潘艷芳，張繼明，張文濤，李喜宏，*，王威，張瑞

（1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457；2.國(guó)投中魯果汁股份有限公司，北京100037）

高CO210℃氣調(diào)對(duì)樹(shù)上干杏采后軟化的影響

潘艷芳1，張繼明2，張文濤1，李喜宏1，*，王威1，張瑞1

（1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457；2.國(guó)投中魯果汁股份有限公司，北京100037）

為明確高CO210℃氣調(diào)對(duì)樹(shù)上干杏采后軟化的影響，測(cè)定10℃、3%O2貯藏期間3%、10%、20%、50%CO2處理下的品質(zhì)變化。結(jié)果表明：3%、10%、20%、50%CO2處理均有一定效應(yīng)，貯藏前期10%、20%CO2能有效延緩果實(shí)軟化，利于保持鮮果品質(zhì)。貯藏中后期，3%CO2處理保持了較高的硬度水平，適于長(zhǎng)期貯藏。50%CO2氣調(diào)PG（多聚半乳糖醛酸酶）活性最低，有效抑制了原果膠向水溶性果膠的轉(zhuǎn)化，但軟化程度仍最嚴(yán)重，且出現(xiàn)異味，表現(xiàn)出CO2氣體傷害。

樹(shù)上干杏；高CO2；10℃；軟化

樹(shù)上干杏屬薔薇科（Rosaceae）李亞科（Prunoideae）杏屬（Prunus），別名吊干杏、小金杏等，商品學(xué)名樹(shù)上干，是一種原產(chǎn)于哈薩克斯坦的野生杏，僅能在晝夜溫差20℃以上的逆溫帶大陸性氣候地區(qū)生長(zhǎng)，上世紀(jì)80年代在新疆伊犁引種馴化并少量試種，是我國(guó)天山北麓特克斯河谷和伊犁河谷地區(qū)特有的地方品種[1-3]。樹(shù)上干杏風(fēng)味獨(dú)特，果肉、果核均可食用，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。作為一種呼吸躍變型水果[4]，呼吸高峰過(guò)后杏的品質(zhì)迅速下降，易腐爛軟化、不耐貯運(yùn)，但過(guò)度軟化會(huì)導(dǎo)致果實(shí)商品率的下降[5]，這嚴(yán)重制約了鮮杏的外銷(xiāo)增值。

目前，鮮杏保鮮主要依靠低溫基礎(chǔ)上的氣調(diào)、減壓、1-MCP處理等[6]技術(shù)，能耗大、成本高，在設(shè)施農(nóng)業(yè)相對(duì)落后的現(xiàn)狀下，難以達(dá)到低溫需求。因此，常溫或亞常溫（20℃以下）節(jié)能保鮮技術(shù)的開(kāi)發(fā)具有重要意義。本文研究了10℃條件下高CO2處理對(duì)樹(shù)上干杏果實(shí)軟化的影響，旨在為亞常溫氣調(diào)保鮮的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

樹(shù)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(yùn)至天津科技大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品保鮮實(shí)驗(yàn)室（整個(gè)過(guò)程24 h～48 h），及時(shí)入0℃冷庫(kù)預(yù)冷24 h。預(yù)冷結(jié)束后在庫(kù)內(nèi)進(jìn)行分級(jí)，挑選出大小均一、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害侵染的果實(shí)，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）[7]，選取成熟度Ⅱ的杏進(jìn)行貯藏試驗(yàn)。

將杏裝入已均勻打孔（每面各3個(gè)，孔徑0.5 cm）的PVC保鮮袋（長(zhǎng)60 cm×寬40 cm×厚0.03 mm），袋口扎緊，每袋果重約500 g，每5袋置于一個(gè)氣調(diào)瓶中，每種氣調(diào)環(huán)境設(shè)置3個(gè)重復(fù)。氣調(diào)環(huán)境分別為T(mén)R1（3% O2，10%CO2）、TR2（3%O2，20%CO2）、TR3（3%O2，50% CO2），以標(biāo)準(zhǔn)氣調(diào)（3%O2，3%CO2）為對(duì)照（CK），氣調(diào)結(jié)束后于10℃下貯藏，定期取樣檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)。

1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

果實(shí)硬度采用GY-3型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定，在果實(shí)赤道部位間隔等距離的3個(gè)位置各削去一小塊果皮（厚約1 mm），探針均勻壓入果肉內(nèi)0.5 cm，讀取表盤(pán)示數(shù)[8]；參照曹建康[9]的方法測(cè)定果膠物質(zhì)的含量及果膠酶活性，采用比色法測(cè)定水溶性果膠、原果膠的含量及多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性。

每組試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)取其平均值，全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 10.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏果實(shí)硬度的影響

果實(shí)硬度對(duì)樹(shù)上干杏食用品質(zhì)、加工特性及采后對(duì)病害的抵抗能力有著重要影響，且可以直觀反映出果實(shí)的品質(zhì)變化，CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏果實(shí)硬度的影響見(jiàn)圖1。

圖1 不同濃度CO2對(duì)樹(shù)上干杏果實(shí)硬度的影響Fig.1 Effect of CO2with different concentrations on flesh firmness of‘Shushanggan’apricot

由圖1可知，貯藏期間樹(shù)上干杏果實(shí)硬度不斷下降。貯藏前期（0～10 d），TR1和TR2果實(shí)硬度下降速率低于CK，果實(shí)硬度保持較高水平，貯藏至第10天，兩處理的果實(shí)硬度分別為2.90 kg/cm2和2.93 kg/cm2，顯著高于CK（P＜0.05）。貯藏中期（10 d～20 d）,TR1和TR2果實(shí)硬度下降迅速，自第20天起，兩處理的果實(shí)硬度顯著低于CK（P＜0.05）。表明，10%和20%的高CO2氣調(diào)在短期內(nèi)可有效抑制果實(shí)軟化，有利于實(shí)現(xiàn)鮮杏的中溫貯運(yùn)外銷(xiāo)，但不適于長(zhǎng)期貯藏。貯藏期間TR3的果實(shí)硬度急劇下降，自第10天起顯著低于其他處理（P＜0.05），且果實(shí)出現(xiàn)異味，表現(xiàn)出CO2傷害癥狀，表明CO2氣調(diào)濃度不宜過(guò)高。

2.2 CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏原果膠含量的影響

在未成熟果實(shí)中，果膠物質(zhì)與纖維素結(jié)合以原果膠的形式存在，是一種非水溶性的物質(zhì)，使果實(shí)顯得堅(jiān)實(shí)、脆硬，CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏原果膠含量的影響見(jiàn)圖2。

圖2 不同濃度CO2對(duì)樹(shù)上干杏果原果膠含量的影響Fig.2 Effect of CO2with different concentrations on protopectin content of‘Shushanggan’apricot

由圖2可知，貯藏期間各處理的原果膠含量總體上呈下降趨勢(shì)，貯藏至第5天各處理原果膠含量差異不顯著（P＞0.05），但自第5天起TR1和CK的原果膠含量迅速下降，兩處理分別自第10天和第15天起顯著低于TR3和TR2。表明，20%和50%的高CO2氣調(diào)能有效延緩原果膠含量的下降。貯藏中后期，高CO2氣調(diào)組的原果膠含量始終高于CK，且CO2濃度越高，原果膠下降越緩慢。可能是氣調(diào)處理過(guò)程中，CO2部分溶解導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)pH降低，CO2濃度越高pH下降程度越大，抑制了與原果膠降解相關(guān)酶系的活性。

2.3 CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏水溶性果膠含量的影響

隨著果實(shí)的成熟，果膠物質(zhì)逐漸與纖維素分離形成易溶于水的果膠，果實(shí)組織也變得松弛、軟化，硬度下降，CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏水溶性果膠含量的影響見(jiàn)圖3。

由圖3可知，貯藏期間不同處理水溶性果膠含量的變化趨勢(shì)存在明顯區(qū)別。TR1和CK呈上升趨勢(shì)，且自第10天其兩處理的水溶性果膠含量顯著高于其他處理（P＜0.05），這與果實(shí)硬度、原果膠含量的下降趨勢(shì)一致。表明，3%和10%CO2氣調(diào)環(huán)境下原果膠逐漸轉(zhuǎn)化為水溶性果膠，造成果實(shí)最終軟化。貯藏期間，TR2的水溶性果膠含量變化不明顯，TR3總體上略有下降，自第15天起TR3的含量顯著低于TR2（P＜0.05）。

圖3 不同濃度CO2對(duì)樹(shù)上干杏水溶性果膠含量的影響Fig.3 Effect of CO2with different concentrations on water soluble pectin content of‘Shushanggan’apricot

2.4 CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏PG活性的影響

果膠物質(zhì)的降解及果實(shí)軟化被認(rèn)為是多種酶作用的結(jié)果，其中之一的關(guān)鍵酶為PG[10]，CO2濃度對(duì)樹(shù)上干杏PG活性的影響見(jiàn)圖4。

圖4 不同濃度CO2對(duì)樹(shù)上干杏PG活性的影響Fig.4 Effect of CO2with different concentrations on PG activity of‘Shushanggan’apricot

由圖4可知，高CO2氣調(diào)組的PG活性低于CK，且CO2濃度越高PG活性越低。貯藏期間，CK和TR1的PG活性變化呈“先升后降”的趨勢(shì)，TR1在第10天達(dá)到峰值，早于CK（第20天），但其PG活性始終低于CK，且自第15天差異極顯著（P＜0.01）。貯藏期間，TR2和TR3的PG活性大體上略有下降，自第10天起顯著低于CK（P＜0.05），至貯藏期末僅為260.08 μg/（h·g FW）和238.88 μg/（h·g FW），與CK相比差異極顯著（P＜0.01）。表明，高CO2氣調(diào)處理能有效抑制PG活性。

3 結(jié)論與討論

研究發(fā)現(xiàn)，10℃下10%、20%CO2氣調(diào)能有效抑制PG的活性，延緩原果膠向水溶性果膠的轉(zhuǎn)化，在貯藏前期（0～10 d）保持較高的果實(shí)硬度，有利于開(kāi)展樹(shù)上干杏的貯運(yùn)外銷(xiāo)。但貯藏中后期，3%CO2氣調(diào)處理軟化速率較慢，適用于果實(shí)長(zhǎng)期貯藏。50%CO2氣調(diào)軟化嚴(yán)重，且出現(xiàn)異味，表現(xiàn)出CO2氣體傷害。

果實(shí)軟化是一個(gè)復(fù)雜的發(fā)育調(diào)控過(guò)程，是胞壁降解酶、胞壁修飾酶、內(nèi)含物水解酶及相關(guān)酶系的基因及調(diào)控因子等共同作用的結(jié)果[11]，主要?dú)w因于胞壁中原果膠溶解為水溶性果膠和果膠多糖，其變化對(duì)植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的維持起重要作用[12]。本文中，10%和20% CO2氣調(diào)處理的原果膠含量均高于CK，而水溶性果膠含量則均低于CK，且CO2氣調(diào)有效抑制了PG的活性，表明10%、20%CO2氣調(diào)延緩了原果膠的降解，從而在貯藏前期保持了較高的果實(shí)硬度。

植物胞壁結(jié)構(gòu)的變化與成分的降解通常被認(rèn)為是果實(shí)質(zhì)地劣化的主要原因，細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)等結(jié)構(gòu)多糖、木質(zhì)素、少量蛋白質(zhì)及礦物質(zhì)構(gòu)成，胞壁物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與成分具有高度的復(fù)雜性和多樣性[13]。無(wú)論在初生壁還是次生壁中，纖維素都是最主要的成分，含量可達(dá)40%～70%，是構(gòu)成細(xì)胞壁的基本骨架[14-15]。50%高CO2脅迫下的PG活性最低，同10%、20%CO2氣調(diào)相比更有效的抑制了原果膠向水溶性果膠和果膠多糖的轉(zhuǎn)化，但軟化程度卻最嚴(yán)重，表現(xiàn)出CO2氣體傷害癥狀，這表明50%高CO2氣調(diào)對(duì)果實(shí)軟化的調(diào)控機(jī)制與前兩種處理不同，可能是果實(shí)應(yīng)激反應(yīng)下抗逆酶系的表達(dá)對(duì)纖維素、木質(zhì)素等骨架物質(zhì)產(chǎn)生了直接影響。隨著基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組技術(shù)的發(fā)展與成熟，CO2傷害機(jī)制得到更加科學(xué)合理的闡述。

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Effect of High CO2Treatment on Postharvest Softening of'Shushanggan'Apricot at 10℃

PAN Yan-fang1，ZHANG Ji-ming2，ZHANG Wen-tao1，LI Xi-hong1，*，WANG Wei1，ZHANG Rui1
（1.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China；2.SDIC Zhonglu Fruit Juice Co.，Ltd.，Beijing 100037，China）

Aim to realize the effects of high CO2treatments at 10℃ on postharvest softening，'Shushanggan' apricots treated with 3%O2and stored at 10℃were chosen as test material.Quality changes with 3%，10%，20%and 50%CO2were measured.The results indicated that all these treatments had a certain effect.Treatments with 10%and 20%CO2could delay the fruit softening effectively and were conducive to maintain the fruit quality in the early stage of the storage.Treatment with 3%CO2maintained a high level of firmness in the middle and later stage and suitable for long-term storage.Treatment with 50%CO2kept the lowest PG activity and effectively restrained the transfer of the original pectin to water soluble pectin.But the softening degree were also the worst and showed the harmful influence.

'Shushanggan'apricot；high CO2；10℃；softening

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.038

2016-09-13

國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2015BAD16B00）；天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目（14RCHZNC00107；15YFYSNC00010）

潘艷芳（1991—），女（漢），博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。

*通信作者：李喜宏，男，教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。