廖梓懿，周會玲,*，姚宗祥，王新茹，馬 慧

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省果業(yè)協(xié)會，周至縣獼猴桃貯藏協(xié)會采后生理與貯藏保鮮實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710411）

獼猴桃（Actinidia chinensis）為多年落葉木質(zhì)藤本植物，屬于獼猴桃科（Actinidiaceae）獼猴桃屬（Actinidia）[1]，現(xiàn)已成為我國西北及西南地區(qū)最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一[2]。“翠香”獼猴桃是陜西省綜合性狀較好的中早熟美味系品種，因其風(fēng)味濃郁、口感酸甜得到消費(fèi)者的普遍認(rèn)可。由于獼猴桃是典型的呼吸躍變型漿果[3]，具有明顯的采后生理后熟過程，因此在常溫下很容易軟化腐爛，采后貯藏一般采用機(jī)械冷藏延長其貯藏期。但“翠香”獼猴桃具有較強(qiáng)的冷敏性，在機(jī)械冷藏期間低溫極易使果實(shí)發(fā)生腐爛和冷害[4]，導(dǎo)致貯藏期縮短、果實(shí)商品性下降，對獼猴桃產(chǎn)業(yè)造成極其嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為了滿足“翠香”獼猴桃鮮食和加工行業(yè)對獼猴桃品質(zhì)與供應(yīng)的需求，“翠香”獼猴桃貯藏保鮮技術(shù)已成為重要的研究方向。

動態(tài)氣調(diào)（Dynamic Controlled Atmosphere，DCA）是現(xiàn)階段國內(nèi)外公認(rèn)較好的貯藏保鮮方法，其原理是在貯藏過程中將氧氣含量降低到果實(shí)所能承受的最低有氧呼吸水平，以避免無氧呼吸傷害為前提，最大限度地減少有氧呼吸，延緩果實(shí)的生理代謝過程[5]。動態(tài)氣調(diào)貯藏多采用初期高CO2和低O2處理，后期降低CO2、增加O2含量的方法[6]。由于呼吸躍變型果實(shí)在貯藏過程中其呼吸強(qiáng)度會隨著成熟度而改變，使得氣體成分適應(yīng)性隨之改變，因此分階段調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中O2、CO2濃度，才能避免無氧呼吸傷害，保持果實(shí)品質(zhì)[7]。乙醇是果實(shí)無氧呼吸的重要代謝產(chǎn)物[8]。通過測定果實(shí)乙醇含量來衡量果實(shí)貯藏中無氧呼吸水平，以此調(diào)節(jié)氣體成分。Veltman 等[9]在蘋果動態(tài)氣調(diào)試驗(yàn)中，通過測定氣調(diào)庫內(nèi)空氣樣品中乙醇含量來調(diào)控O2，乙醇含量升高時(shí)提高O2濃度，使得在乙醇不積累的情況下O2能達(dá)到最低極限值。動態(tài)氣調(diào)在牛油果[10]、香蕉[11]、芒果[11]等水果上都有研究，特別是梨和蘋果，發(fā)現(xiàn)其不僅能夠有效保持貯藏后期的果實(shí)硬度，同時(shí)還減少了果實(shí)的虎皮病、腐爛等現(xiàn)象發(fā)生，貯藏效果顯著優(yōu)于普通氣調(diào)[12-14]，因此被廣泛地商業(yè)化應(yīng)用。

目前我國在獼猴桃保鮮中鮮見有關(guān)于動態(tài)氣調(diào)的報(bào)道。為提高“翠香”獼猴桃的貯藏品質(zhì)，通過檢測貯藏環(huán)境中乙醇的含量，階段性調(diào)節(jié)氣調(diào)庫內(nèi)O2和CO2濃度，研究動態(tài)氣調(diào)對果實(shí)品質(zhì)及冷害發(fā)生的影響，以期為“翠香”獼猴桃動態(tài)氣調(diào)保鮮提供參考，也為動態(tài)氣調(diào)技術(shù)在獼猴桃貯藏上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

試驗(yàn)材料“翠香”獼猴桃采自樹齡5 年以上，生長健壯，長勢良好的果樹，來源于周至縣姚力果業(yè)合作社。2019 年9 月29 日采收，裝入含有通氣口的塑料箱中，當(dāng)天運(yùn)回周至縣獼猴桃貯藏協(xié)會采后生理與貯藏保鮮實(shí)驗(yàn)室。

抗壞血酸，上海源葉生物公司；1,10-菲啰啉（純度＞97.0%），天津科密歐公司；所有試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

GQY-40d-12 型分子篩氣調(diào)一體機(jī)，天津捷盛東輝保鮮科技有限公司；X-4（BX）型泵吸式乙醇檢測儀，江蘇EDKORS 公司；GY-4 型果實(shí)硬度計(jì)，浙江綠博公司；PAL-BX/ACID8 獼猴桃糖酸一體機(jī)，日本愛拓公司；TEL-7001 紅外CO2分析儀，美國Telaire公司；TraceGCUltra 型氣相色譜儀，美國ThermoScientific公司；A11 型液氮研磨儀，德國Ika 公司；5810R 型高速冷凍離心機(jī)，德國Eppendorf 公司；多標(biāo)記微孔板檢測系統(tǒng)，美國Molecular Devices 公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取大小均勻、無病蟲害、無機(jī)械損傷的獼猴桃果實(shí)，放入8～10 ℃冷庫中通風(fēng)預(yù)冷24 h，待果心溫度穩(wěn)定后，進(jìn)行以下3 種形式貯藏。

（1）動態(tài)氣調(diào)（DCA），O2和CO2濃度根據(jù)乙醇含量進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，具體操作如下：貯藏0～30 d，氣體配比為1.5%O2+5.5%CO2；貯藏30～60 d 時(shí)，氣體配比為2.5%O2+ 4.5%CO2；貯藏期60 d 后，氣體配比為3.5%O2+3.5%CO2，直至貯藏結(jié)束。

（2）普通氣調(diào)（CA）：貯藏過程中氣體配比均采用2.5%O2+4.5%CO2。

（3）機(jī)械冷藏（CK）：貯藏過程中不進(jìn)行氣調(diào)處理。

3 種貯藏方式下，冷庫溫度均保持在（0±0.5）℃、相對濕度90%～95%。動態(tài)氣調(diào)和普通氣調(diào)的初始?xì)怏w參數(shù)依據(jù)王靜[15]、白俊青等[16]和Prange 等[17]的結(jié)果進(jìn)行設(shè)置，王靜[15]研究表明美味系獼猴桃最佳氣調(diào)組合范圍為2%～3% O2+ 3%～4.5% CO2，Prange 等[17]發(fā)現(xiàn)獼猴桃發(fā)生低氧脅迫的O2濃度為小于1%。

貯藏期間，每10 d 測定一次CA、DCA 氣調(diào)庫內(nèi)的乙醇含量，每10 d 或15 d 分別從3 個(gè)貯藏庫中取45 個(gè)果實(shí)，其中15 個(gè)果實(shí)用于測定硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率等；另外30 個(gè)果實(shí)移到20 ℃環(huán)境下模擬貨架期5 d，觀察冷害情況并統(tǒng)計(jì)冷害率；各處理于貯藏100 d 時(shí)隨機(jī)選取150 個(gè)果實(shí)，用于測定失重率和腐爛率。其中：乙醇含量、呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率和VC 含量測定到90 d；其他指標(biāo)測定到100 d。

1.2.2 測定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 乙醇含量

參照佟偉等[18]的方法進(jìn)行乙醇取樣，采用泵吸式乙醇檢測儀于氣調(diào)庫頂空進(jìn)樣測定，重復(fù)3 次，單位為mg/L。

1.2.2.2 呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率

呼吸強(qiáng)度：參考董曉慶等[19]的方法，略有改動。使用干燥器（9.7 L）作為呼吸室，內(nèi)置測定的果實(shí)（500～600 g），采用TEL-7001 紅外CO2分析儀測定，密封30 min 后，記錄呼吸室內(nèi)CO2的增量，重復(fù)測定3 次，單位為mg·kg-1·h-1。

乙烯釋放速率：參考田紅炎等[20]的方法，采用Trace GC Ultra 型氣相色譜儀進(jìn)行測定。重復(fù)測定3次，單位為μL·kg-1·h-1。

1.2.2.3 硬度

用刮皮刀削去果實(shí)赤道部2 個(gè)面積約為1 cm2的表皮，平躺式放置于試驗(yàn)平板上，用硬度計(jì)測定果肉硬度，探頭直徑10 mm，測定深度10 mm，測定重復(fù)10 次，結(jié)果取其平均值，單位：kg·cm-2。

1.2.2.4 可溶性固形物（TSS）含量

采用獼猴桃糖酸一體機(jī)，將去皮獼猴桃經(jīng)果實(shí)榨汁器榨汁后，用4 層紗布過濾，取濾液200 μL 測定，重復(fù)測定3 次，結(jié)果取其平均值，單位：%。

1.2.2.5 可滴定酸（TA）含量

采用獼猴桃糖酸一體機(jī)測定，將獼猴桃榨汁后，經(jīng)4 層紗布過濾，取濾液200 μL，用蒸餾水稀釋50倍后測定，重復(fù)測定3 次，單位：%。

1.2.2.6 VC 含量

參照曹建康等[21]的分光光度計(jì)方法測定，重復(fù)測定3 次，單位:mg·100 g-1FW。

1.2.2.7 腐爛率和失重率

參照吳彬彬等[22]的方法，略有改動。隨機(jī)選取150個(gè)果實(shí)，分別測定其入庫及出庫時(shí)質(zhì)量、貯藏結(jié)束時(shí)記錄其腐爛果數(shù)。腐爛果實(shí)判斷依據(jù)為局部潰爛、腐化，出現(xiàn)霉變狀態(tài)。計(jì)算公式如下：

式中：m0為樣品入庫時(shí)質(zhì)量，kg；m1為樣品出庫時(shí)質(zhì)量，kg。

1.2.2.8 冷害率

參照高慧[23]的方法，略有改動。每次隨機(jī)選取30個(gè)果實(shí)，從冷庫中取出后，于室溫20 ℃條件下放置5 d，觀察其冷害情況，并統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)冷害的果實(shí)數(shù)量。冷害果實(shí)判斷依據(jù)為出現(xiàn)果皮褐變、皺縮、凹陷，皮下木質(zhì)化，果肉水漬化、木質(zhì)化狀態(tài)。計(jì)算公式如下：

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用Excel 2019 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣調(diào)庫內(nèi)乙醇含量的變化

乙醇含量的變化對動態(tài)氣調(diào)有敏感的指示作用。如圖1 所示，從乙醇含量來看，在貯藏0～20 d，DCA和CA 組之間差異不顯著；30 d 時(shí)DCA 組乙醇含量顯著高于CA（P＜0.05）；30～50 d，DCA 組乙醇含量下降；50 d 后，兩者間差異不顯著。

圖1 氣調(diào)庫內(nèi)乙醇含量的變化Fig.1 Changes of ethanol contents in air-conditioned cold store

結(jié)合氣體配置來看，貯藏30 d 時(shí)，DCA 組的氣體配置為1.5%O2+5.5%CO2，低濃度O2與高濃度CO2使得DCA 組乙醇含量增加，說明此時(shí)果實(shí)無氧呼吸加?。毁A藏30～60 d 時(shí)，氣體配比設(shè)為2.5%O2+4.5%CO2，DCA 組乙醇含量下降；貯藏60 d 時(shí)，CA 和DCA組乙醇含量升高，此時(shí)改變DCA 氣體配置為3.5%O2+3.5%CO2；貯藏60 d 后DCA 組乙醇含量下降，直至低于CA。

2.2 動態(tài)氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度和乙烯釋放速率的影響

如圖2A 所示，獼猴桃果實(shí)采收后呼吸強(qiáng)度較高，低溫貯藏抑制其呼吸作用，使得貯藏前15 天獼猴桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度呈下降趨勢。CK 組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度在貯藏30 d 時(shí)明顯上升，40 d 達(dá)到高峰，峰值為11.43 mg·kg-1·h-1；CA 和DCA 組果實(shí)呼吸強(qiáng)度上升不明顯，在貯藏50 d 時(shí)出現(xiàn)呼吸高峰，分別為9.28、8.63 mg·kg-1·h-1，顯著低于CK 組呼吸峰值（P＜0.05），且呼吸峰推遲了10 d。在各處理出現(xiàn)呼吸高峰后，呼吸強(qiáng)度均呈下降趨勢。DCA 組呼吸強(qiáng)度始終處于較低水平，貯藏15～40 d 時(shí)，DCA 處理組果實(shí)的呼吸強(qiáng)度顯著低于CK 和CA（P＜0.05），說明DCA 能更有效地抑制果實(shí)的呼吸強(qiáng)度。

如圖2B 可見，貯藏前40 天，“翠香”獼猴桃果實(shí)的乙烯釋放速率呈緩慢上升趨勢，隨后出現(xiàn)乙烯釋放高峰。CK 組在貯藏50 d 時(shí)出現(xiàn)乙烯釋放高峰，其值為0.66 μL·kg-1·h-1，而CA、DCA 組均推遲了10 d，于貯藏60 d 時(shí)出現(xiàn)，其值均為0.58 μL·kg-1·h-1，顯著低于CK 組乙烯釋放高峰值（P＜0.05）。貯藏15～50 d時(shí)，DCA 處理組乙烯釋放速率顯著低于CK（P＜0.05），而CA 與CK 組間差異不顯著，說明DCA 能更有效地抑制“翠香”獼猴桃果實(shí)的乙烯釋放速率。

圖2 動態(tài)氣調(diào)對“翠香”獼猴桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度（A）和乙烯釋放速率（B）的影響Fig.2 Effects of DCA on respiration intensity(A)and ethylene release rates(B)of ‘Cuixiang’kiwi fruits

2.3 動態(tài)氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響

2.3.1 果實(shí)硬度

如圖3 所示，DCA 和CA 處理有效抑制了“翠香”獼猴桃果實(shí)硬度的下降，從貯藏15 d 開始，DCA 組果實(shí)硬度顯著高于CK 組（P＜0.05），直到貯藏結(jié)束。貯藏前90 天，CA 果實(shí)硬度略低于DCA，但差異不顯著；貯藏90 d 后，DCA 與CA 處理間存在顯著差異（P＜0.05），說明DCA 處理對長期貯藏果實(shí)的硬度保持具有較好的效果。

圖3 動態(tài)氣調(diào)對“翠香”獼猴桃果實(shí)硬度的影響Fig.3 Effects of DCA on hardness of ‘Cuixiang’kiwi fruits

2.3.2 可溶性固形物和可滴定酸含量

如圖4A 所示，在貯藏過程中，各處理獼猴桃果實(shí)的TSS 含量均呈上升趨勢。DCA 和CA 處理的果實(shí)TSS 上升較為緩慢，顯著低于CK（P＜0.05）；貯藏70 d 后，DCA 組TSS 含量顯著低于CA 組（P＜0.05），極顯著低于CK（P＜0.01）。

圖4 動態(tài)氣調(diào)對“翠香”獼猴桃果實(shí)可溶性固形物（A）和可滴定酸（B）含量的影響Fig.4 Effects of DCA on soluble solids(A)and titratable acid(B)contents of ‘Cuixiang’kiwi fruits

由圖4B 可見，在貯藏過程中，各處理果實(shí)的TA含量均呈下降趨勢，但CK 組下降最快，DCA 處理下降最慢，CA 介于二者之間。貯藏結(jié)束時(shí)（100 d），DCA處理果實(shí)的TA 含量最高，為0.26%，顯著高于CA 和CK 組果實(shí)的TA 含量（P＜0.05）。

2.3.3 VC 含量

如圖5 所示，在貯藏過程中，獼猴桃果實(shí)的VC含量總體呈現(xiàn)下降趨勢。CK 組果實(shí)VC 下降最快，CA 組果實(shí)的VC 含量略低于DCA 組。貯藏60 d 時(shí)，DCA 處理組果實(shí)的VC 含量顯著高于CA 和CK 組（P＜0.05）。貯藏80～90 d 時(shí)，CK 處理顯著低于CA 和DCA 處理（P＜0.05），但CA 和DCA 處理間差異不顯著。

圖5 動態(tài)氣調(diào)對“翠香”獼猴桃果實(shí)VC 含量的影響Fig.5 Effects of DCA on VC contents of ‘Cuixiang’kiwi fruits

2.4 動態(tài)氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實(shí)腐爛率和失重率的影響

如圖6A 所示，貯藏結(jié)束時(shí)（100 d），CK 組果實(shí)腐爛率達(dá)8.33%，而CA 和DCA 組分別為2.34%和2.04%，CA 和DCA 處理組的果實(shí)腐爛率顯著低于CK 組（P＜0.05），但CA 與DCA 處理間差異不顯著。

由圖6B 可見，貯藏結(jié)束時(shí)（100 d），CK 組果實(shí)失重率達(dá)4.76%，而CA 和DCA 處理組分別為2.59%和2.46%，CA、DCA 處理組腐爛率均顯著低于CK（P＜0.05），但CA 與DCA 處理間無顯著差異。

圖6 動態(tài)氣調(diào)對“翠香”獼猴桃果實(shí)腐爛率（A）和失重率（B）的影響Fig.6 Effects of DCA on rotting rates(A)and weight loss rates(B)of ‘Cuixiang’kiwi fruits

2.5 動態(tài)氣調(diào)貯藏對獼猴桃果實(shí)冷害的影響

2.5.1 冷害率

由圖7 可知，貯藏0～40 d，各處理組果實(shí)均未發(fā)生冷害，貯藏50 d 后，CK 組首先出現(xiàn)冷害癥狀，冷害率達(dá)2.0%，隨后冷害率上升，貯藏結(jié)束時(shí)，冷害率達(dá)到67.5%。CA 與DCA 組果實(shí)分別比CK 組推遲20 d和30 d 出現(xiàn)冷害，且冷害率較低，顯著低于CK 組（P＜0.05）。貯藏100 d 時(shí)，DCA 組果實(shí)冷害發(fā)生率最低，僅為20.0%，分別比CK 與CA 處理降低了47.5個(gè)百分點(diǎn)和8.0 個(gè)百分點(diǎn)，與CA 組間差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05），與CK 組間差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

圖7 動態(tài)氣調(diào)對“翠香”獼猴桃果實(shí)冷害率的影響Fig.7 Effects of DCA on chilling injury rates of ‘Cuixiang’kiwi fruits

2.5.2 冷害癥狀

各處理果實(shí)的冷害發(fā)生程度不同。圖8 為貯藏100 d 時(shí)各處理組果實(shí)冷害發(fā)生情況。CK 組果實(shí)的外皮粗糙、果毛脫落，皮色呈褐色并伴有凹陷斑，外果皮皺縮并難以分離，在皮下有明顯大面積木質(zhì)化白點(diǎn)，果肉出現(xiàn)水漬化、木質(zhì)化等癥狀；而CA 組果實(shí)的果頂或根部分開始木質(zhì)化，部分果皮褐變，在皮下有明顯木質(zhì)化白點(diǎn)；DCA 組果實(shí)基本正常，出現(xiàn)少量皮下木質(zhì)化白點(diǎn)。

圖8 “翠香”獼猴桃在貯藏100 d 時(shí)冷害發(fā)生情況Fig.8 Chilling injury symptoms cases of ‘Cuixiang’kiwi fruits after 100 days storage

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)通過測定貯藏環(huán)境中乙醇含量，對“翠香”獼猴桃果實(shí)進(jìn)行動態(tài)氣調(diào)貯藏，即：0～30 d，采用較低的氧氣和較高的二氧化碳組合，氣體配比為1.5%O2+5.5%CO2；貯藏30 d，當(dāng)乙醇含量明顯增加時(shí)，提高O2，降低CO2，調(diào)整氣體配比為2.5% O2+ 4.5% CO2；60 d 后，當(dāng)乙醇含量再次上升時(shí)，又將氣體配比調(diào)整為3.5%O2+3.5%CO2。從而保證在整個(gè)貯藏過程中，在減少無氧呼吸的前提下，使獼猴桃果實(shí)呼吸強(qiáng)度保持在較低水平。

本試驗(yàn)研究了動態(tài)氣調(diào)對“翠香”獼猴桃貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：動態(tài)氣調(diào)能更有效地維持果實(shí)的品質(zhì)。與機(jī)械冷藏（CK）相比，動態(tài)氣調(diào)能有效降低果實(shí)的呼吸強(qiáng)度，延緩乙烯釋放速率，推遲呼吸高峰的出現(xiàn)，延緩果實(shí)硬度下降，抑制TSS 含量上升和TA、VC 含量下降，顯著降低腐爛率和失重率，有效維持果實(shí)品質(zhì)；與普通氣調(diào)（CA）相比，在貯藏前期，動態(tài)氣調(diào)處理果實(shí)的呼吸強(qiáng)度、乙烯釋放速率更低，在貯藏后期，果實(shí)硬度、TA、TSS 變化更小，存在顯著差異，能更有效地延緩后熟過程，延長保鮮期。動態(tài)氣調(diào)通過在無氧呼吸臨界點(diǎn)下，用低O2高CO2來抑制果實(shí)呼吸作用和乙烯釋放，延緩其生理代謝過程，達(dá)到延緩果實(shí)成熟與衰老的效果，所以其保鮮效果優(yōu)于普通氣調(diào)和機(jī)械冷藏，這與Weber 等[24]和Bessemans 等[25]的研究結(jié)論一致。

另外，本試驗(yàn)對“翠香”獼猴桃冷害發(fā)生情況的研究結(jié)果表明：動態(tài)氣調(diào)能顯著降低冷害率，延緩和減輕貯藏后期果實(shí)冷害的發(fā)生。從試驗(yàn)結(jié)果來看，動態(tài)氣調(diào)的果實(shí)冷害發(fā)生時(shí)間比機(jī)械冷藏推遲了30 d，比普通氣調(diào)推遲了10 d，顯著降低了冷害率，且冷害癥狀較輕，僅出現(xiàn)少量皮下木質(zhì)化白點(diǎn)，未發(fā)生如機(jī)械冷藏的果肉木質(zhì)化和普通氣調(diào)的果皮褐變等現(xiàn)象。

綜合來看，動態(tài)氣調(diào)與普通氣調(diào)相比，不僅能夠更有效控制“翠香”獼猴桃果實(shí)的衰老與腐敗，延長貯藏期，還可以顯著減少果實(shí)冷害，具有良好的應(yīng)用前景。