平谷大桃采后生理和貯運技術(shù)研究進展

張臨風(fēng)，姜 毅，肖紅梅

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇南京 210095）

0 引言

平谷大桃（Pinggu peach）系薔薇科李屬植物（PrunusL.），產(chǎn)自北京市平谷區(qū)，是當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)之一，常被作為饋贈佳品。平谷區(qū)作為北京市主要的大桃生產(chǎn)區(qū)，鮮桃供應(yīng)可以從3月一直持續(xù)到11月。我國有800多個不同桃的品種，平谷區(qū)擁有其中的218個品種，囊括“黃白蟠油”四大系列的桃子，以“大久?！薄把嗉t”“北京24號”等白桃品種最為出名[1]。截至2019年，平谷區(qū)桃園總面積已達(dá)1.5萬hm2，年產(chǎn)量超17.5萬t[2]。平谷地區(qū)土壤肥沃，水質(zhì)好且水源充足，日照充足，晝夜溫差大，有利于果實糖分積累，使得平谷大桃以肉質(zhì)飽滿、色艷甜美而聞名中外。2019年，平谷區(qū)還推出了“互聯(lián)網(wǎng)+大桃”的營銷模式，增強了平谷大桃的品牌效應(yīng)[3]。

果實中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如葡萄糖、果糖、維C、胡蘿卜素、礦物質(zhì)等。桃與葡萄等水果相比，酚類物質(zhì)的種類更加豐富，且抗氧化能力更強[4]。此外，果實中富含的膳食纖維，可以增強腸胃蠕動能力，對人體健康起到助消化和促排便的作用。不僅如此，其根、花、葉、仁皆可入藥，如桃膠多糖可以用于研制新型天然抗氧化劑、桃仁乙醇提取物具有降糖活性等[5-6]。

營養(yǎng)美味的平谷大桃是北京市民最喜愛的盛夏水果之一，市場前景廣闊。但平谷大桃是典型的核果類水果，皮薄多汁，采后易軟化，貯運過程中易遭受機械損傷，引起果實的腐爛和生理病害，造成果實品質(zhì)和商品價值的降低甚至完全喪失。因此，采后貯運技術(shù)的運用對于果實商品性的提高具有重要意義。從采后生理、貯藏、運輸3個方面，分別對平谷大桃進行綜述，主要介紹了最新的貯運技術(shù)。

1 采后生理變化及病害

1.1 果實質(zhì)地

果實質(zhì)地是評價果實品質(zhì)的重要依據(jù)，主要取決于細(xì)胞壁組分和胞內(nèi)水分，由果實的硬度、脆性、咀嚼性等物理指標(biāo)呈現(xiàn)。采后大桃硬度逐漸降低，結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水，隨著相關(guān)代謝酶活性增強，細(xì)胞壁降解。多聚半乳糖醛酸酶（PG）家族編碼基因與果實質(zhì)地有關(guān)，家族成員PpPG21和PpPG22可以通過細(xì)胞壁降解提高黏附性，降低黏性、恢復(fù)性和咀嚼性[7]。果膠裂解酶（PL）相關(guān)基因PpPL1可能是果實軟化的主要基因，PpPL2和PpPL15可能參與果實發(fā)育成熟[8]。Jiang L等人[9]還發(fā)現(xiàn)，鈣調(diào)素（CaM）、鈣調(diào)磷酸酶B類似蛋白（CBL）、肽基脯氨?；樂串悩?gòu)酶（PPIase）和9-順式環(huán)氧類胡蘿卜素雙加氧酶（NCED）在控制果實發(fā)育、保持果實品質(zhì)和結(jié)構(gòu)完整性方面發(fā)揮著重要作用。

1.2 呼吸作用和內(nèi)源乙烯

平谷大桃是呼吸躍變型果實的代表，而呼吸作用是導(dǎo)致果實采后衰老的主要因素。果實采后呼吸強度最高為35～50 mgCO2/（kg·h），果皮呼吸強度是果肉的4倍，果實內(nèi)部核仁附近果肉會率先衰老[10]。果實在常溫貯藏時，每小時釋放的乙烯量為50～100 mL/kg，并且在逆境條件下會大幅增加。當(dāng)出現(xiàn)呼吸躍變時，乙烯釋放量到達(dá)高峰，在轉(zhuǎn)錄水平上控制著細(xì)胞壁代謝，經(jīng)過一系列生理代謝變化后使桃果實硬度迅速下降，發(fā)生軟化。如果貯藏不當(dāng)，就會引起果實迅速衰老。已有研究證實維C和酚類物質(zhì)是有效的氧自由基清除劑，可以清除果實內(nèi)植物活性氧（ROS）活性。Zhang Y等人[11]用75 mg/L低牛磺酸處理將乙烯高峰來臨的時間推遲了15 d，提高總酚含量來消除ROS活性，此處理可以保持采后果實品質(zhì)長達(dá)50 d。

1.3 營養(yǎng)物質(zhì)

平谷大桃中的營養(yǎng)物質(zhì)以糖、酸、酚類物質(zhì)和維生素為主。隨著果實發(fā)育成熟，蔗糖與蘋果酸的含量升高，而檸檬酸的含量降低[12]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，黃桃品種和白桃品種相比，蘋果酸與檸檬酸含量較高，與油桃品種差距不明顯，但白桃的各種可溶性糖含量均高于黃桃[13-14]。王巍等人[15]對蟠、油、白3個類別包括20個品種在內(nèi)的平谷大桃進行評價，發(fā)現(xiàn)不同品種果實含糖量相似，可滴定酸含量差異較大，因此導(dǎo)致糖酸比相差較大，研究者認(rèn)為白桃品種“夏之夢”口感最佳，其可滴定酸含量為0.17 g/100 g，糖酸比為33.12。此外，各品種平谷大桃果肉總酚含量均低于0.04 g/100 g。沈志軍等人[16]發(fā)現(xiàn)，白桃品種“艷光”果皮相對抗自由基能力是果肉的7.85倍，而“春雪”果皮花色苷含量則是果肉的46.67倍，因此在保證果實衛(wèi)生安全的前提下，可以帶皮食用，該研究還可以用于研發(fā)具有抗氧化功效的健康食品。

1.4 采后病害

各品種平谷大桃采后都極易受病原菌侵害，產(chǎn)生軟腐病、灰霉病等生理疾病。

軟腐病又稱根霉病，由根霉菌引發(fā)，易產(chǎn)生腐爛，造成較大的經(jīng)濟損失。拮抗酵母可以誘導(dǎo)平谷大桃抗病性，并通過改善果實對病原菌的防御反應(yīng)，為病害防治提供新策略。拮抗酵母菌（膜醭畢赤酵母）經(jīng)過吸附、營養(yǎng)競爭、分泌水解酶和降解細(xì)胞壁而對軟腐病有防治效果。在此過程中，酵母可激活超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）等防御相關(guān)酶，還能促進黃酮類和木質(zhì)素等抗真菌化合物的積累，提高桃的抗真菌能力[17]。此外，香芹酚和丁香酚也可以顯著降果實低軟腐病的自然發(fā)病率，維持貯藏期間感官品質(zhì)[18]。

灰霉病主要由灰葡萄孢菌引起，也是果實采后腐爛的“元兇”之一。Zhang S W等人[19]利用1×107CFU/mL枯草桿菌JK-14為微生物拮抗劑，使得灰霉病發(fā)病率下降，POD和CAT平均活性與無菌水處理相比分別提高17.63%和20.35%。

2 采后貯藏保鮮技術(shù)

果實采后貯藏是生產(chǎn)鏈中研究最多的一個環(huán)節(jié)，在采收和運輸之間起到了承上啟下的作用。傳統(tǒng)窖藏不便調(diào)節(jié)平谷大桃的溫濕度，冷庫、氣調(diào)庫、通風(fēng)庫等現(xiàn)代化貯藏方法可以實現(xiàn)貯藏溫濕度的實時調(diào)節(jié)，保持果實良好的品質(zhì)?，F(xiàn)代貯藏技術(shù)“百家爭鳴”，主要包括以低溫冷藏、氣調(diào)貯藏、輻射保鮮等為主的物理方法；以臭氧、1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）處理等為主的化學(xué)方法；以生物酶制劑等為主的生物方法[20]。以上方法各有優(yōu)點，一般結(jié)合使用。具體的因素水平則需要試驗摸索，最終總結(jié)出最佳方案，并應(yīng)用于實際生產(chǎn)之中。

目前，多數(shù)平谷大桃貯藏技術(shù)的研究，集中在以冷藏為基礎(chǔ)的果實保鮮技術(shù)。我國應(yīng)用最廣泛的是運用機械冷庫結(jié)合簡易氣調(diào)貯藏的方式，對采后果實進行迅速降溫，于此冷藏條件下果實貯藏期一般可以延長至30～45 d[21]。

2.1 預(yù)處理

預(yù)處理是平谷大桃貯藏前的“預(yù)熱活動”，也是“加分項目”。預(yù)處理使果實提前適應(yīng)貯藏環(huán)境，為貯藏提供良好的內(nèi)部條件，降低貯藏過程中發(fā)生病蟲害、果實腐爛的概率。采收后的果實應(yīng)盡快（≤6 h）入庫預(yù)冷，并在36 h內(nèi)降至0±0.5℃，同時采用合理的碼垛方式，注意輕拿輕放[22]。目前，應(yīng)用最廣泛的是預(yù)冷處理，其次是化學(xué)、生物保鮮劑等。

不同品種的果實在采摘后，放入冷庫進行預(yù)冷貯藏處理，可以延長貨架期[23]。蟠桃經(jīng)6～8℃敞口預(yù)冷處理5 d后，再進行0℃貯藏，可以推遲呼吸高峰的到來，減緩果實腐爛的發(fā)生，保持果實品質(zhì)[24]。將“北京24號”浸泡在1 mL水楊酸中5 min，0℃下貯藏28 d，然后移至20℃下貯藏3 d，與對照組相比，保留了較高的果實硬度，顯著降低冷害指數(shù)[25]。其他方法，如45℃熱水處理“晚蜜桃”果實3 min，可以有效抑制膜脂過氧化物積累，維持貯藏過程中硬度、可滴定酸含量[26]。此外，HCF保鮮劑、NPF多糖、TBZ熏蒸劑等無害化的保鮮劑和生物菌劑，也有助于防治果實內(nèi)外的病蟲害，延長貯藏期，同時又增加了處理效率，降低人工成本[27-28]。

2.2 物理貯藏

2.2.1 氣調(diào)

氣調(diào)貯藏可以維持平谷大桃果實細(xì)胞正常代謝，延緩果實軟化和風(fēng)味劣變速度。影響氣調(diào)保鮮效果的主要因素是貯藏溫度和氣體配比2個方面。何雙等人[29]將黃桃置于氣體成分為3%O2，9%CO2，溫度為4.0±0.5℃環(huán)境下，配合使用30μL/L的1-MCP試劑，發(fā)現(xiàn)黃桃中的多聚半乳糖醛酸酶（PG）、內(nèi)切-β-1,4-葡聚糖酶、丙二醛（MDA）含量增加，PPO，POD活性得到抑制。而蟠桃的最佳氣調(diào)貯藏比例為3%～8%O2，3%～5%CO2，可以最大程度降低褐變率和腐爛率[30]。

2.2.2 減壓

針對平谷大桃采后易腐爛的問題，減壓處理是一種極具潛力的延緩品質(zhì)劣化的新技術(shù)。低壓可以顯著減少果實中ATP，ADP含量，維持線粒體正常代謝水平，提高能量利用率，同時保持SOD，CAT活性，減少ROS積累，保持膜的完整性，延緩衰老過程[31]。10～20 kPa的低壓處理可以延緩水蜜桃果實的腐爛速率，保持整體質(zhì)量，延長貨架期[32]。

2.2.3 輻照

相較于其他化學(xué)試劑處理，輻照處理可以對果實進行低溫滅菌，能較好地保持平谷大桃的感官品質(zhì)。宜用1 kGy輻照處理果實，此時殺滅大腸桿菌效果最好；一旦超過1 kGy，果實則發(fā)生褐變，隨輻照劑量增加而褐變程度增大[33]。短波紫外線（UV-C）通過改變DNA而殺死病原菌，將其與新型生物保鮮紙配合使用，利于果實保鮮，延長貯藏期，而且經(jīng)濟易操作[34]。此外，低溫貯藏對輻照處理后的果實品質(zhì)有保持作用，因此低溫輻照技術(shù)在未來具有應(yīng)用潛力。

2.2.4 冰溫

目前，桃類綜述類文章列舉的貯藏技術(shù)已經(jīng)非常豐富，但還缺少有關(guān)冰溫技術(shù)類的總結(jié)。冰溫技術(shù)不同于冷藏技術(shù)，是指將食品貯藏溫度控制在該產(chǎn)品凍結(jié)點以上、冰點以下區(qū)間內(nèi)的貯藏技術(shù)，可以在不破壞細(xì)胞的同時最大程度地抑制有害微生物活動及呼吸作用，并延長果實的商品期。孟俁等人[35]將水蜜桃置于冰溫-0.7±0.2℃，相對濕度90%條件下，較之普通冷藏可以延長近40 d的貨架期，抑制果實呼吸、減少可溶性固性物的分解，有效降低了果實的失重率，增強其商品價值。

將冰溫技術(shù)與物理氣調(diào)貯藏相結(jié)合，可以大幅降低平谷大桃的新陳代謝作用。有文獻表明，平谷大桃在冰溫-1.2℃，相對濕度85%～90%下，結(jié)合氧氣（體積分?jǐn)?shù)＜5%）貯藏，果實中糖類、維C和氨基酸含量都保持在較高水平[36]。冰溫技術(shù)結(jié)合其他化學(xué)貯藏技術(shù)，也可以大大提高商品在市場中的“流通期”。邢震[37]用1.5%CaCl2和1.0μL/L的1-MCP處理“大久保”果實，經(jīng)過8℃預(yù)冷，3 d內(nèi)使溫度緩慢降至冰溫（-0.5℃），在保證好果率80%以上的前提下，至少可以貯藏60 d。

2.3 化學(xué)貯藏

2.3.1 1-MCP處理

1-MCP作為乙烯受體競爭型抑制劑，可以有效延緩果實的成熟與衰老。其作用機理為通過減少乙烯合成，降低乙烯釋放速率、果實呼吸速率、丙二醛（MDA）含量和PPO活性，提高SOD和POD活性。用質(zhì)量濃度為1.0μL/L的1-MCP處理“秋蜜紅”“艷紅”等品種，貯藏效果甚佳，也是最經(jīng)濟的方式[38-39]。此外，1-MCP與其他試劑結(jié)合使用，品質(zhì)維持效果更加明顯。朱明濤等人[40]用0.5μL/L的1-MCP熏蒸處理水蜜桃12 h后，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的蜂膠溶液浸泡2 min，通風(fēng)晾干，8±1℃冷庫中貯藏。由于的蜂膠的加入，緩解了果實中的維C、可溶性固形物降解速率，并增強了抑菌作用。

2.3.2 鈣處理

鈣元素是平谷大桃果實內(nèi)部重要的化學(xué)成分。它通過保持細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)功能、減少細(xì)胞壁降解而維持果實硬度，在激活體內(nèi)氧化酶的同時，誘導(dǎo)植保素合成，調(diào)節(jié)細(xì)胞功能以保持細(xì)胞膜完整性；抑制呼吸，減少乙烯生成量。陳留勇等人[41]用2%的氯化鈣溶液浸沒黃桃10 min，發(fā)現(xiàn)在常溫下可以將果實呼吸高峰推遲7 d；低溫0±1℃條件下易受到冷害，貯藏期推薦保持在21 d以內(nèi)，維持果實商品性。噴鈣、浸鈣的處理方式均能顯著提高冬桃果實品質(zhì)，且浸鈣處理更經(jīng)濟有效，提高果實的硬度、糖酸比、可溶性固形物含量，以4%氯化鈣溶液浸鈣處理最優(yōu)[42]。

2.3.3 涂膜

海藻酸鈉、殼聚糖等物質(zhì)成膜性較好，可以附著于平谷大桃表面并形成一層透明的薄膜，阻止水分蒸發(fā)和氣體交換。相關(guān)研究表明，運用羧甲基殼聚糖對“大久?！边M行涂膜處理后，可以有效降低果實呼吸強度、組織損傷和冷敏性，提高商品品質(zhì)[43]。用1.0%殼聚糖結(jié)合1.5%維C對油桃進行涂膜處理，也可以達(dá)到維持果實品質(zhì)的效果[44]。與其他涂膜材料結(jié)合使用，如納米級材料：TiO2，SiO2等，能進一步增強膜的各方面性能，更有利于延緩果實衰老。李曉宇等人[45]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過海藻酸鈉/納米TiO2復(fù)合膜處理后的水蜜桃，將呼吸高峰延遲了2 d。宋宇[46]則發(fā)現(xiàn)經(jīng)過殼聚糖/納米SiOx/單甘酯復(fù)合膜處理后的“燕紅”桃，在室溫下可以將貯藏期延長30 d，保鮮效果良好。

2.4 生物貯藏

2.4.1 天然提取物

隨著保鮮技術(shù)的日益成熟，越來越多天然無公害的保鮮試劑被應(yīng)用于果實貯藏，天然提取物就是其中之一。林葉等人[47]用75 g/L生姜浸提液和25 g/L蒲公英浸提液處理水蜜桃，可以維持果實硬度、可溶性固形物含量，降低呼吸強度、腐爛率。平谷大桃成熟于炎熱的夏季，果實采后極易失水，造成品質(zhì)下降。因此，可以將天然提取物與其他涂膜材料配合使用，以此抵抗失水，同時結(jié)合低溫、氣調(diào)等其他貯藏方式，提高平谷大桃采后商品品質(zhì)。

2.4.2 生物酶制劑

生物酶制劑是利用多種酶來抑制食品中微生物生長并延長食品貨架期的一種新型保鮮方式。其原理為通過溶解細(xì)菌細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，而殺死細(xì)菌，常用于果蔬保鮮中的生物酶制劑為溶菌酶。由于植酸可以降低PPO活性和維持果實硬度，將水蜜桃用1 g/L植酸和0.05%溶菌酶處理后，在室溫條件下的保鮮效果較好[48]。這種新型復(fù)合酶制劑可以顯著降低細(xì)胞膜透性和MDA含量上升，抑制果實呼吸作用，以此抑制果實衰老和降低腐爛率，延長貨架期。

3 采后運輸技術(shù)

3.1 運輸現(xiàn)狀

目前，平谷區(qū)已初步建立了有集散功能的大桃市場，集中收集分散的、小批量的果源，再用最短時間使其流入市場，運輸?shù)缴碳沂种小Ｔ谶\輸車輛方面，普遍應(yīng)用的有貨車、廂式車、冷藏車等[49]。而保鮮措施主要是在冷藏基礎(chǔ)上，輔以涂膜、保鮮劑等處理。適宜用于平谷大桃包裝的材料主要以紙板、泡沫和塑料為主。它們在機械化程度、果實保鮮效果上還有待提升。

對于目前存在的諸多問題，如交易市場簡陋（主要以攤位式、露天式為主）、冷鏈保鮮水平普遍不高、缺乏完善的檢測系統(tǒng)、信息化建設(shè)程度還停留在理論階段等。應(yīng)加大物流基礎(chǔ)設(shè)施和運輸設(shè)備的資金投入，大力推廣并提高冷鏈貯藏技術(shù)、建立基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水果冷藏環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[50]；同時，從果實采收、分選到貯藏運輸，建立可追溯體系，確保產(chǎn)品供應(yīng)鏈完整且信息透明化；建成“可移動的臨時共享冷庫”，以解決小型且較分散農(nóng)戶的鮮果貯存問題；建立健全“田間”到“市場”的相關(guān)法律法規(guī)等。

3.2 冷鏈技術(shù)

平谷大桃全程冷鏈運輸，對果實自身和運輸條件進行控制。包括全程控制記錄冷藏車溫度（0～2℃）及控制裝卸和行車途中果實擠壓、顛簸等狀況的發(fā)生。同時挑選經(jīng)驗豐富的司機進行運輸作業(yè)，選取最佳路線，并減少顛簸。

從果實自身出發(fā)的相關(guān)研究證實，果實硬度越高，其耐貯運性就越強，并隨著時間的推移而逐漸變軟，貯藏性也隨之降低。經(jīng)過1-MCP處理的低成熟果實，更適合在冷庫中進行長期運輸[51]。運輸條件方面，可以提高冷庫材料的性能，如運用儲能密度更高的相變冷庫材料[52-53]。保鮮只是延緩果實衰老的手段，如何讓桃在采后快速進入目標(biāo)市場，還需要物流界的配合。從事運輸人員的專業(yè)素質(zhì)，以及運輸設(shè)備和技術(shù)的先進性就顯得尤為重要。

3.3 包裝技術(shù)

運輸過程中的機械振動脅迫能明顯加速平谷大桃的成熟衰老進程，而合理的包裝方式，如保鮮膜、網(wǎng)套、紙袋和珍珠棉等，可以有效降低外界對果實的微生物污染，同時在后續(xù)運輸過程中避免了機械損傷，提高果實品質(zhì)。包裝過程對場地環(huán)境、包裝材料、操作人員有嚴(yán)格要求。操作人員必須佩戴潔凈且已消毒的手套，盡量避免使果實表皮產(chǎn)生機械損傷；清潔的包裝室環(huán)境（濕度65%～85%，溫度28～40℃）可以使果實表面的沙門氏菌和李斯特菌數(shù)量減少[54]；包裝材料符合食品衛(wèi)生要求，并且采用合理的包裝設(shè)計，如使用可降解的殼聚糖-米粉納米復(fù)合材料薄膜，可以抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長，延長果實貨架期[55]。

黎春紅等人[56]采用緩沖包裝材料（珍珠棉）與保鮮膜復(fù)合的內(nèi)包裝方式處理“春蕾”白桃，在運輸期間各項生理指標(biāo)及感官品質(zhì)均明顯優(yōu)于單一內(nèi)包裝處理，這兩種技術(shù)的結(jié)合明顯減輕了果實在運輸過程中遭受到的機械損傷，抑制了失重及呼吸強度，減輕了果肉褐變，維持了較高CAT，POD等相關(guān)抗性酶活性。此外，在果實包裝中應(yīng)用己醛負(fù)載電紡絲纖維、采用聚乙烯與納米黏土共混制備納米復(fù)合包裝膜等，均可以改善采后品質(zhì)[57-58]。

4 結(jié)語

平谷大桃以其絕佳的區(qū)位優(yōu)勢和獨特的風(fēng)味體驗，在京郊獨樹一幟。旅客們沉醉于灼灼桃花十里，流連于碩碩果實飄香，這都有賴于平谷大桃采收貯運技術(shù)的日益成熟和產(chǎn)業(yè)鏈的不斷整合升級。未來應(yīng)著重于降低成本和擴大應(yīng)用，使實驗室里的新興技術(shù)不僅僅停留在文章中，而是真正應(yīng)用于生產(chǎn)之中。因此，應(yīng)在技術(shù)原料低廉與目的優(yōu)質(zhì)果實中找到平衡，進行反復(fù)試驗摸索，確定最佳方案。相信在不遠(yuǎn)的將來，平谷大桃貯運可以閃耀出無數(shù)科技星光。