設施栽培對枇杷果實采后品質和生理的影響

馬佳佳 隋思瑤 王毓寧 陸皓茜 李志強

摘要：以蘇州“白玉”枇杷為試驗材料，在常溫（22±1） ℃和低溫（6±1） ℃貯藏條件下，分析設施和露地2種栽培條件對果實采后品質和生理的影響。結果表明，采后常溫貯藏過程中，設施栽培的果實外觀色澤和硬度變化明顯（P<0.05）滯后于露地栽培，呼吸速率和可滴定酸的損失率高于露地栽培，設施栽培的果實脂氧合酶（LOX）活性和丙二醛（MDA）含量增加明顯，膜脂過氧化程度高于露地栽培。低溫貯藏過程中2種栽培模式的枇杷品質和生理特性的差異明顯縮小。以上結果說明貯藏溫度對2種栽培模式的枇杷表現影響不同，常溫貯藏設施栽培的枇杷果實外觀和質地特性優于露地栽培，風味品質和耐貯性差于露地栽培，低溫貯藏對栽培模式的枇杷果實之間的差異影響較小。

關鍵詞：白玉枇杷;設施栽培;露地栽培，采后生理;耐貯性

中圖分類號： TS255.3 ?文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）16-0203-05

收稿日期：2018-05-07

基金項目：江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（16）1014];蘇州市科技計劃（編號：SNG2017081）;蘇州市農業科學院資助項目（編號：8111708）。

作者簡介：馬佳佳（1989—），女，江蘇啟東人，碩士，助理研究員，主要從事農產品保鮮加工研究。Tel：（0512）65383749;

通信作者：李志強，男，副研究員，主要從事果蔬保鮮研究。Tel：（025）84392409;

枇杷[Eriobotrya japonica （Thunb.） Lindl.]果實風味優良，營養豐富，味道鮮美，被譽為“果中之皇”。白玉枇杷是江蘇省蘇州市重要的特色水果，近年種植增長較快，成為當地農業增效、農民致富的重要途徑[1]。因為枇杷采摘期短（20 d左右），采后皮薄質軟、易傷易爛，使得露地栽培模式滿足不了市場和消費者對枇杷量和質的需求。而且枇杷生長要經歷冬季和早春的低溫霜凍，為避免這種極端氣候的影響，設施栽培正被廣泛應用于枇杷的生產管理。通過設施栽培，發揮設施的保溫效能，避免冬季和早春的低溫霜凍危害，減少受凍果、裂果和日灼現象，促使果實加速發育，提早成熟[2]，在保證品質的同時，也延長了枇杷的供應期。設施栽培模式目前在太湖莼菜、金針菜、葡萄、楊梅、西瓜等果蔬進行應用[3-6]。施春暉等研究表明設施栽培提高了獼猴桃的適應性與抗病性[7]，姜若勇等提出設施栽培有利于金針菜花蕾可溶性糖含量的積累[4]，楊再強等提出設施栽培改善了楊梅品質，使楊梅可溶性固形物含量、糖酸比、維生素C含量及果實單果質量顯著增加[8]。

目前國內外對枇杷設施栽培果實品質變化的研究集中在果實生長發育、成熟階段，主要針對枇杷果實生長發育過程中的品質特性[9]、糖酸積累特性[10]、產量、好果率[2]以及果實生長規律及其與環境條件的關系[11]等。未見有研究報道設施栽培對枇杷采后生理和貯藏品質的影響。本研究分別以設施與露地栽培的白玉枇杷為試材，在常溫與低溫環境下進行貯存，比較2種栽培模式的枇杷采后生理變化以及貯藏環境對果實耐貯性的影響，以期為改善和優化枇杷設施栽培模式提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

設施栽培和露地栽培的枇杷由于生長發育受到溫度、光照和水等多種環境因子影響，所以相同成熟度的枇杷，露地栽培的采收期要比設施栽培的晚10 d左右。試驗枇杷采收于江蘇省蘇州市張家港生產基地，采收后2 h內運抵農產品貯運加工實驗室后，挑選成熟度（8成熟）均一、無機械傷、無病蟲害、大小相對一致的果實開展室溫和低溫貯藏試驗。貯藏溫度分別常溫（22±1） ℃和低溫（6±1） ℃。常溫貯藏7 d，低溫貯藏16 d。果實依據貯藏溫度分為2組，每個時間點取樣的果實數量為60個。常溫組240個，設置3個生物學重復，每2 d取樣。低溫組360個，設置3個生物學重復，每3 d取樣。露地栽培的方法同上。測定基本生理指標后，果肉樣品經液氮冷凍置于-80 ℃保存備用。

1.2 指標測定

1.2.1 枇杷的呼吸速率測定 參照李方等的方法[12]，選擇4.5 L的密封樂扣箱，在它的一側打孔利于Checkmate 3型頂空分析儀抽取氣體。具體步驟：利用排水法確定樂扣箱的實際體積V（mL），稱取一定量m（g）的枇杷在樂扣箱中，立即合上樂扣盒的蓋子，抽取氣體，記錄CO2氣體的讀數V1（%），密閉放置2 h后（環境溫度與貯藏溫度保持一致），再次抽取氣體，記錄CO2氣體的讀數V2（%）。枇杷呼吸代謝速率[mL/（kg·h）]的計算公式為

呼吸代謝速率=（V-m）×（V2-V1）×10-2m×2×10-3

1.2.2 果實色差的測定 參照鄧朝軍等的方法[13]，采用?CR-400色差儀選擇枇杷果實赤道面2個點進行測定，亮度數值L*直接測定，紅綠數值由a*直接測定，黃藍數值由b*直接測定，ΔE可由a*、b*、L*值通過公式計算得到，即ΔE=ΔL*2+Δa*2+Δb*2，其中ΔL*、Δa*、Δb*是貯藏樣與新鮮樣的差值。

1.2.3 果實硬度的測定參照 采用TMS-PRO質構儀測定[14]，測定條件：25 N的感應元，選取水果穿刺模式，選用直徑2 mm的不銹鋼探頭，果實穿刺距離5 mm，檢測速度為 30 mm/s，回程距離40 mm，每個重復測5個果實，每個時間點測15個果實，取平均值，單位為N。

1.2.4 果實可溶性固形物的測定 采用PAL-1數顯糖度計測定[15]，分別將枇杷兩側的果肉切下，擠出汁液，進行讀數，取平均值，單位為%。

1.2.5 果實可滴定酸的測定 采用酸堿滴定法測定[16]，主要酸以蘋果酸（0.067 g/mmol）計。

1.2.6 枇杷果實脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）的測定 參照陳昆松等的方法[17]，作了一定改進，枇杷凍樣經液氮研磨器研磨后，取1 g左右，加入5 mL經4 ℃預冷的50 mmol/L（pH值7.0）的磷酸緩沖液，10 000×g（4 ℃）離心30 min，上清液用于LOX活性的測定。亞油酸溶液的配置：取70 μL亞油酸加入同體積的tween-20，4 mL無氧水，搖勻加入足量的 0.5 mol/L NaOH，得到清亮的溶液，以0.2 mol/L硼酸緩沖液（pH值9.0）定容到25 mL。反應在25 ℃下1.0 cm比色杯中進行，反應液加2.775 mL（pH值5.5）醋酸緩沖液，0.025 mL亞油酸溶液，0.2 mL酶液，搖勻于234 nm測定吸光度D234 nm變化。加酶液15 s開始計時，每15 s讀數1次，記錄1 min內D234 nm值的變化。以不加酶液（用酶提取液代替）作空白對照。酶活性以ΔD234 nm/（min·kg）表示。

1.2.7 丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的測定 參考陳明木的方法[18]。稱取混合均勻磨碎的枇杷樣品1 g左右（m），加8 mL的10% TCA溶液于10 mL離心管中，在4 ℃下離心（10 000 r/min，10 min），記錄上層清液總體積V。取?2 mL 上清液，加2 mL的0.6% TBA溶液，振蕩混勻，沸水浴15 min，冷卻后離心，取上清液后分別測定吸光度D532 nm與D600 nm。MDA含量計算公式：MDA含量=（D532 nm-D600 nm）×V×1 000/（155×d×m），其中d為比色杯光程，155為 1 mmol/L 丙二醛在532 nm處的吸光度。

1.3 數據處理

本試驗中所有數據用Excel軟件整理作圖，每次試驗重復3次，取平均值，數據選用SAS 9.4軟件進行方差分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏呼吸速率的變化

呼吸速率常用來表征果蔬貯藏壽命的重要指標。由圖1所示，不同栽培模式的枇杷果實在常溫和低溫貯藏下呼吸速率在剛采收時均較高，隨著貯藏時間延長呈現下降趨勢，貯藏后期變化平穩，這與枇杷屬于非躍變型呼吸水果的生理特性相關。在常溫貯藏1 d開始，設施栽培的枇杷呼吸速率顯著（P<0.05）高于露地栽培，貯藏結束時兩者呼吸速率接近。在低溫下設施和露地栽培的枇杷呼吸速率均呈現先下降后略上升再下降的趨勢，其中設施栽培的枇杷在貯藏10 d后，露地栽培的枇杷在貯藏7 d后上升，但均沒有出現明顯增加的躍變峰。通過方差分析，貯藏13 d始，設施栽培的枇杷呼吸速率顯著（P<0.05）高于露地栽培。貯藏結束時，設施栽培的枇杷呼吸速率為28.4 mL/（kg·h），露地栽培的枇杷呼吸速率為16.9 mL/（kg·h）。

2.2 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏色差的變化

枇杷采后經歷成熟衰老的過程，其中外觀色澤會發生改變，最直觀的是枇杷表皮由淡黃逐漸變為深黃。貯藏過程中枇杷與新鮮枇杷的色澤區別，即色差（ΔE）。由圖2所示，隨著貯藏時間延長，ΔE值逐漸增加。根據方差分析，在常溫下貯藏5 d開始設施栽培的枇杷色差ΔE顯著（P<0.05）低于露地栽培的，貯藏結束，設施栽培的枇杷ΔE達5.2，露地栽培的枇杷ΔE為6.7。在低溫貯藏前期，露地栽培的枇杷顏色變化大于設施，10 d后設施栽培的枇杷色差增加明顯，貯藏結束，設施栽培的枇杷ΔE達5.4，露地栽培的枇杷ΔE為5.1。

2.3 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏硬度的變化

果實硬度是判斷果肉質地、反映果實耐貯性、衡量貯藏效果的重要指標之一。設施和露地栽培的枇杷硬度變化如圖3所示，在常溫貯藏時，果實硬度整體呈下降趨勢，從貯藏3 d開始，設施栽培的枇杷硬度顯著（P<0.05）高于露地栽培的，貯藏結束時設施與露地枇杷的硬度減少率分別是18.7%和 24.2%。低溫貯藏時，設施栽培的枇杷硬度呈現略上升后下降（10 d后）的趨勢，露地栽培的枇杷果實硬度在4 d內迅速下降后變化平穩，10 d后開始增加，貯藏結束時設施與露地栽培的枇杷果實與剛采收的枇杷硬度相比，變化量均為2%

左右。在整個貯藏過程中設施栽培的枇杷果實硬度值顯著（P<0.05）高于露地栽培，分析原因：一是與剛采收的枇杷硬度高低差異相關，二是與不同栽培模式的枇杷在低溫下的硬度趨勢走向有關。

2.4 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏可溶性固形物含量的變化

由圖4所示，2種栽培模式的枇杷在常溫和低溫貯藏過程中均是剛采收的露地栽培的枇杷可溶性固形物含量要高于設施栽培的，且均是隨著貯藏時間的延長，可溶性固形物含量呈逐漸下降的趨勢。在常溫與低溫貯藏過程中，設施栽培的枇杷可溶性固形物含量均顯著（P<0.05）低于露地栽培。貯藏結束時，設施栽培的枇杷在常溫與低溫貯藏條件下可溶性固形物含量分別下降了22.2%和16.3%;露地栽培的枇杷分別下降了24.5%和11.5%。可以說明低溫貯藏條件能明顯延緩2種栽培模式枇杷可溶性固形物含量的下降，而且對露地栽培的枇杷可溶性固形物下降的抑制效果更好。

2.5 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏可滴定酸含量的變化

隨著貯藏進行，枇杷果實的可滴定酸含量變化動態如圖5所示，貯藏過程中酸含量的下降是由于貯藏初期呼吸強度相對較高，酸作為呼吸底物首先被消耗。常溫貯藏至5 d，設施栽培的枇杷可滴定酸含量顯著（P<0.05）高于露地栽培的。貯藏至7 d，設施栽培的枇杷可滴定酸含量急速下降，且2種栽培模式的枇杷可滴定酸消耗量均超過一半，設施和露地分別下降了63.1%和52.3%。從低溫貯藏4 d開始，設施栽培的枇杷可滴定酸含量顯著高于露地栽培的枇杷（P<005）。貯藏結束時，設施和露地栽培分別下降了 36.0% 和31.9%。由此可知，設施栽培的枇杷在貯藏過程中可滴定酸消耗更快，而且2種栽培模式的枇杷在低溫下貯藏，其可滴定酸的消耗量以及它們之間的差值要小于常溫貯藏，低溫有利于減緩枇杷中可滴定酸含量的下降速度。

2.6 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏固酸比的變化

固酸比可用來評價果實的風味和成熟度。如圖6顯示，在貯藏過程中，枇杷的固酸比總體呈現上升趨勢，主要由于可滴定酸含量下降速度高于可溶性固形物變化。在常溫貯藏下露地栽培的枇杷在貯藏過程中固酸比初期要大于設施栽培，在5～7 d時設施栽培的枇杷固酸比迅速增加，比剛采收的增加2倍之多，貯藏結束，露地栽培的枇杷固酸比增加了 57.8%。在低溫貯藏條件下露地栽培的枇杷固酸比顯著（P<0.05）高于設施栽培，貯藏16 d時，設施栽培的枇杷固酸比增加了31%，露地栽培的增加了30%。對于2種栽培模式的枇杷，常溫下的固酸比均大于低溫下貯藏的枇杷，說明溫度對果實風味變化影響較大，溫度越高，果實的成熟度也相對較高。

2.7 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏LOX活性的變化

植物組織膜脂過氧化作用的啟動需要LOX，催化細胞中的脂類物質與活性氧物質反應生成過氧化產物[19]。如圖7所示，果實常溫貯藏初期LOX活性逐漸上升，貯藏3 d開始，設施栽培的枇杷LOX活性顯著（P<0.05）高于露地栽培，在貯藏5 d出現活性高峰后下降，此時設施與露地栽培的枇杷LOX活性分別是剛采收枇杷的2.04倍、1.11倍。在低溫貯藏初期2種栽培模式的枇杷LOX活性與常溫下變化呈現一致性，都在逐漸上升;到了貯藏中期，露地和設施栽培的枇杷經歷活性高峰到活性下降的過程;低溫貯藏13 d以后，露地栽培的枇杷LOX活性顯著（P<0.05）高于設施栽培。

2.8 設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫下貯藏MDA含量的變化

MDA是膜脂過氧化產物，其含量變化率與膜脂過氧化程度關系密切。設施與露地栽培的枇杷在常溫與低溫貯藏過程中MDA含量變化如圖8所示。隨著貯藏時間延長，MDA含量逐漸增加。常溫與低溫貯藏1 d開始，設施栽培的枇杷MDA含量顯著（P<0.05）低于露地栽培，這是由采前決定的。但設施與露地栽培的枇杷貯藏結束時與剛采收的枇杷相比，常溫下果實MDA增加率分別是47.5%和33.2%，低溫下果實MDA增加率分別為35.2%和35.1%。在不同溫度調控下，由貯藏過程表現出來的設施栽培的枇杷要比露地栽培過氧化速度快，MDA含量積累的多。

3 討論與結論

枇杷果實采后貯藏研究主要集中于品質維持技術的研發以及相關的調控機制， 較少涉及采前栽培措施對于采后貯藏品質和耐貯性的影響[20]。

3.1 設施和露地栽培對常溫與低溫貯藏枇杷生理、感官特性的影響

設施栽培的枇杷呼吸代謝旺盛，色差值上升和硬度下降的速度緩慢，設施模式提高了環境溫差，能有效改進枇杷的生長微環境，改善果皮外觀和果肉細胞壁的組成與結構[7]。低溫貯藏條件有利于降低呼吸強度，延緩色差值的增加和硬度的下降，并且弱化設施栽培與露地栽培方式之間的差異。露地栽培的枇杷硬度在低溫貯藏后期（13 d）有上升趨勢，但整體值變化不大，與Cao等得出“寧海白”枇杷在1 ℃貯藏15 d后硬度和木質素均上升明顯的結果[21]不完全相同，一是枇杷品種的差異，二是貯藏溫度的高低。硬度上升的現象在其他果實如豐水梨、杏、桃子中也出現過，可能是低溫引起果膠穩定性增強，形成緊密的交連骨架所致[22]。

3.2 設施和露地栽培對常溫與低溫貯藏枇杷風味品質的影響

露地栽培的枇杷可溶性固形物含量、固酸比均高于設施栽培，但可滴定酸含量要低于設施栽培，設施模式有利于枇杷有機酸的積累和代謝[8]。不管在常溫還是低溫貯藏過程中，2種栽培模式的枇杷果實可溶性固形物的損失率相近，主要是可滴定酸含量存在明顯的變化，而且差異主要是在常溫貯藏。設施栽培的枇杷可滴定酸的損失率高于露地栽培，也就導致了露地栽培的枇杷固酸比較設施栽培的高，風味品質保留更好，這與設施栽培枇杷有較強的呼吸作用相關，消耗大量作為底物的酸，說明呼吸強度的強弱在一定程度上影響著枇杷果實的酸含量[16]。同時，低溫條件下可明顯抑制2種栽培方式的枇杷可滴定酸含量的下降和固酸比的增加，而且差異逐漸縮小，因此就風味品質而言，低溫條件貯存對栽培模式的選擇意義不大。

3.3 設施和露地栽培對常溫與低溫貯藏枇杷耐貯性的影響

枇杷的耐貯性可由脂質過氧化作為反映指標，LOX及其過氧化產物直接參與組織的成熟衰老進程[23]，而且LOX參與果實風味變化、色素代謝以及啟動果實后熟軟化[24]。在果實采后初期，LOX表現一定活性呈上升趨勢，果實成熟后期，LOX活性顯著下降，枇杷果實采后初期LOX活性增加主要與果實成熟的啟動和成熟衰老伴隨的膜功能喪失有關[19]。Song等認為LOX活性的增加可能與果實中含有較高的超氧化物含量有關[25]，吳敏等研究的“玉露”桃子在20 ℃貯藏，LOX活性于采后5 d到達活性高峰[19]，與本研究中2種栽培方式的枇杷在常溫下變化趨勢一致。低溫貯藏后期底物不飽和脂肪酸的積累，引起LOX自我活化，表現為LOX活性再次上升，說明了LOX對果實后熟衰老的影響受到溫度等環境因素的影響。

LOX催化生成的活性氧和氧自由基直接作用于膜磷脂中的結合態不飽和脂肪酸，導致膜磷脂雙分子層結構的破壞[26]。MDA作為細胞膜脂過氧化作用的產物之一，用來衡量膜脂過氧化的程度[27]。設施栽培的枇杷MDA含量增加速率明顯，與其激活的LOX活性較高相關，果實LOX活性上升越明顯，MDA積累越多。

根據設施和露地栽培的枇杷在常溫與低溫貯藏的生理、感官特性、風味品質、耐貯性指標分析，貯藏溫度對2種栽培模式的枇杷表現影響不同。與露地栽培的枇杷相比，設施栽培能夠實現枇杷提早上市，改善枇杷果皮外觀和果肉質地，但在采后常溫貯藏過程中因其較強的呼吸作用，酸作為底物被大量消耗，而且脂氧合酶易被激活，過氧化產物增加明顯，枇杷果實風味品質損失快，易衰老，耐貯性差。低溫條件下2種栽培模式的枇杷采后品質和生理特性的差異明顯縮小。

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