成熟度、温度对乙烯处理“金艳”猕猴桃后熟特性的影响

李 可， 李华佳， 朱永清， 潘翠萍， 王艺月， 周 艳， 袁怀瑜

(四川省农业科学院农产品加工研究所，四川成都 610066)

猕猴桃果实的生长发育过程一般分为细胞分化、细胞膨大、果实发育、成熟和衰老5个阶段[1]。猕猴桃采后时期主要包括成熟和衰老2个阶段，是果实品质形成、体现其商品价值的主要时期。猕猴桃采后随着果实的成熟衰老，发生一系列物质转化，影响果实的颜色、质地和风味等品质。当果实达到一定成熟度、物质转化进行到一定程度时，果实呈现出细嫩多汁、酸甜可口特性，从而被消费者所青睐。

金艳猕猴桃是世界三大黄肉猕猴桃之一，属晚熟品种，其花期一般在4月下旬，谢花后126～175 d为果实的生长停滞期进入成熟阶段，生产上一般在生长停滞期结束后即10月下旬至11月初进行采收(谢花175 d以后)[2-4]。采摘后的果实在自然条件下一般需要15 d以上的后熟才能被食用，而自然放置成熟的果实由于个体成熟度差异较大、后熟进程不同步而导致成熟时间不一，同时果实后熟过程中还易受到果实表面和外界环境微生物的侵染而腐败变质，从而影响消费体验和产品经济效益。乙烯作为植物生长调节剂，能调节成熟衰老进程，改变果实商品成熟期，已广泛应用于番茄、香蕉、猕猴桃、番石榴、番木瓜、京白梨、菠萝蜜、蛋黄果等果实，以达到缩短后熟进程、调节市场供应期、降低腐烂率、提高商品性的目的[5-14]。但只有达到一定成熟度即营养物质积累到一定程度，在外源乙烯的作用下，才能够实现果实的软化并表现出较为理想的风味品质特征[15]。李泽珍等[9]、陈金印等[16]采用乙烯利分别对中华猕猴桃和金魁猕猴桃进行催熟，结果表明乙烯浓度和温度是影响乙烯作用的关键因素。袁沙等通过对红阳猕猴桃催熟研究发现，当果实干物质(DM)含量达到17%、可溶性固形物(SS)含量≥5.5%时采摘，经催熟后品质才能达到消费者需求，且在20 ℃条件下，10～100 μL/L浓度范围内乙烯对红阳猕猴桃催熟均能实现果实的软化，且浓度之间无显著差异[17]。但尚未见金艳猕猴桃催熟相关技术研究。

基于以上研究结果，本试验以金艳猕猴桃为研究对象，分别研究了不同成熟度果实经外源乙烯催熟后的理化品质以及不同温度条件下外源乙烯催熟后货架期间果实品质变化，以期为金艳猕猴桃的采收与催熟提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020年8—12月在四川省农业科学院农产品加工研究所果蔬贮藏加工研究中心进行。供试猕猴桃品种为金艳，采摘自四川省成都市蒲江县复兴镇陈坝社区。

仪器与试剂：TA-XT Plus质构仪，Stable Micro System公司(英国)生产；CR-400色差仪，柯尼卡美能达(日本)生产；855型全自动滴定仪，Metronhm公司(瑞士)生产；PAL-1手持糖度计，ATAGO公司(日本)生产；Tinytag View-4020温度数据采集器，Gemini Data Loggers公司(英国)生产。0.1 mol/L NaOH标准溶液，阿拉丁生化科技股份有限公司(中国)生产。

1.2 试验方法

1.2.1 乙烯处理方法 参照袁沙等的研究结果[17]，选取100 μL/L浓度乙烯进行催熟处理，具体操作方法为：将所需催熟处理的果实放入带有充气阀的塑料箱中(体积60 L)，并在塑料箱内同时放入1个小型充电风扇，密闭后注入6 mL乙烯气体，置于相应温度条件下24 h后，敞开塑料箱排除乙烯气体，将果实分装至带有塑料托盘的纸盒中以待检测。

1.2.2 乙烯处理的不同成熟度猕猴桃后熟特性 自盛花期后154 d开始至盛花期后189 d分批采收，每批间隔7 d，共6个批次，分别记为H1、H2、H3、H4、H5、H6。每批次果实采收150枚果实，其中30枚果实采后立即检测果肉硬度(FF)、色差角(Hue)、可溶性固形物(SS)含量、可滴定酸含量(TA)和干物质(DM)含量等指标，剩余果实在20 ℃条件下用100 μL/L浓度的乙烯催熟，设置0 μL/L乙烯气体处理组作为对照，催熟处理后1、3、5 d进行检测果心硬度(core-F)、FF、Hue、SS、TA等指标，抽取样本量为20枚。

1.2.3 不同温度条件下乙烯处理的猕猴桃后熟特性 根据熟化能力试验结果，当果实达到较高成熟度时另外分别采收2个批次(盛花期后182、 196 d)的猕猴桃(H7、H8)，各约800枚。采后将果实分为A(10 ℃、0 μL/L)、B(10 ℃、100 μL/L)、C(20 ℃、0 μL/L)、D(20 ℃、100 μL/L)处理，将不同处理果实置于相应温度条件下待果心温度与库温一致，催熟果实采用100 μL/L乙烯处理24 h，移除乙烯后于对应温度条件下放置货架，以相同温度条件下 0 μL/L 乙烯气体处理作为对照。监测果实FF、Core-F、Hue、SS、TA等指标的变化规律。

1.2.4 指标检测 果肉硬度(FF)与果心硬度(Core-F)检测参照Burdon等的方法[15]。

可溶性固形物(SS)含量：采用数显式糖度计进行测定。取果实两端果肉，挤压取果汁，混匀后用胶头滴管取2 滴用于测定，结果以%表示。

可滴定酸(TA)含量：取果实两端果肉，挤压取1 mL果汁，采用瑞士万通855型全自动滴定仪滴定，以0.1 mol/L NaOH标准溶液为滴定液，以pH值8.2为滴定终点，记录数据并按式(1)计算可滴定酸含量，结果以%表示。

可滴定酸含量=c×(V1-V0)×f×100%。

(1)

式中：c为NaOH滴定液浓度，mol/L；V1为滴定滤液消耗氢氧化钠的体积，mL；V0为滴定蒸馏水消耗的NaOH体积，mL；f为折算系数，g/mmol(以柠檬酸计)。

色差角(Hue)：选取待测果实中间最大横径处，削除2 mm厚度果皮和果肉后采用色差仪测定，读取Hue值表示果肉颜色。

干物质(DM)含量：在果实中端切取2 mm的薄片于恒质量称量皿中，置于65 ℃恒温干燥箱烘干至恒质量，记录数据并按式(2)计算干物质含量，结果以%表示。

(2)

式中：m0为称量皿质量，g；m1为果实鲜质量+称量皿质量，g；m2为果实干质量+称量皿质量，g。

1.3 数据分析

采用Excel 2010进行数据计算，Origin 8.5绘图。采用SPSS 15.0进行单因素方差分析，采用最小显著差数法(α=0.05，LSD)进行不同处理间均值的显著性差异比较。

2 结果与分析

2.1 不同采收期果实理化指标变化

由图1可知，金艳猕猴桃在盛花期后154 d挂果期间随着成熟度的提高果实FF、Hue值逐渐下降，SS含量逐渐上升，DM含量呈波动下降趋势，TA含量基本保持不变。盛花期后154～175 d期间FF下降速率为0.17 kgf/周，盛花期后182～189 d FF下降速率增加至0.39 kgf/周，Hue等指标变化趋势与FF较为一致，在前期下降也比较平缓，在盛花期后175 d快速下降。

不同批次间FF显著性分析结果显示，盛花期后154～175 d之间无显著性差异，182～189 d之间无显著性变化，175 d以前和182 d以后差异显著(P<0.05)。SS在盛花期后154～161 d上升较为缓慢，为0.20%/周，而168～189 d上升速率为0.60%/周，说明175 d后猕猴桃物质转化逐渐加快，与之相对应的是DM含量在182 d以后快速下降(P<0.05)，色差角Hue值出现下降拐点。以上研究结果说明，盛花期后175 d果实已经进入相对平缓的成熟期，与王琪凯等的研究结果[2]较为一致。

2.2 乙烯处理的不同成熟度猕猴桃后熟特性影响

猕猴桃采后品质与成熟度密切相关，本研究对盛花期后6个批次果实在20 ℃条件下采用 100 μL/L 外源乙烯催熟处理，催熟后各批次果实理化指标变化如图2所示。由图2可知，各批次猕猴桃在20 ℃条件下采用100 μL/L乙烯处理均可实现果实的软化，在催熟后3 d猕猴桃硬度FF值低于 1 kgf，core-F也与FF变化趋势一致，达到消费者所接受的软化程度。以上结果可知，盛花期后154 d的金艳猕猴桃可以通过外源乙烯处理提高果实的软化速率，达到缩短软化进程的目的。

本研究通过对催熟后果实SS、TA及Hue分析发现，各批次果实催熟后5 d SS含量均在 12.0%～14.0%之间，TA含量在0.2%～0.4%之间，不同批次之间差异较小(图2-c、图2-e)。说明在盛花期后154 d金艳猕猴桃果实可以通过外源乙烯作用呈现出其甜酸风味特性。

金艳猕猴桃是典型的黄肉猕猴桃品种之一，因此金黄的果肉颜色是评价其商品价值的重要指标之一。由图2-d可知，Hue值随着成熟度的增加而逐渐降低，对各批次催熟后5 d果实Hue值做单因素方差分析结果显示，受到采收成熟度的影响，果实催熟后H1、H2、H3与H4、H5、H6之间色差值有显著差异，平均值分别为104.44、103.55、103.55，而H1、H2、H3之间无显著差异，H4、H5、H6之间也无显著差异，后3个批次果肉颜色色差角值分别为101.36、99.87、100.92，同时研究还发现，同一批次果实催熟前后果肉色差角Hue值变化较小。以上结果说明，果肉颜色主要受到果实采收成熟度的影响，而催熟对果肉颜色变化影响较小，盛花期后 175 d 及以后的果实采用外源乙烯催熟后果肉颜色呈现的感官品质较早采收的好，结合王琪凯等的研究结果[2-4]可知，盛花期后175 d可以作为猕猴桃适时采收的成熟度指标之一。

2.3 不同温度条件下乙烯处理的猕猴桃后熟特性分析

从不同处理各指标变化趋势(图3)来看，2个批次各处理果实随着FF的下降，core-F、Hue、TA等指标呈现出不同程度的下降，其中core-F和TA值变化趋势与FF变化趋势较为一致，Hue值呈现出震荡下降趋势。A、B、C 3个处理SS含量伴随着FF值下降呈现出先快速上升而后略有下降的趋势。

Burdon等研究发现，常温下猕猴桃软化呈现“S”形变化曲线[21]。通过不同温度下果实催熟结果(图3)可以看出，在H7批次中，C处理20 ℃、0 μL/L为“S”形硬度下降速率呈现出“慢—快—慢”趋势，其他3个处理果实FF、core-F、TA值含量变化趋势为“L”形，即快速下降随之趋于平缓，H8各处理硬度均呈“L”形变化。说明温度或乙烯均可改变猕猴桃采后的成熟进程。在10 ℃条件下，催熟与不催熟处理变化趋势较为接近，在0～5 d硬度下降较快，至15 d时即完成果实的后熟达到可食化状态，而后保持稳定，而20 ℃、100 μL/L处理的果实在3 d时硬度值迅速降低至可食化状态，而后趋于平缓。说明20 ℃条件下采用外源乙烯可显著加速/改变果实的软化进程，10 ℃条件下乙烯作用效果不明显。

从成熟度来看，随着成熟度的增加，果实硬度下降速率也明显增加。由图3-a可以看出，2个批次果实在20 ℃条件下采用100 μL/L乙烯处理后 3 d 均能实现果实快速软化，达到可以食用状态，且H8软化速率更快。 20 ℃条件下不催熟的H7批次果实硬度下降至1.0 kgf以下需要15 d，H8批次果实需要10 d，软化进程缩短了5 d。同样地，在10 ℃条件下，H8批次催熟与不催熟果实软化进程相较于H7批次也缩短了5 d。此外，由于H8成熟度较高，20 ℃条件下不催熟果实硬度也呈现出“L”形变化趋势。该结果说明，成熟度对猕猴桃果实成熟衰老过程中也有影响。

由图3-d可知，各果肉颜色Hue值变化均呈逐渐下降趋势，果实软化后均在98～101之间。由图3-c可知，SS呈现先上升后下降趋势，当果实达到可食化状态时，SS含量均保持在13.0%以上，而后期下降主要原因在于伴随着果实的成熟衰老，前期由于部分淀粉转化为糖而快速上升，当物质转化进行到一定程度，果实为了维持生理活动的需要，会消耗营养成分进行呼吸作用，导致SS含量缓慢下降。由此可见，催熟对果实的感官品质影响不大。

3 结论与讨论

本研究结果显示，盛花期后154～175 d各指标变化趋势与王琪凯等的研究结果较为一致，至175 d后果实可溶性固形物达到7.5%～8.5%，干物质含量达到14.75%，此后果实FF、Hue等指标均发生显著变化[2]。通过催熟后比较各批次指标发现，处在生长停滞期(154 d后)的金艳猕猴桃可以通过外源乙烯实现猕猴桃的成熟软化，在20 ℃条件下催熟后3 d FF即下降至消费者接受的状态，软化后果实可溶性固形物含量达到13.0%以上，TA含量降低至0.5以下，催熟后食用品质良好，但 154～175 d之间采收的果实催熟后果肉颜色偏绿(Hue值103～104)，175 d之后采收果实Hue值均能达到黄肉品种正常水平(99～101)[2-4]。该研究表明，成熟度不仅是影响采后贮藏期及贮藏品质的关键，同时也是影响催熟后果实品质的关键，且盛花期后175 d果实催熟后才能体现金艳的品质特征，然而国内鲜有相关研究。钱政江等结合贮藏后果实品质分析得出，盛花期后187～197 d为长期贮藏最佳采收期[3-4]，对比可知，本研究结果可为金艳猕猴桃的早采上市提供参考依据。

温度是影响乙烯催熟效果的关键因素之一，温度过低或过高都会影响甚至抑制乙烯的释放和果实的后熟进程[18]。本研究探讨了温度对乙烯作用效果的影响，结果显示在20 ℃条件下外源乙烯可显著加速或改变果实的软化进程，10 ℃条件下能加速软化但乙烯作用效果不明显，与贾晓辉等的研究结果[18]较为一致。通过对比外源乙烯催熟2个成熟度果实结果发现，成熟度越高，不仅果实在自然条件下软化进程有所改变，外源乙烯催熟效果也越明显，与香蕉、网纹甜瓜等呼吸跃变果实等研究结果[19-20]一致。其原因在于较高成熟度果实由于其细胞膜透性及酶活性较高，外源乙烯对不同成熟度果实的调节作用机制存在差异，从而导致不同成熟度果实对外源乙烯敏感性不同[20]。以上研究结果表明，成熟度是影响猕猴桃对外源乙烯敏感性的重要因素之一。