魏宝东，朱 莹，程顺昌，张佰清

（沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳110866）

寒富苹果是沈阳农业大学于1978年用“东光”和“富士”杂交培育出的抗寒优质苹果新品种。经过十几年的试栽，1998年在辽宁通过品种审定，开始大面积推广[1]。寒富苹果平均单果重250g，最大果重500g，多汁味浓，品质极佳[2]。近年来，苹果中酸味浓的品种受到消费者的欢迎，而寒富的风味正迎合了这种趋势，将成为发展的首选品种[1]。北方山区由于地理坏境和经济条件的限制，没有气调库、冷藏库和通风库，苹果的贮藏是棘手问题[3]。因此，通过研究果实采后成熟、衰老过程的生理生化规律寻找到简单易行、成本低的科学贮藏方法显得尤为重要。1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP）是一种乙烯作用抑制剂，它能与乙烯受体发生不可逆结合，进而阻碍了外源乙烯对果实衰老的诱导作用，并能抑制有关果实后熟的生理生化反应[4-5]。且与其他乙烯抑制剂相比，具有结构简单、无毒、无难闻气味、稳定性好、易于合成、使用浓度极低等优点[6-7]。1-MCP对其他品种的苹果应用效果已有较多研究[8-14]，但对寒富苹果的贮藏目前还鲜有报道，本实验旨在借鉴对其他品种苹果的研究方法基础上，选择用不同浓度1-MCP结合自发气调包装（MAP）处理寒富苹果于室温下贮藏，研究其贮藏过程中的品质和生理变化，为寒富苹果采后贮藏技术提供一些理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

寒富苹果 2011年10月从沈阳沈北新区一个管理良好的苹果园，采收大小均匀，色泽基本一致，无病虫害的适熟期（8～9成熟）套袋寒富苹果，当天运回实验室；1-MCP：1-MCP粉剂 由中国农科院（兴城）果树所王文辉研究员提供（3.4%含量）。

CP-3800型气相色谱仪 瓦里安公司；UV-5100紫外可见分光光度计 上海元析仪器公司；PBI Dansensor CheckPoint O2/CO2测定仪 丹麦；TD-45数显糖度计 浙江；FT-327水果硬度计 意大利；CT14RD台式高速冷冻离心机 上海天美科学仪器公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 随机抽取20个寒富苹果，留作测定初始值。将采收的苹果分成四份，放入四个体积为1m3塑料帐内，称取1-MCP粉末，倒入无盖培养皿中，分别放入其中三个帐内，用蒸馏水溶解，释放后使帐内1-MCP气体浓度分别为0.3、0.6、0.9μL/L，以下分别以0.3、0.6、0.9代替。参照孙希生的方法[15]，一个只放蒸馏水作为对照（CK），立即将塑料帐密封，在室温下熏蒸24h。然后把每种处理的苹果放入0.04mm厚的聚乙烯（PE）保鲜袋中，每袋装8个果，每个处理装8袋，扎紧袋口，放于敞口塑料网格箱中，于空调控制的恒温室内（20±2）℃贮藏。

1.2.2 测定指标与方法

1.2.2.1 呼吸强度和乙烯释放量的测定 参照程顺昌的方法[16]。

式中：c为CO2浓度变化差，%；v为玻璃容器密闭空间的体积，L；t为测定时间，h；m为苹果的质量，g。

式中：c为气象色谱测定的样品气体中乙烯的含量，μL；v为玻璃容器密闭空间的体积，L；t为测定时间，h；m为苹果的质量，g。

1.2.2.2 丙二醛和总酚含量的测定 硫代巴比妥酸（TBA）比色法[17]测定丙二醛（MDA）含量，单位为μmol·g-1·mF-1。

c=6.45×（OD532-OD600）-0.56×OD450

式中：c为反应混合液中丙二醛浓度，μmol/L；V为样品提取液总体积，mL；VS为测定时所取样品提取液体积，mL；m为样品质量，g。

总酚含量的测定采用HCl-甲醇提取法[18]；

1.2.2.3 后熟衰老相关酶活性的测定 多酚氧化酶（PPO）活性的测定采用邻苯二酚比色法[18]，单位为U：△OD420·min-1·g-1。

式中：△OD420为每分钟反应混合液吸光度变化值；OD420F为反应混合液吸光度终止值；OD420I为反应混合液吸光度初始值；tF为反应终止时间，min；tI为反应初始时间，min。

过氧化物酶（POD），单位为U：△OD470·min-1·g-1，参照ZHANG等的愈创木酚法[20]。

过氧化氢酶（CAT），单位为U：0.01△OD240·min-1·g-1，参照WANG等的过氧化氢消耗法19]；

超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑还原法[18]，单位为U：以抑制NBT光化学还原50%为1个酶活力单位。

式中：ODC为照光对照管反应混合液的吸光度值；ODS为样品管反应混合液的吸光度值；V为样品提取液总体积，mL；VS为测定时所取样品提取液体积，mL；t为光照反应时间，min；m为样品质量，g。

所有取样方法均为果周身120°去皮取果肉。

1.2.2.4 硬度和可滴定酸含量的测定 用硬度计测定果实去皮硬度，沿果实最大直径，每120°取点测定，每次取5个果；酸碱滴定法测定可滴定酸含量；

1.3 数据统计

全部实验数据用Microsoft Excel 2003进行处理，并用DPS 2000的Duncan法比较处理间差异的显著性：显著（p＜0.05），极显著（p＜0.01）

2 结果与分析

2.1 1-MCP处理对果实呼吸强度和乙烯释放量的影响

苹果是典型的呼吸跃变型果实，呼吸强度和乙烯释放量的大小直接影响果实的贮藏品质。其值越高，越不利于贮藏。由图1和图2可知，与对照（CK）相比，果实经1-MCP处理后，可以有效降低呼吸峰和乙烯释放峰，并推迟了峰值出现的时间。0.3和0.9处理的呼吸峰比对照推迟4d，0.6处理比对照推迟8d；各处理的乙烯峰比对照推迟4d。且呼吸和乙烯峰值的高低顺序均为：CK＞0.9＞0.3＞0.6，处理之间相比，0.6的呼吸高峰明显低于0.3和0.9（p＜0.01），0.3和0.9之间无明显差异（p＞0.05），0.6的乙烯峰略低于0.3（p＞0.05），明显低于0.9（p＜0.01）。由此表明，1-MCP可以有效的抑制呼吸强度和乙烯的释放，0.6μL/L的处理效果最好，呼吸峰和乙烯峰分别为对照的82.87%和67.59%。

图1 1-MCP处理对果实呼吸强度的影响Fig.1 Effect of 1-MCP treatments on respiration rate of Hanfu apples

2.2 1-MCP处理对果实丙二醛含量的影响

图2 1-MCP处理对果实乙烯释放量的影响Fig.2 Effect of 1-MCP treatments on ethylene production of Hanfu apples

丙二醛（MDA）是膜脂过氧化作用的主要产物之一，它的含量可以反映细胞膜脂过氧化的程度。MDA的积累能对果蔬细胞质膜和细胞器造成一定的伤害。由图3可知，各个处理的MDA含量均在贮藏前20d上升速度较快，之后平缓上升。但经1-MCP处理的果实的MDA含量在整个贮藏过程中始终低于对照，在贮藏后期MDA含量的高低顺序为：CK＞0.3＞0.6＞0.9，差异显著（p＜0.05）。由此表明，1-MCP可以抑制寒富苹果在贮藏过程中丙二醛的积累。

图3 1-MCP处理对果实丙二醛含量的影响Fig.3 Effect of 1-MCP treatments on malondialdehyde（MDA）of Hanfu apples

2.3 1-MCP处理对果实总酚含量的影响

果蔬组织中存在的酚类物质是次生代谢产物，它与果蔬的成熟衰老过程、组织褐变、抗逆性和抗病性代谢等作用密切相关，对果蔬的贮藏有重要影响。由图4可知，对照和处理果实的总酚含量在整个贮藏期间呈现缓慢下降趋势，但处理果实的总酚含量始终高于对照。由此表明，1-MCP可以延缓总酚含量的下降，在处理果实中，0.6和0.3的处理效果明显好于0.9，差异极显著（p＜0.01），且在贮藏末期仍保留较高的总酚含量，因此用0.6μL/L和0.3μL/L 1-MCP处理寒富苹果，可以提高果实的抗逆性和抗病性。

图4 1-MCP处理对果实总酚含量的影响Fig.4 Effect of 1-MCP treatments on total phenolic content of Hanfu apples

2.4 1-MCP处理对果实后熟衰老相关酶活性的影响

2.4.1 1-MCP处理对PPO活性的影响 多酚氧化酶（PPO）是一种以铜为辅基的酶，能催化多种酚类物质发生氧化。在后熟衰老或贮藏加工过程中，果蔬出现的组织褐变与PPO活性密切相关。由图5可以看出，处理和对照果实的PPO活性变化趋势相同，均呈先升高后降低的规律。对照果实在第20d活性最强，而处理果实在第40d活性最强，且对照果实的PPO活性在贮藏期间始终高于处理果实。处理之间相比，0.3和0.6明显好于0.9（p＜0.01），而0.3和0.6之间差异不显著（p＞0.05），由此表明1-MCP能有效抑制寒富苹果的PPO活性，以0.3μL/L和0.6μL/L的处理效果最佳。

图5 1-MCP处理对果实PPO活性的影响Fig.5 Effect of 1-MCP treatments on PPO activity of Hanfu apples

2.4.2 1-MCP处理对POD活性的影响 过氧化物酶（POD）是果蔬体内普遍存在的一种重要的氧化还原酶，它能清除果蔬体内的过氧化物，使机体免受过氧化物的毒害。由图5可以看出，对照和处理的POD活性的变化都呈现先升高后降低的趋势，在贮藏后期又略有升高的趋势，均在贮藏第40d时POD活性达到最大，峰值大小顺序为：0.6＞0.3＞CK＞0.9（p＜0.01）。由此表明，不同浓度的1-MCP对POD活性的作用效果不同，浓度过高会抑制POD活性，浓度过低作用效果不明显，四种处理相比，0.6μL/L的处理效果最好（p＜0.01）。

图6 1-MCP处理对果实POD活性的影响Fig.6 Effect of 1-MCP treatments on POD activity of Hanfu apples

2.4.3 1-MCP处理对CAT活性的影响 过氧化氢酶（CAT）能催化植物体内积累的过氧化氢（H2O2）分解为水和分子氧，从而减少H2O2对果蔬组织可能造成的氧化伤害。由图7可以看出，对照和处理的CAT活性的变化规律都是先降低后升高再降低的趋势，对照在第60d活性达到最大，处理在第80d活性达到最大，0.3和0.6的最大活性峰值明显高于对照（p＜0.01），而0.9的峰值却低于对照，峰值大小顺序为：0.6＞0.3＞CK＞0.9。由此表明，0.6μL/L 1-MCP处理可以更好的提高寒富苹果的CAT活性，而浓度过高反而会抑制CAT活性。

图7 1-MCP处理对果实CAT活性的影响Fig.7 Effect of 1-MCP treatments on CAT activity of Hanfu apples

2.4.4 1-MCP处理对SOD活性的影响 超氧化物歧化酶（SOD）能够清除超氧自由基，它与CAT、POD等辅酶协同作用来防御活性氧或其他过氧化物自由基对机体的毒害。由图8可以看出，对照和处理的SOD活性变化规律相似，均呈M形，在贮藏前40d，对照和处理无明显差别，酶活性峰值也基本一样，但在贮藏第60d后，0.6和0.3处理的SOD活性明显高于对照和0.9（p＜0.01），且在贮藏末期仍保留较高的酶活性，0.6和0.3相比，在贮藏后阶段保持更高的酶活性。由此表明，适当浓度1-MCP可以延缓寒富苹果的SOD活性的下降，以0.6μL/L 1-MCP处理效果最好。

图8 1-MCP处理对果实SOD活性的影响Fig.8 Effect of 1-MCP treatments on SOD activity of Hanfu apples

2.5 1-MCP处理对果实品质的影响

2.5.1 1-MCP处理对果实硬度的影响 由图9所示，对照和处理果实的硬度均随贮藏时间的延长呈下降趋势，在贮藏第60d时，对照和0.9处理的硬度下降的比较明显，而0.6和0.3处理始终下降得比较缓慢，在贮藏末期100d时，0.6处理的硬度最大，为6.8kg·cm-2，比对照高1.6kg·cm-2。由此表明，1-MCP可以延缓寒富苹果硬度的下降，0.6μL/L和0.3μL/L的作用效果明显好于0.9μL/L（p＜0.01），而0.6和0.3之间无明显差异（p＞0.05）。

图9 1-MCP处理对果实硬度的影响Fig.9 Effect of 1-MCP treatments on firmness of Hanfu apples

2.5.2 1-MCP处理对果实可滴定酸含量的影响 由图10所示，随着贮藏时间的延长，对照和处理果实的可滴定酸含量逐渐降低，在贮藏前60d，下降得比较缓慢，而超过60d后，可滴定酸含量下降的速度较快。与对照相比，经1-MCP处理的果实的可滴定酸含量始终高于对照，其中0.6处理最为明显，且在贮藏末期仍保留较高的含量为0.117%，是对照的5.85倍。由此表明，1-MCP对抑制寒富苹果可滴定酸含量的下降有一定的作用，处理之间相比，以0.6μL/L效果最佳（p＜0.01）。

图10 1-MCP处理对果实可滴定酸含量的影响Fig.10 Effect of 1-MCP treatments on titratable acid content of Hanfu apples

3 讨论

呼吸作用是有机体生命活动的基本代谢过程，也是果蔬在采收后进行的最重要的生理活动之一。但是，呼吸作用消耗了果蔬体内积累的有机养分，降低了果蔬食用品质和贮藏性，同时呼吸过程释放的呼吸热也是影响果蔬贮藏性的重要因素。乙烯是重要的植物内源激素之一，它能促进果蔬的后熟衰老过程。因此，寻找降低呼吸强度和乙烯释放量的方法对果蔬的贮藏具有重要意义。本实验结果得出1-MCP有效的降低了呼吸强度和乙烯释放量，这与王瑞庆、孙希生等在“嘎啦”、“金冠”等上的研究结果一致[10-12，14]，并推迟了呼吸和乙烯峰值的出现。处理中0.6比0.3和0.9的呼吸峰推迟4d，且峰值最小；0.6的乙烯峰低于0.3和0.9。

POD、CAT和SOD是植物细胞中清除活性氧的主要酶类。SOD能够专一的将O2-歧化为H2O2和O2，CAT和POD则催化H2O2转化为H2O，只有三者的协调一致，才能使活性氧维持在一个较低的水平，从而防止其毒害[13]。本实验的SOD和POD活性均在第40d达到高峰，CAT活性也呈上升趋势，说明活性氧自由基大量积累，果实开始进入衰老，而经0.6μL/L 1-MCP处理果实的酶活性与其他处理相比能维持更高的酶活性，从而能更好的防御活性氧对果实机体的侵害。本实验得出，寒富苹果经1-MCP处理后，与对照相比，0.3和0.6处理可以提高这三种酶的活性，与程顺昌、邵远志等在寒富苹果、芒果上的研究结果一致[16，21]，而0.9处理却降低了酶的活性，这与在富士苹果上的研究一致[13]。不同1-MCP浓度对提高酶活性的程度不同，本实验POD、CAT、SOD结果均为0.6μL/L＞0.3μL/L＞CK＞0.9μL/L。处理果实的PPO活性与对照相比受到了抑制，这与在巴仁杏上的研究一致[22]，并推迟了酶活性峰值的出现，与在大果水晶梨上的研究结果一致[23]。

呼吸强度和乙烯释放量受到抑制，有关后熟衰老的酶活性得到调节，就可达到较好的贮藏效果。经1-MCP处理后的果实，与对照相比，在贮藏100d后仍保持较高的硬度、总酚和可滴定酸含量，并能减少丙二醛的积累。在硬度和总酚方面，0.3和0.6处理明显好于0.9处理；在丙二醛方面，0.6和0.9处理明显好于0.3处理。

4 结论

通过本实验对10个指标进行测定分析后，表明1-MCP在寒富苹果贮藏保鲜中可以起到积极作用。综合考虑认为在常温贮藏条件下，用0.6μL/L 1-MCP处理效果较为明显，能更好的维持寒富苹果的贮藏品质。

[1]高月菊，佟海恩，宣景宏.对我省发展寒富苹果的建议[J].北方果树，2002，23（3）：34.

[2]赵海峰，王洁实，舒莹.寒富苹果的特征特性及其引种栽培技术[J].现代农业科技，2011（10）：129.

[3]刘芳芳.北方山区苹果简易贮藏技术[J].农业科技与信息，2011（7）：43.

[4]SISLER E C，SEREK M，DUPILLE E.Comparison of cyclopropene，1-methylcyclopropene and 3，3-methylcyclopropene as ethylene antago-nists in plant[J].Plant Growth Reg，1996，18（3）：169-174.

[5]SISLER E C，SEREK M.Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level：recent developments[J].Physiol Plant，1997，100（3）：577-582.

[6]SEREK M，SISLER E C，REID M S.Effects of 1-MCP on the vase life and ethylene response of cut flowers[J].Plant Grow Regul，1995，16：93-97.

[7]SEREK M，PRABUCKI A，SISLER E C，et al.Inhibitors of ethylene action affect final quality and rooting of cuttings before and after storage[J].Horti Sci，1998，33（1）：153-155.

[8]王少敏.1-甲基环丙烯对苹果采后生理影响的研究进展[J].山东农业科学，2009（6）：54-57.

[9]贾晓辉，佟伟，王文辉，等.1-MCP、MAP对苹果冷藏期间品质及保鲜效果的影响[J].食品科学，2011，32（8）：305-308.

[10]王瑞庆，马书尚，武春林，等.‘嘎拉’苹果对不同浓度1-MCP处理的反应[J].西北植物学报，2005，25（2）：256-261.

[11]李珊珊，饶景萍，孙允静，等.1-MCP处理对‘秦阳’货架品质的影响[J].北方园艺，2010（12）：180-183.

[12]金宏，惠伟，丁雅荣，等.1-MCP对‘粉红女士’苹果冷藏期间品质变化和香气形成的影响[J].西北植物学报，2009，29（4）：754-761.

[13]沈广宁，魏树伟，王少敏.1－MCP处理对套袋红富士苹果贮藏期间抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响[J].山东农业科学，2011（12）：31-34.

[14]孙希生，王志华，辛广，等.不同处理条件下1-MCP对金冠苹果呼吸强度和品质的影响[J].果树学报，2004，21（2）：141-144.

[15]孙希生，王文辉，李志强，等.1-MCP对砀山酥梨保鲜效果的影响[J].保鲜与加工，2001，21（6）：14-17.

[16]程顺昌，冷俊颖，任小林，等.不同环丙烯类乙烯抑制剂对苹果常温贮藏保鲜效果的影响[J].农业工程学报，2012，28（2）：269-273.

[17]XU Wentao，PENG Xiaoli，LUO Yunbo，et al.Physiological and bio-chemical responses of grapefruit seed extract dip on’Redglobe’grape[J].LWT-Food Science and Technology，2009，42（2）：471-476.

[18]曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京：中国轻工业出版社，2007：87-97.

[19]WANG Yousheng，TIAN Shiping，XU Yong.Effects of high oxygen concentration on pro-and anti-oxidant enzymes in peach fruit during postharvest periods[J].Food Chemistry，2005，91（1）：99-104.

[20]ZHANG Zhaoqi，PANG Xuequn，DUAN Xuewu，et al.Role of peroxi-dase in anthocyanin degradation in litchi fruit pericarp[J].Food Chemistry，2005，90：47-52.

[21]邵远志，陈业渊，高爱平，等.1-MCP对芒果果实贮藏品质及采后生理的影响[J].食品科技，2009，34（7）：44-47.

[22]孙守文，王静，刘凤兰.1-MCP处理对巴仁杏冷藏期间生理特性的影响[J].新疆农业科学，2011，48（6）：1049-1055.

[23]李汉良.1-MCP对大果水晶梨软化与褐变的影响[J].食品科学，2011（15）：368-371.