公司；PAL-1手持折光仪，日本ATAGO株式会社；NH310高品质色差仪，深圳市三恩驰科技有限公司；DDS-307微机型电导率仪，杭州齐威仪器有限公司；VAISALA便携式CO2检测仪，深圳市君达仪器有限公司；F145-11电子天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；DZKW-S-6恒温水浴锅，北京市永光明医疗仪器有限公司；DL-I-15台式封闭电炉，天津市泰斯特仪器有限公司；SHZ-Ⅲ循环水式真空泵，上海贤德实验仪器有限公司；XY-98B浮标式氧气吸入器，江苏鱼跃医疗设备有限公司。

1.3 实验设计

对照(CK)：将采收回来大小均匀、色泽一致、无机械伤、无病虫害的杏果以3 kg为一组后放入20 L的广口玻璃罐中，用泵接上密封水瓶后连接在罐上的进气口处，出气口用水封的方式处理，以保证其相对湿度在85%～90%；再放置于0 ℃冷库中。

1-MCP处理：将杏果以3 kg为一组用1 μL/L 1-MCP熏蒸处理24 h后，参照对照作相同处理。

高氧气调(GY)：将杏果以3 kg为一组放入20 L的广口玻璃罐中，参照张文涛等[12]的杏高氧处理的最优气调参数范围，通过浮标式氧气吸入器向罐中通入含有80% O2和20% N2的混合气体，流通速率为1.25 mL/min，配气为40 V的气罐，放入0 ℃冷库中贮藏。

1-MCP+高氧气调(1-MCP+GY)：果实先用1-MCP熏蒸处理后，再进行高氧气调贮藏为保证气体通畅，采用泡沫网罩将杏果实包裹后放置于罐中，不仅保证气体的通畅，还可以防止果实之间相互挤压造成二次伤害。实验均做3个重复。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 硬度测定

参照张梦媛等[16]的方法，采用GY-4果实硬度计测定果实硬度，探头直径为8 mm，沿果实赤道部位选取等距离3个位置进行测定，随机取6个果实，取平均值，单位为N。

1.4.2 可溶性固形物含量(soluble solids content，SSC)测定

参照TAPPI等[17]的方法。随机选取5个杏果实，去核研磨匀浆，抽滤吸取上清液采用PAL-1数字式糖度计折光仪测定可溶性固形物含量，每个处理实验重复3次，取平均值，单位为%。

1.4.3 可滴定酸(titratable acid，TA)含量测定

参考曹建康等[18]的方法，采用酸碱滴定法测定，以苹果酸折算系数0.067进行计算，单位为%。

1.4.4 维生素C含量测定

利用2,6-二氯酚靛酚滴定法[18]测定维生素C含量，单位为mg/100g FW。

1.4.5 果实表面色度测定

采用NH310高品质色差仪对杏果实表面颜色(L*、a*、b*)测定。随机选取6个果实沿果实赤道每隔120°选取1点测定，每颗杏果取3点测定，取平均值。

1.4.6 果实呼吸强度测定

在杏果中随机选取15个果实，置于1个容积为5 L的广口玻璃瓶中，密封1 h后，采用VAISALA便携式CO2检测仪检测CO2浓度，并计算呼吸速率。

1.4.7 果实细胞膜透性测定

参照王学奎等[19]的方法测定。

1.4.8 商品率

参照周嘉佳等[20]的方法测定。

1.5 数据分析

在Excel中先将数据进行预处理，再使用SPSS 20.0软件对数据进行统计分析，并用邓肯氏多重检验分析差异显著性，所有数据均以平均值±标准差表示，采用Origin 9.1软件作图。

2 结果与分析

2.1 1-MCP和高氧气调对小白杏硬度的影响

硬度是评价果实贮藏品质的重要指标之一，由图1可知，随着贮藏时间的延长，各处理组杏果的硬度总体呈下降趋势。在整个贮藏期间，1-MCP处理组和GY处理组果实硬度均高于CK组，而1-MCP+GY处理组果实硬度始终处于较高水平，且与CK组对比差异显著(P<0.05)。在贮藏42 d时1-MCP、GY和1-MCP+GY处理组的果实硬度下降率分别为43.01%、36.35%和25.40%，分别都高于CK组20.69%、28.98%和39.41%(P<0.05)；由此说明3组处理都有延缓果实硬度下降的作用；但1-MCP+GY处理能更好地延缓杏果实硬度的下降，且优于单一处理贮藏保鲜。

图1 1-MCP和高氧处理对小白杏硬度的影响Fig.1 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on apricot fruit hardness

2.2 1-MCP和高氧气调对小白杏SSC的影响

SSC在杏果实贮藏期间是决定其果实风味变化的一个重要指标。由图2可知,各处理组杏果实SSC在此贮藏期间都呈现出先升后降的趋势，在贮藏21 d时各处理组达到了SSC的最高值，这是由于代谢过程果实内淀粉等大分子碳水化合物转化成糖、有机酸和其他可溶性物质所致[21]。1-MCP、GY和1-MCP+GY处理组的SSC升高幅度分别为12.21%、10.84%和16.34%，与CK组(8.07%)相比差异显著(P<0.05)。随着贮藏时间的延长，SSC受到果实细胞生理代谢的影响不断下降，1-MCP+GY处理组SSC始终高于其他3组处理，相比有显著差异(P<0.05)。由此说明1-MCP+GY处理有效地延缓了SSC的降低，在整个贮藏期间可以较好地保持杏果的营养品质。

图2 1-MCP和高氧处理对小白杏SSC的影响Fig.2 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on SSC of apricot fruit

2.3 1-MCP和高氧气调对小白杏TA含量的影响

TA在贮藏期间对杏果实风味的改变起到了一定的作用。由图3可知，各处理组在杏果实贮藏期间TA的含量在逐渐降低。1-MCP和GY处理组前期下降趋于一致，在21 d后分别出现些许的回升趋势，但在35～42 d时分别下降到33.60%和30.50%，与CK组对比差异不大。这也说明随着贮藏时间的延长，果实内部物质的不断消耗导致TA含量也在不断下降。而1-MCP+GY处理组的TA含量一直平缓下降，贮藏末期TA含量下降率也只达到了21.01%，均高于其他处理且有显著差异(P<0.05)。由此说明1-MCP+GY处理可有效延缓TA含量的下降。

2.4 1-MCP和高氧气调对小白杏维生素C含量的影响

维生素C在整个贮藏期间延缓了杏果的褐变及衰老速度。由图4可知,在贮藏期间各处理组杏果实维生素C的含量在0～7 d时处于上升趋势，出现这一现象的原因可能是杏果在贮藏前期有进一步成熟和营养转化的过程[22]。1-MCP和GY处理组维生素C含量在7 d时与CK组相比分别高出了7.40%和13.30%，而1-MCP+GY处理组维生素C含量又分别高于1-MCP和GY处理组6.40%和11.29%；14 d时1-MCP、GY和CK处理组维生素C含量开始急速下降，分别降到了10.82%、10.51%和9.84%，而1-MCP+GY处理组维生素C含量在35 d时才下降到了10.16%，下降趋势明显低于其他3组(P<0.05)。由此说明1-MCP+GY处理可有效抑制维生素C含量的降低，保持杏果在贮藏期间营养物质的损失。

图3 1-MCP和高氧处理对小白杏TA的影响Fig.3 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on TA in apricot fruit

图4 1-MCP和高氧处理对小白杏维生素C的影响Fig.4 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on vitamin C content of apricot fruit

2.5 1-MCP和高氧气调对小白杏色度的影响

色度反映杏果实在贮藏期间的成熟度和新鲜度，果蔬从采摘后就会经过一系列的变化，乙烯的释放和果实有氧呼吸的加剧导致其颜色出现褪绿变黄直至暗沉的现象。随着果实的衰老后熟，由图5-A可知杏果实在贮藏期间各处理组L*值(亮度)先增加后降低，初期0～14 d时果实表面光泽较浅；在14 d 时1-MCP、GY和1-MCP+GY处理组与CK组L*值相比，变化低于CK组(P<0.05)。在14～42 d时1-MCP、GY和1-MCP+GY处理组L*值分别开始出现不同程度的下降，CK组在14 d时就呈现急剧下降，说明各处理组果实色泽在不断加深变暗，果实成熟度也随之增加。a*值表示红绿色度，a*值为正代表红色，a*值越大表示颜色越红；b*值表示黄蓝色度，b*值为正代表黄色，b*值越大表示颜色越黄[20]。由图5-B可知,各处理组都是呈上升趋势，果实颜色在从绿色转变到红色，随着果实贮藏时间的延长，在42 d时1-MCP、GY和1-MCP+GY处理组的a*与CK组相比明显较低，差异显著(P<0.05)。由图5-C可知各处理b*值也呈现上升趋势，这是由于果实叶绿素逐步降解，类胡萝卜素逐步累积，表明果实颜色经历了从蓝色到黄色不断加深的过程，在42 d时1-MCP+GY处理组与其他3组处理相比始终处于较低状态(P<0.05)。由此说明，1-MCP+GY处理有保持果实色泽(绿色)的作用。

A-L*；B-a*；C-b*图5 1-MCP和高氧处理对小白杏色度的影响Fig.5 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on apricot fruit chroma

2.6 1-MCP和高氧气调对小白杏呼吸强度的影响

由于杏是呼吸跃变型果实，在贮藏期间可反映出其生理代谢的变化，果实呼吸强度的大小也可侧面反映出其营养物质的消耗情况。由图6可知，各处理组在贮藏期间呼吸强度呈现先上升后下降的趋势，在14 d时CK和GY组出现了呼吸高峰，但GY峰值比CK低22%且具有显著差异(P<0.05)，随后缓慢下降表现出典型的呼吸跃变型果实特性。1-MCP和1-MCP+GY处理组的呼吸高峰都向后推迟了14 d，并且都低于CK组，而1-MCP+GY较于1-MCP又低20%，出现这一现象的原因是由于1-MCP可以与乙烯受体结合，阻断乙烯生理作用的特性从而推迟呼吸高峰的出现，这与杜林笑等[23]用1-MCP处理库尔勒香梨出现类似结果。由此说明1-MCP处理对果实呼吸强度的抑制有显著效果，而1-MCP+GY处理同样可以延缓果实进入跃变的时间，还可以有效降低呼吸强度延缓其衰老进程，从而达到贮藏保鲜的效果。

图6 1-MCP和高氧处理对小白杏呼吸强度的影响Fig.6 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on respiration intensity of apricot fruit

2.7 1-MCP和高氧气调对小白杏细胞膜透性影响

细胞膜透性是反映果蔬软化程度的一个重要指标。由图7可知，各处理组在贮藏期间杏果实细胞膜透性处于不断上升的趋势，且与贮藏时间呈正相关；在整个贮藏中1-MCP、GY和1-MCP+GY处理组细胞膜透性始终都低于CK组，在贮藏7 d时CK组细胞膜透性就已经达到了32.89%，而1-MCP+GY在21 d时才达到30.11%(P<0.05)，说明1-MCP+GY处理在贮藏前期可以通过有效延缓细胞膜透性的增加、降低杏果实软化速率来起到贮藏保鲜的效果；到贮藏末期42 d时1-MCP、GY和1-MCP+GY 3组处理的膜透性无显著差异(P>0.05)，但都低于CK组(P<0.05)，说明3组处理都在一定程度上降低了细胞膜透性的增加。

图7 1-MCP和高氧处理对小白杏相对电导率的影响Fig.7 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on relative electrical conductivity of apricot fruit

2.8 1-MCP和高氧气调对小白杏商品率的影响

商品率是决定杏果实是否还有商品价值的一个直观表现，也是贮存和保存的最终含义[20]。由图8可知在贮藏期间杏果实的商品率在42 d后才处于下降趋势，在贮藏期间1-MCP和GY处理变化差距不大，与CK组比较高出了37%；而1-MCP+GY与CK组有显著差异(P<0.05)，在52 d时1-MCP+GY的商品率在91%高于对照(48%)47.25%；由此说明1-MCP+GY处理在杏果实贮藏期间能够较好地延缓杏果的腐烂起到保鲜的效果。

图8 1-MCP和高氧处理对小白杏商品率的影响Fig.8 Effects of 1-MCP and high oxygen treatment on commodity rate of apricot fruit

3 讨论与结论

杏是呼吸跃变型果实，杏果采摘后仍旧可以进行呼吸作用，会有相应的生理代谢过程并消耗其营养物质，呼吸的产生伴随着营养的流失以及水分的消耗对杏果实成熟度变化和衰老的进程起着重要作用[24]。1-MCP处理是通过与果实细胞膜上乙烯受体结合，阻止其发出信号从而延长果蔬成熟衰老的过程，延缓果实硬度、维生素C含量的下降，这与王文辉等[25]的研究结果一致。高氧处理是指氧气浓度达到21%～100%的高氧环境下对果蔬进行贮藏[26]，但不同的氧气浓度对于不同果蔬效果也有所不同；汤慧等[27]用40%的高氧处理能够有效地增强蜜橘果实的抗病能力，并在一定程度上维持了其贮藏品质；李伟丽等[28]通过80%的高氧处理有效地保持了鲜切雪莲果的维生素C含量，延缓了果实的褐变和衰老速率；而徐梦君等[29]用到了90%的高氧处理去核长枣能够更有效地抑制微生物的增长繁殖和果实的褐变速率；这说明高氧处理可以抑制呼吸地减弱，减缓果实营养物质的散失从而延缓了果实衰老的速率。本实验亦可表明，高浓度的O2可延缓杏贮藏期间果实的硬度、维生素C、SSC和TA含量的下降，还可以抑制果实腐烂、褐变，延缓果实商品率下降。

王瑞庆等[21]用1-MCP结合气调贮藏对赛买提杏冷藏的过程中发现能更好地延缓果实营养物质的下降(硬度、TA、维生素C)，并且更好地维持果实的色泽；张雪丹等[30]用0.5 μL/L 1-MCP+95% CO2处理的柿果研究其贮藏保鲜效果，结果表明，1-MCP结合CO2能够共同抑制乙烯的生成延缓其衰老速度。本实验结果也表明，将杏果实经过1-MCP熏蒸处理过后再进行高氧气调贮藏，可以更加有效地延缓果实硬度、TA、维生素C的下降速率，抑制果实呼吸作用，保持果皮颜色，以达到果实贮藏及保鲜效果，且优于单独处理。