翟若涵,张全艳*,陈翠榕,高云燕
(1.山东省水土保持与环境保育重点实验室,山东临沂 276000;2.临沂大学资源环境学院,山东临沂 276000)
桃[Prunus persica(L.)Batsch]系蔷薇科李属落叶小乔木,在我国种植历史悠久。1993 年至今,我国桃的种植面积和产量均居世界第一[1]。根据《2023 年中国桃产业数据分析简报》统计数据,2021 年全球桃种植面积和产量分别为2 257.02 万hm2和2 499.44 万t,同年我国桃种植面积和产量分别为1 237.55 万hm2和1 601.65 万t。桃产业有助于促进农村经济发展、提高农民收入、保护我国传统文化、打造美丽中国、提高居民的生活质量及满足健康中国的建设需求。
桃果实含有丰富的维生素、蛋白质和氨基酸,口味清甜多汁,深受人们的喜爱[2]。桃营养物质丰富,还具有药用价值,花、果实和种子都可入药[3]。然而鲜桃皮薄汁水丰富,肉质软烂,在运输过程中易受物理挤压损伤,在贮藏和运输期间易腐烂,影响桃的品相和风味,因此桃果实的采后保鲜一直是产业发展的难题[4]。时岩研究表明,在水蜜桃保鲜期间,发达国家腐烂率在20%~40%,发展中国家腐烂率高达40%~60%[5]。为有效处理桃果实的采后保鲜问题,促进桃产业的高质量发展,研究保鲜和贮藏环节至关重要。
乙烯是果实成熟软化启动后的伴随因子,也是催熟剂[6]。桃属于呼吸跃变型果实,在跃变开始前,乙烯含量较低,在即将发生跃变时,乙烯含量升高,在跃变过程中,乙烯迅速增加,出现乙烯释放高峰,导致果实芳香物质增加和有机糖分的累积。通过控制乙烯的释放,可以延长桃果实的保鲜期。
呼吸作用是果实采后重要的生理活动,是关系到果实贮藏的重要指标。呼吸速率高,果实成熟速率就快,果实的腐烂和衰弱也会加快[7]。桃果实有双呼吸高峰,第1 次呼吸高峰后,桃果实的硬度明显下降,第2 次呼吸高峰后,桃果实迅速变软。桃果实呼吸作用的强弱,与其贮藏时间、品相、风味、果实硬度等紧密相关。
采收的成熟度是影响桃果实采后变软、腐烂及贮藏的重要因素,不同成熟度对桃果实采后贮藏也有一定影响[8]。采收过晚,果实软化易腐烂;采收过早,口感不佳。桃果实的采收成熟度对它的香气和品相也有一定的影响[9]。赵朝辉等人将8 成熟的蜜桃在常温下贮藏,固形物含量无明显变化,果实硬度的下降幅度也较小[10]。因此,以在果实七、八成熟时采收为宜[11]。
冷害是指冰点以上的低温对果蔬造成的损害。低温会损伤细胞膜的结构、抑制酶的活性、控制乙烯含量,进而对果实造成损害。李志伟等人研究表明贮藏温度应控制在4.5 ℃以下,但温度过低会发生冷害,造成果实采后贮藏时不能软化和品质劣坏[12]。因此,在实际低温贮藏保鲜中应该严格控制温度。
果皮褐变是水果中常见的生理病害,也称虎皮病,具体表现为果皮出现深色褐色的黑斑[13]。邓义才等人研究表明荔枝果实采收后自然存放,果皮将在2~3 d内失去鲜红色,展现出褐色变化的特征[14]。这种变化不仅影响了食物的外观,还会影响口感和风味。
常见的微生物病害有褐腐病和灰酶病,褐腐病主要由念珠菌导致,是核果类最具破坏性的病害。王丽发现被灰霉菌感染的桃果实会形成灰褐色的圆斑,使其外观受损,这降低了桃果实的市场吸引力和商业价值[15]。
3.1.1 低温保鲜法
低温保鲜法是通过降低环境中的温度,来降低酶的活性,进一步降低桃果实的呼吸作用。此种方法具有安全性高、效果好、可操作性强的优点,是目前保鲜贮藏中最常采用的一种方法[16]。但是桃果实品种各不相同,确定低温贮存的适宜温度是解决保鲜问题的重中之重[17]。
3.1.2 热处理保鲜
果实采后热处理是一种较为新颖的贮藏方式,既可以有效抑制病害发生,又可以延长桃果实的贮藏时间,同时热处理保鲜法对时间的要求极为严格。千春录等人用40 ℃热处理水蜜桃12 h,结果表明,热处理增强了桃果实的抗冷性,果皮抗坏血酸及其还原状态的含量均得到提高[18]。周涛等人研究表明,40 ℃热处理水蜜桃24 h 后再贮藏,可以延缓桃果实呼吸高峰、控制乙烯的释放、保持果实的硬度及细胞膜的完整性[19]。适宜的热处理可以提高果实贮藏品质,过长的热处理反而会降低果实品质[5]。
3.1.3 气调贮藏法
气调贮藏法就是通过掌控果实贮藏环境中的各种气体成分、比例及环境的温度和湿度进行果实的保鲜[20]。此种方法操作简单,成本较低,不会造成果实品质的污染。合理运用气调贮藏法可以减缓桃果实的腐烂过程,从而延长果实的贮藏寿命[21]。
3.2.1 化学涂膜剂
孙佳丽研究表明,将化学保鲜剂以涂膜的方式覆在果实表面,减缓果实的呼吸作用,能延长果实的贮藏寿命[22]。此种方法可以有效阻止外界气体对果蔬造成影响,从而延长果蔬的贮藏寿命。因此,选择适当的涂膜剂和使用方法是确保水果保鲜和品质的关键。
3.2.2 植物生长调节剂
植物生长调节剂可以控制果蔬采摘前后的生命活动,可以从植物体内直接提取,也可以人工合成[5]。常用植物生长调节剂有赤霉素、1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)等。谢斯雯研究表明,1-MCP 阻止乙烯与桃果实受体的结合,从而抑制由乙烯诱导的果实成熟与衰弱过程[23]。
3.3.1 植物源保鲜剂
植物源保鲜剂就是从植物中提取对果蔬保鲜有利的成分。相对于化学保鲜剂,它具有天然高效的特点,被广泛应用于果蔬保鲜,逐渐代替化学保鲜剂[5]。天然植物源保鲜剂在果蔬的贮藏保鲜方面有良好的市场发展前景。
3.3.2 微生物拮抗保鲜
桃果实采后腐烂的原因主要是微生物的感染,但同时有用于保鲜的微生物[24]。此种方法通过利用微生物间的拮抗作用阻止细菌生长,可以有效延长果实的贮藏寿命[5]。
3.3.3 生物酶制剂保鲜
酶常被用于催化剂,参与生物的养分和能量转化的催化过程,能降低反应的活化能,提高反应速率。在果蔬保鲜中常使用生物酶作为催化剂,可水解细菌细胞壁的肽聚糖,导致细菌自溶死亡,对果蔬起到保鲜作用[25]。
近年来,我国对桃保鲜的研究有很多,主要有物理、化学、生物等方法,物理方法包括低温保鲜、热处理保鲜、气调贮藏法等,其优点是健康无害,缺点是人力物力成本较高;化学方法包括化学涂膜剂、植物生长调节剂等,其优点是操作简便,缺点是化学药品具有一定的危害;生物方法包括植物源保鲜剂、微生物拮抗保鲜、生物酶制剂保鲜等,其优点是方便简单,对身体无害,缺点是太过耗时[26]。
纵观桃果实保鲜技术的发展,已从单一技术发展为复合技术,物理、化学、生物保鲜的复合研究已经成为桃果实保鲜技术的发展趋势,桃果实保鲜正朝着绿色、天然、高效的方向发展[27]。