王曉麗 侯倩 張立元 劉曉萌 張曉嫻

摘要：以八成熟“紅顏”草莓為實(shí)驗(yàn)材料，將草莓果實(shí)放于密封的干燥器中。結(jié)果顯示，通過酵母揮發(fā)性氣體處理的草莓商品率為98%，對照組僅為32%，顯著高于對照組，并且熏蒸處理能降低草莓的失重率、維持較好的果實(shí)色澤和硬度、延緩pH值的上升以及保留有更多的風(fēng)味物質(zhì)。由此推測，葡萄有孢漢遜酵母產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體能夠提高草莓采后貯藏性能。

關(guān)鍵詞：草莓;葡萄有孢漢遜酵母;揮發(fā)物;貯藏

ABSTRACT： Strawberry fruits were sealed in the dryer which contained several culture mediums with yeasts in the bottom. The results showed that commodity of group treated with volatile organic compounds of yeasts was 98%， control group was 32%. And fumigation treatment can increased the weight loss rate， keep strawberry appearance better and hardness， delay increase the pH value and maintain more volatile compounds. It is deduced that volatile organic compounds from Hanseniaspora uvarum can improve the storage performance of strawberry.

?KEY WORDS： Strawberry; Hanseniaspora uvarum; volatile matter; Storage

在我國，草莓是種植面積最大的小漿果類。從上世紀(jì)80年代以來，我國草莓種植業(yè)迅猛發(fā)展，到2012年已成為世界上草莓栽培面積最大的國家;草莓產(chǎn)量也高居世界首位，成為草莓生產(chǎn)大國[1-3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國草莓的栽培面積為100.54千公頃，總產(chǎn)量276.1萬噸，到2016年已經(jīng)達(dá)到129.7千公頃，增長了29%，總產(chǎn)量342.0萬噸，增長了23.7%。

草莓在貯運(yùn)保鮮過程中易受病原菌浸染，引起腐爛變質(zhì)，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前，草莓采后主要的防治方法是化學(xué)防治，雖然此方法高效經(jīng)濟(jì)，但是長期使用會對環(huán)境和人類造成威脅。隨著人們對食品安全和環(huán)境保護(hù)問題的關(guān)注，尋求安全、高效，對環(huán)境友好的生物防治方法已成為趨勢，拮抗酵母菌就是一種新型防治方法。拮抗酵母菌的優(yōu)點(diǎn)在于其具有較強(qiáng)的抗逆性，可以在干燥的果蔬表面定植，能利用果蔬表面的營養(yǎng)迅速增殖，不產(chǎn)生毒素和抗生素，可以和化學(xué)殺菌劑復(fù)配使用。丁玥等[4]采用季也蒙畢赤酵母菌處理草莓，發(fā)現(xiàn)酵母菌濃度越高處理效果越好，當(dāng)菌懸液濃度達(dá)到5×109CFU/mL時，效果最好，并且拮抗酵母菌處理可以保持草莓的色澤和硬度以及可溶性固形物的含量，降低失重率，延長果實(shí)的貯藏壽命。本研究利用本實(shí)驗(yàn)室篩選鑒定的葡萄有孢漢遜酵母，對草莓進(jìn)行處理，研究拮抗酵母菌揮發(fā)性氣體對于草莓貯藏病害和品質(zhì)的影響，并通過GC-MS進(jìn)一步分析揮發(fā)性氣體成分，探索抑菌物質(zhì)，為生防酵母菌的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試果實(shí)

草莓果實(shí)采摘于鎖石生態(tài)園，品種為“紅顏”，采后3小時內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。選擇無病蟲害、無機(jī)械損傷、無腐爛、大小一致的果實(shí)作為實(shí)驗(yàn)材料。

1.1.2 培養(yǎng)基配制

PDA培養(yǎng)基：200 g馬鈴薯，水1000 mL，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，在加熱器上加熱至沸騰，維持20-30min。

PDB培養(yǎng)基：去皮馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，蒸餾水1000 mL，在加熱器上加熱至沸騰，維持20-30min。

1.1.3 供試菌株

拮抗酵母菌：葡萄有孢漢遜酵母（Hanseniaspora uvarum）是由本實(shí)驗(yàn)室篩選鑒定，置于4℃ PDA培養(yǎng)基上保藏。使用前要對酵母菌進(jìn)行活化，用無菌接種環(huán)從斜面上取一環(huán)劃線接種于PDA，之后在28℃下恒溫培養(yǎng)2d進(jìn)行活化待用。

1.1.4 供試菌株懸液配制

酵母菌懸液制備：用無菌接種環(huán)取一環(huán)活化后的菌種于裝有100 mL PDB培養(yǎng)基的250 mL三角瓶中，于28 ℃下180 r/min振蕩培養(yǎng)24 h。隨后將培養(yǎng)液于4 ℃，5000 r/min 下冷凍離心15 min，去除上清液收集菌體，并用無菌水清洗兩次。血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，待用。

1.2 儀器與設(shè)備

DELTA 320 pH計(jì) ? ? ? ? ? ? ? ? 梅特勒-托利多儀器上海有限公司

智能恒溫恒濕箱 ? ? ? ? ? ? ? ? ?寧波海曙賽福實(shí)驗(yàn)儀器廠

HZQ-F160全溫振蕩培養(yǎng)箱 ? ? ? ? 太倉市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠

光學(xué)顯微鏡Nikon102 ? ? ? ? ? ? ?日本尼康

WYT-4型手持糖量儀 ? ? ? ? ? ? ?泉州光學(xué)儀器廠

SW-CJ-JD超凈工作臺 ? ? ? ? ? ? ?蘇州安泰有限公司

GC-MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 ? ? ? ?美國Thermo公司

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 酵母菌揮發(fā)物處理

吸取200 uL 1×109 CFU/mL H. uvarum菌懸液均勻涂布于PDA平板上，放于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1d后，移去培養(yǎng)皿蓋子，將其放在干燥器底部，共放8個培養(yǎng)皿。對照組為涂布200 μl 無菌水的PDA平板。將剛采摘后的3/4紅熟期的草莓?dāng)[放在干燥器的隔板上，每隔板上放14個草莓果實(shí)，用凡士林涂抹蓋子，將干燥器蓋子蓋好封嚴(yán)。放置于25±1 ℃，RH 90 %-95 %恒溫培養(yǎng)箱中。5天后觀察果實(shí)發(fā)病情況，并測定果實(shí)的相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)和揮發(fā)性物質(zhì)。每處理組設(shè)3個平行，實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次。

1.3.2 指標(biāo)測定

1.3.2.1 失重率

用稱量法測定果實(shí)失重率，計(jì)算方法為失重率（%）=（W1-W2）/W1×100%，其中 W1表示原始重量（g），W2表示貯藏后重量（g）。

1.3.2.2 腐爛率

根據(jù)果實(shí)腐爛面積大小將腐爛指數(shù)劃分為5級別[5]，按文獻(xiàn)方法計(jì)算腐爛率。

1.3.2.3 可溶性固形物

采用WYT-4型手持糖量儀測定，使用前校正糖量儀標(biāo)尺的焦距和位置。每組取10個草莓，研磨果肉，過濾，用糖量儀進(jìn)行測量。試驗(yàn)重復(fù)2次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1外觀及商品率

由圖1可知，處理組的草莓果實(shí)發(fā)病程度明顯低于空白組，草莓果實(shí)外觀較為良好，明顯改善草莓果實(shí)貯藏品質(zhì)，延長貨架期。處理組草莓果實(shí)的商品率為98.1%，明顯大于空白組的32.2%，這說明酵母菌揮發(fā)性物質(zhì)能夠顯著抑制草莓果實(shí)的灰霉病，保持草莓的良好品質(zhì)[6]。

2.2失重率

草莓果實(shí)采摘后由于呼吸作用和蒸騰作用果實(shí)水分減少，同時在呼吸作用等代謝活動的作用下有機(jī)物被消耗，導(dǎo)致草莓果實(shí)質(zhì)量下降[7]。如圖2，草莓果實(shí)貯藏后質(zhì)量均減少，其中酵母菌處理后草莓的失重率為4.8%，空白組失重率為5.5%，處理組失重率比空白組小，說明酵母菌揮發(fā)性物質(zhì)能夠降低草莓果實(shí)失重率，延緩果實(shí)成熟衰老[8，9]。

2.3可溶性固形物含量

圖3顯示草莓果實(shí)的可溶性固形物含量在貯藏前為4.1%，貯藏后處理組和空白組的可溶性固形物含量分別為5.2%和5.1%，均呈現(xiàn)上升趨勢，原因是在貯藏前期草莓果實(shí)內(nèi)部淀粉會不斷轉(zhuǎn)換為可溶性糖供其代謝消耗，可溶性固形物含量呈上升趨勢[10]。處理組比空白組草莓果實(shí)可溶性固形物含量大，說明酵母菌揮發(fā)性物質(zhì)能夠在一定程度上減緩果實(shí)代謝速率，延緩可溶性固形物的消耗。

2.4揮發(fā)性物質(zhì)

由GC-MS結(jié)果可以看出，新鮮草莓的揮發(fā)性物質(zhì)相較于貯藏后較少，拮抗菌處理后草莓的風(fēng)味物質(zhì)多于CK組。經(jīng)表1可知，新鮮草莓中含有的酯類物質(zhì)較少，草莓經(jīng)過常溫貯藏5d后較貯藏前產(chǎn)生了很多酯類物質(zhì)，原因可能是草莓在貯藏期間發(fā)生后熟，產(chǎn)生大量形成草莓特殊風(fēng)味物質(zhì)的酯類物質(zhì)。通過對比CK組和處理組可以發(fā)現(xiàn)很多主要的酯類物質(zhì)在含量上有區(qū)別，處理組產(chǎn)生了一些新的酯類，如2-甲基丁酸甲酯、乙酸丁酯、丁酸丙酯、己酸甲酯，一些酯類物質(zhì)含量增加，如丁酸甲酯、乙酸異丁酯、己酸甲酯、乙酸己酯、己酸乙酯等，其中一些物質(zhì)已被證明是抑菌物質(zhì)。通過上述主要物質(zhì)的對比說明通過拮抗酵母菌處理后草莓的部分風(fēng)味物質(zhì)可以得到更好的保留，并產(chǎn)生一些抑菌物質(zhì)從而更好地提高草莓耐貯性。

3 討論

葡萄有孢漢遜酵母產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)處理草莓，對其果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響表明：酵母菌產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)能夠減緩草莓果實(shí)在貯藏期間可溶性固形物含量的降低和pH值的升高，抑制有機(jī)物的消耗減少，降低失重率和腐爛率，維持果實(shí)色澤和硬度。這說明葡萄有孢漢遜酵母的揮發(fā)性代謝物能延緩草莓果實(shí)成熟衰老，提高草莓貯藏品質(zhì)。曾榮等[11]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明106CFU/mL的啤酒酵母菌懸浮液能顯著延緩草莓衰老，降低草莓的失重率和腐爛率以及果實(shí)呼吸速率和細(xì)胞膜透性，減少可溶性固形物和維C含量的下降。陳愛平等[9]采用不同濃度檸檬形克勒克酵母菌懸液浸泡草莓，結(jié)果表明108CFU/mL能夠延遲草莓的后熟，維持草莓品質(zhì)。秦曉杰等[6]研究表明采前噴施季也蒙畢赤酵母或葡萄有孢漢遜酵母對草莓冷藏品質(zhì)有積極作用，其中采用106 CFU/mL復(fù)合菌懸液采前噴施能提高草莓抗病性，延長草莓貯藏壽命。毛淑波等[12]將羅倫隱球酵母與38℃熱空氣處理相結(jié)合能明顯改善草莓果實(shí)采后儲藏品質(zhì)，降低失重率以及延緩冷藏條件下果實(shí)硬度和維生素C的下降。徐斌等[13]研究表明放線菌K13能夠抑制草莓灰霉病菌的產(chǎn)孢、孢子萌發(fā)和芽管伸長，并且菌絲生長扭曲、畸形、斷裂甚至解離。黃蓉[14]從草莓中篩選出7株對灰霉病有顯著抑制作用的酵母菌，其中C410，W8462，YCXT3，YW1均能產(chǎn)生揮發(fā)性代謝物，對灰葡萄孢霉的菌絲生長和孢子萌發(fā)均有抑制作用，并且C410和YCTX3產(chǎn)生的揮發(fā)性代謝物對貯藏期草莓灰霉病的防治具有明顯效果。李貞景等[10]發(fā)現(xiàn)白黃鏈霉菌TD-1菌株產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物對灰葡萄孢霉有抑制作用，并且處理后的灰霉菌絲形態(tài)異常，表面粗糙，菌體細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)。

草莓的揮發(fā)性物質(zhì)即香氣成分大多數(shù)為酯類、醇類和醛酮類，實(shí)驗(yàn)中草莓在貯藏后某些酯類物質(zhì)含量上升，原因可能是草莓在后熟過程中繼續(xù)合成草莓香氣的主要成分。張娜等[5]對3種草莓的香氣成分進(jìn)行研究，結(jié)果表明含量少的酯類物質(zhì)對草莓香氣起決定性作用，將三種草莓在0℃下貯藏，發(fā)現(xiàn)在貯藏前期由于后熟作用，草莓香氣成分中的酯類、醇類和酮類物質(zhì)會小幅度增加，但隨著貯藏時間的延長，酯類和醇類化合物會逐漸下降，而酮類和酸類化合物逐漸增多。經(jīng)過酵母菌處理后的草莓在貯藏期間所保留的香味物質(zhì)比空白組多，說明酵母菌產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體對草莓風(fēng)味物質(zhì)的保留具有積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳曉云， 高照全， 李志強(qiáng)， 等. 國內(nèi)外草莓生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2016， 30（2）： 21-26.

[2] 王忠和. 中國草莓生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 中國農(nóng)村小康科技， 2008（11）： 21-22.

[3] 沙虹. 淺析草莓品種現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2016， 36（14）： 158.

[4] 丁玥， 孟帆， 王奎， 等. 季也蒙畢赤酵母對采后草莓病害控制及冷藏品質(zhì)的影響[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2010（04）： 64-68.

[5]張娜， 趙恒， 閻瑞香. 不同草莓香氣成分貯藏過程中變化的研究[J]. 食品科技， 2015（12）：286-290.

[6] 秦曉杰， 許皎姣， 索娜， 等. 草莓灰霉病拮抗酵母菌的篩選鑒定及對采后草莓品質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技， 2012（21）： 330-339.

[7] 陳學(xué)紅， 賀菊萍. 草莓采后生理和品質(zhì)變化及保鮮技術(shù)[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2008，12（9）：19-22.

[8] 司琳媛. 葡萄汁有孢漢遜酵母（Hanseniaspora uvarum）揮發(fā)性代謝物對草莓采后貯藏性能的影響[D]. 南京： 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2015.

[9] 陳愛平， 史輝， 王楠楠， 等. 酵母菌對草莓果實(shí)防腐保鮮的效果研究[J]. 北方園藝， 2011（17）： 166-168.

[10] 李貞景， 張春慧， 路來風(fēng)， 等. 白黃鏈霉菌 TD_1 菌株揮發(fā)性有機(jī)物對灰霉孢菌的抑制作用[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)， 2016， 34（3）： 46-52.

[11] 曾榮， 董華強(qiáng)， 林麗超， 等. 酵母菌對草莓采后生理及貯藏效果的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2009， 35（07）： 189-191.

[12] 毛淑波. 羅倫隱球酵母結(jié)合熱空氣處理對草莓采后病害的防治及其機(jī)理研究[D]. 南京： 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2013.

[13] 徐斌， 陳銀鳳， 張?jiān)疲?等. 放線菌K13最適培養(yǎng)條件及其對草莓灰霉病菌的抑制作用[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2015， 44（12）： 70-74.

[14] 黃蓉.防治草莓灰霉病酵母菌株篩選及防病機(jī)制研究[D]. 武漢： 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2011.

（作者單位：南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院1

南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院1）