庫爾勒香梨采后生理及品質調控綜合技術研究進展

郁網慶，宋燁，王達，李繼蘭，楊相政，賈連文，魏雯雯

（中華全國供銷合作總社濟南果品研究院，山東濟南250014）

香梨是薔薇科（Rosaceae）梨亞科（Pomoideae）梨屬（Pyrus）新疆梨（Pyrus sinkiangensisYu）植物，原產于我國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。庫爾勒香梨是我國最優(yōu)異的地方梨品種之一，是新疆的特色水果。果實黃綠色，陽面有暗紅色暈，蠟質較厚，果點小而密，紅褐色。果皮薄，果面光潔，質脆。果肉白色，肉質細嫩，石細胞少，香味濃郁，深受國內外消費者歡迎。目前，香梨已經銷往美國、新加坡、泰國、阿聯(lián)酋及歐洲等市場。

1 庫爾勒香梨采后生理特性

1.1 香梨的呼吸特性

香梨是典型的呼吸躍變型果實。果實生理成熟時果皮依然呈綠色，躍變后轉為黃色，蠟質增厚[1,2]。阮曉等[3]對香梨果實發(fā)育成熟期間乙烯、ACC、MACC變化及相互關系的研究發(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]研究認為，氣調貯藏可降低香梨果實的呼吸強度，延緩果實硬度和總酸含量的下降。閻瑞香等[5]研究認為，涂膜保鮮劑抑制了香梨果實的呼吸強度，顯著延緩了果實的后熟軟化。

1.2 香梨香氣成分的變化特性

香氣是庫爾勒香梨獨特風味的重要品質特性，在貯運過程中的主要問題是果實香氣下降較快，這對香梨的商品價值有一定的影響。果實香氣成分是植物組織經過一系列生化反應過程產生的。庫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。脂質的降解是香梨貯藏期間品質劣變的根本原因。詹萍等[6]測定了在冷藏、涂膜貯藏和氣調貯藏期間庫爾勒香梨中的脂氧合酶活性的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)氣調貯藏對脂氧合酶的活性具有較為顯著的抑制作用。

1.3 香梨的褐變

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。影響香梨褐變的因素主要有褐變底物（酚類物質）、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，果實衰老較快，后期果心脂氧合酶活性快速升高，膜脂過氧化嚴重，導致晚采更容易褐變。可見適時采收也可減輕庫爾勒香梨貯藏期間褐變的發(fā)生。王菊[9]研究報道，香梨采后浸鈣和氣調貯藏均可有效保持果實的硬度，抑制膜脂過氧化作用，防止果心褐變的產生。王海宏等[4]研究認為，氣調貯藏抑制了香梨果肉的褐變。賈曉輝等[10]研究也表明，庫爾勒香梨氣調最佳氣體指標為：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外觀，但均會加重貯藏期果實的褐心病。

1.3.1 褐變底物酚類物質

酚類物質是梨果實組織褐變的物質基礎及反應底物，在果實發(fā)育中合成。酚類物質的具體種類因品種、栽培條件、部位等不同而不同。梨果實中的酚類物質主要有綠原酸、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[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鍵因子[13]。酶促褐變與總多酚和綠原酸含量的相關度高于與酶類的相關度[14]。庫爾勒香梨果實褐變指數(shù)與多酚氧化酶（PPO）含量成正相關，與酚類底物含量呈負相關。

1.3.2 酶

酶是梨果實褐變發(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果[15]。有研究表明，與果蔬褐變有關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是梨果實酶促褐變過程中的主要酶類[16,17]。吳根西等[18]研究認為鴨梨的褐變與PPO活性有關。程建軍等[19]研究蘋果梨和鴨梨褐變機理時發(fā)現(xiàn)，PPO是蘋果梨和鴨梨果心褐變的決定因素。鞠志國等[20]研究表明，萊陽茌梨的褐變程度與PPO活性呈顯著正相關。陳國剛等[21]對香梨褐變機理深入研究發(fā)現(xiàn)，香梨果實褐變與酚類底物、PPO、細胞膜結構變化密切相關。只有當細胞膜被破壞后，酶類物質和PPO的區(qū)域分布被打破，PPO活性顯著提高，細胞相對電導率增大，使得PPO與酚類物質接觸，引起酶促褐變。

1.3.3 膜脂過氧化作用

脂氧合酶簡稱LOX，被認為是引起有機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胞膜的完整性和改變膜的通透性，導致果實的軟化衰老。詹萍等[6]在庫爾勒香梨的研究中發(fā)現(xiàn)，LOX活性隨著果實的成熟迅速增加。

MDA是果蔬膜脂過氧化作用的最終產物，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之一。據(jù)王菊[23]研究報道，香梨采后丙二醛含量的大量積累以及果實組織相對電導率的增加，進一步證實香梨采后細胞膜遭到了破壞，破壞了多酚氧化酶和酚類物質的區(qū)域分布，使二者反應導致褐變的發(fā)生。脂肪氧合酶活性在香梨采后達到高峰后下降，先于乙烯高峰的到來，與呼吸強度同步，促進果實組織衰老。采后浸鈣和氣調貯藏均可有效保持果實的硬度，抑制膜脂過氧化作用，從而預防果心褐變的發(fā)生。

1.4 香梨果皮油漬化

庫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，影響果實的外觀品質，嚴重降低商品價值和經濟效益。庫爾勒香梨發(fā)生油漬化后失水也很嚴重。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)象隨著貯藏時間的延長越來越嚴重。而1-MCP處理能有效抑制果皮油漬化的發(fā)生和蠟質含量及結構的變化，從而延緩香梨果實的衰老。低溫條件貯藏的香梨較常溫時油漬化輕。

2 庫爾勒香梨品質指標變化趨勢

王海宏等[4,24]對庫爾勒香梨研究表明，貯藏期果實硬度、葉綠素、有機酸及可溶性固形物都呈下降趨勢，失重率呈上升趨勢。庫爾勒香梨冷藏環(huán)境下果實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、低溫條件下對香梨果實品質指標的變化研究表明，冷藏條件下香梨果實的可溶性固形物、可滴定酸、硬度、葉綠素品質指標均高于常溫貯藏。另有研究表明，與5℃香梨相比，0℃香梨貨架期品質變化較小。陳國剛等[27]通過對庫爾勒香梨氣調貯藏實驗研究發(fā)現(xiàn)，氣調貯藏能夠較好地抑制香梨果實硬度、可溶性固形物、可滴定酸、VC品質指標的下降，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的呼吸強度、葉綠素分解、PPO活性和MDA的積累，降低了果實的腐爛率，顯著延緩了果實的后熟軟化。

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3 庫爾勒香梨貯運品質調控技術

庫爾勒香梨采后容易發(fā)生果心褐變、干耗、果皮變黃、果點擴大、果皮化學銹斑等問題，這些是保鮮貯運中亟需解決的關鍵技術難題之一[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容。影響PPO活性的因素有濃度、溫度、pH值、果實成熟度等。朱路英等[28]研究發(fā)現(xiàn)，庫爾勒香梨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、化學方法和生物方法。物理方法主要是控制適宜低溫以及氣調貯藏，化學方法主要是添加褐變抑制劑。李磊等[29]研究認為，抑制劑對酶促褐變的抑制強弱順序為抗壞血酸＞氯化鈣＞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]。

3.1 提高香梨采前果實品質

加強優(yōu)質香梨基地建設，改變栽培模式，嚴格進行品種的精細區(qū)域布局，優(yōu)先發(fā)展香梨的優(yōu)勢栽培區(qū)，依靠科技進步，推廣梨果實品質調控綜合技術，生產精品香梨是提高香梨采前果實品質的關鍵[31]。楊婷婷等[32]研究發(fā)現(xiàn)，氮肥使用量為300 kg/hm2，在增產和改善果品品質方面效果最佳。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]。有機肥對庫爾勒香梨枝葉生長、產量及果實品質等有明顯的促進作用，施肥量以60 kg/株為好[35]。李珊珊等[36]研究表明，植物生長調節(jié)劑PBO（增效醚，包含細胞分裂素BA與生長素衍生物ORE），可以顯著提高香梨產量，降低果皮厚度、果實硬度、果實總酸含量，提高果實紅暈果率，果實還原糖和VC含量。研究還發(fā)現(xiàn)PBO的最佳噴施濃度為300倍液。

3.2 適時采收

適時采收可減輕果實貯藏期褐變的發(fā)生，采收早晚與果心褐變和果實腐爛密切相關[28]。據(jù)安靜等[37]試驗研究發(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)對香梨品質的影響，要求采摘時把梨柄完好的保留在香梨上。其果實的耐貯性好于其他方式采摘的果實。用于中長期貯藏的庫爾勒香梨采收指標：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測頭），果實生產發(fā)育期145～155 d，9月上中旬采收。

3.3 包裝

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)泡網套，紙箱內放工字形隔板。自發(fā)氣調貯藏需在箱子內襯用厚0.03～0.04 mm的PE或PVC袋扎口貯藏，每袋果重量10 kg，對庫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，長期貯藏后相比紙包裹有明顯的優(yōu)勢。

3.4 預冷

庫爾勒香梨采后應在24 h內入庫預冷，庫滿后2 d內庫溫降至適宜貯藏溫度，可有效控制香梨果實的褪綠轉黃。短期貯藏庫溫控制在0～2.0℃，中長期貯藏庫溫在-1.5～0℃，長期貯藏庫溫在-1.5～-1.0℃。

3.5 氣調貯藏

氣調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度和抑制生理代謝過程，達到延長貯藏期和維持高品質的貯藏方法。主要包括MA（Modified atmosphere）和 CA（Controlled atmosphere）。據(jù)賈曉輝等[10]研究表明，庫爾勒香梨氣調最佳氣體指標為3%～5%O2，1%～3%CO2，溫度-1.5～0 ℃，相對濕度 90%～95%。齊會楠[11]研究認為香梨的適宜氣調貯藏條件CO2濃度低于1.5%，能夠抑制呼吸強度、延緩香梨果實硬度、VC、葉綠素含量等下降速度，防止褐變。

3.6 1-MCP處理

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，利于果實色澤、風味的保持，延長其貯藏壽命，提高商品價值，對庫爾勒香梨的長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。