不同溫度和ＣＯ₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)豐水梨采后生理指標(biāo)的影響

摘要：為明確豐水梨采后適宜的貯藏溫度和C0₂體積分?jǐn)?shù)，從果實(shí)硬度、膜透性、乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)、PG活性、PPO活性及果心褐變等方面研究了不同溫度和C0₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)豐水梨果實(shí)的防褐保鮮效果。結(jié)果表明。－1.5℃明顯降低果實(shí)腐爛率，維持較高的果實(shí)硬度，但果實(shí)發(fā)生不同程度冷害；5℃適合短期貯藏(<60d)。與CK相比，3％0₂+1％C0₂可較好保持果實(shí)硬度和風(fēng)味，明顯抑制PPO活性、乙醇產(chǎn)生和果心褐變，延緩酚類物質(zhì)降解，較好保持細(xì)胞膜完整性；2％C0₂防褐保鮮效果次之；3％-5％C0₂防褐保鮮效果最差。

關(guān)鍵詞：豐水梨；貯藏溫度；C0₂體積分?jǐn)?shù)；果心褐變

中圖分類號(hào)：S661.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009—9980(2009)05—603—5

豐水梨(PyruspyrifoliaNakaicv.Housui)是我國(guó)近年發(fā)展較快的中熟砂梨品種，肉質(zhì)細(xì)膩、口感佳、品質(zhì)上乘，深受廣大消費(fèi)者青睞。該品種不耐貯藏，采后常溫下1周左右果肉變軟、失水皺皮，失去商品價(jià)值。目前，生產(chǎn)上仍以冷藏作為豐水梨主要的保鮮手段，但貯藏過程中果實(shí)極易失水、軟化，同時(shí)發(fā)生冷害、凍害、果心褐變等生理病害。國(guó)內(nèi)外對(duì)豐水梨的貯藏保鮮也有一些研究，但有關(guān)該品種最佳貯藏溫度和C0₂傷害閾值研究較少。我們研究了豐水梨不同貯藏溫度以及在0₂體積分?jǐn)?shù)不變的條件下不同CO₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)果實(shí)采后品質(zhì)和生理指標(biāo)的影響，以期找到豐水梨適宜的貯藏溫度和氣調(diào)參數(shù)，為豐水梨的貯藏保鮮提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 材料

供試品種豐水梨于2007年9月4日采自北京市大興區(qū)魏善莊果園，該園為平地果園，砂壤土。采收當(dāng)天用汽車經(jīng)6h常溫運(yùn)回中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，隨機(jī)取20個(gè)果測(cè)基礎(chǔ)值，選大小均勻、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷的果實(shí)(均為套袋果)進(jìn)行貯藏溫度和CA氣調(diào)試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 不同溫度試驗(yàn) 設(shè)4個(gè)貯藏溫度：-1.5℃、0℃、1.5℃和5℃。每個(gè)溫度用果100kg，所有溫度果實(shí)均用0.02mmPE薄膜袋挽口包裝(防止果實(shí)失水)，相對(duì)濕度均為85％～90％。

1.2.2 CA氣調(diào)試驗(yàn) 鋼瓶裝N₂、C0₂以及空氣作為氣源，25L廣口玻璃瓶(橡皮塞密封)為氣調(diào)密閉容器，3種氣體按比例配制后，經(jīng)CA配氣系統(tǒng)分流調(diào)節(jié)送入玻璃瓶中，氣體流量為120～150mL·min^－1，O₂和C0₂氣體成分采用COMBO280GasAnalyser(意大利FRUITCONTROL)測(cè)定。氣調(diào)參數(shù)配比見表1，設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，共計(jì)18個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)20kg果實(shí)，貯藏溫度為O℃。

以上試驗(yàn)均定期從冷庫(kù)取出后在20℃放置24h和7d時(shí)測(cè)定(分別用貯藏時(shí)間+1或+7表示)。

1.2.3 測(cè)試及調(diào)查內(nèi)容 果實(shí)PG活性參考Gross和羅自生的方法測(cè)定；酚類物質(zhì)的定量測(cè)定采用Folin試劑法；多酚氧化酶活性(PPO)參考李忠光等方法測(cè)定；膜透性(相對(duì)電導(dǎo)率)參考鞠志國(guó)等方法測(cè)定；乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定采用氣相色譜法；果實(shí)硬度用53205型數(shù)據(jù)可輸式硬度計(jì)(意大利)測(cè)定：果心褐變指數(shù)分級(jí)和計(jì)算參考王文輝等的方法；果實(shí)腐爛率(％)=(腐爛果／調(diào)查總果數(shù))×100

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用STATGRAPHICSPlus(StatPointTechnologies，Inc，Unitedstates)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和多元回歸分析，采用最小差異法(LSD)進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)，小寫字母表示P<0.05水平差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度和C0₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)豐水梨果實(shí)硬度的影響

豐水梨在不同溫度下貯藏60d，20℃貨架1d時(shí)，5℃貯藏果實(shí)硬度已下降為2.85kg·cm^-2，果肉極綿，失去食用價(jià)值；貯藏120d貨架1d時(shí)，-1.5℃、O℃和1.5℃3個(gè)溫度均能較好保持果實(shí)的硬度，但貨架期7d時(shí)，－1.5℃貯藏果實(shí)硬度仍保持在4.0kg·em^-2以上(圖1-A)，明顯高于1.5℃(3.56kb·cm^-2)。

豐水梨CA貯藏120d，20℃貨架期7d時(shí)，CA-Ⅰ處理的果實(shí)硬度明顯高于CK和CA－Ⅲ處理的，貯藏180d貨架期7d時(shí)，除CA－Ⅱ處理外，其他4個(gè)CA處理的硬度均明顯高于CK的。結(jié)果表明，與CK相比，CA氣調(diào)處理能較好保持豐水梨果實(shí)冷藏后貨架期7d的硬度。對(duì)果實(shí)冷藏后貨架期1d的硬度影響不明顯(圖1-B)。

2.2 不同溫度和CO₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)豐水梨果實(shí)PG活性的影響

豐水梨果實(shí)不同溫度(圖2-A)和CA貯藏(圖2-B)180d時(shí)PG活性均明顯高于貯藏120d的。方差分析表明，豐水梨貯藏180d，貨架期1d時(shí)，CK果實(shí)的PG活性明顯高于除CA-Ⅰ外的其他4個(gè)CA處理；貨架期7d時(shí)，CK、CA-Ⅱ和CA-Ⅲ處理的PG活性明顯高于CAⅣ和CA-V處理的。-1.5℃、0℃和1.5℃3個(gè)溫度之間果實(shí)PG活性差異不顯著。

豐水梨衰老過程中對(duì)果實(shí)硬度和PG活性進(jìn)行回歸分析。發(fā)現(xiàn)硬度和PG活性有負(fù)相關(guān)性，r=-0.5878。豐水梨果實(shí)貯藏過程中PG活性變化與果實(shí)軟化有關(guān)。與CK相比，CA-Ⅳ和CA-V處理能明顯降低貯藏180d時(shí)果實(shí)的PG活性，較好保持果實(shí)的硬度，延緩果實(shí)衰老。

2.3 不同溫度和C0₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)豐水梨果心褐變指數(shù)的影響

如表2所示，豐水梨果實(shí)貯藏120d前，5℃果心褐變指數(shù)明顯高于其他3個(gè)溫度，－1.5℃果心褐變指數(shù)明顯高于0℃和1.5℃，貯藏180d時(shí)，-1.5℃、0℃和1.5℃3個(gè)溫度果心褐變指數(shù)差異不顯著。-1.5℃貯藏期間，果實(shí)發(fā)生不同程度的冷害，貯藏結(jié)束時(shí)冷害果率達(dá)25％，冷害果基本發(fā)生不同程度的果心褐變，未發(fā)生冷害的果實(shí)均未發(fā)生果心

如表3所示，貯藏180d時(shí)，與CK相比，CA-Ⅰ處理能明顯降低豐水梨果實(shí)果心褐變指數(shù)，CA-Ⅱ和CA-Ⅲ處理果心褐變指數(shù)與CK差異不明顯，CA-Ⅳ和CA-V處理果心褐變程度較嚴(yán)重。在0₂體積分?jǐn)?shù)一定的情況下，低體積分?jǐn)?shù)C0₂能較好抑制豐水梨果實(shí)的果心褐變，高體積分?jǐn)?shù)C0₂促進(jìn)果實(shí)的果心褐變。

2.4 不同溫度和C0₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)果實(shí)乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)、膜透性、酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和PPO活性的影響

如圖3所示，豐水梨冷藏后貨架期1d時(shí)，3個(gè)溫度乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著，但貨架期7d時(shí)，1.5℃貯藏果實(shí)的乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于0℃和1.5℃。可能是1.5℃部分果實(shí)發(fā)生冷害，冷害部位遭受逆境傷害，導(dǎo)致果實(shí)產(chǎn)生較高的乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，隨著貨架時(shí)間的延長(zhǎng)，乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨之升高。

豐水梨果實(shí)CA貯藏180d，20℃貨架7d時(shí)，5個(gè)CA氣調(diào)處理的乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著C02體積分?jǐn)?shù)的升高而增加，CK處理果實(shí)乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于CA-Ⅲ和CA-Ⅳ處理之間(表4)。對(duì)果實(shí)乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)和C0₂體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行回歸分析，發(fā)現(xiàn)乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)和C0₂體積分?jǐn)?shù)有極顯著正相關(guān)性(P<0.01)，r=0.813577。結(jié)果表明，果實(shí)乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高可能是C0₂傷害產(chǎn)生的.也可能是果實(shí)衰老造成。

CA-V處理的相對(duì)電導(dǎo)率較高，CA-Ⅰ和CA-Ⅱ處理的相對(duì)電導(dǎo)率最低。表明較高體積分?jǐn)?shù)的C0₂使組織細(xì)胞膜損傷程度加重，低體積分?jǐn)?shù)CO₂延緩組織細(xì)胞膜損傷程度，從而減輕果心褐變程度。

方差分析結(jié)果表明，CK、CA-Ⅰ和CA-Ⅱ處理的酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于CA-Ⅲ、Ⅳ和V處理的。果實(shí)貯藏180d20℃貨架7d時(shí)，對(duì)果心褐變指數(shù)和酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行回歸分析，發(fā)現(xiàn)果心褐變指數(shù)和酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著負(fù)相關(guān)性(P<0.05)，r=-0.879098。從果實(shí)酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和果心褐變指數(shù)可以看出，組織內(nèi)部酚類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，果心褐變?cè)絿?yán)重。CA-Ⅰ和CA-Ⅱ處理的組織內(nèi)部酚類物質(zhì)積累較多，表明酶促褐變受到抑制，果心褐變程度減輕。

CK果實(shí)的PPO活性明顯高于5個(gè)CA處理，但果心褐變指數(shù)卻低于CA-Ⅳ和CA-V處理的，可能與貯藏后期CK果實(shí)內(nèi)部積累較多的酚類物質(zhì)有關(guān)。果心褐變指數(shù)和PPO活性有顯著正相關(guān)性(P<0.05)，r=0.909513。

2.5 不同溫度和C0₂體積分?jǐn)?shù)對(duì)豐水梨果實(shí)腐爛率的影響

適宜的低溫貯藏能降低豐水梨果實(shí)的腐爛率，但較低溫度使果實(shí)發(fā)生了不同程度的冷害。5個(gè)CA氣調(diào)處理均能明顯降低豐水梨果實(shí)的腐爛率(表5)。

3 討論

貯藏溫度是影響果實(shí)保鮮效果的關(guān)鍵因子，豐水梨貯藏適溫應(yīng)從果實(shí)品質(zhì)、冷害和病害等方面綜合考慮。一般而言，溫度越低，越能延緩果實(shí)硬度下降，保持果實(shí)較高的硬度，延長(zhǎng)果實(shí)貯藏期或貨架期，但溫度過低易引起冷害或凍害。本試驗(yàn)4個(gè)貯藏溫度對(duì)豐水梨果實(shí)的影響效果不同，1.5℃能明顯降低果實(shí)腐爛率，較好保持果實(shí)硬度，但發(fā)生不同程度的冷害；與5℃相比，0℃和1.5℃能明顯降低豐水梨果實(shí)貯藏120d的果心褐變程度和腐爛率。

氣調(diào)貯藏環(huán)境中低體積分?jǐn)?shù)O₂和高體積分?jǐn)?shù)CO₂抑制了果實(shí)的呼吸作用和新陳代謝，從而延緩果實(shí)衰老速度，保持果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食用品質(zhì)。有研究表明，低體積分?jǐn)?shù)O₂也可抑制乙烯的合成，推遲ACC向乙烯的轉(zhuǎn)化；高體積分?jǐn)?shù)CO₂可能使果實(shí)產(chǎn)生CO₂傷害。本研究結(jié)果也表明高體積分?jǐn)?shù)C0₂不但不能抑制豐水梨果實(shí)的果心褐變。反而促進(jìn)褐變，與史輝等在李子上的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)中，豐水梨果實(shí)CA貯藏180d20℃貨架期7d時(shí)，高體積分?jǐn)?shù)(CA-Ⅳ、V)C0₂處理的果心褐變指數(shù)、PPO活性、乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)、相對(duì)電導(dǎo)率均明顯高于低體積分?jǐn)?shù)(CA-Ⅰ)的。初步分析果實(shí)褐變機(jī)理可能是環(huán)境中較高的CO₂向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散，使細(xì)胞內(nèi)積累過量的C0^2-₃，這部分C0^2-₃與具有維持細(xì)胞內(nèi)膜完整性功能的Ca²⁺結(jié)合形成CaCO₃，使得有效Ca²⁺減少導(dǎo)致內(nèi)膜系統(tǒng)的紊亂，膜透性加大，使PPO與其底物——酚類物質(zhì)接觸，發(fā)生酶促反應(yīng)而使組織褐變。本試驗(yàn)結(jié)果表明，CA-Ⅰ處理能較好保持貯藏結(jié)束時(shí)果實(shí)的硬度、品質(zhì)和風(fēng)味，明顯抑制多酚氧化酶活性(PPO)，延緩酚類物質(zhì)的降解。較好保持細(xì)胞膜的完整性，明顯抑制果實(shí)乙醇的生成和果心褐變，延緩果實(shí)衰老；CA-Ⅱ處理防褐保鮮效果次之，CA-Ⅲ、Ⅳ、V處理果心褐變嚴(yán)重的果有異味，而且個(gè)別果實(shí)果肉維管束部位發(fā)生輕微褐變。

4 結(jié)論

綜合分析，豐水梨在O℃和1.5℃下能貯藏120d左右，5℃果實(shí)適合短期貯藏(<60d)，在不發(fā)生冷害的前提下，豐水梨長(zhǎng)期貯藏的溫度應(yīng)高于1.5℃，低于0℃，確切溫度正在進(jìn)一步研究。豐水梨果實(shí)進(jìn)行適宜的CA貯藏能獲得良好的防褐保鮮效果。建議在0₂體積分?jǐn)?shù)為3％的條件下，C0₂閾值<2％。