1-MCP 结合乙烯吸附剂处理对黄桃货架期品质的影响

郭智鑫，孙畅，李高阳，苏东林，刘伟，朱向荣*

（1 湖南大学研究生院隆平分院 长沙410125 2 湖南省农业科学院农产品加工研究所 果蔬贮藏加工与质量安全湖南省重点实验室湖南省果蔬加工与质量安全国际联合实验室 长沙 410125）

桃（Amygdalus persica Linn）属蔷薇科李属桃亚属，中国桃种质有着极其丰富的资源条件，其产量与种植面积均排世界第一[1]。我国种植的桃有诸多品种，主要包括白桃、黄桃、油桃和蟠桃等[2]，其中黄桃（Amygdalus persica）食用价值高和风味独特，深受广大消费者喜爱[3]。黄桃采收期为每年夏天的7、8 月，天气炎热，黄桃成熟、软化速度较快，导致其货架期较短[4-5]。目前，冷藏技术是延缓果实成熟和延长桃贮藏时间的常用保鲜方法，然而在冷链运输、配送和零售过程中，不可避免地在室温下储存，极易导致微生物繁殖和感染，快速腐败，货架期呈指数下降[6]。

1-甲基环丙烯（1-MCP）作为乙烯抑制剂，能够干扰并阻断乙烯与受体的结合作用，从而延缓果肉细胞的成熟衰老过程[7]。1-MCP 可以显著抑制果实采后的乙烯释放量和成熟[8]，具有较好的保鲜效果[9-11]。而1-MCP 使用不当也会对贮藏期的果蔬造成不当影响[12]。乙烯吸附剂是将高锰酸钾（KMnO4）固定在多孔材料上，具有较高的吸附性能，可作为吸附剂氧化乙烯，并将高锰酸钾（KMnO4）还原为二氧化锰（MnO2）[13]，从而提高果蔬的贮藏时间。

“锦绣”黄桃是适合鲜食兼加工的晚熟黄桃品种，在湖南、湖北等南方地区大量种植。“锦绣”黄桃具有色泽金黄，口感脆嫩，品质优良等特点。目前，尚未见1-MCP 结合乙烯吸附剂用于黄桃采后处理，延长货架期品质的报道。本文以“锦绣”黄桃为试验材料，采用对照（CK）、1-MCP、乙烯吸附剂、1-MCP+乙烯吸附剂4 种方法处理黄桃果实，研究不同处理下果实货架期品质的变化情况，采用主成分分析（PCA）进行综合品质评价，确定最佳处理条件，为采后黄桃的货架期保鲜技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

“锦绣”黄桃于2021 年8 月采自湖南省长沙市宁乡黄桃种植基地，采摘后立即运输至实验室，处理时间不超过1 h。

主要试剂：聚乙烯吡咯烷酮、2，6-二氯酚靛酚，江苏普乐司生物科技有限公司；维生素C 标准品、愈创木酚，上海源叶生物科技有限公司；邻苯二酚、乙醇、硫酸、过氧化氢、碳酸钠、亚硝酸钠、乙酸钠、盐酸、硝酸铝、氢氧化钠，国药集团化学试剂有限公司；聚乙二醇6000、福林酚试剂，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；没食子酸标准品、曲拉通X-100，上海沃凯化学试剂有限公司；芦丁标准品，上海诗丹德生物技术有限公司；1-MCP，山东奥维特生物科技有限公司；乙烯吸附剂，山东奥维特生物科技有限公司。

1.2 仪器、设备

UV-1800 紫外-可见分光光度计，岛津仪器（苏州）有限公司；CT3-4500 物性分析仪，美国Brookfield 公司；KQ-数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；爱拓糖酸度测定仪，日本Atago 公司；WP-UP-WF-20 超纯水制备机，四川沃特尔水处理设备有限公司；Avanti J26XP 型冷冻离心机，美国Beckman 公司。

1.3 试验处理

将采摘后的黄桃运输至实验室，立即清洗除去表面杂质，挑选无机械损失、外观良好的黄桃果实进行处理。在25 ℃、相对湿度（90±5）%条件下，以对照（CK）、10 μL/L 1-MCP、3%乙烯吸附剂、1-MCP 结合乙烯吸附剂处理采后黄桃，分别在第0，2，4，6，8，10 天取样，测定黄桃果实的腐烂率、褐变指数、硬度、可滴定酸等指标，用液氮研磨切碎的果肉冷冻至粉末状后，置-80 ℃低温冰箱中存放。

1.4 指标测定

1.4.1 腐烂率 将腐烂或褐变的面积大于1 cm2的黄桃视为坏果，计算公式[14]：

腐烂率（%）=腐烂果数量/样本总果数量×100

1.4.2 褐变指数 根据以下分级标准来判断黄桃的褐变程度[15]，0=无褐变症状，1=0～10%，2=10%～25%，3=25%～50%，4=大于50%，褐变指数计算公式：

褐变指数（%）=∑（褐变程度×该褐变程度数目）/（总数×4）×100

1.4.3 硬度 参考Shahkoomahally等[16]的方法，使用CT3-4500 质地分析仪，测试参数为深度8 mm，Magness-Taylor 型探针测量，测试速度1 mm/s，直到接触样品，测试速度2 mm/s，距离8 mm，使用50 kg 校准的称重传感器，单位g。

1.4.4 维生素C 采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定[17]。

1.4.5 可溶性固形物与可滴定酸 使用数字折射计以百分比（%）表示黄桃的可滴定酸（TA）和可溶性固形物（SSC）含量。

1.4.6 总酮与总酚 黄酮的测定参考Jia等[18]的方法：测定芦丁的标准曲线，结果以每100 g 鲜质量中所含芦丁含量表示（mg/100 g），在510 nm 处测定吸光度。

总酚的测量参考文献[19]，[20]方法并稍作改进。取1 mL 提取液，用80%乙醇溶液定容2 mL，加1 mL 10%福林酚显色剂，充分摇匀，静置6 min 后，加入2 mL 7.5 g/L Na2CO3溶液，混匀乙醇定容10 mL，室温下避光反应1 h 后，冷却至常温，在波长765 nm 处测定吸光度，结果以没食子酸含量表示。

1.4.7 抗氧化酶活性 PPO 酶活性测定参考Laveda等[17，21]方法：加入2.0 mL 0.1 mol/L 乙酸-乙酸钠缓冲液（pH 5.5）和1.0 mL 50 mmol/L 邻苯二酚溶液，最后加入100 μL 酶提取液。在420 nm 处吸光度值作为初始值，以每克鲜质量每分钟吸光度变化值增加1 为1 个活性单位。

POD 酶活性测定参考Ma等[17，22]方法：加入3.0 mL 25 mmol/L 愈创木酚溶液和0.5 mL 酶提取液，再加入200 μL 0.5 mol/L 过氧化氢溶液，迅速混合启动反应。在波长470 nm 处吸光度值作为初始值，以每克鲜质量每分钟吸光度变化值增加1为1 个活性单位。

1.4.8 总抗氧化性的测定 DPPH 与ABTS 自由基清除能力的测定，采用苏州科铭生物技术有限公司生产的试剂盒测定。

1.5 数据处理

试验均重复3 次，每组数据均以（平均值±标准差）表示。数据使用Excel2010 软件进行统计分析；使用SPSS16.0 软件进行方差分析和Duncan法多重比较，P<0.05 表示显著；使用Orgrin2021b软件绘图。

2 结果与分析

2.1 处理方式对黄桃果实腐烂率与褐变指数的影响

如图1a 所示，采后黄桃果实经不同处理后的第2 天，CK 和不同处理组均出现腐烂现象。货架期内，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组腐烂率均呈上升趋势；CK 的腐烂率分别为20%，40%，46.7%，73.3%，86.7%，乙烯吸附剂组的腐烂率分别为16.7%，30%，40%，66.7%，80%，1-MCP 组腐烂率13.3%，20%，33.3%，60%，70%，1-MCP+乙烯吸附剂组腐烂率为6.7%，16.7%，30%，50%，60%。CK 的腐烂率显著高于处理组，且不同处理组的果实腐烂率间具有显著性差异（P<0.05）。该结果表明处理的保鲜效果：1-MCP+乙烯吸附剂>1-MCP>乙烯吸附剂>CK。

图1 不同处理对采后黄桃腐烂率（a）和褐变指数（b）的影响Fig.1 The effects of different treatments on the rot rate（a）and browning index（b）of postharvest yellow peach

如图1b 所示，随着货架期的增加，黄桃果实的褐变程度因腐败率的增加而开始加剧，其褐变指数也随之增加，在货架期第2 天，CK 与处理组均出现明显的褐变现象，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组、1-MCP+乙烯吸附剂组的褐变指数情况分别为22.5%，20%，17.5%，11.7%。第10 天时，黄桃果实的褐变指数达到最高值，CK 为77.5%，乙烯吸附剂组为70.8%，1-MCP 组为67.5%，1-MCP+乙烯吸附剂组为65%，而CK 比处理组的黄桃果实褐变程度严重，说明以上3 种处理均能显著（P<0.05）延缓黄桃果实褐变指数的增加，且效果最好的处理方式为1-MCP+乙烯吸附剂。

2.2 处理方式对黄桃果实生理品质的影响

如图2a 所示，采后黄桃果实经不同处理后的硬度在货架期内显著下降（P<0.05），且CK 的硬度均低于处理组。在货架期第10 天，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组硬度分别降至127.7，186，326.5 g 和419.7 g。通过对比数据可知，1-MCP+乙烯吸附剂处理方式对采后黄桃果实的硬度保鲜效果最好。

图2 不同处理对采后黄桃硬度（a）、可溶性固形物（b）、可滴定酸（c）、维生素C（d）的影响Fig.2 The effects of different treatments on the hardness（a），soluble solids（b），titratable acid（c）and vitamin C（d）of harvest yellow peaches

如图2b 所示，货架期内黄桃果实的SSC 含量均呈先上升后下降的趋势。货架期第10 天，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组的SSC 含量分别降至10.6%，11.8%，12.1%和12.3%。不同处理组间SSC 含量具有显著性差异（P<0.05）。

如图2c 所示，1-MCP+乙烯吸附剂组的TA 质量分数呈先上升后下降趋势。货架期第10 天时，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组的TA 值分别为0.13%，0.14%，0.16%和0.17%。不同处理组间具有显著性差异（P<0.05）。

如图2d 所示，不同处理组在整个货架期内的维生素C 含量均呈持续下降趋势。货架期第10天，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组硬度分别降至2.2，2.9，3.6 mg/100 g 和4.2 mg/100 g。结果表明，1-MCP+乙烯吸附剂处理黄桃果实的维生素C 含量保持效果最好，且不同处理方式间具有显著差异（P<0.05）。

2.3 黄桃果实总酮与总酚的影响

如图3a 所示，不同处理组黄桃果实的总黄酮含量均呈先上升后下降的趋势。货架期第6 天，CK、乙烯吸附剂组和1-MCP 组达到最大值，分别为1 296.2，1 421.5 mg/100 g 和1 663.5 mg/100 g，而1-MCP+乙烯吸附剂组在货架期第4 天达到峰值1 806.1 mg/100 g。货架期第10 天，不同处理组的总黄酮含量降至最低，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组分别为146.9，401.8，756.1 mg/100 g 和808 mg/100 g，且在整个货架期内，CK 与处理组间的总黄酮含量具有显著性差异（P<0.05）。

如图3b 所示，黄桃果实的总酚含量变化与总黄酮变化趋势相似，呈先上升后下降趋势。CK 在货架期第2 天达到峰值706.6 mg/100 g，乙烯吸附剂组在货架期第6 天达到峰值697.2 mg/100 g，1-MCP 组在货架期第4 天达到峰值630.8 mg/100 g，1-MCP+乙烯吸附剂组在货架期第4 天达到峰值1 100.3 mg/100 g。货架期第10 天，黄桃果实的总黄酮含量降至最低。数据对比可知，1-MCP+乙烯吸附剂处理保持黄桃的总酚含量效果最好，为559.6 mg/100 g。

2.4 处理方式对黄桃果实抗氧化性酶活力的影响

如图4a 所示，黄桃果实经不同处理方式后POD 活力均呈先上升后下降的趋势，CK 在货架期第2 天达到峰值0.69 U/g，乙烯吸附剂组在货架期第6 天达到峰值0.63 U/g，1-MCP 组在货架期第4天达到峰值0.59 U/g，1-MCP+乙烯吸附剂组在货架期第6 天达到峰值0.49 U/g。货架期第10 天，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组的POD 活力分别降至0.3，0.14，0.21 U/g和0.1 U/g。货架期内，不同处理方式POD 活力具有显著性差异（P<0.05），1-MCP+乙烯吸附剂组的酶活力最低。

如图4b 所示，PPO 活力在货架期内呈先上升后下降趋势，与PPO 活力趋势相同。CK 在货架期第4 天达到峰值1.48 U/g，乙烯吸附剂组在货架期第6 天达到峰值1.19 U/g，1-MCP 组在货架期第6天达到峰值1.13 U/g，1-MCP+乙烯吸附剂组在货架期第6 天达到峰值0.97 U/g。货架期第10 天，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组PPO 活力分别降至0.86，0.63，0.43 U/g 和0.19 U/g。货架期内，CK 的POD 活力显著低于其它处理组（P<0.05），1-MCP+乙烯吸附剂组的酶活力最低。

2.5 处理方式对黄桃果实总抗氧化性的影响

为了全面评价黄桃果实货架期总抗氧化性的变化，采用2 种方法（DPPH、ABTS）测定不同处理的总抗氧化性值。如图5a 所示，不同处理的黄桃果实DPPH 自由基清除率在货架期内均呈下降趋势，相比CK，其它3 个处理组变化较为平缓。货架期第0 天，DPPH 自由基清除率为68.9%；第10天，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组分别降至14.5%，26.5%，33.5%和43.2%，不同处理间具有显著性差异（P<0.05）。经对比，1-MCP+乙烯吸附剂组的DPPH 自由基清除率效果最好。

图5 不同处理对采后黄桃DPPH（a）与ABTS（b）的影响Fig.5 The effects of different treatments on DPPH（a）and ABTS（b）of postharvest yellow peach

如图5b 所示，不同处理的黄桃果实ABTS 自由基清除率在货架期内均呈先上升后下降的趋势。货架期第4 天，CK、乙烯吸附剂组、1-MCP 组和1-MCP+乙烯吸附剂组的自由基清除率分别为54.5%，71.6%，62.4%和75.2%；第10 天，以上4 种处理的自由基清除率分别为29.4%，32.7%，37.2%和40.2%。经对比，1-MCP+乙烯吸附剂处理方式的ABTS 自由基清除率效果最好。

2.6 PCA 品质评价分析

采用PCA 分析不同处理黄桃果实腐败率、褐变指数、硬度、SSC、TA、维生素C、黄酮含量等12个指标的变化情况。前2 个主成分贡献率PC1 为52.8%，PC2 为27.3%。采用PCA 提取出前2 个主成分，包含的信息量占总信息量的80.2%，可充分反映原始数据的主要信息，计算4 种处理黄桃的理化指标综合得分。综合得分越高，排名越高，说明该处理的黄桃果实货架期品质越高，反之则越低。由表1 可知，1-MCP+乙烯吸附剂组的平均综合得分最高，1-MCP 组和乙烯吸附剂组次之，CK最低，说明经1-MCP 或乙烯吸附剂处理对采后黄桃均有保鲜效果，且二者结合使用效果最佳。

表1 4 种处理的主成分得分表Table 1 Principal component scores of four treatments

图6 显示4 种处理的PCA 得分。由图6a 可见乙烯吸附剂组、1-MCP 组、1-MCP+乙烯吸附剂组和CK 有着明显的差别，其中1-MCP+乙烯吸附剂组与其它组在PC2 方向上有明显差异。图6b 为PCA 载荷图，结合得分图看，与该种处理方式在相同区域中的位置越近可说明该种处理方式与黄桃果实的理化指标相关性越强，反之则越弱。货架期第0 天，CK、1-MCP 组、乙烯吸附剂组、1-MCP+乙烯吸附剂组与TA、维生素C、DPPH 和硬度指标相关性较高；货架期第2 天，CK 与SSC、PPO、POD、ABTS、黄酮、总酚指标的相关性较高；货架期第4天，1-MCP 组、乙烯吸附剂组、1-MCP+乙烯吸附剂组与SSC、PPO、POD、ABTS、黄酮、总酚指标的相关性较高；货架期第6 天，CK、乙烯吸附剂组与腐败率、褐变率指标相关性较高；货架期第8 天，CK 和乙烯吸附剂组与腐败率、褐变率指标相关性较高。

图6 不同处理的PCA 得分图（a）和载荷图（b）Fig.6 PCA score plot（a）and loading plot（b）of different treatments

3 讨论

本研究中，1-MCP+乙烯吸附剂联合处理的黄桃品质好于单独使用，其原因在于联合处理能够双重抑制黄桃果实的乙烯合成与释放，延缓成熟与衰老，减少果实腐烂率和褐变指数的升高，从而起到保鲜作用，这与张鹏[23]与赵猛[24]等研究结果一致。果蔬货架期的维生素C 含量伴随着果实成熟逐渐氧化分解，呈现下降趋势[25]，采用1-MCP+乙烯吸附剂处理方式可有效抑制黄桃维生素C 含量流失，这与阎根柱等[26]研究结果一致。采后果实SSC 含量上升与硬度下降相关，这与Zhang[27]与毛惠娟等[28]研究结果一致，1-MCP 或乙烯吸附剂处理能够抑制黄桃硬度、可滴定酸的降低，而对可溶性固形物含量影响较小。这可能与处理后货架期内果实呼吸速率下降有关[29]，这与曹森等[30]的研究结果一致。

果实总抗氧化性高低与总酚、总黄酮的合成或快速降解有关[31]。本研究中，黄桃果实的总抗氧化性与总黄酮、总酚含量变化趋势均呈先上升后下降的趋势，说明三者呈正相关关系。相比1-MCP 或乙烯吸附剂单独处理，采用1-MCP+乙烯吸附剂处理黄桃的黄酮和总酚含量得到更好地保持，总抗氧化性下降和果实褐变得到更有效抑制，这可能与1-MCP 或乙烯吸附剂联合处理明显地抑制了呼吸速率和乙烯释放，增加了HMP（磷酸戊糖）途径比例有关，因为HMP 途径的4-磷酸赤藓糖正是酚类物质合成的中间化合物[32]。

PPO 催化反应引起果肉褐变，影响其风味并导致营养成分损失[33]。本研究中黄桃货架期PPO活力呈先增加后降低的趋势，对照组PPO 活力上升较快，各处理组PPO 活力上升较慢。1-MCP+乙烯吸附剂联合处理PPO 活力最低，因此，联合处理具有减缓PPO 活力上升的作用。而POD 能清除活性氧，降低膜脂过氧化作用，因此果实POD 活力越高，其衰老越严重[34]。与PPO 活力类似，黄桃POD 活性也呈先增加后降低的趋势。1-MCP 与乙烯吸附剂联合处理组POD 活性最低，而对照组上升最快。1-MCP 与乙烯吸附剂联合处理具有减缓黄桃果实POD 活力上升的作用，使其细胞免受过氧化氢的伤害[35]。这与陈浩等[36]的研究结果类似。

4 结论

采用1-MCP、乙烯吸附剂和1-MCP+乙烯吸附剂对“锦绣”黄桃进行处理，研究不同处理对货架期内果实品质的影响。相比于单独使用1-MCP或者乙烯吸附剂，1-MCP+乙烯吸附剂联合处理的黄桃货架期保鲜效果最好，品质最佳。采用PCA法建立上述指标的数学模型并对4 种处理方法进行综合评价，综合品质得分从高到低排序：1-MCP+乙烯吸附剂>1-MCP>乙烯吸附剂>CK，且1-MCP+乙烯吸附剂与其它3 个处理组存在明显的差异。综上所述，采用1-MCP 或乙烯吸附剂处理均能延缓黄桃果实货架期品质的下降，且将二者联合使用效果更佳。