采收期對青皮核桃果實冷藏與采后生理的影響

弓 弼，蔣柳慶，馬惠玲,*，王 進

（1.西北農林科技大學風景園林藝術學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學生命學院，陜西 楊凌 712100）

采收期對青皮核桃果實冷藏與采后生理的影響

弓 弼1，蔣柳慶2，馬惠玲2,*，王 進2

（1.西北農林科技大學風景園林藝術學院，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學生命學院，陜西 楊凌 712100）

為了探明鮮貯核桃的適宜采收期及其生理基礎，以‘西扶2號’青皮核桃果實為試材，研究Ⅰ（8月23號）、Ⅱ（8月29號）和Ⅲ（9月4號）3 個采收期對青皮核桃果實在－1～1 ℃、相對濕度70%～80%條件下貯藏壽命和生理變化。結果顯示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期果實采收時分別處于第1個呼吸高峰的躍變前、躍變中、躍變后階段，采后依次出現、度過、完成第1呼吸高峰；貯藏期第2個呼吸高峰和乙烯釋放高峰隨采收期延遲而提前。貯藏45 d時果實腐爛指數為Ⅰ（31.47%）顯著高于Ⅱ（17.8%），Ⅱ又顯著高于Ⅲ（12.7%）（P＜0.05）。采收時脫落酸（abscisic acid，ABA）含量處于高水平，吲哚乙酸、赤霉素、玉米素含量處于低水平；貯藏后期（24～30 d后）各激素含量均伴隨乙烯高峰的出現而上升。得出結論：Ⅲ為鮮貯‘西扶2號’果實適宜的采收期，其果實樹上成熟可能與ABA有關，采后衰老主要與乙烯生成增加有關。

青皮核桃；采收期；冷藏；采后生理；激素

鮮食核桃（Juglans regia L.）以其獨特的品質和風味深受廣大消費者喜愛，近年來市場需求量逐年增加, 通過冷藏開發集功能性和營養性為一體的鮮核桃產品是現代核桃產業發展的必然方向[1-2]。然而，相對于干制核桃，鮮食核桃不耐貯藏，既使低溫條件下，其核仁的呼吸強度也遠大于干制核桃[3]，堅果的霉變現象難以控制[4]，核仁品質下降較快，使鮮食核桃的市場供應期主要局限于收獲季節。

近年來，人們著手于核桃果實帶青皮鮮貯研究，發現自發氣調包裝條件下低溫貯藏可有效延緩青皮核桃果實的腐爛期1倍以上[5]，為核桃鮮貯開辟了新的途徑。并且，郭園園等[6-7]選出結合氣調包裝下的青皮核桃最佳貯藏溫度為（－1±0.5）℃、10 kg果實包裝薄膜適宜厚度為40 μm；馮文煜等[8]選出5 kg果實包裝薄膜適宜厚度為50 μm；郭園園等[9]還發現1 000 mg/L那他霉素能有效延緩青皮核桃果實的黑腐進程；李江闊[10]、顏延才[11]等分別用1-甲基環丙烯、木醋液處理均延緩了青皮核桃核仁品質的下降；郭園園等[12]又采用1-甲基環丙烯復合薄膜包裝較單包裝進一步延長了青皮核桃的保鮮期；王進等[13]進行主動自發氣調下青皮核桃貯藏，取得80 d‘遼2’和‘西扶2’腐爛率不高于15%左右的好結果，使青皮核桃自發氣調保鮮技術日臻完善。采收期是影響果實貯藏壽命的最主要因素之一，如板栗在三分之一栗苞開裂時采收最耐貯[14]，紅富士蘋果于盛花期后171～177 d采收貯藏期最長[15]。核桃果實成熟期堅果與核仁的鮮質量均自然下降[16]，為了增加經濟產量和優先搶占市場，生產上普遍存在早采現象，造成鮮食核桃風味不佳、不耐貯藏、貯后品質嚴重下降的后果。

本研究以陜西省核桃產地大量栽培的中晚熟品種‘西扶2號’為試材，比較不同采收期果實采后生理與保鮮壽命的變化，以期為生產上延長鮮食核桃的保鮮期提供新的理論和技術依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種‘西扶2號’采自陜西省扶風縣杏林鎮核桃示范園，以當年生產上認定的大量采收期，即盛花后145 d，園中果實青皮綠色開始轉黃為適宜采收期（采收期Ⅱ），再于提前6 d（采收期Ⅰ，盛花后139 d）和推遲6 d（采收期Ⅲ，盛花后151 d）共3 個采收期采收果實。采后小心剪去果柄，當天運回西北農林科技大學生命科學院冷庫，于－1～1 ℃條件下預冷24 h，挑選大小基本均一、無病蟲害、無機械傷的健康果實待用。

1.2 儀器與設備

3501H型果蔬呼吸儀 北京均方理化科技研究所；Trace GC Uitra氣相色譜儀 美國Thermo Fisher Scientific公司；GS-15 型水果質地分析儀 南非GUSS Manufacturing公司。

1.3 方法

1.3.1 果實處理及包裝條件

每個采收期挑出的健康果隨機分為3 個重復，每重復200 個，裝于塑料筐中，用地膜包裹筐的側面和頂部一層，品字形垛于冷庫，－1～1 ℃條件下貯藏。

1.3.2 指標測定

1.3.2.1 呼吸強度測定

各采收期果實貯藏24 h后第1次取樣，作為各指標起始（0 d）值，以后每6 d隨機從每個重復中抽取5 個果實，稱質量，置入果蔬呼吸儀的呼吸室，啟動氣流泵，待讀數穩定后讀取呼吸室CO2體積分數（紅外CO2檢測儀原理），3 個重復分別測定。按照公式（1）計算呼吸強度：

式中：F為氣體流速/（mL/min ）；C為CO2體積比例/（μL/L）；m為果實鮮質量/kg；T為測定溫度/℃。

1.3.2.2 乙烯釋放速率測定

各采收期各重復每次測定呼吸強度后的5 個果實匯同另外隨機抽取的10 個青皮核桃果實，稱質量，立即于緩沖間條件下置入容積6 L的干燥器中密封2 h，抽取頂空氣體5 mL，用Trace GC UItra氣相色譜儀測定乙烯體積分數，儀器配置與檢測條件：火焰離子化檢測器，2M不銹鋼填充柱；柱溫70 ℃，進樣口溫度70 ℃，檢測器溫度150 ℃；載氣流速：N2：40 kPa，H2：35 mL/min，空氣：360 mL/min。

1.3.2.3 腐爛指數計算

腐爛指數分級標準：將果實根據表面腐爛面積分為5 級，0級：果實完好無損；1級：病斑面積0%～20%；2級：病斑面積20%～40%；3級：病斑面積40%～60%；4級：病斑面積60%～80%；5級：病斑面積80%～100%。按公式（2）計算腐爛指數。

1.3.2.4 硬度測定

各采收期各重復測定乙烯生成率后樣品果再用于測定硬度。采用GS-15 型水果質地分析儀（探頭直徑5 mm）測定，參數設定為：靈敏度0.10 kg；插入果實速率10 mm/s；退出速率10 mm/s；插入深度3.8 mm，測定時削開1 cm2左右的薄層外果皮作為測試點，每個果沿赤道均勻測定4 個點，每個處理測10 個果。

1.3.2.5 出仁率測定

將核桃青皮去掉，稱其濕鮮堅果質量，然后將堅果硬殼去除，稱核仁鮮質量，以核仁占濕鮮堅果鮮質量的百分比計出仁率。

1.3.2.6 激素含量測定

貯藏期每9 d從各重復果實中隨機抽取5 個，剝取青皮，迅速切成碎塊，每果取1/4充分混合，于液氮速凍，－80 ℃保存至貯藏結束統一測定。每重復樣品稱取1 g，用酶聯免疫吸附法[17]測定各激素含量。

2 結果與分析

2.1 不同采收期對青皮核桃貯藏期呼吸強度的影響

圖1 不同采收期青皮核桃的呼吸強度Fig.1 Changes in respiration intensity of green walnut fruits during storage

核桃果實成熟衰老期出現2 個呼吸高峰[3]。由圖1可見，采收期Ⅰ和Ⅲ的果實呼吸強度初始值都較低，采收期Ⅱ的極顯著高于二者（P＜0.01），反映出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期果實采收時分別處于成熟期呼吸高峰的呼吸躍變前期、呼吸高峰期、呼吸下降期。貯藏期間，采收期Ⅰ果實于6～24 d出現第1次呼吸高峰，42 d左右出現第2次；采收期Ⅱ果實延續了樹上的呼吸趨勢，完成了第1次呼吸躍變，于30 d左右出現第2次躍變；采收期Ⅲ果實僅于24 d左右出現第2次躍變，3 個采收期的第2次高峰值間無顯著差異。說明核桃青皮果實無論是在樹上還是在采后，成熟期的呼吸趨勢完全一致，對‘西扶2號’而言，均于8月底（盛花后145 d左右）出現1 次高峰，采后衰老期（第1個高峰后約30 d）又出現1 次高峰。第2個高峰隨采收期的延遲而提前，峰值不變。采收期Ⅰ果實的第1個峰持續期延長，并出現強烈起伏，是采后果實成熟期呼吸較樹上果實更旺盛的表現。

2.2 不同采收期對青皮核桃貯藏期乙烯釋放速率的影響

圖2 不同采收期青皮核桃的乙烯釋放速率Fig.2 Changes in ethylene production rate of green walnut fruits during storage

3 個采收期青皮核桃果實的乙烯釋放率變化趨勢如圖2所示。各采收期果實貯藏期均出現了一個明顯增強的乙烯釋放高峰，高峰出現的時間隨采收期的延遲而提前，說明采收越晚，在樹上的成熟度越高，采后進入乙烯釋放高峰越快，是躍變型果實具有的典型特征。對比圖1還發現，采收期Ⅰ果實的乙烯高峰與其第2個呼吸高峰基本同期，采收期Ⅱ、Ⅲ果實乙烯高峰均晚于其第2個呼吸高峰6 d，而乙烯躍變的起步時間早于第2次呼吸躍變，說明了3 個采收期果實從采收到貯藏期出現的第2個呼吸高峰與乙烯生成增強幾乎同步，是果實走向衰老的標志。采收期Ⅲ果實在貯藏第6天時還出現了1 個弱乙烯釋放峰，意味著在樹上通過了第1呼吸高峰的果實在乙烯代謝方面與未通過的有所差異，這是否有利于增強果實抗性，尚有待進一步證實。

2.3 不同采收期對青皮核桃貯藏期腐爛指數的影響

圖3 不同采收期青皮核桃的腐爛指數Fig.3 Changes in decay index of green walnut fruits during storage

由圖3可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3 個采收期的青皮核桃依次于15、21、18 d開始腐爛。在33 d后腐爛指數開始急劇上升，其中采收期Ⅰ上升最快，其次是采收期Ⅱ，最慢的是采收期Ⅲ。3 個采收期的腐爛指數在前期差異不明顯，而在33 d后差距增大，其中采收期Ⅲ的果實腐爛指數顯著低于采收期Ⅰ和Ⅱ；在45 d貯藏結束時，腐爛指數最高的是采收期Ⅰ，為31.47%，收期Ⅱ和Ⅲ果實則降為17.8 %，12.7 %，Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ的腐爛指數間差異顯著（P＜0.05）（圖3）；這說明適宜晚采有助于延長青皮核桃的保鮮期。

2.4 不同采收期對貯藏期青皮核桃硬度的影響

圖4 不同采收期青皮核桃的硬度Fig.4 Changes in firmness of green walnut fruits during storage

從圖4可知，采收期Ⅰ果實在貯藏期間硬度未出現明顯變化，采收期Ⅱ和Ⅲ的硬度逐漸下降，27 d后采收期Ⅰ果實的硬度顯著高于采收期Ⅱ和Ⅲ（P＜0.05），看來貯藏期核桃青皮硬度的保持能力與其果實耐貯性并無正相關。

2.5 不同采收期對貯藏期青皮核桃出仁率的影響

采收期Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的出仁率分別為（38.42± 2.19）%、（40.41±3.68）%和（41.51±2.49）%，可見果實出仁率隨采收時間推遲而增大。由于其他品種上已確定核仁水分隨采收期延遲而降低[18]，說明成熟期核仁干物質逐漸增多，采收越晚，核仁越飽滿。

2.6 不同采收期對青皮核桃貯藏期其他激素含量的影響

圖5 不同采收期青皮核桃激素含量的變化Fig.5 Changes in hormone content of green walnut fruits during storage

采收期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ果實的脫落酸（abscisic acid，ABA）含量均隨貯藏期的延長先下降，分別于12、18、24 d達到低谷值，復又緩慢上升（圖5a），只是采收期Ⅰ的ABA初始值顯著高于采收期Ⅱ和Ⅲ（P＜0.01）。說明‘西扶2號’核桃果實在樹上發育至成熟期時青皮的ABA含量下降，至衰老期ABA含量上升。張志華等[19]報道的早熟核桃‘元豐’于成熟末期（裂果期）青皮ABA上升，可見，青皮果實采后衰老與在樹上衰老過程中ABA含量變化趨勢相似。

采收期Ⅰ、Ⅱ果實的吲哚乙酸（indole acetic acid，IAA）含量初始值顯著高于采收期Ⅲ（P＜0.01），貯藏期3 個采收期果實的IAA含量均隨貯藏期的延長而起伏變化（圖5b）。說明核桃果實青皮的IAA含量在進入成熟期前較高，隨著果實的成熟逐漸下降，在衰老后期又開始上升，與張志華等[19]測定的樹上成熟核桃果實的變化趨勢一致。

隨著采收的延遲，‘西扶2號’青皮果實的赤霉素（gibberellin，GA）含量無顯著相異，貯藏期3 個采收期果實青皮GA含量一致緩慢上升，24～30 d后升幅加大（圖5c）。說明該品種青皮核桃中GA含量在成熟期變化較小，隨著果實衰老逐漸升高，采后GA的變化與張志華等[19]在‘元豐’核桃樹上成熟衰老未期上升的結果一致，反映出核桃果實衰老期GA含量總體有所上升。

本實驗以玉米素（zeatin，Zr）代表青皮細胞分裂素水平，從圖5d可知，采收期Ⅰ、Ⅱ果實的Zr含量顯著低于采收期Ⅲ（P＜0.05），貯藏期3 個采收期果實Zr含量均較低，貯藏期6 d時出現一個高峰，采收期Ⅰ的高峰持續至18 d，以后趨于下降。到30 d后又開始上升；采收期Ⅱ和Ⅲ的青皮Zr含量均于6 d高峰后迅速下降至初始水平，然后波動。張志華等[19]得出核桃樹上成熟過程中Zr含量低且變化較小，說明Zr含量在采后成熟過程中的變化與在樹上成熟期的不同，采后有高峰出現，且早采果實高峰持續期長。

3 討論與結論

采收期決定著果實的成熟度。采收過早，成熟度不足，達不到應有的品質和風味，并且果實生理代謝旺盛，采后消耗大，不耐貯運；采收過晚，果實進入衰老期，抗病性下降，亦不耐貯運。本實驗選擇3 個采收期的‘西扶2號’青皮核桃果實的耐貯性隨采收期的延遲而增大，說明3 個時期均未達到采收過晚的程度，并且，生產上于采收期Ⅱ采收的做法對于入貯果實來說是不當的。由于采收期繼續延遲將出現裂果（十成熟），因此，可以認定該品種用于鮮貯時應當延遲至采收期Ⅲ（9月4號左右）采收。魯周民等[14]認為隨著板栗的成熟，其體內各種營養物質迅速積累，水分含量逐漸降低，呼吸強度也逐漸降低，果實自身抵抗外界不良環境的能力不斷加強，因此，充分成熟的板栗具有較好的貯藏性能。本研究中核桃果實采收越遲，核仁越飽滿。采后呼吸高峰由2 個減為1 個。因此，與板粟相似，充分成熟的核桃具有較高的品質和抵抗外界不良環境的能力，從而表現較強的耐貯性。

硬度下降是肉質果實細胞壁物質降解的顯著標志。對其他品種的青皮核桃貯藏研究發現青皮的纖維素酶、多聚半乳糖醛酸酶活性上升，并且，越不耐貯的果實上升期出現越早[18]，早采果實的青皮抗氧化活性和防御酶活性低于晚采果實[20]，說明青皮核桃貯藏期存在青皮細胞壁物質降解現象，并與青皮抗病性下降有關，細胞壁降解被延緩則青皮腐爛延遲。可是，本實驗卻得出了耐貯的采收期Ⅱ、Ⅲ果實硬度下降明顯，不耐貯的采收期Ⅰ果實下降不明顯，表面上與前期結果相矛盾。實際上，前期研究還測出，本實驗包裝條件下貯藏過程中，青皮失水率隨著采收期的提前而增大[18]，水分的減少可能增大了青皮的韌性，抵消了或部分抵消了其硬度的下降值，使采收期Ⅰ果實的表觀硬度基本不變。雖然這一推論有待進一步研究證實，但可以確定，果實硬度的保持能力并不能準確反映其耐貯性。

本研究的各組果實腐爛均發生在第2次呼吸高峰和乙烯高峰之后，進一步說明腐爛的發生與果實進入衰老期，抗病性下降有關。另一方面，采收越遲，乙烯高峰越早，果實腐爛率增加越緩，又說明貯藏后期青皮核桃抗腐爛能力與乙烯誘導的果肉組織抗病性相關[21-23]，乙烯高峰越早，啟動抗病機制越強。

ABA在非躍變型果實成熟衰老中發揮重要作用，在躍變型果實衰老中的作用尚有爭議。本研究中核桃青皮的ABA含量在貯前較高，貯藏前期下降，后期復又緩慢上升，與許多果實上測定的結果相似[24]，而且，腐爛率較高的采收期Ⅰ果實ABA含量水平持續維持較高水平，說明ABA可能與乙烯一同促進了青皮核桃果實的衰老。青皮核桃IAA的含量在采收時較低，貯藏中期和后期又有升高現象，與桃果實后熟軟化進程中IAA的變化有相同趨勢[25]；GA和Zr含量在采收期較低，貯藏后期（24～30 d后）均上升，這3種促進生長的激素在采收時普遍處于低水平，貯藏中又在ABA之前或與ABA同步增長的現象，一方面表明青皮核桃果實成熟的啟動可能與ABA有關；另一方面說明成熟衰老啟動后，促進生長類激素復又上升以拮抗乙烯、ABA的作用，體現了青皮核桃具有采后抗衰老性和耐貯性，更反映出內激素在調節果實成熟衰老方面相互協調、相互拮抗的復雜性。

‘西扶2號’核桃于采收期Ⅲ（花后151 d）的青皮果實耐貯性較強，其果實特征為青皮與內果皮部分分離，但無青皮開裂，是中晚熟核桃品種用于鮮貯時可參考的形態指標；核桃青皮果實采收時期不同，其采后呼吸峰數量不同；乙烯高峰隨采收期延遲而提前；核桃青皮果實的成熟伴隨著ABA水平較高、IAA、GA、Zr水平較低的現象；采后衰老伴隨著乙烯、ABA、IAA、GA、Zr均升高的現象，5 種激素可能與衰老或拮抗衰老有關。

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Effect of Harvest Date on Cold Storage and Postharvest Physiology of Green Walnut Fruits

GONG Bi1, JIANG Liu-qing2, MA Hui-ling2,*, WANG Jin2
(1. College of Landscape Architechture and Arts, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2. College of Life Sciences, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

To investigate the harvest date as well as its biological basis for the preservation of green walnut (Juglans regia L.) fruits, walnut fruits cv. Xifu 2 were picked on three time points Ⅰ (August 23), Ⅱ (August 29) and Ⅲ (September 4) and stored at -1–1 ℃ and a relative humidity (RH) of 70%–80%. Fruit decay and postharvest biological indices of the green husk were measured at 6-day or 9-day intervals. The first respiration peaks of fresh fruits from harvest date Ⅰ, Ⅱ andⅢ occurred after,during and before the harvest point and correspondingly,begin,proceeded and fi nished in the fi rst 6 d of storage. The second respiration peak and ethylene release peak appeared earlier for stored fruits from later harvest date. After 45-day storage, decay index (DI, 31.47%) of fruits from date Ⅰ was signifi cant higher than that from date Ⅱ (17.8%), which was signifi cant higher than that observed for date Ⅲ (12.7%) (P < 0.05). On the harvest dates, abscisic acid (ABA) content of the green husk was higher and indole acetic acid (IAA), gibberellin (GA) and zeatin (Zr) contents were lower in comparison with that throughout the postharvest period. The contents of all 4 hormones tested rose in the fi nal stage in response to ethylene peak. In conclusion, harvest date Ⅲ is suitable for the preservation of Xifu 2 walnut with green husk and maturation on the tree and senescence during storage of the fruits are possibly related to increased levels of ABA content and ethylene release, respectively.

green walnut fruit; harvest date; cold storage; postharvest physiology; hormone

S609.3

A

1002-6630（2014）24-0343-05

10.7506/spkx1002-6630-201424066

2014-03-06

陜西省農業攻關項目（2012K01-29）；陜西省自然科學基金項目（2011JQ3002）

弓弼（1963—），男，副教授，學士，研究方向為植物產品保鮮與應用。E-mail：gongbi@sina.com

*通信作者：馬惠玲（1965—），女，教授，博士，研究方向為果實采后生理與保鮮技術。E-mail：ma_huiling65@hotmail.com