郭丹,郝義,韓英群
(遼寧省果樹科學研究所,遼寧營口115009)
箱式氣調貯藏對南果梨生理品質變化的影響
郭丹,郝義*,韓英群
(遼寧省果樹科學研究所,遼寧營口115009)
為研究箱式氣調對南果梨貯藏期的影響,采用兩種氣調箱處理南果梨果實,定期測定果實貯藏期間品質生理指標變化。結果表明:箱式氣調能調節貯藏期間南果梨果實氣體成分,降低貯藏過程中果實多酚氧化酶和過氧化物酶活性并推遲活性高峰,減少果實硬度、可溶性固形物、可滴定酸的下降,降低果實固酸比,延緩果實失重、腐爛和果皮褐變現象的出現,顯著降低果實失重率、腐爛率、果皮褐變指數和果柄干枯指數,氣調箱透氣孔數目2個貯藏效果好于3個。
南果梨;箱式氣調;保鮮;生理品質
南果梨是我國秋子梨系統中的優良品種,充分成熟時果實色澤鮮艷、香氣濃郁、肉質細膩、甜酸多汁、風味極佳,是遼寧鞍山、海城、遼陽東部低山丘陵區的特產水果,已有一百多年栽培歷史。南果梨在常溫下易后熟衰老,貯藏期短,低溫、高濕以及適宜的氣體組成能夠降低其呼吸強度和后熟衰老過程,提高果實貯藏品質,延長南果梨的貯藏期。目前對南果梨貯藏保鮮的研究大多為保鮮劑處理,如1-MCP熏蒸保鮮、涂膜保鮮、鈣處理等,對南果梨氣調貯藏的研究則鮮見報道。
箱式氣調保鮮技術是繼氣調庫和塑料薄膜自發氣調方式后開發出的第三種氣調方式,采用箱式氣調保鮮箱貯藏果實,改變果實貯藏氣體條件的同時,靈活方便、造價低廉,適合果實整個貯運、銷售過程[1]。該技術可改善藍莓、楊梅、櫻桃等易腐難貯水果貯藏期間果實品質,延緩果實衰老進程,延長果實貯藏期[2-4],但尚未見在南果梨上的應用報道。本試驗研究氣調保鮮箱結合低溫貯藏對南果梨生理及品質變化影響,為南果梨的箱式氣調保鮮技術提供研究基礎。
1.1材料與處理
塑料氣調保鮮箱(規格為50.5 cm×32.5 cm×30 cm)由國家農產品保鮮工程技術研究中心提供,可通過調節箱體上氣孔的透氣性及數目實現改變保鮮箱內氣體組分的目的。供試的南果梨于2012年9月29日采自海城市馬風鎮,選擇成熟度及大小一致、無病蟲害及機械損傷的果實,采收當天運回遼寧省果樹科學研究所貯藏冷庫,室溫下預熟7 d后再次挑選裝入氣調保鮮箱內,(0±0.5)℃下敞口預冷24 h后密封,于(0±0.5)℃、相對濕度90%~95%的冷庫內貯藏。設定氣調保鮮箱箱體上透氣氣孔為2個、3個2個處理,以內襯0.04 mm厚PE保鮮膜的塑料箱貯藏為對照,依次記為處理Ⅰ、處理Ⅱ、CK。貯藏期間每14 d隨機取果一次進行分析測定,每個處理重復測定3次。
1.2測定內容及方法
箱內氣體成分(采用G100二氧化碳分析儀);多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)活性分別采用鄰苯二酚比色法和用愈創木酚比色法測定,以每分鐘反應體系吸光度值讀數變化增加0.01所需的酶量為1個活性單位,單位為U/(min·mg);果實硬度采用GY-1型手持硬度計測定;可溶性固形物含量(TSS)用PAL-1型數顯測糖儀測定;可滴定酸含量用NaOH滴定法測定(以蘋果酸計)[5-6];固酸比=(可溶性固形物含量/可滴定酸含量)×100%;測定果實初始重量和每次測定時果實重量,計算果實失重率;調查果實腐爛情況,計算果實腐爛率;果皮褐變指數、果柄干枯指數:參考紀淑娟[7]的方法。
所有數據均采用Excel 2003處理,采用DPS軟件進行差異顯著性分析。
2.1箱式氣調對南果梨貯藏期間氣體成分的影響
處理Ⅰ(上)、處理Ⅱ(下)果實貯藏期間氣調箱內氣體濃度變化見圖1。

圖1 處理Ⅰ(上)、處理Ⅱ(下)貯藏期間氣調箱內氣體濃度變化Fig.1Gas concentration changes in modified atmosphere storage for treatmentⅠand treatmentⅡ
由圖1可知,南果梨果實貯藏初期(14 d內)氣調箱內O2濃度迅速下降,CO2濃度迅速上升,之后保持相對穩定,貯藏后期O2濃度略有上升,CO2濃度稍有下降。貯藏14 d時,處理Ⅰ氣調箱O2濃度降為12.0%,CO2濃度升至5.9%,貯藏98 d時,O2濃度降至最低,為9.6%,CO2濃度達到最高,為7.8%,貯藏期間O2濃度維持在9.6%~13.9%,CO2濃度維持在5.2%~7.8%。處理Ⅱ氣調箱內氣體濃度變化較處理Ⅰ小,貯藏14 d時,O2濃度降為14.6%,CO2濃度升至4.7%,貯藏70 d時,O2濃度降至最低,為12.9%,CO2濃度達到最高,為6.3%,貯藏期間O2濃度維持在12.9%~15.2%,CO2濃度維持在4.4%~6.3%。
2.2箱式氣調對南果梨貯藏期間生理變化的影響
南果梨貯藏期間果實PPO和POD活性變化見圖2和圖3。

圖2 氣調貯藏期間南果梨果實PPO活性變化Fig.2Changes in PPO activity of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

圖3 氣調貯藏期間南果梨果實POD活性變化Fig.3Changes in POD activity of Nanguo Pear in modified atmosphere storage
由圖可知,南果梨果實貯藏期間PPO和POD活性均出現兩次活性高峰,處理Ⅰ、處理Ⅱ和CK果實P PO活性第一次高峰分別出現于貯藏98、84、56 d,活性分別為13.0、14.0、20.2 U/(min·mg),處理Ⅰ、處理Ⅱ果實第二次PPO活性高峰出現于貯藏168 d,PPO活性分別為15.5 U/(min·mg)和16.9 U/(min·mg),對照果實PPO活性于貯藏140 d達到最大,為31.1 U/(min·mg)。
處理Ⅰ、處理Ⅱ和CK果實第一次POD活性高峰分別出現于貯藏70、56 d和42 d,活性分別為6.3、7.2、8.9U/(min·mg),經小幅度下降后出現第二次活性高峰,處理Ⅰ、處理Ⅱ果實第二次POD活性高峰出現于貯藏168d,活性分別為7.9U/(min·mg)和11.7U/(min·mg),對照果實則出現于貯藏154d,活性為21.8U/(min·mg)。
由試驗結果可知,箱式氣調保鮮能推遲PPO和POD活性高峰的出現,降低PPO和POD活性峰值,顯著抑制貯藏后期果實PPO和POD活性,處理間差異不顯著。
2.3箱式氣調對南果梨貯藏期間果實品質變化的影響
南果梨貯藏期間果實硬度和可溶性固形物含量變化見圖4和圖5。

圖4 氣調貯藏期間南果梨果實硬度變化Fig.4Changes in firmness of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

圖5 氣調貯藏期間南果梨果實可溶性固形物含量變化Fig.5Changes in soluble solid content of Nanguo Pear in modified atmosphere storage
由圖4可知,南果梨果實貯藏期間果實硬度不斷降低,貯藏結束時,對照果實硬度由入貯時的9.99 kg/cm2降至7.74 kg/cm2,下降22.5%,處理Ⅰ果實硬度下降至9.04 kg/cm2,下降9.5%,處理Ⅱ果實硬度降為8.56 kg/cm2,下降14.3%,三者達顯著性差異。由試驗結果可知,氣調貯藏能延緩貯藏期間南果梨果實硬度下降,處理Ⅰ效果好于處理Ⅱ。
由圖5可知,南果梨果實可溶性固形物含量貯藏期間呈現先升高后下降的變化趨勢。入貯時南果梨果實可溶性固形物含量為14.25%,處理Ⅰ、處理Ⅱ、CK果實可溶性固形物含量分別于貯藏70、56、42 d時達到最高,含量分別為14.78%、14.72%、14.89%;貯藏結束時,各處理果實可溶性固形物含量分別降為13.89%、13.77%、13.52%,對照果實可溶性固形物顯著低于處理果實,處理Ⅰ果實可溶性固形物含量高于處理Ⅱ,無顯著差異。箱式氣調貯藏減緩了南果梨果實貯藏期間可溶性固形物的合成與分解,推遲了果實可溶性固形物高峰的到來,減少貯藏后期果實可溶性固形物的降低。
南果梨貯藏期間果實可滴定酸含量和固酸比變化見圖6和圖7。

圖6 氣調貯藏期間南果梨果實可滴定酸含量變化Fig.6Changes in titratable acid content of Nanguo Pear in modified atmosphere storage

圖7 氣調貯藏期間南果梨果實固酸比變化Fig.7Changes in solid acid ratio of Nanguo Pear in modified atmosphere storage
由圖6可知,各處理果實貯藏期間可滴定酸含量不斷降低,貯藏結束時,處理Ⅰ、處理Ⅱ、CK果實可滴定酸含量分別由入貯時的0.66%降低為0.51%、0.49%、0.45%,分別降低了22.1%、25.6%、32.0%。氣調貯藏能延緩果實可滴定酸含量的降低,處理Ⅰ效果好于處理Ⅱ。
由圖7可知,南果梨果實貯藏期間固酸比呈不斷升高的變化趨勢。貯藏結束時各處理果實固酸比由21.6%升至27.0%~30.1%,對照果實固酸比顯著高于處理果實,處理間果實固酸比差異不顯著,處理Ⅱ固酸比高于處理Ⅰ。
2.4箱式氣調對南果梨貯藏期間果皮褐變指數、果柄干枯指數、腐爛率和失重率的影響
南果梨箱式氣調貯藏期間果皮褐變指數、果柄保鮮指數、腐爛率和失重率的變化見表1。
由表1可知,處理和對照果實貯藏期間均出現失重、腐爛、果皮褐變、果柄干枯等品質劣變現象。對照的南果梨果實貯藏14 d果實開始失重,處理Ⅰ、處理Ⅱ果實分別于貯藏70 d和56 d時出現失重,貯藏結束時處理Ⅰ、處理Ⅱ和對照果實失重率分別為0.25%、0.34%和1.1%;南果梨果實貯藏期間腐爛現象不嚴重,處理Ⅰ、處理Ⅱ和CK果實分別于貯藏140、112 d和70 d時出現果實腐爛現象,貯藏結束時腐爛率分別1.8%、3.3%和8.5%;對照果實貯藏42 d時果皮開始褐變,褐變指數為3.3%,貯藏結束時褐變指數為24.0%,處理Ⅰ果實果皮褐變指數由貯藏98 d時的2.8%貯藏結束時上升至6.7%,處理Ⅱ果實果皮褐變指數貯藏70 d開始出現,為3.3%,貯藏結束時上升至13.0%;因采摘后的南果梨在室溫下經過7 d預熟,入貯時果柄即出現輕微干枯現象,貯藏結束時處理Ⅰ、處理Ⅱ和CK果實的果柄干枯指數分別由12.5%上升至58.3%、68.0%和82.2%;由試驗結果可知,氣調保鮮能延緩南果梨果實失重、腐爛和果皮褐變現象的出現,顯著降低南果梨果實貯藏期間果實失重率、腐爛率、果皮褐變指數和果柄干枯指數,處理Ⅰ效果好于處理Ⅱ。

表1 氣調貯藏期間南果梨失重率、腐爛率、果皮褐變指數和果柄干枯指數變化Table 1Changes in rot rate,weight loss rate,index of per carp color and carp podium stalk of Nanguo Pear in modified atmosphere storage
梨是典型的呼吸躍變型果實,不耐貯藏,氣調貯藏能通過降低環境O2濃度或升高CO2濃度達到延長貯藏期、提高貯藏品質的目的,馮曉元等[8]對南果梨在不同濃度O2(2%~10%)與CO2(2%~15%)的氣體條件下的生理生化反應進行了研究,結果表明,O2濃度越低或CO2濃度越高果實綠色指數越大,在貨架期內果實進入呼吸高峰時間越晚,果實硬度越高,貨架期越長;于天穎等[9]研究指出,MA包裝貯藏能加重南果梨果實褐變度,但能顯著提高南果梨果實貨架期間果實硬度。本試驗采用的塑料氣調箱在貯藏14 d內使南果梨貯藏環境中的O2濃度下降,CO2濃度上升并保持相對穩定,形成了有利于南果梨貯藏的氣體環境,對提高果實品質至關重要。
果品組織褐變是南果梨貯藏后期最易發生的生理病害之一,PPO和POD活性直接影響著果實的褐變及其程度,本試驗中,氣調箱抑制南果梨果實PPO和POD活性,推遲活性高峰,延緩果實褐變發生,這與楊衛東等[10]、師曉娜等[11]對南果梨不同處理后PPO和POD活性變化的研究結果一致。水分和營養流失,風味劣變、感官質量下降是果實貯藏期間果實衰老的必然結果,采用塑料氣調箱貯藏的南果梨果實,果實硬度、固形物、可滴定酸等營養成分降低緩慢,果實失重、腐爛和果皮褐變現象較輕且出現較晚,提高了南果梨的果實品質和感官質量。本試驗證明了箱式氣調貯藏可提高南果梨生理品質,但本試驗只測定了氣調箱內O2和CO2濃度,氣調箱對南果梨貯藏期間呼吸強度、乙烯釋放量及相關酶活性的變化是今后需要研究分析的內容,與保鮮劑結合處理,篩選出提高南果梨貯藏品質的綜合保鮮技術也是今后研究的方向。
[1]李春媛,李志文,朱志強,等.箱式氣調保鮮技術在果蔬貯藏中的應用研究進展[J].天津農業科學,2013,19(9):48-52
[2]孟憲軍,姜愛麗,胡文忠,等.箱式氣調貯藏對采后藍莓生理生化變化的影響[J].食品工業科技,2011,32(9):379-383
[3]朱麟,張平,凌建剛,等.箱式氣調對楊梅保鮮效果影響[J].北方園藝,2010(4):186-187
[4]王珊珊,朱志強,農紹莊,等.櫻桃冰溫塑料箱式氣調保鮮的效果[J].果樹學報,2010,27(5):843-847
[5]曹建康,姜微波,趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導[M].北京:中國輕工業出版社,2007:46-49,101-105
[6]郝建軍,劉延吉.植物生理學實驗技術[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,2001:101-103
[7]紀淑娟,曲一彬,李江闊,等.殼聚糖復合涂膜保鮮劑對南果梨的保鮮作用[J].沈陽農業大學學報,2007,38(2):153-156
[8]馮曉元,田勇,王和福,等.不同濃度O2與CO2對南果梨采后生理的影響[J].中國果品研究,1996(3):6-8
[9]于天穎,蔡忠杰,郭升民,等.‘南果梨’采后衰老機理與保鮮技術研究進展[J].北方果樹,2010(5):1-3
[10]楊衛東,李江闊,張平,等.1-MCP處理對貯前預熟南果梨貨架期間果實衰老的影響[J].華北農學報,2010,25(2):164-167
[11]師曉娜,李江闊,趙麗芹,等.不同膜包裝中CO2因素對南果梨保鮮效果的影響[J].北方園藝,2009(4):223-225
Effects of Placstic Box Modified Atmosphere Storage on Physiology and Quality of the Nanguo Pear
GUO Dan,HAO Yi*,HAN Ying-qun
(Liaoning Institute of Pomology,Yingkou 115009,Liaoning,China)
In order to study the effect of modified atmosphere storage to Nanguo pear,two kinds of modified atmosphere placstic box were used and the changes about physiology and quality were measured regularly.The results showed that:the gas content can be changed,the PPO and POD activity can be declined and delayed,the firmness,the soluble solid,the total acid content and the solid acid ratio can be declined,the phenomenon of weight loss,rot and browning were delayed,the weight loss rate,the rot rate and the index of pericarp color and carpopodium stalk were declined evidently during storage.The atmosphere controlled case with 2 holes open was better than with 3 holes open.
Nanguo pear;placstic box modified atmosphere;preservation;physiology and quality
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.16.038
2014-06-10
遼寧省果樹產業技術體系“采后無害化貯藏及商品化處理技術”崗位(LNGSCYTX-13/14-9)
郭丹(1984—),女(漢),助理研究員,碩士,從事果品貯藏保鮮研究工作。
郝義(1969—),男(漢),研究員,碩士。