1-MCP處理對軟棗獼猴桃的保鮮效果

李 歡，薛 潔，王香蘭，饒景萍，祝慶剛，范晉銘

(1.西北農林科技大學 園藝學院，陜西 楊凌 712100；2.四川省益諾仕農業科技有限公司，四川 雅安 625000)

軟棗獼猴桃(Actinidiaarguta(Sieb.&Zucc) Planch.ex Miq.)屬于獼猴桃科獼猴桃屬，又名軟棗子，奇異莓[1]。果形小巧，味道酸甜可口，熱量低，表面光滑無毛、清洗即食[2]。果實富含Vc、酚類物質和多種礦物質元素，具有較高的抗氧化能力和藥用價值，是一種健康的新型水果[3]。由于其擁有諸多的優點，市場售價較高，近年來栽培面積和產量迅速上升[4]。但軟棗獼猴桃是典型的呼吸躍變型果實，且果實表面無絨毛覆蓋，采后生理代謝旺盛，存在軟化速度快、褐變、皺縮、腐爛等問題，嚴重制約產業的發展[5]。

目前，國內外軟棗獼猴桃采后貯藏的報道主要圍繞采收期[6～7]、貯藏溫度[8～9]、氣調貯藏[5,10]及甲殼素[11]、水楊酸[12]、草酸[12]、氯化鈣[12]、1-MCP[12～15]處理等方面的研究。1-甲基環丙烯(1-methyleyclopropene，1-MCP)是一種有效的乙烯受體抑制劑[16]，具有穩定性好、操作簡單、無毒高效等優點。適宜濃度1-MCP處理能顯著提高多種水果的耐貯性，包括香蕉[17]、蘋果[18]、梨[19]等，但不適宜濃度的1-MCP處理會導致貯藏過程中果實的生理失調，如：降低口感[20～21]、果肉出現絮狀干化或木質化現象[22]、更加容易遭受冷害[23～24]等問題。本研究采用不同濃度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L)1-MCP處理軟棗獼猴桃，通過測定其營養成分及生理生化等指標的變化來確定最佳1-MCP處理濃度，以期為軟棗獼猴桃的貯藏保鮮提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料 ‘綠迷一號’ 采自四川省雅安市雨城區中里鎮龍泉村的益諾仕農業科技有限公司一管理良好的軟棗獼猴桃基地。于2019年8月5日(可溶性固形物介于6.5%～7.5%)采收。采收后運至西北農林科技大學園藝學院采后實驗室，挑選大小均勻、無病蟲害及機械損傷、成熟度相對一致的果實，20 ℃預冷12 h。

1.2 試驗處理

將果實分為6組，均放置于60L的法蘭桶內，其中空氣密閉處理12 h為對照，共3個重復，每個重復1 000個果。另外五組進行1-MCP處理，處理濃度分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L，室溫下(25 ℃)密閉12 h，開蓋后通風2 h，每處理三個生物學重復，每重復約1 000個果。處理結束后，將果實轉移至冷庫貯藏，貯藏條件為2±0.5℃，RH 90%～95%。

入貯后從每重復中隨機取30個果，固定用于呼吸速率和乙烯釋放速率的測定；入庫當天每重復取6個果測定果實硬度、可溶性固形物、細胞膜透性，每重復另取6個果取果肉部分凍樣于-80℃下保存，用于相關生理指標的測定。每重復再取30個果，移至室溫，放置3 d模擬貨架期，統計冷害指數和冷害率、褐變率及褐變指數，之后每5天取樣一次，直至果實硬度降至2N，停止取樣。每處理固定100個果出庫時統計失重率和腐爛率，出庫后進行貨架期品質的測定，當硬度降至最佳可食硬度0.7 N時，結束貨架期。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 品質指標 硬度用GY-4型硬度計(綠博公司，杭州)測定(探頭直徑3.42 mm，測定深度10 mm)；可溶性固形物用PAL-1型手持式糖度計(Atago公司，日本)測定；維生素C含量的測定參照李軍等[25]的鉬藍比色法；呼吸強度和乙烯釋放量參照董曉慶等[26]的方法，分別使用EL-7100型紅外線CO2分析儀(Telaire公司，美國)測定和島津GC-14A型氣相色譜儀(Thermo Scientific公司，美國)測定；相對膜透性參照姚丹等[27]的方法，使用DDS-320電導率儀(康儀公司，上海)測定；丙二醛(MDA)含量參照曹建康等[28]的方法；淀粉酶活性的測定參照Bonghi等[29]的方法，淀粉含量的測定參照曹建康等[28]的方法；質量損失率和腐爛率參照胡苗[30]的方法測定。每個值三個重復。

1.3.2 冷害指標 冷害指數和冷害率的測定均參照馬秋詩等[31]的方法。冷害程度分為5級：0級(無冷害)；1級(0<冷害發生面積≤25%)；2級(25%<冷害發生面積≤50%)；3級(50%<冷害發生面積≤75%)；4級(75%<冷害發生面積)。按公式(1)、(2)計算冷害率和冷害指數：

(1)冷害率/%=冷害果實數/統計總果實數量×100

(2)冷害指數=∑ (冷害級數 × 冷害果實數) / (4×統計總果實數量) ×100

褐變指數和褐變率的測定參照穆晶晶等[32]的方法。褐變程度分為5級：0級(無褐變)；1級(0<褐變發生面積≤20%)；2級(20%<褐變發生面積≤35%)；3級(35%<褐變發生面積≤50%)；4級(50%<褐變發生面積)。按公式(3)、(4)計算褐變率和褐變指數：

(3) 褐變率/%=冷害果實數/統計總果實數量×100

(4) 褐變指數=∑ (各級數×該級個數) / (4×總果數) ×100

1.4 數據處理

采用Excel 2016進行數據處理，結果以平均值±標準誤表示。用Sigma Plot14.0制圖，用SPSS 20.0的單因素方差分析進行顯著性比較，檢驗的顯著性概率臨界值為0.05。

2 結果與分析

2.1 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’質地的影響

2.1.1 硬度變化 果肉硬度是衡量果實品質的重要指標之一。由圖1可知，果實硬度降至2N結束冷藏時，對照、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 μL/L處理果的冷藏時間分別為25 d、35 d、45 d、45 d、50 d和50 d，處理分別比對照冷藏時間延長了10 d、20 d、20 d、25 d和25 d，整個貯藏期處理果硬度均顯著高于對照果(P<0.05)。其中，0.8μL/L處理果的硬度均顯著高于其它處理組，由此可見，1-MCP處理顯著延緩軟棗獼猴桃軟化速率，延長貯藏時間，其中以0.8 μL/L處理最為明顯。

圖1 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’硬度的影響

2.1.2 呼吸速率和乙烯釋放速率的變化 軟棗獼猴桃為呼吸躍變型果實，呼吸作用反映果實代謝的強度。由圖2-A可知，‘綠迷一號’入貯后果實呼吸速率逐漸上升，對照果和0.2 μL/L處理同時在第10d達到呼吸高峰，但0.2 μL/L處理呼吸高峰顯著低于對照，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L處理分別推遲呼吸高峰10 d、10 d、15 d、15 d出現。其中0.8 μL/L處理呼吸高峰顯著低于其它處理，經過呼吸高峰后，各處理果實呼吸速率均呈現下降趨勢，后期一直維持在較低水平。與對照相比，除0.2 μL/L處理外，其它各處理均不同程度推遲了果實呼吸高峰出現的時間和強度，其中0.8 μL/L處理果呼吸速率最低。

乙烯是果實采后最重要的催熟激素。各處理果在貯藏期間乙烯釋放速率均呈現先上升下降的趨勢(圖2-B)，各處理組果實的乙烯釋放速率峰值均低于對照組果實，乙烯高峰分別比對照推遲0 d、10 d、10 d、15 d、15 d出現，其中0.8 μL/L1-MCP處理乙烯釋放速率峰值最低。

圖2 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’呼吸速率(A)和乙烯釋放速率(B)的影響

2.1.3 淀粉含量和淀粉酶活性的變化 獼猴桃采后淀粉在淀粉酶的作用下轉化成可溶性糖，淀粉含量隨貯藏期的延長而逐漸下降。如圖3-A所示，與對照果相比各處理均能顯著減慢淀粉含量的下降速度(P<0.05)，到貯藏25 d，各處理淀粉含量分別為1.51%、3.07%、3.71%、5.34%、4.62%，均顯著高于對照，其中0.8、1.0 μL/L處理保持淀粉含量效果最好。‘綠迷一號’淀粉酶活性呈先上升后下降的趨勢(圖3-B)，對照和0.2 μL/L處理果在10 d出現淀粉酶高峰，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L處理果的酶活高峰相比對照分別推遲了10 d、10 d、15 d、15 d出現，且與對照相比，各處理均顯著降低了淀粉酶活性，其中0.8 μL/L處理淀粉酶活高峰顯著低于其它各處理組。說明1-MCP處理有效抑制了果實淀粉酶活性的升高，降低了淀粉的降解速度其中0.8 μL/L處理效果最好。

圖3 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’淀粉含量(A)和淀粉酶活性(B)的影響

2.1.4 失重率和腐爛率的變化 如圖4-A所示，貯藏結束時，各處理失重率均顯著低于對照，其中0.8 μL/L和1.0 μL/L處理失重率最低。貯藏結束時腐爛率如圖4-B所示，對照與處理腐爛率分別為10.3%、6.3%、5.0%、4.3%、2.7%、4.3%，對照的腐爛率顯著高于各處理組， 0.8 μL/L處理腐爛率顯著低于其他處理，說明1-MCP處理利于降低‘綠迷一號’的失重率和腐爛率，且0.8 μL/L處理效果最佳。

圖4 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’失重率(A)和腐爛率(B)的影響

2.2 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’風味的影響

2.2.1 可溶性固形物的變化 冷藏期間，果實的可溶性固形物呈現上升趨勢(圖5-A)，在貯藏前期，可溶性固形物快速上升，到后期變化趨勢緩慢直至穩定。處理組較對照組上升速度緩慢，貯藏前期0.8 μL/L1-MCP處理組可溶性固形物含量始終較低，貯藏后期處理組無顯著性差異，說明1-MCP處理可以延緩貯藏期軟棗獼猴桃果實可溶性固形物的上升，且不同處理均能使其正常后熟，0.8 μL/L1-MCP抑制效果最明顯。

圖5 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’可溶性固形物的影響

2.2.2 維生素C含量的變化 獼猴桃維生素C含量較高，是衡量其營養價值與衰老程度的一個重要指標。如圖6所示，‘綠迷一號’采收時維生素C含量達127 mg/100g，貯藏期間逐步下降，對照果和0.2 μL/L處理果下降速度較快，第10d后顯著低于其他處理組，對照果25d出庫時，比各處理分別低22%、28%、39%、52%、47%，同期0.8μL/L處理果的維生素C含量顯著高于其他處理，1-MCP處理有效的維持了果實維生素C含量，提高了貯藏品質，且0.8 μL/L處理效果最佳。

圖6 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’維生素C含量的影響

2.3 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’冷害的影響

2.3.1 相對電導率和丙二醛含量的變化 細胞相對電導率可反映果實貯藏期間細胞膜的完整性，反映細胞膜損傷程度。由圖7-A可知，貯藏第10 d后，對照組的相對電導率迅速上升，而1-MCP處理組增速較緩慢，且始終顯著低于對照。當對照果貯藏結束時(第25 d)1-MCP處理組的相對電導率較對照低18.5%、30.7%、27.7%、38.5%、33.8%。丙二醛含量可直觀反映膜損傷程度的大小。如圖7-B所示，當對照果貯藏結束時(第25 d)，1-MCP處理組的丙二醛含量對照低25.3%、41.8%、44.1%、56.2%、54.9%，其中0.8 μL/L處理在貯藏中后期丙二醛含量顯著低于其他處理組(P<0.05)。說明1-MCP處理能有效抑制‘綠迷一號’相對電導率和丙二醛含量的上升，對延長其貯藏期發揮了積極作用。

圖7 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’相對電導率(A)和丙二醛含量(B)的影響

2.3.2 冷害的變化 獼猴桃果實是一種冷敏性果實，在低溫條件下貯藏易發生冷害，低溫貯藏的果實在20℃放置3 d后，冷害癥狀逐漸顯現。‘綠迷一號’的冷害癥狀主要表現為果實表面呈現水漬狀和褐化以及凹陷的黑色小點。對照果冷藏20 d并在20 ℃放置3 d后，果面有明顯的水漬斑塊和褐變顯現。0.2 μL/L在冷藏25d后出現冷害癥狀，0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L處理均在35 d后出現冷害，各處理與對照相比水漬化斑塊和褐化面積都有明顯的變小。

由圖8可知，貯藏末期時，對照的冷害率和冷害指數顯著高于1-MCP處理組。在整個貯藏過程中，0.8μL/L處理冷害率和冷害指數一直保持在較低水平，顯著低于其它處理組。出庫時冷害率比對照組降低61.10%，冷害指數比對照降低了61.54%，果實表面只出現輕微的水漬斑塊和凹陷的黑色小點。說明1-MCP處理可有效抑制‘綠迷一號’果實冷害的發生，其中0.8μL/L處理效果最好。

圖8 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’冷害率(A)和冷害指數(B)的影響

圖9可知，各處理在貯藏后期出現褐化現象，對照果在貯藏20d后果面出現褐化，0.2 0.4、0.6、0.8、1.0 μL/L各處理與對照相比，出現褐變的時間推遲、褐變率、褐變指數顯著降低。出庫時0.8 μL/L處理褐變率最低，比對照的褐變率降低了62.48%，褐變指數降低了58.3%，有效的抑制了‘綠迷一號’褐化的發生。

圖9 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’褐變率(A)和褐變指數(B)的影響

2.4 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’貨架期的影響

出庫后常溫25 ℃放置，當硬度達到最佳可食硬度0.7 N時結束貨架期。‘綠迷一號’貨架期品質指標如表2所示，從貨架期長短、果實風味(可溶性固形物、可滴定酸)、腐爛率、維生素C含量綜合評定貨架期品質，發現0.6、 0.8、1.0 μL/L1-MCP可以有效的延長貨架期，降低腐爛率。0.8 μL/L處理比其它處理保持了更好的貨架期品質。

表1 不同濃度1-MCP處理對‘綠迷一號’果實貨架期品質的影響

3 討論與結論

果實硬度可直接直觀反映出果實的成熟衰老軟化進程，通常作為貯藏保鮮效果的重要參考指標。軟棗獼猴桃屬于躍變型果實，具有明顯的呼吸強度高峰，本實驗表明各處理果實在呼吸高峰前后，硬度降低最快，不同濃度1-MCP處理均能降低果實的呼吸高峰和乙烯釋放高峰和推遲峰值出現的時間，這與馬婷等研究相同[33]，與謝天嬌等研究不同[34]，可能與果實采后的入貯時間及品種不同有關。獼猴桃果實的淀粉含量與硬度之間有直接關系，當果實達到生理成熟以后，淀粉開始降解，硬度下降，本試驗硬度下降最快時間和淀粉酶活性高峰出現相同，與王貴禧等研究相同[35]，硬度的保持致使1-MCP處理果的失重率和腐爛率較對照顯著降低，此外，本試驗發現1-MCP濃度過高加劇了果實腐爛，與馬婷等研究相同[35]。本試驗中，1-MCP處理果比對照最長延長了25d的貯藏期，說明1-MCP處理可有效延緩軟棗獼猴桃軟化速度，保持其較好的質地，這與曾鄒林等對軟棗獼猴桃的研究結果相似[36]。各處理可溶性固形物含量隨硬度的下降呈現先逐漸升高后略有下降(貯藏后期)的趨勢，與對照相比，1-MCP處理組軟棗獼猴桃均能正常后熟，風味正常，且均能有效保持果實維生素C含量的降解，與Sooyeon Lim 等研究結果相同[37]，說明1-MCP處理能較好的保持軟棗獼猴桃的風味和營養價值。軟棗獼猴桃貯藏后期果實易發生冷害，具體表現為果面出現水漬狀及褐化，導致其貯性和色澤降低，嚴重影響果實品質[38]，有關軟棗獼猴桃桃冷害的研究較少，本試驗較系統的研究了軟棗獼猴桃的冷害的現象，結果表明，不同濃度1-MCP處理均能有效降低果實冷害，可能是1-MCP通過抑制乙烯與受體結合，降低了呼吸躍變對抗氧化系統的影響，從而降低了相對電導率和丙二醛含量，減輕了軟棗獼猴桃果實貯藏期間細胞膜的傷害，保持了細胞膜的完整性。1-MCP處理組通過抑制果實的呼吸作用，從而減少了有機物的消耗，有效延長了貨架期時間，減少貨架期腐爛率。

軟棗獼猴桃采后常溫放置極易軟化，部分品種對低溫敏感，冷藏容易發生冷害。大量研究表明，1-MCP通過阻礙乙烯與其結合位點相結合，影響乙烯信號傳遞和表達，適宜濃度的1-MCP處理能有效延緩果實的衰老與腐爛，降低冷害率，延長果實的貨架期，提高商品價值[33,39]，不適宜的1-MCP處理會會影響獼猴桃后熟口感，加重冷害，甚至造成果實出現爛而不軟的“僵尸果”現象，這也是目前市場上消費者對獼猴桃評價的普遍現象[40]。

本試驗中5個不同濃度1-MCP均能使果實正常后熟，與對照相比均顯著延長了貯藏期。0.2 μL/L處理在軟化速度、貨架期品質、降低冷害方面效果均劣于其它處理組。0.4 μL/L和0.6 μL/L處理在貯藏時間、硬度、SSC 值、Vc含量、冷害率方面的變化較接近，0.8 μL/L和1.0 μL/L在延緩軟化速度、呼吸強度、乙烯釋放速率、硬度等方面表現上較相似，但1.0μL/L處理在降低冷害、腐爛率、貨架期品質等方面不及0.8 μL/L處理。說明對于‘綠迷一號’軟棗獼猴桃0.2、0.4和0.6 μL/L處理濃度太低，而1.0 μL/L處理濃度太高，0.8 μL/L處理較適宜。此外，1-MCP在應用時呈現多樣性，不同果實不同品種之間表現均有差異，應根據不同品種篩選具體的標準使用濃度，并從分子、基因水平研究其作用機理，以便更科學的應用在實踐中。

以上研究表明，1-MCP能有效控制軟棗獼猴桃果實后熟衰老的進程，延長軟棗獼猴桃果實貯藏保鮮期，可應用于軟棗獼猴桃果實采后貯藏保鮮上，其中0.8 μL/L處理‘綠迷一號’效果最佳。