全 文 ：园 艺 学 报 2010，37（3）：375–382
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期：2009–11–17；修回日期：2010–02–02
基金项目：国家科技支撑计划项目（2006BAD22B01-06）；国家出国留学人员基金项目
﹡ 通信作者 Author for correspondence（E-mail：junfeng-guan@263.net）
黄冠梨采后 1-MCP 和 CaCl2 处理对品质和果皮
褐斑发生的影响
龚新明 1,2，关军锋 1,*，张继澍 2
（1 河北省农林科学院遗传生理研究所，石家庄 050051；2西北农林科技大学生命科学学院，陕西杨凌 712100）
摘 要：对采后黄冠梨进行1 000 nL · L-1 1-MCP熏蒸（1-MCP）、4% CaCl2（Ca）浸泡和二者结合（1-MCP +
Ca）处理，结果表明，与对照（未进行 1-MCP、Ca 处理）相比，Ca、1-MCP 和 1-MCP + Ca 各处理保持
了冷藏期间黄冠梨果实较高的硬度、可滴定酸和叶绿素含量，降低了果皮褐斑指数，但对可溶性固形物
和维生素 C 含量影响较小，并不同程度降低了果实的乙烯释放速率峰值，还显著降低了果皮可溶性酚含
量和多酚氧化酶（PPO）活性，抑制果皮细胞膜透性和 H2O2 含量的升高，但对呼吸速率的影响较小。Ca、
1-MCP + Ca 处理显著提高了果皮和果肉中钙含量。综合看来，以 1-MCP + Ca 处理对维持冷藏期间果实品
质的效果最好。1-MCP 和 Ca（主要是 Ca）抑制果皮酚类物质生成和维持细胞膜结构的完整性是其明显减
少黄冠梨果皮褐斑的重要原因。
关键词：梨；果皮褐斑；1-MCP；Ca；酚；多酚氧化酶
中图分类号：S 661.2 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2010）03-0375-08

Effects of Postharvest 1-MCP and Calcium Treatments on the Quality and
Skin Browning Spot Incidence of Huangguan Pear Fruit
GONG Xin-ming1,2，GUAN Jun-feng1,*，and ZHANG Ji-shu
(1Institute of Genetics and Physiology，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China；
2College of Life Science，Northwest Agriculture and Forestry University，Yangling，Shaanxi 712100，China)
Abstract：Treatments of 1 000 nL · L-1 1-MCP fumigation（1-MCP），4% CaCl2 dip（Ca）and the
combination of 1-MCP and Ca（1-MCP + Ca）were applied to harvested Huangguan pear fruits. The results
showed that compared with control（without 1-MCP or Ca treatment），treatments of Ca，1-MCP and
1-MCP + Ca maintained the higher firmness，titratable acid（TA）and chlorophyll contents，reduced the
skin browning spot index，had slight effect on contents of total soluble solid（TSS）and vitamin C of fruits，
also decreased peak value of ethylene production rate more or less，reduced soluble polyphenol content
and polyphenoloxidase（PPO）activity markedly, and suppressed the rise of cell membrane permeability
and H2O2 content of peel. But it had no obvious effect on the respiratory rate of fruits. Treatments of Ca
and 1-MCP + Ca significantly increased Ca content of peel and flesh of fruits. On the whole，1-MCP + Ca
was the most effective way to keep fruit quality in all treatments. It indicated that inhibiting the production

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of the polyphenol substances and keeping integrity of cell membrane structure should be an important
cause for 1-MCP and Ca treatments, mainly Ca，to reduce the browning spot of peel in Huangguan pear
fruits significantly.
Key words：pear；skin browning spot；1-MCP；Ca；phenol；polyphenoloxidase

黄冠梨是近年来我国大量发展起来的优质梨品种，以其果形端正和肉质细腻而深受消费者青
睐。但采后黄冠梨果肉迅速软化，冷藏期间果面极易发生褐斑（俗称“鸡爪病”），严重降低了果实
的商品价值。迄今为止，这种贮藏期间果面褐斑发生的机理还了解甚少。研究表明，采前成熟期黄
冠梨果面褐斑为一种生理性病害，与套袋后果实钙含量降低和酚类物质代谢失调有密切的关系（王
文辉 等，2005；关军锋 等，2005，2006）。果实中组织褐变发生与多酚氧化酶（PPO）催化的酚类
物质氧化有关（鞠志国 等，1988），而钙能延缓果实衰老，减少生理病害，抑制果实内部褐变
（Hopfinger et al.，1984；Vaz & Richardson，1984；杨增军 等，1995）。1-MCP 作为新型的乙烯作
用拮抗剂，能抑制梨果肉软化，改善果实贮藏品质（孙希生 等，2001；Trinchero et al.，2004；王
文辉 等，2004；孙希生 等，2005；赵科军 等，2008）。本试验中研究了采后 1-MCP 和钙处理对冷
藏期间黄冠梨品质和果皮褐斑发生的影响，以期探讨其保鲜效应及其对果皮褐斑发生的调控机制。
6B1 材料与方法
9B1.1 材料及其处理
于果实成熟期自河北省农林科学院石家庄果树研究所采收田间套外黄内白蜡纸袋的黄冠梨果
实，当天运至河北省农林科学院遗传生理研究所，解开果袋后，先于冷库外阴凉处放置 5 ~ 6 h 后，
经精选后，进行以下处理：（1）1 000 nL · L-1 1-MCP（美国罗门哈斯中国公司提供）塑料帐内室温
密封熏蒸 24 h（简称 MCP）；（2）4% CaCl2 浸泡 3 min（简称 Ca）；（3）1 000 nL · L-1 1-MCP 熏蒸
24 h 后再用 4% CaCl2 浸泡 3 min（简称 MCP + Ca）；（4）塑料帐室温空气密封 24 h 作为对照。处理
时室温（25 ± 2）℃。处理完毕后转入 0 ℃贮藏。定期测定呼吸速率和乙烯释放速率，统计果皮褐斑
指数，测定果实品质。用液氮速冻果皮后置于–40 ℃冷藏待测有关生理生化指标。冷藏 120 d 贮期
结束时，分别取果皮和果肉，测定其 Ca 含量。每次测定均重复 3 次以上。
1.2 测定方法
硬度：采用 GY-1 型硬度计测定。
可溶性固性物（TSS）含量：采用手持糖度计测定。
可滴定酸（TA）含量：采用酸碱滴定法，以苹果酸（%）表示测定结果。
叶绿素含量：取果皮圆片后，采用丙酮浸提法（高俊凤，2000）提取叶绿素并测定。
维生素 C 含量：用 2,6–二氯酚靛酚钠滴定法（高俊凤，2000）。
Ca 含量：取果肉和果皮进行消化（HNO3︰HClO4 = 3︰1）后，用原子吸收分光光度法测定其
Ca 含量（仝月澳和周厚基，1982）。
呼吸速率：将果实置于贮藏环境（0 ℃）内的干燥器中密封 1 h 后，采用红外线 CO2 分析仪法
（郑永华，2005）测定。
乙烯释放速率：将果实置于贮藏环境（0 ℃）内的干燥器中密封 5 h 后取气样 1 mL 用气相色谱仪
测定乙烯浓度。气谱条件为：柱箱温度 78 ℃，汽化室温度 120 ℃，FID 温度 200 ℃；载气 N2流量为
3 期 龚新明等：黄冠梨采后 1-MCP 和 CaCl2处理对品质和果皮褐斑发生的影响 377

40 mL · min-1（0.04 MPa），H2流量为 26 mL · min-1（0.026 MPa），空气流量为 30 mL · min-1（0.03 MPa）。
可溶性酚含量：参照鞠志国（1989）的方法测定。
PPO 活性：取 5 g 冷冻果皮，用 pH 6.5 的 0.1 mol · L-1 磷酸盐缓冲液 20 mL，冰浴匀浆，然后在
4 ℃下 10 000 r · min-1 离心 20 min，取上清液为粗酶液，用分光光度计法测定多酚氧化酶活性（Fan et
al.，2005）。反应体系为 2 mL 0.1 mol · L-1 磷酸缓冲液（pH 6.5），1 mL 0.1 mol · L-1 邻苯二酚，0.2 mL
酶液，反应温度为 30 ℃，在波长 420 nm 下测定 5 ~ 35 s 吸光值的变化。酶液中蛋白含量采用考马
斯亮蓝 G-250 法测定。果皮褐斑指数：褐变分级标准为 0 级，无褐斑；1 级，褐斑面积 0 ~ 10%；2
级，褐斑面积占 10% ~ 30%；3 级，褐斑面积占 30% ~ 50%；3 级，褐斑面积大于 50%。每次统计每
处理不少于 40 个果。褐变指数（%）=∑（每级果数 × 级值）/（总果数 × 最高级值）× 100。
果皮相对电导率：取直径 1 cm 的圆片 30 片，以重蒸水冲洗 3 遍后，定容至 25 mL，静置 1 h，
测定初电导率。沸水浴 15 min 后，放置室温，测定终电导率。以两次电导率比值换算成百分数即相
对电导率表示细胞膜透性（高俊凤，2000）。
果皮过氧化氢（H2O2）含量：采用二甲酚橙法（李忠光 等，2007）测定。
1.3 数据处理
采用 EXCEL 和 DPS 软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 采后 1-MCP和Ca处理对果实贮藏品质的影响
如表 1 所示，黄冠梨在冷藏过程中硬度呈现下降趋势，与对照相比，MCP + Ca 处理较显著延缓
表 1 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨品质的影响
Table 1 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments on the quality of Huangguan pear fruit
贮藏时间/d
Storage time
处理
Treatment
硬度/(kg·cm-2)
Firmness
可溶性固形物/%
TSS
可滴定酸/%
TA
叶绿素/(μg · cm-2)
Chlorophyl
维生素 C/(μg·g-1)
Vitamin C
0 7.70 10.10 0.147 4.56 42.6
Ca 6.93b 11.21a 0.138 a 4.244a 40.4ab
MCP 7.19a 11.03ab 0.137 a 4.240a 39.2b
MCP + Ca 7.17a 10.88b 0.143 a 4.401a 41.3a
30
对照 Control 7.09ab 10.82b 0.134 a 3.574b 39.0b
Ca 6.33b 11.66b 0.122 a 3.603ab 34.8c
MCP 6.66a 11.90a 0.120 a 3.854a 37.4b
MCP + Ca 6.92a 11.54b 0.124 a 3.354ab 40.5a
60
对照 Control 6.15b 11.56b 0.122 a 3.153b 36.5bc
Ca 6.09b 11.46b 0.113 bc 2.964a 39.2a
MCP 6.30ab 11.48b 0.119 ab 2.882a 39.0a
MCP + Ca 6.48a 11.40b 0.126 a 3.130a 38.8a
90
对照 Control 5.73c 11.80a 0.108 c 2.325b 36.4a
Ca 6.21bc 11.54b 0.118 a 2.513a 34.1a
MCP 6.59b 11.90a 0.119 a 2.676a 33.7a
MCP + Ca 7.00a 11.96a 0.116 a 2.649a 32.9a
120
对照 Control 5.93c 11.38c 0.101 b 2.340a 32.4a
注：同列数据后面不同小写字母表示不同处理间 0.05 水平差异显著。
Note: The date followed by different small letters indicate significance difference at 5% level.
378 园 艺 学 报 37 卷
了硬度的下降，其次是 MCP 处理，Ca 的效果较差。贮藏期间 TSS 总体呈现升高趋势，末期各处理
均增加了 TSS。可滴定酸含量逐渐降低，末期 MCP、Ca、MCP + Ca 处理均较对照保持较高的可滴
定酸含量。果皮叶绿素总量不断下降，各处理能够延缓叶绿素降解，但末期处理间无显著差异。维
生素 C 含量逐渐下降，除贮藏前期 MCP、MCP +
Ca 处理能保持较高含量外，其余时期各处理与
对照的差异不显著。这说明，MCP 和 Ca 处理
能延缓果肉软化和果皮褪绿,保持了较好的果
实品质，以 MCP + Ca 处理为最佳。
2.2 采后 1-MCP和Ca处理对黄冠梨果皮和果
肉中全Ca含量的影响
与对照相比，MCP + Ca、Ca 处理均能显著
增加果皮和果肉中 Ca 含量，并以 MCP + Ca
处理更显著，Ca 处理分别使果皮和果肉 Ca 含
量提高了 53.75%和 71.77%，MCP + Ca 提高了
70.22%和 92.46%（图 1）。
2.3 采后 1-MCP和Ca处理对果实乙烯释放速率和呼吸速率的影响
黄冠梨果实在冷藏 30 d 内果实的乙烯释放速率略有下降，MCP 处理乙烯释放速率最低，30 d
后开始增加，到 60 d 时出现高峰，随后骤降，各处理之间的差别缩小，甚至消失。与对照相比，贮
藏 60 d 时果实乙烯释放速率峰值明显降低（图 2）。同时，与对照相比，冷藏 30 d 之前，MCP 处理
呼吸速率最高，之后各处理之间的差别缩小，甚至消失（图 3）。这说明，采后 MCP 和 Ca 处理可显
著降低黄冠梨果实的乙烯释放速率峰值，但不能显著降低果实呼吸速率。
2.4 采后 1-MCP和Ca处理对贮期果皮褐斑指数的影响
与对照相比，Ca、MCP 及 Ca + MCP 处理均可显著降低黄冠梨果皮褐斑指数，并以 Ca、MCP +
Ca 处理的效果更为显著，二者之间无显著差异；贮藏 120 d 时 MCP、Ca 和 MCP + Ca 处理使褐斑
指数分别较对照降低了 19.9%、61.8%和 71.6%（图 4）。
图 1 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨果皮和果肉
全钙含量的影响
Fig. 1 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments
on Ca content of Huangguan pear fruit
图 2 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨冷藏期间
乙烯释放速率的影响
Fig. 2 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments on
ethylene production rate of Huangguan pear fruit
during cold storage
图 3 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨冷藏期间
呼吸速率的影响
Fig. 3 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments on
respiratory rate of Huangguan pear fruit during cold storage of
Huangguan pear fruit during cold storage
3 期 龚新明等：黄冠梨采后 1-MCP 和 CaCl2处理对品质和果皮褐斑发生的影响 379

图 4 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨在冷藏期间果皮褐斑指数的影响
Fig. 4 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments on skin browning spot index of
Huangguan pear during cold storage
2.5 采后 1-MCP和Ca处理对贮期果皮可溶性酚含量的影响
与对照相比，贮藏 30 d 时，各处理明显降低了果皮酚含量。之后，MCP、Ca 处理的果皮可溶
性酚含量均在贮藏 60 d 时达到高峰，Ca 处理峰值较低，之后二处理保持较低的酚含量，末期升高，
接近对照；而 MCP + Ca 处理则呈逐渐升高趋势，贮藏 90 d 内一直保持较低含量，末期接近对照（图
5）。这说明，MCP、Ca 处理可抑制贮藏早期果皮酚类物质的生成，且二者复合处理有一定的协同作
用。
2.6 采后 1-MCP和Ca处理对贮期果皮PPO活性的影响
除对照果实的果皮 PPO 活性在贮藏 60 d 时出现较明显的高峰以外，其余处理高峰较小或无明
显高峰。贮藏 30 d 时，Ca 处理果皮 PPO 活性最低，MCP 和 MCP + Ca 处理与对照无显著差异；之
后，Ca 和 MCP + Ca 处理一直低于对照，并以 Ca 处理为最低。贮藏后期，MCP 处理对 PPO 活性的
影响不显著（图 6）。这说明，1-MCP 和 Ca 能降低果皮 PPO 活性，MCP + Ca 处理效果介于单一处
理之间。
图 5 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨冷藏期间果皮
可溶性酚含量的影响
Fig. 5 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments on
soluble polyphenol content of peel in Huangguan
pear during cold storage
图 6 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨冷藏期间
果皮 PPO 活性的影响
Fig. 6 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments
on PPO activity of peel in Huangguan pear during
cold storage
380 园 艺 学 报 37 卷
2.7 采后 1-MCP和Ca处理对贮期果皮细胞膜透性的影响
黄冠梨贮藏期间，果皮相对电导率呈现上升趋势，对照增幅较大，达到 23.51%。Ca、MCP 和
MCP + Ca 处理显著抑制相对电导率的升高，但各处理间无显著差异（图 7）。这说明， MCP 和 Ca
处理能维持较好的果皮细胞膜结构完整性。
2.8 采后 1-MCP和Ca处理对贮期果皮H2O2 含量的影响
黄冠梨贮藏期间，H2O2 含量呈升高趋势。在贮藏前期的 30 d 内，各处理间无显著差异，随着
贮藏时间的延长，与对照相比，各处理显著抑制了 H2O2 含量的升高。在贮藏 90 d 时 MCP + Ca 处
理 H2O2 含量最低；贮藏 120 d 时，Ca、MCP 和 MCP + Ca 处理的果皮 H2O2 含量接近（图 8）。这说
明，Ca、MCP 和 MCP + Ca 处理能抑制贮藏期间黄冠梨果皮的 H2O2 生成与积累。
3 讨论
采后 MCP 处理能延缓黄冠梨果实衰老，抑制果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸以及叶绿素
含量下降，降低了乙烯释放速率峰值，减少果皮褐变（表 1；图 2，图 4），这与前人（孙希生 等，
2001, 2005；Trinchero et al.，2004；王文辉 等，2004；赵科军 等，2008）的结论一致。MCP 处理
保持果实较高的硬度与其能抑制果实软化相关的细胞壁水解酶活性（Hiwasa et al.，2003）有密切关
系。同时， MCP 和 Ca 的复合处理能明显保持果实较高的硬度（表 1），这种效应可能与其明显提
高果肉中 Ca 含量（图 1）有关。其机制在于果肉 Ca 含量增加有助于维持细胞膜和细胞壁的结构完
整性，抑制细胞壁物质降解（Siddiqui & Bangth，1996；Saftner et al.，1998；Chardonnet et al.，2003；
吴友根 等，2003），从而保持较高的果肉硬度。同时，就综合品质性状来看，MCP 和 Ca 的复合处
理优于单一处理。
当然，上述果实品质性状的变化，还与处理后果实乙烯生成受抑（图 2），从而减缓乙烯诱导的
后熟进程有关。相对来说，MCP 和 Ca 对呼吸速率的影响却很小（图 3）。尽管如此，MCP 对果实
乙烯生成的影响仅仅局限在有限的时间（冷藏 30 ~ 75 d）内，主要表现为显著降低乙烯生成速率的
峰值（图 2），这种情况是否与低温下 MCP 与乙烯受体结合减少（Sisler & Serek，1997）有关，尚
待进一步研究。
图 7 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨冷藏期间果皮相对
电导率的影响
Fig. 7 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments
on relative conductance of peel in Huangguan pear
during cold storage
图 8 采后 1-MCP 和 Ca 处理对黄冠梨冷藏期间果皮
H2O2 含量的影响
Fig. 8 Effects of postharvest 1-MCP and Ca treatments
on H2O2 content of peel in Huangguan pear during
cold storage
3 期 龚新明等：黄冠梨采后 1-MCP 和 CaCl2处理对品质和果皮褐斑发生的影响 381

褐变通常认为是酚类物质的酶促氧化所致。在正常发育的果实中，细胞内膜系统呈现区域性分
布，酚类物质与 PPO 彼此分开，不产生褐变。当酚类物质、氧气和 PPO 同时存在，且三者发生接
触反应后，导致褐变（鞠志国 等，1988）。MCP 和 Ca 处理均能抑制采后果实内部的褐变发生
（Hopfinger et al.，1984；杨增军 等，1995；孙希生 等，2001，2005）。但对于果皮组织褐变来说，
氧气不应是 PPO 催化的酶促褐变的限制因素。MCP 减少黄冠梨果皮褐斑产生的效果是有限的（图
4），其处理效应与采后果实的后熟程度有关（赵科军 等，2008）。本试验证明，尤其是贮藏早期，
MCP 和 Ca 处理的果皮中具有较低的酚类物质含量（图 5）和膜透性（图 7）；同时，Ca 处理还降低
贮藏早期果皮 PPO 活性（图 6），因此，MCP 和 Ca 处理有助于减少褐变发生。而贮藏后期，MCP
和 Ca 处理果皮 PPO 活性下降和保持较低的 H2O2 含量（图 8），有助于减少酚类物质的氧化。此外，
Ca 处理能减少细胞中物质外渗，限制酚类物质从液泡转移到原生质，抑制酚与 PPO 的有效接触，
减少 PPO 催化的组织褐变的发生（Hopfinger et al.，1984；杨增军 等，1995）。这说明，MCP 和 Ca
（主要是 Ca）明显减少黄冠梨果皮褐斑产生的主要原因在于抑制果皮酚类物质生成和维持细胞膜结
构的完整性，使酚和 PPO 的区域化分布状态良好，但 MCP 和 Ca 的作用机理可能是不同的。这些
结果为低钙导致果皮褐斑发生的观点（王文辉 等，2005；关军锋 等，2006）提供了新的旁证。
总之，MCP 和 Ca 处理不仅能保持黄冠梨贮藏期间较好的内在品质，还明显抑制果皮褐斑的发
生，并以二者组合处理效果更佳。

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