不同復合保鮮處理對‘夏黑’果實貯藏效果的影響

鄭碧霞，戢小梅，李長林，龔林忠，方林川

（1武漢市農(nóng)業(yè)科學院，武漢 430065；2華中農(nóng)業(yè)大學園藝林學學院，武漢 430070；3湖北省農(nóng)業(yè)科學院果樹茶葉研究所，武漢 430209）

0 引言

世界葡萄的栽培總面積接近800萬hm2，年產(chǎn)量在6000萬t左右，在世界水果總產(chǎn)量中名列前茅。近年來葡萄在中國被廣泛種植，產(chǎn)業(yè)不斷擴大[1]。國內(nèi)栽培的葡萄80%左右用于鮮食，而鮮食葡萄在采后貯藏的過程中，20%以上會出現(xiàn)腐爛、落粒、失水、褐變等問題，這對鮮食葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。鮮食葡萄貯藏性差是葡萄產(chǎn)業(yè)亟待解決的主要問題，所以葡萄果實采后生理研究和高效貯藏保鮮技術(shù)的開發(fā)對葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用[2]。

鮮食葡萄的采后貯藏是指在葡萄成熟之后采收到銷售前使用保鮮劑、保鮮袋、冷庫等保鮮技術(shù)，來降低葡萄在貯藏、運輸過程中的損壞率，從而保持葡萄的果實品質(zhì)，延長商品的供應(yīng)期。研究者們對鮮食葡萄采后貯藏保鮮技術(shù)的研究主要從物理技術(shù)、化學技術(shù)和生物技術(shù)3個方面入手。臧學文等[3]發(fā)現(xiàn)用氫氣處理的葡萄果實腐爛率、落果率與失重率都低于對照組，同時還可以減少可溶性固形物的消耗，提高果實的貯藏品質(zhì)。Cefola等[4]發(fā)現(xiàn)當氣體成分為20% O2和10% CO2時，能夠有效抑制葡萄果實腐爛，保藏效果最佳。Henrique等[5]發(fā)現(xiàn)UV-C輻射處理可以維持葡萄色澤、維生素C含量。劉麗青等[6]研究得出，二氧化硫保鮮劑可使葡萄果實組織中活性氧(ROS)水平增高，抗氧化防御應(yīng)答增強，花色苷含量增高，可以有延緩果實細胞衰老，延長果實貨架期。張鵬等[7]研究發(fā)現(xiàn)用1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)對‘陽光玫瑰’進行采后處理，其可溶性固形物、可滴定酸下降速度較慢，可以較好維持葡萄的貨架品質(zhì)。張群等[8]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖乳液的涂層能夠降低腐爛率，維持果實色澤和可溶性固形物含量，保持較好的生理品質(zhì)。

目前，鮮食葡萄的采后保鮮技術(shù)在冷庫、保鮮劑、涂膜保鮮等方面已有大量的研究，這對鮮食葡萄采后貯藏研究提供了有利的參考價值。但是在復合保鮮貯藏方面的研究較少，這些保鮮技術(shù)的結(jié)合，是否能夠加強對葡萄采后果實品質(zhì)的提升尚不清楚?！暮凇咸?Vitis vinifera×V.labrusca‘Summer Black’)是歐美雜交而來的三倍體品種，近幾年來作為一種新型的鮮食葡萄品種被廣泛推廣栽培。它是一個早熟、豐產(chǎn)、易著色的品種，穗形整齊緊湊、果皮呈藍黑色、無澀味、外觀美、含糖量高，但是在貯藏過程中容易受傷、腐爛和落粒，降低了葡萄的商品價值[9]，因此對延長‘夏黑’葡萄貯藏期的研究是十分重要的。本研究以‘夏黑’為材料，將不同的保鮮技術(shù)相結(jié)合，探索不同的復合保鮮方法對‘夏黑’葡萄采后貯藏保鮮的影響，篩選適合‘夏黑’葡萄果實貯藏的具體方案，旨在為‘夏黑’葡萄貯藏保鮮技術(shù)的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

研究材料‘夏黑’葡萄采自武漢市農(nóng)科院葡萄種植標準園，果穗完整、果粒新鮮、無病蟲害、無機械損傷、成熟度基本一致。1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)生物保鮮劑呈白色粉末狀，有效成分4.3%，購于上海鮮達生物科技有限公司。焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)試劑呈白色粉末狀，有效含量96%，購于武漢市阿凡達生物化學有限公司。保鮮袋是PP材質(zhì)（聚丙烯）的有孔透氣保鮮袋，孔徑10 mm，規(guī)格235 mm×285 mm，購于武漢市金瑞成化玻儀器有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

6月30日從樹上采摘成熟度一致的葡萄運到冷庫，進行預(yù)冷48 h。7月2日將預(yù)冷后的葡萄進行處理，設(shè)計4因素2水平的8個復合處理，處理1為Na2S2O5+PP透氣保鮮袋，處理2為Na2S2O5，處理3為1-MCP+PP透氣保鮮袋，處理4為1-MCP，處理5為PP透氣保鮮袋，處理6為空白對照（不使用保鮮劑和保鮮袋），處理7為Na2S2O5+1-MCP+PP透氣保鮮袋，處理8為Na2S2O5+1-MCP，每個處理重復24穗，每箱放置3穗，每個處理標記1箱用來記錄果穗的質(zhì)量、脫落果實的數(shù)量和腐爛果實的數(shù)量。每隔14天進行一次采樣，重復4次，后期每隔28天進行一次采樣，重復2次。每次采樣隨機取樣，進行拍照并測定相應(yīng)指標。

Na2S2O5處理方法為，按每千克‘夏黑’葡萄稱取3 g Na2S2O5粉劑，用濾紙包裹。1-MCP處理方法為，按處理空間大小15 m3/g來處理紙箱規(guī)格為60 cm×35 cm×20 cm的空間，每箱稱取2.8 mg 1-MCP粉劑，包入脫脂棉中置于小燒杯內(nèi)，向燒杯中加入4 mL蒸餾水。PP透氣保鮮袋處理方法為，將葡萄果穗直接放入保鮮袋中。

1.3 測定指標及方法

每次取樣時用稱重法稱8個處理標記的3穗葡萄，記錄每次的質(zhì)量，然后計算失重率。落果率和腐爛率用計數(shù)法，每次記錄落果和腐爛果粒的數(shù)量?？扇苄怨绦挝锖繙y定采用手持折光儀法，從取回樣品果穗中的上中下部位隨機選取30粒果粒測定可溶性固形物含量，然后將葡萄樣品放置-80℃冰箱中凍存?？傻味ㄋ岷康臏y定采用氧化鈉溶液滴定法，丙二醛含量的測定采用硫代巴比妥酸法，可溶性總糖的測定采用蒽酮法，花色苷含量的測定采用pH示差法，葉綠素a/b的測定采用分光光度法，以上指標測定全部參考曹建康等[10]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗數(shù)據(jù)均用Excel 2010和SPSS軟件進行分析和作圖，結(jié)果以平均值±標準誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄果穗腐爛的影響

葡萄果實腐爛在貯藏過程中是普遍存在的現(xiàn)象。從圖2可以看出，在不同的處理下‘夏黑’葡萄果穗在貯藏56天前沒有出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，從84天開始有少數(shù)處理的果實開始腐爛。在貯藏112天后，空白對照組果穗的腐爛率為18.7%，用PP透氣保鮮袋和Na2S2O5處理的果穗其腐爛率為3%，比空白對照降低了15.7個百分點，處理3用PP透氣保鮮袋和1-MCP處理的果穗其腐爛率為7.3%，比空白對照組降低了11.4個百分點，處理7用PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5處理的果穗其腐爛率為0%，比空白對照組降低了18.7個百分點。結(jié)果說明PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理能有效降低果實的腐爛率，對‘夏黑’葡萄果實防腐爛的效果較好。

圖1 貯藏112天后‘夏黑’葡萄果穗

圖2 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄果穗腐爛率的影響

2.2 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄果穗落果率、失重率的影響

隨著貯藏時間的延長，果粒會越來越容易脫落。8個處理的‘夏黑’葡萄在貯藏42天之前果穗的落果率均在5%之內(nèi)，在貯藏84天之后落果速率開始快速上升（圖3A）。貯藏112天后空白對照組的落果率為(18.33±0.41)%，PP透氣保鮮袋處理的落果率為(8.67±0.46)%，與空白對照組相比保鮮袋的處理可以有效降低果穗的落果率。用PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理的落果率為(5.33±0.47)%，比單獨使用PP透氣保鮮袋處理的落果率降低了3.34個百分比，說明PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理對減緩果穗落果率是最有效的。在采后貯藏過程中，果穗質(zhì)量的減輕大部分是由于失水。水分對于細胞來說是十分重要的，它既能夠維持細胞的膨壓，也參與細胞內(nèi)各種生理反應(yīng)，葡萄采后嚴重失水，會導致其果皮細胞氣孔關(guān)閉，從而影響果實正常代謝[11]。‘夏黑’葡萄的失重率在28天前不超過2%，其前期的失重率較低，但在28～42天這段時間空白對照處理組的失重速率快速上升，在42天時其失重率為(8.78±0.85)%，到112天時為(14.07±0.39)%。在貯藏112天之后用PP透氣保鮮袋處理的葡萄失重率為(5.23±0.74)%，PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理的葡萄失重率最低為(2.06±0.05)%，與對照組相比差異顯著（圖3B）。其結(jié)果表明，PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理對‘夏黑’葡萄的貯藏能夠較大程度地降低果穗失重率。

圖3 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄果穗落果率、失重率的影響

2.3 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄穗軸褐變及葉綠素含量的影響

葉綠素含量反映著果穗的新鮮程度，影響果穗的外觀品質(zhì)。在貯藏112天后空白對照組與PP透氣保鮮袋處理組葡萄穗軸的褐變較為明顯，而使用了1-MCP保鮮劑的處理組穗軸顏色更綠，穗軸更新鮮，從穗軸的外觀顏色可以看出1-MCP可以更有效地延緩穗軸的褐變（圖4）。穗軸中葉綠素含量的變化趨勢是先升后降，28天之前葉綠素的含量不斷上升，28天之后穗軸葉綠素含量開始逐漸下降。在貯藏112天之后空白對照組葉綠素含量為(0.77±0.01)mg/g，PP透氣保鮮袋處理組為(0.75±0.01)mg/g，兩者之間差異不大。但用Na2S2O5和1-MCP處理的‘夏黑’葡萄葉綠素含量最終保持最高為(0.84±0.01)mg/g，與空白對照組差異顯著。結(jié)果表明PP透氣保鮮袋對穗軸褐變的影響不大，而Na2S2O5和1-MCP 2種保鮮劑的復合處理能夠較好維持穗軸中葉綠素的含量（圖5）。

圖4 貯藏112天后‘夏黑’葡萄的穗軸

圖5 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄穗軸葉綠素含量的影響

2.4 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄可溶性固形物、可滴定酸含量的影響

可溶性固形物是指所有溶解于水中的化合物的總稱，是衡量果實品質(zhì)的重要指標，在貯藏期可溶性固形物的含量逐漸下降，主要由于呼吸消耗[12]?？扇苄怨绦挝锏暮砍尸F(xiàn)緩慢下降的趨勢，并且各處理之間差異顯著(P＜0.05)。采收時‘夏黑’葡萄的可溶性固形物為(17.29±0.92)°Brix，在貯藏112天后空白對照組的可溶性固形物為(13.11±0.19)°Brix，用PP透氣保鮮袋的處理可溶性固形物為(12.62±0.26)°Brix，用PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理為(15.18±0.27)°Brix，說明當PP透氣保鮮袋單獨使用時對‘夏黑’葡萄可溶性固形物的降解并沒有抑制作用，而PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5能夠減少可溶性固形物含量的降低（圖6A）?？扇苄缘味ㄋ崾菢?gòu)成果實風味的一種重要的成分，由圖6B可知，‘夏黑’葡萄可滴定酸含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，在貯藏42天時可滴定酸含量達到最高，不同處理之間可滴定酸含量的變化幅度相對較小，基本維持在0.35%～0.43%之間。固酸比是反映果實口感的重要比值，固酸比值越大表明果實風味越佳，口感越好。在貯藏112天之后，處理6空白對照組的固酸比為35.31，Na2S2O5和1-MCP保鮮劑復合處理組的為41.29，其固酸比最高，PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5復合處理的‘夏黑’葡萄固酸比為38.14，結(jié)果顯示Na2S2O5和1-MCP保鮮劑復合處理的‘夏黑’葡萄口感更好（圖6C）。

圖6 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄可溶性固形物、可滴定酸含量的影響

2.5 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄可溶性糖、花色苷含量的影響

在試驗中‘夏黑’葡萄可溶性糖的含量在一直升高，PP透氣保鮮袋處理與對照組之間差異不顯著，但不同保鮮劑處理之間差異顯著。在貯藏112天后，用Na2S2O5和1-MCP保鮮劑復合處理的‘夏黑’葡萄可溶性糖的含量最終最高為(109.75±0.27)mg/g，用PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5復合處理的‘夏黑’葡萄可溶性糖的含量為(107.74±2.07)mg/g，空白對照組的可溶性糖的含量為(105.46±1.12)mg/g，這2組處理均與對照組處理具有顯著性差異（圖7B），說明Na2S2O5和1-MCP保鮮劑的處理能提高果實中可溶性糖的含量。果色是葡萄品質(zhì)的一項重要指標，它直接影響葡萄的商品價值[13]?！暮凇谫A藏期間花色苷的含量逐漸上升，各處理之間具有一定的差異。PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5復合處理的‘夏黑’葡萄花色苷含量為(1.56±0.02)mg/g，空白對照組為(1.49±0.07)mg/g，與對照組相比提高了0.07 mg/g，表明這種復合處理可以提高‘夏黑’葡萄果實花色苷的含量（圖7D）。

圖7 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄可溶性糖、花色苷含量的影響

2.6 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄MDA含量的影響

MDA是果實脂質(zhì)過氧化物最重要的產(chǎn)物之一，它的含量可反映果實遭受自由基傷害程度和膜脂過氧化程度[14]。整個試驗過程中‘夏黑’葡萄MDA的含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在56天之前MDA的含量一直上升，56天之后MDA的含量開始下降（圖8A）。貯藏112天后，用1-MCP保鮮劑處理的‘夏黑’葡萄MDA含量為(48.12±1.03)nmol/g，空白對照組為(48.11±0.49)nmol/g，兩者之間的差異不顯著。用PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5復合處理的‘夏黑’葡萄MDA含量較低，為(42.32±0.52)nmol/g，說明該處理能夠減緩‘夏黑’葡萄細胞受損和膜脂過氧化程度（圖8B）。

圖8 不同保鮮處理對‘夏黑’葡萄MDA含量的影響

3 結(jié)論

在本試驗中，不同復合處理的‘夏黑’葡萄果實外在品質(zhì)與內(nèi)在品質(zhì)變化趨勢總體一致，表現(xiàn)為失重率、腐爛率、落果率、可溶性糖和花色苷的含量隨著貯藏時間的延長而升高，可溶性固形物的含量逐漸下降，可滴定酸、MDA和葉綠素的含量先升后降。本試驗中PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理能夠降低‘夏黑’葡萄的失重率、腐爛率以及落果率，同時也能減緩可溶性固形物、可滴定酸的降低，維持可溶性糖、花色苷、葉綠素的含量，能夠有效保持‘夏黑’葡萄的果實品質(zhì)。在生產(chǎn)中推薦使用PP透氣保鮮袋＋1-MCP＋Na2S2O5的復合處理來貯藏‘夏黑’葡萄，在溫度為(0±1)℃、相對濕度為90%～95%的條件下，‘夏黑’葡萄可貯藏112天，貯藏后果實品質(zhì)下降較慢，商品性維持較好。

4 討論

葡萄果實在采后過程中，由于果實自身呼吸會導致果實失重和營養(yǎng)物質(zhì)的消耗[15]。在本研究中，‘夏黑’葡萄的失重率、落果率以及腐爛率都隨著貯藏時間延長而不斷增加，這與張翔宇[16]研究的結(jié)果一致。本試驗中PP透氣保鮮袋的使用可以降低果穗的失重率與落果率，這與張婷渟等[17]試驗中用BOPP保鮮袋可以更有效降低葡萄失重率、保鮮效果更好的結(jié)果一致。本試驗中所用到的化學保鮮劑有1-MCP和Na2S2O5，這2種保鮮劑的復合使用可以有效減少果實的腐爛，延長果實的貨架期。王良艷等[18]研究表明，1-MCP結(jié)合Na2S2O5處理能明顯延緩厚皮甜瓜硬度下降，抑制可溶性固形物含量快速上升，有效減少果實腐爛。周澤寧等[19]研究表明，Na2S2O5溶液浸泡處理能有效抑制‘紅地球’葡萄的失重和腐爛，抑制貯藏初期果實的呼吸強度，延長‘紅地球’葡萄的保鮮期。1-MCP是近年發(fā)現(xiàn)的一種乙烯受體抑制劑，它能通過競爭乙烯作用受體而影響乙烯的生理活動，從而抑制植物的成熟和衰老[20]。相關(guān)研究表明，1-MCP處理可以有效抑制草莓[21]、菠蘿[22]、甜櫻桃[23]等非呼吸躍變型果實乙烯生成和呼吸作用，提高果實抗氧化能力，保持果實品質(zhì)，并且1-MCP能夠減少梨[24]、桃[25]、蘋果[26]等呼吸躍變型果實在冷藏期間果肉軟化褐變的情況，保持較好的外觀品質(zhì)。賈艷萍等[27]研究表明1-MCP能夠降低葡萄的失重率、落果率和腐爛率。Li等[28]研究認為1-MCP可以侵占乙烯的作用位點，抑制乙烯成熟，對穗軸、果梗保鮮效果顯著，這可能與葡萄果粒和果梗呼吸躍變類型不同相關(guān)。Lei Wang等[29]研究認為1-MCP和80%的O2或20%的CO2會顯著抑制乙烯合成，1-MCP加高濃度O2處理對果實貯藏過程中脫落有明顯的抑制作用。本研究也發(fā)現(xiàn)用1-MCP處理的葡萄穗軸的保鮮效果更好，并且葉綠素的含量也更高。在采后貯藏過程中，保鮮袋、1-MCP和Na2S2O5這些保鮮技術(shù)的使用對葡萄果實品質(zhì)都具有較大的影響，它們能夠從不同方面來提高果實品質(zhì)，從而維持葡萄的商品性。

本試驗中Na2S2O5、1-MCP和PP透氣保鮮袋復合處理可以有效延緩葡萄果實品質(zhì)的下降，較好保持葡萄果實品質(zhì)。陳浩等[30]研究發(fā)現(xiàn)Na2S2O5和1-MCP復合處理的‘紅提’葡萄可溶性固形物、可滴定酸含量要明顯高于2種保鮮劑的單獨處理，與本試驗結(jié)果一致。紀海鵬等[31]研究發(fā)現(xiàn)1-MCP、O3和ClO2復合處理可以抑制‘玫瑰香’葡萄的呼吸作用，減緩硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量的下降。復合保鮮技術(shù)在其他水果中也有運用，例如代雨菲等[32]研究發(fā)現(xiàn)茶多酚和1-MCP復合處理能夠降低獼猴桃果實失重率，推遲呼吸高峰，維持商品性，延長果實的貯藏期。本試驗的復合處理可能并不是最有效的，對于‘夏黑’葡萄的復合保鮮技術(shù)還需進行不斷的探索。

在‘夏黑’葡萄采后貯藏過程中，可滴定酸和MDA含量呈現(xiàn)先升后降，可溶性糖和花色苷的含量一直升高。這與以往研究的‘巨峰’、‘紅地球’、‘陽光玫瑰’這些中晚熟葡萄品種的部分研究結(jié)果不太一致，這可能是低溫環(huán)境造成的。許蕙金蘭等[33]研究發(fā)現(xiàn)0℃貯藏的果實可滴定酸含量前期保持了較高的水平，隨著果實后熟進程，可滴定酸含量開始下降，說明低溫會抑制果實可滴定酸的消耗，能夠延緩果實衰老進程。邢慶振等[34]研究發(fā)現(xiàn)葡萄在冷藏過程中其花色苷的含量會上升，超冰溫（0℃以下）條件下貯藏的葡萄，通過低溫脅迫生物細胞會合成大量的葡萄糖、氨基酸、蛋白質(zhì)等來抵御低溫環(huán)境，從而保持較好的果實品質(zhì)，同時花色苷的合成與糖有密切的聯(lián)系。也有可能是由于品種差異導致的，本試驗研究的材料‘夏黑’是一個硬肉無核的早熟品種，遺傳特性上與之前研究的品種存在較大差異。