◎ 卢丽丽
(山东农业大学 园艺科学与工程学院,山东 泰安 271001)
葡萄属于浆果类,是最不耐贮藏的水果之一。由于葡萄果实具有含水量高、采后易软化腐烂、自身不耐贮藏的特性,加以采后产区贮藏冷链设施的不足,贮运过程中的葡萄极易发生果梗干枯褐变、裂果及病理性腐烂等问题,极大影响了葡萄外观品相和商品价值,无法满足消费者对耐贮鲜果的需求。而我国葡萄采收季节较为集中,要达到周年供应鲜食葡萄,发展葡萄贮藏保鲜势在必行。
此前,科研人员对葡萄的研究主要集中于通过种质改良、生产管理技术及采后处理等方法提升葡萄耐贮性等,选育出了如龙眼、红地球、巨峰等较为耐贮的葡萄品种,并研发出一系列贮藏保鲜的物理、化学、生物方法,以延长葡萄存储时间,如低温保鲜、臭氧保鲜、气调保鲜、SO2熏蒸保鲜[1]以及壳聚糖涂膜保鲜等技术。这些市面上现有的方法基本能满足葡萄耐贮运高品质需求,有效拓宽了我国鲜食葡萄的流通范围和销售渠道。
张家国等[2]综合探讨了多种类型葡萄的采后保鲜技术的作用机理和优缺点,指出物理、化学、生物技术均存在一定的不足,但其中未提出果梗保鲜方法的应用情况。而消费者主要依据果梗颜色变化情况判断果实新鲜度,大多购买者倾向选择果梗翠绿新鲜的葡萄。基于此,本文综述了目前具备发展前景的果梗保鲜方法,以期为今后新型鲜食葡萄采后保鲜技术的发展方向提供依据参考。
鲜食葡萄果梗干枯褐变速率直接影响葡萄果实的新鲜度,翠绿新鲜的果梗可持续为葡萄提供营养运输。若其果梗硬化(木质化)则会引起严重掉粒,过短的果梗则使果实拥挤变形而出现腐烂或掉粒,最后失去商品价值。果梗褐变是葡萄采后保鲜技术发展的重要限制因素之一,早期研究指出,葡萄果梗的呼吸在果实总体中所占比例较大,果梗的失水率占整个果穗的49%~66%[3]。贮藏过程中发生的一系列生理变化也先从果梗开始,葡萄果粒表面没有气孔,蒸腾和呼吸作用造成的果实水分蒸发,大多通过果梗上的气孔和维管束进行,果梗的失水褐变致使葡萄新鲜度下降、滋生病原菌,严重影响果实品质并引发病害,直接降低葡萄的商品性和耐贮性。因此,在葡萄的贮藏过程中降低其果梗呼吸强度、延迟果梗褐变干枯、选择果梗强韧饱满的葡萄品种是葡萄贮藏保鲜的关键。例如,气调技术对无核葡萄果梗褐变有负调控作用[4];1-MCP熏蒸处理也能在不同程度上降低鲜食葡萄果穗失重率和果梗褐变[5];1-MCP结合自发气调包装处理基于协同效应效果对鲜食夏黑葡萄保鲜效果显著[4]。但目前对延缓果梗褐变分子机理的系统研究较少,对新型果梗保鲜技术的开发应用的研究也仅占少数。
提升葡萄果实贮藏品质,除了要保证其采后贮藏保鲜与运销网络建设,将果穗保鲜应用逐步延伸至果梗保鲜外,还应充分考虑葡萄生产品种、嫁接砧木、产地以及栽培管理技术等因素,采取最佳的综合管理措施打破诸多限制,以获得更高的社会经济效益。
2.1.1 因地适宜选择葡萄品种及砧木
前人研究总结出葡萄耐贮性因不同栽培品种具有较大差异,晚熟品种、欧亚种品种、含糖量高的品种以及同一品种在北方栽植更为耐贮。基于果梗对果实耐贮性能的影响,张平等[6]通过比较分析得出无核葡萄品种中,无核白、克瑞森果梗更易保绿,无核白葡萄的果梗可以保持饱满和绿色6个月以上。此外,张琼琼等[7]通过研究发现,不同品种果梗生理结构不同,引起果梗褐变的抗氧化酶也有所差异,这表明选育果梗褐变干枯速率慢的品种是首要任务之一。SOMKUWAR等[8]将无核白嫁接在不同砧木上,分析4种砧木对其贮藏性能的影响,结果发现果梗褐变程度因砧木不同而表现出明显的差异,嫁接在St.George上的无核白落果率和烂果率最高,加重了果梗褐变。因此,选择合适的嫁接砧木对改善穗梗褐变、提高葡萄贮藏及综合品质也至关重要。
2.1.2 葡萄生产管理需得当
套袋技术的应用与合理调控负载量可延长采后贮藏天数,提高果实光洁度,使葡萄果穗整齐美观,提升果实可溶性固形物含量,是葡萄提质增效的两大重要环节,这一点在很多试验研究中已得到印证[9-10]。葡萄采前是否套袋及袋子种类对葡萄贮藏品质的影响程度不同,一般条件下套袋果的耐贮性显著优于未套袋果;在减轻果梗褐变上,贵州‘水晶’葡萄套黄色的果袋比白色的果袋效果显著[11]。集贤等[12]采用常规测量法、电导率法和比色法,研究了0 ℃、10 ℃、25 ℃温度下果梗褐变指数的情况,结果发现0 ℃贮藏环境中更有利于果梗的保绿、能够减少穗梗水分损失;套袋技术与低温贮藏配合应用,可显著提高葡萄的贮藏保鲜效果,优化葡萄生长及品质。
负载量的调控应采用适宜的整穗方式,以满足果粒果穗养分需求,减少损失。此外,精确落实水肥管理、生长调节剂的使用、致腐菌防治等采前措施,如采前以赤霉素(GA3)处理葡萄,能显著降低采后贮藏过程中果柄的褐变,维持果实硬度,适当的采前钙处理,对浆果保鲜和货架期限的延长具有重要意义。
果梗保鲜方法是以不同类型的技术处理葡萄果梗,省工省力、操作简单,能降低因长期浸渍保鲜剂对果葡萄穗的影响,最终达到提升葡萄贮藏品质的功效。果梗保鲜主要作用机理为减少果梗水分散失,减缓果梗呼吸速率,延缓果梗褐变干枯时间,保持穗梗饱满强韧。基于当下研究,将试验初期的果梗保鲜方法总结如下。
2.2.1 穗梗补水处理法
陈自力等[13]通过实验测定葡萄穗梗在补水、保水、空白等处理方式下的相关指标,比对发现,穗梗补水组的果实综合品质较好,补水处理可显著抑制丙二醛(MDA)含量增加,延缓电导率增加,利于保持膜的完整性、抑制果实中的细胞分解,减缓果实的软化,保持较高含量的可溶性固形物,进而延长贮藏期。因此,在实际指导生产中,可运用采后穗梗补水处理法降低葡萄穗轴、果梗水分损失,提高葡萄商品果率及消费者喜爱度。
2.2.2 果梗涂蜡复合处理方法
张超杰等[14]推测果梗剪口处涂蜡可减少水分蒸发,抑制果穗内气体和外界的交换。研究表明,果梗涂蜡结合保鲜剂和保鲜垫处理可有效降低果穗腐烂率、干梗指数,保持红地球葡萄的硬度、还原糖和维生素C含量,有较理想的贮藏效果。同时该方法还可减少葡萄保鲜剂的使用概率,因此果梗涂蜡保鲜方法是一种新思路和研究方向,这种方法可降低过量保鲜剂长期浸渍对果品风味和口感的影响,明显改善葡萄的感官品质,显著延长贮藏期限。
2.2.3 果柄复配保鲜护绿剂
果柄保鲜剂能显著延缓果梗褐变的产生,降低果梗呼吸速率与褐变指数,从而对葡萄果梗起到较好的护绿作用[15]。左志强等[16]以新疆无核白为原料,针对2种果柄保鲜剂对葡萄果梗褐变的影响展开探究,选用的复配保鲜剂的作用机理如下。①保鲜剂中的NaHSO3缓释出的SO2可对葡萄果梗进行微量熏蒸,使气孔关闭减少果梗水分损失。②微量蔗糖可供给果梗营养,减少呼吸作用对底物的消耗。③柠檬酸和维生素C为护绿成分,被运输至果梗内部,可保护叶绿体活性,减缓叶绿素降解速率,达到果梗护绿、防褐变的效果。此外,研究还发现柠檬酸复配保鲜剂的保水效果优于维生素C复配保水效果,对进一步推动低残留果柄复配保鲜剂的开发具有重要指导意义。
目前市场使用的贮藏方法依旧存在一些弊端,如葡萄普通贮运中采用的SO2化学保鲜剂,因超量使用造成的残留问题引起人们广泛关注。为保证果品的安全性,相关人员正在转变发展理念,对今后贮藏保鲜工作提出了注重对环境友好的新型生物保鲜技术研发的思路。近期在生物保鲜技术领域,发现用壳聚糖与水杨酸处理葡萄能降低果实纤维素酶等相关酶活性,可达到减轻果实软化腐烂、葡萄灰霉病等病害、延长果实贮藏时间的目的,且壳聚糖涂膜技术现已应用至苹果等多种农产品贮藏技术中。但在葡萄的初期应用阶段中发现了壳聚糖保鲜存在的一些限制性因素,如与其他果品相比,葡萄果实粒小、成串形,而生物类保鲜剂多数采用表面涂膜的处理方式,生产实践中处理成本过高,限制了其应用。此外,王哲等[17]研究了壳聚糖涂膜对‘红宝石无核’葡萄保鲜效果的影响,发现单一壳聚糖膜的稳定性易受储存环境影响,膜降解后无法达到保鲜目的。通过对以上几种果梗保鲜方法的总结,可认为果梗保鲜是行之有效的保鲜技术,可作为绿色环保型保鲜处理手段,且其操作简单、可行性高、成本低,具有较好的研究价值和可观的市场前景,在未来新型葡萄保鲜技术开发应用上具有建设性意义[18]。
果梗保鲜技术在提升葡萄贮藏品质上具有极大潜力,因此在鲜食葡萄贮藏领域,探索更多的果梗保鲜方法是有必要的,有关部门应将果梗保鲜方法研究纳入葡萄贮藏技术研发计划中。但目前国内外对果梗保鲜方法作用机制和技术开发的研究还不够透彻系统,甚少研究提出将果梗保鲜方法转化为果梗保鲜技术体系,并运用到鲜食葡萄生产实践中。结合本文对果梗保鲜技术研发重要性的分析,果梗保鲜可被考虑为鲜食葡萄新型保鲜技术的优质选择,所获成果经充分推广后,预测会产生良好的社会效益和经济效益。
为了推动果梗保鲜技术的发展,满足新鲜果品市场供应,笔者认为后续的研究方向有以下几个方面。①透过现象抓本质是解决问题的关键。选育果梗褐变干枯速率较慢的品种和选择优质的嫁接砧木是提高鲜食葡萄贮藏品质首要任务之一,优质品种与砧木是果梗保鲜技术及其他贮藏保鲜技术研发的根本驱动力。②有关领域技术人员应在关注研发生物保鲜技术的同时,适当将研究焦点转移至葡萄果梗保鲜技术的开发上。将方法转化成完整技术体系,并与其他新型安全高效保鲜技术相结合,制定葡萄贮运技术规范,最终实现贮藏产业链完整化、标准化。③由政府给予政策资金支持,引导相关研究领域加强对果梗保鲜技术的交流和合作,督促相关部门开展鲜食葡萄包装贮藏、冷链物流等环节的技术研发和推广应用,鼓励更多葡萄种植户掌握核心技术。④待果梗保鲜在部分葡萄品种应用效果显著、其分子生理作用机制得以健全后,基于果梗保鲜与其他具备不同作用机制的调控策略在调控葡萄贮藏品质上的协同效应,解析复合处理能否呈现更为显著的效果还有待探究。