1-MCP与ClO₂复合处理对套袋胜利樱桃冷藏品质的影响

Effect of the combined treatment with 1-MCP and ClO₂ on the quality of the refrigerated victory cherries cultivated by bagging

摘要

目的 探究1-MCP与ClO₂复合处理对经冰水预冷后的樱桃在冷藏条件下的保鲜效果，为樱桃保鲜提供理论依据和技术支持。 方法 以套袋胜利樱桃为试材，应用3 μL/L 1-MCP复合20 mg/L ClO₂处理，研究樱桃在0~2 ℃贮藏期间呼吸速率、硬度、总酚含量及果实风味等品质指标的变化。 结果 1-MCP复合ClO₂处理比1-MCP单独处理更能有效提高樱桃贮藏品质，延缓呼吸高峰的出现，较好地保持了果实硬度和果柄拉力，减缓可溶性固形物含量、可滴定酸含量和抗坏血酸含量的下降，具有较好的口感和风味。贮藏结束时，复合处理果实的总酚、类黄酮含量分别较对照和1-MCP单独处理分别提高44.18%、38.30%和14.29%、14.18%，果柄干枯率较对照和1-MCP分别降低30.14%和19.41%，提高果实的贮藏品质。 结论 1-MCP复合ClO₂处理更能有效地保持樱桃冷藏品质，保鲜效果优于1-MCP单独处理。

Abstract

Objective The purpose of this study was to explore the preservation effect of the Cherry fruits，which was treated with 1-MCP and chlorine dioxide ClO₂ and pretreated with ice water under cold storage，providing theoretical basis and technical support for cherry preservation. Method In the study，the bagged Shengli Cherry was treated with 3 μL/L 1-MCP combined with 20 mg/L ClO₂ to investigate the changes of respiration rate，hardness，total phenol content and fruit flavor during storage at 0~2 ℃. Result Our result showed that comparing with 1-MCP alone，1-MCP ClO₂ treatment could effectively improve cherry storage quality，delayed the emergence of respiratory peak，maintained fruit hardness and stem tension better，slowed down the decline of soluble solid content，decreased titrable acid content and ascorbic acid content，and had better taste and flavor.At the end of storage，compared with control and 1-MCP alone，the contents of total phenols and flavonoids of fruits under combined treatment increased by 44.18%，38.30% and 14.29%，14.18%，respectively，and the stem drying rate decreased by 30.14% and 19.41%，respectively，so as to improve the storage quality of fruits. Conclusion It was suggested that the combined treatment with 1-MCP and ClO₂ was more effective in keeping the quality of cherry fruits under cold storage，and the fresh-keeping effect was better than the sole treatment with 1-MCP.

Graphical abstract

关键词

套袋樱桃 / 冷藏 / 1-MCP / ClO₂ / 复合处理

Key words

bagging cherry / refrigeration / 1-methylcyclopropene / chlorine dioxide / compound

甜樱桃（Prunus avium L.）属于蔷薇科（Rosaceae）樱属（Cerasus Mill），原产欧洲和西亚，栽培历史已有2 000多年^［1］。甘肃省天水市为我国大樱桃主要栽植地区之一，天水产甜樱桃不仅果实大，而且色泽鲜艳，酸甜可口，具有很高的营养价值，深受国内外消费者的青睐^［2-3］。由于樱桃皮薄多汁，果皮易损伤而受到病菌侵染，加上采摘、加工、运输和销售过程中操作不当和温湿度变化等原因，极易使樱桃腐烂变质，造成严重损失^［4］。樱桃采收时温度较高，刚采收的樱桃因环境影响热量很高，采收后应立即预冷（0 ℃）不仅可以抑制病菌的侵染，还可以降低樱桃自身的热量，延长樱桃的贮藏保鲜期。采后保鲜已成为甜樱桃产业发展的重要瓶颈，因此，研究樱桃低温贮藏的保鲜技术，降低樱桃采后营养价值的损失，成为产业持续健康发展的迫切需求，具有重要意义。

1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropylene，1-MCP）是1种非常有效的乙烯作用抑制剂，它可以与金属离子结合形成不可逆转的乙烯受体首先形成一个稳定的共轭，然后有效地阻止了乙烯和受体的结合，乙烯信号转导阻塞抑制乙烯的作用^［5］，已广泛用于延长苹果^［6］、火龙果^［7］、柿子^［8］等采后水果的货架期和缓解果蔬冷害，可较好地保持樱桃番茄^［9］、葡萄^［10］ VC含量和总酸含量，抑制可溶性固形物含量，提高果实的品质；已有研究表明，1-MCP处理明显抑制红灯樱桃腐烂率上升及VC和可滴定酸含量的下降，保持了红灯樱桃的新鲜品质^［11-12］。ClO₂是一种具有广泛且高杀生物活性的消毒剂，不与有机化合物反应产生有毒的氯化副产物，无气味残留，不改变果蔬原有的风味，是目前国际公认效果好的食品保鲜剂^［13-16］。ClO₂有利于延缓樱桃番茄^［17］、香梨^［18］、樱桃^［19］果实硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量下降，保持果实品质，延长货架期。

1-MCP虽然能抑制果蔬衰老，延长贮藏期，但也存在一些问题，如不能控制果蔬病害的发生，甚至还会加速果蔬侵染性病害的发生。ClO₂虽能杀死果实表明病菌、降低果实腐烂率，但是在保持果实品质方面效果不佳。而1-MCP复合ClO₂处理，可以克服单一处理的问题，更好的达到保鲜效果。已有研究发现1-MCP复合ClO₂对萨米脱^［20］、布鲁克斯^［21］、奇好^［22］、红灯^［23］能够有效降低品种贮藏保鲜过程中的腐烂率，抑制果梗褐变和果梗力的下降，减少抗坏血酸含量和可滴定酸来延缓果实衰老，延长贮藏保鲜期。以上研究1-MCP复合ClO₂处理没有涉及冰水预冷浸泡处理，并且使用1-MCP复合ClO₂处理对经冰水预冷处理后在晚熟套袋胜利樱桃上尚未见报道。因此，本试验在前人研究成果的基础上，拟以晚熟套袋樱桃品种胜利为试验材料，研究1-MCP和ClO₂复合经冰水预冷处理后对其保鲜效果的影响，以期为甜樱桃保鲜技术提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

甜樱桃胜利是从乌克兰引入的晚熟樱桃品种，果个大，果肉脆硬。2021年6月采自甘肃省天水市秦州区皂郊镇果园。采摘时选取成熟度一致，果柄鲜绿、果个均匀，无病害和机械损伤的套袋果实置于周转筐内，在当地企业冷库及时预冷后由冷藏车运至甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所试验冷库。

供试1-MCP（0.625 g/袋，有效成分0.014%），由美国罗门哈斯公司生产，商品名为聪明鲜。二氧化氯（有效成分12%），由天津市张大科技发展有限公司生产；保鲜袋为聚氯乙烯气调袋，袋的厚度为0.04 mm。

试验设3个处理，处理Ⅰ：不加处理（CK）；处理Ⅱ：1-MCP处理，0~2 ℃条件下使用3 μL/L的1-MCP密闭熏蒸24 h；处理Ⅲ：1-MCP+ClO₂复合处理，0~2 ℃条件下使用3 μL/L的1-MCP密闭熏蒸24 h后将樱桃果实于20 mg/L ClO₂冰水（0 ℃）溶液中浸泡5 min，自然晾干。以上处理后的樱桃用保鲜袋包装并装箱，置于0~2 ℃，相对湿度85%~95%冷库中进行贮藏。每隔10 d取样测定相关指标，每次各处理随机取20个果实，3次重复。

1.2 试验方法

1.2.1 呼吸速率的测定

使用CA-10型呼吸代谢测量系统测定^［24］，气流法，气体流速600 mL/min。

1.2.2 果实硬度的测定

使用FT-327型手持硬度计测定^［25］，取果肉较厚部位去皮测硬度。

1.2.3 可溶性固形物含量的测定

使用PAL-1型数显糖度仪测定^［25］。

1.2.4 可滴定酸含量的测定

使用GMK-855F型酸度计测定^［25］。

1.2.5 抗坏血酸含量的测定

参照曹建康的方法^［26］，采用分光光度计法测定。

1.2.6 总酚、类黄酮含量的测定

参照曹建康的方法^［26］，采用1% HCl–甲醇溶液测定。

1.2.7 果实风味的评定

组织10人对果实的色泽、口感、质地3个方面对果实进行品尝和评价。具体评定标准见表1。

1.2.8 果实失质量率果实失质量率（%）=\frac{\mathrm{果实}\mathrm{初始}\mathrm{质量}-\mathrm{贮藏}\mathrm{后质}\mathrm{量}}{\mathrm{果实}\mathrm{初始}\mathrm{质量}}×100%

1.2.9 果柄干枯率果柄干柘率 （%）=\frac{\mathrm{果柄}\mathrm{干枯}\mathrm{果实}}{\mathrm{调查}\mathrm{总果}\mathrm{实数}\mathrm{量}}×100%

1.2.10 果柄拉力的测定

使用FD101型便携式水果果实硬度和拉力计测定。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2010软件进行数据处理和作图，用SPSS 26.0软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对套袋胜利樱桃贮藏期呼吸速率的影响

由图1可知，樱桃果实贮藏期间呼吸速率表现为先升高后降低的趋势，有明显的呼吸高峰出现。采收时樱桃的呼吸速率为1.60 mg/（kg·h），各处理均在冷藏30 d时出现呼吸高峰，其中，处理Ⅰ的呼吸强度最高，峰值为4.77 mg/（kg·h），处理Ⅱ和处理Ⅲ的呼吸强度较处理Ⅰ降低29.77%和45.49%。整个贮藏中，处理Ⅲ的呼吸强度最低，与处理Ⅰ相比差异显著（P<0.05），与处理Ⅱ相比差异不显著（P>0.05），表明处理Ⅱ和处理Ⅲ可以降低胜利樱桃呼吸强度，延缓果实衰老，保持贮藏品质，其中复合处理的效果最好。

2.2 不同处理对套袋胜利樱桃贮藏期果实硬度的影响

由图2可知，各处理樱桃果实贮藏期间果实硬度均呈整体下降趋势，其中处理Ⅲ的果实硬度保持最好，处理Ⅰ的果实硬度下降最快。整个贮藏过程中处理Ⅱ和处理Ⅲ的果实硬度均显著高于对照，处理Ⅲ高于处理Ⅱ。至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ和处理Ⅲ的果实硬度分别为1.43、1.52、1.79 kg/cm²，处理Ⅲ比处理Ⅰ和处理Ⅱ分别提高25.17%和17.76%，差异均显著（P<0.05），说明处理Ⅲ对胜利樱桃的果实硬度保持最好。

2.3 不同处理对套袋胜利樱桃贮藏期可溶性固形物含量的影响

由图3可知，各处理樱桃果实贮藏期间可溶性固形物含量均呈先升后降趋势，至贮藏10 d时，各处理樱桃的可溶性固形物含量达到了最高值，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的可溶性固形物含量分别为16.58%、16.17%、16.38%。至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ和处理Ⅲ的可溶性固形物含量分别为14.73%、14.95%、15.17%，处理Ⅲ比处理Ⅱ和处理Ⅰ分别提高1.47%和2.99%，处理Ⅲ显著高于处理Ⅰ，与处理Ⅱ相比差异不显著（P>0.05）。说明处理Ⅱ和处理Ⅲ可延缓胜利樱桃可溶性固形物含量的降低，处理Ⅲ效果最佳。

2.4 不同处理对套袋胜利樱桃贮藏期可滴定酸含量的影响

由图4可知，各处理樱桃果实贮藏期间可滴定酸含量均呈整体下降趋势，处理Ⅰ可滴定酸含量下降最快，处理Ⅲ可滴定酸含量保持较好，至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ可滴定酸含量分别为0.40%、0.42%、0.46%，处理Ⅲ可滴定酸含量最高，处理Ⅲ比处理Ⅰ和处理Ⅱ分别高出15%和9.52%，差异均显著（P<0.05）。说明处理Ⅲ可以延缓胜利樱桃果实可滴定酸含量的下降，能保持樱桃果实风味。

2.5 不同处理对套袋胜利樱桃贮藏期抗坏血酸含量的影响

由图5可知，各处理樱桃果实贮藏期间抗坏血酸含量均呈整体下降趋势，至贮藏40 d时，处理Ⅲ的抗坏血酸含量达到了最高，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的抗坏血酸含量分别为9.58、11.03、12.18 mg/100g，至贮藏60 d时，处理Ⅰ的抗坏血酸含量下降最快，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的抗坏血酸含量分别为6.29、8.96、9.72 mg/100g，处理Ⅲ抗坏血酸含量最高，处理Ⅲ的抗坏血酸含量和处理Ⅱ比处理Ⅰ分别高出54.53%、42.44%，差异均显著（P<0.05），说明处理Ⅲ对胜利樱桃抗坏血酸含量保持效果最好。

2.6 不同处理对套袋胜利樱桃贮藏期总酚和类黄酮含量的影响

由图6可知，各处理樱桃果实贮藏期间总酚物质含量均呈先上升后下降趋势。至贮藏20 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的总酚物质含量达到了最高，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的总酚物质含量分别为2.47、2.93、3.52 D_280nm/g。至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的总酚物质含量分别为1.68、2.58、3.01 D_280nm/g，处理Ⅲ总酚物质含量最高，处理Ⅲ的总酚物质含量比处理Ⅰ和处理Ⅱ处理分别提高44.18%、14.29%，差异均显著（P<0.05） ，说明处理Ⅱ和处理Ⅲ均可延缓胜利樱桃总酚物质的下降，以处理Ⅲ效果最好。

由图6可知，各处理樱桃果实贮藏期间贮藏期间类黄酮含量均呈先下降后上升趋势。贮藏20 d时，处理Ⅱ和处理Ⅲ的类黄酮含量达到最高，分别为2.74、3.21 D_325nm/g。至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的类黄酮含量分别为1.74、2.42、2.82 D_325nm/g，处理Ⅲ类黄酮含量最高，处理Ⅲ的类黄酮含量比处理Ⅰ和处理Ⅱ分别提高38.30%、14.18%，差异均显著（P<0.05） ，说明处理Ⅱ和处理Ⅲ均可抑制胜利樱桃类黄酮含量的降低，以处理Ⅲ效果最好。

2.7 不同处理对套袋胜利樱桃贮藏期感官指标的影响

由表2可知，各处理樱桃果实贮藏期间果实感官评定得分不断减少，即在贮藏过程中果实风味均呈整体下降趋势。但在贮藏过程中，从各处理的果实风味下降幅度来看，处理Ⅲ的果实风味下降幅度最小，至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅲ的果实风味得分分别为1.44、2.25、3.07 分，处理Ⅲ果实风味得分最高，与处理Ⅰ和处理Ⅱ差异均显著（P<0.05），说明处理Ⅲ可以延缓胜利樱桃贮藏期果实风味的降低，提高商品性。

由表2可知，各处理樱桃果实贮藏期间失质量率均呈上升趋势，贮藏10 d时，处理Ⅰ至Ⅲ的果实失质量率分别为1.78%、1.32%、1.27%，处理Ⅰ的果实失质量率最高，处理Ⅲ的果实失质量率最低，至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ和处理Ⅲ的果实失质量率分别为6.33%、4.69%和4.46%，处理Ⅱ与处理Ⅲ的果实失质量率较处理Ⅰ分别降低25.91%、29.54%，与处理Ⅰ相比差异均显著（P<0.05），说明1-MCP和1-MCP+ClO₂复合处理均能显著抑制樱桃果实的质量损失，复合处理效果最佳。

由表2可知，各处理樱桃果实贮藏期间果柄干枯率均呈整体上升趋势，贮藏10 d时，处理Ⅰ至Ⅲ的果柄干枯率分别为12.04%、8.7%、6.85%，处理Ⅰ的果柄干枯率最严重，处理Ⅲ的果柄干枯率最低，至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ和处理Ⅲ的果柄干枯率分别为69.44%、60.19%、48.51%，处理Ⅲ的果柄干枯率比处理Ⅰ和处理Ⅱ分别降低30.14%、19.41%，与处理Ⅰ相比，差异显著（P<0.05），与处理Ⅱ相比差异不显著（P>0.05），说明处理Ⅲ对胜利樱桃果柄翠绿程度保持效果较好。

由表2可知，各处理樱桃果实贮藏期间果柄拉力均呈整体下降趋势，其中处理Ⅲ的果柄拉力保持最好，处理Ⅰ的果柄拉力下降最快，至贮藏60 d时，处理Ⅰ、处理Ⅱ和处理Ⅲ的果柄拉力分别为0.59、0.87、0.93 N，处理Ⅲ和处理Ⅱ比处理Ⅰ分别提高57.63%、47.46%，差异均显著（P<0.05），说明处理Ⅱ和处理Ⅲ对胜利樱桃果柄拉力下降保持较好。

3 讨论

樱桃为典型非呼吸跃变型果实^［27］，采后樱桃虽然没有了果树养分的供给，但仍是一个生命有机体，呼吸作用还在进行，它与果蔬品质和衰老密切相关，呼吸强度随组织的退化和损伤而升高。本研究发现，甜樱桃胜利在整个冷藏过程中，呼吸强度呈先上升后下降趋势，但经1-MCP+ClO₂处理后呼吸强度均明显低于其他处理，这与王阳等^［22］、李锦利^［29］关于1-MCP处理对樱桃呼吸速率的结果一致，1-MCP抑制乙烯生成降低呼吸强度，延长果实衰老，提高贮藏保鲜期。其中，1-MCP+ClO₂处理的效果显著好于1-MCP处理，表明复合处理的效果最好。

果实硬度是贮藏期间判定果实衰老程度的品质指标，随着贮藏时间的延长，果实硬度逐渐下降，这是由于樱桃果实易受机械损伤，使得果实软化。本研究发现1-MCP和1-MCP+ClO₂处理均可有效的保持果实硬度，是因为1-MCP抑制细胞内果胶渗漏和细胞之间黏结性的增强，从而使细胞组织不易松动^［28］，ClO₂冰水浸泡抑制果实表面病菌的侵染，延长贮藏期。杨绍兰等^［9］发现1-MCP处理能较好的保持樱桃番茄的抗坏血酸含量。本研究发现1-MCP和1-MCP+ClO₂处理均可延缓樱桃果实可溶性固形物、可滴定酸、VC含量和果实风味的下降，这与金童等^［30］、李江阔等^［31］和张冬梅^［32］研究结果一致，是由于减缓了樱桃贮藏过程中的代谢强度，降低果实中营养物质的消耗，使樱桃较好的保持原有风味，提高果实贮藏保鲜的商品性和营养价值。且本研究中1-MCP+ClO₂复合处理对这些品质指标的延缓效果更好，贮藏结束时，果实的硬度、可滴定酸含量以及抗坏血酸含量都显著高于CK和1-MCP处理，说明1-MCP+ClO₂复合处理具有双重作用，有效保持果实中的营养物质，延长果实的贮藏保鲜期，这与金童等^［20］、李奕星等^［33］对果蔬进行保鲜效果的结果一致。本研究发现，1-MCP可以有效减少总酚和类黄酮含量的损失，这与金童等^［20］研究结果一致，是因为1-MCP抑制乙烯产生，随着贮藏时间的延长，总酚和类黄酮含量逐渐下降，果蔬也在逐渐衰老，其中1-MCP+ClO₂复合处理的效果组好。

果实失质量是樱桃贮藏保鲜过程的重要指标，樱桃在贮藏过程中质量均在下降，这是由于自身呼吸作用导致水分蒸发代谢所导致，本研究发现1-MCP和1-MCP+ClO₂处理均可降低樱桃贮藏期间质量的损失，是由于1-MCP抑制樱桃呼吸作用与蒸腾作用，降低了樱桃组织中的蛋白质和碳水化合物等营养物质的消耗，导致失质量率上升，这与陈浩等^［34］用1-MCP+ClO₂处理红提葡糖的研究结果一致。樱桃果柄翠绿是消费者对果实品质评判的重要指标，果柄颜色的丧失会影响果实品质，降低市场价值。樱桃果柄褐变是由于细胞膜完整性的损失，使其他多酚氧化酶和多酚物质参与诱导组织褐变进而导致损伤细胞^［35］。果柄干枯从而出现果柄拉力的数值降低，导致果柄离体衰老，应用1-MCP可以延缓樱桃果柄的干枯症状，ClO₂处理可能会增强果柄绿色维持，降低病菌的侵染^［36］。本研究中，1-MCP处理和1-MCP+ClO₂处理对果实拉力的保持效果都显著高于CK处理，是因为樱桃贮藏期间1-MCP抑制果实呼吸作用，延缓果实衰老，有效地降低了果实失水情况，从而延缓果柄干枯程度，增强果柄的分离力，这与杨娟侠等^［21］结果一致。至贮藏结束，樱桃没有发生腐烂现象，由于胜利是引进晚熟甜樱桃品种，本身就耐贮藏，加上我们采摘的果实为套袋果，运送途中果实之间没有直接的磕碰，在处理时使用冰水预冷浸泡，降低了病菌感染。

4 结论

研究结果表明，与对照相比，1-MCP处理和1-MCP+ClO₂复合经冰水预冷处理都能够抑制套袋胜利樱桃呼吸高峰出现时间，延缓总酚和类黄酮含量的损失，降低果实失质量和干枯程度，保持较好的感官品质。与对照和单独1-MCP处理相比，1-MCP+ClO₂复合经冰水预冷处理克服单一处理的缺点，从生理和病理两方面有效延缓采后樱桃果实的衰老和品质的劣变，效果优于单一处理，延长樱桃的贮藏保鲜期，提高商品率。

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基金资助

甘肃省科技计划项目(21YF5NA148)

甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-16)