不同貯藏方式對油桃呼吸代謝和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

王 明，劉子豪，程 平，楊 璐，張志剛，李 宏

(1.新疆林業(yè)科學(xué)院科技推廣處/新疆林木資源與利用國家林草局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆林果樹種選育與栽培自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830000；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052；3.新疆林業(yè)測試中心/新疆林木資源與利用國家林草局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆林果樹種選育與栽培自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830000)

0 引 言

【研究意義】桃是薔薇科(Rosaceae)桃屬(AmygdalusL.)植物，原產(chǎn)中國，種質(zhì)資源豐富[1]，目前，我國29個省(市、自治區(qū))有桃產(chǎn)業(yè)化栽培，也是僅次于蘋果、梨的第3大落葉果樹[2]。我國新疆“土桃”廣泛栽培于喀什、和田、阿克蘇3個地區(qū)[3]，主要有新疆桃(A.ferganensis)和新疆油桃(A.ferganensisvarnectarina)2個樹種，以果皮有無毛區(qū)別[4-5]。新疆桃果實(shí)品質(zhì)好、口感佳，由于不耐儲運(yùn)制約了其在南疆的分布面積。研究新疆桃果實(shí)貯藏方式，對延長桃果的商品貨架期有重要意義。【前人研究進(jìn)展】水果采后立即預(yù)冷，分級包裝進(jìn)入氣調(diào)保鮮庫，可顯著延長果品的貯藏時間。操作方式分為自發(fā)冷藏(MA)和人工氣調(diào)(CA)兩種[6]。采用薄膜包裝的自發(fā)氣調(diào)(modifiedatmosphere，MA)貯藏能減少包裝袋內(nèi)果實(shí)的水分損失，降低呼吸強(qiáng)度和乙烯的生成，抑制褐變，延長果實(shí)的貯藏壽命[7]，保持蟠桃果實(shí)糖酸及硬度，有效維持較低的呼吸強(qiáng)度，且提高可溶性固形物含量[8]；氣調(diào)貯藏降低了桃果實(shí)的冷敏感性，減輕了低溫條件下果實(shí)冷害癥狀[9]；氣調(diào)貯藏方式顯著提高鮮食桃保鮮效果，延長貯藏時間[10]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】新疆油桃果實(shí)品質(zhì)好、口感佳，由于不耐儲運(yùn)制約了其在南疆的分布面積，新疆油桃與新疆栽培特色杏品種有共同特點(diǎn)，即不耐儲運(yùn)，而通過氣調(diào)冷藏可以保持凱特杏[11]、新疆巴仁杏[12]、庫車小白杏[13]的果實(shí)硬度、延長貯藏時間，但新疆油桃的貯藏方法未見相關(guān)報道。需研究不同貯藏方式對不同貯藏方式對油桃呼吸代謝和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】優(yōu)良新疆油桃種質(zhì)資源綠光5號、13-6#、綠光6號、黃光1號分析4種新疆油桃在貯藏期內(nèi)果實(shí)的乙烯釋放量、氣體比率變化、果肉質(zhì)地物性等呼吸代謝的變化規(guī)律，研究冷藏、和MA冷藏兩種方式對新疆油桃果實(shí)采后呼吸的影響以及對延緩質(zhì)地軟化的調(diào)控作用，為新疆油桃采后貯藏提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材 料

新疆油桃果實(shí)采集于環(huán)塔里木盆地北緣阿克蘇市周邊的阿依庫勒鎮(zhèn)，該區(qū)域新疆油桃資源豐富，共采集4個新疆油桃優(yōu)良種質(zhì)的果實(shí)。采集的資源類型以果皮顏色及標(biāo)注數(shù)字符號排序暫定名稱，分別為綠光5號、13-6#、綠光6號、黃光1號。于果實(shí)成熟期在樹冠外圍采集八成熟(參照《NY/T 586-2002 鮮桃》)、大小均勻、著色基本一致、沒有損傷和病斑及蟲害的果實(shí)20 kg套發(fā)泡網(wǎng)、裝箱，采后12 h內(nèi)空運(yùn)至新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所試驗(yàn)冷庫。表1

于2019年9～12月在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，設(shè)(1±1)℃ MA冷藏和(1±1)℃冷藏兩種方式，MA冷藏包裝方式指的是通過貯藏對象(4種新疆油桃)自發(fā)性的呼吸作用降低貯藏環(huán)境中的O2濃度，提高CO2濃度的一種冷藏方法。達(dá)到改變果實(shí)采后生理和品質(zhì)的效應(yīng)以及實(shí)現(xiàn)低成本等同的技術(shù)效應(yīng)。(1±1)℃冷藏方式將套發(fā)泡網(wǎng)裝箱中無機(jī)械損傷的油桃果實(shí)平整放置于(1+1)℃相對濕度90%～95%冷藏庫中，MA冷藏包裝使用0.03 mm厚度聚乙烯薄膜，開孔率為3%～4%開放式換氣的多孔透氣PET(Polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二醇酯)盒包裝果實(shí)。每袋(盒)裝6～8果、按4個桃種質(zhì)果實(shí)單個重量在40～70 g計算，約400～500 g，鮮桃果實(shí)樣品分裝后立即轉(zhuǎn)入(1±1)℃冷藏庫繼續(xù)降溫。貯藏準(zhǔn)備開始取樣檢測。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計

設(shè)計以每間隔5 d為周期，(1±1)℃冷藏保存時間以25 d計，以5 d為時間間隔設(shè)為T0、T5、T10、T15、T20、T25，共6個處理，每處理兩個平行；(1±1)℃ MA冷藏的保存時間按40 d計，以5 d為時間間隔設(shè)為T0、T5、T10、T15、T20、T25、T30、T35、T40，共9個處理，每處理兩個平行，以果實(shí)明顯變軟或變形、風(fēng)味變淡、食用品質(zhì)下降作為各貯藏期結(jié)束的標(biāo)志。測定4種油桃呼吸代謝指標(biāo)(果實(shí)呼吸強(qiáng)度、氣體比率變化、乙烯釋放量)和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)(硬度、彈性、咀嚼性、膠黏性)的動態(tài)變化。表2

表2 主要儀器及設(shè)備

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 呼吸強(qiáng)度

采用封閉式方法，將待測試水果先放入9 L封閉容器中，置于(1±1)℃的冷庫內(nèi)并記錄初始時間。利用CO2偵測儀(SENTRY)在2 h后開始記錄CO2初始值和最大值，計算呼吸強(qiáng)度，每個處理5 d測定1次，冷藏處理測定5次，MA冷藏處理測定5次(mg CO2/(kg·h))。

1.2.2.2 包裝內(nèi)O2和CO2體積分?jǐn)?shù)

使用頂空分析儀測定不同包裝條件下O2和CO2體積分?jǐn)?shù)，每個桃種質(zhì)固定留取4盒桃果實(shí)，連續(xù)測定袋內(nèi)氣體含量，其樣品測定值為4次測定平均值。

1.2.2.3 果實(shí)乙烯釋放量

參考曹建康等[14]氣相色譜儀法測定果實(shí)乙烯釋放量。色譜條件：HP-5(30 m×0.32 mm，0.25 μm)色譜柱，氫火焰離子化檢測器(FID)；載氣N2流速25 mL/min，燃?xì)釮2流速30 mL/min，空氣流速400 mL/min；柱溫50℃，進(jìn)樣口溫度200℃，檢測溫度300℃，進(jìn)樣量1.0 mL；乙烯釋放量(μL/(kg·h))。

1.2.2.4 果實(shí)質(zhì)地物性

參照宋肖琴等[15]、Muskovics等[16]、袁成龍等[17]的質(zhì)構(gòu)儀法。測定條件：采用Φ6 mm的圓柱形檢測探頭，測前速度60 mm/min，測試速度60 mm/min，測后上行速度60 mm/min，2次壓縮中間停頓5 s，觸發(fā)力值0.4 N，觸發(fā)類型為自動。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016軟件作圖，采用SPSS 20.0軟件統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏方式下新疆油桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度的變化

研究表明，4種新疆油桃果實(shí)冷藏處理和MA冷藏兩種處理方式分別在第15 d和第35 d后熟過程中有一個呼吸高峰。MA冷藏處理和冷藏處理呼吸強(qiáng)度變化非常相似，均呈先上升而后下降趨勢。貯藏前10 d內(nèi)，MA冷藏處理4種油桃變化不大，冷藏處理的則在第5 d后呈逐漸上升的趨勢；隨后10 d后兩者幾乎呈直線上升，MA冷藏處理到第35 d時4種油桃均達(dá)最高值，黃光1號與綠光6號呈差異顯著水平(P<0.05)，其中綠光6號最低為25.17 mgCO2/(kg·h)，黃光1號最高為32.40 mgCO2/(kg·h)。冷藏處理到第15 d時4種油桃均達(dá)最高值，13-6#最高為37.74 mgCO2/(kg·h)，綠光6號最低為28.39 mgCO2/(kg·h)。綠光6號呼吸強(qiáng)度值明顯低于其他3種新疆油桃(P<0.05)，成熟衰老的速度偏慢，能更好的維持果實(shí)品質(zhì)。MA冷藏處理在整個果實(shí)后熟進(jìn)程中成功延遲了呼吸高峰的出現(xiàn)，4種油桃MA冷藏處理方式的呼吸強(qiáng)度值在整個果實(shí)后熟進(jìn)程中也始終低于單一冷藏處理。呼吸強(qiáng)度越高，成熟衰老的速度越快，MA冷藏處理較單一冷藏處理能明顯降低果實(shí)呼吸強(qiáng)度。圖1

圖1 不同貯藏方式下4種桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度的變化

2.2 不同貯藏方式對桃果實(shí)貯藏期內(nèi)乙烯釋放量的影響

研究表明，在貯藏過程中，MA冷藏處理下4種油桃果實(shí)的乙烯釋放量低于冷藏處理下的油桃乙烯釋放量。MA冷藏處理的4種桃果實(shí)從第20 d到第30 d時出現(xiàn)乙烯釋放量高峰(P<0.05)，乙烯高峰范圍在18.47～24.23 μL/(kg·h)，冷藏處理4個油桃果實(shí)的乙烯釋放量出現(xiàn)明顯峰值在第15 d，為10.92～17.64 μL/(kg·h)，從第10 d到第15 d存在極顯著差異(P<0.01)；MA冷藏處理能有效地抑制果實(shí)內(nèi)乙烯的生成，推遲乙烯釋放量高峰的出現(xiàn)，達(dá)到延緩果實(shí)的后熟和衰老的目的。4種油桃乙烯釋放高峰的出現(xiàn)與呼吸強(qiáng)度的驟增時間是同步的，且乙烯釋放高峰出現(xiàn)略先于呼吸高峰出現(xiàn)。圖2

圖2 MA冷藏包裝與(1±1)℃冷藏下桃果實(shí)貯藏期內(nèi)乙烯釋放量變化

2.3 MA冷藏方式下桃果實(shí)O2和CO2體積分?jǐn)?shù)變化

研究表明，在貯藏10 d后，4種新疆油桃MA冷藏處理下O2體積分?jǐn)?shù)呈波動上升的變化趨勢，并保持動態(tài)體積分?jǐn)?shù)為18.30%～23.50%，CO2的體積分?jǐn)?shù)呈線性平行狀態(tài)，動態(tài)體積分?jǐn)?shù)維持在1.31%～2.47%，變化區(qū)間和波動浮動很小。綠光5號和黃光1號的O2體積分?jǐn)?shù)變化明顯高于綠光6號和13-6#(P<0.05)。高水平CO2可明顯降低油桃果實(shí)生理失調(diào)的比例。4種新疆油桃果實(shí)在貯藏期間，綠光6號的成熟度明顯有所延緩，有效抑制了發(fā)綿性的過早出現(xiàn)。圖3

圖3 MA冷藏條件下4種桃果實(shí)中O2和CO2體積分?jǐn)?shù)的變化

2.4 不同貯藏方式對桃果實(shí)采后貯藏期內(nèi)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響

研究表明，在貯藏期內(nèi)，4種新疆油桃果肉硬度逐漸下降，是由于隨著果實(shí)衰老進(jìn)程的發(fā)生，果實(shí)內(nèi)部水分不斷減少，細(xì)胞壁中果膠分解、支撐力降低。冷藏處理25 d時硬度在4～5N，差異不顯著(P>0.05)；MA處理40d時，表現(xiàn)出綠光6號(6.90N)>13-6#(5.10N)>黃光1號(4.11N)>綠光5號(2.64N)，差異達(dá)到了極顯著(P<0.05)。圖4

圖4 不同貯藏方式下桃果實(shí)采后硬度變化

研究表明，在貯藏期內(nèi)油桃的咀嚼性總體呈現(xiàn)出降低的趨勢，4種油桃冷藏處理的咀嚼性從第0 d的19～21 mJ降至第25 d的6.01～7.90 mJ，沒有表現(xiàn)出明顯的差異性(P>0.05)；MA處理的咀嚼性從第0 d的19～21 mJ降至第25d的4.42～6.54 mJ，后期有一個小幅度的上升，到第40d增加至5.10～7.22 mJ，也沒有表現(xiàn)出明顯的差異性(P>0.05)。圖5

圖5 不同貯藏方式下桃果實(shí)采后咀嚼性變化

研究表明，兩種處理方式的彈性總體表現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，冷藏處理在第0d的12.30～14.80 mm降至第15 d的5.74～7.33 mm，在第25 d回升至6.72～9.78 mm，較第0 d下降了33.41%～50.95%；MA處理在第0 d的12.30～14.80 mm降至第30 d的6.32～9.56 mm，在第40 d回升至7.96～10.34 mm，較第0 d下降了20.49%～41.90%。MA處理較冷藏處理延長了油桃果實(shí)的彈性，即保持了更長時間的新鮮度。圖6

圖6 不同貯藏方式下桃果實(shí)采后彈性變化

研究表明，采后各處理油桃的膠黏性顯著降低(P<0.05)，尤以冷藏處理下降速度快，第10 d降至初始值的50%以上，第15 d平均降至初始值的75%以上；MA冷藏處理有效延緩了膠黏性的下降，第10 d保持在初始值的25%～30%，第20 d降至初始值50%左右。圖7

圖7 不同貯藏方式下桃果實(shí)采后膠黏性變化

3 討 論

高CO2和低O2能延緩果實(shí)成熟，提高果肉硬度，抑制發(fā)綿[9]，果實(shí)硬度是指果肉受到外力作用后產(chǎn)生形變的所需力量，質(zhì)地參數(shù)特征曲線上第1次擠壓循環(huán)的最大峰值直接反映果實(shí)商品性[18]。咀嚼性是指模擬牙齒將固體樣品咀嚼成穩(wěn)定狀態(tài)的過程時所需要的能量，其值直接反映果肉在對外力的持續(xù)抵抗作用[18]。彈性是指通過去除外在壓力的方式將樣品恢復(fù)到第1次壓縮前的狀態(tài)，其值直接反映果實(shí)的新鮮程度，同時果實(shí)本身是否耐擠壓，也可以通過彈性參數(shù)反映出來[18]。躍變型果實(shí)如番茄、桃、梨、蘋果等成熟衰老期間最顯著的變化即果實(shí)組織的后熟軟化[19]。新疆油桃果實(shí)是典型的呼吸躍變型果實(shí)，具有明顯的呼吸及乙烯釋放高峰。桃果實(shí)在呼吸躍變開始前，組織內(nèi)部乙烯濃度較低，在即將發(fā)生躍變前后，乙烯明顯上升，引起呼吸躍變[20-21]。在研究中，雖然乙烯釋放量在整個貯藏過程中均保持較低水平，但仍然存在乙烯明顯上升，引起呼吸躍變的現(xiàn)象。MA冷藏能明顯抑制新疆油桃果實(shí)的乙烯釋放，使桃果的乙烯釋放高峰值比冷藏處理的低，使其躍變出現(xiàn)時間延緩15 d，并推遲了呼吸躍變的產(chǎn)生，抑制呼吸速率的上升，與冷藏處理比較降低10.38%。研究中，MA冷藏處理較冷藏方式更能有效抑制4種新疆油桃果實(shí)呼吸速率，推遲呼吸高峰出現(xiàn)，抑制乙烯的釋放，從而更好地抑制果實(shí)腐爛，延緩果實(shí)腐爛時間15 d左右。

MA冷藏方式被開發(fā)和應(yīng)用在油桃果實(shí)的貯藏上，可以在一定程度上延緩油桃自身水分蒸發(fā)的時間和衰老速度，低溫、低O2、高CO2的微環(huán)境有效抑制了硬度、膠黏性、內(nèi)聚性、咀嚼性的降低[18]，張昆明[22]在巨峰葡萄的氣調(diào)貯藏研究中也得到相同的結(jié)論，與研究的結(jié)果相一致。MA冷藏處理比冷藏處理能更有效的延緩果實(shí)軟化，可延緩果肉的軟化及果實(shí)色澤的轉(zhuǎn)黃，保持果實(shí)質(zhì)地[11]。路貴龍等[23]對冬棗的貯藏研究顯示自發(fā)氣調(diào)(MA)處理的冬棗果實(shí)質(zhì)構(gòu)特性(硬度、粘性、彈性和咀嚼性)明顯優(yōu)于0℃貯藏果實(shí)，且貯藏過程中失水較少，失重率明顯低于0℃貯藏；本研究中，桃果硬度、膠黏性、內(nèi)聚性、咀嚼性均隨貯藏期的延長而不斷下降，MA冷藏處理有效減緩了質(zhì)構(gòu)特性的下降速度，且綠光6號桃在采后貯藏過程中有效延緩了膠黏性，彈性以及硬度的降低，且硬度和彈性較明顯優(yōu)于其他3個種質(zhì)。

4 結(jié) 論

新疆油桃果實(shí)是典型的呼吸躍變型果實(shí)，具有明顯的呼吸及乙烯釋放高峰。MA冷藏處理較(1±1)℃冷藏方式更能有效抑制4種新疆油桃果實(shí)呼吸速率，推遲呼吸高峰的出現(xiàn)，抑制乙烯的釋放，從而更好地抑制果實(shí)腐爛，延緩果實(shí)腐爛時間15 d左右。4種桃種質(zhì)果實(shí)在貯藏期間，綠光6號的成熟度明顯有所延緩，有效抑制了發(fā)綿性的過早出現(xiàn)。