二氧化氯處理對機械損傷獼猴桃果實的防腐保鮮效果

田紅炎，饒景萍﹡

(西北農林科技大學園藝學院，陜西 楊凌 712100)

二氧化氯處理對機械損傷獼猴桃果實的防腐保鮮效果

田紅炎，饒景萍﹡

(西北農林科技大學園藝學院，陜西 楊凌 712100)

研究冷藏條件下二氧化氯(ClO2)處理對受損獼猴桃果實的防腐保鮮效果。以‘海沃德’果實為試材，對其進行壓傷、果面刺傷兩種機械損傷處理，壓傷果和果面刺傷果均用60mg/L ClO2溶液浸泡20min(分別記為T1和T2)，以蒸餾水浸泡20min的健全果、壓傷果和果面刺傷果作為對照(分別記為CK、CK1、CK2)，比較處理和對照果的呼吸速率、乙烯釋放速率、質量損失率、腐爛指數、過氧化物酶和苯丙氨酸解氨酶活性。結果表明，CK1和CK2的呼吸速率、乙烯釋放速率、質量損失率和腐爛指數均高于CK，但T1、T2果實的上述指標均低于CK1和CK2(除質量損失率外)，且在貯藏后期，T1和T2的過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均高于CK1和CK2，有效延長了貯藏期。說明ClO2處理對機械損傷獼猴桃具有明顯的防腐保鮮效果，可有效降低腐爛損失。關鍵詞：‘海沃德’獼猴桃；ClO2；機械損傷；防腐保鮮

‘海沃德’獼猴桃是1904年新西蘭從我國湖北宜昌地區引種，并在1924年選育成果的獼猴桃品種，其果中大，具有果形端正、美觀、酸甜可口、香氣濃郁、耐貯運性好等特點，是當今世界主栽品種[1]。由于獼猴桃果實屬于漿果，皮薄汁多、含水量高，因此，從采后的貯運到銷售的整個過程都不可避免地遭到擠壓、振動、碰撞等機械損傷，造成果實組織結構的破壞，引起果實生理代謝紊亂和微生物侵染，使果實衰老加快，腐爛增加，導致果實在流通中遭受嚴重損失[2]。

二氧化氯(ClO2)具有很強的氧化作用，是一種性能優良、應用領域十分廣泛的多用途殺菌保鮮消毒劑[3]。ClO2作為一種新型的安全消毒劑，在目前常用的氯系消毒劑中其綜合性能最優。反復檢測證明ClO2殺菌效果比一般含氯消毒劑高2.5倍[4]，并且由于它主要是借助于氧化作用達到殺滅病菌的效果，不會發生氯的取代反應，因而不會產生致癌、致畸變的有機氯代產物[5]，所以ClO2已經成為國際上公認的氯系消毒劑最理想的更新換代產品，被世界衛生組織列為Al級殺菌消毒劑。

目前，國內外有關機械損傷對果實貯藏的影響在蘋果[6-7]、梨[8]、杏[9]、李子[10]、柑橘[11]等水果上的研究已有報道，但是在獼猴桃上的研究較少，尤其關于ClO2處理對機械損傷獼猴桃果實的防腐保鮮作用國內外鮮有報道。本實驗研究了ClO2處理對機械損傷‘海沃德’獼猴桃果實貯藏品質及生理的影響，以期為獼猴桃的采后防腐保鮮提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘海沃德’果實采自陜西周至縣管理良好的某農家果園；固體ClO2片劑(有效成分含量10%) 天津張大科技發展有限公司。

1.2 儀器與設備

ETONG-7001型CO2分析儀、Trace GC Ultra 型氣相色譜儀。

1.3 果實處理

供試‘海沃德’果實于適宜采收期(2010-10-19)采摘。挑選大小適中、色澤相近、無機械傷害和病蟲害、果形端正、成熟度一致的果實，采收當天運回試驗室。對果實進行壓傷(1)、果面刺傷(2)模擬處理，處理程度接近采后運輸中的損傷果。對壓傷果和果面刺傷果用60mg/L ClO2溶液(1粒ClO2片劑加入到1.67L蒸餾水溶解即可)浸泡20min，分別記為T1、T2；另外，以按相同體積的蒸餾水浸泡20min健全果和壓傷果、果面刺傷果作為對照，分別記為CK、CK1、CK2。以上每個處理和對照分別用果30kg，重復3次，浸泡后自然晾干，然后用厚度0.03mm，開孔度0.5% PE保鮮袋包裝，貯藏于(0±1)℃、相對濕度85%～90%冷庫中，定期測定相關指標。

1.4 指標測定

呼吸速率：用CO2分析儀測定，參照董曉慶等[12]方法；乙烯釋放速率：用氣相色譜儀法測定，色譜條件：載氣為N2，GDX-502色譜柱，柱溫70℃，進樣口溫度70℃，氫氣0.7kg/cm2，空氣0.7kg/cm2，氮氣1.0kg/cm2，氫火焰離子化檢測器檢測，檢測室溫度150℃；質量損失率和腐爛指數：入貯后從各處理重復中分別取100個果，每10d統計1次質量損失率，質量損失率/%＝(果實入庫當天質量－每次測得的質量)/入庫當天質量×100；出庫時統計腐爛指數：參照甘瑾等[13]的方法統計；POD活性：參照田春蓮等[14]的方法測定；PAL活性：參照楊書珍等[15]的方法測定。所有測定重復3次，取平均值。

1.5 數據處理

采用Excel軟件進行分析，并用SAS分析軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 ClO2處理對機械損傷獼猴桃果實呼吸速率的影響

圖1 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實呼吸速率的影響Fig.1 Effect of ClO2 on respiratory rate of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

從圖1可以看出，在貯藏前期，健全果與各處理果呼吸速率均逐漸增加，健全果在45d時達到呼吸高峰，而兩類損傷果均在貯藏30d時出現呼吸高峰，且損傷果的呼吸峰值明顯高于健全果，而經ClO2處理壓傷和果面刺傷果的呼吸高峰顯著(P＜0.05)低于損傷對照果，但未改變呼吸高峰出現的時間。在貯藏結束時，經ClO2處理壓傷和果面刺傷果的呼吸速率分別較損傷對照果降低了14.6%和15.6%，均達差異顯著水平(P＜0.05)。

2.2 ClO2處理對機械損傷獼猴桃果實乙烯釋放速率的影響

圖2 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實乙烯釋放速率的影響Fig.2 Effect of ClO2 on ethylene release rate of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

獼猴桃屬于典型的躍變型果實。乙烯是引發呼吸躍變型果實成熟和組織衰老的主要因素。圖2顯示健全果在入貯75d時出現乙烯釋放高峰,而損傷果在入貯45d時出現,損傷果的峰值明顯高于健全果。但經ClO2處理的壓傷、果面刺傷果的峰值明顯低于損傷對照果，分別降低13.4%和23.6%，差異顯著(P＜0.05)。在整個貯藏期間，損傷處理果的乙烯釋放速率變化較損傷對照果平緩。

2.3 ClO2處理對機械損傷獼猴桃果實質量損失率和腐爛指數的影響

質量損失現象是影響貯藏果實外觀和品質的重要因素之一，它是由于組織器官的蒸騰失水和干物質損耗所致。一般質量損失率超過5%時，果實就會有皺縮萎蔫現象發生。

圖3 ClO2處理對壓傷和果面刺傷獼猴桃果實質量損失率的影響Fig.3 Effect of ClO2 on weight loss rate of crushed and pricked kiwi fruits

圖3顯示，在冷藏結束(120d)時，損傷對照果的質量損失率高于健全果，經ClO2處理的壓傷和果面刺傷果的質量損失率與損傷對照果無明顯差異，分別為5.71%、6.74%和5.68%、6.59%。

果實貯藏后期，隨著自身貯備的有機物和水分的逐漸減少，組織逐漸潰敗，對外界的不良環境抵抗力也逐漸減弱，外界微生物更容易侵入組織內部，果實內部潛伏的微生物也逐漸復蘇，致使果實開始腐爛變質。

圖4 ClO2處理對壓傷和果面刺傷獼猴桃果實腐爛指數的影響Fig.4 Effect of ClO2 on decay index of crushed and pricked kiwi fruits

由圖4可知，在冷藏120d后，損傷對照果的腐爛指數顯著高于健全果，經ClO2處理的壓傷果和果面刺傷果的腐爛指數分別較損傷對照果降低了28.6%和32%，且差異顯著(P＜0.05)。

2.4 ClO2處理對獼猴桃果實POD和PAL活性的影響

獼猴桃果實采摘后，經歷后熟到完熟的過程，在此過程中果實體內各種酶的活性被激活，POD能清除體內活性氧，使細胞膜等免受傷害，從而延緩果實在貯藏中的衰老進程，它常被用作評價果實衰老的重要指標之一。

圖5 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實POD活性的影響Fig.5 Effect of ClO2 on PAL activity of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

由圖5可知，在貯藏初期，對照果POD活性迅速升高，然后下降再上升，健全果在60d達到活性高峰，兩類損傷果在15d達到活性高峰。經ClO2處理壓傷和果面刺傷果的POD活性峰值顯著高于損傷對照果(P＜0.05)。隨著貯藏時間的延長，ClO2處理壓傷和果面刺傷果的POD也保持著較高的活性。

PAL廣泛存在于各種植物和少數微生物中，催化L-苯丙氨酸脫氨生成肉桂酸和氨，是苯丙烷類代謝途徑的關鍵酶和限速酶，PAL活性可以作為植物抗逆境能力的一個生理指標。

圖6 ClO2處理對壓傷(A)和果面刺傷(B)獼猴桃果實PAL活性的影響Fig.6 Effect of ClO2 on POD activity of crushed (A) and pricked (B) kiwi fruits

由圖6可知，在貯藏前期，健全果PAL活性緩慢升高，到60d時，達到活性高峰，然后逐漸下降，兩類損傷果的PAL活性迅速升高，30d達到活性高峰。經ClO2處理壓傷和果面刺傷果較損傷對照果保持了較高的PAL活性，在貯藏結束時，分別較損傷對照果提高了25.5%和11.6%，且差異顯著(P＜0.05)。

3 討論與結論

果實衰老過程中伴隨著呼吸強度的增加，果實內物質的轉化和呼吸基質的消耗也進一步增大。機械損傷會使果實組織呼吸速率顯著增加，并隨著衰老而進一步加強，甚至還會導致某些果實組織呼吸途徑發生變更[16]。本實驗中，兩類損傷果的呼吸速率明顯高于健全果，這與俞雅瓊等[17]在碭山酥梨上的研究結果一致。在整個貯藏期間，刺傷果的呼吸速率高于壓傷果，這可能是由于果面刺傷造成了果實開放性的傷害，使果實更易失水和感染病菌。但是經過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果，其呼吸速率明顯降低，說明ClO2有效抑制兩類損傷果的呼吸，降低其呼吸強度。

果蔬組織遭受機械傷害會造成乙烯釋放增加，即傷乙烯的生成。傷乙烯生成途徑與果蔬正常成熟乙烯生成途徑一致。機械傷害主要通過刺激ACC合成酶與乙烯形成酶(EFE)活性增加而導致乙烯生產增加[16]。本實驗中，經過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果，其乙烯釋放速率明顯降低，主要由于ClO2可以有效地阻止蛋氨酸等的代謝作用，減少了乙烯、二氧化碳等促進果蔬后熟衰老的物質的生成，而且ClO2還具有殺滅腐敗菌的作用，從而達到了長期保鮮的作用[18]。

果實質量損失的原因主要是呼吸作用和水分的蒸騰作用。由于獼猴桃采摘后，仍是一個活的有機體，但失去了營養和水分的供給，只能通過呼吸作用提供所需能量和通過蒸騰作用提供所需的動力，這些又都是以消耗自身貯備的有機物和水分為基礎的，必將會導致果實的質量減少[19]。雖然ClO2處理可以降低果實的呼吸速率，減少自身貯備的有機物的消耗。但是在本實驗中，經過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果與損傷對照果之間質量損失差別很小。這說明ClO2處理對損傷獼猴桃的質量損失率影響不大。

在果實貯藏過程中，防止其腐爛是貯藏保鮮的首要任務。ClO2具有很強的氧化作用，除對一般細菌有殺死作用外，對芽孢、病毒、藻類、真菌等均有較好的殺滅作用[4]，可以顯著減少水果病原菌[20-21]，本實驗中ClO2處理顯著減少獼猴桃果實的腐爛率，延長了貯藏期。

POD是植物在逆境條件下酶促防御系統的關鍵酶之一，與SOD、CAT相互協調配合，清除過剩的自由基，使體內自由基維持在正常的動態水平，以提高植物的抗逆性[22]。本實驗中，在貯藏前期，健全果的POD活性迅速上升，可能是果實在采樣初期，產生了大量的自由基，機體的自我調節生理代謝平衡的保護性反應，機體清除自由基的能力提高，導致POD活性升高；貯藏中，許多果實組織中POD活性都伴隨著機械傷害而上升，并且還產生新的POD同工酶，但是完整果實在較長時間貯存后，也會出現相同的變化，這表明受傷很可能只是使POD活性上升和新的POD同工酶出現的滯后期縮短[23]。ClO2處理可以保持果實較高的POD的活性，對有效清除果實體內的活性氧和自由基有利，這與Zhao Chen等[24]在ClO2處理萵苣上的結果相似，但是略有不同，可能是由于水果和蔬菜種類之間的差異，酶在不同植物，不同部位的變化可能也是不相同的，有待進一步的深入研究。

機械損傷誘發的主要次生代謝物質如木質素、各種酚類、黃酮類等都主要通過苯丙烷類代謝途徑生成，PAL是苯丙烷類代謝途徑中的第一個關鍵酶[17]。本實驗中，在貯藏前期，兩類損傷果PAL活性均迅速升高，但是刺傷果的PAL活性高于壓傷果，可能由于果面刺傷造成了果實開放性的傷害，使果實更易失水和感染病菌，促使PAL活性上升，以產生更多植保素、木質素來減輕傷害，在貯藏后期，當合成較多次生代謝物后，它們會反饋抑制PAL活性，從而減少營養物質的消耗，有利于傷口的愈合[25]；經過ClO2處理的壓傷和果面刺傷果，其PAL活性低于損傷對照果，因為ClO2具有很強的殺菌能力，可以有效地減少果實因感染病菌而誘發的PAL活性的升高。在貯藏后期，由于ClO2提高了果實的生理抗性，而保持了其較高的PAL活性，這與趙明慧等[26]在蘋果上的研究結果相似，由于傷誘導PAL活性的動力學還受果蔬品種、形狀等因素的影響[27]，所以不同研究材料其結果略有差異。

ClO2處理有效提高了機械損傷獼猴桃果實的貯藏品質和耐貯性，但關于不同ClO2處理方式對獼猴桃品質和防腐效果的影響，還有待于進一步探討。

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Fresh-Keeping Effect of Chlorine Dioxide on Hayward Kiwi Fruits with Mechanical Damage

TIAN Hong-yan，RAO Jing-ping﹡
(College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

The fresh-keeping effect of chlorine dioxide (ClO2) on Hayward kiwi fruits with mechanical damage during cold storage was explored. Crush and prick were used to stimulate the damage of Hayward kiwi fruits. Crushed and pricked fruits were dipped into 60 mg/L ClO2 for 20 min (denoted by T1 and T2, respectively). Intact, crushed and pricked fruits were dipped into distilled water for 20 min (denoted by CK, CK1 and CK2, respectively). Physicochemical indices such as respiratory rate, ethylene release rate, weight loss and decay index of ClO2-treated fruits were compared with those of control fruits. The respiration rates,ethylene peaks, weight loss rates and decay indices of CK1 and CK2 were higher than those of CK; ClO2 treatment resulted in a decrease of these indices in fruits with mechanical damage (except weight loss rate). During the later stage of storage, PAL and POD activities of T1 and T2 were higher than those of CK1 and CK2. Moreover, ClO2 treatment significantly extended the shelf life and ClO2 treatment at the dosage of 60 mg/L had an excellent fresh-keeping effect and could reduce decay rate effectively.

Hayward kiwi fruit；ClO2；mechanical damage；fresh-keeping effect

S609.3

A

1002-6630(2012)18-0298-05

2011-07-19

陜西省獼猴桃產業科技創新體系項目

田紅炎(1985—)，男，碩士研究生，研究方向為采后生理及貯藏保鮮技術。 E-mail：thy198511@163.com

﹡通信作者：饒景萍(1957—)，女，教授，碩士，研究方向為采后生理及貯藏保鮮技術。E-mail：dpr0723@163.com