1-MCP處理對(duì)“巫山脆李”低溫貯藏期果實(shí)品質(zhì)及細(xì)胞壁成分的影響

趙 倩，方 波，牛 瀅

(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所，重慶 401329)

【研究意義】巫山脆李(‘Wushan’ plum)是薔薇科李屬植物，屬江安李系列，主產(chǎn)于重慶市巫山縣，果實(shí)扁圓形，果皮綠色至黃綠色，果粉厚，肉質(zhì)緊密，酸甜適中，離核，尤以其脆嫩多汁的口感，深得消費(fèi)者喜愛(ài)，有“中華名果”之稱。巫山脆李成熟期在6月底至7月中旬，正值重慶夏季高溫，且巫山地處山區(qū)，交通不便，通常脆李果實(shí)在采后2～4 d后即發(fā)生軟化，失去果實(shí)原有風(fēng)味，同時(shí)造成運(yùn)輸困難、貨架期減短等問(wèn)題，極大地影響了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，開(kāi)展巫山脆李果實(shí)保鮮研究，具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是一種乙烯競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，可與乙烯受體發(fā)生不可逆的結(jié)合，致使乙烯信號(hào)傳導(dǎo)受阻，抑制乙烯的生成，從而達(dá)到延緩果實(shí)后熟衰老的目的[1]。1-MCP具有無(wú)毒、安全、高效的優(yōu)點(diǎn)[2]，在蘋(píng)果[3]、桃[2, 4]、杏[5]、梨[6-7]、李[8]、櫻桃[9]、枇杷[10]等薔薇科果樹(shù)貯藏保鮮中有非常多的應(yīng)用，是一種極具潛力的果實(shí)采后貯藏保鮮技術(shù)。【本研究的切入點(diǎn)】目前國(guó)內(nèi)李子的研究主要集中在栽培、育種上，采后的研究較少，特別是針對(duì)南方脆李的采后研究更少，如何結(jié)合各種保鮮技術(shù)，優(yōu)化貯運(yùn)方式，盡量延長(zhǎng)脆李貨架期，是南方脆李新的研究領(lǐng)域?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本實(shí)驗(yàn)旨在研究1-MCP處理對(duì)巫山脆李冷藏期果實(shí)相關(guān)指標(biāo)的影響，分析果實(shí)硬度與各指標(biāo)的相關(guān)性，以初步探究果實(shí)冷藏期軟化機(jī)理及品質(zhì)變化，為利用1-MCP進(jìn)行巫山脆李的采后貯藏工藝開(kāi)發(fā)和商業(yè)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

巫山脆李于2018年7月18日采摘于巫山縣曲尺鄉(xiāng)權(quán)發(fā)村，坐標(biāo)為東經(jīng)109°43′、北緯31°2′，海拔約450 m。果園露地栽培，全園栽培管理一致。選擇大小均勻、成熟度一致、無(wú)病蟲(chóng)、無(wú)損傷的果實(shí)采摘后分裝于PET包裝盒(規(guī)格23 cm×17.5 cm×9 cm)內(nèi)，每盒1 kg，約24～26個(gè)果實(shí)，于采摘當(dāng)日運(yùn)送回重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)生理實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)回后立即進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)處理：①1 ℃冷藏處理。10 ℃預(yù)冷過(guò)夜后，每盒脆李用聚乙烯塑料薄膜袋密封包裝，貯存于(1±0.5) ℃冰箱中，相對(duì)濕度90 %～95 %，每周測(cè)定一次硬度，可溶性固形物、可溶性總糖、可滴定酸、果膠、纖維素含量；②1 ℃冷藏+1-MCP處理。每盒脆李放置一包粉劑1-MCP緩釋劑(商品名: AnsiP-P，臺(tái)灣利統(tǒng)股份有限公司提供，規(guī)格為0.8 g/包，有效濃度為0.9 μl/L)，聚乙烯塑料薄膜袋密封包裝，貯存于(1±0.5) ℃冰箱中，每周測(cè)定一次相關(guān)指標(biāo)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用美國(guó)Brookfield公司CT3型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行硬度(g)測(cè)定，采用TA39探頭，直徑2 mm，穿刺速度0.5 mm/s，穿刺距離8 mm，每次測(cè)定5個(gè)果實(shí)，每個(gè)果實(shí)沿赤道面測(cè)定3次果實(shí)帶皮硬度。

采用ATAGO手持糖量?jī)x(Pocket Pal-1, Atago, Japan)測(cè)定果實(shí)混合果汁可溶性固形物含量(%)；參照王學(xué)奎[11]的方法，采用硫酸蒽酮法測(cè)定可溶性總糖含量(mg/g)；硫酸蒽酮比色法測(cè)定纖維素含量(mg/g)；參照曹建康等[12]的方法采用咔唑比色法測(cè)定果膠物質(zhì)含量(mg/g)；參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品中總酸的測(cè)定》(GB/T 12456—2008)的NaOH滴定法測(cè)定可滴定酸含量(mmol/100 g)；所有指標(biāo)均進(jìn)行3次生物學(xué)重復(fù)。

固酸比=可溶性固形物均值/(可滴定酸含量均值×0.067)；甜酸比=(0.1×可溶性總糖含量均值)/(可滴定酸含量均值×0.067)，其中以蘋(píng)果酸換算可滴定酸度，換算系數(shù)為0.067。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用ANOVA進(jìn)行方差分析，Duncan法進(jìn)行多重比較，Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析，Microsoft Excel 2010進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP對(duì)巫山脆李冷藏期果實(shí)硬度的影響

果實(shí)硬度是巫山脆李的重要屬性之一，是判斷脆李貯藏效果的重要指標(biāo)。由圖1可以看出，巫山脆李果實(shí)的初始硬度為904 g，在冷藏1周后，直接冷藏處理與1-MCP冷藏處理對(duì)巫山脆李果實(shí)硬度影響差異不大，冷藏1周后硬度分別為818、810 g。隨著1 ℃低溫冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，巫山脆李果實(shí)硬度整體呈下降趨勢(shì)。從冷藏第2周開(kāi)始，對(duì)照組的巫山脆李硬度開(kāi)始快速下降，而1-MCP處理后將巫山脆李果實(shí)硬度快速下降時(shí)間推遲至第3周出現(xiàn)。冷藏5周后，經(jīng)過(guò)1-MCP處理后的果實(shí)硬度降低為561 g，顯著高于直接冷藏處理的果實(shí)硬度(328 g)，是對(duì)照組果實(shí)硬度的1.71倍。說(shuō)明1-MCP結(jié)合低溫貯藏能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)抑制巫山脆李的硬度下降，有效減緩脆李冷藏期間果實(shí)軟化。

2.2 1-MCP對(duì)巫山脆李冷藏期果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

可溶性固形物是果實(shí)中糖分、有機(jī)酸、果膠等物質(zhì)變化的綜合表現(xiàn)[13]。果蔬采后可溶性固形物含量的多少，是判斷果蔬后熟與風(fēng)味的重要指標(biāo)之一[14]。巫山脆李采后立即測(cè)定可溶性固形物，含量為13.8 %。由圖2-A可以看出，直接冷藏處理的脆李可溶性固形物含量隨時(shí)間逐漸上升，1-MCP處理的脆李可溶性固形物呈“M”形變化，在冷藏第2周時(shí)達(dá)到最大值15.1 %。在采后冷藏第5周時(shí)，直接冷藏處理的脆李可溶性固形物含量為15.6 %，與1-MCP處理相比有顯著提高。結(jié)果表明，1-MCP處理能夠減緩巫山脆李在低溫冷藏過(guò)程中可溶性固形物含量上升。

圖1 1-MCP對(duì)巫山脆李冷藏期果實(shí)硬度的影響Fig.1 Effects of 1-MCP on fruit firmness of ‘Wushan’ plums during cold storage

圖2 1-MCP對(duì)巫山脆李冷藏期果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響Fig.2 Effects of 1-MCP on fruit quality of ‘Wushan’ plums during cold storage

李果實(shí)在采后貯藏過(guò)程中可溶性糖含量常常隨著淀粉轉(zhuǎn)化而逐漸上升[15]。對(duì)冷藏期的果實(shí)可溶性總糖進(jìn)行測(cè)定，圖2-B顯示：直接冷藏處理過(guò)程中可溶性總糖含量逐漸上升，而1-MCP結(jié)合低溫冷藏處理，使脆李的可溶性總糖含量維持在較穩(wěn)定水平，并略有下降。在第5周時(shí)，直接冷藏處理的可溶性總糖含量達(dá)到最高，為118.2 mg/g，相較1-MCP處理后的可溶性總糖含量(106.9 mg/g)提高了10.6 %?？梢?jiàn)，1-MCP 處理可能抑制了低溫冷藏過(guò)程中淀粉水解，減緩巫山脆李可溶性總糖含量升高，從而為巫山脆李冷藏后貨架期的果實(shí)風(fēng)味保證減少了物質(zhì)損耗。

可滴定酸含量是影響果實(shí)風(fēng)味的重要因素之一。由圖2-C可知，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)可滴定酸含量均呈下降趨勢(shì)，在冷藏前期(1周內(nèi))，兩組處理可滴定酸含量下降程度無(wú)顯著差異，從第2周開(kāi)始，直接冷藏處理的可滴定酸含量快速下降，1-MCP處理顯著減緩了果實(shí)可滴定酸含量下降，在冷藏第5周時(shí)，直接冷藏處理可滴定酸含量下降至9.4 mmol/100 g，1-MCP處理可滴定酸含量下降至10.7 mmol/100 g，差異顯著。結(jié)果表明，1-MCP處理有助于延緩果實(shí)冷藏期間可滴定酸含量下降，能維持較好的采后果實(shí)風(fēng)味。

糖酸種類、含量和糖酸比決定果實(shí)的甜酸味，影響著果實(shí)的食用品質(zhì)，而糖酸含量主要以糖酸比的形式影響果實(shí)口感[16]。由圖2-D可以看出，在冷藏過(guò)程中，無(wú)論是否采用1-MCP處理，巫山脆李果實(shí)固酸比、甜酸比均呈上升趨勢(shì)。但相較對(duì)照而言，1-MCP處理延緩果實(shí)可溶性固形物和可溶性總糖含量上升，抑制可滴定酸含量下降，因此在一定程度上減緩固酸比、甜酸比上升速率，使果實(shí)在貯藏期保持優(yōu)質(zhì)風(fēng)味。

2.3 1-MCP對(duì)巫山脆李冷藏期果實(shí)細(xì)胞壁組成成分的影響

纖維素是細(xì)胞壁的骨架物質(zhì)，它的降解意味著細(xì)胞壁的解體和果實(shí)軟化[17]。在巫山脆李果實(shí)冷藏過(guò)程中，對(duì)照組的果實(shí)纖維素含量在冷藏前兩周變化較平緩(圖3-A)，從第3周開(kāi)始下降，但在整個(gè)貯藏周期內(nèi)下降幅度不大。1-MCP處理后的果實(shí)纖維素含量先升高，在第3周時(shí)達(dá)到最大值98.27 mg/g，而后開(kāi)始緩慢下降。在低溫貯藏過(guò)程中，1-MCP處理后的果實(shí)纖維素含量均顯著高于對(duì)照組。

圖3 1-MCP對(duì)巫山脆李冷藏期纖維素和果膠含量的影響Fig.3 Effects of 1-MCP on the contents of cellulose and pectin of ‘Wushan’ plums during cold storage

從圖3-B可以看出，巫山脆李果實(shí)可溶性果膠的初始含量較低，為2.97 mg/g，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照組和1-MCP處理后的可溶性果膠整體呈上升趨勢(shì)，但1-MCP處理后的可溶性果膠含量上升速率低于對(duì)照處理。第2周開(kāi)始，1-MCP處理后的果實(shí)可溶性果膠含量均顯著低于同時(shí)期的對(duì)照組，到第5周時(shí)，對(duì)照組可溶性果膠含量為4.29 mg/g，1-MCP處理的可溶性果膠含量為3.98 mg/g，分別提高了44.4 %和34.0 %，說(shuō)明1-MCP處理有助于延緩可溶性果膠的形成。

在冷藏過(guò)程中，直接冷藏處理的果實(shí)原果膠含量呈下降趨勢(shì)(圖3-C)，尤其在冷藏第一周，下降速率極快，冷藏第2周(2.59 mg/g)較初始原果膠含量(4.01 mg/g)下降了35.4 %，冷藏后期果實(shí)原果膠含量變化較平穩(wěn)。而1-MCP處理顯著控制了原果膠的降解速率，果實(shí)原果膠含量一直維持在較高水平，與對(duì)照差異顯著。

總果膠含量是可溶性果膠含量與原果膠含量之和。由于原果膠的降解與可溶性果膠的生成，對(duì)照組和1-MCP處理后的總果膠含量均呈上升趨勢(shì)，但1-MCP處理后的果實(shí)總果膠含量始終處于較高水平，并與同時(shí)期對(duì)照組總果膠含量達(dá)顯著差異，在冷藏第5周，1-MCP處理總果膠含量(8.45 mg/g)達(dá)到直接冷藏處理(7.33 mg/g)1.15倍。

2.4 巫山脆李果實(shí)硬度與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

將巫山脆李果實(shí)硬度與各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明(表1)，巫山脆李果實(shí)硬度與可溶性固形物含量、固酸比、甜酸比、可溶性果膠含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.829、-0.974、-0.928、-0.940，與可滴定酸含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)為0.925，與可溶性總糖含量、原果膠、總果膠、纖維素含量無(wú)顯著相關(guān)性。

3 討 論

巫山脆李采摘后極易發(fā)生軟化，本研究結(jié)果表明，1 ℃冷藏處理可將脆李400 g以上的硬度維持3周左右，而1-MCP結(jié)合1 ℃冷藏處理可將硬度維持至少5周，1-MCP能顯著推遲果實(shí)硬度的下降，與1-MCP在青脆李[18]、“Zaohong”李[19]、‘安哥諾’李[20]、嵊州桃形李[21]、“大石早生”[22]等的應(yīng)用研究結(jié)果相同；但與公譜[23]對(duì)晚香蕉李，洪凱等[24]對(duì)“巫山脆李”的研究結(jié)果有所不同，與本研究的差異可能來(lái)源于品種及1-MCP處理的有效濃度不同。

表1 巫山脆李果實(shí)硬度與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

注：**. 在 0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；*. 在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

本研究結(jié)果表明，1-MCP處理能維持巫山脆李冷藏過(guò)程中較高的纖維素、原果膠含量，并能減緩可溶性果膠的形成速率。Lin等[25]對(duì)“Younai”李的研究結(jié)果也表明，紙片型1-MCP在常溫下使用，能降低細(xì)胞壁降解酶活性和水溶性果膠含量，維持較高的細(xì)胞壁多糖成分(纖維素、半纖維素、碳酸鈉可溶性果膠等)，從而延緩軟化。1-MCP對(duì)纖維素及果膠含量的影響在其他水果如“敞口”山楂[26]、“岳帥”蘋(píng)果[3]、庫(kù)爾勒香梨[7]、扁花柿[27]中也有相似的研究結(jié)果。果實(shí)硬度與細(xì)胞壁各組成成分相關(guān)性分析表明，果實(shí)硬度與可溶性果膠含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)-0.940)，但與纖維素、原果膠含量相關(guān)性不大，究其原因，可能是因?yàn)榈蜏匾种屏死w維素酶活性，致使纖維素含量變化不大，茅林春[28]的研究發(fā)現(xiàn)，直接常規(guī)冷藏的桃果實(shí)不能正常軟化，其纖維素酶活性明顯偏低，而中途加溫和貯前加溫處理的果實(shí)，其纖維素酶活性快速提高。故巫山脆李果實(shí)冷藏期軟化進(jìn)程主要是與可溶性果膠生成有關(guān)，催化可溶性果膠形成的酶可能是引起脆李果實(shí)冷藏期軟化的關(guān)鍵酶；而低溫可能降低了纖維素酶活性，使纖維素降解減緩，減輕纖維素含量減少對(duì)果實(shí)軟化的不利影響。

糖和酸是李果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)形成的重要基礎(chǔ)[29]，是評(píng)價(jià)李貯藏效果的重要指標(biāo)。本研究中，1-MCP處理在低溫冷藏5周內(nèi)，抑制巫山脆李果實(shí)可溶性固形物和可溶性總糖含量的快速上升，減緩可滴定酸的快速下降，可見(jiàn)，1-MCP處理有助于減少糖酸等風(fēng)味物質(zhì)在貯藏期的消耗，為貨架期脆李的后熟提供基礎(chǔ)物質(zhì)保障。該研究結(jié)果與及華等[20]對(duì)“安哥諾”、陳嘉等[18]對(duì)青脆李研究結(jié)果相同，貯藏期結(jié)合1-MCP處理后的果實(shí)酸甜適口，有較濃郁的李子特有的風(fēng)味，基本接近于剛采收時(shí)的品質(zhì)。

4 結(jié) 論

1-MCP(Ansip-p)結(jié)合1 ℃低溫冷藏處理在減少冷藏期果實(shí)風(fēng)味物質(zhì)的消耗的同時(shí)能延緩果實(shí)硬度下降，減緩可溶性果膠含量的上升，從而推遲果實(shí)軟化?？梢?jiàn)，1-MCP處理對(duì)“巫山脆李”的冷藏保鮮效果較顯著，具有一定的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。