劉佰霖,賈曉輝,杜艷民,崔建潮,王文輝
(1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,遼寧省果品貯藏與加工重點實驗室,遼寧興城 125100)(2 山東省德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院)
新梨7 號是1985 年塔里木大學(xué)以庫爾勒香梨為母本、早酥梨為父本雜交選育而成的梨優(yōu)新品種,具有果實大、果形端正、果面光潔細膩具蠟質(zhì)、果心小、肉質(zhì)細嫩、酥脆、石細胞較少、味甜具清香等優(yōu)點[1]。該品種由于早熟的特性,上市早、售價較高,有較好的經(jīng)濟效益。目前,關(guān)于新梨7 號果實采后貯藏保鮮的研究,多集中于采收期結(jié)合貯藏方式和環(huán)境對品質(zhì)、耐貯性的影響[2-7]以及生物學(xué)特性[8]、自發(fā)氣調(diào)包裝[9]等方面的研究,但生產(chǎn)實際中貯藏企業(yè)所采用的貯藏方式全部為機械冷庫貯藏,因此研究新梨7 號果實適合冷藏處理的采收時間及標準對于果品企業(yè)制定收購計劃及后續(xù)貯藏、銷售計劃具有極大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值。本課題組前期對新梨7 號果實采后生物學(xué)特性研究發(fā)現(xiàn),該品種貯藏后期易出現(xiàn)果皮褪綠轉(zhuǎn)黃、果柄干枯、果實腐爛、果點突起、果皮開裂等現(xiàn)象,失去商品性,上述問題直接影響了新梨7 號貯藏后期的經(jīng)濟效益。
影響果實耐貯性的因素有很多,其中采收時期與果實的內(nèi)在品質(zhì)緊密相關(guān)且直接影響果實的耐貯性。胡青霞等[10]研究發(fā)現(xiàn),比商業(yè)采收期早采摘8 d 的突尼斯軟籽石榴果實在相同貯藏條件下能維持最佳感官品質(zhì)60 d,而商業(yè)采收期的為30 d。張子申[11]通過研究不同發(fā)育天數(shù)黃冠梨果實糖酸組分的變化,得出黃冠梨在果實發(fā)育130 d 時采收為宜。張靜增等[12]研究發(fā)現(xiàn),不同采收期對鴨梨果實揮發(fā)性物質(zhì)含量有顯著影響,且采收期與鴨梨果實黑心病密切相關(guān)。賈曉輝等[13]研究不同采收期對玉露香梨果實內(nèi)在品質(zhì)及耐貯性的影響過程中發(fā)現(xiàn),采收過晚的果實在貯藏過程中容易出現(xiàn)黑心病且果皮易轉(zhuǎn)黃,油膩化程度較高。崔建潮等[7]研究了不同采收期新梨7 號果實在常溫下的品質(zhì)及生理變化,本研究是在其基礎(chǔ)上按照貯藏企業(yè)貯藏的方式進行不同采收期果實冷藏試驗,篩選出適宜長期冷藏的采收時期,對于提升果品價值、延緩果實衰老及新梨7 號的推廣具有重大意義。
供試梨品種新梨7 號果實于2018 年采自河北省泊頭市亞豐果品有限公司梨種植基地,園區(qū)土壤為沙壤土,樹齡5 年(結(jié)果第2 年)。當年盛花期為4 月17 日,選取有代表性的梨樹30 株,分3 個采收期采收,每10 d 采1 次,相應(yīng)采收時間及果實生長發(fā)育天數(shù)見表1。
表1 不同采收期新梨7 號果實基礎(chǔ)值
選取樹冠外圍、內(nèi)膛不同方向均勻采集果實,采后裝箱第2 d 運回中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所試驗冷庫。選擇大小均勻、無機械傷和病蟲害的果實作為試驗材料。將挑選好的試驗果裝入0.02 mm PE保鮮袋內(nèi),挽口,每個處理重復(fù)3 次,試驗用保鮮袋由國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)提供。果實于(0±0.5)℃條件下分別貯藏0、120、180、240 d 后取出,每處理至少選取20 個果實在20 ℃條件下平衡24 h 后測定其各項理化指標,并進行相關(guān)指標的統(tǒng)計分析;其余果實在20 ℃條件下放置7 d 后測定其貨架期各理化指標,并進行相關(guān)指標的統(tǒng)計分析。
1.2.1呼吸強度、乙烯釋放速率
呼吸強度、乙烯釋放速率參照賈曉輝等[14]的方法測定,每個采收期選取9 個果實,分別置于2.25 L的3 個密封塑料盒內(nèi),密封60 min 后,用注射器抽取進樣量1 mL 進行測定,每盒重復(fù)測定3 次。
1.2.2果實內(nèi)在品質(zhì)
果實硬度用南非GUSS 公司的GS-15 水果質(zhì)地分析儀測定,所用探頭直徑為11.3 mm;可溶性固形物含量用日本ATAGO 公司的PR-101α折光儀測定;可滴定酸、維生素C 含量分別采用酸堿滴定法和2,6-二氯靛酚滴定法,用瑞士萬通808 智能電位滴定儀參照曹建康等[15]的方法測定。
1.2.3果皮顏色參數(shù)
采用日本Konica Minolta 公司的CR-400 色差儀測定果皮L*、h°值,所用光源為D65 光源。
1.2.4果皮葉綠素熒光參數(shù)
采用英國Hansatech 公司的Handy PEA 葉綠素效率儀測定果皮光適應(yīng)下的初始熒光(Fo)、最大熒光(Fm),并計算可變熒光(Fv=Fm-Fo)及PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)。在果實赤道線兩側(cè)選擇2 個相對的位點,用削皮刀削取直徑約1.5 cm 的果皮,用樣品夾暗處理30 min 后測定其葉綠素熒光參數(shù)。
1.2.5乙醛含量測定
乙醛含量參照賈朝爽等[16]的方法,采用日本島津GC-2010 氣相色譜儀和Tubro Matrixx40 自動頂空進樣器測定。將果肉(包括果皮)勻漿后過濾,取上清液5 mL,在頂空瓶內(nèi)先后加入NaCl 1.335~1.350 g、蒸餾水1 mL 和上清液5 mL。色譜條件:載氣為高純N2,壓力為0.5 MPa;空氣流量為400 mL/min,氫氣流量為40 mL/min;FID 檢測器溫度為200 ℃。
1.2.6果實腐爛率及果柄保鮮指數(shù)
(1)果實腐爛率的統(tǒng)計。調(diào)查冷藏過程中不同采收期腐爛果實數(shù),并計算果實腐爛率。
果實腐爛率(%)=(腐爛果實數(shù)/果實總數(shù))×100
(2)果柄保鮮指數(shù)的測定。以果柄干枯長度占果柄總長度的比率計算,共分6 級:0 級,果柄全部發(fā)黑;Ⅰ級,果柄發(fā)黑長度>3/4;Ⅱ級,果柄發(fā)黑長度1/2~3/4;Ⅲ級,果柄發(fā)黑長度1/4~1/2;Ⅳ級,果柄發(fā)黑長度<1/4;Ⅴ級,果柄良好無干枯情況。根據(jù)布朗指數(shù)公式進行計算。
果柄保鮮指數(shù)=[∑(果柄新鮮程度級數(shù)×調(diào)查果柄數(shù))/(總果柄數(shù)×5)]×100
采用Microsoft Office Excel 2010 和SPSS 22.0 數(shù)據(jù)分析軟件進行統(tǒng)計分析,用Duncan’ s 新復(fù)極差法檢驗差異顯著性,用Microsoft Office Excel 2010 作圖。
由圖1 可知,采收期Ⅱ、采收期Ⅲ的基礎(chǔ)呼吸強度顯著低于采收期Ⅰ,采收期Ⅱ與采收期Ⅲ差異不顯著,但采收期Ⅱ的果實基礎(chǔ)呼吸強度最低,僅為17 mg·kg-1·h-1?;A(chǔ)乙烯釋放速率隨著采收期的延遲逐漸上升,采收期Ⅲ的基礎(chǔ)乙烯釋放速率顯著高于采收期Ⅰ與采收期Ⅱ,為2.0 μL·kg-1·h-1。
圖1 新梨7 號各采收期基礎(chǔ)(0 d)呼吸強度及乙烯釋放速率
由圖2 可知,在冷藏120 d 時,各采收期呼吸強度均在貨架1 d 時最高,隨著貨架時間的延長,呼吸強度逐漸降低,采收期Ⅰ貨架期間的呼吸強度一直高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;冷藏180 d 時,采收期Ⅱ在貨架期間的呼吸強度一直低于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ,且采收期Ⅲ的呼吸強度在貨架期間一直較高;冷藏240 d 時,采收期Ⅰ的呼吸強度在貨架期間一直較高,采收期Ⅱ在貨架期間的呼吸強度低于其他采收期,但在貨架7 d 時采收期Ⅲ的呼吸強度突然降至最低,這可能與果實衰老有關(guān)。新梨7 號果實在冷藏后,各采收期的乙烯釋放速率均基本檢測不到。
圖2 不同采收期對新梨7 號果實貨架期呼吸強度的影響
2.2.1不同采收期新梨7 號果實冷藏期間硬度的比較
由表2 可以看出,在冷藏0、120、(120+7)、180、(180+7)d 時,采收期Ⅲ的果實硬度均顯著低于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,采收期Ⅰ與采收期Ⅱ的果實硬度均無顯著差異;在冷藏240 d 時,不同采收期的果實硬度差異顯著,以采收期Ⅱ的果實硬度最高;在冷藏(240+7)d 時,各采收期的果實硬度差異顯著,采收期Ⅰ最高,其次是采收期Ⅱ,采收期Ⅲ的果實硬度最低。
表2 不同采收期對新梨7 號果實硬度的影響
2.2.2不同采收期新梨7 號果實冷藏期間可溶性固形物含量的比較
由表3 可以看出,在冷藏0 d 時,采收期Ⅰ的果實可溶性固形物含量最低,顯著低于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ,采收期Ⅱ和采收期Ⅲ的可溶性固形物含量無顯著差異,表明新梨7 號果實在發(fā)育到一定階段后可溶性固形物含量不會出現(xiàn)顯著的增加;在冷藏120 d 時,采收期Ⅰ的可溶性固形物含量顯著高于采收期Ⅱ,與采收期Ⅲ無顯著差異;在冷藏(120+7)、(240+7)d 時,采收期Ⅲ的可溶性固形物含量顯著高于采收期Ⅰ;在冷藏180 d 時采收期Ⅰ的可溶性固形物含量顯著高于采收期Ⅱ,但和采收期Ⅲ無顯著差異;在冷藏(180+7)d 時,采收期Ⅱ的可溶性固形物含量顯著高于采收期Ⅰ,但和采收期Ⅲ無顯著差異;在冷藏240 d 時,3 個采收期的果實可溶性固形物含量均無顯著差異。
表3 不同采收期對新梨7 號果實可溶性固形物含量的影響
2.2.3不同采收期新梨7 號果實冷藏期間可滴定酸含量的比較
由表4 可以看出,在冷藏0 d 時,采收期Ⅱ、采收期Ⅲ的果實可滴定酸含量差異不顯著,但二者均顯著低于采收期Ⅰ;在冷藏120 d 時,3 個采收期的可滴定酸含量差異均顯著,采收期Ⅱ的可滴定酸含量最低,為0.031%;在冷藏(120+7)d 時,采收期Ⅱ的可滴定酸含量顯著低于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ;在冷藏180 d 時,采收期Ⅲ的可滴定酸含量最低,其次是采收期Ⅱ,采收期Ⅰ最高;在冷藏(180+7)d 時,采收期Ⅰ的果實可滴定酸含量顯著低于其他2 個采收期;在冷藏240、(240+7)d時,各采收期的可滴定酸含量均無顯著差異,經(jīng)過7 d 貨架后可滴定酸含量降至0.020%。
表4 不同采收期對新梨7 號果實可滴定酸含量的影響
2.2.4不同采收期新梨7 號果實冷藏期間維生素C含量的比較
由表5 可以看出,在冷藏0、120、(120+7)d 時,采收期Ⅰ的維生素C 含量均顯著高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;在冷藏180、(180+7)、240、(240+7)d 時,采收期Ⅲ的維生素C 含量均顯著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,其次是采收期Ⅰ,采收期Ⅱ的維生素C 含量均最低。另外,在冷藏180 d 后,各采收期果實在貨架期間的維生素C 含量均高于剛出庫時的維生素C 含量。
表5 不同采收期對新梨7 號果實維生素C 含量的影響
果皮顏色可作為外觀品質(zhì)指標反映果實保鮮效果[17-18]。隨果實冷藏時間的延長,外觀表現(xiàn)為果皮顏色由綠轉(zhuǎn)黃,果皮發(fā)亮,還會出現(xiàn)果點突起、“爆皮”的現(xiàn)象。在Lab 色空間中,L*值表示亮度,L*值越大,果皮顏色越亮。h°值為色度角,表示黃綠變化,其值越高,則果皮越綠,反之越黃,當h°值達到90 時即認為完全轉(zhuǎn)黃。如圖3 所示,冷藏過程中新梨7 號果實的果皮亮度逐漸升高,在冷藏0、120、(120+7)d 時,采收期Ⅲ的L*值均顯著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,采收期Ⅰ的L*值與采收期Ⅱ均無顯著差異;在冷藏180、(180+7)、240、(240+7)d 時,L*值由高到低依次為采收期Ⅲ>采收期Ⅰ>采收期Ⅱ,且相互間差異顯著。冷藏0 d 時,3 個采收期的h°值無顯著差異;在冷藏120、(120+7)、(240+7)d 時,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的h°值均顯著高于采收期Ⅲ;在冷藏180、(180+7)、240 d 時,采收期Ⅱ的h°值均顯著高于采收期Ⅲ。據(jù)觀察,采收期Ⅲ的果皮顏色在冷藏過程中明顯轉(zhuǎn)黃,采收期Ⅱ的果皮保綠效果最好。
圖3 不同采收期對新梨7 號果皮顏色的影響
葉綠素熒光參數(shù)的變化可以預(yù)測果實的成熟與衰老以及采后損傷的情況[19-20],且與果皮顏色變化有顯著相關(guān)性[7],可以充分反映綠色組織的生理狀態(tài)。在葉綠素熒光參數(shù)中,F(xiàn)o 為初始熒光,在一定測量光強下,與葉綠素濃度有關(guān);Fm 為最大熒光量;Fv 為可變熒光;Fv/Fm 為最大光化學(xué)效率,在非脅迫狀態(tài)下變化極小,但受到逆境脅迫或由于自身衰老原因就會明顯降低[21-23]。由圖4 可以看出,冷藏0 d 時,采收期Ⅱ的Fo 值顯著高于采收期Ⅰ、采收期Ⅲ;在冷藏120 d 時,3 個采收期的Fo 值差異不顯著;在冷藏(120+7)、180、(180+7)、240、(240+7)d 時,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的Fo值均顯著高于采收期Ⅲ,這2 個采收期間差異均不顯著。
圖4 不同采收期對新梨7 號果實葉綠素熒光參數(shù)的影響
由圖4 可以看出,在冷藏0、120 d 時,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的Fm、Fv 值均顯著高于采收期Ⅲ;在冷藏(120+7)、180、(180+7)、240、(240+7)d 時,采收期Ⅱ的Fm、Fv 值均最高,均顯著高于采收期Ⅰ、采收期Ⅲ,采收期Ⅲ的Fm、Fv值均最低,差異均達顯著水平。
如圖4 所示,在貯藏0 d 時采收期Ⅰ的Fv/Fm值顯著高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;在冷藏120 d 時,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的Fv/Fm 值顯著高于采收期Ⅲ,且二者間無顯著差異;在冷藏(120+7)、180、(180+7)、240、(240+7)d 時,采收期Ⅱ的Fv/Fm 值均顯著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ,表明采收期Ⅱ的果實在冷藏過程中耐貯性最好。在冷藏(120+7)、180 d 時采收期Ⅰ、采收期Ⅲ的Fv/Fm值之間差異均不顯著;但冷藏(180+7)、240、(240+7)d 時,采收期Ⅰ的Fv/Fm 值均顯著高于采收期Ⅲ,此時采收期Ⅲ的Fv/Fm 值最低,降至0.70以下,最低降至0.53,表明采收期Ⅲ的果實不適宜長期冷藏。
對新梨7 號果實異味物質(zhì)乙醛含量進行測定,發(fā)現(xiàn)新梨7 號果實中乙醛含量極低。由圖5 可知,新梨7 號果實剛采摘尚未入庫時(冷藏0 d)的乙醛含量高于冷藏后的,在冷藏前中期果實乙醛含量略高于相應(yīng)貨架7 d。在冷藏0 d 時,3 個采收期的乙醛含量具有顯著差異,采收期Ⅱ的乙醛含量最低,采收期Ⅰ的乙醛含量最高;除冷藏180 d 外,其他冷藏時間采收期Ⅰ的乙醛含量均顯著高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;在冷藏120、240 d 時,采收期Ⅱ的乙醛含量均顯著高于采收期Ⅲ;在冷藏180 d時,采收期Ⅱ的乙醛含量顯著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ。
圖5 不同采收期對新梨7 號果實乙醛含量的影響
由表6 可以看出,各采收期新梨7 號果實腐爛率在冷藏過程中逐漸增加。冷藏120 d 時,采收期Ⅰ的果實腐爛率為0,采收期Ⅱ為4.44%,采收期Ⅲ為3.12%,各采收期間差異達顯著水平;冷藏180 d 時,3 個采收期的果實腐爛率均超過10%,采收期Ⅰ的最低,為10.16%,顯著低于采收期Ⅱ和采收期Ⅲ;冷藏240 d 時,采收期Ⅱ、采收期Ⅲ的果實腐爛率均超過20%,采收期Ⅰ最低,為10.76%,顯著低于其他2 個采收期。
表6 不同采收期對新梨7 號果實腐爛率的影響
由表7 可以看出,各采收期的果柄保鮮指數(shù)在冷藏過程中均明顯下降。冷藏120 d 時,采收期Ⅲ的果柄保鮮指數(shù)顯著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,達97.34,采收期Ⅰ最低,為94.77;冷藏180、240 d時,各采收期的果柄保鮮指數(shù)均差異顯著,果柄保鮮指數(shù)由高到低依次為采收期Ⅱ、采收期Ⅰ和采收期Ⅲ。
表7 不同采收期對新梨7 號果柄保鮮指數(shù)的影響
適宜的采收成熟度能夠延長貯藏時間且維持較好的果實內(nèi)在品質(zhì)和外觀品質(zhì)[24-26]。本研究表明,各采收期果實在剛采摘時,乙烯釋放量逐漸增加,但是在冷藏過程各采收期果實乙烯釋放的速率均極低,這可能是新梨7 號作為早熟品種但果實耐貯性很強的原因之一。并且在長期冷藏過程中產(chǎn)生的異味物質(zhì)乙醛含量也極低,但目前對新梨7 號果實乙烯釋放量極低的機理尚未可知。
在本研究中,隨著冷藏時間的延長,各采收期果實可溶性固形物含量均無明顯變化,維持在11%左右;果實硬度逐漸下降,采收期Ⅲ的硬度最低,且在冷藏240 d 時采收期Ⅱ的硬度最高,表明采收期Ⅱ的果實硬度維持較好;可滴定酸含量逐漸降低,冷藏前中期采收期Ⅰ的可滴定酸含量維持在較高水平;冷藏至中后期,采收期Ⅲ的維生素C 含量均顯著高于其他2 個采收期,這與謝季云等[27]研究發(fā)現(xiàn)采收期后期的阿克蘇富士蘋果至貯藏結(jié)束維生素C 含量始終高于其他2 個時期的結(jié)論一致,且各采收期果實貨架期的維生素C 含量均高于出庫時,這與賈曉輝等[28]在玉露香梨、庫爾勒香梨上的研究結(jié)果一致,可能與低溫條件下果實中抗壞血酸代謝相關(guān)酶活性[29]發(fā)生了變化有關(guān),其機制還有待進一步研究。
本研究結(jié)果表明,各采收期果實在冷藏過程中果皮亮度逐漸升高,這可能與果實衰老過程中果皮蠟質(zhì)的變化相關(guān)[30],其中采收期Ⅲ的果皮L*值無論在剛采收時還是在冷藏過程中都顯著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,可見晚采的新梨7 號果實亮度較高,這與王志華等[31]在紅香酥梨采收期試驗中的研究結(jié)論一致。果皮底色將隨冷藏時間的延長由綠轉(zhuǎn)黃,葉綠素含量降低也是果實衰老的表現(xiàn)[17]。另外,馬風麗等[32]、崔建潮等[7]研究發(fā)現(xiàn),h°值與Fv、Fm、Fv/Fm 值存在極顯著正相關(guān),F(xiàn)v/Fm 值可以作為果實衰老的評價指標,本研究發(fā)現(xiàn)采收期Ⅲ的Fv/Fm值降低至0.70 以下時,h°值接近90,果皮基本完全轉(zhuǎn)黃,商品性較差,考慮到貨架期的商品性,建議Fv/Fm 值在0.75 以上作為新梨7 號果實最晚出庫的標準。
果實腐爛率和果柄保鮮指數(shù)可作為評價耐貯性的重要指標。本研究表明,長期冷藏過程中不同采收期果實腐爛率均逐漸升高,果柄保鮮指數(shù)均逐漸降低。對于貯藏企業(yè)來講,果實腐爛率越高,造成的經(jīng)濟損失越多,采收期Ⅰ的腐爛果實最少,但過早采摘會導(dǎo)致產(chǎn)量降低、效益下降,采收期Ⅲ的腐爛情況最嚴重,冷藏后期甚至在25%以上,說明采摘過晚的果實耐貯性較差;果柄保鮮指數(shù)在冷藏中后期采收期Ⅱ均顯著高于其他2 個采收期,綜合來看采收期Ⅱ耐貯性表現(xiàn)最佳。
綜上所述,對于梨優(yōu)新品種新梨7 號,綜合考慮果實上市時期、果皮保綠效果及內(nèi)在品質(zhì)、耐貯性等因素,在河北省泊頭地區(qū)以及氣候相近的地區(qū),建議用于長期機械冷藏的采收標準為:果實7月下旬至8 月初采收,果實生長發(fā)育天數(shù)100~110 d,果實可溶性固形物含量≥11.5%,果肉硬度≥4.5 kg/cm2。