張文濤，李喜宏,2*，王威，劉佳，張姣姣，李敏，李惠

1(天津科技大學 食品工程與生物技術學院，天津， 300457)　2(天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心，天津， 300457)　3(天津津南 國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，天津，300350)

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高氧氣調對樹上干杏采后生理和貯藏品質的影響

張文濤1，李喜宏1,2*，王威1，劉佳1，張姣姣1，李敏1，李惠3

1(天津科技大學 食品工程與生物技術學院，天津， 300457)2(天津食品安全低碳制造協(xié)同創(chuàng)新中心，天津， 300457)3(天津津南 國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，天津，300350)

研究了高氧氣調對樹上干杏鮮果的保鮮效果，以空氣處理為對照(CK)，測定了0 ℃貯藏期間，40%、60%、80%、100%O2氣調環(huán)境下的生理品質變化。結果表明：與對照果實相比，80%～100%O2氣調能有效抑制杏果實貯藏期間的呼吸強度、乙烯釋放和丙二醛(MDA)積累，延緩果實硬度、Vc、可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)的下降，同時降低杏果實腐爛和失重的程度，提高其貯藏品質。

樹上干杏；高氧；氣調；生理；品質

樹上干杏又名吊干杏、小金杏，屬薔薇科(Rosaceae)李亞科(Prunoideae)杏屬(Prunus)，是我國天山北麓特克斯河谷和伊犁河谷地區(qū)的地方優(yōu)良品種，其果肉甘甜、杏仁醇香、營養(yǎng)豐富，果肉、果核均可食用，具有很高的經(jīng)濟價值[1-2]。但杏采后生理代謝旺盛，品質下降快，易軟化腐爛，商品率低，嚴重制約了樹上干杏鮮果的貯運外銷。風干、晾曬等自然干制是當前樹上干杏最主要的加工及貯藏方式，但制得的干杏成品感官品質差、衛(wèi)生質量低[3]，經(jīng)濟收益遠不及鮮果。因此，亟待開發(fā)一種能有效延緩樹上干杏貯藏期內品質下降的保鮮技術。

目前，鮮杏的保鮮主要通過低溫結合氣調處理實現(xiàn)，傳統(tǒng)氣調(3%～5%O2，3%～5%CO2)雖有助于抑制果實生理代謝、保持果實品質，但隨貯藏環(huán)境中O2的下降及CO2的積累，果實易出現(xiàn)CO2傷害、無氧發(fā)酵等現(xiàn)象[4]。高氧氣調是近年來興起的一種新型果蔬保鮮技術，其抑制細菌、真菌的生長繁殖和降低果蔬貯藏期內腐爛率的效果優(yōu)于傳統(tǒng)氣調，還可在一定程度上避免了低O2和高CO2傷害的發(fā)生[5-6]，已在草莓[7]、藍莓[8]、桑葚[9]等水果保鮮中取得了較好的保鮮效果，具有廣闊的應用前景。

目前未見高氧氣調貯藏鮮杏的報道。本文選用不同濃度的高氧氣調環(huán)境貯藏樹上干杏鮮果，旨在明確高氧環(huán)境下杏果實的品質變化，為高氧氣調在杏保鮮中的應用提供依據(jù)，促進樹上干杏產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。

1　材料與方法

1.1試驗材料

樹上干杏由新興際華伊犁農(nóng)牧科技發(fā)展有限公司提供，采后隨即裝箱空運至天津，果實運抵研究室后，及時入0 ℃冷庫預冷12h。預冷結束后在庫內進行分級，挑選出的大小均一、無機械損傷、無病蟲害侵染的果實，根據(jù)表皮顏色分為成熟度Ⅰ(綠色)、成熟度Ⅱ(黃色)、成熟度Ⅲ(深黃色或紅色)[10]，選取成熟度Ⅱ的杏進行貯藏試驗。

1.2試驗儀器

GY-3果實硬度計，浙江托普儀器有限公司；PAL-1手持折光儀，日本ATAGO株式會社；GXH-3051H果蔬呼吸測定儀，北京均方理化科技研究所；5804R高速冷凍離心機，德國Eppendorf公司；UV-2550PC型紫外可見分光光度計，日本島津公司；CheckPoint便攜氣體分析儀，丹麥PBIDansensor公司；CP114電子天平，西杰天平(北京)儀器有限公司；SY-2-6恒溫水浴鍋，天津市歐諾儀器儀表有限公司。

1.3試驗設計

將杏裝入已均勻打孔(每面各3個，孔徑0.5cm)的PVC保鮮袋(長60cm×寬40cm×厚0.03mm)，袋口扎緊，每袋果重約500g，每5袋杏置于一個氣調瓶中，每種氣調環(huán)境設置3個重復。氣調處理后在0 ℃下貯藏，每5d取樣檢測1次，以空氣環(huán)境對照，具體氣調環(huán)境如下表所示。

表1　氣調處理參數(shù)

1.4測定指標及方法

1.4.1腐爛率和失重率的測定

隨機取3袋杏果，表面腐爛或被微生物侵染的記為腐爛果，其占取果總數(shù)的百分比為腐爛率，單位：%；隨機取出3顆杏果，每隔5d測定同一樣品的質量[11],單位：%，公式如下：

1.4.2果實硬度和Vc含量的測定

參照曹建康[12]的方法。硬度：將果實硬度計垂直于被測果實表面，壓頭均勻壓入果肉內，讀取表盤示數(shù)，單位：kg/cm2。Vc:采用2，6-二氯靛酚滴定法測定[13]，單位：mg/gFW。

1.4.3可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)含量的測定

參照SILVIA等[14]的方法。TSS：用PAL-1手持折光儀測定可溶性固形物含量，單位：%；TA：用NaOH滴定法測定可滴定酸含量，結果以蘋果酸計，單位：%。

1.4.4呼吸強度和乙烯釋放量的測定

參照王聘[15]的方法測定杏果實的呼吸強度及乙烯釋放量，其中呼吸強度單位：mg/(kg·h)，乙烯釋放量單位：μL/(kg·h)。

1.4.5細胞膜相對滲透率和丙二醛(MDA)含量的測定

參照ZHANG等[16]的方法。以相對電導率表示細胞膜透性，單位：%；用硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量，單位：nmol/g。

1.5數(shù)據(jù)處理與分析

每組試驗設置3個重復，試驗數(shù)據(jù)取其均值，應用SPASS17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，P<0.05表示顯著，P<0.01表示極顯著。

2　結果與分析

2.1高氧氣調對樹上干杏貯藏品質的影響

2.1.1高氧氣調對樹上干杏腐爛率和失重率的影響

由表2可知，在貯藏期間杏果實腐爛率和失重率呈上升趨勢。其中，HY3和HY4的腐爛率和失重率顯著低于CK，HY2與CK差異不顯著，而HY1則顯著高于CK。HY4的腐爛率和失重率均為最低，表明80%～100%O2氣調有效抑制了杏果實的腐爛和失重，O2濃度越高抑制效果越好。這可能是由于高氧環(huán)境對腐敗微生物產(chǎn)生了傷害，抑制了它們的生長繁殖。

表2　高氧氣調對樹上干杏腐爛率和失重率的影響

注：不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05)。

2.1.2高氧氣調對樹上干杏硬度和Vc含量的影響

硬度是衡量杏品質的重要指標，果實過度軟化會導致貯藏品質和消費品質的下降[17]。由圖1知，杏果實貯藏期間硬度逐漸下降，貯藏前5d各處理均保持較高的硬度水平，之后出現(xiàn)不同程度的軟化。貯藏中前期，HY3和HY4的硬度顯著(P<0.05)高于CK，HY2與CK差異不顯著(P>0.05)，表明80%以上的O2氣調可保持較高的果實硬度。HY1的硬度則在整個貯藏期內低于CK，表明40%O2氣調加速了果實硬度的下降。

Vc是杏果實主要的抗氧化成分之一，也是評價其營養(yǎng)品質的重要指標。圖2顯示，各處理的Vc含量在貯藏前5d保持較高水平，隨后不斷下降。其中，HY3和HY4的Vc含量下降較為緩慢，HY1下降最為迅速。HY2和CK變化趨勢相近，在貯藏中前期Vc含量差異不顯著(P>0.05)。至貯藏結束，HY4的Vc含量高于CK處理20.65%，2處理差異極顯著(P<0.01)。這表明，采用80%～100%O2氣調，尤其是100%O2氣調能有效延緩貯藏期內Vc含量的下降。

圖1　高氧氣調對樹上干杏硬度的影響Fig.1　Effect of modified atmospheres with high O2on firmnces

圖2　高氧氣調對樹上干杏VC含量的影響Fig.2　Effects of Modified Atmospheres with VC content of 'Shushanggan' Apricot

2.1.3高氧氣調對樹上干杏可溶性固形物(TSS)和可滴定酸含量(TA)的影響

TSS和TA含量是影響果實采后風味變化的重要因素[18]。通過圖3可以看出，各處理的TSS含量在貯藏前期緩慢上升，在貯藏中后期迅速下降。HY3和HY4的TSS含量在貯藏期間高于CK，其峰值為28.61%、29.31%，與CK(27.43%)相比差異顯著(P<0.05)，這表明80%以上的O2氣調可保持較高的TSS含量。HY2與CK的變化趨勢基本一致，而HY1始終低于CK，表明40%O2氣調加速了TSS含量的下降，不利于保持杏果實的貯藏品質。

通過圖4可以看出，果實貯藏期間TA含量不斷下降。貯藏中前期，CK的TA含量下降迅速，HY3和HY4的TA含量下降程度較CK緩慢，而HY1和HY2較CK更快；但在貯藏后期，HY1和HY2的TA含量與CK變化趨勢相近，差異不顯著。這表明，采用80%～100%O2氣調能有效延緩杏果實TA含量的下降。

圖4　高氧氣調對樹上干杏TA含量的影響Fig.4　Effects of Modified Atmospheres with TA content of ‘Shushanggan’ Apricot

2.2高氧氣調對樹上干杏采后生理的影響

2.2.1高氧氣調對樹上干杏呼吸強度和乙烯釋放量的影響

呼吸強度是反映果實采后生理代謝水平的重要指標，杏采后呼吸旺盛，營養(yǎng)物質消耗快，抑制呼吸是保持杏采后品質、延緩果實衰老的重要手段[19]。由圖5知，不同處理的呼吸強度變化趨勢大致相同，貯藏至第10天達到呼吸峰值，之后快速下降。HY3和HY4的呼吸強度在貯藏前期(0～10d)和貯藏中期(11～20d)均低于CK，其呼吸峰值分別為41.88、37.63mg/(kg·h)，與CK的呼吸峰值53.51mg/(kg·h)相比差異極顯著(P<0.01)。HY4的呼吸強度在貯藏末期(21～30d)仍低于CK，而HY3貯藏至25d后高于CK，但貯藏末期呼吸強度均較低。這表明采用80%～100%O2氣調，能抑制杏果實的呼吸強度和呼吸峰值。HY1的呼吸強度在貯藏期間始終高于CK，表明40%O2氣調促進了杏果實呼吸，不能抑制杏采后的生理代謝。

乙烯作為一種調節(jié)植物生理進程的氣態(tài)激素，是引起呼吸躍變型果實后熟衰老的關鍵因素[20]，有效控制杏采后的乙烯釋放有助于提高貯藏品質。由圖6知，不同處理的乙烯釋放量大體呈現(xiàn)“先升后降”的趨勢，貯藏至第25d達到釋放峰值。HY3和HY4始終呈現(xiàn)較低的乙烯釋放水平，其峰值與CK差異極顯著(P<0.01)，表明80%～100%O2氣調能抑制乙烯的釋放。HY2的乙烯釋放水平與CK相近，但HY1的乙烯釋放量在貯藏期間始終高于CK，這與呼吸強度的變化趨勢一致，表明40%O2氣調促進了乙烯的釋放，加速了杏的采后衰老。

圖5　高氧氣調對樹上干杏呼吸強度的影響Fig.5　Effects of Modified Atmospheres with High O2 on Respiratory Rate

圖6　高氧氣調對樹上干杏乙烯釋放量的影響Fig.6　Effects of Modified Atmospheres with High O2 on Respiratory Rate and Ethylene Release of ‘Shushanggan’ Apricot

2.2.2高氧氣調對樹上干杏細胞膜透性和丙二醛(MDA)含量的影響

通過圖7可以看出，隨貯藏時間的延長，杏果實細胞膜透性不斷增大；在貯藏前期變化平緩，貯藏中后期上升迅速，HY1和HY2的細胞膜透性始終低于CK，而HY3和HY4顯著高于CK。貯藏前期各處理的細胞膜透性差異不顯著(P>0.05)，中后期各處理間兩兩相比差異顯著(P<0.01)。這表明，40%～60%O2氣調有利于保持細胞膜結構的完整，80%～100%O2氣調對細胞膜產(chǎn)生一定傷害，使得細胞膜通透性增強。

如圖8所示，杏果實的MDA含量在貯藏期間不斷升高，貯藏前期各處理差異不顯著(P>0.05)。貯藏中后期，HY2、HY3和HY4的MDA含量顯著(P<0.05)低于CK，且O2濃度越高MDA含量越低，自第20d起HY4與CK差異極顯著(P<0.01)。但貯藏期間HY1與CK差異并不顯著(P>0.05)。這表明60%～100%O2氣調能夠抑制膜脂氧化，利于延緩果實衰老。

圖7　高氧氣調對樹上干杏細胞膜透性的影響Fig.7　Effects of Modified Atmospheres with High O2 on cell membrane relative permeability and MDA content of ‘Shushanggan’ Apricot

圖8　高氧氣調對樹上干杏MDA的影響Fig.8　Effects of Modified Atmospheres with High O2 on cell membrane relative permeability and MDA content of ‘Shushanggan’ Apricot

3　討論與結論

杏是典型的呼吸躍變型水果，采后呼吸旺盛，內源乙烯生成量高，二者對其后熟和衰老起著重要的調節(jié)作用[21]。正常的呼吸作用需要氧氣參與，在大氣氧濃度范圍內，O2濃度越高，果蔬的呼吸強度越大，故傳統(tǒng)的氣調貯藏往往通過降低氧氣濃度和升高CO2濃度來抑制采后果蔬的呼吸強度；但后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，當O2濃度高于某一水平時可引起反饋抑制，即呼吸反而被抑制。本研究結果也證實了這一結論，80%以上O2氣調可抑制杏的采后呼吸，而40%O2依然起到促進呼吸的作用；同時，80%～100%O2抑制了杏乙烯的生成，但機理尚不明確[22]。試驗發(fā)現(xiàn)乙烯釋放峰值晚于呼吸高峰10d，一般而言，呼吸躍變型果實出現(xiàn)呼吸躍變后不久，就會出現(xiàn)乙烯釋放高峰。分析此原因，可能與品種特性有關。如前所述，杏是典型的呼吸躍變型水果，采后呼吸旺盛，內源乙烯生成量高，果實軟化快[23]。作為一個活的有機體，采后持續(xù)進行的代謝活動完全依賴其自身的水分和養(yǎng)分，TSS、蛋白質、Vc等內含物的持續(xù)消耗，導致果實品質開始下降，且MDA、H2O2、·O2-等有害物質逐漸積累，加速了果實的衰老進程[24]。80%～100%O2氣調雖然增大了細胞膜透性，但MDA含量低且貯藏品質好，分析這可能是在高氧脅迫下，抗氧化酶系表達增強[25]，使杏保持較高的活性氧清除能力，從而抑制膜脂氧化，延緩果實衰老，相關驗證試驗和機理研究有待開展。試驗取得的主要結果如下。

(1)各處理貯藏樹上干杏的效果依次為100%O2氣調>80%O2氣調>60%O2氣調>CK>40%O2氣調。

(2)80%～100%O2氣調增加了杏貯藏期間的細胞膜透性，但能抑制其呼吸強度、乙烯釋放和MDA積累，延緩果實采后衰老。

(3)80%～100%O2氣調能延緩杏貯藏期間果實硬度、Vc、TSS和TA的下降，抑制果實腐爛和失水，提高其貯藏品質和商品率。

(4)60%O2氣調與CK效果相近，40%O2氣調加速了杏貯藏品質的下降。

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Effectsofhighoxygentreatmentonpostharvestphysiologyandstoragequalityof‘Shushanggan’apricot

ZHANGWen-tao1,LIXi-hong1,2*,WANGWei1,LIUJia1,ZHANGJiao-jiao1,LIMin1，LIHui3

1(CollegeofFoodEngineeringandBiotechrology,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin300457,China)2(TianjinFoodSafety&LowCarbonManufacturingCollaborativeInnovationCenter,Tianjin300457,China)3(TianjinJinnanNationalAgricultureSci-TechZone,Tianjin300350,China)

Theeffectsoftreatmentswithhighoxygenon'Shushanggan'apricotswerestudied.Qualitychangeofapricotsstoragedat0 ℃inmodifiedatmospheresof40%O2, 60%O2, 80%O2, 100%O2weretested,andairwaschosenascontrolcheck(CK).Comparedwiththecontrolfruit, 80%～100%O2treatmenthadobviouseffectsonthefruitduringstoragebyinhibitingrespiratoryintensity,ethylenerelease,MDAaccumulationanddelayingthedecreaseoffirmness,Vc,TSS,TA.Itcouldalsoreducethedegreeoffruitdecayandweightloss.Treatmentwith80%～100%O2couldinhibitthepost-harvestedmetabolizeandimprovethestoragequality.

‘Shushanggan’apricot；highoxygen；controlledatmosphere；physiology；quality

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201608039

碩士研究生(李喜宏教授為通訊作者，E-mail:lixihong@tust.edu.cn)。

國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃) (2012AA101703)；國家科技支撐計劃(2015BAD16B00)；“十二五”農(nóng)村領域國家科技計劃(2015BAD19B02-03)；天津市科技計劃項目(14RCHZNC00107；15YFYSNC00010)

2015-12-09，改回日期：2016-03-02