葡萄贮藏中褐变的产生及其对策研究

杨兆亮 茹慧玲 安 栋 茹爱玲

（山西省农业科学院果树研究所，山西 晋中 030815）

在葡萄贮藏期间，褐变过程果皮颜色的变化呈现一定规律，从自身本色逐渐加深或变暗直至褐色，同时果肉的颜色也会发生明显的变化，从最初的乳白色或白绿色逐渐转变为透明色，在颜色变化过程中，会出现分截性特征。褐变的因素一方面是由酶活性升高的原因造成。另一方面微生物的变化也会促使葡萄发生褐变，贮藏期间，在一定的条件下，会产生微生物，微生物虽然不是导致葡萄出现褐变的主要因素，但是微生物会破坏葡萄的节构组织，使葡萄在贮藏过程中发生氧化，最终导致褐变出现。

1 发生褐变的条件

1.1 酚类物质

葡萄中含有酚类物质，这类物质也是导致褐变发生的主要物质。酚种类繁多，主要包含儿茶素、3，4-二羟基肉桂酸酯、3，4-二羟基苯丙氨酸及铬氨酸等。北方葡萄的品种较多，不同品种的葡萄中的酚类物质不同，所以出现褐变的程度不同，酚类产物由碳水化合物代谢产生。通过分析水溶条件可以将酚类分为水溶性和非水溶性。成分包括酚酸、花色素、木质素、缩合单宁等。

1.2 褐变酶的种类

导致葡萄褐变的主要酶类包括多酚氧化酶和过氧化酶。简称PPO和POD，PPO是一种常见的膜蛋白酶，存在于葡萄的果肉中，不同品种的葡萄中含有的膜蛋白酶不同，随着葡萄果实成熟度的增加，果实中的酶含量会出现新的变化。另外，在研究葡萄果实中褐变因素时，也需要判定果实不同位置上的酶类变化，例如，果肉、果皮、果籽以及穗轴部位的酶含量。在不同条件下，酶活性也会出现不同的变化。

1.3 气体条件

O2是导致葡萄果实褐变的主要因素，酶的反应需要O2的参与。O2不是导致葡萄发生褐变的直接因素，但是随着贮藏地点O2浓度的增加，葡萄的褐变状况也会随之增强。高浓度的O2会增加果实的呼吸速率，低浓度的O2会使葡萄在贮藏过程中出现无氧呼吸的状况。所以在贮藏葡萄时，需要合理掌控O2浓度，增强果实的抗氧化能力，优化气体条件，延长葡萄的贮藏时间。

除了O2外，其它气体也会对葡萄的褐变造成影响，例如CO2和1-MCP等，当葡萄果实贮藏空间中的气体浓度变化时，会加剧褐变的程度，影响果实的品质。当然不同贮藏时间段的气体控制条件不同，例如葡萄贮藏5个月以上的最适气体比例是8%CO2+5%O2。在恰当的时间段调节气体的比例可以延长葡萄的保质期，为了实现抑制褐变的工作目的，需要研究人员控制葡萄果实的呼吸作用和非呼吸作用。

2 葡萄褐变的危害和防褐研究

2.1 褐变危害

当葡萄产生褐变时，品质会受到严重影响，大大缩短葡萄的保质期。在贮藏葡萄果实时，需要分析逆境胁迫因素，考虑组织受损状况和衰老情况。果实在贮藏期间出现的冻害、组织衰老和O2、CO2含量的变化等都会促使褐变的发生，褐变不仅影响果实的色泽和香味，而且还会影响葡萄的运输和售卖，另外，在进行葡萄加工时，也会降低产品的质量。

2.2 葡萄的防褐变试验研究

为了抑制或是减缓葡萄发生褐变状况，科研人员就需要研究褐变因素。葡萄采摘后，制定处理计划。采摘过程中人为的不恰当采摘和微生物变化都是葡萄产生褐变的重要因素。对龙眼葡萄进行数据调研，在试验过程中使用SO2检测葡萄中的单宁、维生素C以及有机酸含量。调查分析有机酸和维生素C含量变化对葡萄褐变的影响，判断多酚氧化酶的活性效果。试验结果表明SO2可抑制和延缓褐变，在使用SO2过程中，有机酸的流失速率变缓。以巨峰葡萄为试验材料，测试葡萄在贮藏期间的有机酸含量，判定果皮中的pH值，分析有机酸含量对葡萄褐变的影响。试验结果表明，SO2通过降低果皮细胞质中的pH值，抑制PPO的活性，降低果实中酚类含量的流失率。虽然SO2具有一定的缓解褐变状况的效用，但是SO2具有漂白作用，在被漂白时，葡萄果实就会受到严重损害。在处理葡萄果实时，果实的使用安全度也会受研究葡萄褐变抑制问题的影响。所以科研人员需要采用新的抑制褐变方式，保证果实的保鲜度。

在新的试验中，对玫瑰香葡萄采用低剂量的紫外线照射处理，试验中保持合适的光照强度和光照时间，能有效降低葡萄的腐烂率，抑制微生物的侵染。利用可食涂膜技术处理红地球葡萄，通过对试验数据的调研分析，得出准确结论，可食涂膜技术可以明显减缓呼吸作用，抑制多酚氧化酶和过氧化酶这2种酶的活性，延缓葡萄衰老变质的过程。另外，可以通过实验分析来控制pH值和温度条件来抑制褐变的产生。

3 研究葡萄褐变抑制问题的意义

3.1 贮藏方式带来的不便性

葡萄的采集方式比较集中，从采摘葡萄到销售会经历一系列的环节，为了保证葡萄的正常售卖就需要研发葡萄的保鲜技术，抑制褐变问题的产生。贮藏保鲜技术是我国农业中的重点技术，如果没有良好的保鲜技术，就会导致我国农业出现增产不增收的状况，果农在种植葡萄过程中投入了大量的时间和精力，褐变问题会严重影响果农的收入，因此，控制褐变现象是提升葡萄贮藏质量的关键，不同品种的葡萄贮藏方式不同，有的葡萄品种具有良好的耐贮藏优势，例如，红地球，其抗氧化能力较强，但在使用SO2进行抗褐变处理时一定要把握浓度，因为其果实容易受到漂白伤害，在被漂白过程中，果实的品质也会下降。玫瑰香的抗氧化能力较差，容易腐烂，所以在贮藏时一定要掌握其成熟度及贮藏条件，尤其是采收前气候温湿度变化与贮藏库内温湿度变化的影响，才能有效控制褐变的发生。

在试验过程中，需要分析不同葡萄品种之间的差异性，测试合适的SO2浓度值，控制葡萄的褐变现象。试验时，需设定不同的SO2浓度值，调研试验数据，测量最佳浓度值。

研究微生物引起的褐变问题时，也可分析微生物出现的原因，使用理化方法控制微生物的数量，降低葡萄的腐烂现象，增加葡萄的保鲜期。氧化褐变问题是葡萄贮藏期间的常见问题，目前这一问题被广泛关注，为了改善葡萄的品质，需要深入研究褐变的产生因素。

3.2 立题的依据

人们持续研究了葡萄的褐变方式，为了推动葡萄产业的发展，保证贮藏保鲜效果至关重要。葡萄褐变的研究内容主要包括葡萄果肉的各种生理生化品质的变化，在采集葡萄时，需要建立科学的葡萄采集方式、分析果实不同位置的褐变情况，联系相关的褐变影响因素，推算葡萄的贮藏期，了解葡萄果实在各个贮藏阶段的总酚含量以及生理变化状况，了解微生物和病菌种类，制定解决褐变问题的有效方案。

4 试验分析

4.1 材料与方法

采集5kg的红提葡萄，使用多聚磷酸钠、碘化钾、碘作为分析纯试剂，使用SO2类保鲜剂，葡萄专用保鲜袋作为保鲜材料，研究葡萄贮藏方式，控制褐变问题。

原料处理，在葡萄的果穗上喷洒药剂，装袋保存喷洒过药剂的果穗，分析药剂成分保证保鲜效果。将试验温度控制在0℃，在部分保鲜袋中放入SO2类保鲜剂，进行褐变控制分析。

4.2 测定方法

控制环境下的温度和湿度，分为4组（表1），1组使用SO2类的保鲜药剂，编号为CT1，1组使用分析类试剂，编号为CT2，1种使用保鲜袋进行保鲜贮藏，编号为T1，1种不做处理作对照观察，编号为T2，从以下几个角度判定造成葡萄褐变的因素。另外，使用多聚磷酸钠、碘化钾、碘作为分析纯试剂测试葡萄褐变因素。

褐变率（%）=（褐变果粒的个数/果粒总数）100

褐变指数，根据果实、果梗的褐变面积进行褐变分级，褐变等级分为四级。褐变面积，无褐变作为0级，0～1/4作为一级，1/4～1/2作为二级，1/2～3/4作为三级，全部褐变为四级。褐变指数（%）=褐变级别个数/最高级别总调查个数。

表1 测定方法

对处理结果进行显著性检测，采用SPSS软件进行方差分析和邓肯氏差异显著性检测。

4.3 结果

经试验对比，对葡萄果实产生的褐变状况做出判定，不同组别的褐变程度不同，试验结果也表现出了葡萄褐变的主要问题。经分析，以下3种方式可以解决葡萄的褐变问题，分别是塑料保鲜膜、分析纯试剂、SO2类保鲜剂。保鲜效果好的是分析纯试剂，塑料保鲜膜的保鲜效果稍弱。因此，在进行葡萄的防褐变处理工作时，可利用分析纯试剂抑制葡萄内部生物酶的活性达到保鲜效果，也可使用SO2类保鲜剂对葡萄果实进行防氧化处理。

4.4 结语

导致葡萄发生褐变的因素很多，在果实的不同组织部位，微生物的危害状况都有一定的差距，所以要准确地分析褐变因素，降低贮藏过程中的不稳定因素。不同的保鲜方法的保鲜效果不同。在果实品质发生变化时，就需要根据果实的变化现象分析果实的褐变问题，判定果实的抗氧化力，制定效果显著的果实贮藏方案。

1 宋雯.葡萄ACO和ETR基因家族的时空表达特性分析[D].河南农业大学，2016

2 王辰.葡萄贮藏期果实褐变现象及影响因素研究[D].天津商业大学，2016

3 陆珩.热处理对葡萄常温保鲜效果及机理研究[D].南京农业大学，2014

4 李明娟，游向荣，文仁德，张雅媛，李志春.葡萄果实采后生理及贮藏保鲜方法研究进展[J].北方园艺，2013（20）