板栗貯藏保鮮技術(shù)研究進展

魏 源，王鳳春，丁田雨，曹 飛，郭春磊，張京政，王東升*

（1.河北科技師范學院園藝科技學院，河北秦皇島 066004；2.板栗產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心，河北秦皇島 066004；3.河北省特色園藝種質(zhì)挖掘與創(chuàng)新利用重點實驗室，河北秦皇島 066004；4.河北省板栗工程技術(shù)研究中心，河北秦皇島 066004；5.遷西縣板栗產(chǎn)業(yè)研究發(fā)展中心，河北唐山 064300）

板栗原產(chǎn)我國，在全國半數(shù)以上省份均有種植；其營養(yǎng)豐富，含可溶性糖、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪及16～18 種氨基酸等物質(zhì)。我國板栗分布范圍廣、品種繁多，年產(chǎn)量長年居世界第一，目前板栗果實以冷庫貯藏為主要方式，然而冷庫貯藏成本大，且板栗多生長于山區(qū)，冷庫貯藏運輸困難，勞動力成本高，每年因貯藏問題導致的板栗損耗達三成以上。貯藏不當不僅造成板栗資源的浪費，給農(nóng)戶帶來嚴重的經(jīng)濟損失，而且影響了板栗后期的銷售和加工，是我國當前板栗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。

本文概述了影響板栗貯藏保鮮的主要因素和市場上幾種典型的板栗貯藏方式，系統(tǒng)地介紹了每種貯藏方式的作用機理及應用現(xiàn)狀，以期為后續(xù)板栗貯藏保鮮技術(shù)的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)，為果農(nóng)及相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造更可觀的經(jīng)濟效益。

1 板栗貯藏期的物質(zhì)變化

采收后的板栗不能再吸收樹體的光合產(chǎn)物，而依靠呼吸作用維持生命，板栗果實在離開樹體7 d 內(nèi)有一個呼吸低潮期，之后呼吸作用增強，14 d 后出現(xiàn)呼吸高潮[1]。果實貯藏保鮮期間，所有生命活動都是通過呼吸效應來維持，呼吸作用使板栗果實能量消耗，也是板栗貯藏保鮮期腐爛的主要原因。因此，在貯藏前期，保持貯藏環(huán)境的通風性可有效減少板栗果實的腐爛。

淀粉是板栗的主要營養(yǎng)物質(zhì)之一，板栗貯藏初期體內(nèi)的糖類等物質(zhì)進一步合成淀粉，所以在離開樹體的前30 d 淀粉含量小幅上升。然而，伴隨著貯藏期的延長，板栗自身的生命活動需要足夠的能量，分解體內(nèi)貯藏的淀粉以提供板栗生命活動所需的能量，隨著貯藏期的延長，淀粉含量逐漸被消耗。

貯藏初期板栗分解糖類物質(zhì)產(chǎn)能，導致可溶性糖含量下降。以后的一段時間，糖類代謝不足以產(chǎn)生足夠的能量，此時要靠淀粉等物質(zhì)的分解產(chǎn)糖產(chǎn)能以維持，所以還原糖的含量又增加。不同貯藏方式之間還原糖含量無顯著性差異，但不同時期有顯著差異。

房貴磊[2]在研究板栗貯藏期營養(yǎng)物質(zhì)變化規(guī)律時指出，隨著貯藏期的增加，蛋白質(zhì)含量呈下降的趨勢。貯藏初期板栗生命活動雖比收獲前相對緩慢但并沒有停止，蛋白質(zhì)因消耗而含量下降，而在隨后的一段時間內(nèi)，生命活動強度趨緩，蛋白質(zhì)的下降速度變慢。不同貯藏方式間蛋白質(zhì)含量差異不顯著，貯藏后期與初期相比差異較顯著。

果實內(nèi)的特定含水量是維持細胞膨壓、保持新鮮度、保持種子生命力的重要因素，也是反映植物組織水分生理狀況的重要指標。水是種子生命活動的必要條件，含水量對果實品質(zhì)有重要影響。譚正林等[3]研究指出，板栗在不同的貯藏處理中水分含量不發(fā)生顯著性變化，冷藏45 d 前水分含量逐漸下降，此時板栗受到低溫的影響，各種生理活動趨于緩和，板栗體內(nèi)進入休眠期，各種合成反應需要水分導致水分的下降。45 d 后由于板栗的各種生理活動需要能量，體內(nèi)的能量物質(zhì)如淀粉等分解產(chǎn)能以供給能量產(chǎn)生水，導致水分含量又逐步上升。劉亞斌[4]在對比30 個品種貯藏期間含水量的變化趨勢時發(fā)現(xiàn)，貯藏初期含水量明顯下降，貯藏43～58 d 后含水量下降，逐漸呈現(xiàn)上升趨勢。

馮雅蓉等[5]研究指出，果蔬采后貯藏過程中，自由基逐漸積累并破壞了細胞膜、酶以及遺傳物質(zhì)等活性生物大分子，影響了細胞的完整性和生理機能，是導致果蔬衰老變質(zhì)的重要內(nèi)在因素之一。而SOD、POD、CAT 等酶被稱為膜的酶保護系統(tǒng)，對于清除細胞內(nèi)氧自由基，保護細胞膜不受自由基的傷害，維持膜的完整性具有重要意義?？得鼷惖萚6]通過對比研究指出，板栗在貯藏初期，SOD 酶活性保持在一個較高的水平，隨著貯藏期的延長，SOD 酶活性逐漸下降；而POD 酶、CAT 酶活性則隨著貯藏期的延長逐漸升高，達到最高值后，又逐漸下降。在貯藏前期，該酶系統(tǒng)酶活性下降，膜受到自由基的傷害，導致電導率升高、衰老加速。

2 影響板栗貯藏品質(zhì)的因素

2.1 耐貯性

我國板栗優(yōu)良品種眾多，不同品種在貯藏性方面有差異?？傮w而言，華北、東北地區(qū)產(chǎn)出的板栗在貯藏保鮮期間發(fā)生霉變的可能性較小，山東、江蘇、湖北產(chǎn)的次之，而湖南、浙江、廣西產(chǎn)區(qū)的板栗在貯藏期間極易因環(huán)境問題產(chǎn)生霉爛現(xiàn)象。劉亞斌[4]以板栗貯藏后的壞果率為耐貯性的評價指標，對多個品種進行多重比較后得出，南方板栗比北方的壞果率大，不易貯藏，其耐貯性較差。據(jù)調(diào)查，平均海拔在1 900 m 以上地區(qū)種植的板栗品種受環(huán)境因素影響較低且極少感染病蟲害，更適宜貯藏[7]。板栗的耐貯性與采收期密切相關(guān)，這表現(xiàn)為成熟后采收的板栗比早采收的板栗貯藏性更強。陳秀娟[8]以同一板栗、不同采收成熟度的栗苞為試材，研究發(fā)現(xiàn)，未成熟的板栗，含水率較高，耐貯性最差。肖麗靜[9]也認為采收較晚的板栗成熟度較高，果粒大飽滿，淀粉含量高，且品質(zhì)優(yōu)良，具有較強的耐貯性。

2.2 貯藏環(huán)境

板栗果實屬于典型的溫帶落葉堅果的頑拗型種子，相比其他堅果，對環(huán)境失水非常敏感。板栗外殼為纖維狀構(gòu)造，沒有阻隔果實外部與內(nèi)部的功效，易流失水分。趙國慶[10]研究認為，板栗貯藏的最佳濕度環(huán)境為90%～95%。當環(huán)境中濕度上升，板栗果實的失水率就會下降，環(huán)境濕度值下降，板栗果實失水率就會上升，水分容易流失。板栗貯藏的空氣濕度越大，板栗果實越不易失水。但是如果板栗果實表面有水分，貯藏保鮮的板栗就有較強的負面影響，因為當板栗果實開口后，易導致水腫，使病毒、細菌有機可乘。

溫度是影響貯藏保鮮時長的另一因素。板栗果實在貯藏保鮮期的腐爛程度隨溫度的降低逐漸減輕。板栗離體后由于蓬苞堆放過厚、堆壓過實引起發(fā)熱，溫度較高，導致板栗果實易霉變。同時，高溫增加了板栗果實的呼吸強度，使有機質(zhì)加速消耗，導致保鮮時長降低。就板栗所處的氣體環(huán)境而言，在板栗剛剛脫離樹體時，可以適當提高二氧化碳濃度，但二氧化碳的濃度不易過高，會影響板栗呼吸強度，導致板栗果實發(fā)生霉變。梁麗松等[11]發(fā)現(xiàn)，板栗果實在完全密閉的環(huán)境中儲存超過40 d 后，會因二氧化碳堆積導致果味苦澀，品質(zhì)顯著下降。氧氣濃度過低會對板栗果實造成多種嚴重危害：當氧氣濃度較低時，板栗會發(fā)生無氧呼吸。由于內(nèi)部能量極小，必須要耗費大量儲存的營養(yǎng)物質(zhì)才可以維持生命活動，同時，厭氧呼吸產(chǎn)生的乙醇和乙醛在板栗組織中積累，降低板栗果實品質(zhì)。

3 板栗貯藏保鮮的方法

3.1 沙藏法

沙藏是一種傳統(tǒng)的板栗儲藏方法，只需建一個小屋和一條壕溝。沙藏要求如下：一是儲沙場地必須涼爽、通風、干燥、排水；二是用于儲存的沙子必須是潮濕干凈的河沙，濕度應保證在一定范圍內(nèi)（含水量為8%～10%）為宜，濕河沙易使板栗殼變黑，使板栗果實解體，減少板栗果實在沙中腐爛；三是沙子和栗子的比例是7∶3。在儲存期間，沙子和板栗可以混合或分層。通常在貯藏的前兩個月，板栗每7～10 d 翻堆一次，以便于通風和冷卻，貯藏期約為5 個月，板栗腐爛損失率一般為30%～40%。

3.2 冷藏法

冷藏法通過降低冷庫溫度達到板栗貯藏保鮮的目的閆格[12]認為低溫冷藏能顯著抑制板栗果實的新陳代謝，并抑制病原物的入侵與繁殖，降低板栗果實的損耗，對于板栗的長期保存具有積極的影響。王貴禧等[13]采用變化溫度的冷藏方法，結(jié)果表明-2 ℃的低溫處理可抑制板栗果實的營養(yǎng)流失，保證板栗果實的新鮮度。在低溫環(huán)境下冷藏保質(zhì)期可達9 個月，好果率92.1%，發(fā)芽率為0。冷庫與外部隔絕后不會因為外部環(huán)境變化而改變貯藏環(huán)境，因此可人為調(diào)控庫內(nèi)的溫度和濕度。李全宏等[14]認為板栗低溫冷藏技術(shù)主要是使冷庫中的相對濕度保持在92%～95%、溫度保持在-2 ℃的條件下，這樣有利于減少營養(yǎng)物質(zhì)的損耗，減弱其代謝活性，對板栗的保鮮更為有利。

3.3 氣調(diào)貯藏法

氣調(diào)貯藏是在冷庫貯藏的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)庫內(nèi)氣體組成的一種貯藏形式，近年來發(fā)展迅速，在保持板栗果實高品質(zhì)的同時，氣調(diào)貯藏法可以靈活調(diào)節(jié)庫內(nèi)所需氣體的濃度，有效降低板栗的呼吸強度，減緩生長勢以及生長速度，抑制酶活性和微生物繁殖，以此來延緩板栗果實的衰老[15]。氣調(diào)貯藏法包括乙烯塑料薄膜小包裝自發(fā)性氣調(diào)貯藏（MA）、人工氣調(diào)貯藏（CA）和硅窗氣調(diào)貯藏三種方法。MA 貯藏是將板栗裝入一定厚度的聚乙烯薄膜袋中，通過板栗自身的呼吸作用調(diào)節(jié)袋內(nèi)環(huán)境，從而達到貯藏保鮮的效果。CA 貯藏是用人工或機械控制庫內(nèi)氣體組成，結(jié)合低溫處理，減少代謝活動，從而達到保鮮效果。硅窗氣調(diào)貯藏是利用硅橡膠膜對氧氣和二氧化碳獨特的滲透性，并結(jié)合高效除氧劑進行保鮮。史江莉等[16]在對石榴研究時指出，氣調(diào)貯藏可以改善果實色澤，提高果實外觀品質(zhì)。Matityahu 等[17]對比了3 個石榴品種在氣調(diào)貯藏和低溫貯藏條件下貯藏5 個月的果實品質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氣調(diào)貯藏在保持果實外觀色澤和籽粒色澤等方面明顯優(yōu)于低溫貯藏。

3.4 涂膜保鮮貯藏法

采用多種涂料處理在果實上形成一層被膜，被膜具有很強的隔絕作用，可以有效防止水分流失抑制發(fā)芽，同時可降低病蟲毒害的侵擾。葉桂孝等[18]研究指出，用無毒天然高分子化合物作為成膜物質(zhì)，內(nèi)含低毒高效殺菌劑及發(fā)芽抑制劑制成保鮮液膜，在常溫下貯藏150 d，好果率93.79%以上，最高可達95.32%，失水率3%左右，霉爛率5%左右。液膜可以將殺菌劑和抑制劑包裹在板栗表面，并在貯藏期間緩慢釋放，具有持續(xù)殺菌、協(xié)調(diào)生理代謝、降低板栗果實呼吸速率（尤其在貯藏后期）的功能。李莉[19]通過對河南確山板栗的研究指出，殼聚糖涂膜處理能降低板栗的呼吸強度，抑制淀粉水解，抑制POD、CAT 活性下降，對于板栗貯藏保鮮有顯著效果。

3.5 輻射貯藏法

輻射貯藏法是食品保鮮的一項新興技術(shù)，也是原子能和平利用的重要方向之一。陳云堂等[20]研究指出，通過β、r 射線照射板栗果實，一方面可以抑制板栗果實內(nèi)部的酶活性，有效降低果實的新陳代謝活動，延緩果實的衰老，從而達到防腐的功效。另一方面可以減少化學藥劑的使用。王彥祥等[21]研究認為，對板栗進行輻射處理后，可以有效控制板栗果的生蟲和發(fā)芽，通?？少A藏半年左右，優(yōu)果率可達92%。

4 小結(jié)

板栗富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，具有較大的開發(fā)空間，然而，目前國內(nèi)對板栗果實離開樹體后的生理指標測定以及儲藏條件合理監(jiān)控的研究較少，很難通過有效數(shù)據(jù)進行科學分析，常常會因為貯藏條件差、貯藏方法單一或管理不到位對板栗的品質(zhì)、市場價值和食用價值造成嚴重的影響。針對目前板栗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，結(jié)合貯藏期的影響因素，選擇更加切實有效的貯藏方式尤為重要。板栗堅果在貯藏過程中會出現(xiàn)霉變、病蟲害、溫度過高等問題，在實際生產(chǎn)中，果農(nóng)們更多的選擇運用冷藏、氣調(diào)、沙藏等結(jié)合的方法進行貯藏。本文為板栗的高效貯藏加工提供了理論依據(jù)，可降低板栗的壞果率，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

下一步，有望對板栗貯藏期間蛋白質(zhì)、可溶性糖、脂肪、淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)的變化進行分析，通過激素與營養(yǎng)物質(zhì)之間的關(guān)系，為板栗的長效貯藏更多的方法，從而為板栗貯藏保鮮新技術(shù)的研發(fā)提供新思想，促進板栗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。