張明昊 葉正文 駱 軍 蘇明申 周慧娟

早生新水梨是上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹(shù)研究所從新水梨自然雜交后代選出的品種，具有果肉脆嫩、石細(xì)胞極少、汁液豐富等優(yōu)良特性，深受消費(fèi)者青睞，是長(zhǎng)三角地區(qū)新興的主栽品種之一[1]。早生新水梨是呼吸躍變型果實(shí)，具有明顯的呼吸和乙烯釋放高峰，加之成熟正值高溫高濕季節(jié)，采后極易發(fā)生腐敗變質(zhì)；低溫貯藏雖然可延長(zhǎng)果實(shí)的保鮮期，但長(zhǎng)期的低溫貯藏易使果實(shí)出現(xiàn)糖酸失調(diào)、果心褐變、汁液減少等品質(zhì)劣變癥狀，嚴(yán)重影響了果實(shí)的食用和商品價(jià)值，對(duì)果實(shí)貯運(yùn)技術(shù)的研發(fā)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)[2]。1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是近年備受關(guān)注的一種高效、安全、綠色的乙烯作用抑制劑，可延緩果實(shí)軟化衰老、保持果實(shí)品質(zhì)，延長(zhǎng)貯藏期。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員在桃[3-4]、蘋(píng)果[5-6]、香蕉[7-8]、棗[9]、杏[10]等水果上對(duì)1-MCP的作用進(jìn)行了較多研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)1-MCP處理可以顯著抑制果實(shí)采后的呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率，推遲二者高峰期的出現(xiàn)，同時(shí)延緩了果實(shí)軟化，延長(zhǎng)了果品貯藏期和貨架期。1-MCP處理在不同梨品種貯藏保鮮的研究也較多，被廣泛應(yīng)用于貯藏品質(zhì)[11-12]、香氣成分[13]和生理性病害[14-16]等方面。1-MCP對(duì)早紅考密斯[17]、紅香酥[18]、雪花[19]、Bartlett梨[20]、鴨梨[21]等不同梨品種的作用效果受其使用濃度、處理時(shí)間、處理次數(shù)、成熟度等多重因素影響。但不同品種的梨果適宜的處理參數(shù)不一，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。周慧娟等[2]曾采用氣調(diào)處理對(duì)早生新水梨貯藏品質(zhì)的影響進(jìn)行了研究，篩選出適宜氣調(diào)貯藏的技術(shù)參數(shù)，而針對(duì)(10±1) ℃貯藏結(jié)合1-MCP處理對(duì)早生新水梨采后生理及品質(zhì)影響的研究還未見(jiàn)報(bào)道。

果實(shí)固有風(fēng)味的喪失是傳統(tǒng)低溫冷藏技術(shù)的瓶頸。研究擬通過(guò)對(duì)果實(shí)呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率、硬度、可溶性固形物含量、果皮色差值、褐心指數(shù)、失重率和腐爛率等指標(biāo)的測(cè)定，探討(10±1) ℃貯藏結(jié)合其他復(fù)合保鮮技術(shù)對(duì)早生新水梨采后貯藏特性和品質(zhì)的影響，以期達(dá)到既能延長(zhǎng)果實(shí)安全保鮮期和貨架期，又能較好地保持果實(shí)固有風(fēng)味的保鮮目的。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 材料與試劑

早生新水梨：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗(yàn)站；

1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)：純度≥98%，美國(guó)阿格洛法士公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

防霧保鮮袋：0.03 mm，零度包裝科技有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA. XT. Plus型，英國(guó)SMS公司；

色差自動(dòng)檢測(cè)計(jì)：CR-400型，日本美能達(dá)公司；

手持阿貝折光儀：PAL-1型，日本ATAGO公司；

氣相色譜儀：GC7890A型，美國(guó)安捷倫科技公司；

紅外線CO2氣體分析儀：GXH-305型，泰仕電子工業(yè)股份有限公司；

電子天平：E1200-2型，常熟市雙杰測(cè)試儀器廠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)分組 試驗(yàn)分3組：(10±1) ℃+1-MCP處理組、對(duì)照一(CK1)和對(duì)照二(CK2)。采收同一果園的早生新水梨，于30株樹(shù)樹(shù)冠外圍高1.2 m處隨機(jī)采摘向陽(yáng)面果實(shí)，每株隨機(jī)采摘50個(gè)成熟度一致、大小均一、色澤均勻、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的果實(shí)，采摘后的果實(shí)立即運(yùn)送至上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室冷庫(kù)進(jìn)行分裝和預(yù)冷處理。每組處理3筐，每筐36個(gè)果實(shí)，每筐果品凈重6 kg，設(shè)3次重復(fù)，共計(jì)試驗(yàn)樣品27筐。

1.2.2 試驗(yàn)處理 將果實(shí)放入體積為108 L的密閉箱內(nèi)以體積分?jǐn)?shù)為3.24 μL/L的1-MCP熏蒸24 h，密閉箱內(nèi)溫度為(15±2) ℃、相對(duì)濕度為65%～70%，處理結(jié)束后將果實(shí)單層擺放于內(nèi)襯厚度為0.03 mm防霧保鮮袋的塑料周轉(zhuǎn)筐中，放置于溫度為(10±1) ℃、相對(duì)濕度為80%～85%的冷庫(kù)中貯藏。CK1不做任何處理、放置溫度為(10±1) ℃、相對(duì)濕度為80%～85%的冷庫(kù)中貯藏；CK2不做任何處理、放置溫度為(1±1) ℃、相對(duì)濕度為85%～90%的冷庫(kù)中貯藏。分別于貯藏第8，13，18，23，28，33，38，48，58，73，103天，測(cè)定處理組和對(duì)照組的果實(shí)乙烯釋放速率、呼吸強(qiáng)度、失重率、腐爛率、果實(shí)質(zhì)構(gòu)、果皮色差等指標(biāo)。

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定

(1) 呼吸強(qiáng)度：參照文獻(xiàn)[22]。

(2) 乙烯釋放速率：參照Khan等[23]的方法并稍加修改。每組每個(gè)時(shí)期隨機(jī)選取5個(gè)梨，放置于體積為4 L的密閉容器中密封1 h，用進(jìn)樣針吸取1 mL混合氣體，并注入裝有火焰離子化檢測(cè)器(FID)和DB-WAX毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 mm)的氣相色譜儀的入口，用氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)重復(fù)3次。

(3) 質(zhì)構(gòu)：使用質(zhì)構(gòu)儀將果實(shí)放置于樣品測(cè)試臺(tái)上，然后搭配直徑為5 mm圓柱形探頭(P/5)對(duì)梨果實(shí)進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試。測(cè)試方法選用Two deformation test(TDT)進(jìn)行兩次下壓，測(cè)試參數(shù)為測(cè)前速度60 mm/min，測(cè)試速度120 mm/min，測(cè)后速度600 mm/min，觸發(fā)力0.5 N。第一次下壓距離為3 mm，測(cè)定參數(shù)為果皮硬度、果皮脆性；第二次下壓距離為20 mm，獲得參數(shù)為果肉硬度、果肉緊實(shí)度、果肉脆性。

(4) 果皮色差：選取每處理每個(gè)時(shí)期的10個(gè)果實(shí)，測(cè)定果皮兩側(cè)處色差值。采用Hunter Lab表色系統(tǒng)測(cè)定，果皮顏色用a*值、L*值、b*值和h°綜合表示。

(5) 可溶性固形物含量：取果實(shí)兩側(cè)部位果肉，測(cè)定未經(jīng)稀釋的汁液可溶性固形物含量，每處理每個(gè)時(shí)期隨機(jī)選取10個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定，取平均值。

(6) 失重率：每個(gè)處理每時(shí)期隨機(jī)選取10個(gè)果實(shí)，分別測(cè)定貯藏前后的果實(shí)重量。按式(1)計(jì)算果實(shí)失重率。

(1)

式中：

X——失重率，%；

W1——貯藏前重量，g；

W2——貯藏后重量，g。

(7) 腐爛率：以果實(shí)表面出現(xiàn)腐爛為判斷依據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理每時(shí)期的果實(shí)腐爛情況。按式(2)計(jì)算果實(shí)腐爛率。

(2)

式中：

Y——腐爛率，%；

N0——腐爛個(gè)數(shù)；

N——調(diào)查總果數(shù)。

(8) 褐心指數(shù)：參照吳小華等[24]的方法并稍加修改，按照果心褐變面積分5級(jí)，0級(jí)：無(wú)褐心現(xiàn)象；1級(jí)：褐心面積占果心面積比例<5%，即輕微褐變；2級(jí)：褐心面積5%～20%；3級(jí)：褐心面積20%～50%；4級(jí)：褐心面積>50%。按式(3)計(jì)算果實(shí)褐心指數(shù)。

(3)

式中：

Z——褐心指數(shù)；

i0——褐變級(jí)數(shù)；

N0——褐變級(jí)數(shù)相應(yīng)的褐變果數(shù)；

i——褐變最高級(jí)數(shù)；

N——調(diào)查總果數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel(Office 2016)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并作圖；采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)梨果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的影響

由圖1(a)可知，貯藏第33天，CK1的果實(shí)出現(xiàn)呼吸高峰，峰值為15.9 mg CO2/(kg·h)，分別比(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2的果實(shí)高出205.7%，430.0%；貯藏至第48天，(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2的果實(shí)出現(xiàn)呼吸高峰，分別為8.33，5.15 mg CO2/(kg·h)，較CK1的果實(shí)均推遲15 d出現(xiàn)呼吸高峰，且在貯藏前38 d經(jīng)1-MCP處理的果實(shí)呼吸強(qiáng)度均顯著低于CK1(P<0.05)；而貯藏前48 d，經(jīng)1-MCP處理的果實(shí)呼吸強(qiáng)度均顯著高于CK2(P<0.05)。因此，經(jīng)(10±1) ℃+1-MCP處理和(1±1) ℃ 冷藏均對(duì)果實(shí)呼吸強(qiáng)度有較為明顯的抑制效果，不僅推遲果實(shí)呼吸高峰的出現(xiàn)時(shí)間，還降低其躍變峰值，抑制果實(shí)采后呼吸代謝進(jìn)程。

由圖1(b)可知，貯藏第33天，CK1的果實(shí)出現(xiàn)乙烯釋放高峰，峰值為47.4 μL/(kg·h)，均極顯著高于處理組和CK2(P<0.01)；貯藏第48天，(10±1) ℃+1-MCP處理的果實(shí)出現(xiàn)乙烯釋放高峰，為17.8 μL/(kg·h)，與CK1相比，可顯著降低果實(shí)的乙烯釋放速率，并推遲了乙烯釋放高峰出現(xiàn)的時(shí)間，但(10±1) ℃+1-MCP處理對(duì)乙烯釋放速率的抑制效果顯著低于CK2(P<0.05)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，與(10±1) ℃貯藏相比，(10±1) ℃+1-MCP處理在一定程度上延緩了呼吸高峰的出現(xiàn)、降低了果實(shí)的乙烯釋放速率和呼吸強(qiáng)度，與1-MCP處理對(duì)仙人掌梨[12]、Bartlett梨[25]、翠冠[26]的效果一致，均可顯著降低果實(shí)乙烯釋放速率和呼吸強(qiáng)度，還可以不同程度地推遲乙烯、呼吸峰的出現(xiàn)。但(10±1) ℃+1-MCP處理對(duì)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的抑制效果均顯著低于CK2(P<0.05)。

小寫(xiě)字母不同表示同一時(shí)間點(diǎn)不同處理之間差異顯著(P<0.05)圖1 (10±1) ℃+1-MCP處理對(duì)果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的影響Figure 1 Effects of (10±1) ℃+1-MCP on respiration intensity and ethylene production rate of fruit

2.2 對(duì)梨果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2.1 色澤 由圖2可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，果皮a*值、L*值和b*值均呈上升趨勢(shì)，h°呈下降趨勢(shì)，表明貯藏期果皮顏色由綠色逐漸向黃色轉(zhuǎn)變，預(yù)示著果實(shí)逐漸衰老，與紅香酥[27]、南國(guó)梨[15]等梨品種上的效果一致，但1-MCP使用濃度和貯藏溫度等有一定差異。與CK1相比，(10±1) ℃+1-MCP處理在整個(gè)貯藏期均顯著抑制果皮由綠色向黃色轉(zhuǎn)變，一定程度上抑制了果實(shí)衰老；在整個(gè)貯藏期，(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2果實(shí)的果皮a*值、L*值、b*值和h°無(wú)顯著性差異，但CK2對(duì)維持果皮綠色(a*絕對(duì)值高、h°高)的效果較高于(10±1) ℃+1-MCP處理。

2.2.2 質(zhì)構(gòu) 由圖3可知，與CK1相比，(10±1) ℃貯藏結(jié)合1-MCP處理顯著抑制了果實(shí)帶皮硬度、果肉組織硬度、果實(shí)脆性和果肉緊實(shí)度的下降速率，抑制了果實(shí)的衰老和軟化，與經(jīng)1-MCP處理在早紅考密斯[17]、紅香酥[18]、雪花[19]、Bartlett梨[20]、鴨梨[21]等梨品種上的作用效果一致，但使用濃度有一定差異；在整個(gè)貯藏期間，(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2果實(shí)的果肉組織硬度、果實(shí)脆性和果肉緊實(shí)度無(wú)顯著性差異，但CK2對(duì)果實(shí)質(zhì)地的保持效果仍高于(10±1) ℃貯藏結(jié)合1-MCP處理的，說(shuō)明低溫仍是保持果實(shí)質(zhì)地的主控因子，冷敏感性早生新水梨果實(shí)對(duì)低溫及1-MCP的反應(yīng)機(jī)制需進(jìn)一步研究。

2.2.3 可溶性固形物含量 由圖4可知，冷藏前28 d，CK2果實(shí)的可溶性固形物含量呈下降趨勢(shì)，風(fēng)味降低。在整個(gè)貯藏期間，(10±1) ℃+1-MCP處理和CK1果實(shí)的可溶性固形物含量基本維持在較高水平，兩組處理果實(shí)的可溶性固形物含量差異不顯著，但均顯著高于CK2的(P<0.05)，表明(10±1) ℃的貯藏環(huán)境可使果實(shí)的次生物質(zhì)正常代謝，保持果實(shí)原有的風(fēng)味，解決了因長(zhǎng)期的低溫冷藏導(dǎo)致的果實(shí)風(fēng)味降低的問(wèn)題[27]。

2.3 對(duì)梨果實(shí)失重率、腐爛率及褐心指數(shù)的影響

由圖5(a)可知，由于早生新水梨在貯藏期間受呼吸作用等的影響，果實(shí)失重率持續(xù)上升，CK1的果實(shí)失重率顯著高于(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2(P<0.05)，貯藏第103天失重率達(dá)到17.6%；(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2的果實(shí)在貯藏第103天時(shí)失重率分別為7.3%，11.6%，保水效果顯著高于CK1，其中(10±1) ℃+1-MCP 處理的果實(shí)失重率顯著低于CK2(P<0.05)。說(shuō)明(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2均可有效減少早生新水梨果實(shí)水分的流失，推遲果實(shí)品質(zhì)劣變，而且(10±1) ℃+1-MCP處理的效果更優(yōu)。

小寫(xiě)字母不同表示同一時(shí)間點(diǎn)不同處理之間差異顯著(P<0.05)圖2 (10±1) ℃+1-MCP對(duì)果實(shí)色澤的影響Figure 2 Effect of (10±1) ℃+1-MCP on fruit color

小寫(xiě)字母不同表示同一時(shí)間點(diǎn)不同處理之間差異顯著(P<0.05)圖3 (10±1) ℃+1-MCP對(duì)果實(shí)質(zhì)構(gòu)的影響Figure 3 Effects of (10±1) ℃+1-MCP on fruit texture

小寫(xiě)字母不同表示同一時(shí)間點(diǎn)不同處理之間差異顯著(P<0.05)圖4 (10±1) ℃+1-MCP對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量的影響Figure 4 Effects of (10±1) ℃+1-MCP on fruit soluble solid content

由圖5(b)可知，貯藏18 d后CK1的果實(shí)開(kāi)始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)腐爛率不斷增加；與CK1相比，(10±1) ℃+1-MCP處理顯著抑制了果實(shí)腐爛的發(fā)生(P<0.05)，但經(jīng)1-MCP處理只是降低了果實(shí)腐爛程度，而對(duì)病原微生物感染無(wú)抑制作用，這與1-MCP處理在其他梨[18,28]上的研究結(jié)果一致；在整個(gè)貯藏期間，(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2的果實(shí)腐爛率差異不顯著，但CK2對(duì)果實(shí)腐爛的抑制效果高于(10±1) ℃+1-MCP處理。

由圖5(c)可知，貯藏第13天，CK1果實(shí)開(kāi)始發(fā)生輕微的褐心現(xiàn)象，而(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2的果實(shí)分別在貯藏第23，28天發(fā)生輕微的褐心現(xiàn)象，較CK1推遲了10～15 d；與CK1相比，(10±1) ℃+1-MCP處理顯著降低了果心褐變的發(fā)生(P<0.05)，也說(shuō)明早生新水梨果心褐變?yōu)楣麑?shí)衰老所致；在整個(gè)貯藏期間，(10±1) ℃+1-MCP處理和CK2的果實(shí)褐心指數(shù)差異不顯著，但貯藏48 d后CK2對(duì)果心褐變的抑制效果低于(10±1) ℃+1-MCP處理，說(shuō)明長(zhǎng)期的低溫冷藏易導(dǎo)致果心褐變。

經(jīng)1-MCP處理對(duì)果實(shí)的抗病效果還未有明確定論，王俊英等[29]研究發(fā)現(xiàn)，新高梨在冷藏和貨架期均未發(fā)生果心褐變，但在冷藏180 d+7 d貨架后發(fā)生了腐爛病害；Cheng等[21]對(duì)鴨梨的研究結(jié)果表明，1-MCP處理能夠降低果心褐變的發(fā)生。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)1-MCP處理只是降低了腐爛病和果心褐變的程度，并不能抑制病害的發(fā)生，而且長(zhǎng)期的低溫冷藏易導(dǎo)致果心褐變。

2.4 相關(guān)性分析

由表1可知，早生新水梨果肉硬度與可溶性固形物含量(SSC)和a*值呈極顯著負(fù)相關(guān)，與L*、b*值和h°呈極顯著正相關(guān)；可溶性固形物含量(SSC)與a*值呈極顯著正相關(guān)，分別與L*值和b*值、h°呈顯著和極顯著負(fù)相關(guān)；a*值與L*、b*值和h°呈極顯著負(fù)相關(guān)；呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率和褐心指數(shù)均與其他指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)性。這與經(jīng)1-MCP處理對(duì)南果梨[15]、庫(kù)爾勒香梨[30]等不同梨品種的研究結(jié)論一致，但1-MCP使用濃度和貯藏條件等有差異。

小寫(xiě)字母不同表示同一時(shí)間點(diǎn)不同處理之間差異顯著(P<0.05)圖5 (10±1) ℃+1-MCP對(duì)果實(shí)失重率、腐爛率及褐心指數(shù)的影響Figure 5 Effects of (10±1) ℃+1-MCP on fruit weight loss rate, decay rate and brown heart index

表1 (10±1) ℃+1-MCP處理早生新水梨貯藏期各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性分析?Table 1 Correlation analysis of storage indexes of Zaoshengxinshui pear at (10±1) ℃+1-MCP

3 結(jié)論

與(10±1) ℃貯藏相比，(10±1) ℃貯藏結(jié)合體積分?jǐn)?shù)為3.24 μL/L的1-MCP熏蒸處理早生新水梨果實(shí)可有效抑制果實(shí)的乙烯釋放速率和呼吸強(qiáng)度，推遲其高峰的出現(xiàn)，但對(duì)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的抑制效果仍顯著低于(1±1) ℃貯藏；可保持較高的可溶性固形物含量、減少果實(shí)水分的流失、延緩果實(shí)腐爛和褐變、維持果皮綠色(a*絕對(duì)值高、h°高)。整個(gè)貯藏期間，(10±1) ℃貯藏結(jié)合1-MCP處理的果實(shí)帶皮硬度、果肉組織硬度、果實(shí)脆性和果肉緊實(shí)度顯著高于(10±1) ℃貯藏；但(1±1) ℃貯藏對(duì)果實(shí)質(zhì)地的保持效果仍高于(10±1) ℃貯藏結(jié)合1-MCP處理。除呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率和褐心指數(shù)外，其他各項(xiàng)指標(biāo)間均存在不同程度的相關(guān)性。綜上，(10±1) ℃貯藏結(jié)合濃度為3.24 μL/L的1-MCP處理即可一定程度上延緩果實(shí)衰老，安全貯藏期達(dá)103 d，可溶性固形物穩(wěn)定在12%左右，較好地保持了果實(shí)固有風(fēng)味和色澤，可作為代替單一低溫貯藏的保鮮技術(shù)之一。