高CO210℃氣調對樹上干杏采后軟化的影響

潘艷芳，張繼明，張文濤，李喜宏，*，王威，張瑞

（1.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津300457；2.國投中魯果汁股份有限公司，北京100037）

高CO210℃氣調對樹上干杏采后軟化的影響

潘艷芳1，張繼明2，張文濤1，李喜宏1，*，王威1，張瑞1

（1.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津300457；2.國投中魯果汁股份有限公司，北京100037）

為明確高CO210℃氣調對樹上干杏采后軟化的影響，測定10℃、3%O2貯藏期間3%、10%、20%、50%CO2處理下的品質變化。結果表明：3%、10%、20%、50%CO2處理均有一定效應，貯藏前期10%、20%CO2能有效延緩果實軟化，利于保持鮮果品質。貯藏中后期，3%CO2處理保持了較高的硬度水平，適于長期貯藏。50%CO2氣調PG（多聚半乳糖醛酸酶）活性最低，有效抑制了原果膠向水溶性果膠的轉化，但軟化程度仍最嚴重，且出現異味，表現出CO2氣體傷害。

樹上干杏；高CO2；10℃；軟化

樹上干杏屬薔薇科（Rosaceae）李亞科（Prunoideae）杏屬（Prunus），別名吊干杏、小金杏等，商品學名樹上干，是一種原產于哈薩克斯坦的野生杏，僅能在晝夜溫差20℃以上的逆溫帶大陸性氣候地區生長，上世紀80年代在新疆伊犁引種馴化并少量試種，是我國天山北麓特克斯河谷和伊犁河谷地區特有的地方品種[1-3]。樹上干杏風味獨特，果肉、果核均可食用，具有較高的經濟價值和社會效益。作為一種呼吸躍變型水果[4]，呼吸高峰過后杏的品質迅速下降，易腐爛軟化、不耐貯運，但過度軟化會導致果實商品率的下降[5]，這嚴重制約了鮮杏的外銷增值。

目前，鮮杏保鮮主要依靠低溫基礎上的氣調、減壓、1-MCP處理等[6]技術，能耗大、成本高，在設施農業相對落后的現狀下，難以達到低溫需求。因此，常溫或亞常溫（20℃以下）節能保鮮技術的開發具有重要意義。本文研究了10℃條件下高CO2處理對樹上干杏果實軟化的影響，旨在為亞常溫氣調保鮮的應用提供數據支持和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

樹上干杏由新興際華伊犁農牧科技發展有限公司提供，采后隨即裝箱空運至天津科技大學農產品保鮮實驗室（整個過程24 h～48 h），及時入0℃冷庫預冷24 h。預冷結束后在庫內進行分級，挑選出大小均一、無機械損傷、無病蟲害侵染的果實，根據表皮顏色分為成熟度Ⅰ（綠色）、成熟度Ⅱ（黃色）、成熟度Ⅲ（深黃色或紅色）[7]，選取成熟度Ⅱ的杏進行貯藏試驗。

將杏裝入已均勻打孔（每面各3個，孔徑0.5 cm）的PVC保鮮袋（長60 cm×寬40 cm×厚0.03 mm），袋口扎緊，每袋果重約500 g，每5袋置于一個氣調瓶中，每種氣調環境設置3個重復。氣調環境分別為TR1（3% O2，10%CO2）、TR2（3%O2，20%CO2）、TR3（3%O2，50% CO2），以標準氣調（3%O2，3%CO2）為對照（CK），氣調結束后于10℃下貯藏，定期取樣檢測相關指標。

1.2 測定指標與方法

果實硬度采用GY-3型果實硬度計測定，在果實赤道部位間隔等距離的3個位置各削去一小塊果皮（厚約1 mm），探針均勻壓入果肉內0.5 cm，讀取表盤示數[8]；參照曹建康[9]的方法測定果膠物質的含量及果膠酶活性，采用比色法測定水溶性果膠、原果膠的含量及多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性。

每組試驗設置3個重復，試驗數據取其平均值，全部試驗數據采用Excel 2010和SPSS 10.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 CO2濃度對樹上干杏果實硬度的影響

果實硬度對樹上干杏食用品質、加工特性及采后對病害的抵抗能力有著重要影響，且可以直觀反映出果實的品質變化，CO2濃度對樹上干杏果實硬度的影響見圖1。

圖1 不同濃度CO2對樹上干杏果實硬度的影響Fig.1 Effect of CO2with different concentrations on flesh firmness of‘Shushanggan’apricot

由圖1可知，貯藏期間樹上干杏果實硬度不斷下降。貯藏前期（0～10 d），TR1和TR2果實硬度下降速率低于CK，果實硬度保持較高水平，貯藏至第10天，兩處理的果實硬度分別為2.90 kg/cm2和2.93 kg/cm2，顯著高于CK（P＜0.05）。貯藏中期（10 d～20 d）,TR1和TR2果實硬度下降迅速，自第20天起，兩處理的果實硬度顯著低于CK（P＜0.05）。表明，10%和20%的高CO2氣調在短期內可有效抑制果實軟化，有利于實現鮮杏的中溫貯運外銷，但不適于長期貯藏。貯藏期間TR3的果實硬度急劇下降，自第10天起顯著低于其他處理（P＜0.05），且果實出現異味，表現出CO2傷害癥狀，表明CO2氣調濃度不宜過高。

2.2 CO2濃度對樹上干杏原果膠含量的影響

在未成熟果實中，果膠物質與纖維素結合以原果膠的形式存在，是一種非水溶性的物質，使果實顯得堅實、脆硬，CO2濃度對樹上干杏原果膠含量的影響見圖2。

圖2 不同濃度CO2對樹上干杏果原果膠含量的影響Fig.2 Effect of CO2with different concentrations on protopectin content of‘Shushanggan’apricot

由圖2可知，貯藏期間各處理的原果膠含量總體上呈下降趨勢，貯藏至第5天各處理原果膠含量差異不顯著（P＞0.05），但自第5天起TR1和CK的原果膠含量迅速下降，兩處理分別自第10天和第15天起顯著低于TR3和TR2。表明，20%和50%的高CO2氣調能有效延緩原果膠含量的下降。貯藏中后期，高CO2氣調組的原果膠含量始終高于CK，且CO2濃度越高，原果膠下降越緩慢。可能是氣調處理過程中，CO2部分溶解導致細胞質pH降低，CO2濃度越高pH下降程度越大，抑制了與原果膠降解相關酶系的活性。

2.3 CO2濃度對樹上干杏水溶性果膠含量的影響

隨著果實的成熟，果膠物質逐漸與纖維素分離形成易溶于水的果膠，果實組織也變得松弛、軟化，硬度下降，CO2濃度對樹上干杏水溶性果膠含量的影響見圖3。

由圖3可知，貯藏期間不同處理水溶性果膠含量的變化趨勢存在明顯區別。TR1和CK呈上升趨勢，且自第10天其兩處理的水溶性果膠含量顯著高于其他處理（P＜0.05），這與果實硬度、原果膠含量的下降趨勢一致。表明，3%和10%CO2氣調環境下原果膠逐漸轉化為水溶性果膠，造成果實最終軟化。貯藏期間，TR2的水溶性果膠含量變化不明顯，TR3總體上略有下降，自第15天起TR3的含量顯著低于TR2（P＜0.05）。

圖3 不同濃度CO2對樹上干杏水溶性果膠含量的影響Fig.3 Effect of CO2with different concentrations on water soluble pectin content of‘Shushanggan’apricot

2.4 CO2濃度對樹上干杏PG活性的影響

果膠物質的降解及果實軟化被認為是多種酶作用的結果，其中之一的關鍵酶為PG[10]，CO2濃度對樹上干杏PG活性的影響見圖4。

圖4 不同濃度CO2對樹上干杏PG活性的影響Fig.4 Effect of CO2with different concentrations on PG activity of‘Shushanggan’apricot

由圖4可知，高CO2氣調組的PG活性低于CK，且CO2濃度越高PG活性越低。貯藏期間，CK和TR1的PG活性變化呈“先升后降”的趨勢，TR1在第10天達到峰值，早于CK（第20天），但其PG活性始終低于CK，且自第15天差異極顯著（P＜0.01）。貯藏期間，TR2和TR3的PG活性大體上略有下降，自第10天起顯著低于CK（P＜0.05），至貯藏期末僅為260.08 μg/（h·g FW）和238.88 μg/（h·g FW），與CK相比差異極顯著（P＜0.01）。表明，高CO2氣調處理能有效抑制PG活性。

3 結論與討論

研究發現，10℃下10%、20%CO2氣調能有效抑制PG的活性，延緩原果膠向水溶性果膠的轉化，在貯藏前期（0～10 d）保持較高的果實硬度，有利于開展樹上干杏的貯運外銷。但貯藏中后期，3%CO2氣調處理軟化速率較慢，適用于果實長期貯藏。50%CO2氣調軟化嚴重，且出現異味，表現出CO2氣體傷害。

果實軟化是一個復雜的發育調控過程，是胞壁降解酶、胞壁修飾酶、內含物水解酶及相關酶系的基因及調控因子等共同作用的結果[11]，主要歸因于胞壁中原果膠溶解為水溶性果膠和果膠多糖，其變化對植物形態結構的維持起重要作用[12]。本文中，10%和20% CO2氣調處理的原果膠含量均高于CK，而水溶性果膠含量則均低于CK，且CO2氣調有效抑制了PG的活性，表明10%、20%CO2氣調延緩了原果膠的降解，從而在貯藏前期保持了較高的果實硬度。

植物胞壁結構的變化與成分的降解通常被認為是果實質地劣化的主要原因，細胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠質等結構多糖、木質素、少量蛋白質及礦物質構成，胞壁物質的結構與成分具有高度的復雜性和多樣性[13]。無論在初生壁還是次生壁中，纖維素都是最主要的成分，含量可達40%～70%，是構成細胞壁的基本骨架[14-15]。50%高CO2脅迫下的PG活性最低，同10%、20%CO2氣調相比更有效的抑制了原果膠向水溶性果膠和果膠多糖的轉化，但軟化程度卻最嚴重，表現出CO2氣體傷害癥狀，這表明50%高CO2氣調對果實軟化的調控機制與前兩種處理不同，可能是果實應激反應下抗逆酶系的表達對纖維素、木質素等骨架物質產生了直接影響。隨著基因組、轉錄組、蛋白質組和代謝組技術的發展與成熟，CO2傷害機制得到更加科學合理的闡述。

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Effect of High CO2Treatment on Postharvest Softening of'Shushanggan'Apricot at 10℃

PAN Yan-fang1，ZHANG Ji-ming2，ZHANG Wen-tao1，LI Xi-hong1，*，WANG Wei1，ZHANG Rui1
（1.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China；2.SDIC Zhonglu Fruit Juice Co.，Ltd.，Beijing 100037，China）

Aim to realize the effects of high CO2treatments at 10℃ on postharvest softening，'Shushanggan' apricots treated with 3%O2and stored at 10℃were chosen as test material.Quality changes with 3%，10%，20%and 50%CO2were measured.The results indicated that all these treatments had a certain effect.Treatments with 10%and 20%CO2could delay the fruit softening effectively and were conducive to maintain the fruit quality in the early stage of the storage.Treatment with 3%CO2maintained a high level of firmness in the middle and later stage and suitable for long-term storage.Treatment with 50%CO2kept the lowest PG activity and effectively restrained the transfer of the original pectin to water soluble pectin.But the softening degree were also the worst and showed the harmful influence.

'Shushanggan'apricot；high CO2；10℃；softening

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.038

2016-09-13

國家科技支撐計劃（2015BAD16B00）；天津市科技計劃項目（14RCHZNC00107；15YFYSNC00010）

潘艷芳（1991—），女（漢），博士，研究方向：農產品加工與貯藏。

*通信作者：李喜宏，男，教授，研究方向：農產品加工與貯藏。