1-MCP 結(jié)合乙烯吸附劑處理對黃桃貨架期品質(zhì)的影響

郭智鑫，孫暢，李高陽，蘇東林，劉偉，朱向榮*

（1 湖南大學(xué)研究生院隆平分院 長沙410125 2 湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 果蔬貯藏加工與質(zhì)量安全湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室湖南省果蔬加工與質(zhì)量安全國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 長沙 410125）

桃（Amygdalus persica Linn）屬薔薇科李屬桃亞屬，中國桃種質(zhì)有著極其豐富的資源條件，其產(chǎn)量與種植面積均排世界第一[1]。我國種植的桃有諸多品種，主要包括白桃、黃桃、油桃和蟠桃等[2]，其中黃桃（Amygdalus persica）食用價值高和風(fēng)味獨(dú)特，深受廣大消費(fèi)者喜愛[3]。黃桃采收期為每年夏天的7、8 月，天氣炎熱，黃桃成熟、軟化速度較快，導(dǎo)致其貨架期較短[4-5]。目前，冷藏技術(shù)是延緩果實(shí)成熟和延長桃貯藏時間的常用保鮮方法，然而在冷鏈運(yùn)輸、配送和零售過程中，不可避免地在室溫下儲存，極易導(dǎo)致微生物繁殖和感染，快速腐敗，貨架期呈指數(shù)下降[6]。

1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）作為乙烯抑制劑，能夠干擾并阻斷乙烯與受體的結(jié)合作用，從而延緩果肉細(xì)胞的成熟衰老過程[7]。1-MCP 可以顯著抑制果實(shí)采后的乙烯釋放量和成熟[8]，具有較好的保鮮效果[9-11]。而1-MCP 使用不當(dāng)也會對貯藏期的果蔬造成不當(dāng)影響[12]。乙烯吸附劑是將高錳酸鉀（KMnO4）固定在多孔材料上，具有較高的吸附性能，可作為吸附劑氧化乙烯，并將高錳酸鉀（KMnO4）還原為二氧化錳（MnO2）[13]，從而提高果蔬的貯藏時間。

“錦繡”黃桃是適合鮮食兼加工的晚熟黃桃品種，在湖南、湖北等南方地區(qū)大量種植?！板\繡”黃桃具有色澤金黃，口感脆嫩，品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)。目前，尚未見1-MCP 結(jié)合乙烯吸附劑用于黃桃采后處理，延長貨架期品質(zhì)的報道。本文以“錦繡”黃桃為試驗(yàn)材料，采用對照（CK）、1-MCP、乙烯吸附劑、1-MCP+乙烯吸附劑4 種方法處理黃桃果實(shí)，研究不同處理下果實(shí)貨架期品質(zhì)的變化情況，采用主成分分析（PCA）進(jìn)行綜合品質(zhì)評價，確定最佳處理?xiàng)l件，為采后黃桃的貨架期保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“錦繡”黃桃于2021 年8 月采自湖南省長沙市寧鄉(xiāng)黃桃種植基地，采摘后立即運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，處理時間不超過1 h。

主要試劑：聚乙烯吡咯烷酮、2，6-二氯酚靛酚，江蘇普樂司生物科技有限公司；維生素C 標(biāo)準(zhǔn)品、愈創(chuàng)木酚，上海源葉生物科技有限公司；鄰苯二酚、乙醇、硫酸、過氧化氫、碳酸鈉、亞硝酸鈉、乙酸鈉、鹽酸、硝酸鋁、氫氧化鈉，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；聚乙二醇6000、福林酚試劑，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、曲拉通X-100，上海沃凱化學(xué)試劑有限公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，上海詩丹德生物技術(shù)有限公司；1-MCP，山東奧維特生物科技有限公司；乙烯吸附劑，山東奧維特生物科技有限公司。

1.2 儀器、設(shè)備

UV-1800 紫外-可見分光光度計(jì)，島津儀器（蘇州）有限公司；CT3-4500 物性分析儀，美國Brookfield 公司；KQ-數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；愛拓糖酸度測定儀，日本Atago 公司；WP-UP-WF-20 超純水制備機(jī)，四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司；Avanti J26XP 型冷凍離心機(jī)，美國Beckman 公司。

1.3 試驗(yàn)處理

將采摘后的黃桃運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，立即清洗除去表面雜質(zhì)，挑選無機(jī)械損失、外觀良好的黃桃果實(shí)進(jìn)行處理。在25 ℃、相對濕度（90±5）%條件下，以對照（CK）、10 μL/L 1-MCP、3%乙烯吸附劑、1-MCP 結(jié)合乙烯吸附劑處理采后黃桃，分別在第0，2，4，6，8，10 天取樣，測定黃桃果實(shí)的腐爛率、褐變指數(shù)、硬度、可滴定酸等指標(biāo)，用液氮研磨切碎的果肉冷凍至粉末狀后，置-80 ℃低溫冰箱中存放。

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 腐爛率 將腐爛或褐變的面積大于1 cm2的黃桃視為壞果，計(jì)算公式[14]：

腐爛率（%）=腐爛果數(shù)量/樣本總果數(shù)量×100

1.4.2 褐變指數(shù) 根據(jù)以下分級標(biāo)準(zhǔn)來判斷黃桃的褐變程度[15]，0=無褐變癥狀，1=0～10%，2=10%～25%，3=25%～50%，4=大于50%，褐變指數(shù)計(jì)算公式：

褐變指數(shù)（%）=∑（褐變程度×該褐變程度數(shù)目）/（總數(shù)×4）×100

1.4.3 硬度 參考Shahkoomahally等[16]的方法，使用CT3-4500 質(zhì)地分析儀，測試參數(shù)為深度8 mm，Magness-Taylor 型探針測量，測試速度1 mm/s，直到接觸樣品，測試速度2 mm/s，距離8 mm，使用50 kg 校準(zhǔn)的稱重傳感器，單位g。

1.4.4 維生素C 采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定[17]。

1.4.5 可溶性固形物與可滴定酸 使用數(shù)字折射計(jì)以百分比（%）表示黃桃的可滴定酸（TA）和可溶性固形物（SSC）含量。

1.4.6 總酮與總酚 黃酮的測定參考Jia等[18]的方法：測定蘆丁的標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果以每100 g 鮮質(zhì)量中所含蘆丁含量表示（mg/100 g），在510 nm 處測定吸光度。

總酚的測量參考文獻(xiàn)[19]，[20]方法并稍作改進(jìn)。取1 mL 提取液，用80%乙醇溶液定容2 mL，加1 mL 10%福林酚顯色劑，充分搖勻，靜置6 min 后，加入2 mL 7.5 g/L Na2CO3溶液，混勻乙醇定容10 mL，室溫下避光反應(yīng)1 h 后，冷卻至常溫，在波長765 nm 處測定吸光度，結(jié)果以沒食子酸含量表示。

1.4.7 抗氧化酶活性 PPO 酶活性測定參考Laveda等[17，21]方法：加入2.0 mL 0.1 mol/L 乙酸-乙酸鈉緩沖液（pH 5.5）和1.0 mL 50 mmol/L 鄰苯二酚溶液，最后加入100 μL 酶提取液。在420 nm 處吸光度值作為初始值，以每克鮮質(zhì)量每分鐘吸光度變化值增加1 為1 個活性單位。

POD 酶活性測定參考Ma等[17，22]方法：加入3.0 mL 25 mmol/L 愈創(chuàng)木酚溶液和0.5 mL 酶提取液，再加入200 μL 0.5 mol/L 過氧化氫溶液，迅速混合啟動反應(yīng)。在波長470 nm 處吸光度值作為初始值，以每克鮮質(zhì)量每分鐘吸光度變化值增加1為1 個活性單位。

1.4.8 總抗氧化性的測定 DPPH 與ABTS 自由基清除能力的測定，采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的試劑盒測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)均重復(fù)3 次，每組數(shù)據(jù)均以（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）表示。數(shù)據(jù)使用Excel2010 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；使用SPSS16.0 軟件進(jìn)行方差分析和Duncan法多重比較，P<0.05 表示顯著；使用Orgrin2021b軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理方式對黃桃果實(shí)腐爛率與褐變指數(shù)的影響

如圖1a 所示，采后黃桃果實(shí)經(jīng)不同處理后的第2 天，CK 和不同處理組均出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象。貨架期內(nèi)，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組腐爛率均呈上升趨勢；CK 的腐爛率分別為20%，40%，46.7%，73.3%，86.7%，乙烯吸附劑組的腐爛率分別為16.7%，30%，40%，66.7%，80%，1-MCP 組腐爛率13.3%，20%，33.3%，60%，70%，1-MCP+乙烯吸附劑組腐爛率為6.7%，16.7%，30%，50%，60%。CK 的腐爛率顯著高于處理組，且不同處理組的果實(shí)腐爛率間具有顯著性差異（P<0.05）。該結(jié)果表明處理的保鮮效果：1-MCP+乙烯吸附劑>1-MCP>乙烯吸附劑>CK。

圖1 不同處理對采后黃桃腐爛率（a）和褐變指數(shù)（b）的影響Fig.1 The effects of different treatments on the rot rate（a）and browning index（b）of postharvest yellow peach

如圖1b 所示，隨著貨架期的增加，黃桃果實(shí)的褐變程度因腐敗率的增加而開始加劇，其褐變指數(shù)也隨之增加，在貨架期第2 天，CK 與處理組均出現(xiàn)明顯的褐變現(xiàn)象，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組、1-MCP+乙烯吸附劑組的褐變指數(shù)情況分別為22.5%，20%，17.5%，11.7%。第10 天時，黃桃果實(shí)的褐變指數(shù)達(dá)到最高值，CK 為77.5%，乙烯吸附劑組為70.8%，1-MCP 組為67.5%，1-MCP+乙烯吸附劑組為65%，而CK 比處理組的黃桃果實(shí)褐變程度嚴(yán)重，說明以上3 種處理均能顯著（P<0.05）延緩黃桃果實(shí)褐變指數(shù)的增加，且效果最好的處理方式為1-MCP+乙烯吸附劑。

2.2 處理方式對黃桃果實(shí)生理品質(zhì)的影響

如圖2a 所示，采后黃桃果實(shí)經(jīng)不同處理后的硬度在貨架期內(nèi)顯著下降（P<0.05），且CK 的硬度均低于處理組。在貨架期第10 天，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組硬度分別降至127.7，186，326.5 g 和419.7 g。通過對比數(shù)據(jù)可知，1-MCP+乙烯吸附劑處理方式對采后黃桃果實(shí)的硬度保鮮效果最好。

圖2 不同處理對采后黃桃硬度（a）、可溶性固形物（b）、可滴定酸（c）、維生素C（d）的影響Fig.2 The effects of different treatments on the hardness（a），soluble solids（b），titratable acid（c）and vitamin C（d）of harvest yellow peaches

如圖2b 所示，貨架期內(nèi)黃桃果實(shí)的SSC 含量均呈先上升后下降的趨勢。貨架期第10 天，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組的SSC 含量分別降至10.6%，11.8%，12.1%和12.3%。不同處理組間SSC 含量具有顯著性差異（P<0.05）。

如圖2c 所示，1-MCP+乙烯吸附劑組的TA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先上升后下降趨勢。貨架期第10 天時，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組的TA 值分別為0.13%，0.14%，0.16%和0.17%。不同處理組間具有顯著性差異（P<0.05）。

如圖2d 所示，不同處理組在整個貨架期內(nèi)的維生素C 含量均呈持續(xù)下降趨勢。貨架期第10天，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組硬度分別降至2.2，2.9，3.6 mg/100 g 和4.2 mg/100 g。結(jié)果表明，1-MCP+乙烯吸附劑處理黃桃果實(shí)的維生素C 含量保持效果最好，且不同處理方式間具有顯著差異（P<0.05）。

2.3 黃桃果實(shí)總酮與總酚的影響

如圖3a 所示，不同處理組黃桃果實(shí)的總黃酮含量均呈先上升后下降的趨勢。貨架期第6 天，CK、乙烯吸附劑組和1-MCP 組達(dá)到最大值，分別為1 296.2，1 421.5 mg/100 g 和1 663.5 mg/100 g，而1-MCP+乙烯吸附劑組在貨架期第4 天達(dá)到峰值1 806.1 mg/100 g。貨架期第10 天，不同處理組的總黃酮含量降至最低，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組分別為146.9，401.8，756.1 mg/100 g 和808 mg/100 g，且在整個貨架期內(nèi)，CK 與處理組間的總黃酮含量具有顯著性差異（P<0.05）。

如圖3b 所示，黃桃果實(shí)的總酚含量變化與總黃酮變化趨勢相似，呈先上升后下降趨勢。CK 在貨架期第2 天達(dá)到峰值706.6 mg/100 g，乙烯吸附劑組在貨架期第6 天達(dá)到峰值697.2 mg/100 g，1-MCP 組在貨架期第4 天達(dá)到峰值630.8 mg/100 g，1-MCP+乙烯吸附劑組在貨架期第4 天達(dá)到峰值1 100.3 mg/100 g。貨架期第10 天，黃桃果實(shí)的總黃酮含量降至最低。數(shù)據(jù)對比可知，1-MCP+乙烯吸附劑處理保持黃桃的總酚含量效果最好，為559.6 mg/100 g。

2.4 處理方式對黃桃果實(shí)抗氧化性酶活力的影響

如圖4a 所示，黃桃果實(shí)經(jīng)不同處理方式后POD 活力均呈先上升后下降的趨勢，CK 在貨架期第2 天達(dá)到峰值0.69 U/g，乙烯吸附劑組在貨架期第6 天達(dá)到峰值0.63 U/g，1-MCP 組在貨架期第4天達(dá)到峰值0.59 U/g，1-MCP+乙烯吸附劑組在貨架期第6 天達(dá)到峰值0.49 U/g。貨架期第10 天，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組的POD 活力分別降至0.3，0.14，0.21 U/g和0.1 U/g。貨架期內(nèi)，不同處理方式POD 活力具有顯著性差異（P<0.05），1-MCP+乙烯吸附劑組的酶活力最低。

如圖4b 所示，PPO 活力在貨架期內(nèi)呈先上升后下降趨勢，與PPO 活力趨勢相同。CK 在貨架期第4 天達(dá)到峰值1.48 U/g，乙烯吸附劑組在貨架期第6 天達(dá)到峰值1.19 U/g，1-MCP 組在貨架期第6天達(dá)到峰值1.13 U/g，1-MCP+乙烯吸附劑組在貨架期第6 天達(dá)到峰值0.97 U/g。貨架期第10 天，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組PPO 活力分別降至0.86，0.63，0.43 U/g 和0.19 U/g。貨架期內(nèi)，CK 的POD 活力顯著低于其它處理組（P<0.05），1-MCP+乙烯吸附劑組的酶活力最低。

2.5 處理方式對黃桃果實(shí)總抗氧化性的影響

為了全面評價黃桃果實(shí)貨架期總抗氧化性的變化，采用2 種方法（DPPH、ABTS）測定不同處理的總抗氧化性值。如圖5a 所示，不同處理的黃桃果實(shí)DPPH 自由基清除率在貨架期內(nèi)均呈下降趨勢，相比CK，其它3 個處理組變化較為平緩。貨架期第0 天，DPPH 自由基清除率為68.9%；第10天，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組分別降至14.5%，26.5%，33.5%和43.2%，不同處理間具有顯著性差異（P<0.05）。經(jīng)對比，1-MCP+乙烯吸附劑組的DPPH 自由基清除率效果最好。

圖5 不同處理對采后黃桃DPPH（a）與ABTS（b）的影響Fig.5 The effects of different treatments on DPPH（a）and ABTS（b）of postharvest yellow peach

如圖5b 所示，不同處理的黃桃果實(shí)ABTS 自由基清除率在貨架期內(nèi)均呈先上升后下降的趨勢。貨架期第4 天，CK、乙烯吸附劑組、1-MCP 組和1-MCP+乙烯吸附劑組的自由基清除率分別為54.5%，71.6%，62.4%和75.2%；第10 天，以上4 種處理的自由基清除率分別為29.4%，32.7%，37.2%和40.2%。經(jīng)對比，1-MCP+乙烯吸附劑處理方式的ABTS 自由基清除率效果最好。

2.6 PCA 品質(zhì)評價分析

采用PCA 分析不同處理黃桃果實(shí)腐敗率、褐變指數(shù)、硬度、SSC、TA、維生素C、黃酮含量等12個指標(biāo)的變化情況。前2 個主成分貢獻(xiàn)率PC1 為52.8%，PC2 為27.3%。采用PCA 提取出前2 個主成分，包含的信息量占總信息量的80.2%，可充分反映原始數(shù)據(jù)的主要信息，計(jì)算4 種處理黃桃的理化指標(biāo)綜合得分。綜合得分越高，排名越高，說明該處理的黃桃果實(shí)貨架期品質(zhì)越高，反之則越低。由表1 可知，1-MCP+乙烯吸附劑組的平均綜合得分最高，1-MCP 組和乙烯吸附劑組次之，CK最低，說明經(jīng)1-MCP 或乙烯吸附劑處理對采后黃桃均有保鮮效果，且二者結(jié)合使用效果最佳。

表1 4 種處理的主成分得分表Table 1 Principal component scores of four treatments

圖6 顯示4 種處理的PCA 得分。由圖6a 可見乙烯吸附劑組、1-MCP 組、1-MCP+乙烯吸附劑組和CK 有著明顯的差別，其中1-MCP+乙烯吸附劑組與其它組在PC2 方向上有明顯差異。圖6b 為PCA 載荷圖，結(jié)合得分圖看，與該種處理方式在相同區(qū)域中的位置越近可說明該種處理方式與黃桃果實(shí)的理化指標(biāo)相關(guān)性越強(qiáng)，反之則越弱。貨架期第0 天，CK、1-MCP 組、乙烯吸附劑組、1-MCP+乙烯吸附劑組與TA、維生素C、DPPH 和硬度指標(biāo)相關(guān)性較高；貨架期第2 天，CK 與SSC、PPO、POD、ABTS、黃酮、總酚指標(biāo)的相關(guān)性較高；貨架期第4天，1-MCP 組、乙烯吸附劑組、1-MCP+乙烯吸附劑組與SSC、PPO、POD、ABTS、黃酮、總酚指標(biāo)的相關(guān)性較高；貨架期第6 天，CK、乙烯吸附劑組與腐敗率、褐變率指標(biāo)相關(guān)性較高；貨架期第8 天，CK 和乙烯吸附劑組與腐敗率、褐變率指標(biāo)相關(guān)性較高。

圖6 不同處理的PCA 得分圖（a）和載荷圖（b）Fig.6 PCA score plot（a）and loading plot（b）of different treatments

3 討論

本研究中，1-MCP+乙烯吸附劑聯(lián)合處理的黃桃品質(zhì)好于單獨(dú)使用，其原因在于聯(lián)合處理能夠雙重抑制黃桃果實(shí)的乙烯合成與釋放，延緩成熟與衰老，減少果實(shí)腐爛率和褐變指數(shù)的升高，從而起到保鮮作用，這與張鵬[23]與趙猛[24]等研究結(jié)果一致。果蔬貨架期的維生素C 含量伴隨著果實(shí)成熟逐漸氧化分解，呈現(xiàn)下降趨勢[25]，采用1-MCP+乙烯吸附劑處理方式可有效抑制黃桃維生素C 含量流失，這與閻根柱等[26]研究結(jié)果一致。采后果實(shí)SSC 含量上升與硬度下降相關(guān)，這與Zhang[27]與毛惠娟等[28]研究結(jié)果一致，1-MCP 或乙烯吸附劑處理能夠抑制黃桃硬度、可滴定酸的降低，而對可溶性固形物含量影響較小。這可能與處理后貨架期內(nèi)果實(shí)呼吸速率下降有關(guān)[29]，這與曹森等[30]的研究結(jié)果一致。

果實(shí)總抗氧化性高低與總酚、總黃酮的合成或快速降解有關(guān)[31]。本研究中，黃桃果實(shí)的總抗氧化性與總黃酮、總酚含量變化趨勢均呈先上升后下降的趨勢，說明三者呈正相關(guān)關(guān)系。相比1-MCP 或乙烯吸附劑單獨(dú)處理，采用1-MCP+乙烯吸附劑處理黃桃的黃酮和總酚含量得到更好地保持，總抗氧化性下降和果實(shí)褐變得到更有效抑制，這可能與1-MCP 或乙烯吸附劑聯(lián)合處理明顯地抑制了呼吸速率和乙烯釋放，增加了HMP（磷酸戊糖）途徑比例有關(guān)，因?yàn)镠MP 途徑的4-磷酸赤蘚糖正是酚類物質(zhì)合成的中間化合物[32]。

PPO 催化反應(yīng)引起果肉褐變，影響其風(fēng)味并導(dǎo)致營養(yǎng)成分損失[33]。本研究中黃桃貨架期PPO活力呈先增加后降低的趨勢，對照組PPO 活力上升較快，各處理組PPO 活力上升較慢。1-MCP+乙烯吸附劑聯(lián)合處理PPO 活力最低，因此，聯(lián)合處理具有減緩PPO 活力上升的作用。而POD 能清除活性氧，降低膜脂過氧化作用，因此果實(shí)POD 活力越高，其衰老越嚴(yán)重[34]。與PPO 活力類似，黃桃POD 活性也呈先增加后降低的趨勢。1-MCP 與乙烯吸附劑聯(lián)合處理組POD 活性最低，而對照組上升最快。1-MCP 與乙烯吸附劑聯(lián)合處理具有減緩黃桃果實(shí)POD 活力上升的作用，使其細(xì)胞免受過氧化氫的傷害[35]。這與陳浩等[36]的研究結(jié)果類似。

4 結(jié)論

采用1-MCP、乙烯吸附劑和1-MCP+乙烯吸附劑對“錦繡”黃桃進(jìn)行處理，研究不同處理對貨架期內(nèi)果實(shí)品質(zhì)的影響。相比于單獨(dú)使用1-MCP或者乙烯吸附劑，1-MCP+乙烯吸附劑聯(lián)合處理的黃桃貨架期保鮮效果最好，品質(zhì)最佳。采用PCA法建立上述指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型并對4 種處理方法進(jìn)行綜合評價，綜合品質(zhì)得分從高到低排序：1-MCP+乙烯吸附劑>1-MCP>乙烯吸附劑>CK，且1-MCP+乙烯吸附劑與其它3 個處理組存在明顯的差異。綜上所述，采用1-MCP 或乙烯吸附劑處理均能延緩黃桃果實(shí)貨架期品質(zhì)的下降，且將二者聯(lián)合使用效果更佳。