冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 對‘紅瑪瑙’櫻桃保鮮效果的影響*

聶國偉，馮志宏，高振峰，焦 旋

（1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所，太谷030815）（2 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院）農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所）

‘紅瑪瑙’櫻桃是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所自主培育的中熟品種，呈長心臟狀，果個大，酸甜適口，品質(zhì)好，營養(yǎng)豐富，屬于高產(chǎn)值、高回報水果[1]。因其豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強，近年來發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為山西省一些櫻桃產(chǎn)區(qū)的主要栽培品種。然而櫻桃普遍皮薄汁多，采收正值高溫季節(jié)，易失水、軟腐、褐變，貯藏性差，不利于櫻桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。低溫有利于保持水果品質(zhì)[2]，延長貨架期，然而普通冷藏（Low Temperature Storage，LTS）庫溫波動在2 ℃以上，容易在果實表面結(jié)露，同時導(dǎo)致果實呼吸強度增大，積累的二氧化碳溶于露水中產(chǎn)生碳酸，造成櫻桃表面產(chǎn)生腐蝕斑痕。因此精準(zhǔn)控溫、減少庫溫波動是櫻桃保鮮的關(guān)鍵點。冰溫貯藏（Ice Temperature Storage，ITS）是一種精準(zhǔn)貯藏，溫度要求介于0 ℃以下和果實結(jié)冰點以上，而且冰溫庫庫溫波動能夠精準(zhǔn)控制在±0.2 ℃內(nèi)，雖然運行成本略高，但適用于高附加值櫻桃的保鮮。保鮮劑是果品低溫貯藏的有效輔助手段。已有研究表明，二氧化氯[3]、維生素C[4]、鈣液[5]等浸泡處理，能夠防止櫻桃軟腐和果肉褐變，然而消費者忌憚于藥劑的殘留，對櫻桃保鮮提出了更高的要求。1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）是一種氣體保鮮劑，安全、無殘留，符合食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的標(biāo)準(zhǔn)[6]，已成功應(yīng)用于蘋果[7]、梨[8]、獼猴桃[9]、草莓[10]的貯藏生產(chǎn)。針對上述問題，本試驗擬采用冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理‘紅瑪瑙’櫻桃，以期為‘紅瑪瑙’櫻桃貯藏保鮮提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

‘紅瑪瑙’櫻桃，采自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院）果樹研究所大櫻桃示范園。采后立即運回山西農(nóng)業(yè)大學(xué)（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院）農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所，剔除病果、爛果、畸形果、蟲果，挑選大小一致、九成熟的果實，置于內(nèi)襯有聚乙烯薄膜（厚度0.018 mm）的塑料周轉(zhuǎn)箱（容量5 kg）中，袋口敞開，待處理。試驗設(shè)置4 個處理：①普通冷藏（LTS）：入普通冷藏庫（0±2）℃預(yù)冷，待果實中心溫度降至2 ℃時，扎口貯藏；②普通冷藏結(jié)合1-甲基環(huán)丙烯（LTS+1-MCP）：入普通冷藏庫（0±2）℃預(yù)冷，待果實中心溫度降至2 ℃時，放入1 小包1-MCP，扎口貯藏；③冰溫貯藏（ITS）：入冰溫庫（-0.7±0.2）℃預(yù)冷，待果實中心溫度降至2 ℃時，扎口貯藏；④冰溫貯藏結(jié)合1-甲基環(huán)丙烯（ITS+1-MCP）：入冰溫庫（-0.7±0.2）℃預(yù)冷，待果實中心溫度降至2 ℃時，放入1 小包1-MCP，扎口貯藏。每個處理設(shè)置3 次重復(fù)，貯藏40 d 后，室溫（20 ℃）下貨架3 d。冰溫庫由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究所提供，1-MCP由山東青島綠諾生物科技有限公司提供。

1.2 儀器與試劑

F-900 便攜式乙烯/氧氣/二氧化碳分析儀，F(xiàn)elix儀器公司；Ultrospec 2000 紫外分光光度計，GE Healthcare 公司；CR-400 色差儀，柯尼卡美能達(dá)公司；HHS-21-6 數(shù)顯式電熱恒溫水浴鍋，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HC-2518R 高速冷凍離心機，科大創(chuàng)新有限公司；50-GL2 超聲波清洗機，德森精密設(shè)備有限公司。

聚乙烯吡咯烷酮、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、石英砂、硼酸、硼砂、EDTA-2Na、無水乙醇、鎢酸鈉、磷鉬酸、硫代巴比妥酸、冰醋酸、碳酸鈉、三氯乙酸、沒食子酸、鄰苯二酚、鄰苯三酚、抗壞血酸、偏磷酸和丙酮，阿拉丁試劑（上海）有限公司。

1.3 指標(biāo)測定方法

1.3.1呼吸強度和乙烯釋放速率的測定

IAA 含量變化呼吸強度和乙烯釋放速率的測定：參照孟祥春等[11]的方法做適當(dāng)修改，用美國F-900 便攜式乙烯/氧氣/二氧化碳分析儀測定。從貯藏的同一處理3 次重復(fù)的櫻桃中隨機取出0.5 kg 果實，進行緩升溫平衡（4 ℃，1 h→10 ℃，1 h→15 ℃，1 h→20 ℃，1 h），然后置于密封罐內(nèi)，將密封罐連接F-900 便攜式乙烯/氧氣/二氧化碳分析儀進行在線監(jiān)測，測定密封罐內(nèi)CO2和乙烯的濃度。呼吸強度和乙烯釋放速率計算公式如下。

呼吸強度（mg·kg-1·h-1）=18×CO2×（V1-V2）/（H×W）

乙烯釋放速率（μL·kg-1·h-1）=乙烯濃度×（V1-V2）/（H×W）

V1（L）為密封罐體積，V2（L）為樣品體積，W（kg）為樣品鮮重，H（h）為密閉時間。

1.3.2丙二醛含量、總酚含量和多酚氧化酶活性的測定

丙二醛（MDA）含量的測定參照高俊鳳[12]的方法?？偡雍康臏y定參照Gao 等[13]的方法做適當(dāng)修改，稱取100 g 櫻桃，榨汁，過濾，果汁待用。多酚氧化酶（PPO）活性的測定參照曹建康等[14]的方法，取10 mL 果汁與20 mL 甲醇混勻，定容于50 mL容量瓶，然后超聲波（40 ℃，40 kHz，45 W）處理30 min，離心（10 000 r/min，10 min），待用。在10 mL 試管中，先加0.6 mL 提取液，然后加1 mL福林酚試劑，混勻靜置5 min 后，加3 mL 0.1 mol/L碳酸鈉，最后用蒸餾水定容，充分混勻后避光反應(yīng)2 h，于波長760 nm 處測定吸光值。

1.3.3果皮亮度的測定

參照Geraldine 等[15]的方法，采用CR-400 色差計測定果實表面L 值（亮度）。果實赤道部位測定4 個點，測30 個果，計算平均值。

1.3.4感官指標(biāo)統(tǒng)計及評價

由8 人組成的品評組對每個處理進行品嘗和盲評（不給出處理方式），評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 ‘紅瑪瑙’櫻桃感官評價標(biāo)準(zhǔn)

褐變指數(shù)：測定參照王貴禧等[16]的方法并進行適當(dāng)修改。褐變分級：0 級，果肉無褐變；1 級，果肉有輕度褐變；2 級，果肉有明顯褐變但褐變面積不及1/2；3 級，果肉1/2 以上面積的果肉組織褐變；4 級，果肉組織全部褐變。

褐變指數(shù)=［Σ（各級果實個數(shù)×褐變級數(shù)）/（果實總個數(shù)×最高級數(shù)）］×100

腐爛指數(shù)：測定參照王貴禧等[16]的方法并做適當(dāng)修改。腐爛分級：0 級，果實無腐爛；1 級，果實出現(xiàn)1～2 個黃豆大小的病斑；2 級，果實腐爛面積為1/4 以下；3 級，果實腐爛面積為1/4～1/2；4級，果實腐爛面積超過1/2。

腐爛指數(shù)=［Σ（各級果實個數(shù)×腐爛級數(shù)）/（果實總個數(shù)×最高級數(shù)）］×100

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、作圖，用SPSS 13.0 軟件進行Duncan’s 新復(fù)極差法進行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃呼吸強度的影響

呼吸強度是反映植物體新陳代謝強弱的一個重要指標(biāo)[17]。降低呼吸強度，減弱新陳代謝，從而減少果實內(nèi)部有機酸和可溶性糖的消耗，保持原有品質(zhì)，是果品保鮮的主要目的。由圖1 可知，果實進入冷庫后，呼吸強度開始急劇下降。貯藏10 d 開始，各處理櫻桃的呼吸強度開始逐漸上升，貯藏至30 d，LTS 和LTS+1-MCP 處理果實的呼吸強度仍然上升，而ITS 和ITS+1-MCP 處理果實的呼吸強度趨于平緩。整個貯藏期間，冰溫庫貯藏的果實呼吸強度水平始終顯著低于普通冷藏。

圖1 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃呼吸強度的影響

2.2 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃貯藏環(huán)境乙烯含量的影響

乙烯是植物體內(nèi)生成的一種氣體催熟劑，能夠加速果實自身的成熟，同時也導(dǎo)致果實快速衰老。由圖2 可知，整個貯藏期間，果實由常溫進入冷庫后，貯藏環(huán)境中乙烯含量開始下降，在貯藏至20 d時，LTS 和LTS+1-MCP 處理的果實乙烯含量降至最低點，然后開始逐漸上升，貯藏期最后10 d 趨于平穩(wěn)；而ITS 和ITS+1-MCP 處理的乙烯含量貯藏至10 d 時就降至最低點，之后的10～40 d 略有上升。與LTS 處理相比，ITS 處理能夠顯著控制乙烯生成，而ITS+1-MCP 處理效果最佳。

圖2 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃貯藏環(huán)境中乙烯含量的影響

2.3 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃MDA 含量的影響

MDA 是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物之一，其含量的積累會促進細(xì)胞膜透性的增加，是反映植物衰老或受到傷害的程度[18]。由圖3 可知，在‘紅瑪瑙’櫻桃整個貯藏期間，各處理果實中的丙二醛含量呈現(xiàn)出“慢—快—慢”逐漸增長的趨勢。在貯藏前期，LTS 和LTS+1-MCP 處理果實的MDA 含量積累較慢，貯藏10 d 后，MDA 含量驟然增長，然后趨于平緩；然而，ITS 和ITS+1-MCP 處理的果實，其MDA 含量整體水平一直顯著低于普通冷藏，且保持相對平穩(wěn)的趨勢。

圖3 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃MDA含量的影響

2.4 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃總酚含量的影響

植物成熟衰老進程中，酚類物質(zhì)在多酚氧化酶和有氧參與下，反應(yīng)生成褐色物質(zhì)，發(fā)生褐變。由圖4 可知，隨著貯藏期的延長，各處理果實中的酚類物質(zhì)逐漸下降。貯藏前10 d，各處理的酚類物質(zhì)含量下降速率平緩，從貯藏10 d 開始，LTS 和LTS+1-MCP 處理的酚類物質(zhì)含量急劇下降，而ITS和ITS+1-MCP 處理的酚類物質(zhì)含量明顯下降始于貯藏20 d。整個貯藏期間，與LTS、LTS+1-MCP 處理相比，ITS 和ITS+1-MCP 處理則較好地保持了酚類物質(zhì)含量，處理之間存在顯著差異。

圖4 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃總酚含量的影響

2.5 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃PPO 活性的影響

多酚氧化酶（PPO）與植物組織褐變密切相關(guān)[19]，其活性大小直接決定著‘紅瑪瑙’櫻桃果實采后褐變程度及褐變速率。由圖5 可知，各處理果實的PPO 活性呈“快—慢”逐漸上升的趨勢。整個貯藏期間，與普通冷藏（LTS 和LTS+1-MCP）相比，冰溫貯藏（ITS 和ITS+1-MCP）果實的PPO 活性始終處于較低水平，且20 d 后差異顯著，說明冰溫貯藏較普通冷藏更有利于抑制‘紅瑪瑙’櫻桃果實的褐變。從LTS+1-MCP 和ITS+1-MCP 處理效果可以看出，加入1-MCP，對于抑制PPO 活性有一定的積極效果。

圖5 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃PPO活性的影響

2.6 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃果面光澤的影響

L 值在色差參數(shù)里代表亮暗程度。L 值越大，代表越亮；L 值越小，代表越暗。果實表面光澤的亮暗是衡量櫻桃果實外觀品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖6可知，在整個貯藏期間，各處理果實的L 值均呈逐漸下降的趨勢。貯藏前期，各處理果實的L 值基本無變化，處理之間無顯著差異。從貯藏10 d 開始，LTS 處理果實的L 值下降較快，LTS+1-MCP 處理相對較緩。貯藏40 d 時，ITS、ITS+1-MCP 處理果實的L 值下降幅度顯著小于LTS 處理。說明ITS、ITS+1-MCP 處理較好地保持了‘紅瑪瑙’櫻桃外觀品質(zhì)，其中ITS+1-MCP 處理保鮮效果更佳。

圖6 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃果面色澤的影響

2.7 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃感官品質(zhì)的影響

由表2 可知，‘紅瑪瑙’櫻桃貯藏40 d＋貨架3 d 后，LTS 和ITS 處理的果實腐爛指數(shù)分別為9.6和2.6，褐變指數(shù)分別為27.3 和6.5。與LTS 處理相比，ITS 處理顯著降低了果實的腐爛和褐變程度，保持了果實的新鮮度；輔助1-MCP 處理對果實的腐爛基本無影響，但對褐變影響顯著。從感官評價可以看出，LTS 和LTS+1-MCP 處理‘紅瑪瑙’櫻桃果實固有的甜酸味嚴(yán)重?fù)p失，果實軟化，果柄黃化萎蔫，而且果面光澤消失，商品性大大下降。ITS和ITS+1-MCP 處理很好地保持了果實的口感、質(zhì)地、光澤等原有品質(zhì)，綜合評分顯著高于LTS 和LTS+1-MCP 處理。

表2 冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理對‘紅瑪瑙’櫻桃感官品質(zhì)的影響（貯藏40 d+貨架3 d）

3 討論與結(jié)論

呼吸強度和乙烯生成速率是反映果實新陳代謝強弱的主要指標(biāo)。果品保鮮主要是通過低溫使呼吸強度和乙烯生成水平下降到休眠狀態(tài)。然而波動的溫度容易引起果實生理紊亂，導(dǎo)致呼吸強度和乙烯生成水平上升[20]。冰溫貯藏是第3 代革命性的保鮮技術(shù)，是能夠在不結(jié)冰的情況下，進一步低于0 ℃的一種精準(zhǔn)控溫保鮮技術(shù)，其溫度波動僅為±0.2 ℃。本試驗結(jié)果表明，與普通冷藏相比，冰溫貯藏較好地控制了果實呼吸強度和乙烯生成速率的增長，與舒暢等[21]的研究結(jié)果基本一致。保鮮劑的輔助能夠進一步增強果品的冷藏效果，1-MCP 作為一種綠色保鮮劑已成功應(yīng)用于蘋果[7]、梨[8]、馬鈴薯[22]、草莓[10]等的貯藏保鮮。本研究采用冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 技術(shù)處理‘紅瑪瑙’櫻桃，試驗結(jié)果表明，‘紅瑪瑙’櫻桃果實在整個貯藏期間，各處理均未出現(xiàn)明顯的呼吸高峰和乙烯高峰，其中乙烯釋放量一直處于較低水平，表現(xiàn)為非呼吸躍變型特征，與姜愛麗[23]研究結(jié)果一致。與普通冷藏相比，冰溫貯藏處理顯著降低了‘紅瑪瑙’櫻桃果實呼吸強度和乙烯生成速率。

果肉和果柄褐變是櫻桃貯藏存在的主要問題，而衰老是促使櫻桃果實褐變的一個主要原因。本文通過MDA、總酚、PPO 褐變相關(guān)指標(biāo)測定，發(fā)現(xiàn)冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 技術(shù)處理有效抑制了‘紅瑪瑙’櫻桃的PPO 活性，減緩了總酚含量的下降和MDA含量的積累。不同處理櫻桃的感官品質(zhì)評價結(jié)果表明，貯藏40 d＋貨架3 d，與普通冷藏處理相比，冰溫貯藏處理的腐爛指數(shù)約為前者的1/3，冰溫貯藏顯著減輕了‘紅瑪瑙’櫻桃的腐爛。與單純普通冷藏或冰溫貯藏相比，結(jié)合1-MCP 處理對果面光澤度和果柄鮮綠度保持效果顯著提升。說明1-MCP能夠顯著降低果梗干枯指數(shù)，保持果梗鮮綠，減少果梗失水萎縮干枯褐變，與吳凡[24]研究結(jié)果一致。

‘紅瑪瑙’櫻桃保鮮試驗結(jié)果表明，與普通冷藏相比，冰溫貯藏結(jié)合1-MCP 處理，利用冰溫庫對貯藏環(huán)境溫度的精準(zhǔn)控制和1-MCP 對乙烯的有效抑制，更好地減緩了果實的衰老和褐變，有效保持了果實的感官品質(zhì)。