MAP、1-MCP和冰溫處理對‘國光’蘋果采后貯藏期品質(zhì)的影響

馮云霄，何近剛，程玉豆，李 楠，關軍鋒

（河北省農(nóng)林科學院遺傳生理研究所，石家莊 050051）

0 引言

‘國光’蘋果栽培歷史悠久，因具有果面顏色亮麗、果肉酥脆、酸甜適口等特點，深受消費者喜愛。‘國光’蘋果在冷藏及貨架期易發(fā)生黑皮，俗稱虎皮病，嚴重影響果實品質(zhì)，進而降低其市場價值，因此，如何減少‘國光’蘋果采后生理病害、保持果實品質(zhì)，一直是人們關注的熱點問題。乙烯在果實成熟、衰老過程中發(fā)揮著重要作用[1]，1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)作為乙烯拮抗劑，可有效抑制乙烯信號調(diào)控的各種生理生化反應，進而延緩果實衰老后熟，延長貯藏期[2-3]。自發(fā)氣調(diào)包裝(modified atmosphere package，MAP)采用對 O2和 CO2具有不同透性的薄膜密封調(diào)節(jié)果實微環(huán)境氣體條件，以達到保鮮的效果。MAP能夠延緩果蔬后熟、保持果實采后品質(zhì)[4-5]。20世紀70年代初，冰溫貯藏技術誕生于日本，山根昭美[6]提出冰溫貯藏技術，把0℃以下、冰點以上的溫度區(qū)域定義為該食品的“冰溫帶”，簡稱冰溫。目前，冰溫貯藏技術已在蘋果[7]、梨[8-9]、葡萄[10]、柿果[11-13]、鮮棗[14]等果實貯藏保鮮領域上應用。然而，有關冰溫貯藏技術在‘國光’蘋果上的研究，特別是MAP、1-MCP和冰溫綜合處理技術對于‘國光’蘋果長期冷藏及貨架期品質(zhì)影響的研究還未見相關報道，本研究通過評價MAP、1-MCP和冰溫及其復合貯藏技術對‘國光’蘋果貯藏與貨架期品質(zhì)、黑皮及腐爛的影響，探尋能夠維持并延長‘國光’蘋果品質(zhì)的保鮮措施，旨在為有效提高‘國光’蘋果貯藏及后續(xù)貨架期的商品性提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘國光’蘋果采自河北省承德市蘋果試驗基地果園，采后當天運回實驗室，當晚散去田間熱后，次日選取大小均勻、成熟度一致的果實作為試驗用果；1-MCP商品制品為聰明鮮（Smart Fresh，美國阿格洛法士公司生產(chǎn)，登記證號PD20131624，每小藥包含1-MCP有效成分0.014%，質(zhì)量0.625 g）；包裝用薄膜（PE，15 μm微孔膜）由國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程中心（天津）提供。氫氧化鈉由天津市大陸化學試劑廠生產(chǎn)。

1.2 儀器與設備

GY-4型硬度計，浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)；PAL-1型手持數(shù)字糖度儀，日本ATAGO公司生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 處理方法 首先將試驗果平均分成3組，分別進行處理。（1）MAP處理，果實放入預先鋪設微孔膜的瓦楞紙箱中，直接進行扎口包裝；（2）MAP+1-MCP處理，果實放入預先鋪設微孔膜的瓦楞紙箱中，排除袋內(nèi)空氣，按照說明書的方法加放1包聰明鮮后，迅速扎口包裝；（3）對照(CK)，果實直接放置瓦楞紙箱中，不進行包裝處理。處理完畢后再將每個處理平均分成2組，一組放入0℃冷庫中，分別記為MAP/0℃、MAP+1-MCP/0℃、CK/0℃；另一組放入-0.5℃（冰溫）冷庫中，分別記為MAP/-0.5℃、MAP+1-MCP/-0.5℃、CK/-0.5℃，試驗共計6個處理，每處理共計12箱。每箱參試果用量為12 kg，果實分別于貯藏當日、冷藏220天、冷藏220天后20℃常溫貨架7天、冷藏330天、冷藏330天后20℃常溫貨架7天取樣，測定品質(zhì)指標，并統(tǒng)計果實黑皮及果實腐爛情況。

1.3.2 測定方法

（1）硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量測定。采用GY-4型硬度計隨機選取果實赤道部位相對兩點，去皮后進行測定；可溶性固形物含量(SSC)使用PAL-1型手持數(shù)字糖度儀測定；可滴定酸(TA)含量采用酸堿滴定法測定，用蘋果酸含量表示結果，試驗用果分為3組，每組用量15個果實。

（2）虎皮病指數(shù)參考何近剛等[15]的方法。按照果皮虎皮病發(fā)病面積所占果皮總面積分為4級。0級，不發(fā)病；Ⅰ級，0%＜發(fā)病面積≤25%；Ⅱ級，25%＜發(fā)病面積≤50%；Ⅲ級，發(fā)病面積＞50%，試驗用果分為3組，每組用量15個果實，計算如式(1)。

（3）腐爛率按照腐爛果數(shù)占統(tǒng)計總果數(shù)的比例計算，試驗用果分為3組，每組用量15個果實。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用Duncan法對數(shù)據(jù)進行相關分析和差異顯著性多重比較。采用Excel對數(shù)據(jù)進行做圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理對‘國光’蘋果果實硬度的影響

貯藏和貨架期間，各處理果實硬度呈下降趨勢（圖1）。不同溫度貯藏條件下，同一處理中冰溫貯藏的果實較0℃貯藏果實保持更高的果實硬度。與CK/0℃相比，MAP/0℃處理的果實硬度在冷藏330天及貨架7天時顯著降低，其他時間則無顯著差異，而MAP+1-MCP/0℃處理果實硬度在貯藏和貨架期間與CK/0℃相比均無顯著差異；MAP/-0.5℃處理果實的硬度均顯著低于CK/-0.5℃，而MAP+1-MCP/-0.5℃處理與CK/-0.5℃無顯著差異。說明冰溫貯藏能夠有效延緩果實硬度下降，MAP處理則加快果實硬度下降，而MAP+1-MCP處理一定程度上延緩了MAP處理導致的果實軟化。

圖1 不同處理對‘國光’蘋果硬度的影響

2.2 不同處理對‘國光’蘋果果實SSC的影響

貯藏期間，不同處理果實SSC變化趨勢不同。不同溫度貯藏條件下，同一處理間果實SSC無顯著差異；但在同一溫度條件下，MAP處理果實的SSC顯著低于CK，而MAP+1-MCP處理果實的SSC與CK則無顯著差異。說明單獨MAP處理不利于維持果實品質(zhì)，MAP+1-MCP和冰溫處理對貯藏期間果實SSC變化無顯著影響（圖2）。

圖2 不同處理對‘國光’蘋果可溶性固形物含量的影響

2.3 不同處理對‘國光’蘋果果實可滴定酸含量的影響

貯藏期間，各處理果實可滴定酸含量均呈下降趨勢（圖3）。在不同溫度貯藏條件下，MAP/-0.5℃和MAP+1-MCP/-0.5℃處理果實可滴定酸含量分別高于MAP/0℃和MAP+1-MCP/0℃處理果實；而CK/-0.5℃和CK/0℃相比，可滴定酸含量無顯著差異。同一溫度貯藏條件下，MAP/0℃處理果實可滴定酸含量顯著低于CK/0℃，而MAP+1-MCP處理果實則顯著高于CK/0℃；與CK/-0.5℃處理果實相比，MAP/-0.5℃和MAP+1-MCP/-0.5℃處理果實可滴定酸含量均保持較高水平。

圖3 不同處理對‘國光’蘋果可滴定酸含量的影響

2.4 不同處理對‘國光’蘋果果實虎皮病和腐爛的影響

‘國光’蘋果在貯藏220天時，各處理果實在0℃和冰溫貯藏條件下均未發(fā)生虎皮病，但在(220+7)天、330天和(330+7)天時，除MAP+1-MCP/-0.5℃處理果實外，其他處理均開始發(fā)生虎皮病（表1）。與0℃貯藏相比，冰溫貯藏條件下的CK、MAP和MAP+1-MCP處理果實虎皮病發(fā)生指數(shù)均顯著降低；與此同時，在同一貯藏溫度條件下，MAP處理果實虎皮病發(fā)生指數(shù)均顯著高于CK，而MAP+1-MCP處理果實虎皮病發(fā)生指數(shù)則顯著低于CK。表明冰溫和MAP+1-MCP處理有利于減少‘國光’蘋果貯藏及貨架期虎皮病發(fā)生，兩者結合后效果更加明顯。

表1 不同處理結合冰溫貯藏對‘國光’蘋果虎皮病和腐爛的影響

與虎皮病發(fā)生規(guī)律相似，除MAP+1-MCP/-0.5℃處理果實外，其他處理果實在(220+7)天時出現(xiàn)腐爛。同一溫度貯藏條件下，MAP、MAP+1-MCP處理果實腐爛率與CK之間無差異。(330+7)天時，CK/-0.5℃、MAP/-0.5℃果實腐爛率顯著低于CK/0℃、MAP/0℃，其他時間-0.5℃貯藏與0℃貯藏果腐爛率之間無差異。

綜合效果表明，MAP+1-MCP處理結合冰溫貯藏在減少果實虎皮病、腐爛方面效果最好。

3 結論與討論

植物細胞中含有糖、有機酸、鹽類、多糖、氨基酸、肽類和可溶性蛋白等眾多有機物和無機物，細胞液冰點一般低于純水，在-3.5～-0.5℃之間[12]，由此冰溫貯藏技術被提出，并被證實其可以抑制果蔬的新陳代謝，最大程度地保存甚至提高果蔬的色、香、味、口感和營養(yǎng)物質(zhì)，進而延長果蔬貯藏期[16]。在‘紅富士’蘋果中，與0℃普通冷藏相比，冰溫貯藏明顯抑制果實[7,17]的呼吸作用及乙烯釋放速率，較好地保持了組織細胞膜的完整性，延緩果實后熟與衰老的進程。進一步研究證實，低溫貯藏可以通過降低α-法尼烯相關基因的表達減少虎皮病[2]。本研究中，冰溫貯藏(-0.5℃)較常規(guī)冷藏相比顯著減少了果實虎皮病的發(fā)生，并且延緩了貯藏期間果實硬度和可滴定酸含量下降，進而維持了果實品質(zhì)。

MAP包裝在一定程度上可以調(diào)節(jié)果實貯藏環(huán)境氣體成分，延緩果蔬后熟、保持果實品質(zhì)[18-19]，但如果包裝膜內(nèi)O2濃度過低或CO2濃度過高，會導致果實不能進行正常需氧呼吸從而引起傷害[20]。因此，其關鍵在于選擇適當?shù)谋∧げ牧希员ＷC包裝袋內(nèi)適宜的氣調(diào)環(huán)境。本研究結果表明，MAP/-0.5℃處理可有效抑制果實可滴定酸含量的降低，但MAP/0℃處理加快貯藏期果實可滴定酸含量的降低，此外，MAP/-0.5℃和MAP/0℃處理均加快硬度、SSC含量的降低，增加虎皮病發(fā)生指數(shù)，推測可能是此薄膜袋內(nèi)高濃度CO2迫使果實進行無氧呼吸，從而加速了果實的呼吸代謝及后熟衰老。1-MCP處理可抑制細胞壁水解酶活性進而延緩蘋果果實軟化進程[21-22]，此外，其還可通過降低α-法尼烯及其相關基因表達減少果實虎皮病發(fā)生[3]。MAP與1-MCP復合處理能夠有效地維持梨[23]、柑橘[24]和蘋果[25]果實貯藏期品質(zhì)，減少‘紅富士’蘋果[15]貯藏期虎皮病發(fā)生。同樣，本研究也發(fā)現(xiàn)，MAP+1-MCP處理能夠維持‘國光’蘋果品質(zhì)，減少虎皮病發(fā)生，其中，以MAP+1-MCP結合冰溫貯藏復合處理效果最為顯著。

本研究首次將MAP+1-MCP結合冰溫貯藏應用于‘國光’蘋果采后保鮮中，且此處理在保持‘國光’蘋果貯藏品質(zhì)、減少虎皮病方面具有良好效果。今后還需就‘國光’蘋果果實篩選更為合適的薄膜，并根據(jù)果實成熟度探究最佳冰點溫度。