1-MCP结合纳他霉素对富士苹果贮后货架品质和芳香物质的影响

张　鹏，李　鑫，李江阔,，周　斌

（1.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384；2.大连工业大学食品学院，辽宁 大连 116034；3.浙江新银象生物工程有限公司，浙江 天台 317200）

1-MCP结合纳他霉素对富士苹果贮后货架品质和芳香物质的影响

张鹏1，李鑫2，李江阔1,*，周斌3

（1.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津 300384；2.大连工业大学食品学院，辽宁 大连 116034；3.浙江新银象生物工程有限公司，浙江 天台 317200）

以富士苹果为实验试材，研究1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）（1 μL/L）结合不同质量浓度纳他霉素（0、400、800、1 200 mg/L）对贮后常温货架期间果实品质的影响及其货架期芳香物质的变化。结果表明，与对照组相比，1-MCP结合纳他霉素处理富士苹果后能更好地减缓果实质量损失率的增加和硬度的下降，保持果实VC、可滴定酸和可溶性固形物含量，其中800 mg/L纳他霉素处理保鲜效果优于其他处理；主要特征香气成分有己醛、反式-2-己烯醛、乙酸-2-甲基丁酯、乙酸己酯和正己醇等，不同处理富士苹果芳香物质种类存在一定差异性，其组成及相对含量在货架期内发生相应变化，4 种处理醇类物质相对含量均减少，对照组与1 200 mg/L纳他霉素组酯类、醛类物质以及总芳香物质相对含量增加，400 mg/L纳他霉素组酯类物质相对含量增加，800 mg/L纳他霉素组酯类物质相对含量减少，总芳香物质相对含量略有减少，其变化规律与理化指标分析结果相吻合。

富士苹果；纳他霉素；货架品质；芳香物质

富士苹果以色艳、香甜、味美、营养丰富等优点深受广大消费者的欢迎［1］，但由于富士苹果水分含量较高，采后通过疏散的表皮细胞进行的水分蒸腾作用强，贮藏时容易发生腐烂［2］，同时苹果是典型的呼吸跃变型果实，采后贮藏期间果实品质受乙烯影响，使果实硬度下降，口味发生劣变，严重降低了果品的食用品质和商品价值，而且富士苹果还是我国保鲜企业贮藏和内外流通的主要苹果品种，因此对富士苹果贮藏保鲜方面的研究至关重要。

1-甲基环丙基烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是近年来主要应用在果蔬中的一种新型保鲜剂，能延缓果蔬的成熟与衰老［3］，具有无毒、高效的优点［4］。目前，1-MCP已应用于许多呼吸跃变型果蔬的保鲜上，如苹果［5］、猕猴桃［6］、番茄［7］、梨［8］等。在苹果［9］、梨［10］上的研究表明，1-MCP能够延缓可溶性固形物（total soluble solids，TSS）和可滴定酸（titrable acidity，TA）含量的降低，抑制淀粉的转化和分解，显著提高果实贮藏质量。1-MCP对杏［11］果实中的VC、TA和TSS含量的保持也有较好的效果。目前1-MCP在苹果中已规模化应用。

纳他霉素是是一种天然保鲜剂，能有效抑制酵母菌及霉菌的生长，且安全性高；在鲜果保鲜方面目前已应用于葡萄［12］、樱桃、冬枣［13-14］、草莓［15］等水果。纳他霉素可有效控制草莓表面霉菌数量，并可降低果实呼吸强度及腐烂率上升的速度，起到了明显的防腐效果［15］；能保持冬枣的硬度，抑制TSS、VC含量的下降［14］。但目前纳他霉素处理应用在苹果保鲜上的应用报道较少。杨德山等［16］在2006年曾利用纳他霉素防止苹果贮运期病害的初步研究，结果表明：应用50～200 mg/L的制剂对苹果病毒的防菌效果达20.88%～54.12%。

香气物质的变化能间接地反映其品质的变化［17］，目前对于水果香气物质的变化检测品质的技术研究有了较大发展，利用气相色谱-质谱（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS）联用技术对食品中挥发性物质进行检测分析受到人们青睐［18］，吴继红等［19］运用固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）-GC-MS测定苹果不同品种中主要芳香成分的研究。金宏等［20］利用GC-MS技术研究1-MCP对“粉红女士”苹果冷藏期间品质变化和香气形成的影响。因此，利用GC-MS技术可以较好地分析不同处理富士苹果间的芳香物质变化。

本实验利用不同质量浓度纳他霉素处理经1-MCP处理后冷藏的富士苹果，运用常规品质分析方法和GC-MS技术，研究不同处理对贮后货架期间果实品质以及芳香物质的影响，为富士苹果保鲜新方法提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

实验材料为富士苹果（Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji），于2014年10月22日采自北京平谷苹果园，采收时人工选择成熟度一致，大小适中、无病虫害、无机械伤的果实，套网袋装入纸箱内当天运回实验室进行1-MCP处理。

1-MCP便携式包装 国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）；纳他霉素试剂 浙江新银象生物工程有限公司。

1.2仪器与设备

PAL-1便携式手持折光仪 日本Atago公司；TA.XT. Plus物性仪 英国Stable Micro Systems公司；916 Ti-Touch电位滴定仪 瑞士万通中国有限公司；TU-1810紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；Trace DSQ GC-MS联用仪 美国Finnigan公司；50/30 μm CAR/DVB/PDMS萃取头和固相微萃取手柄美国Supleco公司；PC-420D数字型磁力加热搅拌装置美国Corning公司。

1.3方法

1.3.11-MCP结合纳他霉素处理

1.3.1.11-MCP处理

称取富士苹果10 kg装入衬有微孔袋的塑料箱内，然后将1 袋1-MCP便携式包装（1 μL/L，10 kg/箱）用纯净水浸湿后立即放入箱内扎口存放；然后将所有处理组果实置于冷库（0±0.5）℃存放。冷库贮藏5 个月后做常温（18±1） ℃裸果货架实验。

1.3.1.2纳他霉素处理

将经1-MCP处理后冷库贮藏5 个月的果实从冷库取出，立即进行纳他霉素处理。处理分别为：0 mg/L（对照组，以1-MCP处理组为对照，记作0）、400 mg/L（1-MCP 结合400 mg/L纳他霉素处理组，记作400）、800 mg/L（1-MCP 结合800 mg/L纳他霉素处理组，记作800）、1 200 mg/L（1-MCP 结合1 200 mg/L纳他霉素处理组，记作1200）的纳他霉素水溶液用喷雾器均匀地喷洒到对照组果实表面，自然晾干，每个处理设定3 次重复，每隔5 d一测。

1.3.2质量损失率的测定

采用称量法测定，质量损失率计算公式如下：

1.3.3穿刺硬度的测定

采用物性仪整果穿刺方法测定，使用P/2探头（直径2 mm），测试深度10 mm，测试速率 2 mm/s；每次测定取5 个苹果果实在胴部带皮测定，单果重复测定2 次，共测定10 次，取平均值。

1.3.4VC含量的测定

采用钼蓝比色法［21］， 每个处理重复测定3 次，取平均值。

1.3.5TSS含量的测定

采用便携式手持折光仪测定，直接取汁测定，每个处理重复测定6 次，取平均值。

1.3.6TA含量的测定

采用电位滴定仪法［22］，每个处理重复测定3 次，取平均值。

1.3.7顶空-SPME-GC-MS测定

将富士苹果去皮去籽后，采用四分法取样，打浆后8 000 r/min离心15min，过滤取上清液8 mL于15 mL顶空瓶中，在60 ℃水浴15 min后再加入2.5 g NaCl后盖上，将萃取纤维插入顶空部分后置于磁力加热搅拌器上（转速700 r/min）60 ℃恒温吸附30 min后拔出萃取头，立即插入GC-MS进样口，于250 ℃解析5 min，同时采集数据。

G C条件：H P-I N N O WA X色谱柱（3 0 m× 250 μm，0.25 μm）；程序升温：40 ℃保留2 min，然后以3 ℃/min升至210 ℃保留5 min，传输线温度250 ℃，载气为He，流速1 mL/min，不分流。

MS条件：连接杆温度280 ℃，电离方式为电子电离源，离子源温度200 ℃，扫描范围35～350 u。

1.4数据处理

采用Excel 2003软件对数据进行统计处理；采用SPSS 17.0软件Duncan氏新复极差法进行数据差异显著性分析。

通过检索NIST 08/Wiley 7.0标准谱库，参考正反匹配度以及相关文献，选择正反匹配度均大于800的挥发性物质进行定性分析，用峰面积归一法测算各挥发性物质的相对含量。

2　结果与分析

2.1不同质量浓度纳他霉素结合1-MCP对富士苹果贮后货架品质的影响

2.1.1对贮后货架期间富士苹果质量损失率的影响

图1　4种处理对富士苹果质量损失率的影响Fig.1　Effects of four different treatments on fruit weight loss of Fuji apple

由图1可知，随着货架期的延长富士苹果的质量损失率呈上升的趋势。在货架期间，1-MCP结合纳他霉素后能显著降低果实质量损失率，其中对照组果实的质量损失情况最严重，与其他组之间差异显著（P＜0.05），经800 mg/L纳他霉素处理果的质量损失率最低，经400、1 200 mg/L纳他霉素处理果质量损失率在货架期间大体上一致。到货架20 d时，0、400、800、1200组果实质量损失率分别为3.73%、2.89%、2.54%、2.90%，其中800 mg/L纳他霉素组果实质量损失率显著低于其他处理（P＜0.05）。结果表明，利用1-MCP结合纳他霉素处理能有效地减少果实的质量损失率，且800 mg/L纳他霉素对减缓果实质量损失效果最好。

2.1.2对贮后货架期间富士苹果硬度的影响

图2　4种处理对富士苹果硬度的影响Fig.2　Effects of four different treatments on fruit firmness of Fuji apple

由图2可知，富士苹果果肉硬度在贮后常温货架期间呈先上升后下降的趋势。在货架期间，对于苹果果肉硬度指标800 mg/L纳他霉素组保持效果最优，1 200 mg/L纳他霉素组次之，400 mg/L纳他霉素组与对照组效果均不理想，其中1-MCP结合800 mg/L纳他霉素组与其他组之间差异显著（P＜0.05）。在货架15 d之后，400 mg/L纳他霉素组果实硬度略高于对照组。到货架20 d时，0、400、800、1200组果肉硬度分别为285.23、287.95、300.9、285.92 g，800 mg/L纳他霉素组果肉硬度显著高于其他组（P＜0.05），而400、800 mg/L纳他霉素组果肉硬度高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。结果表明，利用纳他霉素结合1-MCP处理富士苹果能有效地保持果肉硬度，延缓果实软化；其中800 mg/L纳他霉素处理效果最好，能有效减缓果肉硬度的下降，维持果实的质地。

2.1.3对贮后货架期间富士苹果VC、TA和TSS含量的影响

图3　4种处理对富士苹果VC（A）、TA（B）、TSS（C）含量的影响Fig.3　Effects of four different treatments on vitamin C, titrable acidity and total soluble solids contents of Fuji apple

由图3A可知，富士苹果果实VC含量在货架期间随着时间的延长大体上呈先上升后下降的趋势。在货架期间纳他霉素组果实VC含量均要高于对照组，且400、800 mg/L纳他霉素组显著高于其他组（P＜0.05），1 200 mg/L纳他霉素组在货架期间果实VC含量略高于对照组。到货架20 d时，0、400、800、1200组果实VC含量分别为9.629、12.035、12.174、10.311 mg/100 g，400、800 mg/L纳他霉素组果实VC含量显著高于其他组（P＜0.05），但两者之间差异不显著（P＞0.05），1 200 mg/L纳他霉素组果实VC含量显著高于对照组（P＜0.05）。结果表明，利用纳他霉素结合1-MCP处理可以有效减缓富士苹果果实VC含量的损失，其中纳他霉素质量浓度为800 mg/L的处理效果最优。

由图3B可知，富士苹果TA含量随着货架时间的延长对照组和400 mg/L纳他霉素组呈下降的趋势，800 mg/L和1 200 mg/L纳他霉素组呈现先上升后下降的趋势。在货架期间，1-MCP结合纳他霉素组可以有效延缓TA含量的下降，其中800 mg/L纳他霉素组效果最优，1 200 mg/L纳他霉素组效果次之，400 mg/L纳他霉素组与对照组之间差异不大。随着果实的成熟、衰老，TA含量下降，可能是其最为一些生化反应所需的代谢前体物质与呼吸作用的底物而被不断的消耗。到货架15 d时，800组TA含量为0.185%，显著高于其他组（P＜0.05），其他组TA含量排序依次为1 200 mg/L纳他霉素组＞400 mg/L纳他霉素组＞对照组，但其他组之间差异不显著（P＞0.05）。结果表明，利用纳他霉素结合1-MCP处理对保持富士苹果的TA含量能起到一定的效果，其中800 mg/L纳他霉素的效果最佳。

由图3C可知，富士苹果TSS含量随着货架期的延长呈下降的趋势。在货架期间，纳他霉素组果实TSS含量均高于对照组，且能有效地减缓果实TSS含量的下降；除货架15 d外，1-MCP结合800 mg/L纳他霉素组TSS含量显著高于其他组（P＜0.05），能最有效地保持果实的TSS含量。到货架20 d时，0、400、800、1 200 mg/L纳他霉素组果实TSS含量分别为12.5%、12.62%、12.94%、12.78%，800 mg/L纳他霉素组TSS含量显著高于其他组（P＜0.05），1 200 mg/L纳他霉素组TSS含量显著高于400 mg/L纳他霉素组和对照组（P＜0.05），400 mg/L纳他霉素组TSS含量高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。结果表明，利用纳他霉素结合1-MCP处理对保持富士苹果的TSS含量能起到一定的效果，其中800 mg/L纳他霉素的效果最佳。

2.2利用GC-MS对富士苹果果实芳香物质的分析

表1　贮后常温货架期间苹果芳香物质的相对含量Table1　Relative contents of aroma substances in apple during shelf life after cold storage

续表1 %

续表1 %

续表1 %

GC-MS分析的苹果芳香物质相对含量（以相对峰面积计）、化合物名称的结果如表1所示。富士苹果贮后常温货架期间共提取出8 类（包括酯类、醛类、醇类、烃类、酸类、酮类、酚类和其他）、128 种挥发性物质；其中相对含量达到10%以上的有己醛、反式-2-己烯醛、乙酸-2-甲基丁酯、1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）环己醇乙酸酯，相对含量达到1%的有乙酸己酯、己酸癸酯、（1-羟基-2,4,4-三甲基戊-3-基）2-甲基丙酸酯、正己醇、芳樟醇、2-癸烯-1-醇、2-甲基-1-丁醇、反式-2-己烯-1-醇、大马士酮、甲氧基苯基肟。

1-MCP组在货架10、20 d时，总芳香物质相对含量由80.93%上升至97.24%、1-MCP结合1 200 mg/L纳他霉素组在货架10、20 d时，总芳香物质相对含量由86.11%上升至89.74%，其中醛类和酯类物质相对含量均升高；1-MCP结合400 mg/L纳他霉素组在货架10、20 d时，总芳香物质相对含量由88.21%下降至86.81%，醛类物质相对含量没变化，而酯类物质相对含量略有所增高；1-MCP结合800 mg/L纳他霉素组在货架10、20 d时，总芳香物质相对含量由87.58%下降至84.29%，醛类物质相对含量没变化，而酯类物质相对含量略有所降低。在货架10、20 d时，1-MCP组与1-MCP结合纳他霉素组总芳香物质相对含量差异显著（P＜0.05），利用纳他霉素结合1-MCP处理能减缓果实芳香物质的散发，延缓果实的衰老，其中1 200 mg/L纳他霉素与对照组果实常规指标、芳香物质变化相似，效果甚微；400、800 mg/L纳他霉素组与对照组常规指标、芳香物质变化不同，到货架后期果实芳香物质相对含量没有显著增加。

3　讨论与结论

果实在成熟衰老过程中常伴随着糖、酸及其他营养物质的合成与分解，它们的含量直接影响果实的风味及营养品质。常用VC、TA、TSS含量等指标来衡量果实的营养品质［23］。VC含量是评价果实贮藏品质的重要指标之一，也是果实体内清除活性氧的重要抗氧化物质［24］。TA含量与果实的口感密切相关，是衡量果实风味品质的重要指标之一［25］。TSS为生理活动提供能量［26］。通过1-MCP结合不同质量浓度纳他霉素对富士苹果贮藏品质影响发现，随着货架时间的延长，富士苹果在货架期间的营养物质均呈下降趋势，而1-MCP结合纳他霉素可以有效地减缓果实的质量损失率，有效地延缓富士苹果的果肉硬度、VC、TSS、TA含量指标的下降速率，其中1-MCP结合800 mg/L纳他霉素在货架后期各项贮藏品质指标均显著优于其他处理组（P＜0.05），而1-MCP结合400 mg/L纳他霉素、1-MCP结合1 200 mg/L纳他霉素处理富士苹果效果略优于1-MCP单独处理组。

GC-MS技术结合了GC分析速度快、分离能力强的优点与MS的高选择性、高分辨力，可实现对样品香气成分定性、定量分析［27］。果蔬的芳香气味主要来自芳香物质，每种果蔬中包含多种芳香物质。Senn等［28］认为己醛（油脂和青草及苹果香味）、2-己烯醛（新鲜水果型清香）是苹果的典型芳香成分，其能决定苹果汁的芳香气味，并证明了苹果汁芳香物的含量和香味强度与这几种物质的含量呈正相关。另外，乙酸丁酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、2-己烯醇、乙酸-2-己烯酯、2-甲基丁酸乙酯等物质也是苹果果实的重要芳香成分。其中，经过较多研究者确认对苹果风味起重要性化合物有2-己烯醛、2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、2-己烯醇，并且2-己烯醛具有消费者习惯的苹果清香气味［28］。富士苹果主要挥发性物质有己醛（油脂和青草及苹果香味）、反式-2-己烯醛（新鲜水果型清香）、正己醇、乙酸-2-甲基丁酯和乙酸己酯，5 种特征芳香性物质综合构成了富士苹果的特有芳香气味。樊丽等［29］对嘎拉苹果采用GC-MS对芳香性物质进行检测也有相应结论，本实验检出结果符合苹果香气物质检测的规律。随着货架期的延长，4 种处理组果实中的具有油脂和青草及苹果香味的己醛、具有甜橙果香的壬醛含量升高，使得在货架后期富士苹果散发出浓郁的苹果香味，对苹果香味有一定贡献作用。对照组、1 200 mg/L纳他霉素组醛类、酯类物质相对含量增加；400、800 mg/L纳他霉素组醛类物质相对含量几乎无变化，前者酯类物质相对含量增加、后者酯类物质相对含量减少；4 种处理醇类物质相对含量均减少。这些特征香气成分的相对含量变化呈现一定规律性，与常规指标测定结果基本保持一致。综合分析得：1-MCP结合纳他霉素处理富士苹果果实的营养价值、衰老速度缓于对照组，可以有效保持果实的品质和香气，延长果实的货架期。

综上所述，纳他霉素可有效延缓1-MCP处理后富士苹果的质量损失率增加，维持果实固有的质地、营养成分和芳香物质，其中800 mg/L纳他霉素处理最优，400、1 200 mg/L纳他霉素次之。

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Effect of 1-MCP Combined with Different Concentrations of Natamycin on Quality and Aroma Substances of Fuji Apple during Ambient Shelf Life after Cold Storage

ZHANG Peng1, LI Xin2, LI Jiangkuo1,*, ZHOU Bin3
（1. National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products （Tianjin）, Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, Tianjin 300384, China； 2. College of Food Science, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China； 3. Zhejiang Silver-Elephant Bio-Engineering Co. Ltd., Tiantai 317200, China）

Effects of 1-MCP （1 μL/L） in combination with different concentrations of natamycin （0, 400, 800, and 1 200 mg/L）on storage quality and aroma substances of Fuji apples during shelf life after cold storage were studied. The results showed that compared with the control group, 1-MCP combined with natamycin was more effective in slowing down weight loss and the decrease of hardness, maintaining the contents of fruit vitamin C, titratable acidity and total soluble solids in Fuji apples, and the effect of 800 mg/L natamycin treatment was better than other treatments. The main characteristic aroma components included hexanal, （E）-2-hexenal, 2-methyl butyl acetate, hexyl acetate and hexano. The types of aroma substances in Fuji apple with different treatments were different, and the composition and relative amounts of aroma substances changed during shelf life. The contents of alcohols in Fuji apple with four treatments were reduced while the contents of esters and aldehydes and the total content of aroma substances in the control group and the 1 200 mg/L natamycin group were increased. The content of esters in the 400 mg/L natamycin group was increased whereas it was decreased in the 800 m/L natamycin group and the total content of aroma substances was slightly reduced. The changing patterns were generally consistent with the results of physicochemical analysis.

Fuji apples； natamycin； shelf quality； aroma substances

10.7506/spkx1002-6630-201620040

S661.1

A

1002-6630（2016）20-0234-07

张鹏, 李鑫, 李江阔, 等. 1-MCP结合纳他霉素对富士苹果贮后货架品质和芳香物质的影响［J］. 食品科学, 2016, 37（20）：234-240. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201620040. http：//www.spkx.net.cn

ZHANG Peng, LI Xin, LI Jiangkuo, et al. Effect of 1-MCP combined with different concentrations of natamycin on quality and aroma substances of Fuji apple during ambient shelf life after cold storage［J］. Food Science, 2016, 37（20）： 234-240. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201620040. http：//www.spkx.net.cn

2016-01-21

“十二五”国家科技支撑计划项目（2015BAD16B0903）

张鹏（1981—），女，助理研究员，博士，研究方向为果蔬贮运保鲜。E-mail：zhangpeng811202@163.com

李江阔（1974—），男，副研究员，博士，研究方向为农产品安全与果蔬贮运保鲜新技术。E-mail：lijkuo@sina.com