1-甲基環(huán)丙烯結(jié)合草酸處理對(duì)錦繡海棠貯藏品質(zhì)的影響

王佳慧，王甄潔，謝春陽

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 長春 130118）

錦繡海棠又稱雞心果、塞外紅，主要產(chǎn)于內(nèi)蒙古通遼地區(qū)，果實(shí)呈闊圓錐形，形狀與雞心相似，成熟時(shí)果皮呈深紅色[1]。錦繡海棠肉質(zhì)細(xì)膩、酥脆多汁、酸甜可口、香氣四溢[2]，相比于普通蘋果，該果具有高糖、高酸、高維生素C等優(yōu)點(diǎn)，但果實(shí)不耐貯存和運(yùn)輸，貨架期和市場銷售周期短，不利于出口銷售，不能充分體現(xiàn)該品種的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3]。錦繡海棠通常成熟于氣溫較高的8、9月份，采后自然條件下存放1周左右果實(shí)就會(huì)出現(xiàn)果肉發(fā)綿變軟的現(xiàn)象，其風(fēng)味下降失去食用價(jià)值[4]。

為了進(jìn)一步推動(dòng)錦繡海棠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，部分貯藏保鮮課題組對(duì)錦繡海棠的貯藏條件進(jìn)行研究。王志華等[5]通過常溫下對(duì)不同成熟度的錦繡海棠進(jìn)行貯藏研究，得出了此果最佳采收時(shí)期為9月5日～10日，并通過不同低溫結(jié)合不同成熟度的錦繡海棠進(jìn)行1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）處理，得出低溫和成熟度對(duì)果實(shí)褐變規(guī)律的影響[3]。

草酸是廣泛分布于動(dòng)植物及真菌生命體中的一種代謝產(chǎn)物，能夠有效防止采后蔬菜和水果的褐變[6]，在植物的防御系統(tǒng)和正常生理活動(dòng)中起至關(guān)重要的作用[7]。董曉慶等[8]研究發(fā)現(xiàn)，草酸處理具有延緩蜂糖李果實(shí)軟化、保持其良好風(fēng)味的作用。Zheng等[9]和Wang等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，果實(shí)采后外源經(jīng)草酸處理可抑制果實(shí)呼吸速率并降低果實(shí)代謝速率。1-MCP作為乙烯受體抑制劑，能夠阻斷乙烯與受體結(jié)合、降低呼吸強(qiáng)度、延緩果實(shí)代謝、延長貯藏周期[11]。李建新[12]的研究表明，1-MCP能明顯緩解貯藏期間蘋果果實(shí)內(nèi)多酚各組分含量的降低程度，減輕蘋果在貯藏期間品質(zhì)劣變。Golding等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，1-MCP可抑制香蕉貯藏過程中的呼吸速率。因此，本試驗(yàn)以錦繡海棠為原料，探究1-MCP結(jié)合草酸復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠貯藏期品質(zhì)的影響，以期得到最佳貯藏方法，從而減少貯藏期間損失并延長貯藏期。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

錦繡海棠：采于吉林省長春市吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)后山種植園。采收的錦繡海棠均處于成熟期，果實(shí)飽滿，無病蟲害，采后及時(shí)運(yùn)至吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室，備用。

1-MCP：咸陽西秦生物科技有限公司；三氯乙酸、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚（均為分析純）：上海凜恩科技發(fā)展有限公司；草酸、乙醇、聚乙二醇6000、H2O2（均為分析純）：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；紅菲羅啉（分析純）：安徽酷爾生物工程有限公司；聚乙二醇辛苯基醚（化學(xué)純）、硫代巴比妥酸、氫氧化鈉、氯化鋇、酚酞、氯化鐵、福林酚、碳酸鈉、冰醋酸、無水醋酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004型電子天平：上海安儀科技儀器有限公司；3-18K型高速冷凍離心機(jī)：德國SIGMA公司；HH-4A型數(shù)顯恒溫水浴鍋：常州金壇精達(dá)儀器制造有限公司；HWS-250恒溫恒濕試驗(yàn)箱：上海菁海儀器有限公司；TH-SY96型全自動(dòng)多功能酶標(biāo)儀：山東天合環(huán)境科技有限公司；GY-2型果實(shí)硬度計(jì)：杭州大吉光電儀器有限公司；PAL-1型手持式折光儀：廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 處理方法

挑選大小均勻、色澤相近的錦繡海棠作為試驗(yàn)材料，隨機(jī)分成4份。分別做如下處理：1）對(duì)照（CK）不作任何處理；2）10 mmol/L 草酸溶液浸泡處理 10 min；3）1-MCP 熏蒸處理 18 h（1 μL/L）；4）10 mmol/L 草酸溶液浸泡處理 10 min+1-MCP 熏蒸處理 18 h（1 μL/L）。處理后晾干放入冷藏柜，冷藏條件為溫度（4±1）℃，濕度（75±5）%。試驗(yàn)開始當(dāng)天測定各指標(biāo)初始值，貯藏期間每10 d進(jìn)行1次指標(biāo)測定。

1.3.2 測定指標(biāo)及方法

1.3.2.1 失重率的測定

分別稱取貯藏前錦繡海棠果實(shí)質(zhì)量和貯藏后錦繡海棠果實(shí)質(zhì)量，計(jì)算失重率。

1.3.2.2 硬度的測定

硬度參考阿地拉·阿不都拉[14]的方法，使用果實(shí)硬度計(jì)沿錦繡海棠赤道部位進(jìn)行測定，結(jié)果用kg/cm2表示，重復(fù)測定3次。

1.3.2.3 可溶性固形物的測定

參照肖子寒[15]的方法，采用手持式折光儀進(jìn)行測定，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）表示，重復(fù)測定3次。

1.3.2.4 呼吸強(qiáng)度的測定

參考玉新愛[16]的方法，將盛有10mL、0.4mol/LNaOH溶液的培養(yǎng)皿置于帶有隔板的干燥器底部，稱取1.0 kg錦繡海棠置于隔板上，封蓋密閉1 h后取出培養(yǎng)皿進(jìn)行滴定，測定呼吸強(qiáng)度。

1.3.2.5 總酚含量的測定

參考李文前等[17]的方法，取20.0 g錦繡海棠果肉冰浴研磨成勻漿，超聲萃取10 min，將萃取液于4℃、10 000 r/min條件下離心10 min，上清液低溫保存?zhèn)溆谩２捎酶Ａ址臃y定上清液總酚含量。

1.3.2.6 抗壞血酸含量的測定

參考曹建康等[18]的方法，取1.3.2.5中上清液，采用分光光度法測定果汁抗壞血酸含量。

1.3.2.7 丙二醛含量的測定

參考劉柳[19]的方法，取1.3.2.5中的上清液，采用硫代巴比妥酸分光光度法測定丙二醛含量。

1.3.2.8 多酚氧化酶活性的測定

參考Jiang[20]的方法，取1.3.2.5中的上清液，采用鄰苯二酚比色法測定，每隔1 min在波長420 nm處測吸光度，得到6個(gè)測量結(jié)果，以每克錦繡海棠每分鐘吸光度變化值增加1時(shí)為1個(gè)活性單位。

1.3.2.9 過氧化物酶活性的測定

參考徐冬穎等[21]的方法，取1.3.2.5中的上清液，采用愈創(chuàng)木酚比色法測定，每隔1 min在波長470 nm處測吸光度，得到6個(gè)測量結(jié)果，以每克錦繡海棠每分鐘吸光度變化值增加1時(shí)為1個(gè)活性單位。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010整理，采用Origin 2018軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 草酸、1-甲基環(huán)丙烯及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠失重率的影響

失重率可以直觀反映果蔬含水量。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠失重率的影響見圖1。

圖1 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠失重率的影響Fig.1 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the weight loss rate of Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖1可知，各處理組錦繡海棠的失重率隨著貯藏時(shí)間的延長均呈上升趨勢。在整個(gè)貯藏期間，草酸、1-MCP和復(fù)合處理組的果實(shí)失重率均低于對(duì)照組，并延長了貯藏時(shí)間。貯藏60 d時(shí)，草酸、1-MCP、復(fù)合處理組的果實(shí)失重率分別為0.766%、0.747%和0.689%，分別低于對(duì)照組0.224%、0.243%和0.301%。因此各處理組均能延緩果實(shí)失重率升高，但復(fù)合處理組延緩效果最佳，且優(yōu)于單一處理組貯藏保鮮效果。

2.2 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠硬度的影響

果實(shí)硬度是衡量果實(shí)成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠硬度的影響見圖2。

圖2 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠硬度的影響Fig.2 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the hardness of Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖2可知，錦繡海棠各處理組的硬度隨著貯藏時(shí)間的延長均呈下降趨勢。在整個(gè)貯藏期間，各處理組果實(shí)硬度均高于對(duì)照組，并且復(fù)合處理組果實(shí)硬度總體處于較高水平。貯藏60 d時(shí)，草酸、1-MCP、復(fù)合處理組的果實(shí)硬度分別為8.0、8.2 kg/cm2和8.8 kg/cm2，分別高于對(duì)照組0.111%、0.139%和0.222%。因此，各處理組均能延緩果實(shí)硬度降低，但復(fù)合處理組延緩效果最佳，且優(yōu)于單一處理組貯藏保鮮效果。

2.3 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是在貯藏期間決定果實(shí)風(fēng)味變化的重要指標(biāo)之一。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠可溶性固形物含量的影響見圖3。

圖3 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on soluble solids content in Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖3可知，錦繡海棠各處理組的可溶性固形物含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈先上升后下降趨勢。各處理組可溶性固形物含量均在第30天達(dá)到最高值，草酸、1-MCP、復(fù)合處理組的果實(shí)可溶性固形物含量分別為17.8%、18.4%和18.8%，分別高于對(duì)照組0.4%、1.0%和1.4%，這是果實(shí)代謝時(shí)將淀粉等大分子碳水化合物轉(zhuǎn)化成糖、有機(jī)酸等可溶性物質(zhì)所致。當(dāng)貯藏時(shí)間超過30 d時(shí)，隨著貯藏時(shí)間的延長，可溶性固形物含量受到果實(shí)細(xì)胞代謝影響不斷下降，而復(fù)合處理組可溶性固形物含量始終高于其它處理組。因此，復(fù)合處理組能夠有效地延緩可溶性固形物含量的降低，較好保留錦繡海棠的營養(yǎng)成分。

2.4 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠呼吸強(qiáng)度的影響

錦繡海棠是呼吸躍變型果實(shí)，其呼吸強(qiáng)度的大小可側(cè)面反映出其營養(yǎng)物質(zhì)的消耗情況。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠呼吸強(qiáng)度的影響見圖4。

圖4 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠呼吸強(qiáng)度的影響Fig.4 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on respiratory intensity of Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖4可知，在整個(gè)貯藏期間不同處理的錦繡海棠的呼吸強(qiáng)度呈先上升后下降的趨勢，對(duì)照組與草酸處理組在第20天呼吸強(qiáng)度最高，分別為65.3、58.3 mg CO2/（kg·h），而1-MCP和復(fù)合處理組呼吸強(qiáng)度均在第30天出現(xiàn)峰值，且分別為53.9、48.4 mg CO2/（kg·h）。這是因?yàn)?-MCP與乙烯受體結(jié)合，推遲了果實(shí)呼吸躍變的發(fā)生時(shí)間，而復(fù)合處理組不僅可以延緩果實(shí)呼吸躍變時(shí)間，還可更有效的降低呼吸強(qiáng)度，從而延緩衰老進(jìn)程、提高貯期果實(shí)品質(zhì)。

2.5 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠總酚含量的影響

酚類物質(zhì)是果蔬組織中大量存在的次生代謝產(chǎn)物，關(guān)系著果蔬的色澤發(fā)育、成熟衰老過程、組織褐變。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠總酚含量的影響見圖5。

圖5 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠總酚含量的影響Fig.5 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the total phenol content in Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，不同處理的錦繡海棠總酚含量均呈下降趨勢。對(duì)照組與草酸處理組在貯藏20 d后，總酚含量急劇降低，而1-MCP與復(fù)合處理組總酚含量在貯藏30 d后大幅度降低，各處理組總酚含量急劇下降，分析可能是因?yàn)楣麑?shí)呼吸強(qiáng)度加強(qiáng)，加快細(xì)胞代謝。在總體上復(fù)合處理組的總酚消耗速率較慢，能夠較好保留錦繡海棠的營養(yǎng)成分。

2.6 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸能夠延緩果實(shí)的褐變。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠抗壞血酸含量的影響見圖6。

圖6 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠抗壞血酸含量的影響Fig.6 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on ascorbic acid content in Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖6可知，貯藏期間各處理組錦繡海棠的抗壞血酸含量均隨著貯藏時(shí)間的延長呈下降趨勢。貯藏時(shí)間為10 d～20 d時(shí)，對(duì)照組的抗壞血酸含量下降最快且遠(yuǎn)低于其它處理組；貯藏至60 d時(shí)，對(duì)照組錦繡海棠內(nèi)抗壞血酸損失了72.6%，草酸處理組和1-MCP處理組抗壞血酸損失率接近，約為64.4%，而此時(shí)復(fù)合處理組僅損失57.6%。因此，復(fù)合處理組能夠有效延緩錦繡海棠抗壞血酸含量的降低，較好保留錦繡海棠的營養(yǎng)成分。

2.7 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠丙二醛含量的影響

丙二醛的含量可反映細(xì)胞膜脂過氧化的程度，大量積累會(huì)危害果蔬細(xì)胞結(jié)構(gòu)。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠丙二醛含量的影響見圖7。

由圖7可知，不同處理組的錦繡海棠丙二醛含量均隨著貯藏時(shí)間的延長呈上升趨勢。貯藏時(shí)間為10 d～30 d時(shí)，各處理組丙二醛含量增加速率較快，可能由于呼吸強(qiáng)度增加使細(xì)胞膜脂過氧化作用加劇，導(dǎo)致丙二醛含量迅速積累。在70 d貯藏過程中，復(fù)合處理組與其它處理組相比，錦繡海棠丙二醛含量從0.046 μmol/g增加到0.300 μmol/g，增長速度較為緩慢，說明復(fù)合處理能更好抑制細(xì)胞膜脂過氧化作用，保持果實(shí)的貯藏品質(zhì)。

2.8 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠多酚氧化酶活性的影響

果蔬的成熟衰老和采后貯藏加工過程中，果蔬出現(xiàn)的組織褐變和多酚氧化酶活性有著密切關(guān)系。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠多酚氧化酶活性的影響見圖8。

圖8 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠多酚氧化酶活性的影響Fig.8 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the activity of polyphenol oxidase in Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖8可知，各處理組錦繡海棠多酚氧化酶活性均隨著貯藏時(shí)間的延長呈先上升后下降的趨勢。對(duì)照組與草酸處理組在貯藏第30天時(shí)，多酚氧化酶活性出現(xiàn)峰值，分別為0.181、0.153 ΔOD420/（min·g），而1-MCP處理組與復(fù)合處理組的多酚氧化酶活性均在第40天出現(xiàn)峰值，分別為0.122、0.107 ΔOD420/（min·g），隨著峰值的出現(xiàn)，果實(shí)表皮組織發(fā)生褐變，這是由于酚類物質(zhì)被加劇氧化絡(luò)合形成，復(fù)合處理組不僅推遲多酚氧化酶活性高峰出現(xiàn)時(shí)間，還可有效降低其強(qiáng)度，從而保持了果實(shí)的色澤與營養(yǎng)價(jià)值。

2.9 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠過氧化物酶活性的影響

過氧化物酶是果蔬體內(nèi)普遍存在的氧化還原酶，果蔬細(xì)胞代謝過程中會(huì)對(duì)其活性產(chǎn)生影響。在貯藏期間，草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠過氧化物酶活性的影響見圖9。

圖9 草酸、1-MCP及其復(fù)合處理對(duì)錦繡海棠過氧化物酶活性的影響Fig.9 Effects of oxalic acid，1-MCP and their compound treatments on the activity of peroxidase in Mulas‘Jinxiu’fruit

由圖9可知，在貯藏期間，不同處理組錦繡海棠的過氧化物酶活性均隨著貯藏時(shí)間的延長呈先升高后降低的趨勢。對(duì)照組、草酸處理組在貯藏第20天出現(xiàn)峰值，分別為0.139、0.121 ΔOD470/（min·g），1-MCP處理組、復(fù)合處理組在第30天出現(xiàn)峰值，分別為0.109、0.098 ΔOD470/（min·g）。分析可能因?yàn)殄\繡海棠呼吸強(qiáng)度的增強(qiáng)，使果實(shí)氧化還原反應(yīng)加劇，表明果實(shí)進(jìn)入了衰老期。復(fù)合處理組延緩衰老期的出現(xiàn)，使過氧化物酶活性相較于其它處理組處于較低水平，說明復(fù)合處理組可抑制有害代謝物的產(chǎn)生，維持果實(shí)的貯藏品質(zhì)。

3 結(jié)論

在相同溫度、濕度的貯藏條件下，不同處理下的錦繡海棠各指標(biāo)變化存在差異。綜合分析，相較于草酸、1-MCP復(fù)合處理及單獨(dú)處理均能延長錦繡海棠貯藏周期，維持各項(xiàng)指標(biāo)，但是復(fù)合處理能更好地降低呼吸強(qiáng)度、降低丙二醛含量和增加過氧化物酶活性等，提高貯藏期間錦繡海棠果實(shí)品質(zhì)。綜上所述，草酸和1-MCP復(fù)合處理在錦繡海棠貯藏保鮮上具有一定的積極效果，為市場保鮮提供理論上的參考，對(duì)其廣泛應(yīng)用于錦繡海棠具有一定的借鑒意義。