库尔勒香梨贮藏保鲜方法研究进展

2022-03-23 07:05邹曼杨娟侠王少敏魏树伟崔冬冬张倩
落叶果树 2022年5期
关键词:库尔勒香梨气调

邹曼,杨娟侠,王少敏,魏树伟,崔冬冬,张倩

(山东省果树研究所,山东泰安 271000)

库尔勒香梨(Pyrussinkiangensis)是新疆特色水果之一(简称香梨),已有1 400年的栽培历史,香梨皮薄多汁,肉质细嫩,石细胞少,香味浓郁[1]。2020年,库尔勒市的香梨种植面积3.09万hm2,年产量40.27万t[2],在新疆水果产业中占据重要地位。库尔勒香梨属于典型的呼吸跃变型果实,主要采用冷藏和气调贮藏,贮藏性较好。低温冷藏到翌年3月以后果实开始衰老,出现果皮颜色转黄,表皮因失水严重而皱缩、果肉软化[3],还易出现萼端坏死和黑心病等品质劣变现象[4]。近年来,已有各种库尔勒香梨的采后贮藏保鲜方法的研究,包括低温贮藏、1-甲基环丙烯(1-MCP)处理、气调贮藏,短波紫外线辐射、臭氧处理、涂膜处理等。笔者总结了库尔勒香梨贮藏保鲜的研究现状及进展,以期为库尔勒香梨的采后贮藏保鲜研究提供理论参考。

1 库尔勒香梨贮藏保鲜方法

1.1 低温贮藏

低温贮藏目前在水果保鲜中应用最广泛,低温贮藏主要是通过低温抑制微生物的生长繁殖以及降低水果中酶的活性以延缓衰老腐烂和保持采后水果品质[5]。相比常温,低温环境下库尔勒香梨的果实品质得到更好的保持[6],低温条件可显著抑制库尔勒香梨果实表皮蜡质含量的减少和影响蜡质主要组分的变化,进而延缓梨果的软化、衰老[7],而蜡质含量与组分如何影响香梨的贮藏品质还有待进一步研究[8]。香梨缓慢降温后,分别在-0.7 ℃相对湿度为85%~90%和0.5 ℃相对湿度90%~95%的组合贮藏条件中,以-0.7 ℃、相对湿度为85%处理推迟了乙烯高峰的出现,较好地保持香梨贮藏品质,且降低了货架期的果心褐变率和果心褐变指数[9]。

1.2 1-甲基环丙烯

1-MCP是一种高效无残留的新型乙烯受体抑制剂,通过占据乙烯结合位点,使乙烯无法与受体结合,阻断乙烯的信号转导和转化[10],延迟水果的成熟并延长贮藏和货架期[11,12]。在库尔勒香梨的贮藏方法中,对1-MCP的研究较多。研究表明,库尔勒香梨在采前喷施一定浓度(0.014%、0.017%)的液钙并结合采后1-MCP处理,可有效减少萼端黑斑病,果实的可溶性固形物含量和硬度等品质指标可得到改善[13]。1 μL/L的1-MCP处理可显著降低果实呼吸速率,抑制果皮油渍化指数的上升,保持果实的可溶性固形物含量,延缓果实硬度、维生素C含量、可滴定酸含量和果皮色度角的下降[14],且能够延缓常温贮藏下香梨果实过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性的下降,保持超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性,降低超氧阴离子自由基的产生和过氧化氢的积累,抑制膜脂过氧化产物丙二醛的积累,延缓果实采后衰老[15]。1-MCP处理也可有助于香梨果实在低温贮藏期间的香气成分保持[16],使香梨在货架期期间维持良好的挥发性物质,有效保持果实货架期的品质[17]。此外,一定浓度的1-MCP处理有助于果实中P、Ca含量和N、Ca含量相关性的增长[18]。经1-MCP处理的香梨,在延迟预冷6 d及以内时,对其品质无明显影响[19]。

1.3 气调贮藏

气调贮藏是根据果蔬生理特性改变贮藏环境中的气体成分的方法,主要分为通过装袋处理的自发气调和以机械调节环境中气体比例和温湿度的人工气调,通常是建立在冷藏基础上的。应用于自发气调的保鲜材料不易被降解,易造成白色污染,人工气调成本较高,推广应用较难。一般情况下,低温环境中适当降低O2浓度同时提高CO2浓度可对果实采后的生理活动进行抑制。研究表明,库尔勒香梨在贮藏过程中CO2浓度高于1.5%时易发生果心褐变[20]。气调冷藏条件下香梨活性氧代谢较慢,对比普通冷藏保鲜效果更好[21],研究发现1%~3% O2和3% CO2的环境气体组成对于抑制返糖现象、维持果皮色泽和其他品质指标起到良好效果,同时对果实贮藏期间的成熟衰老进程起到一定抑制作用[22]。张婷等研究结果表明-1 ℃条件下,适当降低O2浓度可延缓果实硬度、可滴定酸含量和果皮叶绿素等贮藏品质的下降,适宜的气体成分为5%O2+4%CO2和4%O2+3%CO2[23]。库尔勒香梨采用0.04 mm PE袋或0.04 mm PVC袋扎口自发气调包装,袋内O2和CO2浓度起主要作用,维持在O214.5%~17.0%,CO22.5%~3.0%时,起到较好的保鲜效果,乙烯浓度对其保鲜效果影响较小[24]。相同温度条件下,处于自发气调环境中的果实腐烂率较低,果柄保鲜指数较高[25]。

1.4 短波紫外照射

短波紫外照射(Ultraviolet raditation C,UV C)是一种非电离辐射,具有安全、高效等特点[26],已应用于水处理、食品包装消毒以及饮料、水果、蔬菜、肉制品、海鲜等食品的抗菌处理,其装置价格昂贵,操作的专业性较强。在短波紫外线照射后,微生物的DNA被破坏,DNA的复制和细胞分裂受到抑制,从而导致细胞死亡[27],减少果实的腐败。研究表明UV-C处理对叶绿素的降解有一定的抑制作用;可降低果皮细胞膜渗透率;减弱果实的呼吸强度,推迟呼吸高峰的出现;抑制病斑生长;较好的保持果实硬度;从而延缓了香梨采后衰老和延长了贮藏期限,其中7.5 kJ/m2处理效果明显优于其他处理[28]。UV-C处理可显著降低果实损伤接种交链孢(Alternaria altetnata)的发病率及病斑扩展直径,提高香梨采后果实抗病相关酶的活性[29]和抗氧化能力[30]。UV-C结合1-MCP处理能够延缓香梨生理衰老,保持果实品质[31]。

1.5 涂膜处理

涂膜保鲜技术是在果实表面涂抹保鲜剂溶液,溶液干燥后形成阻断果实表面与外界进行气体交换的可食性膜,从而降低果实的呼吸强度,减少营养物质消耗,延缓衰老[32]。在果蔬贮藏中也得到了广泛的应用。壳聚糖是自然界存量最丰富的多糖之一,具有良好的生物相容性、生物可降解性、成膜性、阻隔性以及抗菌性[33],因此被认为是可食性涂膜保鲜的理想材料之一。壳聚糖具有良好的成膜性,可在果蔬表面形成透明半透膜,进而抑制果蔬呼吸,延缓衰老;还可使果蔬表面伤口木栓化,提高其抗病能力[34]。单春会等发现,以壳聚糖为主剂的涂膜保鲜剂对库尔勒香梨有较好的保鲜效果,能明显减少失重,延缓衰老,保持较低的呼吸速率,维持叶绿素和VC含量[35]。李作美等研究发现,涂膜可延缓香梨硬度、可滴定酸含量的下降,并能有效延长香梨的保鲜期[36]。

1.6 臭氧处理

臭氧具有很强的氧化性,属于广谱、高效的杀菌消毒剂,能快速杀死多种微生物且无化学残留物[37],2001年被美国FDA列入可直接接触食物的消毒剂[38]。近年来,臭氧也被应用于果蔬贮藏保鲜[39],是一种极具发展前景的绿色的果蔬保鲜技术[40]。臭氧具备的强氧化能力,能迅速氧化分解果实自身产生的乙烯,从而抑制果实的新陈代谢,延迟果实的后熟,延长果实的保鲜期[41]。张佳楠等研究发现臭氧处理能维持贮藏后期库尔勒香梨的可溶性固形物含量,提高果实的亮度,有利于抗坏血酸和可滴定酸的积累,抑制叶绿素的降解,同时抑制多酚氧化酶活性,增强过氧化物酶活性,其中10.7 mg/m3处理效果较好[42]。罗文靖等发现2.144 mg/m3臭氧浓度处理后的库尔勒香梨的呼吸作用及色差变化程度降低,硬度、可溶性固形物含量和可滴定酸含量的下降趋势减缓,多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性的增加和过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbic acid peroxidase,APX)活性的降低得到抑制[43]。

1.7 其他保鲜方法

还有其他保鲜技术因具有无污染残留、保鲜效果好等特点,在果蔬方面逐渐应用。许娟等用水杨酸、没食子酸丙酯处理库尔勒香梨,发现水杨酸处理能保持香梨果实细胞壁组分,并显著抑制香梨果实贮藏期果胶酶和纤维素酶活性[44],没食子酸丙酯处理能较好保持香梨果实硬度、可溶性固形物含量和总糖含量,抑制呼吸强度和果实细胞膜透性增加,延缓超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性下降[45]。刘云飞等发现质量浓度为130.43 mg/m3的二氧化氯处理利于保持果实的品质,延长货架期[46]。另外,草酸处理可显著提高香梨果实的POD、SOD、PPO的活性,增强抗病性,抑制接种后黑斑病面积与深度的扩展[47],浸钙处理能明显降低萼端黑斑病的发生,提高香梨果皮和果肉中的Ca、Mg含量[48]。

2 小结

目前库尔勒香梨采后贮藏保鲜的方法多种且均能一定程度提高贮藏品质,其中1-MCP的研究较多,但仍存在问题,比如,低温冷藏成本低但单一保鲜效果不佳,气调保鲜成本高,化学保鲜技术虽能产生较好的保鲜效果,但使用浓度要求高,对食品安全存在隐患。将物理、化学、生物保鲜很好地结合,开发低成本,易操作,可商业化发展的保鲜方法仍为重点方向。此外,虽然目前关于库尔勒香梨保鲜技术较多,但关于其机理的研究还不够透彻,因此,开发新贮藏技术和探究保鲜技术的作用机理,具有重要的理论应用价值。

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