氣調對‘威海金'蘋果貯藏品質及揮發(fā)性香氣的影響

中圖分類號：S661.1 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2025）10-0001-06

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.10.001

Effect of Controlled Atmosphere on Storage Quality and Volatile Aroma of‘Harlikar' Apples

WEI Wenwen1， JIA Lianwenl*，AN Ronghui1， LIANHuan1， YANG Xiangzhengl， ZHANGLijur ² （204號 （1. Jinan Fruit Research Institute，All China Federation of Supply and Marketing Co-operatives， Jinan 250220， China;2.Shandong Tianyoutian Ecological Agriculture Co.， Ltd.，Weihai 2643Oo， China）

Abstract：‘Harlikar’apples are known for delicate flesh and unique taste，but they have poor storability.They are susceptible to physiological diseases like browning of the skin，flesh，and core for unknown reason.The firmness，soluble solids content，and aroma of apples also decreased during storage，which caused the fruits to loseoriginal crispness，flavor and commercial value.This study investigated the efects of controlled atmosphere （CA） storage （ 2%-3% O2+1%-2% CO2） on the quality and volatile aroma of‘Harlikar’apples by measuring indices including fruit firmness，soluble solids content，ethylene release rate，browning index，and volatile aroma compounds.The results showed that controlled atmosphere storage could significantly inhibit the decrease offruit firmness.After stored18O days and 5 days of shelf life at room temperature，the fruit firmness was increased by 10.3% and 22.5% respectively compared with cold storage. But CA had no significant effect on the content of soluble solids.Cold storage and controlled atmosphere storage reached the ethylene release peak at 6O days and 12O days respectively，with ethylene release rates of 3 293.2 μL/（kg^?h） and 1 836.4 μL （204號 （ kg ·h）. Controlled atmosphere storage could not only delay the ethylene release peak but also reduce the peak ethylene release rate.After stored 18O days and 5 days of shelf life at room temperature， the α -farnesene contents of fruits storaged at cold storage and controlled atmosphere storage were 79.9 μg/kg and 25.3 |μg/kg respectively.CA storage inhibited fruit browning during shelf life byreducing the α -farnesene content，and the fruit browning index was 85.7%lower than that ofcold storage.Inaddition，the contentof volatilearomas was significantlycorrelated withthe ethylene release rate. CA treatment promoted the release of volatile aroma compounds such as esters and aldehydes during shelf life while inhibiting alcohol accumulation，and improved fruit flavor.

Keywords：Apples;‘Harlikar'; controlled atmosphere storage; quality;volatile aromas

氣調貯藏作為一種高效保鮮技術，具有保鮮效果好、品質損失低、綠色安全、無殘留等優(yōu)勢，已被廣泛應用于蘋果-、梨、弼猴桃、桃等果品的長期貯藏，目前發(fā)達國家氣調貯藏的果蔬約占總產量的 60%^[6] 。與普通冷藏相比，氣調貯藏不僅能抑制果實的呼吸、延緩硬度和可溶性固形物含量下降，還能有效減緩果實褐變，并保持較高的抗氧化能力[17-8]，但氣調貯藏對果實香氣的影響并不相同，在藍莓、石榴芒果上的研究表明，氣調貯藏可有效維持果實的揮發(fā)性物質含量，保持良好的風味品質。變動氣調貯藏能顯著提高‘Galaxy'、富士蘋果總酯含量（2－甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯），促進果香特征風味的形成[。但Lara等3研究認為，氣調貯藏減少了‘嘎啦'蘋果揮發(fā)性物質的濃度和含量，尤其是揮發(fā)性酯類物質。

‘金'（MalusdomesticaBorkhvar.Harlikar），源自日本，由巖手大學教授橫田清氏通過金帥自然雜交選育而成，以其金黃色的外觀和甜美的口感，深得消費者喜愛，成為高端蘋果市場的熱門品種。但‘金'不耐貯藏，冷藏至翌年3月份，容易出現(xiàn)不明原因、不同程度的果皮、果肉、果心褐變等生理病害，硬度、糖度和香氣下降導致果實失去原有的脆度和風味，大大降低了該品種的商品性和食用價值，給貯藏企業(yè)和果農造成嚴重的經濟損失4。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)，氣調貯藏能顯著抑制‘金’蘋果果肉褐變， 2%～3%0₂+1%～2%CO₂ 為其適宜的氣調貯藏參數(shù)。但是，針對氣調貯藏對‘金'蘋果貯藏品質和揮發(fā)性香氣的影響未進行系統(tǒng)研究，因此，本研究在適宜的氣調環(huán)境下，探討了氣調貯藏對‘金'蘋果品質和揮發(fā)性香氣的影響，為氣調貯藏技術的推廣應用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1儀器與設備

Thermo FisherST16R 冷凍離心機、Thermo FisherTrace1600氣相色譜、ThermoScientificISQ7610氣相色譜-質譜聯(lián)用儀，賽默飛世爾科技公司；FT-327硬度計、ATAGOPAL-1數(shù)顯糖度計，北京陽光易事達科技有限公司。

1.2材料與處理

‘金'蘋果采自省市榮成市。在果園選取栽培管理水平一致、鄰近區(qū)域的30棵樹，從樹冠外圍均勻采樣，采摘后當天運回實驗室進行預冷。預冷后的果實進行低溫冷藏和氣調貯藏，低溫冷藏溫度為 （-0.5± 0.5）% ，相對濕度 85%～95% ，氣調貯藏參數(shù)為 2%～3% 0₂+1%～2%CO_2^° 每個處理3個重復，貯藏前期（120d內）每60d取樣一次，貯藏后期（120d以上）每30d取樣一次，并進行指標測定。貯藏 180d 后進行常溫貨架試驗，分別在貨架期 3d（S3） 和5d（S5）取樣進行指標測定。

1.3 檢測指標

1.3.1 硬度

蘋果赤道部位去皮，采用硬度計測量硬度，選用 11cm 探頭，結果以 kg/cm² 表示。

1.3.2可溶性固形物含量采用便攜式數(shù)顯糖度計測定。

1.3.3乙烯含量參照魏雯雯等5的方法進行測定。

1.3.4 褐變指數(shù)

根據(jù)褐變面積占比，將果實分為四個等級，即0級：無褐變；I級： 0lt; 褐變面積 ?25% ; I 級： 25%lt; 褐變面積 ?50% ；Ⅲ級：褐變面積 gt;50% 。每次取樣重復調查30個果實，共3次重復，取平均值，計算公式見式（1）。

∑ （褐變級別x該級別果實數(shù)量）褐變指數(shù)/%= -x100 （①）3× 調查果實總數(shù)量

1.3.5 揮發(fā)性香氣

參照魏雯雯等I5的方法進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗設置3個重復，每個實驗測定3個平行，結果以“平均值 ± 標準差\"的形式表示，采用 0rigin2021 繪圖。

2結果與分析

2.1氣調處理對‘金'蘋果硬度的影響

硬度是評估果蔬貯藏保鮮效果的重要量化指標。如圖1所示，整個貯藏期‘金'果實硬度呈現(xiàn)下降趨勢，貯藏 180d ，冷藏組果實硬度由采收時的 7.5kg/cm² 下降至 5.8kg/cm² ，而氣調組果實硬度下降至 6.4kg/cm² 果實從低溫轉移至常溫貨架后 5d ，冷藏組和氣調組果實硬度分別為 4.8，5.7kg/cm² 。‘金’蘋果硬度低于5.4～5.60kg/cm² 時，果肉開始發(fā)綿，失去食用價值和商品價值[4，因此，‘金'蘋果氣調貯藏 180d， 常溫貨架5d后的果實仍具有商品價值。

圖1氣調處理對‘金'蘋果硬度的影響 Fig.1Effectofcontrolled atmosphereonthe firmnesss of‘Harlikar'apples

2.2氣調處理對‘金'可溶性固形物含量的影響

隨著蘋果后熟淀粉轉化為可溶性糖，可溶性固形物含量呈上升趨勢。由圖2可知，冷藏和氣調兩處理組果實可溶性固形物均在貯藏120d時達到了最高，分別為18.9% 和 19.6% ；之后伴隨果實的衰老，可溶性固形物含量逐漸下降，貯藏至 180d 時下降至 12.5% 和 13.3% ，貨架期5d繼續(xù)下降至 11.8% 和 12.5% ，兩處理間差異并不顯著。

圖2 氣調處理對‘金'蘋果可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effectofcontrolled atmosphereon thesolublesolidscontentof‘Harlikar'apples

2.3氣調處理對‘金'乙烯釋放速率的影響

蘋果屬于呼吸躍變型水果，由圖3可以看出，貯藏180d 內兩處理組果實具有明顯的乙烯躍變特征，乙烯釋放速率呈現(xiàn)先降低后上升再降低的趨勢，分別在60d和120d出現(xiàn)高峰，乙烯釋放速率分別為 3 293.2μL （kg^?h） 和 1836.4μL/（kg?h） ；氣調處理不僅能推遲蘋果乙烯釋放高峰時間，還能降低乙烯釋放峰值。進入常溫貨架后，乙烯釋放速率先上升后伴隨著果實的衰老呈現(xiàn)下降趨勢，貨架期5d，氣調組果實乙烯釋放速率是冷藏組的1.2倍，說明氣調貯藏能延緩果實衰老，保持較高的貯藏和貨架期品質。

圖3氣調處理對‘金'蘋果乙烯釋放速率的影響 Fig.3Effectofcontrolledatmosphereontheethylenerelease rateof‘Harlikar'apples

2.4氣調處理對‘金'褐變指數(shù)的影響

果肉褐變是蘋果衰老的主要癥狀之一，由圖4可以看出，冷藏組果實貯藏 180d 時開始出現(xiàn)果肉褐變，褐變指數(shù)為 5.2% ，而氣調組果實未出現(xiàn)果肉褐變現(xiàn)象。轉入常溫貨架后，果實褐變指數(shù)迅速上升，貨架期5d后，冷藏和氣調組果實的褐變指數(shù)分別為 10.5% 和 1.5% ，說明氣調貯藏能延緩蘋果貯藏期及貨架期的果肉褐變。

圖4氣調處理對‘金'蘋果褐變指數(shù)的影響 Fig.4Effect ofcontrolledatmosphereon thebrowning index of‘Harlikar'apples

2.5氣調處理對‘金'揮發(fā)性香氣成分的影響

2.5.1‘金'貯藏過程中的主要揮發(fā)性香氣成分

揮發(fā)性香氣物質組分及含量是影響果實品質的重要因素，‘金'貯藏過程中共檢測到14種主要揮發(fā)性香氣成分（表1），包括乙酸丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸丁酯、丁酸己酯、2-甲基丁酸己酯和己酸己酯9種酯，正己醛和2-己烯醛2種醛，正己醇和1-丁醇2種醇和 α? -法尼烯。由表1知，氣調處理有利于促進貨架期果實酯類和醛類等揮發(fā)性香氣釋放和抑制醇類積累，提升果實風味。

2.5.2氣調處理對‘金'蘋果揮發(fā)性香氣成分的影響

貯藏120d內，果實總揮發(fā)性香氣成分和酯類呈增加趨勢，且氣調組含量顯著低于冷藏組，其后隨著果實的衰老，總揮發(fā)性香氣和酯類含量下降，但氣調貯藏可以抑制果實香氣的下降（圖5A、B）。整個貯藏過程中，總揮發(fā)性香氣和酯類的變化與乙烯釋放呈現(xiàn)顯著的相關性，可能是因為酯類化合物的合成高度依賴乙烯。

由圖5C可以看出，烯烴類揮發(fā)性香氣成分的變化與果實的褐變趨勢一致，這是因為‘金'蘋果主要烯烴類香氣成分為 α -法尼烯，而氣調處理顯著降低 α -法尼烯含量，從而抑制果實褐變發(fā)生。

圖5氣調處理對‘金'蘋果揮發(fā)性香氣成分的影響Fig.5Effectofcontrolledatmosphereonthevolatilearomaof‘Harlikar'apples

3結論

氣調貯藏能顯著抑制果實硬度下降，貯藏180d和常溫貨架 5d ，果實硬度較冷藏提高了 10.3% 和 22.5% 但氣調貯藏對可溶性固形物含量影響不顯著。冷藏和氣調貯藏分別在60d和 120d 達到乙烯釋放高峰，乙烯釋放速率分別為 3293.2μL/（kg^?h） 和 1836.4μL/（kg?h） ，可見，氣調貯藏不僅能推遲乙烯釋放高峰的到來，還能降低乙烯釋放速率的峰值。‘金'蘋果主要烯烴類香氣成分為 α -法尼烯，貯藏 180d 加常溫貨架5d，冷藏和氣調貯藏果實 α -法尼烯含量分別為 79.9μg/kg 和 25.3μg/ k_g ，氣調貯藏通過降低 α -法尼烯含量抑制常溫貨架期果實褐變的發(fā)生，果實褐變指數(shù)較冷藏降低了 85.7% 。此外，果實揮發(fā)性香氣含量與乙烯釋放呈顯著相關性，氣調貯藏還有利于促進貨架期果實酯類和醛類等揮發(fā)性香氣釋放和抑制醇類積累，提升果實風味。本研究結果為氣調貯藏在‘金'蘋果貯藏保鮮上的應用提供了理論基礎。

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