品質(zhì)因子和益生菌對(duì)草莓品質(zhì)和貯藏的影響

賈 宇， 董晨陽(yáng)，周緒寶， 謝遠(yuǎn)紅，金君華，李 浩，龐 博，田煒瑋，張紅星

（1.北京農(nóng)學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院 食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測(cè)與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，微生態(tài)制劑關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)北京市工程實(shí)驗(yàn)室，北京 102206；2.北京市農(nóng)業(yè)綠色食品辦公室，北京市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，北京 100029；3.北京昌平區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，北京 102200）

0 引言

草莓 （Fragaria ananassa Duch）， 為薔薇科（Rosaceae） 草莓屬 （Fragaria） 多年生草本植物[1]。原產(chǎn)南美，在我國(guó)各地及歐洲等地廣為栽培。草莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，果肉中除含有糖類物質(zhì)、有機(jī)酸外，還含有人體必需的維生素、礦物質(zhì)和部分微量元素，色澤艷麗、酸甜適口，深受廣大民眾的喜愛[2]。

土壤是一切植物健康生長(zhǎng)的根本。土壤微生態(tài)環(huán)境決定著植株生長(zhǎng)得健康與否，調(diào)節(jié)土壤的生物活性和作物的誘導(dǎo)抗性可以大大提高作物生長(zhǎng)狀況，改善果實(shí)口感和品質(zhì)[3-4]。已有的研究表明，草莓的品質(zhì)和安全受多種因素的影響，種植中除了采取合理施肥、溫濕度管理及病蟲害控制等手段之外，在植株和果實(shí)發(fā)育過程中的一些采前處理手段也是提高果實(shí)品質(zhì)的重要途徑，尤其對(duì)封閉環(huán)境中的設(shè)施作物的改善不失為一種有效措施[5]。采前處理已被越來越多的人運(yùn)用以改善果實(shí)采后品質(zhì)和貯藏特性，采用草酸、蘋果酸等有機(jī)酸處理能提高果實(shí)的抗氧化能力，從而減緩某些生理病害的發(fā)生[6]。采前鈣處理能夠抑制提高果實(shí)硬度、延緩果實(shí)衰老，并促進(jìn)其品質(zhì)提升[7]。種植中復(fù)合益生菌的使用促進(jìn)了草莓健康生長(zhǎng)，提升了果實(shí)的鮮食品質(zhì)，延長(zhǎng)了草莓的貨架期[8]。試驗(yàn)運(yùn)用品質(zhì)因子小分子誘抗劑和EM益生菌處理草莓植株，在減少施氮素化肥的基礎(chǔ)上，改善了土壤環(huán)境，提升了草莓果實(shí)品質(zhì)，為推動(dòng)草莓采前處理、延長(zhǎng)采后貯藏期限提供了范例。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基地

昌平區(qū)小湯山鎮(zhèn)北京春禾盛輝蟲樂農(nóng)莊，基地面積0.11 km2，主要種植草莓和桃樹?；赝寥烙袡C(jī)質(zhì)32.2 g/kg，全氮0.18 g/kg，有效磷40.8 mg/kg，速效鉀158 mg/kg，pH值7.1。底肥使用商品有機(jī)肥，用量1 000 kg/棚。

供試溫室長(zhǎng)50 m，寬8 m，畦高40 cm，行距20 cm，株距20 cm，定植株數(shù)大約4 000株/棚。

1.2 田間試驗(yàn)材料和處理方法

1.2.1 試驗(yàn)用材料

品質(zhì)因子小分子誘抗劑購(gòu)買于北京漢方食源生態(tài)科技研究院，EM菌劑由北京中科惠農(nóng)技術(shù)服務(wù)中心生產(chǎn)。

1.2.2 試驗(yàn)處理方法

選取試驗(yàn)棚，中間一分為二，自定植移栽開始，一半噴施300倍品質(zhì)因子稀釋液，每2周噴施1次，噴施過程在下午2:00后進(jìn)行。同時(shí)在草莓生長(zhǎng)期間，不追施氮素化肥，根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)勢(shì)每3周隨水沖施1次EM菌劑，稀釋倍數(shù)為500倍，每次用量為2 L/棚，一直到4月中旬左右。另外一半作為對(duì)照不噴施品質(zhì)因子稀釋液和不沖施EM菌劑。

追肥情況：從定植后到開花沒有追肥，開花后施用圣誕樹追肥，每4星期施用1次，對(duì)照組每次2.5 kg/棚，處理組減半。其他管理一樣。

1.3 果實(shí)采后試驗(yàn)方法

在北京農(nóng)學(xué)院食品學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。3月份果實(shí)成熟后，上午采收大小基本一致、無病蟲害、無畸形、九分熟的處理組和對(duì)照組草莓，采摘后分裝于抗擠壓包裝盒中，每組300個(gè)果左右，采后2 h內(nèi)立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，置于室溫下（18±1℃、相對(duì)濕度80%～85%） 貯藏，每隔1 d觀測(cè)外觀和腐爛程度，測(cè)試品質(zhì)指標(biāo)。

1.4 測(cè)試內(nèi)容與方法

1.4.1 產(chǎn)量和單果質(zhì)量測(cè)定

由生產(chǎn)者對(duì)每批采摘果實(shí)隨機(jī)抽取3盒稱量后取平均值，即為單果質(zhì)量；對(duì)整個(gè)采收期產(chǎn)量進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)。

1.4.2 采后腐爛率

貯藏過程中每隔1 d觀察不同處理組草莓果實(shí)的腐爛情況（即肉眼可見霉菌滋生或局部果肉腐敗），對(duì)腐爛果及時(shí)挑出，并計(jì)算腐爛果實(shí)占總果實(shí)的比例[8]。

1.4.3 果實(shí)硬度和可溶性固形物的測(cè)定

參照NY/T 2637—2014中測(cè)定硬度和可溶性固形物的方法，使用果實(shí)硬度計(jì)和數(shù)字折射儀對(duì)草莓果實(shí)直接進(jìn)行測(cè)定[9-10]。

1.4.4 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定方法

草莓果實(shí)中可溶性糖的含量采用蒽酮比色法[11]；可滴定酸的含量采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定[12]；果實(shí)中維C的含量采用紫外可見分光光度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定[13]。對(duì)照組和處理組草莓的每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行多次平行測(cè)定，并用SPSS21.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理對(duì)產(chǎn)量和單果質(zhì)量的影響

處理對(duì)草莓產(chǎn)量和單果質(zhì)量的影響見表1。

表1 處理對(duì)草莓產(chǎn)量和單果質(zhì)量的影響

由表1可知，處理組草莓比對(duì)照組產(chǎn)量有明顯的提高，品質(zhì)因子配合EM菌使處理組提升11%。從基地庫(kù)房每次產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)看，處理組能夠促進(jìn)開花和結(jié)果，提早果實(shí)成熟，草莓產(chǎn)量的高峰期主要出現(xiàn)在2月底到3月上旬，并且處理組與對(duì)照組相比，2-3月份產(chǎn)量提高8.4%，4-5月份產(chǎn)量提高37%，說明品質(zhì)因子配合EM菌處理同時(shí)可以促進(jìn)草莓植株健康生長(zhǎng)發(fā)育，延長(zhǎng)采收期。另外，果實(shí)單果質(zhì)量平均提高12.5%，增加了一級(jí)果率。

2.2 貯藏期草莓腐爛率的結(jié)果分析

草莓貯藏期間的腐爛情況見圖1。

圖1 草莓貯藏期間的腐爛情況

由圖1可知，經(jīng)過6 d貯藏期的觀察記錄，對(duì)照組的腐爛率明顯高于處理組，尤其在6 d的時(shí)候，對(duì)照組的腐爛率達(dá)到55.37%，顯著高于處理組。說明品質(zhì)因子和EM菌劑的使用，減緩了草莓腐敗的速率，延長(zhǎng)了果實(shí)的保鮮時(shí)間。

2.3 品質(zhì)因子和EM菌肥處理對(duì)草莓品質(zhì)指標(biāo)的影響

2.3.1 品質(zhì)因子和EM菌肥處理對(duì)貯藏期草莓硬度和可溶性固形物的結(jié)果分析

處理對(duì)貯藏期草莓硬度和可溶性固形物的影響見圖2。

圖2 處理對(duì)貯藏期草莓硬度和可溶性固形物含量的影響

由圖2可知，草莓在6 d的貯藏期內(nèi)，對(duì)照組和處理組的硬度都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是處理組的硬度變化與對(duì)照組相比，具有顯著性差異（p＜0.05）。對(duì)于可溶性固形物來說，處理組的可溶性固形物含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，并且與對(duì)照組相比，高出將近2個(gè)波美度，呈顯著性差異（p＜0.05）。可能原因是隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，水分散失，或者是草莓自身的代謝作用結(jié)果，導(dǎo)致草莓的硬度和可溶性固性含量出現(xiàn)下降。

2.3.2 品質(zhì)因子和EM菌肥處理對(duì)貯藏期可溶性糖和可滴定酸的影響

處理對(duì)貯藏期可溶性糖和可滴定酸的影響見圖3，處理對(duì)貯藏期糖酸比的影響見圖4。

圖3 處理對(duì)貯藏期可溶性糖和可滴定酸的影響

圖4 處理對(duì)貯藏期糖酸比的影響

由圖3可知，在6 d貯藏期內(nèi)，草莓處理組的總酸含量整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但是在貯藏4 d時(shí)，總酸含量出現(xiàn)一個(gè)明顯的峰值2.02%，可能與草莓的貯藏環(huán)境有關(guān)，也可能是由于個(gè)體差異導(dǎo)致。其中，處理組的總酸含量與對(duì)照組相比，具有顯著性差異（p＜0.05）。可溶性糖含量雖有增高，但是與對(duì)照組相比，不具有顯著性差異 （p＞0.05），一定程度說明EM菌劑的處理對(duì)草莓可溶性糖的含量變化影響較小。由圖4可知，草莓果實(shí)處理組的糖酸比與對(duì)照組相比，具有顯著性差異（p＜0.05），并且在6 d時(shí)，糖酸比的值達(dá)到52.93%，可能隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，草莓果實(shí)后熟，亦或是自身呼吸代謝消耗，使糖酸比值發(fā)生一些變化[14-15]。

2.3.3 品質(zhì)因子和EM菌肥處理對(duì)貯藏期維C含量的結(jié)果分析

處理對(duì)貯藏期維C含量的影響見圖5。

由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組維C的含量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，并且與對(duì)照組相比，具有顯著性差異（p＜0.05）。但是對(duì)照組在貯藏期內(nèi)，維C的含量有輕微下降的趨勢(shì)，可能與草莓自身消耗有關(guān)，而處理組由于品質(zhì)因子的作用，可以為草莓提供充足的養(yǎng)料，使維C的含量能夠被不斷吸收。

圖5 處理對(duì)貯藏期維C含量的影響

3 結(jié)論

品質(zhì)因子和EM菌劑處理的草莓果實(shí)，促進(jìn)草莓植株健康生長(zhǎng)，果實(shí)品質(zhì)（包括可溶性固形物含量、硬度、糖酸比和單果質(zhì)量） 提升，單果質(zhì)量提高12.5%（果實(shí)等級(jí)規(guī)格最主要指標(biāo)），產(chǎn)量提高11%，腐爛率降低，貨架期更長(zhǎng)，為草莓種植者和銷售者帶來福音。試驗(yàn)還通過施加品質(zhì)因子溶液和EM菌肥代替了傳統(tǒng)的氮素化肥，為減化肥減農(nóng)藥提供了技術(shù)支持，在改良草莓品質(zhì)的同時(shí)還改善了土壤中微生物群落的生存環(huán)境，避免造成環(huán)境污染。益生菌是目前研究的熱點(diǎn)，生產(chǎn)中也有了大量的應(yīng)用。益生菌和品質(zhì)因子小分子誘抗劑是有機(jī)農(nóng)業(yè)允許使用的投入品，二者配合在種植過程中使用，提高鮮食品質(zhì)的同時(shí)，還具有保鮮的效果，可以替代采后保鮮劑的處理，從而更好地滿足消費(fèi)者環(huán)保健康的需求。針對(duì)不同品種、不同地區(qū)的草莓品質(zhì)效果還有待進(jìn)行更深入研究。