郭靖，陳于隴，王萍，王玲，陳飛平，羅政，于新

1(廣東省農業(yè)科學院蠶業(yè)與農產品加工研究所/農業(yè)農村部功能食品重點實驗室/廣東省農產品加工 重點實驗室，廣東 廣州，510610)2(仲愷農業(yè)工程學院 輕工食品學院 廣東 廣州，510225)

百香果(PassifloraedulisSims)系西番蓮科(Passifloraceae) 西番蓮屬的草質藤本植物，又稱西番蓮、巴西果、雞蛋果，生長于熱帶地區(qū)，原產地為巴西，在我國主要分布于廣西、廣東、福建等地區(qū)。果實成熟后散發(fā)出10多種水果香味，故稱為“百香果”享有“飲料之王”的美譽[1-2]。研究表明，百香果果汁含有多種必需氨基酸、維生素和大量微量元素[3]。除了食用外，百香果還是一種傳統(tǒng)的藥用果實，具有降脂降壓、止咳化痰、清熱降火等功效，受到消費者的普遍歡迎。近幾年百香果作為南方地區(qū)農村脫貧致富重點開發(fā)的經濟作物，擁有廣闊的市場發(fā)展前景[4-5]。

目前，我國的百香果市場以鮮食為主，然而百香果成熟在溫度較高的時節(jié)，又屬于典型呼吸躍變型水果，易出現(xiàn)失水、皺縮、腐敗變質現(xiàn)象，致使百香果種植戶及銷售商損失較大，且消費者購買的百香果外觀、風味、營養(yǎng)品質不佳[6-7]。隨著百香果市場需求的增加，百香果采后保鮮技術的研究顯得十分重要。因此，本文對百香果采后生理特性與病害進行簡介，對近年來國內外百香果采后貯藏保鮮技術現(xiàn)狀進行梳理，為提升百香果保鮮品質、延長百香貨架期提供借鑒和參考。

1 百香果采后生理特性

1.1 果實失水

新鮮采摘的百香果果實含水量高，如果不采取一定的措施，水分會不斷蒸發(fā)。百香果果實失水主要是由于呼吸作用和蒸騰作用引起。失水后的百香果品質顯著降低，表面皺縮、失去光澤，大大減弱了果實固有的耐藏性和抗病性。采后2～3 d后百香果就會因失水果皮發(fā)生皺縮，易受病菌侵染而腐爛[8]。因此，在百香果貯藏與運輸中，應盡量防止失水，這樣既可以防止果實皺縮，又可以維持果實正常生理活動，還可以延長貯藏期。研究表明，百香果適宜貯藏在相對濕度90%～95%條件下[9]。

1.2 呼吸強度

呼吸作為果實重要的生理代謝過程之一，保障著果實生長過程中基礎物質與能量代謝，其實質還是光合作用產物的氧化過程[10]。呼吸速率是衡量果實呼吸強度的重要指標，同時還關系到果實采后營養(yǎng)品質變化以及衰老等情況。果實在采后呼吸速率過大時，營養(yǎng)物質消耗過多，就會加快果實成熟與衰老，進而影響果蔬貯藏期。研究表明，百香果屬于呼吸躍變型水果，果實會出現(xiàn)1～2個呼吸高峰。常溫下，第1個呼吸高峰發(fā)生在采后2～3 d，第2個呼吸高峰出現(xiàn)在第4～6天左右[9,11]。百香果呼吸作用受溫度、氣體成分、成熟度、機械損傷等影響[12]。其中對呼吸速率影響較大的是溫度。楊少檜[13]研究報道5 ℃貯藏紫色百香果時，果實呼吸速率為15～30 mL/(kg·h)；10 ℃貯藏時，百香果呼吸速率為20～40 mL/(kg·h)；20 ℃貯藏時，百香果呼吸速率為45～100 mL/(kg·h)。這表明在一定范圍之內，貯藏溫度越低，呼吸作用越弱，通過適當?shù)蜏乜梢砸种乒麑嵑粑饔谩?/p>

1.3 乙烯

乙烯是植物催熟劑。果實在乙烯的影響下，淀粉水解酶活性上升從而促使果肉變軟[14]。百香果是乙烯釋放量最高的水果之一，采后乙烯釋放量先增加后減少，果實的內源乙烯會隨著外觀色澤和風味的變劣而增加，在乙烯達到最高峰時，果實品質劣變迅速，表現(xiàn)為皺縮、褐變、果肉自溶并伴隨異味的產生。乙烯釋放加速果實衰老與營養(yǎng)物質的消耗，最終導致果實失去營養(yǎng)價值與商品價值[15]。研究表明，在20 ℃下，乙烯釋放量可達到160～370 μL/(kg·h)；在未成熟的百香果果實上施用100 mg/L乙烯，可使其在1～2 d內迅速成熟[13]。因此，可以通過降低乙烯釋放量達到保鮮的目的。

1.4 果實香味變化

百香果香味豐富，芳香撲鼻。研究發(fā)現(xiàn)，百香果紫紅色果實中含有58種香氣成分，黃果種中鑒定出47種，各種醇類和酯類是百香果香氣的主要成分，其中丁酸乙酯、己酸乙酯和丁酸己酯對百香果實品質影響最大[16]。因品種、成熟度、溫度、光照等作用都能使得采后百香果果實中的香味化學成分發(fā)生變化，從而引起香氣的改變。尤其是在貯藏過程中的呼吸作用，會使百香果消耗大量營養(yǎng)物質，隨著時間延長，果實失水、皺縮、軟化最終導致果肉自溶，產生酸臭[17]。

1.5 營養(yǎng)品質變化

百香果果實中糖、酸、維生素C(VC)等營養(yǎng)物質豐富，這些營養(yǎng)物質含量的變化與貯藏時間密切相關。百香果采收后主要通過呼吸作用消耗營養(yǎng)成分以維持正常的生命活動，隨著貯藏時間的延長，營養(yǎng)物質不斷減少。百香果在貯藏期間，可溶性固形物、可滴定酸等隨著果實自身呼吸的消耗逐漸下降；未成熟百香果采摘后仍具有一定的生理活動，繼續(xù)在體內合成VC，由于此時VC合成速度快于氧化分解，所以VC含量呈現(xiàn)上升趨勢，當百香果果實完全成熟以后，體內不再合成VC，發(fā)生VC的氧化分解，所以VC一定時間后呈現(xiàn)下降的趨勢[18-19]。由此可看出，隨著貯藏時間的延長，百香果品質下降，會影響其銷售。

1.6 生物活性成分變化

百香果果實含有豐富的多糖、有機酸、黃酮類、酚類等活性物質。文良娟等[20]從百香果果皮中分析測定出多糖含量為(20.62±0.21) g/100 g，總黃酮含量為(1 180.67±16.73) mg/100 g，總酚含量為(2 811.24±22.74) mg/100 g。在采后貯藏過程中，由于營養(yǎng)物質消耗、呼吸作用、氧化酶催化和次生代謝等原因，這些活性物質含量將不斷降低[21]。徐雪瑩[22]的研究結果表明，百香果果實在常溫貯藏過程中總酚含量呈現(xiàn)下降趨勢。此外，總黃酮、花色苷等活性物質也會隨著貯藏時間的推移而逐漸降解[23]。

2 百香果采后病害

2.1 生理病害

2.1.1 果皮褐變

果皮褐變是百香果果實采后生理問題，其嚴重影響了百香果果實的采后營養(yǎng)價值和商品價值。貯藏初期褐變對果實風味影響不大，但會導致果實外觀和經濟價值下降。引起果皮褐變的因素很多，包括酶促褐變、果實失水褐變、花色苷降解、低溫傷害、微生物等[24-25]。有研究表明，在薄膜袋包裝下果皮也會發(fā)生輕微褐變；且褐變與不包裝貯藏時表現(xiàn)的失水褐變不同，用薄膜密封包裝的果實不論室溫還是低溫下貯藏，果皮中的水分含量在貯藏期間變化均很小。其褐變原因并不是因為果皮失水，而是由于呼吸代謝作用形成的凝結水浸漬果皮，經一定時間后引起的生理失調，細胞超微結構破壞所致[26]。鄧義才等[27]將荔枝在30與5 ℃下密封包裝貯藏，發(fā)現(xiàn)褐變主要是由貯藏過程形成的凝結水浸漬果皮引起，病原菌的感染促進了褐變的發(fā)生與擴展。陳美花等[28]研究氣調包裝對百香果品質的影響，發(fā)現(xiàn)聚乙烯包裝的果實在貯藏6 d后袋內側有大量水霧，果皮出現(xiàn)凹陷斑或爛斑。因此，不僅要控制果實本身的生理變化和外界微生物浸染，也要考慮在貯藏銷售過程中包裝材料的透濕透氣性、機械損傷等，這些都可能引起褐變。

2.1.2 冷害

作為一種熱帶水果，百香果對溫度十分敏感，因而冷害成為百香果冷藏期間的主要生理病害。貯藏時溫度過低導致果皮表面出現(xiàn)水漬狀斑點、果實凹陷、失去后熟能力等[29]。PTUTH[30]的研究指出，百香果果實貯藏溫度低于6.5 ℃時會發(fā)生冷害。冷害是造成百香果損失嚴重和貯藏運輸困難的主要原因。因此，百香果在貯藏與運輸過程中應將溫度控制在產生冷害的臨界溫度以上，以防止冷害的發(fā)生。

2.2 微生物病害

百香果采后病害發(fā)生的原因很復雜，機械損傷、溫濕度條件、管理不當引起的生理失衡等都是促使發(fā)病的因素。百香果采后感染性病害較多，如疫霉菌感染、炭疽菌感染、莖基腐病、褐斑病等，病原菌可直接從果實表皮侵入引起發(fā)病[31-32]。

褐斑病是百香果果實貯藏期間容易發(fā)生的一種病害，由鏈格孢霉引起。這種病害發(fā)生在果實成熟期間，有褐腐病的水果果皮上會出現(xiàn)斑點，這些斑點以油漬狀為主，隨著褐腐程度的加深，這些斑點會擴大并變成橢圓形斑塊，斑塊的顏色會變成淡藍褐色，其邊緣出現(xiàn)水漬的形態(tài)。延續(xù)到病后期，病果顏色逐漸加深，斑塊變大。這種病害會導致百香果果實品質的劣變，對百香果果實的保鮮極為不利。在貯藏過程中，要嚴格控制適宜的溫度，采用適當?shù)谋ｕr包裝，避免機械損傷和各種生理損傷[33]。

3 百香果貯藏保鮮技術研究現(xiàn)狀

3.1 物理保鮮技術

3.1.1 低溫貯藏

低溫貯藏操作簡便，是最常見有效的保鮮技術手段，但每種新鮮水果都有其不同的最適貯藏溫度。貯藏溫度過低，會發(fā)生冷害甚至凍害，影響貯藏效果。低溫貯藏可通過抑制呼吸代謝和乙烯生成，降低酶活性，延緩百香果果實的后熟[15]。HARVEY等[34]研究溫度與貯藏時間對百香果品質影響，將紫色百香果置于5、10、15 ℃，相對濕度80%下貯藏15、30、45 d。結果表明，在5和15 ℃下貯藏百香果，果實失重率增大，外觀品質迅速下降。在10 ℃下貯藏15 d的果實表面皺縮指數(shù)和質量損失最少，能夠保持較高可溶性糖含量。徐雪瑩等[35]采用多層共擠聚烯烴熱收縮薄膜保鮮袋包裝在百香果8 ℃貯藏條件下能較好地維持果實品質。

3.1.2 熱處理

熱處理是一種非化學但有效的保鮮手段，可誘導植物產生熱休克蛋白，進而抑制呼吸強度、乙烯合成及葉綠素分解[36]。最常用的熱處理有熱水浸泡和熱蒸汽處理。滕崢等[37]研究熱處理對7至8成熟紫色百香果貯藏品質的影響，采用不同條件處理果實(40、45、50、55 ℃熱水分別浸果2、5、8、10 min)，通過雙因素試驗表明，采用55 ℃熱水處理2 min能顯著降低貯藏期間百香果果實呼吸強度，延緩Vc和可滴定酸含量的下降，對百香果貯藏品質維持效果最好。

3.1.3 氣調保鮮

氣調保鮮分為控制性氣調(controlled atmosphere,CA)及自發(fā)氣調(modified atmosphere,MA)。CA指通過控制或調整果蔬貯藏環(huán)境的氣體成分和比例來延長果蔬的貯藏期；MA指依靠果蔬菜的呼吸作用，使環(huán)境O2下降，CO2上升的一種技術。這2種氣調目的都是在貯藏環(huán)境中形成一個理想的氣體條件，盡可能在降低產品呼吸強度的同時，避免對產品造成不良影響[38]。CERQUEIRA等[39]研究了氣調貯藏對黃金百香果實品質的影響，發(fā)現(xiàn)經15%CO2與5%O2處理后貯藏在13℃下可使百香果保持較好的營養(yǎng)品質與外觀品質。MANIWARA等[40]探討3種氣調包裝袋處理對紫色百香果保鮮效果的影響，穿孔低密度聚乙烯袋、透氧系數(shù)為1 400～1 600 cm3/(cm2·d)的低密度聚乙烯袋和透氧系數(shù)為1 400 cm3/(cm2·d)含有乙烯吸附劑的低密度聚乙烯袋中第3種包裝能使果實在貯藏期間保持較高的營養(yǎng)品質，延長果實的貯藏期。帥良等[41]研究不同包裝方式(聚乙烯、聚丙烯、和雙向拉伸聚丙烯)對百香果貯藏品質的影響，發(fā)現(xiàn)采用雙向拉伸聚丙烯保鮮膜包裝8成熟果，在貯藏過程中能夠較好地保持百香果外觀品質、可溶性固形物、VC含量，能有效地延長百香果采后貯藏期。CHEN等[42]研究高O2氣調包裝對百香果采后呼吸和品質的影響，用50%、70%、90%的O2裝入聚烯烴袋中并密封于15 ℃下貯藏，以充空氣作為對照。發(fā)現(xiàn)在高氧(90%)環(huán)境中,包裝的水果呼吸速率和果皮皺縮率均低于對照，高氧氣調包裝可維持較高水平的VC、可溶性固形物含量、總酚和總黃酮含量。

3.2 化學保鮮技術

化學保鮮技術操作簡便、效果明顯，是生產運輸中常用的保鮮方法之一。目前常用的化學保鮮劑有CaCl2、1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)、脫落酸、赤霉素等。利用這些保鮮劑可以延緩果蔬的后熟與衰老，保持其風味與營養(yǎng)品質。1-MCP是一種乙烯抑制劑，無毒無害，噴涂在百香果等呼吸躍變型果蔬上，不僅能抑制呼吸強度與乙烯的釋放，還具有一定的護色作用。1-MCP延緩果實衰老的機理主要是通過抑制乙烯和受體結合，抑制果實呼吸，從而延緩果實軟化[43]。YUMBYA[44]研究了1-MCP對不同成熟度紫百香果的貯藏品質，結果表明，2 mg/L 1-MCP熏蒸24 h和4 mg/L 1-MCP熏蒸12 h均能抑制果實的乙烯釋放量，延長貨架期。

3.3 生物保鮮技術

生物保鮮技術是利用微生物菌體及其代謝產物的保鮮、天然提取物以及基因工程進行保鮮的技術。具有處理成本低、貯藏條件易于控制、綠色環(huán)保等優(yōu)點，已成為人們研究的熱點[45-46]。

3.3.1 天然提取物保鮮技術

天然提取物保鮮劑是利用天然提取物中的活性物質，抑制果蔬表面微生物和酶的活性，降低果蔬的生理活性強度，從而有效延長果蔬的貨架期。滕崢等[47]研究森柏保鮮劑對百香果貯藏品質影響，采用5個質量濃度(4、8、12、16和20 g/L)對7至8成熟百香果浸泡，結果表明，經1.6%濃度森柏保鮮劑處理效果最好，貯藏12 d百香果果實的硬度、VC、可溶性固形物、可滴定酸等保持較高水平，延緩了百香果果實的成熟衰老進程。郭欣等[48]研究魔芋葡甘聚糖對8成熟百香果的保鮮效果影響，發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘聚糖這種天然高分子多糖也能延長百香果貯藏期，其中以10 g/L的效果最佳。帥良等[49]研究不同濃度海藻酸鈉涂膜對百香果品質影響，發(fā)現(xiàn)2 g/L海藻酸鈉溶液能減少失重率，抑制果皮皺縮指數(shù)上升，維持較高的營養(yǎng)品質。

3.3.2 基因工程保鮮技術

基因工程保鮮技術是對果蔬完熟基因、衰老調控基因、抗冷基因與抗褐變基因等進行轉導研究，從基因工程角度解決果蔬的保鮮問題[50]。

乙烯是一種氣態(tài)激素，具有促進果蔬老化和成熟的作用。與乙烯合成相關的酶有1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)合成酶、1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(1-amino-cyclo-propane-1-carboxylate,ACC)氧化酶等。MITA等[51]研究百香果果實乙烯受體基因PE-ETR1、PE-ERS1與ACC合成酶基因(PE-ACS1、PE-ACS2)和ACC氧化酶基因PE-ACO1在百香果不同成熟期的表達。結果表明，這些基因表達受到不同程度的調控，PE-ACS1和PE-ACO1在成熟后表達；PE-ETR1和PE-ERS1在成熟過程中表達；其中，PE-ACS1和PE-ACO1的表達是提高成熟期乙烯生物合成酶活性的必要條件。

王宇等[52]以3個不同品種百香果(紫色百香果果、黃金百香果果、滿天星)果皮和果肉為材料，通過轉錄組測序，為百香果基因的分子克隆和功能鑒定提供了數(shù)據(jù)支持；同時通過對差異表達基因功能注釋，為百香果關鍵酶基因的克隆和物質的代謝調控提供線索和依據(jù)。

樊航等[53]通過克隆，首次鑒定出1個PeEGR基因，通過檢測揭示PeEGR基因序列特征和表達模式，推測該基因在抗寒品種和不耐寒品種內均為組成性表達模式，此研究不僅有助于進一步揭示其生物學功能和作用機制，也將為深入挖掘百香果特異種質資源提供理論基礎。

3.4 復合處理保鮮技術

目前果蔬保鮮往往需要結合物理、化學、生物等多種保鮮方式,以起到相輔相成、優(yōu)勢互補的保鮮效果。帥良等[54]采用體積分數(shù)0、0.3、0.6、0.9 μL/L 1-MCP結合雙向拉伸聚丙烯保鮮袋對貯藏期內百香果保鮮品質進行研究。發(fā)現(xiàn)在5 ℃時貯藏時，不同濃度1-MCP結合保鮮袋包裝處理都可降低百香果貯藏期間的失重率，還可以維持較高的總酸、可溶性固形物、VC和總糖含量。其中0.6 μL/L 1-MCP結合保鮮袋包裝處理效果更佳。姜翠翠等[55]采用不同濃度0.5和1.0 μL/L的1-MCP結合聚乙烯袋對百香果進行了保鮮處理，結果表明，采用1.0 μL/L的1-MCP結合聚乙烯袋能有效延緩采后果實硬度、可溶性固形物的下降，從而延緩果實后熟衰老。郭芬[56]用50%多菌靈1 000倍液混合200 mg/L的2,4-D丁酯處理百香果，用塑料袋包裝后可在低溫下貯藏3個月。PATEL等[57]研究發(fā)現(xiàn),打蠟、內襯材料和聚乙烯包裝組合下能提高百香果品質貯藏期延長至5周。VENANCIO等[58]研究了35 ℃熱處理1 h并結合20 g/L CaCl2溶液處理對黃金百香果的保鮮效果，結果表明，貯藏期間可滴定酸度和TSS含量每天分別減少0.12%和0.14°糖度，而果實鮮重、出漿率和出汁率每天增加2.63%、1.09%和0.72%。熱處理與CaCl2復合處理雖不能延緩百香果果實的衰老，但可使果實貯藏延長至14 d。徐雪瑩[22]采用橘皮提取物與單甘脂結合聚烯烴保鮮膜對8至9成熟百香果品質進行研究,結果表明，在25 ℃下，5 g/L 橘皮提取物與15 g/L 單甘酯混合液結合聚烯烴保鮮膜對百香果保鮮效果最好，不但可以降低百香果的皺縮指數(shù)、維持色澤，還可以抑制百香果的呼吸作用，延緩其后熟與衰老。

4 結論與展望

百香果采后外觀和營養(yǎng)品質的維持對百香果產業(yè)的增值和增效具有重要意義[59]。百香果采后生理活動旺盛，營養(yǎng)物質消耗快，貯藏濕度過高會造成果實腐爛、霉變，濕度較低易造成果實嚴重失水而皺縮，所以需要合理的綜合控制方法。另一方面，百香果品種差異較大，且同一品種因采收成熟度不同，采后生理特征差別較大，需要針對性的深入研究采后生理生化變化規(guī)律，以便為高效保鮮提供理論基礎。同時基于細胞、分子水平等方面研究較少，對如何有效延緩采后百香果果實的本質機理尚不清楚，應深入研究采后百香果果實品質生理生化指標變化的蛋白質水平或基因表達水平的差異，研究與衰老有關基因包括特定蛋白酶、核酸酶及酯酶等基因的差異表達規(guī)律，從而探明百香果果實成熟衰老的機制，并進一步研發(fā)延緩百香果果實采后衰老的高效與實用的保鮮技術。與此同時，縱觀百香果保鮮技術的發(fā)展，百香果保鮮技術已由單一技術向復合技術發(fā)展，物理保鮮、氣調保鮮、生物保鮮劑等各種保鮮技術的復合保鮮研究和應用已成為保鮮的發(fā)展趨勢，百香果保鮮技術正朝著多種技術相結合的綠色、安全、天然、高效的方向發(fā)展。