1-MCP和壳聚糖处理保持红枣贮藏品质及其机理研究

陈国刚，郭璟瑜，于 译，王 海

1-MCP和壳聚糖处理保持红枣贮藏品质及其机理研究

陈国刚1，郭璟瑜1，于 译1，王 海2

（1. 石河子大学食品学院，石河子 832000 2. 农业农村部规划设计研究院，北京 100125）

以新疆灰枣为试材，研究纸片型1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）与壳聚糖（chitosan，COS）处理在（0±1）℃条件下对灰枣品质及相关酶活性的影响。结果表明：至贮藏90 d时，与对照（CK）相比，1-MCP＋COS的腐烂率、失质量率分别降低53.4%、51.2%，可溶性固形物（total soluble solid, TSS）含量高出18.6%。抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）峰值水平提高58.2%，过氧化氢酶（catalase, CAT）峰值高出34.8%；贮藏结束时过氧化物酶（peroxidase, POD）活性是CK的1.98倍，抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase, APX）活性高出51.7%，差异显著（＜0.05）。1-MCP、COS及1-MCP+COS处理均可不同程度地降低果实腐烂率、失质量率，保持较高的果实硬度和TSS含量，推迟呼吸高峰和乙烯释放速率高峰的到来并抑制丙二醛（malondialdehyde, MDA）的积累，抑制脂氧合酶（lipoxygenase,LOX）和多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）活性，显著提高抗氧化酶系统活性。其中1.50L/L纸片型1-MCP与1% COS复合处理对保持果实贮藏品质、延缓果实衰老、延长货架期最有利。

贮藏；品质控制；农产品；1-甲基环丙烯；壳聚糖；新疆灰枣；相关酶活性

0 引 言

灰枣是新疆喀什地区主栽枣品种，因其风味独特、核小肉厚、口感香甜而备受消费者青睐[1]。由于新疆地处偏远，冷链物流及冷藏技术落后，新鲜枣果采后不能及时预冷保鲜，导致果实易失水失脆，酒软霉烂。为降低生产损失，保证产品上市，多采用干制手段处理灰枣，使得大量干枣涌向市场，致使枣果产品单一，价格大幅下降，销售面狭窄，严重影响灰枣的商品价值。事实上，鲜食灰枣风味浓郁，口感更佳，具备相当高的食用和经济价值。随着新疆地区果蔬贮藏保鲜技术的不断提高，将先进的贮藏技术应用于灰枣保鲜，即可增加灰枣多元化产品的上市，又可进一步提高种植户的收益。这无疑是分散干枣垄断市场，实现经济效益最大化的最优选择。

采后鲜果品质难以维持、易受病菌侵染是制约鲜食灰枣贮运的重要因素[2]。因此，将贮藏保鲜技术用于灰枣贮运成为亟待解决的问题。目前，国内外枣果保鲜技术主要包括气调贮藏、化学保鲜、减压贮藏等[3]，上述保鲜技术均可在一定程度上延长鲜枣货架期。然而在实际推广应用时气调保鲜费用高昂，对气体成分控制要求高；化学保鲜处理所用的赤霉素、氯化钙等可能会对环境造成污染、残留物不利于健康；减压处理可能会导致枣果失水、风味降低且成本偏高。因此，开发绿色环保、便捷高效的灰枣保鲜技术，延长果实贮藏保鲜期，具有现实意义。

1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一种无毒无味气体，因其能阻断乙烯与受体的正常结合，抑制乙烯所诱导的后熟老化作用[4]，而常被用于芒果[5]、猕猴桃[6]、苹果[7]、菠萝[8]等的保鲜中。1-MCP可有效抑制果实呼吸强度和乙烯释放率，在极低浓度下也能表现出良好的保鲜效果。目前，市售1-MCP多为粉末型产品，因其挥发产生的气体性质不稳定、操作误差较大而限制了该产品的应用。台湾利统有限公司开发的纸片型1-MCP缓释剂（安喜布，AnsiP-S）方便快捷，可精确控制使用浓度，在果蔬保鲜领域具有良好的应用前景，目前AnsiP-S已被应用于印度青枣[9]、李子[10]、油柿[11]等的贮藏保鲜中。

壳聚糖（chitosan，COS）是一种可降解的生物多糖聚合物，广泛存在于虾、蟹等的外壳中。其在抗菌和成膜方面效果显著，通过在果实表明形成半透膜来阻止病原菌入侵并抑制生长，还可降低果实呼吸强度、减弱膜脂过氧化作用、减缓果实蒸腾作用和水分散失，以此延长果蔬贮藏保鲜期。因其抗菌活性强、特性稳定、安全性好，COS已广泛应用于草莓[12]、荔枝[13]、鳄梨[14]、脐橙[15]、梅杏[16]等的贮藏保鲜中，并被美国、日本、韩国和中国批准作为天然食品防腐剂。

大量研究表明，1-MCP和COS均可应用于不同果蔬贮藏保鲜中。但对新疆灰枣防腐保鲜应用1-MCP和COS及两者复合的研究甚少，针对枣果膜脂过氧化指标与抗氧化酶系统在采后贮藏过程中的影响及作用方式尚不清楚。本试验以新鲜灰枣为材料，拟通过纸片型1-MCP和COS处理，探讨不同处理对新鲜灰枣贮藏品质及相关酶活性的影响，为灰枣贮藏保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

灰枣原料产自新疆喀什麦盖提县果园，于2018年8月20日采收，要求果实成熟度为八成熟，无机械损伤、无病虫害，且色泽大小均一。灰枣采后置周转筐内，立即运回石河子大学食品学院果蔬贮藏保鲜中心，4 ℃敞口预冷24 h。

纸片型1-MCP（AnsiP-S，安喜布）台湾利统股份有限公司；壳聚糖（脱乙酰度≥90%，黏度为50 mPa·S）上海西宝生物科技有限公司；聚乙烯微孔保鲜袋（厚度0.02 mmPE）济南果品研究院；所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

普通冷库；GY-2果实硬度计，浙江乐清市爱德堡仪器有限公司；WAY-Z自动阿贝折光仪，上海精密科学仪器有限公司；X3R高速冷冻离心机，美国赛默飞世尔；GC-2014气相色谱仪、UV 2600紫外-可见分光光度计，岛津中国有限公司；XB 220A分析天平，Precisa称质量设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 果实处理

预试验：灰枣用不同浓度（0.50、1.00、1.50、2.00L/L）纸片型1-MCP处理后，确定1.50L/L 1-MCP为最佳处理浓度，此浓度下灰枣果实再以不同浓度（0.50%、1.00%、1.50%、2.00%）COS处理，贮藏30 d后发现1.50L/L 1-MCP和1% COS浓度保鲜效果最佳。因此，选择1.50L/L 1-MCP、1% COS及二者复合处理果实。

样本处理：灰枣果实在0.5%的次氯酸钠溶液中浸泡2 min后用蒸馏水冲洗，于自然条件下晾干。处理后的果实随机分为4组，分别做如下处理：1）对照组（CK），不作任何处理；2）COS组，COS溶于质量体积比1%的醋酸，配制成1%的COS-醋酸溶液，将果实放入溶液中浸泡处理3 min，取出晾干；3）1-MCP组，果实置于密封塑料箱中（5 L），根据处理剂量裁剪相应面积的纸片型1-MCP，使浓度保持在1.50L/L，用少量清水将1-MCP喷布均匀后迅速放入塑料箱中，在（20 ± 0.5）℃恒温下密闭熏蒸24 h；4）1-MCP+COS复合处理，与2）、3）处理相同，经纸片型1-MCP处理过的果实浸入膜液3 min，取出晾干。处理后的果实置于衬有微孔保鲜袋的塑料箱中，扎严袋口。于（0±1）℃、相对湿度约90%的冷库内贮藏。贮藏期间每隔10 d取样1次，测定理化指标及相关酶的活性，所有试验进行3次重复。

1.3.2 相关理化指标及酶活性的测定

腐烂率、失质量率测定：随机选取50枚果实，果实出现菌斑、流水、霉变等均视为腐烂果实。按照公式计算

硬度、可溶性固形物（TSS）测定：采用GY-2硬度计、阿贝折光仪；呼吸强度和乙烯释放速率测定：采用静置法[17]和气相色谱法[18]；丙二醛（MDA）含量测定：采用硫代巴比妥酸法[19]；多酚氧化酶（PPO）活性测定[17]：采用比色法；超氧化物歧化酶（SOD）活性测定[8]：采用氮蓝四唑法；过氧化氢酶（CAT）活性测定：参照曹建康[17]的方法；过氧化物酶（POD）活性测定[20]：采用愈创木酚法；脂氧合酶（LOX）活性测定[21]：采用分光光度计法；抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性测定：参照章宁瑛[22]的方法。

1.4 数据统计与分析

试验数据经Origin 2018整理制图，采用SPSS 18.0进行差异显著性分析（＜0.05），通过Duncan多重检验分析差异显著性，所有数据表示为平均值±SE。

2 结果与分析

2.1 不同处理对灰枣果实腐烂率、失质量率的影响

腐烂率是衡量贮藏期果实品质和保鲜效果最直观的指标。不同处理的灰枣果实腐烂率在贮藏期逐渐递增（图 1a）。CK果实在30 d出现腐烂，在40 d时腐烂率迅速上升；而处理组果实则在40 d才出现腐烂，贮藏90 d时，1-MCP、COS和1-MCP＋COS处理的果实腐烂率分别比CK低31.5%、49.3%、53.4%。与CK相比，各处理均能显著（＜0.05）抑制果实腐烂，使果实保持良好的品质和新鲜度，以1-MCP＋COS效果最佳。COS果实腐烂率略高于复合处理，但二者差异不显著（＞0.05），这可能与壳聚糖良好的抑菌抗病性有关[23]。

果实在贮藏过程中不断发生蒸腾与呼吸作用，随着贮藏期延长，果实不断失水皱缩。CK因未做任何保鲜处理，失质量率在整个贮藏期呈快速上升趋势；处理组失质量率在0～40 d缓慢上升（图1b）。至贮藏结束时，处理组的失质量率均显著低于CK（＜0.05），且各处理间失质量率差异显著（＜0.05），其中1-MCP＋COS和COS的果实失质量率最低，分别为2.15%和2.7%，相比CK降低51.2%。结果表明，1-MCP＋COS能更有效维持灰枣果实水分和营养成分，减少其采后贮藏质量损失。

2.2 不同处理对灰枣果实硬度、TSS的影响

果实硬度是反映果实软化和衰老程度的重要标志，也是评价果实成熟度和贮藏品质的重要指标。不同处理的果实硬度在贮藏期间整体呈下降趋势（图2a），处理组果实硬度下降速率相比CK均被明显抑制，其中1-MCP＋COS果实硬度下降最为缓慢，贮藏90 d时果实硬度仍能维持在9.18 kg/cm2，依然保持果实坚实的质地，1-MCP的果实硬度为8.27 kg/cm2，略低于复合处理，但显著优于COS（＜0.05）。结果表明，1-MCP＋COS更有利于延缓果实硬度下降，保持果实品质。

a. 腐烂率 a. Decay rateb. 失质量率 b. Weight loss rate

随着贮藏期延长，灰枣果实TSS含量呈先上升后下降趋势（图2b）。贮藏前期TSS含量的增加可能与淀粉和糖的水解转化有关，这是果实成熟前的重要过程。成熟过程中由于糖分、有机酸等物质的积累使果实风味香甜浓厚。但进入全红期的果实TSS有所下降，可能是呼吸消耗了果实积累的部分有机物质[24]。1-MCP＋COS的TSS含量上升较平缓且持续时间最长，60 d时TSS含量峰值为32.9%。与CK相比，处理组TSS高峰均推迟出现，但各处理TSS峰值与CK峰值并无显著差异（＞0.05）。贮藏90 d时，COS、1-MCP、1-MCP＋COS的TSS含量分别比CK高3.8%、12%、18.6%。结果表明，1-MCP＋COS能有效保持较高水平果实TSS含量，可能是1-MCP＋COS能更好阻断内源乙烯与受体结合，进而延迟TSS的分解消耗[25]。

a. 硬度 a. Hardnessb. 可溶性固形物含量 b. TSS

2.3 不同处理对灰枣果实呼吸强度和乙烯释放速率的影响

果实的呼吸代谢为其生命活动提供能量，但也消耗果实体内积累的有机养分，降低果实食用品质和耐贮性，乙烯是调控果实成熟衰老的重要激素（图3）。果实呼吸强度和乙烯释放速率在贮藏期间整体呈先升后降趋势，均有呼吸峰和乙烯高峰出现，这说明灰枣属于呼吸跃变型果实。

CK在30 d出现了呼吸峰，峰值为33.5 mg/(kg·h)（以CO2计，下同）；处理组在40 d达到呼吸峰值，COS、1-MCP、1-MCP＋COS分别比CK峰值降低了4.2%、7.8%、12.5%。呼吸高峰出现后各处理的呼吸强度均有不同程度回落，说明处理组既可抑制果实呼吸代谢速率，又可推迟呼吸高峰到来，以1-MCP＋COS处理效果最佳，该处理能更好的抑制呼吸代谢相关酶活性来降低果实呼吸强度，降低呼吸峰值44.3%。不同处理的乙烯释放速率高峰同呼吸峰同时出现，其中以CK峰值最高，为5.87L/(kg·h)，处理组乙烯高峰出现时间较晚且峰值较小，COS、1-MCP、1-MCP＋COS处理的乙烯峰值分别为CK峰值的75%、66%、55%。各处理一定程度上延缓了果实内源乙烯的生成，还显著降低了果实乙烯生成速率，从而延缓枣果实的成熟与衰老进程。这与1-MCP降低乙烯生物合成相关酶活力，减少组织对乙烯的敏感性，消除乙烯效应密切相关[26]。

a. 呼吸强度 a.Respiration intensityb. 乙烯释放速率 b. Ethylene release rate

2.4 不同处理对PPO、LOX酶活性及MDA积累的影响

不同处理对灰枣贮藏期间膜脂过氧化相关指标的影响如图4。PPO是导致果实酶促褐变的主要酶，能氧化果实中的酚类物质引起组织软化褐变，并与果实抗病性呈一定负相关[27]；LOX专一催化多元不饱和脂肪酸的加氧反应，生成过氧化物。二者是引起果实后熟衰老的重要酶类，严重影响果实贮藏期和贮藏品质。PPO活性在果实贮藏过程中呈先升后降趋势（图4a）。1-MCP＋COS的PPO活性整体变化平缓，而CK和单一处理分别在贮藏30、40 d时达到PPO活性高峰。与贮藏开始时相比，CK的PPO活性峰值提高了320%，COS、1-MCP的活性峰值分别提高了230%，220%。PPO活性的显著提高可能是随着果实成熟衰老，膜脂过氧化程度加剧导致细胞膜受损，酚类物质与PPO接触所致[23]。结果显示，各处理均能有效抑制PPO活性增加，推迟PPO高峰，其中1-MCP＋COS对PPO活性抑制最为显著（＜0.05），单一处理对维持低PPO活性效果差异不显著。

LOX参与果实细胞脂质过氧化作用，通过激活磷酸酯酶活性加速游离脂肪酸从膜脂释放，加剧细胞膜的降解；MDA则是膜脂过氧化的终产物，反映细胞膜受损程度。二者是衡量果实衰老或受逆境胁迫的重要指标。LOX活性在果实贮藏过程中呈先升后降趋势（图4b），不同处理都推迟了LOX活性高峰，还不同程度抑制了其活性。CK、COS分别在10、20 d达到LOX活性峰值，1-MCP、1-MCP＋COS在30 d时才到达LOX活性高峰，分别是CK峰值的75.9%、72.1%，差异显著（＜0.05）。贮藏末期，CK的LOX活性高于处理组，是因为在普通冷库贮藏条件下果实质量损失较多，果实衰老软化较快，膜脂过氧化加剧导致LOX活性较高。1-MCP、1-MCP＋COS显著优于COS处理（＜0.05），尤其在LOX峰值后始终维持低水平的酶活性，其中1-MCP＋COS对LOX活性降低作用最为显著。

果实的MDA含量随着贮藏时间延长不断积累（图 4c）。贮藏0～30 d，各处理MDA含量变化差异不显著（＞0.05）；50 d时CK的MDA含量大幅增加，处理组MDA含量则一直保持较低水平，说明各处理均可有效抑制果实MDA积累。总体来看，处理组MDA含量显著低于CK（＜0.05）33.3%，复合处理MDA含量低于单一处理。贮藏结束时，1-MCP＋COS的MDA含量仍低于60 d的CK果实含量，复合处理有效抑制了果实MDA积累，更好的保持了细胞膜的完整性，降低了其对果实细胞质膜和细胞器的损伤。

a. PPO活性 a. PPO (polyphenol oxidase) activityb. LOX活性 b. LOX (lipoxygenase) activityc. 丙二醛含量 c.MDA(malondialdehyde) content

2.5 不同处理对灰枣果实抗氧化酶系统的影响

果实内存在酶促过氧化物防御系统，包括SOD、CAT、POD、APX等抗氧化保护酶，这是果实体内最重要的活性氧清除剂，其活性是果实成熟和衰老的主要指标[28]。

SOD是果实贮藏过程中重要的自由基清除酶，它与CAT、POD、APX酶协同防御活性氧对细胞膜系统的伤害，减少氧化物自由基对果实的损伤，从而延缓果实后熟衰老进程[29]。SOD活性在果实贮藏过程中呈先上升后下降趋势（图5a）。CK在20 d时SOD活性达到峰值，COS、1-MCP、1-MCP＋COS在30 d时达到峰值，分别比CK峰值提高了31.9%、43.5%、58.2%，差异显著（＜0.05）。各处理不但延迟了SOD活性高峰，还明显提升了其峰值水平。贮藏至60 d，不同处理果实SOD活性又开始小幅上升，SOD活性变化呈“双峰”曲线。结果表明，各处理SOD活性均明显高于CK，其中1-MCP＋COS效果最佳，该处理快速激发了果实SOD活性，显著提升SOD活性水平，减缓了细胞衰老进程。

CAT是果实后熟衰老过程中重要的保护酶，可有效清除自由基，保护细胞膜结构。贮藏期间，灰枣果实CAT活性整体呈先降后升再下降的趋势（图5b）。贮藏前期，与CK相比，处理组均有效提升了CAT活性，1-MCP＋COS和1-MCP还推迟了CAT活性最低值出现时间。处理组在60 d达到峰值，推迟CAT峰值10 d，COS、1-MCP、1-MCP＋COS分别比CK峰值高出7.1%、19.6%、27.2%，差异显著（＜0.05）。贮藏结束时，处理组CAT活性均显著高于CK（＜0.05），各处理对CAT活性保持的差异也达到显著水平，其中1-MCP＋COS最有效的提升了CAT活性34.8%，减少了细胞内过量H2O2积累，降低了其对果实的氧化伤害。

POD是果实体内一种重要的氧化还原酶，能够维持活性氧系统的代谢平衡。果实POD活性在贮藏期先上升后下降（图5c）。CK在30 d出现POD活性峰值，而单一、复合处理分别在40、50 d时才达到POD活性峰值，可能是此时也正是果实呼吸高峰期，果实生命代谢旺盛，产生大量自由基，POD酶大幅上升以维持果实代谢氧系统平衡。之后POD活性逐步下降，可能是随着果实成熟衰老，本身氧化和清除自由基的能力总体降低[30]。贮藏至90 d，CK的POD活性仅为其峰值的33.6%，而1-MCP＋COS的POD活性为其峰值的51%，差异显著（＜0.05）。总体来看，1-MCP＋COS处理显著提高了果实的POD活性（为CK的1.98倍），降低了自由基的积累，提升了灰枣果实的抗衰老能力。

APX是抗坏血酸氧化破坏的主要酶，能够清除细胞内的活性氧，APX活性的升高也标志着果实对活性氧清除能力的提高，是其对逆境胁迫做出的抵御反应。灰枣果实的APX活性整体呈先上升后下降趋势（图5d），至30 d出现APX活性峰值，以1-MCP＋COS的APX活性最高。贮藏40～50 d时，各处理APX活性差异不明显。贮藏60 d时CAT达到了活性高峰，SOD小幅提升，1-MCP＋COS的APX活性随之再次上升，可能是因为果实在受到逆境胁迫时，复合处理的抗氧化酶系统较为完整，各类酶之间的协同能力更强[31]；而单一处理APX活性缓慢下降后在末期稍有回升，CK则急剧下降至最低值后趋于平稳。1-MCP＋COS的APX再次提升使果实在贮藏末期仍维持较高活性水平，清除果实内部活性氧能力更强。而单一处理在贮藏末期时APX虽有提升，但此时果实细胞衰老严重，细胞膜受损加剧，APX活性无法有效表达。贮藏结束时，1-MCP＋COS的APX活性比CK高出51.7%，并与单一处理差异显著（＜0.05）。

a. SOD活性 a. SOD(superoxide dismutase) activityb. CAT活性 b. CAT(catalase) activityc. POD活性 c.POD(peroxidase) activityd. APX活性 d. APX(ascorbate peroxidase) activity

3 讨 论

新鲜灰枣采后呼吸旺盛导致内源乙烯浓度高、易受病菌侵染导致果实易软化霉烂，是影响其商品价值的主要原因。试验说明灰枣是跃变型果实，这与张婷等[32]的研究结果一致。1-MCP已被证明对呼吸跃变型果实的贮藏保鲜较为有效[33]，本研究表明：1-MCP在保持果实良好硬度，降低果实呼吸强度和乙烯呼吸速率方面作用突出，可能是因为1-MCP通过抑制乙烯作用，进而抑制了果实软化相关蛋白和细胞壁降解酶的基因表达，延缓了果实代谢速率，这一结果与Le Nguyen等[34]在微泡1-MCP对甜瓜采后生理品质研究中结论一致；COS较1-MCP更能保持果实的完整性，减少病菌侵染，进而降低果实腐烂率和失质量率，是因为COS可渗入病菌体与病菌外膜结合，影响其细胞壁发育和膜质代谢，这一结果与Gong等[3]在COS对枣果黑斑病控制研究中结论相一致。

1-MCP、COS单一处理均对灰枣果实有较好的保鲜效果，1-MCP＋COS复合处理比单一贮藏效果更佳。1-MCP＋COS能更有效维持灰枣果实生理品质，抑制果实呼吸强度和乙烯释放速率、推迟其峰值到来。还通过减少MDA积累，稳定细胞膜结构来保护果实细胞质膜，延缓果实品质的下降。说明1-MCP与COS复合使用对灰枣果实贮藏保鲜有协同增效作用。Gago等[7]研究发现1-MCP＋CaCl2比1-MCP单一处理更能抑制苹果果实新陈代谢，护色效果明显，果实风味更佳，这与本研究结果类似。

灰枣果实贮藏期间果肉软化褐变，品质下降，这与果实后熟过程中酶活力的变化密切相关。贮藏前期，1-MCP＋COS处理能够保持较高的LOX活性，其活性高峰先于呼吸峰和乙烯速率高峰出现，这可能与LOX可以启动膜脂过氧化作用、参与乙烯生物合成有关[35]。果实处于呼吸高峰时产生大量乙烯，MDA逐渐积累，膜脂过氧化产生的自由基进而毒害细胞膜系统，导致细胞质膜受损、降解，细胞膜逐渐丧失完整性，细胞功能逐步丧失，LOX活性得以进一步提升。可见，LOX活性变化与MDA积累存在相关性，Chen等[36]等也发现LOX活性与MDA作为膜脂过氧化作用的重要指标，二者密切相关。果实内的酚类物质与PPO酶接触后，果实发生酶促褐变，PPO活性大幅上升，果实营养成分流失加快，表皮出现皱缩，果实硬度快速下降，这与果实成熟后的组织衰老、微生物侵染有关。

灰枣果实受到逆境胁迫后，体内的活性氧动态平衡被打破，迅速激发了SOD活性，诱导SOD大幅上升，通过歧化反应清除果实细胞中的O2-，使POD活性得以升高催化H2O2，也促使APX、CAT活性大量表达来降低H2O2和O2-的积累，协同防御活性氧对细胞膜系统的伤害，这与Zhao等[37]在近冰温贮藏提高樱桃品质与抗氧化能力中的结论类似。CAT活性达到峰值时SOD及时响应防御，达到第二次高峰水平，致使SOD活性呈现“双峰”曲线，这可能与二者协同对果实进行自我修复有关[38]，但因前期清除自由基时消耗了部分酶活，SOD二次峰值水平明显下降。POD活性提升的同时，灰枣果实褐变程度也进一步加剧，这是由于POD氧化酚类物质产生醌类化合物，进一步缩合成颜色较深的化合物所致。贮藏期间PPO与POD变化趋势基本一致，说明两者对果实的酶促褐变存在协同效应，这与王礼群等[39]探讨鲜切甘薯褐变机理时发现果肉组织褐变与PPO和POD协同催化有关的研究结果一致。可见，果实内的酶促过氧化物防御系统能够协同清除果实内的活性氧[40]，达到保持果实品质，延缓果实衰老，延长果实贮藏期的作用。

4 结 论

通过比较（0 ± 1）℃的COS、1-MCP、1-MCP＋COS 3种处理对灰枣理化性质及相关酶活性的影响，结果表明，1-MCP＋COS复合处理是延缓灰枣果实衰老、提高果实采后品质的有效贮藏保鲜方式。与CK相比，复合处理能有效维持灰枣硬度和TSS，贮藏90 d时分别比CK高出31.5%、18.6%（＜0.05）；抑制果实呼吸速率并保持低水平的乙烯释放速率，推迟呼吸高峰和乙烯速率高峰10 d，分别降低峰值12.5%、44.3%（＜0.05）；显著延缓果实腐烂率、失质量率的增加，提高SOD、CAT、POD、APX等抗氧化防御酶活性；抑制PPO、LOX活性及MDA积累，贮藏结束时，MDA含量比CK低33.3%（＜0.05）。此外，与单一处理相比，1-MCP＋COS能更好的保持灰枣品质，弥补单一处理在灰枣贮藏中的不足。因此，1-MCP＋COS处理是延长灰枣采后货架期和提高商品品质的有效贮藏保鲜技术。但复合处理对灰枣果实挥发性物质的影响仍待研究。此外，1-MCP和COS处理对不同种类枣果的贮藏保鲜效果或许会因贮藏条件、处理浓度的不同而产生差异，后续也会在此基础上研究与不同贮藏温度或其他保鲜剂复合处理，以期获得更佳的枣果贮藏保鲜方法。

[1] 闫超，苏彩霞，郭凯勋，等. 不同成熟度灰枣营养品质研究[J]. 农村科技，2018，398(8)：39－43.

[2] Zeraatgar H, Davarynejad G H, Moradinezhad F, et al. Effect of salicylic acid and calcium nitrate spraying on qualitative properties and storability of fresh jujube fruit ()[J]. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 2018, 46(1): 138－147.

[3] Gong L, Zhao Z, Yin C, et al. Synergistic interaction of natamycin with carboxymethyl chitosan for controlling Alternata alternara, a cause of black spot rot in postharvest jujube fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2019, 156: 110919.

[4] Cai H, An X, Han S, et al. Effect of 1-MCP on the production of volatiles and biosynthesis-related gene expression in peach fruit during cold storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2018, 141: 50－57.

[5] Xu X, Lei H, Ma X, et al. Antifungal activity of 1-methylcyclopropene(1-MCP) against anthracnose () in postharvest mango fruit and its possible mechanisms of action[J]. International Journal of Food Microbiology, 2017, 241(1): 1－6.

[6] Huang H, Guo L, Wang L, et al. 1-Methylcyclopropene (1-MCP) slows ripening of kiwifruit and affects energy status, membrane fatty acid contents and cell membrane integrity[J]. Postharvest Biology and Technology, 2019, 156: 110941.

[7] Gago, Custódia M L, Guerreiro A C, et al. Effect of calcium chloride and 1-MCP(Smartfresh™) postharvest treatment on ‘Golden Delicious’ apple cold storage physiological disorders[J]. Scientia Horti-culturae, 2016, 211(1): 440－448.

[8] 张鲁斌，贾志伟，谷会. 适宜1-MCP处理保持采后菠萝常温贮藏品质[J]. 农业工程学报，2016，32(4)：290－295. Zhang Lubin, Jia Zhiwei, Gu Hui. Suitable 1-MCP treatment maintaining postharvest quality during storage at room temperature[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(4): 290－295.

[9] Chen L, Lin H, Wang L, et al. Effects of ansi P-S(1-MCP) treatment on physiology and fresh-keeping of harvested India jujube fruits[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science&Technology, 2014, 14(12): 113－120.

[10] Lin Y, Lin Y, Lin H, et al. Effects of paper containing 1-MCP postharvest treatment on the disassembly of cell wall polysaccharides and softening in Younai plum fruit during storage[J]. Food Chemistry, 2018, 264: 1－8.

[11] 王慧，陈燕华，林河通，等. 纸片型1-MCP处理对安溪油柿果实采后生理和贮藏品质的影响[J]. 食品科学，2018，39(21)：253－259.

[12] He Y, Bose S, Wang W, et al. Pre-harvest treatment of chitosan oligosaccharides improved strawberry fruit quality[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(8): 2194－2207.

[13] Jiang X, Lin H, Shi J, et al. Effects of a novel chitosan formulation treatment on quality attributes and storage behavior of harvested litchi fruit[J]. Food Chemistry, 2018, 252: 134－141.

[14] Xoca-orozco L Á, Aguilera-aguirre S, Vega-arreguín J, et al. Activation of the phenylpropanoid biosynthesis pathway reveals a novel action mechanism of the elicitor effect of chitosan on avocado fruit epicarp[J]. Food Research International, 2019, 121: 586－592.

[15] Gao Y, Kan C, Wan C, et al. Quality and biochemical changes of navel orange fruits during storage as affected by cinnamaldehyde-chitosan coating[J]. Scientia Horticulturae, 2018, 239: 80－86.

[16] 江英，胡小松，刘琦，等. 壳聚糖处理对采后梅杏贮藏品质的影响[J]. 农业工程学报，2010，26(增刊1)：343－349. Jiang Ying, Hu Xiaoson, Liu Qi, et al. Effects of chitosan on post-harvest quality of apricot fruits during storage[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2010, 26(Supp. 1): 343－349. (in Chinese with English abstract)

[17] 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，2007：101－105.

[18] Zhang Z, Tian S, Zhu Z, et al. Effects of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on ripening and resistance of jujube (cv. Huping) fruit against postharvest disease[J]. LWT-Food Science and Technology, 2012, 45(1): 13－19.

[19] 刘美迎，周会玲，吴主莲，等. 纳他霉素复合涂膜剂对葡萄保鲜效果的影响[J]. 农业工程学报，2012，28(10)：259－266. Liu Meiying, Zhou Huiling, Wu Zhulian, et al. Effects of natamycin coating compounds on fresh-keeping of grape duringstorage[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2012, 28(10): 259－266. (in Chinese with English abstract)

[20] Kou X, He Y, Li Y, et al. Effect of abscisic acid (ABA) and chitosan/nano-silica/sodium alginate composite film on the color development and quality of postharvest Chinese winter jujube(cv. Dongzao)[J]. Food Chemistry, 2019, 270(1): 385－394.

[21] 许佳妮，曹琦，邓丽莉，等. 低成熟度柑橘果实油胞病发病进程中的膜脂代谢[J]. 食品科学，2016，37(24)：262－270.

[22] 章宁瑛，郜海燕，陈杭君. 臭氧处理对蓝莓贮藏品质及抗氧化酶活性的影响[J]. 中国食品学报，2017，17(8)：170－176.

[23] Gao Y, Kan C, Wan C, et al. Quality and biochemical changes of navel orange fruits during storage as affected by cinnamaldehyde-chitosan coating[J]. Scientia Horticulturae, 2018, 239: 80－86.

[24] Pristijono P, Bowyer M C, Scarlett C J, et al. Combined postharvest UV-C and 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment, followed by storage continuously in low level of ethylene atmosphere improves the quality of Tahitian limes[J]. Journal of Food Science and Technology, 2018, 55(7): 2467－2475.

[25] Lin M, Cao J, Xu L, et al. Effects of 1-methylcyclopropene in combination with chitosan oligosaccharides on post-harvest quality of aprium fruits[J]. Scientia Horticulturae, 2014, 179(179): 301－305.

[26] Thongkum M, Imsabai W, Burns P, et al. The effect of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on expression of ethylene receptor genes in durian pulp during ripening[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2018, 125: 232－238.

[27] Jang J H, Moon K D. Inhibition of polyphenol oxidase and peroxidase activities on fresh-cut apple by simultaneous treatment of ultrasound and ascorbic acid[J]. Food Chemistry, 2011, 124(2): 444－449.

[28] Zhao H, Liu B, Zhang W, et al. Enhancement of quality and antioxidant metabolism of sweet cherry fruit by near-freezing temperature storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2019, 147: 113－122.

[29] Huan C, An X, Yu M, et al. Effect of combined heat and 1-MCP treatment on the quality and antioxidant level of peach fruit during storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2018, 145: 193－202.

[30] Wang Z, Ma L, Zhang X, et al. The effect of exogenous salicylic acid on antioxidant activity, bioactive compounds and antioxidant system in apricot fruit[J]. Scientia Horticulturae, 2015, 181: 113－120.

[31] Zhang L, Li S, Dong Y, et al. Tea polyphenols incorporated into alginate-based edible coating for quality maintenance of Chinese winter jujube under ambient temperature[J]. LWT-Food Science and Technology, 2016, 70: 155－161.

[32] 张婷，车凤斌，胡柏文，等. 不同温度对阿克苏灰枣采后生理活性及贮藏效果的影响[J]. 新疆农业科学，2010，47(7)：1315－131

[33] Zhang J, Cheng D, Wang B, et al. Ethylene control technologies in extending postharvest shelf life of climacteric fruit[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, 65(34): 7308－7319.

[34] Le Nguyen L P, Zsom T, Sao D M, et al. Evaluation of the 1-MCP microbubbles treatment for shelf-life extension for melons[J]. Postharvest Biology and Technology, 2019, 150: 89－94.

[35] Xu F, Liu S, Liu Y, et al. Effectiveness of lysozyme coatings and 1-MCP treatments on storage and preservation of kiwifruit[J]. Food Chemistry, 2019, 288: 201－207.

[36] Chen C, Cai N, Chen J, et al. Clove essential oil as an alternative approach to control postharvest blue mold caused by penicillium italicum in citrus fruit[J]. Biomolecules, 2019, 9(5): 197.

[37] Zhao H, Liu B, Zhang W, et al. Enhancement of quality and antioxidant metabolism of sweet cherry fruit by near-freezing temperature storage[J]. Postharvest Biology and Technology, 2019, 147: 113－122

[38] Wu Y, Duan X, Jing G, et al. Cinnamaldehyde inhibits the mycelial growth of Geotrichum citri-aurantii and induces defense responses against sour rot in citrus fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2017, 129: 23－28.

[39] 王礼群，刘硕，杨春贤，等. 鲜切甘薯不同部位褐变机理差异[J]. 食品科学，2018，39(1)：285－290.

[40] Sun J, Lin H, Zhang S, et al. The roles of ROS production-scavenging system in Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griff. & Maubl. -induced pericarp browning and disease development of harvested longan fruit[J]. Food Chemistry, 2018, 247: 16－22.

1-methylcyclopropene (1-MCP) and chitosan maintaining quality and its mechanization of postharvest jujube fruit

Chen Guogang1, Guo Jingyu1, Yu Yi1, Wang Hai2

(1.,,832000,; 2.,100125,)

Gray jujube has been planted in Xinjiang for more than 50 years, and is considered as the leading variety of jujube industry in Xinjiang. However, the harvesting period of gray jujube is concentrated, and it is easy to soften and mildew. Therefore, dry gray jujube has become the main commodity mode, even if this will seriously affect its nutritional quality and commodity value. In fact, fresh gray jujube has better flavor and higher quality than other fresh jujube varieties. Therefore, it is necessary to build a green and efficient preservation technology to extend the storage and preservation period, and promote the commercialization of fresh gray jujube. AnsiP-S, a paper-type 1-MCP sustained-release agent, which can maintain good stability during storage, accurately controls treatment concentration, and is easy to operate, so it can be used for commercial storage of fruits; Chitosan (COS) is a kind of biodegradable polysaccharide polymer with remarkable effects on disease inhibition and antibacterial activity, which is considered to be an effective and pollution-free storage and preservation method. Taking gray jujube as test materials and dealing with AnsiP-S and COS, to study the effect of optimal concentration and compound treatment on the storage quality of fresh gray jujube. The polyphenol oxidase (PPO) ,lipoxygenase (LOX) and malondialdehyde (MDA) on fruit senescence and membrane lipid peroxidation were described, and the importance of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) and ascorbate peroxidase (APX) in antioxidant enzyme system were explored, it is hoped to provide theoretical reference for the application of jujube preservation technology. The results showed that 1.50L/L 1-MCP treatment had a better effect on the storage of gray jujube fruit at (0 ± 1)°C (relative humidity 90%–95%); 1% COS had a good effect on inhibiting fruit rot rate and weight loss rate; while the combination of 1.50L/L 1-MCP and 1% COS had the best effect, which was conducive to maintaining the storage quality of gray jujube fruits, delaying the senescence of gray jujube fruits and prolonging the shelf life. The decay rate and weight loss rate of 1-MCP+COS decreased by 53.4% and 51.2% respectively compared with CK, and the TSS content increased by 18.6% at the end of storage,The difference was significant (<0.05), and the hardness of 1-MCP+COS was still higher than that of CK for 60 days, the peak of respiration and ethylene rate were delayed for 10 days, and the peak values decreased by 12.5% and 44.3% respectively. The activities of PPO, LOX and MDA were significantly inhibited, and the activities of antioxidant defense enzymes were increased: the peak level of SOD increased by 58.2%, the peak value of CAT increased by 34.8%, the POD activity of 90 days was 1.98 times of CK, and the APX activity was 51.7%. It can be seen that 1-MCP+COS treatment is an effective storage technology to prolong the shelf life and improve the quality of gray jujube after harvest.

storage; quality control; agricultural products; 1-methylcyclopropene; chitosan; gray jujube; related enzyme activities

陈国刚，郭璟瑜，于 译，王 海. 1-MCP和壳聚糖处理保持红枣贮藏品质及其机理研究[J]. 农业工程学报，2019，35(22)：338－344. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.040 http://www.tcsae.org

Chen Guogang, Guo Jingyu, Yu Yi, Wang Hai. 1-methylcyclopropene (1-MCP) and chitosan maintaining quality and its mechanization of postharvest jujube fruit[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(22): 338－344. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.040 http://www.tcsae.org

2019-07-30

2019-09-10

新疆生产建设兵团向南发展创新专项（2018DB002）；新疆生产建设兵团中青年科技创新领军人才计划项目（2018CB024）；石河子大学科技特派员服务团队项目（KJTP201902）

陈国刚，博士，教授，主要从事果蔬贮藏与加工研究。Email：cgg611@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.22.040

TS255.36

A

1002-6819(2019)-22-0338-07