不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果實品質和相關生理指標的影響*

王志華，高劍利，王文輝，賈朝爽，姜云斌

（1中國農業(yè)科學院果樹研究所，遼寧省果品貯藏加工重點實驗室，遼寧興城125100）（2承德市林業(yè)和草原技術推廣總站）

‘紅香酥’梨是中國農業(yè)科學院鄭州果樹研究所培育的紅皮梨品種，果皮綠黃色、向陽面2/3鮮紅色，果肉白色、細脆、汁多、味香甜，品質上等，是目前水果市場上銷售的主要商品梨之一[1-2]。近年來調研發(fā)現(xiàn)，‘紅香酥’梨果實在貯藏中后期（春節(jié)后）或出庫后運輸、貨架銷售期間果皮易轉黃且返糖油膩化，甚至出現(xiàn)果心褐變或果實腐爛（基腐病）等現(xiàn)象，不僅阻礙了該品種的推廣，還給果農和貯藏企業(yè)（戶）造成一定的經濟損失，因此，解決‘紅香酥’梨果實貯藏保鮮問題十分重要。

低溫貯藏是果實保鮮最有效的方法之一，在一定溫度范圍內，低溫可抑制果實呼吸作用和乙烯的釋放，有利于保持果實生理代謝和營養(yǎng)物質的相對穩(wěn)定，延緩果實衰老和腐爛，抑制組織褐變，延長貯藏和貨架期，所以低溫貯藏是生產上應用最多的一種方法，已在楊梅、荔枝、李、杏、蘋果、梨等果樹上大量報道[3-9]。但低溫貯藏時溫度要嚴格控制，不能過低，否則容易出現(xiàn)冷害或凍害，導致果實商品性和食用性降低，同時果實細胞膜透性、呼吸強度和乙烯釋放量出現(xiàn)異常升高[10-14]。不同梨品種采后生理特性差異較大，對低溫的適應能力也不盡相同。目前，有關‘紅香酥’梨果實精準溫度貯藏保鮮未見報道。課題組在前期預試驗和調研的基礎上，為了進一步明確‘紅香酥’梨果實貯藏的精準溫度和采后生理變化規(guī)律，為與生產實際結合更緊密，本試驗以八九成熟的果實為試材，研究了5個低溫處理對‘紅香酥’梨貯藏及貨架期果實品質以及相關生理指標的影響，以期篩選‘紅香酥’梨適宜的貯藏溫度和最適貯藏期，旨在為生產上提高梨果貯藏品質和延長貯藏保鮮和貨架期提供理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

供試‘紅香酥’梨果實分別于2015年8月28日和2016年8月25日采自山西省運城市鹽湖區(qū)管理水平中上等的同一果園，采收當天取20個果測定基礎值，平均果實硬度分別為6.93 kg/cm2和7.00 kg/cm2，平均可溶性固形物含量分別為11.34%和11.25%。果實采收后運回中國農業(yè)科學院果樹研究所（遼寧省興城市），選大小均勻、無病蟲害、無機械傷的果實進行處理。

試驗共設5個低溫處理，進行2年重復，分別為-1.5、-0.5、0.5、1.5、3.0 ℃處理，溫度變幅控制在0.3 ℃以內，空氣相對濕度均為90%左右，每個溫度處理重復3次，每次重復用果量均為180個，然后將不同低溫處理果實貯藏120、180、240 d后取出，在20 ℃常溫條件下平衡24 h（文中用貯藏天數表示）和貨架放置7 d時（文中用貯藏天數+7 d表示）測定和調查相關指標，其中呼吸強度和乙烯釋放量每隔1 d測定1次（文中用貯藏天數+1、+3、+5、+7 d表示）。

1.2 測定內容與方法

1.2.1品質指標

采用日本MINOLTA公司的CR-400色差計分別測定5個低溫處理果實的果皮、果肉、果心顏色，在每一個果實赤道線附近位置隨機取2個點進行果皮顏色測定，將每個果實沿赤道部位橫切后，取離表皮0.5 cm處的部位進行果肉顏色測定，將探頭直接對準每個果實果心的中心部位進行果心顏色測定，漫射照明，0°觀察角，測量直徑8 mm，D65光源，測定L值、a值、b值和h°，參考王志華等[10]的方法，果皮顏色用L值、a值、b值和h°綜合表示。參考Ozoglu等[15]的方法，果肉、果心顏色用L值表示，L值越大，表示顏色越亮、白；L值越小，表示顏色越偏暗、黑。采用南非GUSS公司的GS-15水果質地分析儀測定果實硬度（去皮）。采用日本ATAGO公司的PR-101α 折糖儀測定果實可溶性固形物含量。以上指標均進行單果測定，每個低溫處理每次重復取20個果實，3次重復共60個果實。

1.2.2病害指標

調查果心褐變情況，果心褐變分級及褐變指數計算參考王志華等[10]的方法，分為5級：0級，果心無褐變；Ⅰ級，果心有輕微褐斑；Ⅱ級，果心1/3左右變褐；Ⅲ級，果心2/3左右變褐；Ⅳ級，整個果心全部褐變。調查果實腐爛情況，統(tǒng)計腐爛率。每個低溫處理每次重復調查50個果實，3次重復共150個果實。

果心褐變指數=［∑（褐變級數×該級果數）/（調查總果數×4）］×100

腐爛率（%）=（腐爛果數/調查總果數）×100

1.2.3生理指標

呼吸強度和乙烯釋放量的測定參考王志華等[16]的方法，采用山東魯南瑞虹儀器有限公司的SP-7890氣相色譜儀測定，呼吸強度用單位質量的組織在單位時間內釋放CO2的量表示，單位為mg·kg-1·h-1，乙烯釋放量的單位為μL·kg-1·h-1，每個低溫處理每次重復用15個果實，3次重復共45個果實。乙醇含量（果皮+果肉+果心）用日本島津公司的GC-2010氣相色譜儀和英國Tubro Matrix 40自動頂空分析儀，采用程序升溫法測定；細胞膜透性（果心部位）用相對電導率表示，采用上海康儀公司的DDS-320電導儀測定。每個低溫處理每次重復用果20個，3次重復共60個果實。

1.3 數據處理

文中數據為2年試驗結果的平均值，采用Excel 2016軟件進行數據處理，用SPSS統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析和Duncan’s多重差異比較。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度對果實外觀品質的影響

2.1.1對果皮顏色的影響

果實表皮顏色是評價果實重要的感官品質指標之一，在一定程度上能反映其保鮮效果。在“CIE Lab”表色系統(tǒng)中，L值表示亮度，L值越大，表示顏色越亮；a、b值為色坐標值，a值負值絕對值越大越偏向綠色；b值正值越大越偏向黃色；h°（色調角）：從0到180依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、藍綠色，其中h°＝0，紫紅色；h°＝90，黃色；h°＝180，藍綠色，本試驗中所有處理果實的果皮h°為90～105，表示果皮顏色由黃綠向黃色轉變。

從圖1可以看出，隨著貯藏時間的延長，果皮L值、a值和b值均逐漸增大，h°逐漸降低，表明貯藏期及貨架期果皮顏色由綠色逐漸向黃色轉變，果面逐漸變亮到貯藏后期開始油膩化，并出現(xiàn)返糖發(fā)黏現(xiàn)象，預示著果實逐漸趨于衰老。貯藏溫度相對越高，出庫后貨架期果皮顏色越黃，與感官觀察結果基本一致（圖版3-A）。

圖1 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果皮顏色的影響

‘紅香酥’梨在整個貯藏期及對應的7 d貨架期，-0.5、0.5 ℃處理的果皮L值差異不顯著，3.0 ℃處理的果皮L值顯著高于其他4個處理；貯藏180 d后，1.5 ℃處理的果皮L值顯著高于-1.5、-0.5、0.5 ℃處理（圖1）。

對于果皮a值來說，貯藏120、180、240 d，從冷庫取出20 ℃常溫下平衡24 h，1.5 ℃和3.0 ℃處理的果皮a值均差異不顯著，但均顯著高于-1.5、-0.5、0.5 ℃處理；對應的貨架7 d時，5個處理間的果皮a值均差異顯著（圖1）。

對于b值來說，貯藏或貨架期間，0.5、1.5、3.0 ℃處理的果皮 b值均顯著高于-1.5 ℃和-0.5 ℃處理，-1.5 ℃和-0.5 ℃、0.5 ℃和1.5 ℃處理間差異均不顯著（圖1）。

如圖1所示，貯藏120 d和180 d以及對應的貨架7 d，-1.5 ℃和-0.5 ℃處理的果皮h°差異不顯著，但0.5、1.5、3.0 ℃處理的h°均顯著低于-1.5、-0.5 ℃處理；貯藏240 d和貨架7 d時，5個低溫處理間的果皮h°差異均達到顯著水平。

2.1.2對果實腐爛率的影響

由表1可以看出，貯藏120、180、240 d以及對應的貨架7 d，-1.5、-0.5 ℃低溫貯藏的‘紅香酥’梨果實均未發(fā)生腐爛，隨著貯藏時間的延長，0.5、1.5、3.0 ℃貯藏的‘紅香酥’梨果實腐爛率逐漸升高，貯藏溫度越高，腐爛率越高；貯藏240 d+貨架7 d時，1.5 ℃和3.0 ℃貯藏的果實腐爛率均達到100.00%，顯著高于0.5 ℃處理，基本表現(xiàn)為基腐病（圖版3-B）。

表1 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果實腐爛率的影響

2.2 不同貯藏溫度對果實內在品質的影響

2.2.1對果肉和果心顏色（L值）及褐變指數的影響

由表2、表3可知，隨著貯藏時間的延長，5個處理的果肉、果心L值逐漸降低，表明果肉和果心顏色逐漸由亮、白變暗、黑。對果肉L值來說，貯藏120、180、240 d及對應的貨架7 d，-0.5、0.5、1.5、3.0 ℃ 4個處理間差異均不顯著，但-1.5 ℃處理的果肉L值顯著低于1.5 ℃處理；貯藏240 d時，-1.5 ℃處理的果肉L值顯著低于-0.5、0.5 ℃處理，但與3.0 ℃處理差異不顯著。

對果心L值來說（表3），貯藏120、180、240 d及對應的貨架7 d，-1.5 ℃處理顯著低于其他4個處理，3.0 ℃處理的果心L值顯著低于-0.5、0.5、1.5 ℃處理；貯藏120、180 d以及對應的貨架7 d，-0.5、0.5、1.5 ℃ 3個處理間的果心L值差異均不顯著，貯藏240 d及貨架7 d時，0.5 ℃處理的果心L值顯著高于-0.5 ℃和1.5 ℃處理。

表2 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果肉顏色（L值）的影響

表3 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果心顏色（L值）的影響

據調查，5個處理的果肉均未出現(xiàn)明顯褐變，褐變指數均為0，但果心出現(xiàn)了一定的褐變（圖版3-C）。從表4可以看出，貯藏120 d及貨架7 d時，-1.5 ℃果心出現(xiàn)輕微褐變，其他4個處理果心均未出現(xiàn)褐變；隨著貯藏時間延長，5個處理的果心均出現(xiàn)不同程度的褐變，-1.5 ℃處理的果心褐變指數最高，褐變程度最嚴重，其次為3.0 ℃處理，-0.5、0.5、1.5 ℃處理均顯著低于-1.5、3.0 ℃處理。

表4 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果心褐變指數的影響

2.2.2對果實硬度和可溶性固形物含量的影響

硬度是衡量果實貯藏衰老程度與耐貯性的重要指標，可溶性固形物主要由糖、酸等物質組成，其含量的高低可作為評價果實品質及保鮮效果的指標。貯藏120 d及貨架7 d時，-1.5、-0.5、0.5 ℃3個處理的果實硬度均高于1.5、3.0 ℃處理，1.5 ℃處理的果實硬度均顯著高于3.0 ℃處理；隨著貯藏時間延長，果實在貯藏180 d+貨架7 d、貯藏240 d及貯藏240 d+貨架7 d時，-1.5、1.5、3.0 ℃處理的果實硬度均顯著低于-0.5、0.5 ℃處理。整個貯藏期及對應的貨架7 d，-0.5 ℃和0.5 ℃處理的果實硬度均差異不顯著（表5）。

表5 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果實硬度的影響

貯藏120 d及貨架7 d時，1.5、3.0 ℃處理的可溶性固形物含量顯著高于-1.5 ℃和-0.5 ℃處理，0.5 ℃處理與其他處理差異均不顯著；在貯藏180、240 d及對應的貨架7 d，-0.5、0.5、1.5 ℃處理的可溶性固形物含量均顯著高于-1.5、3.0 ℃處理，-1.5 ℃和3.0 ℃處理間差異不顯著。整個貯藏期及對應的貨架7 d，-0.5 ℃和0.5 ℃處理的可溶性固形物含量均差異不顯著（表6）。

表6 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果實可溶性固形物含量的影響

2.3 不同貯藏溫度對果實生理指標的影響

2.3.1對果實呼吸強度和乙烯釋放量的影響

從圖2可以看出，‘紅香酥’梨貯藏180 d后，貨架期間5個處理的呼吸強度整體略高于貯藏120 d；與貯藏180 d相比，貯藏240 d后貨架期間5個處理的呼吸強度整體有所下降，其中3.0 ℃處理下降最明顯，顯著低于其他4個處理。貯藏和貨架期間，-1.5 ℃處理的呼吸強度始終保持較高，顯著高于其他4個處理，0.5 ℃處理的呼吸強度低于和顯著低于-0.5 ℃和1.5 ℃處理。

圖2 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果實貨架期呼吸強度的影響

從圖3可以看出，貯藏120、180 d后，貨架期間3.0 ℃處理的果實乙烯釋放量均顯著高于其他4個處理；貯藏240 d后，貨架期間3.0 ℃處理的乙烯釋放量有所下降，低于或顯著低于1.5 ℃處理。貯藏和貨架期間，-1.5 ℃處理的乙烯釋放量變化幅度較大，貯藏120 d貨架期間，其乙烯釋放量高于或顯著高于1.5、-0.5、0.5 ℃處理，但貯藏180 d和240 d時，低于或顯著低于其他4個處理；貯藏240 d貨架期間，-0.5 ℃處理的乙烯釋放量顯著低于0.5 ℃處理。

圖3 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果實貨架期乙烯釋放量的影響

2.3.2對果實乙醇含量的影響

無論是呼吸躍變型果實還是非躍變型果實，隨著貯藏時間的延長，果實中都會積累并釋放一些揮發(fā)性物質，如乙醇等。如圖4所示，隨著貯藏時間延長，5個處理的果實乙醇含量均逐漸升高，其中-1.5 ℃處理升高幅度較大，其次為3.0 ℃處理。貯藏120、180、240 d及對應的貨架7 d，-0.5、0.5、1.5 ℃處理的乙醇含量均顯著低于-1.5 ℃和3.0 ℃處理；3.0 ℃處理顯著低于-1.5 ℃處理；0.5 ℃處理均最低，顯著低于-0.5 ℃和1.5 ℃處理。

圖4 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果實乙醇含量的影響

2.3.3對果心細胞膜透性（相對電導率）的影響

細胞膜在植物的新陳代謝中具有重要作用。細胞膜透性的高低在一定程度上反映了細胞受傷害的程度。如圖5所示，5個處理的果心相對電導率均隨貯藏時間的延長而上升。貯藏120、180、240 d及對應的貨架7 d，-0.5、0.5、1.5 ℃處理的相對電導率均顯著低于-1.5、3.0 ℃處理；貯藏120 d+貨架7 d、貯藏180 d及貯藏180 d+貨架7 d，-1.5 ℃處理顯著低于3.0 ℃處理；貯藏240 d及貨架7 d，-1.5 ℃處理顯著高于3.0 ℃處理。可見，-0.5、0.5、1.5 ℃貯藏減輕了‘紅香酥’梨細胞膜的破壞程度，延緩了果實衰老，但較長的貯藏時間內，-1.5 ℃處理由于溫度太低，出現(xiàn)低溫傷害，導致細胞內膜遭到破壞，細胞膜透性增大，導致組織褐變或衰老。

圖5 不同貯藏溫度對‘紅香酥’梨果心相對電導率的影響

3 結論與討論

溫度是影響果蔬貯藏過程中品質劣變的重要環(huán)境因子。一般來說，低溫可以維持果實較好的品質，延長果實貯藏期。但長時間貯藏，溫度過低會導致果實的生理代謝失調，造成低溫冷害型果心褐變[17-22]。本研究中，與-0.5、0.5、1.5 ℃ 3個低溫貯藏相比，‘紅香酥’梨果實在-1.5 ℃低溫貯藏條件下果心膜透性的異常增大以及果實乙醇含量和呼吸強度的異常升高相伴發(fā)生，也表明果實長時間在不適宜低溫下貯藏造成了生理代謝紊亂，導致低溫傷害，出現(xiàn)果心褐變和果實硬度、可溶性固形物含量等內在品質明顯下降，Kweon等[23]在‘富士’蘋果上的研究也表明了低溫貯藏增加了果實內部傷害的可能。貯藏溫度太高或貯藏時間長也能導致衰老型果心褐變。本試驗中，3.0 ℃貯藏的果實乙醇含量、乙烯釋放量均較高，及前期果實呼吸代謝旺盛，呼吸基質消耗快，導致貯藏后期呼吸代謝減弱等，均說明了‘紅香酥’梨果實貯藏240 d時，3.0 ℃貯藏的果心褐變，果實硬度和可溶性固形物含量較低，果皮轉黃、返糖、發(fā)黏，果實腐爛等均是由果實衰老造成的。因此，認為果實呼吸強度、乙醇含量和膜透性等發(fā)生異常變化，可作為預測果實低溫傷害和高溫衰老的重要指標[18,24]。適宜低溫貯藏可以很好地保持果實品質，降低果實呼吸作用和乙烯的生成。本試驗中，-0.5 ℃和0.5 ℃低溫貯藏能減輕或降低‘紅香酥’梨果心褐變，保持果實相對較高的硬度和可溶性固形物含量，明顯延緩了果皮轉黃，抑制了果實腐爛，延長了果實貯藏期。

長期不適宜的低溫貯藏誘導了果實組織褐變，從而使果實品質下降。本試驗研究表明，‘紅香酥’梨果實不適宜在-1.5 ℃低溫貯藏。從抑制果皮轉黃、果實品質維持、降低果心褐變、延緩或降低果實腐爛以及延長貯藏期等幾方面綜合考慮，建議‘紅香酥’梨中短期（120 d以內）貯藏溫度以1.5～3.0 ℃為宜，不宜太高；中長期貯藏（120～240 d）可采用-0.5～1.5 ℃，不宜太低。本試驗結果已于2017—2019年連續(xù)3年在山西、陜西省‘紅香酥’梨主產區(qū)進行試驗示范，效果良好。