1-MCP结合开孔包装对软枣猕猴桃果实软化的研究

王金燕，徐嘉，王庆萱，于昕玉，魏宝东，程顺昌*，孙阳，李斌

1-MCP结合开孔包装对软枣猕猴桃果实软化的研究

王金燕1，徐嘉1，王庆萱1，于昕玉1，魏宝东1，程顺昌1*，孙阳2*，李斌1

（1.沈阳农业大学 食品学院，沈阳 110866；2.辽宁省经济林研究所，辽宁 大连 116031）

采后1-甲基环丙烯（1-MCP）处理缓解软枣猕猴桃开孔包装贮藏失水引起的果实软化问题。以“龙城二号”软枣猕猴桃为材料，0.5 μL/L的1-甲基环丙烯（1-MCP）熏蒸结合开孔包装进行贮藏，探究贮藏期间1-MCP结合开孔包装对软枣猕猴桃果实软化的影响。1-MCP处理结合开孔包装与对照相比更有利于保持果实外观，明显抑制了果实中维生素C和总酚的降解；此外，1-MCP处理还延缓了果实硬度的下降，可能是由于抑制了细胞壁降解酶多聚半乳糖醛酸酶（PG）和纤维素酶（CX）的活性，从而推迟了原果胶和纤维素含量的降低，因此延缓了可溶性果胶含量的升高，与对照组相比，货架期延长了4 d。1-MCP结合开孔包装贮藏可以保持果实的感观品质，使细胞壁降解进程受到抑制，进而推迟了软枣猕猴桃开孔包装贮藏中轻度失水导致的软化进程，达到了改善果实软化的目的。

软枣猕猴桃；贮藏；开孔包装；1-甲基环丙烯；软化

软枣猕猴桃果实美味可口，营养价值高，富含多种活性物质，但软枣猕猴桃表面无绒毛，在采后贮运过程易发生机械损伤和病害，腐烂率严重，因此导致果实贮藏过程中营养价值和抗氧化性降低，在常温条件下贮藏期短。有研究报道，适度失水可以降低果实脱水敏感性，延缓酚类物质降解，增加VC稳定性[1]，减轻机械伤[2]。采用打孔包装方式，降低果蔬贮藏环境中的湿度，降低腐烂率，提高果蔬抗病性。研究团队前期研究中发现软枣猕猴桃采后轻度失水有利于提高果实抗病性和缓解机械损伤，但采后失水也诱导了果实的软化，从而限制了采后轻度失水技术在软枣猕猴桃果实贮藏中的应用[2]。大量研究表明，1-甲基环丙烯通过竞争性结合乙烯受体，从而有效推迟果实成熟衰老进程，通过抑制细胞壁降解进程，具有保持果实硬度和色泽的作用[3-5]。因此为了克服开孔包装引起的轻度失水，从而诱导果实软化的负面作用，本研究试图通过1-MCP处理软枣猕猴桃结合开孔包装贮藏试验以缓解果实软化进程，为探究软枣猕猴桃采后贮藏保鲜技术提供依据。

1 实验

1.1 材料与仪器

主要材料：实验验材料采自辽宁省丹东市一管理良好的商业果园，品种为“龙城二号”，达到商业采收期时挑选果实大小、成熟度一致，表面无病虫伤的软枣猕猴桃果实进行采摘，采摘后放入内有冰袋的泡沫箱立即运回沈阳农业大学食品学院实验室备用；开孔包装盒，外尺寸为105 mm×10 mm×42 mm，内尺寸为长90 mm×90 mm×37 mm，盖和底四周侧边各有3个开孔，孔径为1.2 mm；聚乙烯袋尺寸为35cm×45cm× 34 μm；镂空的塑料箱；精准温控箱，尺寸为61 cm× 57 cm×157 cm，壁厚为4cm。

取上述软枣猕猴桃果实280个，将果实均匀分成4组，进行表1处理。处理结束后将4组处理一同放在温度为（20±0.5）℃的温控箱贮藏，每组随机取10个果标号用于测量果实质量和色差，每2 d取一次样，测定指标。

表1 处理方法

Tab.1 Treatment methods

注：熏蒸为每个乐扣盒中放入35个果实，每个处理组2个乐扣盒，用体积分数0.5 μL/L的1-MCP熏蒸16 h。

主要仪器：数码影像盒B430，SANOTO；质构仪CT3 10K，美国Brookfield公司；精准温控箱，哈尔滨市东明医疗仪器厂；紫外分光光度计，METASH。

主要试剂：抗坏血酸、福林酚、羧甲基纤维素钠，国药集团化学试剂有限公司；咔唑、半乳糖醛酸，上海瑞永生物科技有限公司。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 感官指标

果实外观每2d从每个处理组中取6个果实，使用数码影像盒拍照记录果实外观变化情况；质量损失率[6]使用电子天平每2d称量，每组标记10个果实的质量，计算贮藏期间损失质量与原始质量之比；硬度的测定参照张鹏等[7]的方法。每个处理组取3个果，同一个果测定2个点。

1.2.2 营养指标

可溶性固形物含量采用折光仪法测定；抗坏血酸含量参照黄文俊等[8]的方法测定；总酚含量参照FoLin-Ciocalteu法[9]。

1.2.3 细胞壁组分和相关酶的测定

果胶酶、果胶、纤维素酶的测定参考曹建康等[10]的方法，纤维素的测定参照试剂盒说明书。

1.3 数据处理

所有处理重复测定3 次，使用excel软件进行数据处理，使用SPSS 24.0进行差异分析（<0.05），并用Origin 2021软件作图。

2 结果与分析

2.1 1-MCP结合开孔包装盒对软枣猕猴桃感官的影响

2.1.1 果实外观的变化

果实的外观是影响消费者购买欲望的重要因素[6]，果实外观变化见图1，0～4 d 4种处理果实的外观无明显变化差异。CK开孔和CK密封组从第6天开始颜色变深且出现皮肉开始分离现象，开始进入成熟食用期，在第8～14天时果实出现不同程度的皱缩和凹陷，1-MCP密封组和1-MCP开孔症状最轻，在第8天时CK密封组果实开始出现腐烂、果芯中空，在贮藏第12天时1-MCP密封组也出现腐烂现象。由于密封包装湿度大，失水程度轻，保鲜效果较好，但腐烂率严重；而开孔包装的软枣猕猴桃失水比密封包装严重，在贮藏过程中无腐烂果。

2.1.2 质量损失率和硬度的变化

由图2可知，在整个贮藏期，开孔包装果实质量损失率一直高于密封包装组，在贮藏4～14 d时1-MCP开孔的质量损失率显著高于其他处理的，推测可能是由于1-MCP处理通过抑制果实成熟衰老进程，从而加速了开孔包装复合1-MCP处理中水分的流失，其具体机理有待于进一步研究。

图1 1-MCP熏蒸结合不同包装处理软枣猕猴桃的外观变化

图2 4种处理对软枣猕猴桃质量损失率（a）和硬度（b）的影响

硬度往往决定着果实是否耐贮，影响着消费者的购买性[11]。由图2可知，在贮藏期内4个处理组的果实硬度不断下降，1-MCP组硬度显著高于CK组。2～8 d果实硬度迅速下降，在第8天果实硬度均下降至1 N以内，说明贮藏8 d进入衰老后熟阶段，贮藏品质急剧下降。1-MCP处理抑制了果实硬度下降，说明1-MCP有抑制果实软化的作用效果。

2.2 1-MCP结合开孔包装盒对软枣猕猴桃营养的影响

可溶性固形物含量是衡量果实食用价值和综合品质的重要指标[9]。如图3a所示，4个处理组的TSS均呈先上升后下降趋势，1-MCP处理后果实TSS低于CK组，说明1-MCP延缓了TSS的上升。

抗坏血酸含量是反映果实品质和抗氧化性的重要指标之一[12]。由图3b可知，4个处理组的Vc含量均不断下降，1-MCP开孔组的Vc含量显著高于其他3组。

如图3c可知，4个处理组在贮藏期内变化趋势一致，均呈先上升后下降的趋势。1-MCP处理推迟了总酚含量最高点的出现，且在贮藏后期1-MCP组总酚含量高于CK组，1-MCP开孔组总酚含量显著高于其他组。酚类物质是植物应激反应的响应物质，在果蔬从生长到贮藏变化过程中，受到环境变化（温湿度，水分胁迫，1-MCP处理）的刺激、胁迫等，诱导酚类物质生成，贮藏后期随着衰老进程的到来，发生细胞解体，酚类物质降解，因此含量降低。

2.3 1-MCP结合开孔包装盒对软枣猕猴桃软化的影响

2.3.1 不同处理对果胶和纤维素含量的影响

果实软化主要与细胞壁的组分和结构变化有关，果胶和纤维素是细胞壁的主要成分[13]。由图4a可知，4种处理果实的原果胶（PP）含量均呈下降趋势，1-MCP开孔包装的果实PP含量显著高于其他3种处理。如图4b所示，4种处理果实中的可溶性果胶（SP）含量呈先上升后下降趋势，在整个贮藏期内1-MCP处理果实的SP含量显著低于对照组，开孔包装贮藏推迟了SP含量最高峰的出现。如图4c所示，4种处理的果实总果胶含量呈下降趋势，在第8～14天时，开孔包装延缓了果实总果胶含量的下降，显著高于密封包装；1-MCP处理后软枣猕猴桃的总果胶含量高于对照组。说明1-MCP熏蒸处理和开孔包装有利于延缓PP和总果胶含量的下降，抑制了SP的上升。由图4d可知，4种处理的纤维素含量呈先上升后下降趋势，在第4～14天时，1-MCP处理的软枣猕猴桃果实中纤维素含量显著高于对照组，密封包装纤维素含量较开孔包装下降缓慢，说明开孔包装不利于保持贮藏后期纤维素含量，1-MCP熏蒸处理抑制了贮藏后期纤维素的降解。

图3 1-MCP熏蒸结合不同包装处理对软枣猕猴桃可溶性固形物（a）、Vc（b）和总酚含量（c）的影响

图4 对软枣猕猴桃原果胶（a）、可溶性果胶（b）、总果胶（c）和纤维素（d）含量的影响

2.3.2 对PG和CX酶活性的影响

PG酶和CX酶都是细胞壁的降解酶，可以反应果实的软化进程[14]。由图5a可知，4种处理果实的PG酶活性呈先上升后下降趋势，密封包装推迟了果实PG酶活性高峰的出现，说明失水促进了贮藏前期的果实软化，在贮藏中期（4～8 d）1-MCP开孔果胶酶活性显著低于其他组。如图5b所示，4种处理纤维素酶活性均呈先上升后下降趋势，随着贮藏期的延长，果实逐渐成熟，纤维素酶活性增加，使纤维素降解，果实中纤维素含量减少，果实软化，随后酶活性开始降低。1-MCP熏蒸处理果实的纤维素酶活性低于对照组的，1-MCP开孔包装果实中的纤维素酶活性最低，说明1-MCP和开孔包装降低了PG酶和纤维素酶的活性，有效抑制了果实软化进程。

图5 1-MCP熏蒸结合不同包装处理对软枣猕猴桃果胶酶（a）和纤维素酶（b）活性的影响

3 讨论

开孔包装有利于果蔬贮藏过程中气体交换和水蒸气自由扩散，防止出现结露，减少因湿度过高导致的腐烂现象，适宜的开孔大小可以降低腐烂率，所以果蔬大多采用打孔包装的方式[15]。实验室前期研究发现开孔包装造成的贮藏过程果实失水会使果实硬度下降较快，促进果实后熟软化等现象。1-甲基环丙烯在延缓水果软化方面显示出巨大的潜力[16]，许多研究表明1-MCP可以有效提高果实硬度，延缓果实的后熟软化进程，Gong等[17]证明了1-MCP对'Hayward'猕猴桃在贮藏过程中的软化有延迟作用；用1-MCP处理可以通过抑制与细胞壁降解相关的酶（包括聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶）的活性来延缓果实软化，进而有助于保存细胞壁成分，如可溶性果胶和纤维素[18]。

本研究中1-MCP结合开孔包装盒贮藏使果实具有良好的外观，保持较好的色泽和新鲜度，这与Li等[19-20]的结果相吻合。1-MCP结合开孔包装处理显著延缓了软枣猕猴桃果实TSS的上升和果实硬度的下降，从而抑制了果实后熟软化，这与Shi等[21]的结论相一致。一方面，密封包装使贮藏环境相对湿度较高，软枣猕猴桃在高湿环境条件下病害严重，腐烂率增加，相较于密封包装，开孔包装导致的低湿度环境会降低果实的代谢速率，从而减少了营养物质的消耗，开孔包装导致果实发生失水，胁迫刺激果实的抗氧化系统，增加了活性物质总酚的含量[22-23]。另一方面，密封包装造成呼吸产生的CO2积累过多，造成CO2损伤，阻碍呼吸代谢，同时CO2诱导糖酵解途径产生过量乙醇和乙醛，促进膜脂过氧化的发生，加速果实衰老[14,23]。

1-MCP熏蒸结合包装盒贮藏显著延缓了果实中PP、纤维素的下降和SP的上升，这与陆玲鸿等[13]的结果一致；1-MCP熏蒸结合开孔包装贮藏与单纯开孔包装贮藏相比明显降低果实的PG酶和CX酶活性峰值，推迟了果实PG酶活性高峰的出现时间，这与曾照旭等[24]的结论一致。1-MCP通过抑制多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性，延缓原果胶的分解和可溶性果胶的增加[4,13]，从而抑制果实硬度的下降，维持细胞壁的结构，因此通过使用1-MCP处理结合开孔包装盒可以减轻因单独使用开孔包装失水造成的果实软化。

4 结语

1-MCP结合开孔包装处理可以较好地保持果实外观，在提高营养成分含量的同时，延缓果实硬度的下降，抑制细胞壁组分的降解，降低细胞壁降解酶的活性，减轻失水引起的果实软化现象。

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Softening ofFruits by 1-MCP Combined with Open-pore Packaging

WANG Jinyan1, XU Jia1, WANG Qingxuan1, YU Xinyu1, WEI Baodong1, CHENG Shunchang1*, SUN Yang2*, LI Bin1

(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2. Liaoning Economic Forest Research Institute, Liaoning Dalian 116031, China)

The work aims to adopt 1-methylcyclopropene (1-MCP) to alleviate the fruit softening caused by water loss ofstored in open-pore packaging. The"Longcheng 2" was fumigated with 0.5 ul/L 1-methylcyclopropene (1-MCP) for 16 h, and then stored in open-pore packaging to investigate the effect of 1-MCP combined with open-pore packaging on the softening ofduring the storage period. 1-MCP treatment combined with open-pore packaging was more conducive to maintaining fruit appearance and significantly inhibited the degradation of vitamin C and total phenols in the fruits compared with the control.Moreover, the 1-MCP treatment delayed the decrease in fruit firmness, probably due to the inhibition of the activities of the cell-wall degrading enzymes, polygalacturonase (PG) and cellulase (CX), which delayed the decrease in the content of original pectin and fiber, and thus delayed the increase in soluble pectin content and the increase in shelf-life. Therefore, the increase in soluble pectin content was delayed, and the shelf life was extended by 4 d compared with the control.1-MCP in combination with open-pore packaging preserves the sensory quality of the fruit and inhibits the cell wall degradation process, thus delaying the softening process caused by mild water loss ofin open-pore packaging, and achieving the purpose of improving the softening of the fruit.

; storage; open-pore packaging; 1-methylcyclopropene; softening

TB485

A

1001-3563(2024)09-0010-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.09.002

2023-01-30

辽宁省教育厅科学研究经费项目（LSNJC202010）；辽宁省“揭榜挂帅”科技项目（2021JH1/10400036）；辽宁省经济林研究所联合创新项目（2023023）