石榴果实贮期生理变化与采后保鲜技术研究进展

石榴果实贮期生理变化与采后保鲜技术研究进展
胡青霞;张丽婷;李洪涛;吴亚君;陈延惠
【摘 要】贮藏保鲜技术是拉长石榴产业链的技术保障,是石榴丰产丰收的关键环节.概述了贮期果实品质变化及病害发生情况,综述了近年来国内外石榴果实采后生理变化及石榴采后保鲜技术的研究进展,并指出了当前存在的问题.
【期刊名称】《河南农业科学》
【年(卷),期】2014(043)003
激光内雕机【总页数】7页(P5-11)
【关键词】石榴;采后生理;保鲜技术
【作 者】胡青霞;张丽婷;李洪涛;吴亚君;陈延惠
【作者单位】河南农业大学园艺学院,河南郑州450002;河南农业大学园艺学院,河南郑州4500
02;郑州市城市园林科研所,河南郑州450003;河南农业大学园艺学院,河南郑州450002;河南农业大学园艺学院,河南郑州450002
360历史
【正文语种】中 文
【中图分类】S565.6
石榴(Punica granatum L.)为石榴科(Punicaceae)石榴属(Punica L.)植物,属落叶果树,灌木或小乔木。原产中亚地区,后向东传播到中国。石榴以其较高的经济价值、营养价值、医药价值和保健功能,越来越受到消费者的青睐。国内外石榴产业迅猛发展,近些年来,我国石榴的栽培面积逐步扩大,2012年其种植面积达12.33万hm2,产量达150万t,已跃居世界第一(石榴生产大国印度的产量为110万t)[1]。生产效益也日益提高,石榴已发展成为我国重要的特产果树。随着石榴面积和产量的日益提高,贮藏保鲜技术的应用就显得越来越重要。过去,果农和销售商普遍采用传统的缸藏法、堆藏法等进行短期的周转性贮藏,这种方法一般都贮量少、贮期短,导致产品上市集中,难以获得季节差价;贮藏中不仅损耗大(腐烂率和虫果率偏高),而且果皮褐变、失水皱缩现象严重,难以满足市场和消费者的需要。近些年来,冷库贮藏成为石榴贮藏的主要方式,这种方法不仅延长了石榴的
贮藏期限,而且也能较好地保持果实的商品外观,但在贮藏后期普遍出现果皮完好而果实籽粒鲜度丧失、颜加深或褐化、风味寡淡等问题。总之,石榴的采后贮藏环节已经成为影响石榴产业发展的瓶颈,因此,应用保鲜技术,解决石榴贮期存在的问题,提高果实品质成为广大科研工作者研究的热点之一。就石榴贮藏中容易出现的问题,对石榴贮期生理特性的研究现状和采后保鲜技术的研究进展进行了综述,以便为解决石榴贮藏中出现的新问题提供理论参考,也为产业的高效发展提供技术保障。
1.1 影响贮期生理特性的因素
1.1.1 采前因素 采前因素中温度、光照、湿度、土壤管理、病虫害防治、栽培修剪、花果管理等均影响石榴采收时表皮保护组织的组成、干物质的含量、生理代谢强度及带菌量等,因此也影响产品的贮藏性能。贮藏实践中发现有龟裂口的果实在贮藏的高湿度条件下容易发生软腐现象,若环境湿度低,则失水严重,且有干腐现象发生;栽培中去除萼筒内花丝的果实不易发生腐烂和出现虫果的现象,而萼筒内塞药土则容易发生腐烂现象;不进行任何处理的不仅容易发生腐烂,而且也容易出现虫果;定干过低,果实下垂至离地20~30cm以下的,由于雨水迸溅,导致萼片接触到含有病原菌的土壤,果实在贮藏中也易发生
干腐现象。采前因素直接影响着贮藏产品的品质、生理代谢的强度及其带菌量,也直接决定着石榴贮藏期限的长短,而这些方面尚未见系统的研究及报道。
1.1.2 采收 采收是栽培的最后一环,也是贮藏的开始。采收时果实的成熟度直接决定着果实的生理特性。石榴是非跃变型果实,采收过早,呼吸强度高,而采收过晚,果皮易发生开裂现象,如何根据市场需求确定贮藏要求,根据贮藏要求确定适宜的采收成熟度对于石榴的贮藏至关重要。已有研究报道,石榴成熟过程中多酚类物质逐渐减少,可溶性固形物含量(SSC)逐渐增加,但是,石榴籽粒中所含SSC的多少及多酚类物质含量与贮藏期限存在什么样的关系,尚未见相关的报道。
1.1.3 采后因素 采后因素主要有贮藏环境的温度、湿度、气体浓度和果实的净度,即“四度”[2-3]。
1.1.3.1 温度 温度是采后石榴质量控制最关键的因素,主要表现在对其呼吸作用的影响上。各地石榴都有较适宜的贮藏温度,一般来说,产于寒温带的石榴耐受较低的温度,而产于热带、亚热带的石榴对低温较敏感。山东省枣庄峄城区大多数品种适宜的贮藏温度为0~2℃,最高不能超过3 ℃。冷害温度为-1~0.5℃,温度波动幅度<0.5℃[2-3]。陕西的净
皮甜、天红蛋等石榴的适宜贮藏温度为3~5℃,如果超过8 ℃,果实在贮藏中即出现大量的果皮褐变现象,而贮藏温度在0℃左右时,虽然贮藏中没有出现果皮褐变现象,但当果实处于15℃(货架期温度)时,仅1~3 d即出现大量的褐变现象[4]。石榴贮藏的最佳温度应该是能使石榴生理活动降低到最低限度而又不会导致生理失调的温度,值得提出的是,最佳温度要考虑石榴出库后其货架期的表现。若温度升高,呼吸作用加强,后熟衰老加快,水分、养分损耗加速;不适宜的冰点以上低温又使石榴发生冷害,果皮会变黑、干缩,籽粒出现品质劣化,有的即使在贮藏温度下没有出现冷害症状,但在室温下(20℃左右),其货架寿命大大缩短。若置于冰点以下,则会发生冻害,组织内细胞间隙会形成冰晶体,从而会对组织细胞发生不可逆转性破坏。贮藏实践中,离冷凝器距离过近的或在出风口附近的果实容易发生冷害或冻害,若码垛没有注意考虑“三离一隙”,导致通风不良,也会使库内某些部位出现低温失调现象。
1.1.3.2 湿度 湿度是石榴贮藏保鲜的重要因素,它通过影响蒸汽压来影响石榴组织水分的保持及其新鲜度。果实与空气的饱和蒸汽压差越大,果实失水的速度就越快。石榴贮藏的适宜相对湿度(RH)为90%~95%,在这种高湿度的贮藏环境中,温度的稳定程度直接决定着结露现象的发生与否,一般在低温条件下温度上下浮动1 ℃就可导致结露现象的发生,
而结露现象产生的游离水对于病菌孢子的萌发起着决定作用。湿度过低,或通风过于频繁,果皮则失水干缩、褐变,严重降低商品价值。
1.1.3.3 气体 控制环境在一定的温湿度条件的前提下,可通过调节贮藏环境的气体成分达到比单纯降温调湿更好的贮藏效果。环境中的O2浓度过高会加速呼吸作用,加快石榴养分损耗。降低环境中O2的浓度,呼吸作用就会受到抑制。通常情况下,O2浓度降到5%以下,石榴的呼吸强度才会明显降低。低O2浓度还可能推迟一些果实跃变高峰的出现,但O2浓度过低会诱发无氧呼吸,呼吸底物消耗增加,同时积累乙醇、乙醛等物质,从而导致低氧伤害。调节贮藏环境的气体浓度能有效抑制呼吸作用,减少贮藏病害的发生,降低贮藏病害扩散的速度。胡云峰等[5]研究表明,适宜低温条件下,2%~4%O2是石榴贮藏的适宜气体指标。石榴较适宜的CO2浓度为1.5%~6.0%,短时间(5~15h)的高浓度CO2处理对石榴贮藏保鲜有利。外源乙烯对石榴成熟衰老影响不大[2-3]。
1.1.3.4 净度 净度可分为贮藏环境净度和石榴自身的净度。贮藏环境的及时清理和消毒对减少菌基数,减少石榴发病率至关重要。石榴采收及采后果蒂部位的修整、萼筒内的干净程度等对石榴贮藏效果的影响也不容忽视。石榴的果柄是木质化的,不象苹果那样会自然产生离层,采摘时要用专用的枝剪进行,并注意将果柄修平,以免扎伤其他果实。
连体滑雪服1.2 贮期品质变化
1.2.1 外观 石榴果实圆形或扁圆形,顶端有宿存的花萼,果皮上分布有皮孔,组织疏松,颜由黄绿、黄到深红依品种不同而变化,包被着可食、多汁的籽粒,籽粒被白的略带涩味的隔膜分隔成5~10室。由于石榴果皮的多孔性,萼筒的筒状结构及萼片内部幼嫩的组织使其极易失水皱缩[6]。成熟的石榴鲜质量降低5.82%~6.32%时,石榴即开始发生皱皮、萎蔫现象;失水达20%~30%时,果皮变干且紧缚子房,果棱突出,果实明显缩小。刘兴华等[7]研究认为,贮藏过程中由于蒸腾与呼吸作用,石榴籽粒和果皮中的含水量均逐渐下降,且果皮含水量下降速度明显高于籽粒,果皮对籽粒中的水分具有很强的保护功能,而萼筒则起相反的作用。在生产中广泛采用的冷藏+塑料薄膜贮藏及土法贮藏中均发现,随着贮藏期限的延长,石榴果皮外观的红会逐渐消退,Elyatem等[8]的研究表明,5℃和10℃贮藏石榴比-1 ℃和2.2℃贮藏的石榴外观红保持更佳。这种果皮红消退的现象是由什么引起的,尚未见有相关报道。
1.2.2 营养成分 石榴栽培品种根据其风味分为甜石榴、酸甜石榴和酸石榴,根据品种及其产地不同,其果汁中SSC为11%~17%,可滴定酸含量为0.3%~2.7%。充分成熟后的石榴
果实在贮藏过程中SSC和可滴定酸含量变化幅度很小,且受贮藏温度和气体成分的影响也较小。Elyatem等[8]研究得知,Wonderful石榴在0℃、5℃、10℃、20℃分别贮藏10、10、6、4周后,SSC均没有明显的变化,仅5℃贮藏10周后SSC从17.5%下降到16.7%,pH值和可滴定酸含量在整个贮藏期间则呈现出小幅度不规则的变化。Gil等[9]对Wonderful石榴进行气调贮藏研究发现,在5个月的贮藏中,各处理之间的SSC和可滴定酸含量没有明显差异。刘兴华等[4]的研究也证实了这一点。
1.2.3 风味 石榴果实在冷藏过程中虽然果皮有皱缩现象,但风味没有明显的变化;若用塑料薄膜包装后进行冷藏则果实外观保持很好,但其风味会发生不同程度的变化,因此,O2水平降低可能影响到果实的风味。Ben-Arie[10]研究发现,低氧条件下石榴果实无氧呼吸产生的乙醇是果实风味丧失的原因,但在2%的低O2水平下,贮藏温度从6 ℃降到2℃后果实风味可有所改善。其主要原因是在低温条件下减少有氧呼吸的同时也降低了无氧呼吸,从而减少了乙醇的累积。
1.3 贮期生理失调
石榴贮藏期间发生的病害,除了由微生物引起的侵染性病害外,还有因贮藏温度、气体成
分或其他条件不适引起的生理失调,主要有冷害和气体伤害。
1.3.1 冷害 冷害是指果蔬贮藏在细胞组织冰点以上的不适低温条件下所造成的伤害。原产于热带的石榴在贮藏保鲜中易发生冷害。冷害时的症状,随石榴的品种、成熟度以及产地而异。最常见的是果皮褐变、凹陷或虽在低温下没有出现褐变,但置于室温下时会很快出现果皮褐变。笔者发现,石榴长期冷藏过程中籽粒会出现透明化现象,而外观完好,这种现象是否与冷害有关,尚有待进一步研究。对冷害的控制方法前人做了大量的研究,如寻适宜的贮藏温度,或采用缓慢降温、变温贮藏,或间歇升温贮藏、气调贮藏、高湿度贮藏、化学药剂处理[11]等,也取得了一定的效果。
1.3.2 气体伤害 低氧伤害是由于缺氧或CO2浓度过高造成的品质劣变,主要体现为产生发酵味,风味不新鲜。笔者认为籽粒为玫红的品种随贮藏期限的延长出现泽加深以及籽粒为粉白的品种呈现透明状可能由缺氧或CO2浓度过高引起,具体研究尚在进行中。
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1.3.3 果皮褐变 石榴果皮极易褐变,进而感染霉菌,严重者内部籽粒与白隔膜也会观察到不良变化。据研究,褐变的发生通常与温度有关,低温或高温均能引起果皮的褐变。自20世纪80年代,人们开始普遍关注石榴采后果皮褐变问题,首次提出石榴采后果皮褐变问3ku
题的是Segal(1981),他认为,Wonderful石榴在温度低于14 ℃的条件下贮藏,均会出现褐变现象。1984年,Elyatem等[8]的研究也进一步证实石榴果皮褐变是低温伤害的结果,其将石榴置于0℃、-1 ℃或2.2℃贮藏8周后,转移至20℃下放置3 d,石榴内外均出现低温伤害症状,低温伤害的发生率和严重程度取决于贮藏温度水平和贮藏期限。另外,不同品种间褐变发生早晚及对低温的反应均有不同[12]。
高温也会导致褐变的发生。Ben-Arie等[10]的研究一方面证实不适宜的低温(如2℃)会导致石榴于采后5周左右出现冷害症状,即果皮褐变凹陷、出现坏死斑块;另一方面也提出高温会导致石榴果皮的褐变,如在6 ℃或10℃下贮藏的石榴,均在采后第4周发生表皮褐变,而且10℃下褐变的程度要比6 ℃下的严重。刘兴华等[12]研究发现大红甜室温下褐变发生最早,发展也最快,贮藏46 d时,褐变指数已达0.15,是(0±1)℃、(4±1)℃、(8±1)℃下褐变的10倍以上,且在0℃下褐变发展最慢。可见,适当的低温在一定程度上可抑制果皮褐变的发生。刘兴华等[12]以陕西的3个主栽品种(净皮甜、天红蛋和大红甜)为供试材料,研究认为,0℃左右贮藏的石榴贮藏期间发生褐变较少,但经过3~4个月的贮藏后置于室温条件下,褐变均迅速增加,认为这种褐变是低温伤害的结果,且与多酚氧化酶活性和单宁含量以及超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量均有明显的相关性,而与籽粒中的可滴定酸含量
和SSC则表现出相对独立的变化过程。张有林等[13]的研究也证实了这一结果。Ben-Arie[10]研究表明,10℃条件下,贮藏1个月后,Wonderful石榴果实的邻苯二酚含量下降了48%,且与贮藏过程中褐变的发生量呈显著正相关,但多酚氧化酶活性未发生特殊变化;同时也研究了不同采收期对石榴褐变的影响,发现发生与未发生褐变的果实之间无差异。

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