1-MCP与TiO2光催化剂协同调控无花果采后品质及电学特性的机制研究

为解决无花果采后易腐烂软化、货架期短的问题，研究人员开展1-MCP（1-甲基环丙烯）与TiO2光催化剂联合处理对'Masui Dauphine'无花果贮藏品质影响的研究。结果表明，联合处理显著维持果实硬度、降低腐烂率，并通过电学参数分析揭示其与硬度的强相关性，为开发无花果保鲜技术提供新策略。

　　

研究背景
无花果（Ficus carica L.）作为高附加值水果，采后因黑腐病和灰霉病导致软化腐烂，常温贮藏期不足一周，严重制约产业发展。尽管乙烯抑制剂1-MCP（1-Methylcyclopropene）在苹果等跃变型果实保鲜中效果显著，但其在无花果（兼具跃变与非跃变特性）中的应用机制尚不明确。同时，光催化技术（如TiO₂）通过降解乙烯和抗菌作用展现保鲜潜力，但与传统保鲜剂的协同效应缺乏系统研究。

研究设计与方法
静冈县农业协同组合（JA Bank Shizuoka）支持的研究团队以2023-2024年采收的'Masui Dauphine'无花果为材料，设置1-MCP（M+/M-）与TiO₂光催化剂（P+/P-）四组处理，在20°C/75%湿度下贮藏4天。通过测定果实硬度、腐烂率、表皮色差及电学参数（阻抗、电容等），结合气相色谱-质谱（GC-MS）分析挥发性成分，评估联合保鲜效果。

研究结果

1. 果实品质与腐烂控制
   2023年数据表明，1-MCP与光催化剂联用（M+P+）组果实硬度最高（3.82 N），腐烂率最低（33.3%），显著优于对照组（71.7%）。2024年1-MCP单独处理（M+P-）亦能减少水分流失（7.6% vs 对照组9.3%），但光催化剂的协同效应仅体现在硬度维持。

2. 电学特性与硬度相关性
   电学参数分析显示，果实硬度与阻抗、电容等呈强相关性（P<0.05），1-MCP显著影响电学指标，而光催化剂作用微弱，提示电学检测可作为无花果品质无损评估手段。

3. 挥发性成分调控
   GC-MS检测到29种挥发性物质，1-MCP处理降低酯类含量，增加醛类和烃类，光催化剂对此无显著影响，表明1-MCP通过调控代谢通路延缓果实成熟。

结论与意义
该研究首次证实1-MCP与TiO₂光催化剂联用可通过抑制乙烯信号通路（1-MCP）与光催化降解乙烯（TiO₂）的双重机制延缓无花果采后劣变，其中电学参数为品质监控提供新指标。成果发表于《Journal of Stored Products Research》，为开发适合出口的无花果保鲜技术奠定理论基础，未来需进一步解析温度湿度波动导致的生理障碍及其分子机制。