二氧化氯處理對機(jī)械損傷獼猴桃果實(shí)的防腐保鮮效果

田紅炎，饒景萍﹡

(西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

二氧化氯處理對機(jī)械損傷獼猴桃果實(shí)的防腐保鮮效果

田紅炎，饒景萍﹡

(西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

研究冷藏條件下二氧化氯(ClO2)處理對受損獼猴桃果實(shí)的防腐保鮮效果。以‘海沃德’果實(shí)為試材，對其進(jìn)行壓傷、果面刺傷兩種機(jī)械損傷處理，壓傷果和果面刺傷果均用60mg/L ClO2溶液浸泡20min(分別記為T1和T2)，以蒸餾水浸泡20min的健全果、壓傷果和果面刺傷果作為對照(分別記為CK、CK1、CK2)，比較處理和對照果的呼吸速率、乙烯釋放速率、質(zhì)量損失率、腐爛指數(shù)、過氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性。結(jié)果表明，CK1和CK2的呼吸速率、乙烯釋放速率、質(zhì)量損失率和腐爛指數(shù)均高于CK，但T1、T2果實(shí)的上述指標(biāo)均低于CK1和CK2(除質(zhì)量損失率外)，且在貯藏后期，T1和T2的過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均高于CK1和CK2，有效延長了貯藏期。說明ClO2處理對機(jī)械損傷獼猴桃具有明顯的防腐保鮮效果，可有效降低腐爛損失。關(guān)鍵詞：‘海沃德’獼猴桃；ClO2；機(jī)械損傷；防腐保鮮

‘海沃德’獼猴桃是1904年新西蘭從我國湖北宜昌地區(qū)引種，并在1924年選育成果的獼猴桃品種，其果中大，具有果形端正、美觀、酸甜可口、香氣濃郁、耐貯運(yùn)性好等特點(diǎn)，是當(dāng)今世界主栽品種[1]。由于獼猴桃果實(shí)屬于漿果，皮薄汁多、含水量高，因此，從采后的貯運(yùn)到銷售的整個過程都不可避免地遭到擠壓、振動、碰撞等機(jī)械損傷，造成果實(shí)組織結(jié)構(gòu)的破壞，引起果實(shí)生理代謝紊亂和微生物侵染，使果實(shí)衰老加快，腐爛增加，導(dǎo)致果實(shí)在流通中遭受嚴(yán)重?fù)p失[2]。

二氧化氯(ClO2)具有很強(qiáng)的氧化作用，是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛的多用途殺菌保鮮消毒劑[3]。ClO2作為一種新型的安全消毒劑，在目前常用的氯系消毒劑中其綜合性能最優(yōu)。反復(fù)檢測證明ClO2殺菌效果比一般含氯消毒劑高2.5倍[4]，并且由于它主要是借助于氧化作用達(dá)到殺滅病菌的效果，不會發(fā)生氯的取代反應(yīng)，因而不會產(chǎn)生致癌、致畸變的有機(jī)氯代產(chǎn)物[5]，所以ClO2已經(jīng)成為國際上公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品，被世界衛(wèi)生組織列為Al級殺菌消毒劑。

目前，國內(nèi)外有關(guān)機(jī)械損傷對果實(shí)貯藏的影響在蘋果[6-7]、梨[8]、杏[9]、李子[10]、柑橘[11]等水果上的研究已有報(bào)道，但是在獼猴桃上的研究較少，尤其關(guān)于ClO2處理對機(jī)械損傷獼猴桃果實(shí)的防腐保鮮作用國內(nèi)外鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)研究了ClO2處理對機(jī)械損傷‘海沃德’獼猴桃果實(shí)貯藏品質(zhì)及生理的影響，以期為獼猴桃的采后防腐保鮮提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘海沃德’果實(shí)采自陜西周至縣管理良好的某農(nóng)家果園；固體ClO2片劑(有效成分含量10%) 天津張大科技發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ETONG-7001型CO2分析儀、Trace GC Ultra 型氣相色譜儀。

1.3 果實(shí)處理

供試‘海沃德’果實(shí)于適宜采收期(2010-10-19)采摘。挑選大小適中、色澤相近、無機(jī)械傷害和病蟲害、果形端正、成熟度一致的果實(shí)，采收當(dāng)天運(yùn)回試驗(yàn)室。對果實(shí)進(jìn)行壓傷(1)、果面刺傷(2)模擬處理，處理程度接近采后運(yùn)輸中的損傷果。對壓傷果和果面刺傷果用60mg/L ClO2溶液(1粒ClO2片劑加入到1.67L蒸餾水溶解即可)浸泡20min，分別記為T1、T2；另外，以按相同體積的蒸餾水浸泡20min健全果和壓傷果、果面刺傷果作為對照，分別記為CK、CK1、CK2。以上每個處理和對照分別用果30kg，重復(fù)3次，浸泡后自然晾干，然后用厚度0.03mm，開孔度0.5% PE保鮮袋包裝，貯藏于(0±1)℃、相對濕度85%～90%冷庫中，定期測定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)測定

呼吸速率：用CO2分析儀測定，參照董曉慶等[12]方法；乙烯釋放速率：用氣相色譜儀法測定，色譜條件：載氣為N2，GDX-502色譜柱，柱溫70℃，進(jìn)樣口溫度70℃，氫氣0.7kg/cm2，空氣0.7kg/cm2，氮?dú)?.0kg/cm2，氫火焰離子化檢測器檢測，檢測室溫度150℃；質(zhì)量損失率和腐爛指數(shù)：入貯后從各處理重復(fù)中分別取100個果，每10d統(tǒng)計(jì)1次質(zhì)量損失率，質(zhì)量損失率/%＝(果實(shí)入庫當(dāng)天質(zhì)量－每次測得的質(zhì)量)/入庫當(dāng)天質(zhì)量×100；出庫時統(tǒng)計(jì)腐爛指數(shù)：參照甘瑾等[13]的方法統(tǒng)計(jì)；POD活性：參照田春蓮等[14]的方法測定；PAL活性：參照楊書珍等[15]的方法測定。所有測定重復(fù)3次，取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行分析，并用SAS分析軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 ClO2處理對機(jī)械損傷獼猴桃果實(shí)呼吸速率的影響

圖1 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實(shí)呼吸速率的影響Fig.1 Effect of ClO2 on respiratory rate of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

從圖1可以看出，在貯藏前期，健全果與各處理果呼吸速率均逐漸增加，健全果在45d時達(dá)到呼吸高峰，而兩類損傷果均在貯藏30d時出現(xiàn)呼吸高峰，且損傷果的呼吸峰值明顯高于健全果，而經(jīng)ClO2處理壓傷和果面刺傷果的呼吸高峰顯著(P＜0.05)低于損傷對照果，但未改變呼吸高峰出現(xiàn)的時間。在貯藏結(jié)束時，經(jīng)ClO2處理壓傷和果面刺傷果的呼吸速率分別較損傷對照果降低了14.6%和15.6%，均達(dá)差異顯著水平(P＜0.05)。

2.2 ClO2處理對機(jī)械損傷獼猴桃果實(shí)乙烯釋放速率的影響

圖2 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實(shí)乙烯釋放速率的影響Fig.2 Effect of ClO2 on ethylene release rate of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

獼猴桃屬于典型的躍變型果實(shí)。乙烯是引發(fā)呼吸躍變型果實(shí)成熟和組織衰老的主要因素。圖2顯示健全果在入貯75d時出現(xiàn)乙烯釋放高峰,而損傷果在入貯45d時出現(xiàn),損傷果的峰值明顯高于健全果。但經(jīng)ClO2處理的壓傷、果面刺傷果的峰值明顯低于損傷對照果，分別降低13.4%和23.6%，差異顯著(P＜0.05)。在整個貯藏期間，損傷處理果的乙烯釋放速率變化較損傷對照果平緩。

2.3 ClO2處理對機(jī)械損傷獼猴桃果實(shí)質(zhì)量損失率和腐爛指數(shù)的影響

質(zhì)量損失現(xiàn)象是影響貯藏果實(shí)外觀和品質(zhì)的重要因素之一，它是由于組織器官的蒸騰失水和干物質(zhì)損耗所致。一般質(zhì)量損失率超過5%時，果實(shí)就會有皺縮萎蔫現(xiàn)象發(fā)生。

圖3 ClO2處理對壓傷和果面刺傷獼猴桃果實(shí)質(zhì)量損失率的影響Fig.3 Effect of ClO2 on weight loss rate of crushed and pricked kiwi fruits

圖3顯示，在冷藏結(jié)束(120d)時，損傷對照果的質(zhì)量損失率高于健全果，經(jīng)ClO2處理的壓傷和果面刺傷果的質(zhì)量損失率與損傷對照果無明顯差異，分別為5.71%、6.74%和5.68%、6.59%。

果實(shí)貯藏后期，隨著自身貯備的有機(jī)物和水分的逐漸減少，組織逐漸潰敗，對外界的不良環(huán)境抵抗力也逐漸減弱，外界微生物更容易侵入組織內(nèi)部，果實(shí)內(nèi)部潛伏的微生物也逐漸復(fù)蘇，致使果實(shí)開始腐爛變質(zhì)。

圖4 ClO2處理對壓傷和果面刺傷獼猴桃果實(shí)腐爛指數(shù)的影響Fig.4 Effect of ClO2 on decay index of crushed and pricked kiwi fruits

由圖4可知，在冷藏120d后，損傷對照果的腐爛指數(shù)顯著高于健全果，經(jīng)ClO2處理的壓傷果和果面刺傷果的腐爛指數(shù)分別較損傷對照果降低了28.6%和32%，且差異顯著(P＜0.05)。

2.4 ClO2處理對獼猴桃果實(shí)POD和PAL活性的影響

獼猴桃果實(shí)采摘后，經(jīng)歷后熟到完熟的過程，在此過程中果實(shí)體內(nèi)各種酶的活性被激活，POD能清除體內(nèi)活性氧，使細(xì)胞膜等免受傷害，從而延緩果實(shí)在貯藏中的衰老進(jìn)程，它常被用作評價果實(shí)衰老的重要指標(biāo)之一。

圖5 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實(shí)POD活性的影響Fig.5 Effect of ClO2 on PAL activity of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

由圖5可知，在貯藏初期，對照果POD活性迅速升高，然后下降再上升，健全果在60d達(dá)到活性高峰，兩類損傷果在15d達(dá)到活性高峰。經(jīng)ClO2處理壓傷和果面刺傷果的POD活性峰值顯著高于損傷對照果(P＜0.05)。隨著貯藏時間的延長，ClO2處理壓傷和果面刺傷果的POD也保持著較高的活性。

PAL廣泛存在于各種植物和少數(shù)微生物中，催化L-苯丙氨酸脫氨生成肉桂酸和氨，是苯丙烷類代謝途徑的關(guān)鍵酶和限速酶，PAL活性可以作為植物抗逆境能力的一個生理指標(biāo)。

圖6 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實(shí)PAL活性的影響Fig.6 Effect of ClO2 on POD activity of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

由圖6可知，在貯藏前期，健全果PAL活性緩慢升高，到60d時，達(dá)到活性高峰，然后逐漸下降，兩類損傷果的PAL活性迅速升高，30d達(dá)到活性高峰。經(jīng)ClO2處理壓傷和果面刺傷果較損傷對照果保持了較高的PAL活性，在貯藏結(jié)束時，分別較損傷對照果提高了25.5%和11.6%，且差異顯著(P＜0.05)。

3 討論與結(jié)論

果實(shí)衰老過程中伴隨著呼吸強(qiáng)度的增加，果實(shí)內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和呼吸基質(zhì)的消耗也進(jìn)一步增大。機(jī)械損傷會使果實(shí)組織呼吸速率顯著增加，并隨著衰老而進(jìn)一步加強(qiáng)，甚至還會導(dǎo)致某些果實(shí)組織呼吸途徑發(fā)生變更[16]。本實(shí)驗(yàn)中，兩類損傷果的呼吸速率明顯高于健全果，這與俞雅瓊等[17]在碭山酥梨上的研究結(jié)果一致。在整個貯藏期間，刺傷果的呼吸速率高于壓傷果，這可能是由于果面刺傷造成了果實(shí)開放性的傷害，使果實(shí)更易失水和感染病菌。但是經(jīng)過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果，其呼吸速率明顯降低，說明ClO2有效抑制兩類損傷果的呼吸，降低其呼吸強(qiáng)度。

果蔬組織遭受機(jī)械傷害會造成乙烯釋放增加，即傷乙烯的生成。傷乙烯生成途徑與果蔬正常成熟乙烯生成途徑一致。機(jī)械傷害主要通過刺激ACC合成酶與乙烯形成酶(EFE)活性增加而導(dǎo)致乙烯生產(chǎn)增加[16]。本實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果，其乙烯釋放速率明顯降低，主要由于ClO2可以有效地阻止蛋氨酸等的代謝作用，減少了乙烯、二氧化碳等促進(jìn)果蔬后熟衰老的物質(zhì)的生成，而且ClO2還具有殺滅腐敗菌的作用，從而達(dá)到了長期保鮮的作用[18]。

果實(shí)質(zhì)量損失的原因主要是呼吸作用和水分的蒸騰作用。由于獼猴桃采摘后，仍是一個活的有機(jī)體，但失去了營養(yǎng)和水分的供給，只能通過呼吸作用提供所需能量和通過蒸騰作用提供所需的動力，這些又都是以消耗自身貯備的有機(jī)物和水分為基礎(chǔ)的，必將會導(dǎo)致果實(shí)的質(zhì)量減少[19]。雖然ClO2處理可以降低果實(shí)的呼吸速率，減少自身貯備的有機(jī)物的消耗。但是在本實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果與損傷對照果之間質(zhì)量損失差別很小。這說明ClO2處理對損傷獼猴桃的質(zhì)量損失率影響不大。

在果實(shí)貯藏過程中，防止其腐爛是貯藏保鮮的首要任務(wù)。ClO2具有很強(qiáng)的氧化作用，除對一般細(xì)菌有殺死作用外，對芽孢、病毒、藻類、真菌等均有較好的殺滅作用[4]，可以顯著減少水果病原菌[20-21]，本實(shí)驗(yàn)中ClO2處理顯著減少獼猴桃果實(shí)的腐爛率，延長了貯藏期。

POD是植物在逆境條件下酶促防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一，與SOD、CAT相互協(xié)調(diào)配合，清除過剩的自由基，使體內(nèi)自由基維持在正常的動態(tài)水平，以提高植物的抗逆性[22]。本實(shí)驗(yàn)中，在貯藏前期，健全果的POD活性迅速上升，可能是果實(shí)在采樣初期，產(chǎn)生了大量的自由基，機(jī)體的自我調(diào)節(jié)生理代謝平衡的保護(hù)性反應(yīng)，機(jī)體清除自由基的能力提高，導(dǎo)致POD活性升高；貯藏中，許多果實(shí)組織中POD活性都伴隨著機(jī)械傷害而上升，并且還產(chǎn)生新的POD同工酶，但是完整果實(shí)在較長時間貯存后，也會出現(xiàn)相同的變化，這表明受傷很可能只是使POD活性上升和新的POD同工酶出現(xiàn)的滯后期縮短[23]。ClO2處理可以保持果實(shí)較高的POD的活性，對有效清除果實(shí)體內(nèi)的活性氧和自由基有利，這與Zhao Chen等[24]在ClO2處理萵苣上的結(jié)果相似，但是略有不同，可能是由于水果和蔬菜種類之間的差異，酶在不同植物，不同部位的變化可能也是不相同的，有待進(jìn)一步的深入研究。

機(jī)械損傷誘發(fā)的主要次生代謝物質(zhì)如木質(zhì)素、各種酚類、黃酮類等都主要通過苯丙烷類代謝途徑生成，PAL是苯丙烷類代謝途徑中的第一個關(guān)鍵酶[17]。本實(shí)驗(yàn)中，在貯藏前期，兩類損傷果PAL活性均迅速升高，但是刺傷果的PAL活性高于壓傷果，可能由于果面刺傷造成了果實(shí)開放性的傷害，使果實(shí)更易失水和感染病菌，促使PAL活性上升，以產(chǎn)生更多植保素、木質(zhì)素來減輕傷害，在貯藏后期，當(dāng)合成較多次生代謝物后，它們會反饋抑制PAL活性，從而減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，有利于傷口的愈合[25]；經(jīng)過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果，其PAL活性低于損傷對照果，因?yàn)镃lO2具有很強(qiáng)的殺菌能力，可以有效地減少果實(shí)因感染病菌而誘發(fā)的PAL活性的升高。在貯藏后期，由于ClO2提高了果實(shí)的生理抗性，而保持了其較高的PAL活性，這與趙明慧等[26]在蘋果上的研究結(jié)果相似，由于傷誘導(dǎo)PAL活性的動力學(xué)還受果蔬品種、形狀等因素的影響[27]，所以不同研究材料其結(jié)果略有差異。

ClO2處理有效提高了機(jī)械損傷獼猴桃果實(shí)的貯藏品質(zhì)和耐貯性，但關(guān)于不同ClO2處理方式對獼猴桃品質(zhì)和防腐效果的影響，還有待于進(jìn)一步探討。

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Fresh-Keeping Effect of Chlorine Dioxide on Hayward Kiwi Fruits with Mechanical Damage

TIAN Hong-yan，RAO Jing-ping﹡
(College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

The fresh-keeping effect of chlorine dioxide (ClO2) on Hayward kiwi fruits with mechanical damage during cold storage was explored. Crush and prick were used to stimulate the damage of Hayward kiwi fruits. Crushed and pricked fruits were dipped into 60 mg/L ClO2 for 20 min (denoted by T1 and T2, respectively). Intact, crushed and pricked fruits were dipped into distilled water for 20 min (denoted by CK, CK1 and CK2, respectively). Physicochemical indices such as respiratory rate, ethylene release rate, weight loss and decay index of ClO2-treated fruits were compared with those of control fruits. The respiration rates,ethylene peaks, weight loss rates and decay indices of CK1 and CK2 were higher than those of CK; ClO2 treatment resulted in a decrease of these indices in fruits with mechanical damage (except weight loss rate). During the later stage of storage, PAL and POD activities of T1 and T2 were higher than those of CK1 and CK2. Moreover, ClO2 treatment significantly extended the shelf life and ClO2 treatment at the dosage of 60 mg/L had an excellent fresh-keeping effect and could reduce decay rate effectively.

Hayward kiwi fruit；ClO2；mechanical damage；fresh-keeping effect

S609.3

A

1002-6630(2012)18-0298-05

2011-07-19

陜西省獼猴桃產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新體系項(xiàng)目

田紅炎(1985—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)椴珊笊砑百A藏保鮮技術(shù)。 E-mail：thy198511@163.com

﹡通信作者：饒景萍(1957—)，女，教授，碩士，研究方向?yàn)椴珊笊砑百A藏保鮮技術(shù)。E-mail：dpr0723@163.com