二氧化氯处理对机械损伤猕猴桃果实的防腐保鲜效果

田红炎，饶景萍﹡

(西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100)

二氧化氯处理对机械损伤猕猴桃果实的防腐保鲜效果

田红炎，饶景萍﹡

(西北农林科技大学园艺学院，陕西 杨凌 712100)

研究冷藏条件下二氧化氯(ClO2)处理对受损猕猴桃果实的防腐保鲜效果。以‘海沃德’果实为试材，对其进行压伤、果面刺伤两种机械损伤处理，压伤果和果面刺伤果均用60mg/L ClO2溶液浸泡20min(分别记为T1和T2)，以蒸馏水浸泡20min的健全果、压伤果和果面刺伤果作为对照(分别记为CK、CK1、CK2)，比较处理和对照果的呼吸速率、乙烯释放速率、质量损失率、腐烂指数、过氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性。结果表明，CK1和CK2的呼吸速率、乙烯释放速率、质量损失率和腐烂指数均高于CK，但T1、T2果实的上述指标均低于CK1和CK2(除质量损失率外)，且在贮藏后期，T1和T2的过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均高于CK1和CK2，有效延长了贮藏期。说明ClO2处理对机械损伤猕猴桃具有明显的防腐保鲜效果，可有效降低腐烂损失。关键词：‘海沃德’猕猴桃；ClO2；机械损伤；防腐保鲜

‘海沃德’猕猴桃是1904年新西兰从我国湖北宜昌地区引种，并在1924年选育成果的猕猴桃品种，其果中大，具有果形端正、美观、酸甜可口、香气浓郁、耐贮运性好等特点，是当今世界主栽品种[1]。由于猕猴桃果实属于浆果，皮薄汁多、含水量高，因此，从采后的贮运到销售的整个过程都不可避免地遭到挤压、振动、碰撞等机械损伤，造成果实组织结构的破坏，引起果实生理代谢紊乱和微生物侵染，使果实衰老加快，腐烂增加，导致果实在流通中遭受严重损失[2]。

二氧化氯(ClO2)具有很强的氧化作用，是一种性能优良、应用领域十分广泛的多用途杀菌保鲜消毒剂[3]。ClO2作为一种新型的安全消毒剂，在目前常用的氯系消毒剂中其综合性能最优。反复检测证明ClO2杀菌效果比一般含氯消毒剂高2.5倍[4]，并且由于它主要是借助于氧化作用达到杀灭病菌的效果，不会发生氯的取代反应，因而不会产生致癌、致畸变的有机氯代产物[5]，所以ClO2已经成为国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品，被世界卫生组织列为Al级杀菌消毒剂。

目前，国内外有关机械损伤对果实贮藏的影响在苹果[6-7]、梨[8]、杏[9]、李子[10]、柑橘[11]等水果上的研究已有报道，但是在猕猴桃上的研究较少，尤其关于ClO2处理对机械损伤猕猴桃果实的防腐保鲜作用国内外鲜有报道。本实验研究了ClO2处理对机械损伤‘海沃德’猕猴桃果实贮藏品质及生理的影响，以期为猕猴桃的采后防腐保鲜提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘海沃德’果实采自陕西周至县管理良好的某农家果园；固体ClO2片剂(有效成分含量10%) 天津张大科技发展有限公司。

1.2 仪器与设备

ETONG-7001型CO2分析仪、Trace GC Ultra 型气相色谱仪。

1.3 果实处理

供试‘海沃德’果实于适宜采收期(2010-10-19)采摘。挑选大小适中、色泽相近、无机械伤害和病虫害、果形端正、成熟度一致的果实，采收当天运回试验室。对果实进行压伤(1)、果面刺伤(2)模拟处理，处理程度接近采后运输中的损伤果。对压伤果和果面刺伤果用60mg/L ClO2溶液(1粒ClO2片剂加入到1.67L蒸馏水溶解即可)浸泡20min，分别记为T1、T2；另外，以按相同体积的蒸馏水浸泡20min健全果和压伤果、果面刺伤果作为对照，分别记为CK、CK1、CK2。以上每个处理和对照分别用果30kg，重复3次，浸泡后自然晾干，然后用厚度0.03mm，开孔度0.5% PE保鲜袋包装，贮藏于(0±1)℃、相对湿度85%～90%冷库中，定期测定相关指标。

1.4 指标测定

呼吸速率：用CO2分析仪测定，参照董晓庆等[12]方法；乙烯释放速率：用气相色谱仪法测定，色谱条件：载气为N2，GDX-502色谱柱，柱温70℃，进样口温度70℃，氢气0.7kg/cm2，空气0.7kg/cm2，氮气1.0kg/cm2，氢火焰离子化检测器检测，检测室温度150℃；质量损失率和腐烂指数：入贮后从各处理重复中分别取100个果，每10d统计1次质量损失率，质量损失率/%＝(果实入库当天质量－每次测得的质量)/入库当天质量×100；出库时统计腐烂指数：参照甘瑾等[13]的方法统计；POD活性：参照田春莲等[14]的方法测定；PAL活性：参照杨书珍等[15]的方法测定。所有测定重复3次，取平均值。

1.5 数据处理

采用Excel软件进行分析，并用SAS分析软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 ClO2处理对机械损伤猕猴桃果实呼吸速率的影响

图1 ClO2处理对压伤(A)和果面刺伤(B)猕猴桃果实呼吸速率的影响Fig.1 Effect of ClO2 on respiratory rate of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

从图1可以看出，在贮藏前期，健全果与各处理果呼吸速率均逐渐增加，健全果在45d时达到呼吸高峰，而两类损伤果均在贮藏30d时出现呼吸高峰，且损伤果的呼吸峰值明显高于健全果，而经ClO2处理压伤和果面刺伤果的呼吸高峰显著(P＜0.05)低于损伤对照果，但未改变呼吸高峰出现的时间。在贮藏结束时，经ClO2处理压伤和果面刺伤果的呼吸速率分别较损伤对照果降低了14.6%和15.6%，均达差异显著水平(P＜0.05)。

2.2 ClO2处理对机械损伤猕猴桃果实乙烯释放速率的影响

图2 ClO2处理对压伤(A)和果面刺伤(B)猕猴桃果实乙烯释放速率的影响Fig.2 Effect of ClO2 on ethylene release rate of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

猕猴桃属于典型的跃变型果实。乙烯是引发呼吸跃变型果实成熟和组织衰老的主要因素。图2显示健全果在入贮75d时出现乙烯释放高峰,而损伤果在入贮45d时出现,损伤果的峰值明显高于健全果。但经ClO2处理的压伤、果面刺伤果的峰值明显低于损伤对照果，分别降低13.4%和23.6%，差异显著(P＜0.05)。在整个贮藏期间，损伤处理果的乙烯释放速率变化较损伤对照果平缓。

2.3 ClO2处理对机械损伤猕猴桃果实质量损失率和腐烂指数的影响

质量损失现象是影响贮藏果实外观和品质的重要因素之一，它是由于组织器官的蒸腾失水和干物质损耗所致。一般质量损失率超过5%时，果实就会有皱缩萎蔫现象发生。

图3 ClO2处理对压伤和果面刺伤猕猴桃果实质量损失率的影响Fig.3 Effect of ClO2 on weight loss rate of crushed and pricked kiwi fruits

图3显示，在冷藏结束(120d)时，损伤对照果的质量损失率高于健全果，经ClO2处理的压伤和果面刺伤果的质量损失率与损伤对照果无明显差异，分别为5.71%、6.74%和5.68%、6.59%。

果实贮藏后期，随着自身贮备的有机物和水分的逐渐减少，组织逐渐溃败，对外界的不良环境抵抗力也逐渐减弱，外界微生物更容易侵入组织内部，果实内部潜伏的微生物也逐渐复苏，致使果实开始腐烂变质。

图4 ClO2处理对压伤和果面刺伤猕猴桃果实腐烂指数的影响Fig.4 Effect of ClO2 on decay index of crushed and pricked kiwi fruits

由图4可知，在冷藏120d后，损伤对照果的腐烂指数显著高于健全果，经ClO2处理的压伤果和果面刺伤果的腐烂指数分别较损伤对照果降低了28.6%和32%，且差异显著(P＜0.05)。

2.4 ClO2处理对猕猴桃果实POD和PAL活性的影响

猕猴桃果实采摘后，经历后熟到完熟的过程，在此过程中果实体内各种酶的活性被激活，POD能清除体内活性氧，使细胞膜等免受伤害，从而延缓果实在贮藏中的衰老进程，它常被用作评价果实衰老的重要指标之一。

图5 ClO2处理对压伤(A)和果面刺伤(B)猕猴桃果实POD活性的影响Fig.5 Effect of ClO2 on PAL activity of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

由图5可知，在贮藏初期，对照果POD活性迅速升高，然后下降再上升，健全果在60d达到活性高峰，两类损伤果在15d达到活性高峰。经ClO2处理压伤和果面刺伤果的POD活性峰值显著高于损伤对照果(P＜0.05)。随着贮藏时间的延长，ClO2处理压伤和果面刺伤果的POD也保持着较高的活性。

PAL广泛存在于各种植物和少数微生物中，催化L-苯丙氨酸脱氨生成肉桂酸和氨，是苯丙烷类代谢途径的关键酶和限速酶，PAL活性可以作为植物抗逆境能力的一个生理指标。

图6 ClO2处理对压伤(A)和果面刺伤(B)猕猴桃果实PAL活性的影响Fig.6 Effect of ClO2 on POD activity of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

由图6可知，在贮藏前期，健全果PAL活性缓慢升高，到60d时，达到活性高峰，然后逐渐下降，两类损伤果的PAL活性迅速升高，30d达到活性高峰。经ClO2处理压伤和果面刺伤果较损伤对照果保持了较高的PAL活性，在贮藏结束时，分别较损伤对照果提高了25.5%和11.6%，且差异显著(P＜0.05)。

3 讨论与结论

果实衰老过程中伴随着呼吸强度的增加，果实内物质的转化和呼吸基质的消耗也进一步增大。机械损伤会使果实组织呼吸速率显著增加，并随着衰老而进一步加强，甚至还会导致某些果实组织呼吸途径发生变更[16]。本实验中，两类损伤果的呼吸速率明显高于健全果，这与俞雅琼等[17]在砀山酥梨上的研究结果一致。在整个贮藏期间，刺伤果的呼吸速率高于压伤果，这可能是由于果面刺伤造成了果实开放性的伤害，使果实更易失水和感染病菌。但是经过ClO2处理的压伤和果面刺伤果，其呼吸速率明显降低，说明ClO2有效抑制两类损伤果的呼吸，降低其呼吸强度。

果蔬组织遭受机械伤害会造成乙烯释放增加，即伤乙烯的生成。伤乙烯生成途径与果蔬正常成熟乙烯生成途径一致。机械伤害主要通过刺激ACC合成酶与乙烯形成酶(EFE)活性增加而导致乙烯生产增加[16]。本实验中，经过ClO2处理的压伤和果面刺伤果，其乙烯释放速率明显降低，主要由于ClO2可以有效地阻止蛋氨酸等的代谢作用，减少了乙烯、二氧化碳等促进果蔬后熟衰老的物质的生成，而且ClO2还具有杀灭腐败菌的作用，从而达到了长期保鲜的作用[18]。

果实质量损失的原因主要是呼吸作用和水分的蒸腾作用。由于猕猴桃采摘后，仍是一个活的有机体，但失去了营养和水分的供给，只能通过呼吸作用提供所需能量和通过蒸腾作用提供所需的动力，这些又都是以消耗自身贮备的有机物和水分为基础的，必将会导致果实的质量减少[19]。虽然ClO2处理可以降低果实的呼吸速率，减少自身贮备的有机物的消耗。但是在本实验中，经过ClO2处理的压伤和果面刺伤果与损伤对照果之间质量损失差别很小。这说明ClO2处理对损伤猕猴桃的质量损失率影响不大。

在果实贮藏过程中，防止其腐烂是贮藏保鲜的首要任务。ClO2具有很强的氧化作用，除对一般细菌有杀死作用外，对芽孢、病毒、藻类、真菌等均有较好的杀灭作用[4]，可以显著减少水果病原菌[20-21]，本实验中ClO2处理显著减少猕猴桃果实的腐烂率，延长了贮藏期。

POD是植物在逆境条件下酶促防御系统的关键酶之一，与SOD、CAT相互协调配合，清除过剩的自由基，使体内自由基维持在正常的动态水平，以提高植物的抗逆性[22]。本实验中，在贮藏前期，健全果的POD活性迅速上升，可能是果实在采样初期，产生了大量的自由基，机体的自我调节生理代谢平衡的保护性反应，机体清除自由基的能力提高，导致POD活性升高；贮藏中，许多果实组织中POD活性都伴随着机械伤害而上升，并且还产生新的POD同工酶，但是完整果实在较长时间贮存后，也会出现相同的变化，这表明受伤很可能只是使POD活性上升和新的POD同工酶出现的滞后期缩短[23]。ClO2处理可以保持果实较高的POD的活性，对有效清除果实体内的活性氧和自由基有利，这与Zhao Chen等[24]在ClO2处理莴苣上的结果相似，但是略有不同，可能是由于水果和蔬菜种类之间的差异，酶在不同植物，不同部位的变化可能也是不相同的，有待进一步的深入研究。

机械损伤诱发的主要次生代谢物质如木质素、各种酚类、黄酮类等都主要通过苯丙烷类代谢途径生成，PAL是苯丙烷类代谢途径中的第一个关键酶[17]。本实验中，在贮藏前期，两类损伤果PAL活性均迅速升高，但是刺伤果的PAL活性高于压伤果，可能由于果面刺伤造成了果实开放性的伤害，使果实更易失水和感染病菌，促使PAL活性上升，以产生更多植保素、木质素来减轻伤害，在贮藏后期，当合成较多次生代谢物后，它们会反馈抑制PAL活性，从而减少营养物质的消耗，有利于伤口的愈合[25]；经过ClO2处理的压伤和果面刺伤果，其PAL活性低于损伤对照果，因为ClO2具有很强的杀菌能力，可以有效地减少果实因感染病菌而诱发的PAL活性的升高。在贮藏后期，由于ClO2提高了果实的生理抗性，而保持了其较高的PAL活性，这与赵明慧等[26]在苹果上的研究结果相似，由于伤诱导PAL活性的动力学还受果蔬品种、形状等因素的影响[27]，所以不同研究材料其结果略有差异。

ClO2处理有效提高了机械损伤猕猴桃果实的贮藏品质和耐贮性，但关于不同ClO2处理方式对猕猴桃品质和防腐效果的影响，还有待于进一步探讨。

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Fresh-Keeping Effect of Chlorine Dioxide on Hayward Kiwi Fruits with Mechanical Damage

TIAN Hong-yan，RAO Jing-ping﹡
(College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

The fresh-keeping effect of chlorine dioxide (ClO2) on Hayward kiwi fruits with mechanical damage during cold storage was explored. Crush and prick were used to stimulate the damage of Hayward kiwi fruits. Crushed and pricked fruits were dipped into 60 mg/L ClO2 for 20 min (denoted by T1 and T2, respectively). Intact, crushed and pricked fruits were dipped into distilled water for 20 min (denoted by CK, CK1 and CK2, respectively). Physicochemical indices such as respiratory rate, ethylene release rate, weight loss and decay index of ClO2-treated fruits were compared with those of control fruits. The respiration rates,ethylene peaks, weight loss rates and decay indices of CK1 and CK2 were higher than those of CK; ClO2 treatment resulted in a decrease of these indices in fruits with mechanical damage (except weight loss rate). During the later stage of storage, PAL and POD activities of T1 and T2 were higher than those of CK1 and CK2. Moreover, ClO2 treatment significantly extended the shelf life and ClO2 treatment at the dosage of 60 mg/L had an excellent fresh-keeping effect and could reduce decay rate effectively.

Hayward kiwi fruit；ClO2；mechanical damage；fresh-keeping effect

S609.3

A

1002-6630(2012)18-0298-05

2011-07-19

陕西省猕猴桃产业科技创新体系项目

田红炎(1985—)，男，硕士研究生，研究方向为采后生理及贮藏保鲜技术。 E-mail：thy198511@163.com

﹡通信作者：饶景萍(1957—)，女，教授，硕士，研究方向为采后生理及贮藏保鲜技术。E-mail：dpr0723@163.com