郁網(wǎng)慶,宋燁,王達(dá),李繼蘭,楊相政,賈連文,魏雯雯
(中華全國(guó)供銷合作總社濟(jì)南果品研究院,山東濟(jì)南250014)
香梨是薔薇科(Rosaceae)梨亞科(Pomoideae)梨屬(Pyrus)新疆梨(Pyrus sinkiangensisYu)植物,原產(chǎn)于我國(guó)的新疆巴音郭楞蒙古自治州,是西洋梨與白梨系統(tǒng)的雜交后代,栽培歷史有1400多年。庫(kù)爾勒香梨是我國(guó)最優(yōu)異的地方梨品種之一,是新疆的特色水果。果實(shí)黃綠色,陽(yáng)面有暗紅色暈,蠟質(zhì)較厚,果點(diǎn)小而密,紅褐色。果皮薄,果面光潔,質(zhì)脆。果肉白色,肉質(zhì)細(xì)嫩,石細(xì)胞少,香味濃郁,深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者歡迎。目前,香梨已經(jīng)銷往美國(guó)、新加坡、泰國(guó)、阿聯(lián)酋及歐洲等市場(chǎng)。
香梨是典型的呼吸躍變型果實(shí)。果實(shí)生理成熟時(shí)果皮依然呈綠色,躍變后轉(zhuǎn)為黃色,蠟質(zhì)增厚[1,2]。阮曉等[3]對(duì)香梨果實(shí)發(fā)育成熟期間乙烯、ACC、MACC變化及相互關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),采后乙烯釋放持續(xù)上升,呼吸躍變前乙烯釋放量很低。隨著果實(shí)的成熟衰老,乙烯大量釋放,較躍變前增加幾倍至40余倍。王海宏等[4]研究認(rèn)為,氣調(diào)貯藏可降低香梨果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,延緩果實(shí)硬度和總酸含量的下降。閻瑞香等[5]研究認(rèn)為,涂膜保鮮劑抑制了香梨果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,顯著延緩了果實(shí)的后熟軟化。
香氣是庫(kù)爾勒香梨獨(dú)特風(fēng)味的重要品質(zhì)特性,在貯運(yùn)過程中的主要問題是果實(shí)香氣下降較快,這對(duì)香梨的商品價(jià)值有一定的影響。果實(shí)香氣成分是植物組織經(jīng)過一系列生化反應(yīng)過程產(chǎn)生的。庫(kù)爾勒香梨的香氣成分主要是脂類化合物。脂氧合酶是參與植物組織中催化香氣成分生成的主要酶類。脂質(zhì)的降解是香梨貯藏期間品質(zhì)劣變的根本原因。詹萍等[6]測(cè)定了在冷藏、涂膜貯藏和氣調(diào)貯藏期間庫(kù)爾勒香梨中的脂氧合酶活性的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)氣調(diào)貯藏對(duì)脂氧合酶的活性具有較為顯著的抑制作用。
果心褐變是一種生理病害,研究表明果心褐變的發(fā)生與采收期過晚、貯藏低溫冷害、組織衰老、缺鈣、高二氧化碳、低氧等因素有關(guān)。影響香梨褐變的因素主要有褐變底物(酚類物質(zhì))、酶、膜脂過氧化作用等。韓艷文等[7]研究表明,采收越晚,果心褐變指數(shù)越高。閆師杰等[8]研究發(fā)現(xiàn),梨采收期晚,果實(shí)衰老較快,后期果心脂氧合酶活性快速升高,膜脂過氧化嚴(yán)重,導(dǎo)致晚采更容易褐變。可見適時(shí)采收也可減輕庫(kù)爾勒香梨貯藏期間褐變的發(fā)生。王菊[9]研究報(bào)道,香梨采后浸鈣和氣調(diào)貯藏均可有效保持果實(shí)的硬度,抑制膜脂過氧化作用,防止果心褐變的產(chǎn)生。王海宏等[4]研究認(rèn)為,氣調(diào)貯藏抑制了香梨果肉的褐變。賈曉輝等[10]研究也表明,庫(kù)爾勒香梨氣調(diào)最佳氣體指標(biāo)為:3%~5%O2,1%~3%CO2。氧氣濃度過低或二氧化碳濃度過高,雖可保持較好的果實(shí)外觀,但均會(huì)加重貯藏期果實(shí)的褐心病。
1.3.1 褐變底物酚類物質(zhì)
酚類物質(zhì)是梨果實(shí)組織褐變的物質(zhì)基礎(chǔ)及反應(yīng)底物,在果實(shí)發(fā)育中合成。酚類物質(zhì)的具體種類因品種、栽培條件、部位等不同而不同。梨果實(shí)中的酚類物質(zhì)主要有綠原酸、熊果苷、兒茶素、檞皮素、表兒茶素、蘆丁、沒食子酸等。香梨果心、果肉中均含有熊果苷、沒食子酸、香草酸、咖啡酸、兒茶酚、綠原酸六種酚類物質(zhì)[11]。一般而言,同一梨品種中,果心和果皮中的總多酚含量大于果肉[11,12]??傸S酮、表兒茶素、總多酚含量是影響梨果肉酶促褐變的關(guān)鍵因子[13]。酶促褐變與總多酚和綠原酸含量的相關(guān)度高于與酶類的相關(guān)度[14]。庫(kù)爾勒香梨果實(shí)褐變指數(shù)與多酚氧化酶(PPO)含量成正相關(guān),與酚類底物含量呈負(fù)相關(guān)。
1.3.2 酶
酶是梨果實(shí)褐變發(fā)生的重要影響因素和必要條件。褐變往往是多種酶共同作用的結(jié)果[15]。有研究表明,與果蔬褐變有關(guān)的酶類主要有多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化氫酶(CAT)、超氧化物岐化酶(SOD)。其中,PPO和POD是梨果實(shí)酶促褐變過程中的主要酶類[16,17]。吳根西等[18]研究認(rèn)為鴨梨的褐變與PPO活性有關(guān)。程建軍等[19]研究蘋果梨和鴨梨褐變機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn),PPO是蘋果梨和鴨梨果心褐變的決定因素。鞠志國(guó)等[20]研究表明,萊陽(yáng)茌梨的褐變程度與PPO活性呈顯著正相關(guān)。陳國(guó)剛等[21]對(duì)香梨褐變機(jī)理深入研究發(fā)現(xiàn),香梨果實(shí)褐變與酚類底物、PPO、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)變化密切相關(guān)。只有當(dāng)細(xì)胞膜被破壞后,酶類物質(zhì)和PPO的區(qū)域分布被打破,PPO活性顯著提高,細(xì)胞相對(duì)電導(dǎo)率增大,使得PPO與酚類物質(zhì)接觸,引起酶促褐變。
1.3.3 膜脂過氧化作用
脂氧合酶簡(jiǎn)稱LOX,被認(rèn)為是引起有機(jī)體衰老的一種重要酶,它通過氧化多聚不飽和脂肪酸來破壞細(xì)胞膜的完整性和改變膜的通透性,導(dǎo)致果實(shí)的軟化衰老。詹萍等[6]在庫(kù)爾勒香梨的研究中發(fā)現(xiàn),LOX活性隨著果實(shí)的成熟迅速增加。
MDA是果蔬膜脂過氧化作用的最終產(chǎn)物,其含量可代表膜的損傷程度[22],也是衡量果蔬衰老程度的重要指標(biāo)之一。據(jù)王菊[23]研究報(bào)道,香梨采后丙二醛含量的大量積累以及果實(shí)組織相對(duì)電導(dǎo)率的增加,進(jìn)一步證實(shí)香梨采后細(xì)胞膜遭到了破壞,破壞了多酚氧化酶和酚類物質(zhì)的區(qū)域分布,使二者反應(yīng)導(dǎo)致褐變的發(fā)生。脂肪氧合酶活性在香梨采后達(dá)到高峰后下降,先于乙烯高峰的到來,與呼吸強(qiáng)度同步,促進(jìn)果實(shí)組織衰老。采后浸鈣和氣調(diào)貯藏均可有效保持果實(shí)的硬度,抑制膜脂過氧化作用,從而預(yù)防果心褐變的發(fā)生。
庫(kù)爾勒香梨在貯藏過程或貨架期間發(fā)生果皮變黃及油漬化現(xiàn)象,影響果實(shí)的外觀品質(zhì),嚴(yán)重降低商品價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。庫(kù)爾勒香梨發(fā)生油漬化后失水也很嚴(yán)重。趙曉敏等[2]研究發(fā)現(xiàn),香梨在常溫貯藏過程中,果皮油漬化現(xiàn)象隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)越來越嚴(yán)重。而1-MCP處理能有效抑制果皮油漬化的發(fā)生和蠟質(zhì)含量及結(jié)構(gòu)的變化,從而延緩香梨果實(shí)的衰老。低溫條件貯藏的香梨較常溫時(shí)油漬化輕。
王海宏等[4,24]對(duì)庫(kù)爾勒香梨研究表明,貯藏期果實(shí)硬度、葉綠素、有機(jī)酸及可溶性固形物都呈下降趨勢(shì),失重率呈上升趨勢(shì)。庫(kù)爾勒香梨冷藏環(huán)境下果實(shí)葉綠素含量較室溫下降速率慢,可見溫度影響葉綠素的降解速率[25]。翟林濤[26]在常溫、低溫條件下對(duì)香梨果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的變化研究表明,冷藏條件下香梨果實(shí)的可溶性固形物、可滴定酸、硬度、葉綠素品質(zhì)指標(biāo)均高于常溫貯藏。另有研究表明,與5℃香梨相比,0℃香梨貨架期品質(zhì)變化較小。陳國(guó)剛等[27]通過對(duì)庫(kù)爾勒香梨氣調(diào)貯藏實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),氣調(diào)貯藏能夠較好地抑制香梨果實(shí)硬度、可溶性固形物、可滴定酸、VC品質(zhì)指標(biāo)的下降,減少腐爛的發(fā)生。閻瑞香等[5]研究表明,涂膜保鮮劑抑制了香梨果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、葉綠素分解、PPO活性和MDA的積累,降低了果實(shí)的腐爛率,顯著延緩了果實(shí)的后熟軟化。
微課指運(yùn)用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律,呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源,隨著無線網(wǎng)絡(luò)和手持移動(dòng)產(chǎn)品的強(qiáng)勢(shì)提檔與覆蓋,微課以其容量小、在線流暢觀看的流媒體格式優(yōu)點(diǎn),在移動(dòng)學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)中漸呈主流態(tài)勢(shì),現(xiàn)已成為一種開放性的新型高效教學(xué)模式。[1]
庫(kù)爾勒香梨采后容易發(fā)生果心褐變、干耗、果皮變黃、果點(diǎn)擴(kuò)大、果皮化學(xué)銹斑等問題,這些是保鮮貯運(yùn)中亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)難題之一[31]。抑制多酚氧化酶活性一直是果蔬貯藏保鮮防止酶促褐變生理生化研究的重要內(nèi)容。影響PPO活性的因素有濃度、溫度、pH值、果實(shí)成熟度等。朱路英等[28]研究發(fā)現(xiàn),庫(kù)爾勒香梨PPO的最適pH值5.7,最適溫度42℃。常見抑制PPO酶活性的方法有物理方法、化學(xué)方法和生物方法。物理方法主要是控制適宜低溫以及氣調(diào)貯藏,化學(xué)方法主要是添加褐變抑制劑。李磊等[29]研究認(rèn)為,抑制劑對(duì)酶促褐變的抑制強(qiáng)弱順序?yàn)榭箟难幔韭然}>檸檬酸。生物方法主要是采用生物制劑來控制PPO活性,目前對(duì)梨PPO活性有抑制作用的常見生物制劑有蜂膠、殼聚糖、可食性被膜[30]。
加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)香梨基地建設(shè),改變?cè)耘嗄J?,?yán)格進(jìn)行品種的精細(xì)區(qū)域布局,優(yōu)先發(fā)展香梨的優(yōu)勢(shì)栽培區(qū),依靠科技進(jìn)步,推廣梨果實(shí)品質(zhì)調(diào)控綜合技術(shù),生產(chǎn)精品香梨是提高香梨采前果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵[31]。楊婷婷等[32]研究發(fā)現(xiàn),氮肥使用量為300 kg/hm2,在增產(chǎn)和改善果品品質(zhì)方面效果最佳。N、P、K 使用量以 300~375(N)、300~375(P2O5)和 67.5~75.0(K2O)kg/hm2為最佳[33,34]。有機(jī)肥對(duì)庫(kù)爾勒香梨枝葉生長(zhǎng)、產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)等有明顯的促進(jìn)作用,施肥量以60 kg/株為好[35]。李珊珊等[36]研究表明,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑PBO(增效醚,包含細(xì)胞分裂素BA與生長(zhǎng)素衍生物ORE),可以顯著提高香梨產(chǎn)量,降低果皮厚度、果實(shí)硬度、果實(shí)總酸含量,提高果實(shí)紅暈果率,果實(shí)還原糖和VC含量。研究還發(fā)現(xiàn)PBO的最佳噴施濃度為300倍液。
適時(shí)采收可減輕果實(shí)貯藏期褐變的發(fā)生,采收早晚與果心褐變和果實(shí)腐爛密切相關(guān)[28]。據(jù)安靜等[37]試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),香梨的最佳采摘方式是拉拽,拉拽香梨使梨柄與樹干分離即拉斷。為降低采摘環(huán)節(jié)對(duì)香梨品質(zhì)的影響,要求采摘時(shí)把梨柄完好的保留在香梨上。其果實(shí)的耐貯性好于其他方式采摘的果實(shí)。用于中長(zhǎng)期貯藏的庫(kù)爾勒香梨采收指標(biāo):可溶性固形物含量大于等于11.5%,硬度5.5~6.6 kg/cm2(1.1 cm測(cè)頭),果實(shí)生產(chǎn)發(fā)育期145~155 d,9月上中旬采收。
有利于貯藏的最佳包裝形式是單果包拷貝紙,外套高密度發(fā)泡網(wǎng)套,紙箱內(nèi)放工字形隔板。自發(fā)氣調(diào)貯藏需在箱子內(nèi)襯用厚0.03~0.04 mm的PE或PVC袋扎口貯藏,每袋果重量10 kg,對(duì)庫(kù)爾勒香梨起到較好的保鮮效果[38]。前人研究發(fā)現(xiàn),微孔LDPE(線性低密度聚乙烯)膜包裝能降低梨的果心、果肉褐變,減少失重和果皮起皺,長(zhǎng)期貯藏后相比紙包裹有明顯的優(yōu)勢(shì)。
庫(kù)爾勒香梨采后應(yīng)在24 h內(nèi)入庫(kù)預(yù)冷,庫(kù)滿后2 d內(nèi)庫(kù)溫降至適宜貯藏溫度,可有效控制香梨果實(shí)的褪綠轉(zhuǎn)黃。短期貯藏庫(kù)溫控制在0~2.0℃,中長(zhǎng)期貯藏庫(kù)溫在-1.5~0℃,長(zhǎng)期貯藏庫(kù)溫在-1.5~-1.0℃。
氣調(diào)貯藏是在低溫下通過適宜的氧氣和二氧化碳來降低果蔬的呼吸強(qiáng)度和抑制生理代謝過程,達(dá)到延長(zhǎng)貯藏期和維持高品質(zhì)的貯藏方法。主要包括MA(Modified atmosphere)和 CA(Controlled atmosphere)。據(jù)賈曉輝等[10]研究表明,庫(kù)爾勒香梨氣調(diào)最佳氣體指標(biāo)為3%~5%O2,1%~3%CO2,溫度-1.5~0 ℃,相對(duì)濕度 90%~95%。齊會(huì)楠[11]研究認(rèn)為香梨的適宜氣調(diào)貯藏條件CO2濃度低于1.5%,能夠抑制呼吸強(qiáng)度、延緩香梨果實(shí)硬度、VC、葉綠素含量等下降速度,防止褐變。
1-MCP作為目前使用范圍較廣的一種新型保鮮劑,能有效延緩果蔬后熟衰老,利于果實(shí)色澤、風(fēng)味的保持,延長(zhǎng)其貯藏壽命,提高商品價(jià)值,對(duì)庫(kù)爾勒香梨的長(zhǎng)期保鮮效果較為明顯。張輝等[39]研究表明,1-MCP(1.0 μL/L)可有效延緩香梨采后貯藏期間的硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量降低的速度,并可有效抑制呼吸速率。