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1-MCP对净皮甜石榴的冷藏保鲜效果



全 文 :Science and Technology of Food Industry 贮 运 保 鲜
2012年第3期
石榴(Punica granatum L.)又名安石榴,是集食
用、药用和观赏于一体的水果。其果实富含类黄酮、
单宁酸、鞣花单宁等抗氧化物质,具有抗细菌、抗寄
生、抗病毒和抗癌等作用,是一种具有丰富营养的保
健果品。石榴果实采后极易出现果实腐烂异味,失水
皱缩,籽粒花青素降解,严重影响果实的商品价值,
因此研究解决石榴果实采后贮藏保鲜出现的若干问
题具有十分重要的意义。1-MCP为近年来发现的一
种乙烯竞争性抑制剂,具有无毒、无异味、使用成本
低等优点,它能不可逆地作用于乙烯受体,阻断乙烯
与受体的正常结合,从而达到延缓果实成熟、衰老的
目的。1-MCP处理可显著减缓鳄梨[1]、香蕉[2]和番茄[3]
等跃变型果实的后熟和腐烂软化进程,大大提高贮
藏品质。石榴为非呼吸跃变型果实[4],在其衰老过程
中乙烯的作用如何,目前还鲜见报道。但Lori等[5]认
为,尽管非呼吸跃变型果实成熟时乙烯没有增加,但
乙烯也参与调节与果实成熟有关的生理变化,呼吸
跃变型与非呼吸跃变型的果实组织中调控乙烯的信
号成分之间有很大的同源性。已有报道,1-MCP在非
跃变型果实草莓、荔枝等果实的贮藏保鲜中均有显
著效果[6-8]。张立华等[9]研究表明,1-MCP对大红袍石
榴虎皮病控制效果显著,然而1-MCP对净皮甜石榴
保鲜和防腐效果的研究未见报道。本实验通过研究
不同浓度(包括0.25、0.5、1.0、1.5μL/L)1-MCP对石榴
采后果实腐烂和某些生理生化指标的影响,探讨1-
MCP在石榴上的保鲜效果,为延长石榴贮藏期,控制
腐烂提供科学依据。
郭彩琴,惠 伟*,王 晶,王莉琼,丁 莉
(陕西师范大学生命科学学院,陕西西安 710062)
摘 要:对陕西临潼净皮甜石榴采后用不同浓度(0.25、0.5、1.0、1.5μL/L)1-MCP处理后于4℃冷藏,定期测定了部分采
后生理指标并统计果实的腐烂情况。结果表明,1-MCP处理能维持果实相对较高水平的有机酸含量、出汁率和花青苷
含量,抑制了石榴果皮相对电导率的上升速率,降低了石榴的乙烯释放速率,从而延缓果实的衰老,有效降低了冷藏
期和货架期石榴的腐烂率与腐烂指数。 在0.25~1.5μL/L的1-MCP浓度范围内,处理浓度越低,果实品质和保鲜效果越好。
关键词:石榴,1-MCP,保鲜,冷藏
Effect of 1-MCP treatment on ‘jingpitian’ pomegranate during
cold storage
GUO Cai-qin,HUI Wei*,WANG Jing,WANG Li-qiong,DING Li
(College of Life Sciences,Shaanxi Normal University,Xi’an 710062,China)
Abstract:‘Jingpitian’pomegranates were cultivated concentratively in Lintong district of Shaanxi Province.
Pomegranate fruits were dealt with different concentrations(0.25,0.5,1.0,1.5μL/L) by 1-MCP at postharvest
and stored at 4℃ . Some physiological indexes of the fruits were measured and the states of decay were
observed during cold storage regularly. The results showed that the titratable acidity content,juice yield and
anthocyanin content of the pomegranates were kept at a relatively higher level with 1-MCP treatment. Besides,
using 1-MCP treatment restrained the rising rate of the relative conductivity of the pomegranate peel,reduced
the ethylene release rate of the fruit. Thus it delayed the senescence process of the fruit,decreased the decay
rate and decay index of pomegranates availably during cold storage and shelf life. In the concentration range
of 0.25~1.5μL/L,the lower the processing concentration was,the better the fruit quality and the fresh-keeping
effect was.
Key words:pomegranate;1-MCP;fresh-keeping;cold storage
中图分类号:TS255.3 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2012)03-0348-05
收稿日期:2011-03-15 * 通讯联系人
作者简介:郭彩琴(1984-),女,在读硕士,研究方向:果蔬生理及贮藏
保鲜。
基金项目:陕西省农业科技攻关项目(2010K01-11)。
1- MCP对净皮甜石榴的冷藏保鲜效果
348
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.03.011
贮 运 保 鲜 Vol . 33 , No . 03 , 2012
2012年第3期
1 材料与方法
1.1 实验材料
净皮甜石榴 于2009年10月17日采自陕西省临
潼县,选取约300g,有果柄、无机械伤、表皮无斑点和
其它缺陷的果实,采后立即运回冷库,室外进行处理。
1.2 实验材料的处理
将1-MCP(EthyBloe有效成分0.14%,美国罗门哈
斯公司提供)置于放有果实的1m3气密PVC帐内,常温
下熏蒸12h。处理浓度分别为0.25、0.5、1.0、1.5μL/L
1-MCP,以不经过任何处理的石榴作为对照。处理后
的石榴用PE袋单果包装并套泡沫网,于4℃相对湿度
70%~75%冷库内进行贮藏。
1.3 生理指标的测定
每隔30d取样一次,进行以下指标的测定,从冷
库拿出后,将果实在20℃下放置7d,来模拟货架期,
进行最后腐烂评估,重复三次。
1.3.1 乙烯释放速率的测定 每个处理随机取6个
果实,在真空干燥器内密封10h,用微量进样器取气
100μL,在安捷伦6890N气相色谱仪上测定乙烯含
量。色谱条件:进样口温度,100℃;色谱柱(HP-5);温
度,40℃;FID检测器温度,150℃;氮气流速,20mL/min;
氢气流速,30mL/min;空气流速,300mL/min。
1.3.2 果实有机酸含量的测定 pH电位法。果粒用
四层纱布挤出汁,取果汁用蒸馏水稀释5倍,然后吸
取50mL稀释果汁用0.1mol/L NaOH滴定到pH8.1来测
定TA(用柠檬酸表示)。
1.3.3 出汁率 参考文献[10]。
1.3.4 果实花青苷含量的测定 果粒用四层纱布挤
出汁,4000r/min离心10min,稀释5倍进行测定,采用
双波长分光光度法测定花青苷的相对含量,花青苷
的相对含量用A530-A600来表示。
1.3.5 果皮相对电导率的测定 参考文献[11]。
1.3.6 腐烂率、腐烂指数 每个处理随机取50个果
实进行统计,重复三次。
腐烂率(%)=腐烂果数/调查果数×100%
腐烂情况分级:根据果实腐烂面积占整个果实
总面积的百分比将其分为4级[12]:0级果实无腐烂现象
发生;1级果实腐烂面积≤25%;2级果实腐烂面积为
25%~50%;3级果实腐烂率>50%。
腐烂指数(%)=Σ(腐烂果数×对应腐烂果级数)/
(调查果数×最高级数)×100%
1.4 数据处理
实验数据采用SPSS16.0软件进行统计分析和显
著性检验。
2 结果与分析
2.1 1-MCP处理对石榴乙烯释放速率的影响
由图1可知,乙烯释放速率呈先降后升的趋势,
与初始乙烯释放速率相比,石榴各处理果在第90d时
乙烯释放速率显著减少,例如对照果的乙烯释放速率
从起始的7.35μL/(kg·h)降至90d时的0.63μL/(kg·h)。
至120d时,乙烯释放速率又迅速上升,此时,0.25μL/L
1-MCP处理组的乙烯释放速率最低,与对照及其余各
1-MCP处理间差异极显著(P<0.01),0.5μL/L 1-MCP
处理次之。
2.2 1-MCP处理对石榴果实中可滴定酸含量的影响
可滴定酸含量影响果实的风味品质,由图2可看
出,石榴在贮藏过程中果实可滴定酸含量呈下降趋
势,从贮藏第90d开始,各浓度1-MCP处理果的可滴
定酸含量均显著高于对照(P<0.05)。至120d时,对照
果可滴定酸消耗过多,其含量由最初的0.65%降至
0.42%,而此时0.25μL/L 1-MCP处理可滴定酸含量为
0.54%,是各处理中可滴定酸保持最好的(P<0.01)。
对120d时各处理果的可滴定含量作显著性分析,表
明0.5、1.0、1.5μL/L 1-MCP处理之间可滴定酸含量差
异不显著,而它们与0.25μL/L 1-MCP处理果及对照
果之间具有显著性差异(P<0.05)。综合比较,0.25μL/L
1-MCP处理保持石榴可滴定酸含量效果较好。
2.3 1-MCP处理对石榴果实中出汁率的影响
出汁率反映果实衰老时水分和营养成分的流失
图1 不同浓度1-MCP处理对石榴乙烯释放速率的影响
Fig.1 Effect of 1-MCP treatment with different concentration
on the ethylene production rate of pomegranate
冷藏天数(d)
0 30 60 90 120
12
10
8
6
4
2
0乙






L/(
kg
·
h)
] CK
0.25μL/L 1-MCP
0.5μL/L 1-MCP
1.0μL/L 1-MCP
1.5μL/L 1-MCP
图2 不同浓度1-MCP处理对果实可滴定酸含量的影响
Fig.2 Effect of 1-MCP treatment with different concentration
on the titratable acid of pomegranate
冷藏时间(d)
0 30 60 90 120
0.7
0.6
0.5
0.4







%)
CK
0.25μL/L 1-MCP
0.5μL/L 1-MCP
1.0μL/L 1-MCP
1.5μL/L 1-MCP
图3 不同浓度1-MCP处理对石榴果实出汁率的影响
Fig.3 Effect of 1-MCP treatment with different concentration
on the juice yield of pomegranate
冷藏天数(d)
0 30 60 90 120
88
87
86
85
84
83
82
81
80




%)
CK
0.25μL/L 1-MCP
0.5μL/L 1-MCP
1.0μL/L 1-MCP
1.5μL/L 1-MCP
349
Science and Technology of Food Industry 贮 运 保 鲜
2012年第3期
程度,出汁率越高,保鲜效果越好。由图3可知,在整
个贮藏期间,随着果实的衰老,石榴果实的出汁率呈
不断下降的趋势,其中0.25、0.5、1.0μL/L 1-MCP处理
果出汁率一直高于1.5μL/L 1-MCP和对照。从第90d
开始,0.25μL/L 1-MCP处理果的出汁率显著高于其
余各处理果(P<0.05),至120d时,0.25μL/L 1-MCP处
理果的出汁率最高,为82.88%,比1.5μL/L 1-MCP处
理果和对照果的出汁率分别高了2.05%、1.61%,差异
达到显著水平(P<0.05),由此说明,0.25μL/L 1-MCP
处理维持果实出汁率的效果较佳。
2.4 1-MCP处理对石榴果实中花青苷含量的影响
花青苷含量直接决定着果实的外观品质,由图4
可知,在贮藏期间果实中花青苷含量持续下降,贮藏
前期,各处理间差异较小,至120d时,0.25μL/L 1-MCP
处理果的花青苷含量显著高于对照及其余各处理果
(P<0.01)。这一结果说明,0.25μL/L 1-MCP能延迟果
皮中花青苷的降解,有利于石榴在贮藏中保持鲜艳
的颜色。
2.5 1-MCP处理对石榴果皮相对电导率的影响
果皮电导率的增加是果实衰老的标志之一,石
榴在贮藏过程中,组织衰老腐烂程度与果皮相对电
导率呈正相关[13]。由图5可见,在整个贮藏期,石榴果
皮相对电导率呈不断增长的趋势,从贮藏第60d开
始,对照果和1.5μL/L 1-MCP处理果果皮相对电导率
均高于其余三个处理组。在贮藏至120d时,对照果果
皮相对电导率高达29.81%,0.25μL/L 1-MCP处理最
低,为25.16%,1.0μL/L 1-MCP次之,为25.36%,其中
0.25μL/L和1.0μL/L 1-MCP处理相比没有显著性差
异,而它们与对照之间差异均达极显著水平(P<0.01)。
各处理相比,0.25μL/L和1.0μL/L 1-MCP处理的果皮
相对电导率较低,增长较为缓慢。
2.6 1-MCP处理对石榴冷藏过程中腐烂率和腐烂
指数的影响
由图6A可知,在贮藏过程中石榴的腐烂率呈明
显的增加趋势。对照和1.5μL/L 1-MCP处理果在30d
后出现腐烂,而 0.25、0.5、1.0μL/L 1-MCP在贮藏60d
时腐烂率仍为0,之后才逐渐出现腐烂。从贮藏90d到
贮藏末期,对照果的腐烂率一直高于1-MCP处理果。
至120d时,对照果的腐烂率高达36%,0.5、1.0、1.5μL/L
1-MCP的腐烂率分别为24%、34%、28%,而0.25μL/L
1-MCP腐烂率仅为16%。从60d开始,0.25μL/L 1-MCP
处理果的腐烂率就一直显著低于对照及其余三个1-
MCP处理组,与其余组间差异均极显著(P<0.01),因
此,四个浓度1-MCP的处理中,0.25μL/L 1-MCP处理
预防石榴腐烂的效果最好,0.5μL/L 1-MCP次之。
由图6B可知,不同处理果的腐烂指数随着贮藏
时间的延长迅速上升,0.25、0.5、1.0μL/L 1-MCP处理
果腐烂指数在整个贮藏期均显著低于对照(P<0.05),
而0.25μL/L 1-MCP处理果的腐烂指数又显著低于其
余处理组(P<0.01)。例如在贮藏第120d时,对照组腐
烂指数最高,为13.2%,分别为0.25、0.5、1.0、1.5μL/L
1-MCP处理组的1.89、1.50、1.17和1.23倍。综合分析,
1-MCP处理具有降低石榴腐烂指数的作用,可以延
长果实的贮藏期,使其保持相对较高的商品价值,四
个浓度的处理中,0.25μL/L 1-MCP处理防腐效果最
好,0.5μL/L 1-MCP次之。
2.7 1-MCP处理对石榴货架期腐烂率和腐烂指数
的影响
图4 不同浓度1-MCP处理对石榴果实花青苷含量的影响
Fig.4 Effect of 1-MCP treatment with different concentration
on the anthocyanin of pomegranate
冷藏天数(d)
60 90 120
0.23
0.21
0.19
0.17
0.15
0.13
0.11
0.09花







A 5
30
-A
60
0)
CK
0.25μL/L 1-MCP
0.5μL/L 1-MCP
1.0μL/L 1-MCP
1.5μL/L 1-MCP
图5 不同浓度1-MCP处理对石榴果皮相对电导率的影响
Fig.5 Effect of 1-MCP treatment with different concentration
on the relative conductivity rate of pomegranate peel
冷藏天数(d)
0 30 60 90 120
33
31
29
27
25
23
21
19
17








%)
CK
0.25μL/L 1-MCP
0.5μL/L 1-MCP
1.0μL/L 1-MCP
1.5μL/L 1-MCP
图6 不同浓度1-MCP处理对石榴腐烂率及腐烂指数的影响
Fig.6 Effect of 1-MCP treatment with different concentration
on the decay rate and decay index of pomegranate
A
30 60 90 120
40
35
30
25
20
15
10
5
0




%)
CK
0.25μL/L 1-MCP
0.5μL/L 1-MCP
1.0μL/L 1-MCP
1.5μL/L 1-MCP
冷藏天数(d)
30 60 90 120
14
12
10
8
6
4
2
0





%)
CK
0.25μL/L 1-MCP
0.5μL/L 1-MCP
1.0μL/L 1-MCP
1.5μL/L 1-MCP
冷藏天数(d)
B
图7 贮藏120d+7d石榴各处理果腐烂率和腐烂指数统计图
Fig.7 Effect of all treatments of pomegranate on decay rate and
decay index after cold storage for 120d and room temperature for 7d
A
CK 0.25 0.5 1.0 1.5
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74




%)
120d+7d





%)
1-MCP浓度(μL/L)
Ba aa
bb
CK 0.25 0.5 1.0 1.5
60
50
40
30
20
10
0
120d+7d
1-MCP浓度(μL/L)
a
b
aa
c
350
贮 运 保 鲜 Vol . 33 , No . 03 , 2012
2012年第3期
冷藏120d常温放置7d后,各处理果腐烂率与
120d时相比迅速上升,如图7A所示,对照果、1.0μL/L、
1.5μL/L 1-MCP的腐烂率达90%,而0.25及0.5μL/L
1-MCP处理腐烂率均为80%,与对照果差异显著(P<
0.05)。
如图7B所示,冷藏120d常温放置7d后,对照果和
各处理果腐烂指数都大幅增加,其中对照果的腐烂
指数上升最快,从冷藏120d时的13.2%上升到48%,
增长了3.6倍;而0.25、0.5μL/L 1-MCP处理的腐烂指
数分别为32.35%和37%,均显著低于对照(P<0.05)。
3 结论与讨论
自上世纪70 年代以来,在非跃变型果实采后成
熟衰老过程中,一直认为乙烯发挥非常有限的作用,
然而,近年来研究结果表明,非跃变型果实和跃变型
果实成熟衰老的某些分子调控途径非常类似,诸多
非跃变型果实成熟相关过程也直接受乙烯调控[14-15]。
乙烯对橄榄[16-17]、菠萝[18]等非跃变型果实成熟衰老过
程品质变化均起着有效的调控作用。张立华[9]用乙烯
处理石榴12h之后,连续测定了5d果实的乙烯释放
量,发现乙烯处理诱导了石榴乙烯释放速率的增加,
而用1-MCP处理之后,明显抑制了石榴乙烯释放速
率,并推测作为非呼吸跃变型果实,石榴的衰老进程
与乙烯有关,乙烯可能是引起石榴衰老的信号分子
之一。本研究测定了石榴果实在4℃冷藏条件的乙烯
释放速率,1-MCP处理显著抑制了乙烯的释放速率,
与此同时果皮的相对电导率降低了,果粒的出汁率也
保持在较高水平,图1、图3、图5的结果显示乙烯释放
速率越低,果实衰老越慢,1-MCP通过降低乙烯的释
放速率而延缓贮期石榴的衰老及腐烂。
本实验结果表明,1-MCP处理对石榴的保鲜作
用还表现在维持果实抗氧化能力方面。石榴中的花
青苷是一种天然的强抗氧化剂,花青苷结构中有大
量的酚羟基作为氢供体,可抑制活性氧自由基等。另
外花青苷具有邻位二酚羟基可螯合金属离子,可减
少金属离子对氧化反应的催化[19]。本实验结果表明
1-MCP处理延迟了花青苷的降解(图4),这同前人对
大红袍石榴的研究结论相一致 [9],尤其到120d时,
0.25μL/L 1-MCP处理果花青苷含量显著高于对照
果。可见1-MCP处理通过抑制花青苷的降解而保持
了果实的抗氧化能力,进而抑制果实衰老。
对于长期贮藏保鲜,虎皮病是限制贮存寿命的
另一个因素[20]。虎皮病增加了果实腐烂的易感性,而
Bruno[21]用1.0μL/L 1-MCP处理晚采收的石榴,果实
经过4~5个月的贮藏后,果实虎皮病率分别下降了
60%和43%,笔者也取得了相似的结果(另文报道),
这表明本实验所用1-MCP可能通过降低虎皮病的发
病率而减少腐烂的发生。
研究表明,低浓度1-MCP抑制了非跃变型柑桔、
草莓果实的腐烂,高浓度增加其腐烂的发生[22-23]。本
实验也得到相似的结果,0.25μL/L1-MCP处理对石
榴腐烂的控制效果显著优于1.0μL/L和1.5μL/L 1-MCP。
虽然高浓度乙烯不利于果蔬的贮藏,但乙烯与植物
本身的自然防御系统密切相关,少量的内源乙烯则
为果蔬抵抗不良环境及病害所必需[24]。在本实验中,
高浓度(1.0、1.5μL/L)1-MCP处理在贮藏后期防腐效
果显著差于低浓度,其原因可能是1-MCP阻碍了机
体防御病害侵染正常所需的对乙烯的响应,也可能
是1-MCP导致有毒物质的产生,破坏组织正常的生
理机能之故[25]。而低浓度(0.25、0.5μL/L)1-MCP处理
显著降低了石榴冷藏期和货架期腐烂的发生,保持
了果实品质。可见1-MCP处理对石榴的保鲜效果存
在浓度效应,在0.25~1.5μL/L浓度范围内,1-MCP处
理浓度越低,保鲜效果越好,腐烂率越低。
总之,1-MCP通过抑制乙烯诱导的衰老,保持较
高抗氧化性、抑制膜衰老及降低腐烂易感性等的共同
作用,延缓了石榴果实的衰老和腐烂。主要表现在1-
MCP处理降低了石榴冷藏期和货架期果实腐烂率和
腐烂指数,保持了果实较高的有机酸含量和出汁率,
保持了果粒色泽。在本实验设计的浓度范围,0.25μL/L
1-MCP处理对石榴果实腐烂的控制最明显。
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