采后外源鈣對甜櫻桃貨架品質(zhì)的控制

王 丹，辛 力，張 倩，張雪丹，楊娟俠，張 靜

（山東省果樹研究所，山東 泰安 271000）

甜櫻桃（Prunus aviumL.），又稱大櫻桃，是落葉果樹中成熟較早的優(yōu)質(zhì)高檔鮮食水果之一，其果色鮮艷，酸甜適口，并富含抗氧化功能成分，因此，其需求量日益提高[1]。但同時甜櫻桃果實果肉軟、皮薄、多汁，極易出現(xiàn)果實軟化、皺縮、腐爛，果柄褐變等現(xiàn)象[2]，因此即使在較規(guī)范的冷鏈條件下，貨架期也只能維持到7~10 d[1]，這嚴重限制了其商品價值和銷售利用。

水果出現(xiàn)軟化腐爛等品質(zhì)劣變現(xiàn)象主要是由于果肉細胞壁中多糖的解聚和溶解度下降，影響了細胞壁穩(wěn)定性和完整性，進而造成硬度下降、外界病菌易侵入，從而使果品出現(xiàn)生理紊亂等一系列問題。鈣是影響果品貯藏壽命和營養(yǎng)成分含量的重要因素，鈣在細胞壁中通過與果膠多糖鏈上的糖醛酸羧基基團作用，能夠降低果膠溶解性，增強細胞壁的強度，維持果實硬度，延緩果品成熟[3-5]。采后鈣處理對于維持果品質(zhì)量、延長貯藏期具有積極作用，這在蘋果、杏、草莓等水果中已得到研究印證[6-10]，而對甜櫻桃采后貨架條件下品質(zhì)的控制則鮮有報道。

目前，為了滿足市場需求，更好地發(fā)揮甜櫻桃外觀和口感方面的優(yōu)勢，多選擇八成以上的成熟度進行采收，而這個時期正是甜櫻桃開始出現(xiàn)果實軟化、腐爛、失水皺縮、風味下降等現(xiàn)象的時候。針對此問題，本試驗選用不同濃度CaCl2對甜櫻桃進行采后浸鈣處理，分析其對甜櫻桃果實貨架品質(zhì)參數(shù)的影響，以期提高較高成熟度條件下甜櫻桃的貨架品質(zhì)及延長貨架期。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

試驗用甜櫻桃品種為大連農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的“晚紅珠”（極晚熟品種，黏核多汁，酸甜可口），選擇成熟度約8.5~9成果實，于2015年6月20日采自煙臺牟平，采后次日運回至山東省果樹研究所實驗室。選擇無畸形、無腐爛、無病蟲害、無機械損傷，大小和成熟度一致的果實備用。

氯化鈣、氫氧化鈉、鹽酸、無水乙醇、丙酮，均購自索萊寶科技有限公司。0.03 mm聚氯乙烯（PVC）保鮮袋，購自國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心(天津)。

1.1.2 儀器與設(shè)備

MP1100B型天平，WY032T型手持折光儀，GY-B型硬度計，Ultrospec 2100型紫外分光光度計，3nh NR10QC型色差儀。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

CK：清水室溫下浸果5 min，瀝干水分。T1：1.5%CaCl2溶液室溫下浸果5 min，瀝干水分。

T2：2.5%CaCl2溶液室溫下浸果5 min，瀝干水分。

以上3組處理樣品分別裝入PEG透明保鮮盒（每盒約200個果實，保鮮盒上有通氣孔），外面包有0.03 mm PVC保鮮袋，每組處理共計20盒，裝入紙箱，置于溫度18~20℃的環(huán)境中模擬貨架，每3 d對每個處理取樣3盒，進行調(diào)查和測定。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 腐爛率

分別對櫻桃的樣品和腐爛果的個數(shù)進行計數(shù)，腐爛率計算公式為：

1.2.2.2 失水率

參照GB/T 27402—2008[11]，采用稱重法測定。

式中：OD530為530 nm處比色吸光值；E為稀釋倍數(shù)（提取液體積/果實取樣量）；0.046 2為每mmol標準花青苷消光值。

式中：W0為櫻桃果實初始質(zhì)量，g；WX為櫻桃果實貯藏后質(zhì)量，g。

1.2.2.3 色差

甜櫻桃果實表面顏色采用色差儀測定，選擇CIEL*a*b*色度空間模式。C*ab=(a2+b2)1/2，hab=tan-1(b/a)，均通過軟件計算得出[12]。每個處理選取15個果實，每果以縫合線為中心軸，分別記錄正反兩面數(shù)值。

1.2.2.4 硬度

選取的15個果實再次選定正反兩個點，去皮后用果品硬度計測定果肉硬度，單位kg·cm-2。

1.2.2.5 可溶性固形物含量

使用折光儀測定，取3次平均值，單位%。

1.2.2.6 可滴定酸含量

采用酸堿滴定法測定[13]。結(jié)果換算成等價蘋果酸，單位%。

1.2.2.7 花青苷含量

果實去核后勻漿，稱取約1.00 g果肉勻漿，加入10 mL 2%鹽酸-乙醇溶液于黑暗處浸提4 h，過濾，于530 nm 處比色[14]。

1.2.2.8 果柄葉綠素含量

將果柄用不銹鋼剪刀剪碎，稱取混合樣0.2～0.5 g，立即放入盛有20 mL丙酮-乙醇（1∶1）提取劑中，置于暗處避光浸提48 h后，取上清液于652 nm處比色[15]。

式中：OD652為652 nm處葉綠素的吸光值；E為稀釋倍數(shù)（提取液體積/果柄取樣量）；34.5為葉綠素吸收系數(shù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel軟件進行數(shù)據(jù)計算和作圖，采用SPSS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析和顯著性檢驗（Duncan新復(fù)極差法）。試驗結(jié)果為平均值（mean）±標準差（SD）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 CaCl2處理對甜櫻桃貨架基礎(chǔ)品質(zhì)指標的影響

2.1.1 CaCl2處理對甜櫻桃果實硬度的影響

果實硬度是衡量果實成熟度和貯藏品質(zhì)的重要指標之一，8.5～9成熟的甜櫻桃果實成熟度相對較高，外觀色澤質(zhì)量及風味均達到最佳，商品價值極高，但果實采后質(zhì)量下降較快，維持一定的硬度對于延長貨架期具有重要意義[16]。果實硬度與細胞原果膠含量呈正相關(guān)，硬度下降主要是由于貯藏過程中果實成熟衰老增加，細胞壁中原果膠含量減少引起的。鈣的添加有助于形成果膠酸鈣鹽，加強了細胞壁和細胞膜系統(tǒng)的堅固程度，降低多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果膠甲基酯酶（PME）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）的降解作用，從而抑制原果膠向果膠的轉(zhuǎn)化[17]。由圖1可以看出，貨架期間各組甜櫻桃果實的硬度先下降后小幅上升，之后呈下降趨勢，特別是0~3 d，硬度下降較為顯著，6 d之后，硬度基本呈下降趨勢。不同貯藏時間測定的果肉硬度，CK組均低于其他兩處理組，特別是濃度為2.5%CaCl2處理組，在貯藏 3、6、9、12、15 d 時，硬度較對照組分別高 6.97%、4.28%、11.2%、17.0%、19.0%。成熟度較高的甜櫻桃果實采后浸鈣處理能顯著提高其果實硬度，保持較好的經(jīng)濟價值，延長貨架期。

2.1.2 CaCl2處理對甜櫻桃果實風味的影響

貯藏過程中為了維持果實的呼吸作用，需要消耗以糖、酸為主的有機物以獲得必要的能量。果實采后可溶性固形物和可滴定酸含量的變化可反映出其體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)消耗的速度和程度，也是衡量果實保鮮效果的重要指標之一[18]。由表1可以看出，各組果實的可溶性固形物和可滴定酸含量均呈現(xiàn)先下降后略有上升的趨勢?？扇苄怨绦挝镌谫A藏15 d時測定的1.5%CaCl2處理組顯著高于其他兩組（P＜0.05），可滴定酸在12 d時CK組均顯著低于其他兩處理組（P＜0.05），而CaCl2處理組間無顯著性差異。

表1 CaCl2處理對甜櫻桃果實基礎(chǔ)理化指標的影響Table 1 Effect of CaCl2treatment on physicochemical properties of sweet cherry 單位：%

由圖2可以看出，各處理組在各取樣時間點的成熟度指數(shù)（糖酸比）在19.0~24.6，這基本與消費者較普遍認同的20~30的糖酸比范圍一致[12]，說明CaCl2處理并不會影響甜櫻桃的風味和口感。

2.1.3 CaCl2處理對甜櫻桃果實失水率的影響

果實水分是保持果實鮮度最基礎(chǔ)的指標，也是較重要的指標之一。果實的蒸騰作用和呼吸作用導(dǎo)致其失水和營養(yǎng)物質(zhì)消耗。由表2可以看出，貯藏3、6、9、12 d時，1.5%CaCl2處理組的果實失水率顯著低于其他兩組（P＜0.05）；15 d 時，1.5%CaCl2和 2.5%CaCl2處理組控制果實的失水效果較為一致，二者間無顯著性差異，而CK組在貯藏6、9、12、15 d這4個取樣時間點的失水率均顯著高于CaCl2處理組（P＜0.05）。

表2 CaCl2處理對甜櫻桃果實失水率的影響Table 2 Effect of CaCl2treatment on weight loss rate of sweet cherry 單位：%

2.2 CaCl2處理對甜櫻桃果實腐爛率的影響

貯藏期間果實的腐爛率是評定果實貯藏效果最直觀的感官指標。如表3所示，隨貯藏時間的延長，各組處理的腐爛率大致呈上升趨勢。貯藏3 d時，1.5%CaCl2處理組腐爛率為0，顯著低于其他兩組（P＜0.05）；貯藏6 d時，3組間差異不顯著；貯藏9、12、15 d時，CaCl2處理的兩組均顯著低于CK組（P＜0.05）。貯藏3、6 d時，1.5%CaCl2處理組腐爛率顯著低于2.5%CaCl2組；而貯藏后期，9、12 d時，1.5%CaCl2處理組腐爛率反而顯著高于2.5%CaCl2組（P＜0.05）。果實采后腐爛的原因是采前果實表面帶入的真菌病原體大量繁殖，而鈣對果實腐爛的控制主要在于它能提高細胞壁和細胞膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使得果實具有一定的機械強度，避免果肉細胞內(nèi)容物外流及外界病菌進入細胞[19]。

表3 CaCl2處理對甜櫻桃果實腐爛率的影響Table 3 Effect of CaCl2treatment on decay rate of sweet cherry 單位：%

2.3 CaCl2處理對甜櫻桃果實色澤的影響

2.3.1 CaCl2處理對甜櫻桃果實花青苷含量的影響

花青苷是構(gòu)成果實紅顏色的主要色素之一，其含量直接反映了果實的營養(yǎng)價值和外觀品質(zhì)[20]。由圖3可知，CK組在貯藏3 d時，花青苷含量迅速到達第一個峰值，之后呈逐漸下降趨勢。CaCl2處理的兩組趨勢基本一致，0~9 d中，呈緩慢上升趨勢。這可能是因為鈣處理推遲了甜櫻桃采后花青苷合成相關(guān)酶活性的升高，從而減緩了果實花青苷的合成進程。

2.3.2 CaCl2處理對甜櫻桃果實表面顏色的影響

果實表面顏色是反映果實外觀品質(zhì)的重要指標，也是決定消費者購買欲望的最重要因素之一[21]。CIEL*a*b*模式包含指標：L*代表亮度，值越大表示果面光亮度越高；a*代表紅色到綠色的漸變程度，值越大表明果實顏色顯紅色成分越高；b*代表藍色到黃色的漸

變程度，值越大表明果實顏色顯藍色成分越高。反映了顏色的純度和飽和度，hab則代表黃色比紅色的相對程度[22]。

櫻桃成熟過程中果皮顏色不斷發(fā)生變化，綠熟期時果皮呈淡綠色，黃熟期時轉(zhuǎn)為淺黃色、少部分著色為粉色或紅色，隨著成熟度不斷提高，紅色逐漸加深，至紅熟期果實全部變?yōu)榧t色，完熟期時呈深紅色[23]。

由表4可以看出，3組處理的L*值在貯藏期間均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。不同處理之間，兩個不同濃度的CaCl2處理均高于對照組，特別是1.5%CaCl2組在各取樣點均高于其他兩組，說明1.5%CaCl2處理對于維持果面的亮度具有一定作用；1.5%CaCl2處理的a*值在3、6 d時均較其他兩組高，但9 d時顯著低于其他兩組，3組的a*值隨時間均有小幅下降；b*值大體呈升高趨勢，1.5%CaCl2處理組的b*值在3、9 d時低于其他兩組；對于值 ，3、6 d 時，1.5%CaCl2處理組高于其他兩組，說明在貨架期前6天，1.5%CaCl2對于保持果實的色澤飽和度有一定效果。

表4 CaCl2處理對甜櫻桃果實色度的影響Table 4 Effect of CaCl2treatment on chromaticity of sweet cherry

2.3.3 CaCl2處理對甜櫻桃果柄葉綠素含量的影響

果柄的新鮮成熟也是消費者評價果品質(zhì)量的重要參考依據(jù)。果柄的持綠度是衡量甜櫻桃質(zhì)量的一個重要指標，葉綠素含量的高低直接決定果柄的持綠程度。由圖4可見，試驗期間，果柄葉綠素含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，1.5%CaCl2處理效果較明顯，特別是在貯藏12 d時，果柄葉綠素含量顯著高于其他兩組（P＜0.05）。

3 討論

鈣離子在植物生長發(fā)育、成熟衰老等過程中具有重要作用，能夠維持細胞的結(jié)構(gòu)與功能，調(diào)節(jié)控制離子環(huán)境與酶活性，延緩果實成熟、器官衰老和脫落，增強植物抗病能力，提高果實品質(zhì)[24]。其作用機理為鈣離子通過螯合多聚糖醛酸鏈上的羧基，使糖醛酸之間構(gòu)成陽離子橋，因而能保護細胞壁不易受到酶類的破壞，在水果中，主要是真菌病原體產(chǎn)生的一些促進果實軟化和細胞壁降解的酶[25]。作為一種綠色環(huán)保的保鮮劑，鈣已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于果實采后貯藏過程中，可起到保持果實硬度、延緩后熟衰老、降低腐爛率等效果。

CaCl2是一種天然的、可食用的鈣存在的形態(tài)[26]。試驗證明，適宜的CaCl2濃度應(yīng)用在采后水果處理上，不會對消費者的接受意向產(chǎn)生不利的影響[27-28]。本試驗也通過糖酸比指標證明了CaCl2處理不會對甜櫻桃的風味和口感起到負面作用。新鮮水果采后鈣的使用主要有3個途徑[29-31]：①使用溫水或熱水進行浸漬或清洗；②真空或加壓滲透；③混合到蠟涂層中。在本研究中，采取的是在室溫水中進行浸果處理。

關(guān)于CaCl2的處理濃度，Wang等[19]在0.2%～2.0%間選擇了4個濃度梯度的CaCl2添加到甜櫻桃的預(yù)冷水（0℃）中，0℃下貯藏2～4周發(fā)現(xiàn)，0.2%～0.5%濃度下能抑制果柄的褐變，而1.0%～2.0%濃度下反而促進果柄的褐變。這與本研究發(fā)現(xiàn)1.5%CaCl2具有較好改善甜櫻桃貨架品質(zhì)的結(jié)果有所不同。其原因可能有如下幾個方面：①品種不同，Wang等[19]選擇“甜心”、“拉賓斯”兩種硬果肉系列品種為試材，而本研究采用極晚熟品種“晚紅珠”，其果肉偏軟，黏核多汁；②果實采收成熟度有差異；③貯藏溫度不同，Wang等[19]選擇0℃，本試驗在18～20℃貨架環(huán)境下，可能0℃低溫使得果實對CaCl2的耐受性降低，最終造成CaCl2的最適濃度范圍下降。后續(xù)可進一步縮小對CaCl2的濃度梯度的分析，并開展不同溫度下櫻桃果實對CaCl2的耐受性研究。

CaCl2對水果商品品質(zhì)的控制主要表現(xiàn)在腐爛率、失水率、外觀色澤變化、口感等指標方面。本研究選擇1.5%、2.5%兩個濃度的CaCl2進行浸果處理，結(jié)果顯示：1.5%CaCl2對于降低櫻桃果實的腐爛率、失水率效果較為顯著，其中，在貨架期6 d內(nèi)，腐爛率控制在5%以內(nèi)，失水率控制在2.5%以內(nèi)，均達到商業(yè)上的銷售標準；另外，1.5%CaCl2處理在果實亮度方面好于其他兩組。

本試驗側(cè)重對甜櫻桃的商品指標進行測定，而CaCl2對于甜櫻桃細胞超微結(jié)構(gòu)的影響以及生化生理的機理性研究有待于進一步探討。

4 結(jié)論

CaCl2處理在一定貯藏期內(nèi)可控制果實腐爛率、失水率的下降，維持果實硬度和果柄持綠程度，延緩果實花青苷的合成。其中，1.5%CaCl2處理對于降低腐爛率、失水率效果較為顯著，在貨架條件下貯藏6 d后，腐爛率和失水率分別控制在5%和2.5%以內(nèi)，因此建議甜櫻桃貨架期在7 d左右；1.5%CaCl2處理組在3、6 d測得的L*值和C*ab值均顯著高于其他兩組，說明1.5%CaCl2處理組對于保持果實色澤的亮度和飽和度效果較好。2.5%CaCl2處理在（20±2）℃下貯藏12、15 d時，可較好地維持櫻桃果實硬度，較對照組分別高17.0%、19.0%。

試驗結(jié)果表明，采后進行適宜濃度的CaCl2浸漬處理對于保持甜櫻桃的貨架品質(zhì)具有一定作用，而且相比于其他方法，經(jīng)濟可行，簡單易操作。