1-MCP,结合乙烯吸收剂对软枣猕猴桃贮藏品质的影响

张鹏，陈曦冉，贾晓昱，蒋兴祥，李江阔，易定财，曹玲

（1.天津市农业科学院 农产品保鲜与加工技术研究所，天津 300384；
2.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384；
3.沈阳农业大学 食品学院，沈阳 110866；
4.云南建投物流有限公司，昆明 650500；
5.深圳顺丰冷链有限公司，广州 深圳，518061；
6.陕西华圣现代农业集团有限公司，西安 710021）

软枣猕猴桃（Actinidia arguta）广泛分布于我国东北、华北等地，其果实形状多为圆柱或球形，表面光滑，整颗可全部食用[1-2]。软枣猕猴桃作为一类新兴的高值浆果，富含多种矿物质、多糖、氨基酸等有益营养物质[3-5]。其营养丰富、味美多汁、酸甜适口，受到广大消费者的青睐，但其在采后贮运阶段不耐贮藏、易软化腐败、品质降低，造成商品性下降，为了满足消费市场的需求，需要提供更加方便有效的保鲜手段。

1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一种含双键的环状碳氢化合物，可以优先与乙烯受体结合，从而阻碍生理效应，抑制衰老进程[6-7]，通常与低温结合使用，可提高保鲜效果。乙烯吸收剂（Ethylene Absorbent，EA）其成分主要为高锰酸钾，可有效吸收果蔬在保鲜贮运过程中释放的乙烯[8]，抑制植物内源乙烯的生成，进而达到延长贮藏期的目的。研究表明，1-MCP 与EA 结合使用具有协同作用，可有效保持水蜜桃[9]、番茄[10]、甜柿[11]、甜瓜[12]、猕猴桃[13]等水果贮藏期营养品质，降低呼吸强度，延缓衰老。

该实验以“龙成二号”软枣猕猴桃为实验试材，探究1-MCP 和EA 结合使用对维持软枣猕猴桃贮藏品质的影响，为软枣猕猴桃商品化发展提供理论依据与数据支撑。

1.1 材料与试剂

主要材料：以“龙成二号”软枣猕猴桃为试材，产自辽宁省丹东市；
保鲜箱（长度为280 mm、宽度为220 mm、高度为120 mm）、小篮（长度为175 mm、宽度为100 mm、高度为110 mm），宁波国嘉农产品保鲜包装技术有限公司；
聚乙烯（Polyethylene，PE）袋（长度为350 mm、宽度为450 mm，厚度为34 μm）、精准温控箱（长度为595 mm、宽度为400 mm、高度为250 mm，壁厚为30 mm）、1-MCP 便携包和EA便携包，由国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）提供，蓄冷剂（长度为168 mm、宽度为80 mm、高度为20 mm），迪塞尔商贸公司。

主要试剂：氢氧化钠、草酸、EDTA、偏磷酸、钼酸铵、福林酚、考马斯亮蓝，天津市江天化工有限公司；
无水乙醇、无水甲醇、醋酸、硫酸、磷酸，天津市大茂化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

主要仪器和设备：PAL-1 型便携式手持折光仪，日本爱宕公司；
Sigma3-30K 型高速冷冻离心机，德国SIGMA 离心机有限公司；
F-900 型便携式乙烯分析仪，美国FELIX 仪器公司；
Synergy H1 型全功能微孔板检测酶标仪，美国伯腾仪器有限公司；
TA.XT.Plus 型物性仪，英国SMS 公司；
Check PiontⅡ型便携式测氧仪，丹麦Dansensor 公司；
916Ti-Touch型电位滴定仪，瑞士万通中国有限公司。

1.3 样品处理方法

果实采摘后装入保鲜箱（每箱2 个小篮，每小篮1.2 kg），实验分为2 组，一组每箱放入1 袋蒸馏水浸湿的1-MCP 便携包（理论浓度为1.0 μL/L），为1-MCP 组，另一组不加入1-MCP 便携包为CK，采用冷链物流车（0～4 ℃）3 d 内运回实验室，从保鲜箱中将小篮取出，冷库（-0.8～-0.2 ℃）内充分预冷后，分为以下4 个处理：CK 组每个小篮直接放入1 个PE 袋内扎口，记作CK；
CK 组每个小篮放入1 个PE 袋后，再加入1 小包EA 便携包，记作EA；
1-MCP组每个小篮直接放入1 个PE 袋内扎口，记作1-MCP；
1-MCP 组每个小篮放入1 个PE 袋后，再加入1 小包EA 便携包，记作1-MCP+EA。处理后将PE 袋扎口，再放入带有蓄冷剂的精准温控箱内，冷库内贮藏60 d，每15 d 每个处理各取3 篮果实测定相关指标。

1.4 测定指标

1.4.1 TSS、TA、VC 和可溶性蛋白含量的测定

可溶性固形物（Total Soluble Solids，TSS）：取果实匀浆纱布过滤后，采用PAL-1 型便携式手持折光仪测定；
可滴定酸（Titrable Acid，TA）：参照李文生等[14]电位滴定法测定；
维生素C（Vitamin C，VC）：参照李军[15]钼蓝比色法测定；
可溶性蛋白：参照曹建康等[16]考马斯亮蓝染色法测定。

1.4.2 硬度的测定

采用穿刺法进行测定，每次实验每个处理取8 个（单果质量约为25 g）果实，测定部位为果实胴部，探头的型号为P/2，测试深度为10 mm，最小感知力为5 g。

1.4.3 叶绿素含量的测定

参考李合生[17]的方法制取叶绿素提取液，取1.0 g 果实匀浆，加入10 mL 95%乙醇溶液，暗处提取24 h 后进行测定。

1.4.4 呼吸强度及乙烯生成速率的测定

取6 个果实（质量约为160 g）采用静置法测定呼吸强度[18]，乙烯生成速率参考张鹏等[19]方法进行测定。

1.4.5 总酚含量及过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性的测定

采用FoLin-Ciocalteu 法[20]测定总酚含量，愈创木酚法[16]测定POD 活性。

1.5 数据处理

测试的数据采用Excel 2010 软件进行统计与作图，每个指标至少设计3 次生物学重复，利用SPSS 19.0 软件进行差异显著性分析（P＜0.05 表示差异显著）和综合评分。

2.1 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃营养指标的影响

由软枣猕猴桃贮藏期营养品质变化可以看出，CK 组贮藏30 d 时TSS 含量率先达到峰值12.53%，随后伴随着时间的延长开始下降；
EA、1-MCP、1-MCP+EA 组在整个贮藏期TSS 含量持续升高，其中 EA 组上升幅度最大，其次为 1-MCP 组，1-MCP+EA 组上升幅度最小，贮藏结束时3 组质量分数分别较0 d 升高了6.25%、5.29%、4.79%，说明这3 组处理均可抑制果实TSS 含量的升高，延缓衰老的发生，1-MCP+EA 组处理效果最佳。

TA 决定果实的酸度，同时也为果实生理代谢提供能量。如图1b 所示，软枣猕猴桃TA 含量表现为逐渐下降的趋势，贮藏15 d 时EA 和1-MCP+EA 组下降速度较快，后期下降幅度逐渐趋于稳定，至贮藏结束时各组TA 含量从大到小排序为1-MCP+EA 组、1-MCP 组、EA 组、CK 组，处理组均可较好地维持果实TA 含量，1-MCP 结合EA 处理保鲜效果优于单一使用的处理组。

图1 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃TSS、TA、VC、可溶性蛋白含量的影响Fig.1 Effects of 1-MCP combined with EA on TSS, TA, VC and soluble protein contents of Actinidia arguta

软枣猕猴桃被誉为“水果之王”其VC含量远高于普通水果，有研究表明其含量为苹果的80 倍[21]。0 d 时果实的VC含量为511.85 µg/g，伴随贮藏时间的延长其含量表现为先升高再下降，其中CK、EA 组30 d 时VC含量开始下降，而1-MCP 和1-MCP+EA 组在贮藏45 d时才开始出现下降；
此外在贮藏中后期1-MCP+EA 组VC含量显著（P＜0.05）高于其他3 组，60 d 1-MCP+EA组VC质量分数最高为548.55 µg/g，说明1-MCP 结合EA 可有效保持果实VC含量。

可溶性蛋白不仅作为果蔬的营养物质，同时还参与生理代谢活动，与生长发育、成熟衰老密切相关[22]。CK 组在贮藏15 d 时可溶性蛋白含量出现峰值，显著（P＜0.05）高于其他组，随后开始出现下降，末期的CK、EA、1-MCP、1-MCP+EA 组，分别较0 d 下降0.11、0.10、0.08 和0.07 mg/g，CK 组下降幅度最大，1-MCP+EA 组下降幅度最小。由此可以说明，1-MCP+EA 结合使用对于保持可溶性蛋白效果最好。

2.2 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃硬度的影响

果实采后极易软化腐败，缩短贮藏期，硬度可作为判断软枣猕猴桃品质的重要指标。果皮强度表现为逐渐下降，其中CK 组下降幅度最大，末期果实出现较为明显的软化现象，1-MCP 组较EA 组可以较好地保持果皮强度，而1-MCP+EA 组效果优于这2 组，末期果皮强度为741.47 g，分别为此时CK、EA、1-MCP 组的1.53 倍、1.21 倍、1.05 倍。与果皮强度相同，果肉平均硬度也表现为逐渐下降，初期果肉平均硬度为 470.33 g，至末期 CK、EA、1-MCP、1-MCP+EA 组分别下降至242.59、304.63、353.18、370.73 g，1-MCP+EA 组显著（P＜0.05）高于其他组。综上EA 和1-MCP 对维持果实硬度均具有积极意义，1-MCP+EA 组优于1-MCP 组优于EA 组。

2.3 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃叶绿素含量的影响

叶绿素的参与使软枣猕猴桃果实表现为翠绿色，在果实的成熟软化过程中，叶绿素受到破坏，降解为无色产物，绿色消失[23]。图3a 为软枣猕猴桃叶绿素a 含量的变化情况，如图所示，CK 组果组织中叶绿素a 含量在贮藏期间逐渐升高达到峰值后开始出现下降，说明该组果实成熟速度较快果实绿色加重，但在后期由于其率先进入衰老，细胞组织凋亡，叶绿素含量下降加快，末期时质量分数仅为12.17 mg/g；
EA组与CK 组变化趋势相近，在贮藏45 d 时EA 组叶绿素a 含量达到最大，随后开始出现大幅度下降，60 d时其质量分数仅为13.60 mg/g；
1-MCP 与1-MCP+EA组在贮藏前期叶绿素a 含量上升幅度较小且1-MCP组＞1-MCP+EA 组，直至贮藏末期1-MCP+EA 组含量达到峰值，高于1-MCP 组，但2 组间差异较小。图3b 为软枣猕猴桃叶绿素b 含量变化情况，其含量表现为先升高再下降趋势，贮藏末期1-MCP+EA 组叶绿素b 含量保留最好，显著（P＜0.05）高于其他处理组，CK 组含量最低消耗最快。综上说明1-MCP+EA 组可维持果实叶绿素含量，利于保持果实新鲜的色泽。

图2 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃硬度的影响Fig.2 Effects of 1-MCP combined with EA on the hardness of Actinidia arguta

图3 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃叶绿素含量的影响Fig.3 Effects of 1-MCP combined with EA on chlorophyll content of Actinidia arguta

2.4 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃生理指标的影响

贮藏期间软枣猕猴桃呼吸强度的变化见图4a。由图4a 可知，各组果实在贮藏15 d 时呼吸强度达到最大值，较贮藏初期CK、EA、1-MCP、1-MCP+EA组分别升高42.46、37.67、28.66、28.00 mg/(kg·h)、1-MCP+EA 组显著（P＜0.05）低于同期其他组。说明1-MCP+EA 组可以有效抑制果实呼吸，而CK 组仍然进行着较为活跃的呼吸作用。

乙烯释放速率是反映果蔬采后生理代谢水平的重要指标[24]，由图4b 可知果实乙烯生成速率在0～45 d 期间逐渐升高，达到高峰时CK 组较0 d 乙烯生成速率上升3.07 μL/(kg·h)、EA 组上升2.64 μL/(kg·h)、1-MCP 组上升2.16 μL/(kg·h)、1-MCP+EA 组上升1.48 μL/(kg·h)，其中CK 组升高明显，1-MCP+EA 组上升幅度最小。综上，处理组均可降低软枣猕猴桃的乙烯释放速率，而1-MCP 与EA 结合使用效果更优，对抑制果实生理代谢更加有效。

图4 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃呼吸强度及乙烯生成速率的影响Fig.4 Effects of 1-MCP combined with EA on respiration intensity and ethylene production rate of Actinidia arguta

2.5 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃总酚、POD 的影响

酚类物质为果蔬自身代谢次生产物，与自身氧化褐变有关[25]。由图5a 可知，随着贮藏时间的延长，软枣猕猴桃的总酚含量呈现出先升高再下降的趋势，贮藏期间 CK 和 EA 组上升速度较快，30 d 时1-MCP+EA 组增加较快且含量最高，45 d 时达到最大值，60 d 其含量为47.90 µg/g 是初期的1.25 倍，比60 d CK 组高365.05%，EA 组高36.47%，1-MCP 组高24.74%，1-MCP+EA 组中酚类含量较高，与0 d果实风味相似，略带酸涩，可能是该组中绿原酸、花青素含量较高所引起的[26]。

POD 是果蔬体内的一类呼吸酶，与酚类物质代谢密切相关[27]。由图5b 所示，软枣猕猴桃果实POD活性表现为先升高再下降，1-MCP+EA 组在整个贮藏期活性均显著（P＜0.05）高于其他组；
15 d 时果实的POD 活性达到最大，随后其活性开始下降；
其中1-MCP+EA 组活性最高为0.83 U/g，比CK 组高36.07%，比EA 组高16.90%，比1-MCP 组高18.57%；
综上说明，1-MCP+EA 组可以较好地保持果实中POD 活性。

图5 1-MCP 结合EA 对软枣猕猴桃总酚和POD 活性的影响Fig.5 Effects of 1-MCP combined with EA on total phenol and POD activity of Actinidia arguta

2.6 软枣猕猴桃贮藏品质综合评分

利用软枣猕猴桃贮藏期间测定的果实营养指标、硬度、生理指标、叶绿素a、叶绿素b、总酚、POD进行数据分析，主成分特征值及贡献率见表1。由表1 可知，拟合出3 个主成分，累计贡献率为86.619%，可以充分反应原始数据的基本信息。

表1 不同主成分下的累计贡献率变化Tab.1 Change of cumulative contribution rate under different principal components

主成分 1、2 和 3 所对应的因子得分分别为FAC1、FAC2、FAC3，以不同主成分下对应的特征值为权数，将不同贮藏期相应的因子得分和权数相乘即该主成分下的得分，再依据3 个主成分的得分计算得到相关性综合得分F，即F=（F1×52.122+F2×22.243+F3×12.254）/86.619。综合得分越高，软枣猕猴桃的保鲜效果越好，通过表2 可知，综合得分最高为1-MCP+EA 组，说明1-MCP+EA 处理更利于软枣猕猴桃的保鲜。

表2 综合得分排序表Tab.2 Ranking of comprehensive scores

果蔬采后贮藏阶段也进行着呼吸等生理代谢活动，通过消耗前期积累的营养物质为代谢活动提供能量，同时呼吸作用对果实的成熟衰老也起着重要的作用。在该研究中，EA 与1-MCP 处理均可较好地保留贮藏期的营养品质，延缓TSS 含量升高，抑制TA、VC、可溶性蛋白含量的消耗；
硬度可直观的反映出果实成熟衰老软化进程，随着成熟度的增加，硬度下降，贮藏性降低，有研究表明1-MCP+EA 可以有效延缓苹果在冷藏期和货架期硬度的下降程度[28]，本研究也得到相似的结论，1-MCP+EA 组的软枣猕猴桃在整个贮藏期间果皮强度和果肉平均硬度均高于其他处理组，可以较好地保持果实硬度。叶绿素[29]是果实绿色的主要来源，果实发生衰老时自由基大量积累，造成叶绿素分解，果实绿色度降低，贮藏末期1-MCP+EA 组软枣猕猴桃叶绿素a 和叶绿素b 含量最高，较好的保持果实色泽。1-MCP 结合EA 使用可更好地保持贮藏期间软枣猕猴桃营养品质，延缓其衰老，可能是1-MCP 和EA 具有协同作用，保鲜效果更优。

软枣猕猴桃是一种呼吸跃变型果实，果实成熟过程中会出现典型的呼吸和乙烯高峰[30]。李欢等[31]的研究表示，1-MCP 可抑制呼吸和乙烯的上升幅度，并发现在出现呼吸高峰时，果实的硬度下降较快，赵孟等[32]指出1-MCP 和乙烯吸收剂均对抑制黄金梨呼吸代谢有效，与文中研究结果相似。该研究发现，EA和1-MCP 处理均可抑制软枣猕猴桃呼吸强度，对降低乙烯释放高峰有明显的效果，说明处理可有效减缓软枣猕猴桃贮藏期的生理活动，减少营养物质作为呼吸底物而消耗，对提高品质有积极作用，并且结合使用效果优于单独使用。有研究指出，果实褐变与总酚、黄酮、POD 等物质有关，POD 作为清除自由基的关键酶之一，可延缓膜脂过氧化，酚类物质具有较强的抗氧化能力，对病原菌有抵抗作用，可以提高果品的营养价值[33]。该研究中总酚含量和POD 活性为先升高再下降，EA 和1-MCP 处理均可减少总酚含量的消耗，维持POD 活性，其中1-MCP+EA 组效果优于其他组，可以最大限度地保留总酚和POD 活性，可以有效清除多余自由基，提高抗氧化能力，推迟衰老进程利于贮藏。

采用不同保鲜剂对软枣猕猴桃进行保鲜效果研究，结果发现EA 和1-MCP 对维持果实贮藏品质、抑制生理活性均有积极作用，EA 和1-MCP 具有协同作用，可更加有效地延缓TSS 含量的升高，抑制果实营养物质TA、VC、可溶性蛋白的消耗，维持软枣猕猴桃较高的硬度和叶绿素含量，抑制呼吸强度和减慢乙烯生成速率，维持末期总酚含量和POD 活性。综上所述，1-MCP+EA 组保鲜效果最好。