賀艷娥,周會(huì)玲,劉 煥,王 甜
(西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院,陜西楊凌712100)
獼猴桃(Actinidia chinensis)為多年生落葉植物,又名奇異果、羊桃、陽桃、猴仔梨等,隸屬于獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)[1]。獼猴桃以獨(dú)特的風(fēng)味,富含維生素C、飲食纖維和多種礦物營養(yǎng),以及具有清腸健胃等功效受到人們的廣泛關(guān)注,素有“水果之王”、“Vc之冠”的美稱,現(xiàn)已成為重要的水果種類之一[2],深得消費(fèi)者的熱愛。中國是獼猴桃的原始起源地,種質(zhì)資源豐富,有5 個(gè)主要產(chǎn)區(qū),其中以陜西周至產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大。近年來,中國獼猴桃產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,種植面積不斷擴(kuò)大,截至2017 年,全球獼猴桃種植面積超過26 萬hm2,而中國種植面積卻超過其他各國種植面積總和。目前,中國獼猴桃年產(chǎn)量已超過意大利,成為世界第一大產(chǎn)出國[3]。獼猴桃是皮薄多汁的漿果,屬于典型的呼吸躍變型果實(shí),有明顯的生理后熟過程,由于采收季節(jié)(9—10 月)氣溫較高,在自然條件下無法長期貯藏,極易變軟腐爛,從而影響其商品品質(zhì)和市場價(jià)值。因而探討獼猴桃的貯藏保鮮技術(shù)對(duì)獼猴桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。
品種是影響獼猴桃貯藏的首要因素,選擇耐貯品種、提升果品質(zhì)量是搞好獼猴桃貯藏保鮮的關(guān)鍵。目前國內(nèi)主栽品種中‘海沃德’、‘秦美’及‘徐香’等由于果實(shí)表皮有硬毛,均有較好的耐貯性,但‘海沃德’更耐貯藏,在保鮮冷庫中可以貯藏半年,而‘秦美’和‘徐香’只可貯藏3~4個(gè)月。相比之下,‘紅陽’貯藏性較差,一般為2~3 個(gè)月或更短些??傮w而言,美味獼猴桃的耐貯性比中華獼猴桃強(qiáng),軟棗獼猴桃最差。此外,果實(shí)大小也與貯藏性有關(guān)。體積過小的果實(shí),營養(yǎng)物質(zhì)積累少、品質(zhì)差、貯藏時(shí)間較短。而體積過大的果實(shí)干物質(zhì)含量低,后期也不耐貯藏。故選擇中等大小的果實(shí)貯藏效果會(huì)更好。
獼猴桃的貯藏性與肥水管理、修剪、疏花疏果及栽植方式等密切相關(guān)。一般認(rèn)為,合理施肥既能保證果樹的營養(yǎng)生長,又能提高果實(shí)的耐貯性,尤其施用有機(jī)肥與復(fù)合肥,果實(shí)更耐貯藏。金方倫等[4]指出,以10:9.4:10比例的氮磷鉀復(fù)合肥更有利于提高果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)。只有水分充足,才能保證果實(shí)的正常生長、發(fā)育,但含水量過高果實(shí)反而不耐貯藏。修剪與疏花疏果均可平衡樹勢,增加果實(shí)干物質(zhì)含量,提高果實(shí)的耐貯性。另外,果樹的“T”型架比其他栽植方式更能保證樹體的通風(fēng)透光條件,單位面積產(chǎn)量高、果實(shí)品質(zhì)好。
獼猴桃采收期以可溶性固形物含量作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。采收過早或過晚,都會(huì)影響其貯藏性和品質(zhì)。采收過早,果實(shí)未完全成熟,體積小且沒有達(dá)到固有的風(fēng)味和營養(yǎng),因此品質(zhì)較差;采收過晚,果實(shí)成熟度過高,已有明顯的變軟趨勢,貯藏過程中乙烯高峰提早出現(xiàn),果實(shí)很快變軟腐爛。應(yīng)針對(duì)不同的品種特性,掌握不同的適宜采收期。此外,采收時(shí)的天氣和采收時(shí)間也對(duì)果實(shí)的耐貯性具有不同程度的影響。陰天采收的獼猴桃Vc含量下降得慢,貯藏結(jié)束時(shí)可溶性固形物含量較高[5]。
獼猴桃屬于冷敏性果實(shí),貯藏過程中極易發(fā)生冷害,導(dǎo)致果實(shí)變軟腐爛,是目前貯藏中的主要問題。通常,獼猴桃在0℃條件下貯藏時(shí),果實(shí)無明顯冷害癥狀,出庫后隨著溫度升高才慢慢表現(xiàn)出來,一般情況下不容易被人發(fā)覺。獼猴桃品種不同,其冷害癥狀出現(xiàn)的時(shí)間也有所不同,‘紅陽’出現(xiàn)最早,其次是‘華優(yōu)’,‘徐香’最晚[6]。
果實(shí)如果遭受機(jī)械損傷,很容易受到病原菌侵染,使得致腐菌在傷口周圍大量繁殖,最后導(dǎo)致果實(shí)腐爛變質(zhì)。機(jī)械損傷加快了果實(shí)的呼吸代謝水平,刺激乙烯大量生成,進(jìn)一步加快膜脂過氧化進(jìn)程,MDA 大量積累,衰老進(jìn)程加快[7]。因此,采收過程中,應(yīng)盡量輕拿輕放,避免指甲劃傷果實(shí),防止磕傷與碰傷,從源頭降低果實(shí)的腐爛率。
采前保鮮技術(shù)對(duì)采后貯藏效果影響很大,目前主要有二氧化氯處理、鈣處理和殼聚糖涂膜等。
二氧化氯(ClO2)作為一種安全、高效的保鮮劑,在果蔬保鮮上已廣泛使用。田紅炎等[8]指出,60 mg/L的ClO2對(duì)‘海沃德’獼猴桃進(jìn)行采前處理后,果實(shí)表面菌落得到有效清除,冷藏期間果實(shí)硬度的下降顯著延緩、可溶性固形物含量的上升得到抑制、呼吸速率和腐爛指數(shù)降低,過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性提高,果實(shí)的貯藏期延長。而‘秦美’獼猴桃經(jīng)80 mg/L的ClO2處理后,乙烯釋放速率能有效降低,可溶性糖、滴定酸和Vc含量基本穩(wěn)定,在貯藏后期,果實(shí)的腐爛率明顯受到抑制,保質(zhì)期得以延長[9]。
鈣是所有果樹必不可缺的營養(yǎng)元素之一,能維持細(xì)胞壁和胞間層結(jié)構(gòu)的完整性,有效調(diào)節(jié)樹體內(nèi)的生理活性平衡。研究表明,果實(shí)缺鈣易引起細(xì)胞質(zhì)膜解體,果實(shí)的硬度下降,貯藏后期易腐爛軟化。Shiri等[10]指出,‘海沃德’獼猴桃在盛花期后35、85、125 天分別用15 g/L CaCl2噴施處理一次,能顯著降低呼吸速率和減少乙烯的產(chǎn)生,延緩Vc、酚類化合物和抗氧化物質(zhì)的降解過程,維持較好的感官質(zhì)量。張?zhí)熘镜萚11]認(rèn)為,鈣處理有效提高了獼猴桃果實(shí)中Ca、Mg、Zn 含量,且噴施比浸果效果好。此外,施用膨大劑的果實(shí)缺鈣癥嚴(yán)重,硬度下降,貯藏中易遭受病原菌侵染,造成大量果實(shí)霉敗腐爛,生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)高度重視。因此,解決獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展中缺鈣癥問題迫在眉睫。
殼聚糖是幾丁質(zhì)的脫乙?;问剑哂辛己玫某赡ば院蜌⒕栏淖饔肹12]。作為天然保鮮劑,殼聚糖對(duì)降低果實(shí)腐爛率、延長貯藏期有較好的效果[13],在火龍果、櫻桃等果實(shí)中得到了驗(yàn)證[14-15]。張承等[16]用5.0%殼聚糖復(fù)合膜劑分2 次(幼果期和壯果末期)對(duì)‘貴長’獼猴桃果實(shí)表面進(jìn)行噴施處理,軟腐病得到有效防止,果實(shí)丙二醛(MDA)積累顯著降低、可溶性固形物得到抑制、可溶性總糖含量上升和組織的衰老軟化延緩。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),殼聚糖處理能顯著抑制貯藏中灰霉菌以及其他菌類的活性,有效降低采后損失率[17]。由此可知,涂膜處理主要通過抑制微生物活性、果實(shí)呼吸作用及腐爛率來達(dá)到保鮮效果,而在其他方面的作用機(jī)理還有待進(jìn)一步探究。
目前,獼猴桃采后貯藏保鮮的方法主要有物理保鮮技術(shù)、化學(xué)保鮮技術(shù)及生物保鮮技術(shù)。
3.1.1 低溫貯藏 呼吸作用對(duì)果實(shí)的貯藏期具有重要意義,因此,控制其呼吸作用是延長果實(shí)貯藏期、保證果蔬品質(zhì)的關(guān)鍵。適當(dāng)?shù)蜏啬苡行б种苾?nèi)源乙烯的釋放,有利于保持果蔬生理代謝與營養(yǎng)物質(zhì)的相對(duì)平衡和穩(wěn)定,延長其貯藏壽命[18]。Nasiraei 等[19]指出,獼猴桃的冷藏溫度維持在(0±0.5)℃時(shí),保鮮期可達(dá)6 個(gè)月左右,好果率大于95%。而‘紅陽’獼猴桃在(4±1)℃條件下保鮮效果最好,貯藏期最長可達(dá)到65天[20]。低溫貯藏雖然是一種高效的獼猴桃保鮮方法,但在貯藏過程中(<0℃)易發(fā)生冷害,影響其貯藏品質(zhì)。Gwanpua等[21]發(fā)現(xiàn),‘海沃德’先在0℃條件下貯藏50~125 天后切換到2℃,更有利于延長果實(shí)貯藏期并降低其冷害率。該發(fā)現(xiàn)對(duì)獼猴桃低溫貯藏保鮮有重大貢獻(xiàn),但最佳的溫度組合還有待進(jìn)一步研究。
3.1.2 氣調(diào)貯藏 氣調(diào)貯藏是一種先進(jìn)的水果保鮮技術(shù),通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氣體組分,主要是O2、CO2和乙烯濃度來抑制果蔬呼吸作用、延緩養(yǎng)分降解等生理過程,達(dá)到延長貯藏期的目的[22]。Xia 等[23]認(rèn)為,在1%O2+5%CO2氣調(diào)貯藏中的獼猴桃,保持了抗氧化系統(tǒng)的活性,有效抑制活性氧(ROS)的積累,減輕氧化損傷,最終延緩果實(shí)衰老。Li等[24]指出,‘海沃德’獼猴桃在氣調(diào)貯藏為5%CO2的條件下貯藏更有利于延緩果實(shí)硬度的下降,且外部果皮比內(nèi)部果皮減緩的程度更大。然而,胡花麗等[25]研究發(fā)現(xiàn),2%O2+3%CO2的氣調(diào)貯藏對(duì)‘紅陽’獼猴桃衰老的抑制作用最好,這可能與維持了果實(shí)中較高的抗壞血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)有關(guān)??梢?,獼猴桃品種不同,其適宜貯藏的氣體參數(shù)也有差別,因此,進(jìn)一步探明不同品種適宜的氣體參數(shù)具有重要意義。
3.1.3 熱處理 熱處理是一種安全無毒的果蔬保鮮方法,不僅能抑制乙烯的釋放,還可有效防止病原菌侵染,控制采后病害的發(fā)生。熱處理的作用效果受多種因素影響,如品種、成熟度、溫度和處理時(shí)間長短等[26]。Ma 等發(fā)現(xiàn)經(jīng)(45±1)℃熱水處理10 min 的‘紅陽’獼猴桃冷害率和乙烯釋放速率有效降低,果實(shí)的衰老軟化延緩[27]。而‘海沃德’獼猴桃在45℃熱水處理75 min后也顯著控制果實(shí)切片的呼吸速率和質(zhì)量損失率,保留了獼猴桃原有的采后品質(zhì)[28]。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)綜合考慮各方面因素才能達(dá)到更好的保鮮效果。
3.2.1 1-MCP 處理 1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)是乙烯的一種競爭性抑制劑,能與乙烯受體優(yōu)先結(jié)合,阻止乙烯的生成,在獼猴桃保鮮上有很好的應(yīng)用前景。大量研究表明,1-MCP 處理能抑制果實(shí)的呼吸作用,延緩可溶性固形物、酸及Vc含量的下降,降低果實(shí)腐爛率,有效延長保質(zhì)期[29-30]。宋小青等[31]指出,1 μL/L 1-MCP在常溫(20±1)℃下對(duì)‘秦美’獼猴桃密封處理24 h后呼吸高峰延緩,果實(shí)硬度降低,果實(shí)的腐爛率和軟化率有效減少。此外,1-MCP 作用效果與處理溫度、濃度和處理次數(shù)等也有一定關(guān)系。對(duì)‘秦美’獼猴桃來說,經(jīng)1 μL/L 1-MCP 處理的保鮮效果最好[32]。付永琦等[33]發(fā)現(xiàn),1-MCP 重復(fù)處理對(duì)進(jìn)一步延長果實(shí)貯藏壽命的效果更為突出。目前,1-MCP 在果蔬上的應(yīng)用越來越廣泛,尤其對(duì)呼吸躍變型的果蔬效果更為顯著,但不適宜的1-MCP處理不僅使獼猴桃的食用價(jià)值降低,而且導(dǎo)致貯藏后期不能自身后熟軟化,出現(xiàn)只硬不軟的問題。可見,其對(duì)果實(shí)生理特性的影響及相應(yīng)的作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究。
3.2.2 O3處理 臭氧(O3)處理是一種綠色、安全的保鮮技術(shù),能有效抑制果實(shí)內(nèi)細(xì)胞壁分解、降低果肉軟化速度,延緩果實(shí)的衰老進(jìn)程[34]。此外,一定濃度的O3對(duì)采后果蔬也可起到殺菌、防腐的作用。王瑞玲[35]用200 mg/m3O3對(duì)‘紅陽’獼猴桃每3天處理20 min,發(fā)現(xiàn)室溫(20±3)℃下貯藏效果最好,4 周腐爛率僅為22%。蘇苗等[36]研究表明,40 mg/m3O3能有效抑制乙烯釋放量和呼吸強(qiáng)度,減緩果實(shí)軟化,保持較高的硬度和品質(zhì)。O3水是含有O3的一種水,濃度為0.7 mg/L的O3水浸漬鮮切‘海沃德’獼猴桃5 min 后,于4℃條件貯藏,也可有效延緩獼猴桃的成熟衰老,使其貨架期由10天(對(duì)照組)延長至14天[37]。
3.2.3 其他保鮮技術(shù) Hu等[38]用氫氣熏蒸處理來延緩獼猴桃的保質(zhì)期。梁春強(qiáng)等[39]指出,5 mmol/L草酸處理果實(shí)10 min,能增強(qiáng)果實(shí)的抗冷性,提高果實(shí)的抗氧化能力,保持較高的好果率和較低的質(zhì)量損失率。0.5 mg/mL槲皮素處理也能有效降低其呼吸速率和乙烯生成速率,延遲果實(shí)的軟化,維持可溶性固形物的含量[40]。
目前,化學(xué)貯藏保鮮技術(shù)一般都是與低溫貯藏或氣調(diào)貯藏相結(jié)合或化學(xué)試劑復(fù)合處理才能達(dá)到更好的效果。獼猴桃經(jīng)1-MCP 處理后進(jìn)行氣調(diào)貯藏的保鮮方式效果最佳。而肉桂精油與1-MCP 復(fù)合處理是抑制‘紅陽’獼猴桃貯藏過程中抗氧化酶活性的最好方法[41]。
3.3.1 枯草芽孢桿菌 枯草芽孢桿菌具有廣譜的抑菌性和較強(qiáng)的抗逆能力,能有效抑制病原菌對(duì)果實(shí)的侵染[42]。胡欣潔等[43]在低溫貯藏條件下,用枯草芽孢桿菌Cy-29菌懸液處理果實(shí)后,果實(shí)硬度、可滴定酸和Vc 含量的下降顯著延緩,可溶性固形物與總糖含量得到維持,能較好地保持果實(shí)品質(zhì),延緩果實(shí)的成熟衰老。
3.3.2 植物精油 植物精油是植物的一類次生代謝物,具有較強(qiáng)的抑菌效果[44]。作為一種天然保鮮劑,植物精油在果蔬上的應(yīng)用已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前,在獼猴桃保鮮上應(yīng)用最廣的是肉桂精油和茉莉?qū)偎剀盎ㄏ憔?。肉桂精油能有效保持果?shí)中具抗氧化活性能力物質(zhì),提高其貯藏期間抗氧化能力,延緩果實(shí)成熟衰老[45]。何靖柳等[20]發(fā)現(xiàn),肉桂精油熏蒸處理‘紅陽’獼猴桃能有效降低果實(shí)的呼吸速率,抑制果實(shí)腐爛率的變化。對(duì)鮮果來說,經(jīng)400 μL/L肉桂精油處理的貯藏效果最好。茉莉酸甲酯(MeJA)是茉莉?qū)偎剀盎ㄏ憔椭械闹饕煞郑材茱@著延緩果實(shí)衰老。胡文忠等[46]以0.15 mmol/L茉莉酸甲酯(Me JA)處理軟棗獼猴桃‘豐綠’,可有效降低呼吸強(qiáng)度,抑制果實(shí)硬度的下降和可溶性固形物的增加,維持較高的Vc含量。植物精油的應(yīng)用為獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開了新世界的大門,是未來貯藏保鮮技術(shù)發(fā)展的新趨勢。
獼猴桃的貯藏方法有很多,低溫貯藏、氣調(diào)貯藏等都在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。氣調(diào)貯藏具有安全,無污染,能夠較好地保持貯藏水果的色澤、果實(shí)硬度和感官品質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),是國際上公認(rèn)比較先進(jìn)的保鮮技術(shù)。近年來,國內(nèi)氣調(diào)貯藏技術(shù)已逐步完善,但在獼猴桃上的應(yīng)用還不夠成熟,比例小。未來可加大對(duì)獼猴桃氣調(diào)貯藏技術(shù)研究的資金投入,引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)指導(dǎo),進(jìn)一步提升氣調(diào)貯藏的發(fā)展空間。當(dāng)然,在實(shí)際生產(chǎn)中,貯藏方式的選擇還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和經(jīng)濟(jì)狀況,因地制宜,大帳氣調(diào)就以方便、高效、資金投入少等特點(diǎn)成為生產(chǎn)應(yīng)用中的首選。
獼猴桃的貯藏性與生長環(huán)境和品種特性具有密切聯(lián)系,要想從根本上提升貯藏品質(zhì),適宜的栽培措施很重要。此外,還要嚴(yán)格控制果實(shí)的采收期和成熟度,采摘后按照要求進(jìn)行預(yù)冷、分級(jí)、包裝與運(yùn)輸。在貯運(yùn)過程中,要做到輕拿輕放,盡量避免果實(shí)的機(jī)械損傷,為以后更好的市場銷售打下基礎(chǔ)。在獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,科學(xué)的栽培管理和完善的“采、運(yùn)、銷”體系相結(jié)合才能有效延緩獼猴桃的成熟衰老,最大程度保證果實(shí)品質(zhì)。
近年來,隨著人們健康意識(shí)的普遍提高,越來越多的人開始關(guān)注食品安全問題,化學(xué)保鮮劑的使用給人們帶來極大的安全隱患,開發(fā)天然保鮮劑是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。綠茶提取物[47]、仙人掌提取物[48]、銀杏葉提取物[49]以及百里香[50]等多種植物精油在水果貯藏保鮮中的作用和功效得到了廣泛論證。這些天然提取物具有良好的防腐保鮮和抗氧化作用,能夠有效抑制腐敗微生物的生長繁殖、保持貯藏水果品質(zhì)。因此,天然提取物的應(yīng)用將會(huì)成為日后果蔬保鮮的熱點(diǎn),但其在獼猴桃上的研究還有待開發(fā)。