張洪禮, 馬玉華, 王 宇, 王 壯, 王立娟, 曾 帆, 周俊良
(貴州省農業科學院 果樹科學研究所, 貴州 貴陽, 550006)
錦繡黃桃(PrunuspersicaL.)是由上海市農業科學院以白花和云署1號雜交育成的鮮食和加工兼用的晚熟黃肉桃品種,具有果大豐產、果皮與果肉均為金黃色、含糖量高、風味誘人等特征[1]。據檢測,每100 g黃桃鮮果肉含蛋白質0.80 g(是蘋果、梨和葡萄的4倍),脂肪0.10 g,糖7~14 g,鈣8 mg,磷20 mg,鐵1.20 mg,胡蘿卜素0.06 mg,硫胺素0.01 mg,核黃素0.02 mg,煙酸0.7 mg。此外,還含有多種人體所需必須氨基酸及營養保健成分,具有降低血糖血脂、提高免疫力和延緩衰老等功效,因此食用價值和保健價值都很高,深受國內外消費者喜愛[2-3]。
錦繡黃桃屬于呼吸躍變型果實,采收時正值高溫季節,后熟迅速,耐貯性較差,一般采后5~7 d就開始軟化、褐變和腐爛,品質下降,其保鮮問題是果蔬保鮮上公認的一個國際難題[4]。隨著人民生活水平提高,鮮果的品質與營養價值受到廣大消費者極大重視。影響黃桃鮮果品質的因素多,主要有田間管理、桃自身特性、采收成熟度、采后處理方法及貯藏條件等,這一系列因素影響著錦繡黃桃的品質和貯藏特性。隨著國內外科技人員不斷的深入研究,已取得一定的成果。筆者等對影響錦繡黃桃果實品質降低的因素及采后貯藏保鮮的研究進展進行歸納和總結,以期為改善錦繡黃桃果實的品質及貯藏特性提供參考和借鑒。
大量研究表明,錦繡黃桃在發育、采收及貯運過程中極易受到外在條件和自身條件的影響。在果實發育和成熟階段,極易受到瘡痂病、褐腐病、梨小食心蟲、桃蛀螟、蚜蟲、桃小食心蟲等病蟲害的影響,導致果實產生病斑和蟲蛀[5]。成熟度是決定果實品質的主要原因之一,采收過早,導致產量降低且后熟后果實達不到應有的風味,果實易失水起皺,果肉褐變,采收太晚果實軟化,貨架期短貯運困難[6-8];采收和貯運時的機械損傷,會使果實產生瘀傷和開裂[9-11];貯藏條件影響果實的品質及貯藏期,貯藏不當會引起桃發生冷害、凍害及高溫損傷等,貯藏期縮短[12-13];葡枝根霉(Rhizopusstolonifer)、美澳型核果鏈核盤菌(Moniliniafructicola)、擴展青霉(Penicilliumexpansum)等微生物引發的褐腐病、灰霉病及軟腐病,加快果實的腐爛[14-16];多酚氧化酶(PPO)、1-氨基環丙烷-1-羧酸氧化酶(ACC氧化酶)及Cx酶,使果實發生褐變或軟化[17-20]。
1.1.1 追肥 植物營養狀況是影響果實品質和采后貯藏時間的重要因素。在果實膨大期進行葉面追肥有增強樹勢、促果膨大、提高品質的作用,其中在生產中最常用的有鉀肥、硼肥以及鈣肥等。白紅等[21]的研究表明,在桃果實的膨大期以單株施鉀肥(K2SO4)0.7 kg,可提高桃的產量(平均單株產量增幅達10.58%~23.58%)和果實品質(可溶性固形物等顯著增加),也可促進果實采摘前樹體營養的積累。而THOMIDIS等[22]研究發現,硼的有機化學結構對褐腐病菌絲生長有一定的殺滅作用,在果實萌發階段,每間隔半個月噴施1 000 μL/L硼肥1次,共噴施4次,可顯著降低因褐腐引起的果實腐爛。SHARMA等[23]在預期生理成熟前7 d噴施鈣肥,果實的可溶性固形物、酸度及硬度顯著提升,但對重量、大小和產量的影響較小。
1.1.2 套袋 果實套袋既可以保護水果免受病蟲害和機械損傷,又可以降低農藥殘留,減少果實的顏色和外觀差異,提升商品價值[24-25]。董新甜[26]的研究表明,對黃桃采用遮光性套袋處理后,有色體類胡蘿卜素形成更為穩定的酯化類隱黃質和紫黃質,且酯化胡蘿卜素的積累水平顯著高于未套袋,但果實可滴定酸、淀粉、維生素C的含量降低,對果實可溶性固形物(TSS)、果糖和蔗糖沒有顯著影響。胡留申等[27]研究表明,錦繡黃桃采用黃色套袋處理后其果實的外觀品質、商品果明顯優于未套袋果實,而TSS無顯著性差異。LI B等[28]用單層、雙層、三層橙色紙袋包裝桃幼果發現,單層和三層套袋果實的乙烯釋放速率高于雙層套袋和未套袋果實,且單層套袋果實的γ-癸內酯最高,使桃具有較高品質和風味。
1.2.3 避雨栽培 避雨栽培是設施栽培的一種,可有效抑制果實裂果和降低病害的發生,減少發病率和對化學農藥的依賴的栽培方法[29-30]。羅桂杰等[31]研究表明,對桃進行避雨栽培處理后,在氣調貯藏期間,果實TSS、總酸、Vc含量顯著高于露地栽培,可顯著降低呼吸釋放量,推遲呼吸高峰,能較好地保持果實品質。而黃增敏等[32]研究發現,黃桃經避雨栽培處理后,果實的落果率降低,采摘數相對提高52.95%。但吳大軍等[33]對桃經避雨栽培后,在0℃下,桃果實更容易發生冷害,在貨架期間果肉組織不能正常軟化,蔗糖含量降低,果香型的內酯類和酯類物質含量下降。
1.2.1 鈣制劑類 鈣是植物重要營養物質,與細胞壁中的果膠酸相互作用形成果膠鈣,在維持果實和其他貯藏器官的細胞壁結構方面起著特殊作用[34]。嚴震晶等[35]研究發現,在果實采摘前1個月左右對錦繡黃桃噴施360 mg/L的CaCl2,黃桃成熟時的硬度、TSS和可用性酸含量顯著增加。SHASHI等[36]研究結果表明,在生理成熟前1周各噴施1%和2%的CaCl2和Ca(NO3)2,以噴施1% Ca(NO3)2的效果最佳,果實的失重率顯著降低,便于貯藏和運輸。
1.2.2 生長調節劑類 生長調節劑是一類植物中提取或人工合成的具有調節植物和果實等器官發育和后熟等作用的試劑,主要有赤霉酸(Gibberellic acid,GA3 )、氨氧乙基乙烯基甘氨酸(aminoethoxyvinylglycine,AVG)及水楊酸(Salicylic acid,SA)。PEGORARO等[37]研究表明,在桃核硬化開始時噴施GA3,通過調節參與細胞周期和細胞壁代謝的基因的表達,以誘導果實生長,但在桃核硬化期后噴施GA3對桃品質影響較低。MINAS等[38]研究發現,在果實采摘前10 d噴施62.5~250 mg/L氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG),可降低落果率,增加TSS、減少對乙烯生物合成途徑中的關鍵酶1-氨基環丙烷羧酸酯(1-amino-cyclopropane-carboxylate,ACC),從而延緩果實內源乙烯的排放。RAZAVI等[39]研究發現,在果實采摘前15 d用1.5 mMol的SA噴施處理,果實冷藏后總酚、黃酮和抗壞血酸含量顯著升高。
1.2.3 其他類 硝普鈉作為一氧化氮(NO)供體,具有抑制乙烯的產生和影響果實品質的功能[40]。SABA等[41]研究發現,在果實采摘前14 d分別噴施25 μmol/L或50 μmol/L的硝普酸鈉(sodium nitroprusside,SNP),可以顯著抑制桃果實乙烯的產生,保持果實的硬度、抗氧化活力和維生素C,以及增強抗氧化酶的活性,提高桃果實的耐冷性。
2.1.1 低溫貯藏 溫度是影響果實采后代謝、果實品質和貯藏壽命的主要因素,不同溫度貯藏下果實的生理特性有很大差異。GARCIA-BENITEZC等[16]的研究表明,在7℃下可有效地延遲呼吸高峰的出現,可防止錦繡黃桃果實軟化,延長貯藏期,但成熟度越高在貯藏到完熟時腐爛指數越大。ZHOU等[42]研究發現,在(25±2)℃下貯藏6 d,錦繡黃桃果實含水量、硬度和乙烯產量保持較好。
2.1.2 熱處理 熱處理(如熱空氣和熱水)已被證實是一種有效的采后保鮮技術,可以刺激熱休克蛋白(heat shock proteins,HSPs),半胱氨酸蛋白酶、脫水素等相關應激蛋白的表達,減少冷害,降低病原水平,保持感官品質,延緩成熟衰老的過程[43-44]。吳劍等[45]研究發現,對錦繡黃桃采用55℃熱風處理10 min后,置于2℃下貯藏3周,桃果實未發生冷害,且腐爛率、硬度及感官品質等指標均在可接受范圍內,還具有較高的商品價值。
2.1.3 間歇性升溫 間歇性升溫(Intermittent warming,IW)是指在低溫貯藏期間將水果置于一個或多個溫暖期的保鮮方法,是一種綠色有效且環保的保藏方法,對番茄、柑桔、橙子、石榴和桃等的冷害都具有推遲和延緩作用[46]。XI等[47]研究發現,錦繡黃桃在5℃貯藏21 d和20℃貯藏第3天時,其果肉出現褐變,而經過IW處理的果實在28 d內沒有發現褐變,果肉褐變顯著降低。且IW處理能有效地減輕果肉褐變引起的香氣相關酯的丟失, IW處理的桃果實中乙醇酰基轉移酶活性(Alcohol acyltransferase,AAT)和PpAAT1的高表達有助于酯的形成。
2.1.4 氣調貯藏 氣調貯藏(Controlled atmosphere,CA)是通過控制貯藏環境中CO2和O2濃度,抑制果蔬呼吸作用,達到延長果蔬保鮮期提升產品品質的目的。劉穎等[48]研究發現,在O2濃度2%~3%、CO2濃度2.5%~5%的條件下,能有效抑制貯藏期間總酸含量的減小,推遲和減小乙烯釋放高峰和呼吸高峰等的出現,達到保持錦繡黃桃采后品質,延長保鮮期的目的。
2.2.1 鈣制劑 鈣對桃果實品質和耐貯性有重要影響,具有保持果實采后質量、減少腐爛和延長保質期等作用[49]。鈣處理錦繡黃桃的研究較早,陳留勇等[50]用2%氯化鈣對錦繡黃桃浸果10 min,具有延緩果實后熟,防止軟化,保持硬度的作用,在低溫(0±1)℃下, 3周內可以明顯保持黃桃的品質。現階段對黃桃鈣處理保鮮的報道相對較少,對于鈣制劑處理后黃桃品質的變化機理還有待研究。
2.2.2 生長調節劑類 目前,對錦繡黃桃使用生長調節劑進行保鮮的研究較多的是水楊酸,水楊酸(Salicylic acid,SA)處理,可通過降低氧化酶活性并提高相應防御酶活性來增強果實抗病性、延緩果實褐變、延長貯藏期[51]。魏寶東等[52]研究發現, 0.3 g/L的SA浸泡錦繡黃桃20 min,在室溫(25±3)℃和低溫(0±1)℃下,都可有效提高桃果實的抗病率,保持錦繡黃桃的新鮮度,降低腐爛率等。現階段具有生長調節功能的茉莉酸甲酯、赤霉素、褪黑素等都對桃具有較好的功效,但在錦繡黃桃中利用較少,將是未來研究的熱點[53]。
2.2.3 1-甲基環丙烯(1-MCP) 桃經1-MCP處理后,抑制了乙烯和CO2的產生,使DPPH、HO-·和O2-·的清除能力顯著增強,刺激PpaPAL,PpaCHS,PpaF3H和PpaUFGT等基因的表達,促進黃酮類化合物的生物合成,減少果實營養成分的變化[54]。1-MCP具有無毒、高效及使用方便等優點,是未來錦繡黃桃保鮮研究的熱點[55]。
2.2.4 一氧化氮 一氧化氮(Nitric oxide,NO)是植物多種生物和非生物反應的重要信號分子,具有促進植物抗寒、耐鹽、創傷愈合和抗病等作用[56]。HAN等[57]研究發現,用10 μL/L NO處理桃果實后,可抑制乙烯的產生,延緩果實衰老。同時,通過增加蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,降低蔗糖裂解酶的活性,使蔗糖含量保持較高的水平。GU等[58]研究發現,采用100 μmol/L NO溶液處理,可以誘導桃果實防御酶活性和PR基因的表達,保護桃果實免受病原菌等危害,但高濃度NO對桃果實有一定的傷害。
2.2.5 殺菌劑類 桃在貯藏期間,除了本身的生理變化造成的腐爛變質外,外源性致病菌的污染也是使果實腐爛變質的重要因素,通過對桃使用具有抗菌及殺菌作用的殺菌劑,可顯著降低果實的腐爛程度,殺菌劑在錦繡黃桃上的相關報道相對較少,但對其他桃品種的研究相對豐富[59]。
生物技術是一類從動物、植物及微生物中提取或利用生物工程技術獲得的對人體安全的保鮮劑處理的一種方法,具有抑制或殺死食品中的腐敗菌、抗氧化及抑制酶活等作用,可以分為植物源中草藥保鮮劑、微生物拮抗菌保鮮劑、生物酶制劑等3大類[60]。朱江等[61]研究表明,利用黃連和丁香的提取物對黃桃進行處理,可顯著抑制黃桃的呼吸作用,推遲呼吸高峰,降低腐爛率提升桃果實的貯藏期。此外,WANG等[62]研究發現,對桃采用10 mmol/L甘氨酸甜菜堿(Glycine betaine,GB)處理,可通過調節桃果實中酚類、糖代謝,增強桃耐冷,并保持高水平的酚類和蔗糖含量,增強桃果實的貯藏性。
錦繡黃桃導入適宜的田間管理和貯藏保鮮技術處理,可提升其果實的品質和貯藏特性,且每種方法對果實影響的機理有所不同,不同方法都有自己的優缺點,但通過兩種或兩種以上的技術相互組合,發揮各技術的優點,可極大地提升錦繡黃桃果實的品質及耐貯藏性。此外,結合“內治外防,綜合互補”的原則,在錦繡黃桃開花、結果、成熟和采收等不同階段,對錦繡黃桃的種植栽培、病蟲害防治以及適時采收等環節采用系統標準化管理,有助于提升果實的品質,減少不必要流通環節,形成果農、經銷商與消費者間“短鏈對接,互利共贏”的格局,促進錦繡黃桃產業的發展。