溴甲烷熏蒸對火龍果儲藏品質的影響研究

高 雪，張廣平，李 麗，張相敏，周國輝，張俊爭，劉 濤

1.中國農業大學 植物保護學院，北京 100094；2.中國檢驗檢疫科學研究院，北京 100020；3.南寧海關，南寧 530029

火龍果(HylocereusundatusBritt)，又名龍珠果、仙蜜果等，是原產于墨西哥、中美洲諸國的仙人掌科三角柱屬熱帶植物[1-2]．火龍果不僅口感好，營養豐富，而且具有美白、降脂減肥、抗糖尿病、降血壓和預防貧血等多種作用，廣受大眾喜愛[3]．雖然國內也有種植，但不能滿足需求，所以大量火龍果仍依賴于進口，海關數據顯示，中國火龍果進口量連續5年超過50萬t，2015-2017年分別為81.4萬t，56.7萬t，53.3萬t．越南作為火龍果生產大國，近八成火龍果通過邊境貿易出口到中國市場[4]．火龍果易傳帶多種有害生物，我國口岸檢疫部門在進口火龍果中多次截獲危險性蚧蟲和實蠅．2007-2011年在廣東佛山瀾石口岸的火龍果中截獲仙人掌白盾蚧422種次、盾蚧516種次、葡萄粉蚧118種次和雙條拂粉蚧187種次[5]．2011-2016年廣東口岸進境水果檢疫性昆蟲的截獲情況顯示，從火龍果中截獲了瓜實蠅、新菠蘿灰粉蚧[6]．福建出入境檢驗檢疫局多次從越南進口的火龍果中截獲杰克貝爾氏粉蚧活蟲[7]．為防范高風險有害生物隨進口火龍果跨境傳播，對進口火龍果進行檢疫處理，在保證水果商業品質的同時殺滅有害生物，是檢疫工作中不可缺少的環節．

針對火龍果中攜帶有害生物的檢疫處理研究，熏蒸處理、熱處理、輻照處理均有開展，但考慮口岸通關的便利性，溴甲烷熏蒸最為經濟快捷．溴甲烷作為一種廣譜熏蒸劑，廣泛應用于水果、糧食、花卉的熏蒸處理．雖然溴甲烷因破壞大氣臭氧層，受到《蒙特利爾議定書》管控，但由于目前還缺乏有效的替代熏蒸劑，農業農村部農藥管理司于2019年11月發布的《禁限用農藥名錄》中指出溴甲烷可用于“檢疫熏蒸處理”．研究表明，溴甲烷熏蒸可成功殺滅水果上的菠蘿粉蚧(Dysmicoccusbrevipes)、新菠蘿灰粉蚧(Dysmicoccusneobrevipes) 、番石榴果實蠅(Bactroceracorrecta)、桔小實蠅 (Bactroceradorsalis) 等多種有害生物[8-10]．但是，高質量濃度的溴甲烷熏蒸也會對水果造成不利影響．鱷梨經過32 g/m3的溴甲烷處理4 h，部分品種的果肉會變劣[11]；50 g/m3溴甲烷熏蒸2h，會使白柚在貨架期出現褐色斑，南豐蜜橘在轉移至貨架期后，整體逐漸變褐色且腐爛[12]．

有研究表明，用40 g/m3的溴甲烷熏蒸2 h可有效殺滅菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧[8]，美國農業部檢疫處理手冊中溴甲烷殺滅粉蚧的指標為40 g/m3處理2 h，以上CT值均低于80 g·h/m3，說明用溴甲烷熏蒸可以有效殺滅火龍果上攜帶的粉蚧．由于目前還缺乏溴甲烷熏蒸對火龍果品質影響的研究，本試驗使用不同質量濃度的溴甲烷進行熏蒸處理，研究其對冷藏和貨架期期間火龍果品質的影響，為進口火龍果的口岸檢疫處理提供技術參考．

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

本試驗采用購自北京新發地市場的越南進口紅心火龍果，火龍果為廣西憑祥口岸通關，冷藏車運輸48 h內抵達北京市場；溴甲烷純氣，購自連云港死海溴化物有限公司．

Minolta CR-10色差儀：日本美能達公司生產；GY-1型果實硬度儀：牡丹江市機械研究所生產；Pocket PAL-1糖度計：日本愛拓生產；GMK-708酸度計：韓國G-WON公司生產；安捷倫6890N氣相色譜儀：美國安捷倫公司生產．

1.2 試驗方法

1.2.1 火龍果的熏蒸處理

試驗設置4個溴甲烷質量濃度，分別為16，32，48，64 g/m3，每個質量濃度和對照組分別使用3個火龍果，重復3次，共45個火龍果．熏蒸使用改造的配有風扇的6 L真空干燥器進行，每個熏蒸罐放入3個火龍果，根據設計的質量濃度使用氣密性注射器投入指定體積的溴甲烷純氣．分別于投藥后0.5 h，2 h和3 h時檢測溴甲烷的質量濃度，色譜條件參考文獻[13]，處理結束后通風散氣1 h，然后在20 ℃下平衡12 h．

1.2.2 火龍果的品質檢測

在模擬冷藏期冷藏14 d后和模擬貨架期存放5 d后，對每個試驗組中隨機3個火龍果進行品質檢測．

果皮色澤測定：在果實表皮赤道面上取3點，用色差儀測定，采用L，a，b值表色系統，取平均值．

果實硬度測定：參照張凡華等[14]的方法對火龍果的硬度進行測定，在赤道面選3個點使用質構儀測其硬度，取平均值．

可溶性糖和酸度測定：火龍果可溶性糖和酸度的測定參照張凡華等[15]的方法，果實榨汁后取適量純果汁用糖度計進行測定．測酸度時，先取純果汁0.3 mL，稀釋100倍后用酸度計測定．每個果實重復測定2次，取平均值．

1.2.3 呼吸強度

將火龍果熏蒸后存放于5 ℃下的第1，7，14 d和20 ℃下的第5 d各測定1次，將每組選出3個火龍果放在熏蒸罐中，在封罐的第0 h和1 h時，抽出0.4 mL氣體，用氣相色譜儀測CO2的體積分數，色譜條件參考張凡華等[13]的方法．呼吸強度以mL/kg·h表示．

呼吸強度=(1 h CO2濃度-0 h CO2濃度)×熏蒸罐體積/(果重×熏蒸時間)

1.3 數據分析

試驗數據為3次重復試驗的平均值．使用Excel和SPSS 19.0 S-N-K(S)檢驗法進行數據分析．

2 結果與分析

2.1 溴甲烷在熏蒸期間的質量濃度變化

試驗結果看出，熏蒸期間，由于火龍果的吸附作用，各處理組的溴甲烷質量濃度均隨熏蒸時間逐漸下降．熏蒸0.5 h后，各處理組的溴甲烷質量濃度降至投藥量的(95.42±5.55)%，3 h之后，各處理組的溴甲烷質量濃度降至投藥量的(64.80±4.75)%(圖1)．各處理組熏蒸期間的質量濃度時間乘積(CT值)分別為39.56，79.75，110.39，151.20 g·h/m3．

MB-1，MB-2，MB-3，MB-4分別代表溴甲烷熏蒸質量濃度16，32，48和64 g/m3．圖2、表1至表5同．圖1 溴甲烷在熏蒸期間的質量濃度變化

2.2 溴甲烷熏蒸對火龍果外觀的影響

試驗結果看出，熏蒸結束在5 ℃貯藏14 d后，各處理組與對照組的表皮和果肉顏色都沒有出現明顯的差異．在20 ℃貯藏5 d后，各處理組的火龍果表皮都部分變為褐色，且出現白色霉狀物．隨著熏蒸質量濃度增加，霉狀物變多，褐色部分越多，48，64 g/m3處理組霉狀物明顯增加，且腐爛程度較前3組更為嚴重．但是，各處理組與對照組的果肉顏色沒有出現明顯的差異(圖2)．銷售時火龍果的外觀是人們考慮的重要因素之一，試驗說明48 g/m3及以上質量濃度的溴甲烷熏蒸3 h不利于水果的銷售．

2.3 溴甲烷熏蒸對火龍果色澤的影響

試驗結果看出，火龍果在5 ℃貯藏14 d后，5組的L，a，b值差異均無統計學意義．而在20 ℃貯藏5 d后，48，64 g/m3處理組的a值要低于其他組，且差異有統計學意義，即紅色較淡．這可能是因為高質量濃度處理后火龍果表皮變褐和腐爛造成的(表1)．

表1 溴甲烷熏蒸對火龍果色澤的影響

2.4 溴甲烷熏蒸對火龍果硬度的影響

試驗結果看出，無論是在5 ℃保存14 d還是在20 ℃保存5 d后，對照組和各處理組的火龍果的果實硬度之間差異無統計學意義，說明溴甲烷熏蒸對火龍果的硬度無明顯影響(表2)．

表2 溴甲烷熏蒸對火龍果硬度的影響 kg/cm2

2.5 溴甲烷熏蒸對火龍果可溶性糖及酸度的影響

試驗結果看出，2次測定結果都表明對照組和各處理組火龍果的可溶性糖之間差異無統計學意義，說明溴甲烷熏蒸對火龍果的可溶性糖的質量分數無影響(表3)．

表3 溴甲烷熏蒸對火龍果可溶性糖的影響 %

如表4所示，在模擬冷藏期后，對照組和各處理組的火龍果的酸度之間差異無統計學意義．模擬貨架期結束后，64 g/m3處理組的酸度要比其他組明顯低(p=0.008)，這可能是因為這組衰老腐爛程度嚴重，有機酸分解，導致果實酸度下降．

表4 溴甲烷熏蒸對火龍果酸度的影響 %

2.6 溴甲烷熏蒸對火龍果呼吸強度的影響

試驗結果看出，由于貯藏溫度的差異，5 ℃冷藏期間各組水果的呼吸強度均較低，而在20 ℃貯藏5 d后各組呼吸強度大幅度上升．整體來看，16，32 g/m3處理組和對照組以及48，64 g/m3處理組之間差異有統計學意義，低質量濃度處理組呼吸強度較対照組要低，而高質量濃度處理組的呼吸強度要比對照組高．64 g/m3處理組的呼吸強度增加隨著貯藏時間在減少，所以在20 ℃貯藏5 d后，48 g/m3處理組的呼吸強度是最高的．由此可見，低質量濃度溴甲烷熏蒸會抑制火龍果的呼吸，而高質量濃度溴甲烷熏蒸會在熏蒸后短時間內(1 d)刺激火龍果呼吸，隨儲藏時間延長(冷藏7 d后)，逐漸恢復到對照組水平(表5)．

表5 溴甲烷熏蒸對火龍果呼吸強度的影響 mL/kg·h

3 結論與討論

火龍果容易攜帶粉蚧和實蠅類有害生物，出于經濟、便捷和快速通關的考慮，溴甲烷熏蒸是比較好的檢疫處理技術選擇．檢疫處理不僅要殺滅有害生物，還要保證貨物的商業品質．關于溴甲烷殺滅粉蚧和實蠅的指標已經得到充分研究，所以本文針對溴甲烷熏蒸后對火龍果品質的影響作出研究．

有研究表明，在19 ℃和25 ℃下，分別用40 g/m3和25 g/m3的溴甲烷熏蒸2 h可以使菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧達到安全檢疫處理要求[8]；22～26 ℃時，檢疫處理番石榴實蠅的推薦劑量是45 g/m3的溴甲烷處理2 h[9]；32 g/m3熏蒸4 h可以作為桔小實蠅的檢疫處理技術指標[10]；而地中海實蠅在21.1 ℃以上需要用32 g/m3熏蒸3.5 h[16]．而本試驗結果表明，32 g/m3熏蒸3 h是保證火龍果品質的最高限度，在這個標準下，溴甲烷熏蒸用于殺滅火龍果上的粉蚧較為安全，用于殺滅實蠅則易導致水果劣變．

本文試驗結果表明，64 g/m3熏蒸3 h后的火龍果內部品質并沒有產生變化，而48和64 g/m3處理組會使火龍果表皮出現藥害和腐爛，對火龍果的商業品質產生影響．有研究表明，經過32 g/m3的溴甲烷熏蒸2 h后，菠蘿的品質下降[17]；32 g/m3熏蒸2 h的藍莓和櫻桃相較于對照組腐爛更加嚴重[18]；15 ℃下，可以用68 g/m3的溴甲烷熏蒸青冠、青蘋果2 h[13]；常溫下，用50 g/m3溴甲烷處理2 h，臍橙和小葉桔品質沒有受到影響[12]．因此，火龍果對溴甲烷的耐受能力較菠蘿、藍莓、櫻桃強，比青冠、青蘋果、臍橙和小葉桔弱．

對熏蒸后火龍果的呼吸速率進行研究后發現，48 g/m3及以上質量濃度溴甲烷熏蒸后短時間內(1 d)刺激火龍果呼吸，32 g/m3及以下質量濃度溴甲烷熏蒸抑制了火龍果在儲藏期間的呼吸速率．有研究認為在水果采后的貯藏期間，溴甲烷熏蒸可能加速細胞膨壓和細胞結構隨儲藏時間延長發生改變的進程，高質量濃度溴甲烷可能會導致水果藥害并降低其商業價值[19-20]．這與我們發現的高質量濃度溴甲烷熏蒸刺激火龍果呼吸的結論是一致的，可能溴甲烷導致了水果加速成熟衰老，或許使用呼吸抑制劑能夠減少溴甲烷的藥害．另外，本文結論表明低質量濃度溴甲烷可以抑制呼吸，這與其他的報道不一致，推測溴甲烷對呼吸相關通路的作用可能是雙向的，即低質量濃度抑制，高質量濃度促進，具體機制還有待下一步研究．

綜上所述，研究確定了用32 g/m3溴甲烷熏蒸3 h(CT值80 g·h/m3)對火龍果的品質無影響．在檢疫處理時使用溴甲烷熏蒸粉蚧是可行的，但熏蒸實蠅會對火龍果的品質產生影響．此結果可以作為口岸檢疫處理工作預警的依據，提示謹慎使用高質量濃度溴甲烷進行長時間熏蒸，提升檢疫處理的技術和效率．