采收期对新梨7 号果实冷藏期间品质及耐贮性的影响*

2023-07-17 11:16刘佰霖贾晓辉杜艳民崔建潮王文辉
中国果树 2023年5期
关键词:果柄采收期乙醛

刘佰霖,贾晓辉,杜艳民,崔建潮,王文辉

(1 中国农业科学院果树研究所,辽宁省果品贮藏与加工重点实验室,辽宁兴城 125100)(2 山东省德州市农业科学研究院)

新梨7 号是1985 年塔里木大学以库尔勒香梨为母本、早酥梨为父本杂交选育而成的梨优新品种,具有果实大、果形端正、果面光洁细腻具蜡质、果心小、肉质细嫩、酥脆、石细胞较少、味甜具清香等优点[1]。该品种由于早熟的特性,上市早、售价较高,有较好的经济效益。目前,关于新梨7 号果实采后贮藏保鲜的研究,多集中于采收期结合贮藏方式和环境对品质、耐贮性的影响[2-7]以及生物学特性[8]、自发气调包装[9]等方面的研究,但生产实际中贮藏企业所采用的贮藏方式全部为机械冷库贮藏,因此研究新梨7 号果实适合冷藏处理的采收时间及标准对于果品企业制定收购计划及后续贮藏、销售计划具有极大的产业应用价值。本课题组前期对新梨7 号果实采后生物学特性研究发现,该品种贮藏后期易出现果皮褪绿转黄、果柄干枯、果实腐烂、果点突起、果皮开裂等现象,失去商品性,上述问题直接影响了新梨7 号贮藏后期的经济效益。

影响果实耐贮性的因素有很多,其中采收时期与果实的内在品质紧密相关且直接影响果实的耐贮性。胡青霞等[10]研究发现,比商业采收期早采摘8 d 的突尼斯软籽石榴果实在相同贮藏条件下能维持最佳感官品质60 d,而商业采收期的为30 d。张子申[11]通过研究不同发育天数黄冠梨果实糖酸组分的变化,得出黄冠梨在果实发育130 d 时采收为宜。张静增等[12]研究发现,不同采收期对鸭梨果实挥发性物质含量有显著影响,且采收期与鸭梨果实黑心病密切相关。贾晓辉等[13]研究不同采收期对玉露香梨果实内在品质及耐贮性的影响过程中发现,采收过晚的果实在贮藏过程中容易出现黑心病且果皮易转黄,油腻化程度较高。崔建潮等[7]研究了不同采收期新梨7 号果实在常温下的品质及生理变化,本研究是在其基础上按照贮藏企业贮藏的方式进行不同采收期果实冷藏试验,筛选出适宜长期冷藏的采收时期,对于提升果品价值、延缓果实衰老及新梨7 号的推广具有重大意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料及处理

供试梨品种新梨7 号果实于2018 年采自河北省泊头市亚丰果品有限公司梨种植基地,园区土壤为沙壤土,树龄5 年(结果第2 年)。当年盛花期为4 月17 日,选取有代表性的梨树30 株,分3 个采收期采收,每10 d 采1 次,相应采收时间及果实生长发育天数见表1。

表1 不同采收期新梨7 号果实基础值

选取树冠外围、内膛不同方向均匀采集果实,采后装箱第2 d 运回中国农业科学院果树研究所试验冷库。选择大小均匀、无机械伤和病虫害的果实作为试验材料。将挑选好的试验果装入0.02 mm PE保鲜袋内,挽口,每个处理重复3 次,试验用保鲜袋由国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)提供。果实于(0±0.5)℃条件下分别贮藏0、120、180、240 d 后取出,每处理至少选取20 个果实在20 ℃条件下平衡24 h 后测定其各项理化指标,并进行相关指标的统计分析;其余果实在20 ℃条件下放置7 d 后测定其货架期各理化指标,并进行相关指标的统计分析。

1.2 测定方法

1.2.1呼吸强度、乙烯释放速率

呼吸强度、乙烯释放速率参照贾晓辉等[14]的方法测定,每个采收期选取9 个果实,分别置于2.25 L的3 个密封塑料盒内,密封60 min 后,用注射器抽取进样量1 mL 进行测定,每盒重复测定3 次。

1.2.2果实内在品质

果实硬度用南非GUSS 公司的GS-15 水果质地分析仪测定,所用探头直径为11.3 mm;可溶性固形物含量用日本ATAGO 公司的PR-101α折光仪测定;可滴定酸、维生素C 含量分别采用酸碱滴定法和2,6-二氯靛酚滴定法,用瑞士万通808 智能电位滴定仪参照曹建康等[15]的方法测定。

1.2.3果皮颜色参数

采用日本Konica Minolta 公司的CR-400 色差仪测定果皮L*、h°值,所用光源为D65 光源。

1.2.4果皮叶绿素荧光参数

采用英国Hansatech 公司的Handy PEA 叶绿素效率仪测定果皮光适应下的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm),并计算可变荧光(Fv=Fm-Fo)及PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)。在果实赤道线两侧选择2 个相对的位点,用削皮刀削取直径约1.5 cm 的果皮,用样品夹暗处理30 min 后测定其叶绿素荧光参数。

1.2.5乙醛含量测定

乙醛含量参照贾朝爽等[16]的方法,采用日本岛津GC-2010 气相色谱仪和Tubro Matrixx40 自动顶空进样器测定。将果肉(包括果皮)匀浆后过滤,取上清液5 mL,在顶空瓶内先后加入NaCl 1.335~1.350 g、蒸馏水1 mL 和上清液5 mL。色谱条件:载气为高纯N2,压力为0.5 MPa;空气流量为400 mL/min,氢气流量为40 mL/min;FID 检测器温度为200 ℃。

1.2.6果实腐烂率及果柄保鲜指数

(1)果实腐烂率的统计。调查冷藏过程中不同采收期腐烂果实数,并计算果实腐烂率。

果实腐烂率(%)=(腐烂果实数/果实总数)×100

(2)果柄保鲜指数的测定。以果柄干枯长度占果柄总长度的比率计算,共分6 级:0 级,果柄全部发黑;Ⅰ级,果柄发黑长度>3/4;Ⅱ级,果柄发黑长度1/2~3/4;Ⅲ级,果柄发黑长度1/4~1/2;Ⅳ级,果柄发黑长度<1/4;Ⅴ级,果柄良好无干枯情况。根据布朗指数公式进行计算。

果柄保鲜指数=[∑(果柄新鲜程度级数×调查果柄数)/(总果柄数×5)]×100

1.3 数据分析

采用Microsoft Office Excel 2010 和SPSS 22.0 数据分析软件进行统计分析,用Duncan’ s 新复极差法检验差异显著性,用Microsoft Office Excel 2010 作图。

2 结果与分析

2.1 采收期对新梨7 号果实呼吸强度及乙烯释放量的影响

由图1 可知,采收期Ⅱ、采收期Ⅲ的基础呼吸强度显著低于采收期Ⅰ,采收期Ⅱ与采收期Ⅲ差异不显著,但采收期Ⅱ的果实基础呼吸强度最低,仅为17 mg·kg-1·h-1。基础乙烯释放速率随着采收期的延迟逐渐上升,采收期Ⅲ的基础乙烯释放速率显著高于采收期Ⅰ与采收期Ⅱ,为2.0 μL·kg-1·h-1。

图1 新梨7 号各采收期基础(0 d)呼吸强度及乙烯释放速率

由图2 可知,在冷藏120 d 时,各采收期呼吸强度均在货架1 d 时最高,随着货架时间的延长,呼吸强度逐渐降低,采收期Ⅰ货架期间的呼吸强度一直高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;冷藏180 d 时,采收期Ⅱ在货架期间的呼吸强度一直低于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ,且采收期Ⅲ的呼吸强度在货架期间一直较高;冷藏240 d 时,采收期Ⅰ的呼吸强度在货架期间一直较高,采收期Ⅱ在货架期间的呼吸强度低于其他采收期,但在货架7 d 时采收期Ⅲ的呼吸强度突然降至最低,这可能与果实衰老有关。新梨7 号果实在冷藏后,各采收期的乙烯释放速率均基本检测不到。

图2 不同采收期对新梨7 号果实货架期呼吸强度的影响

2.2 采收期对新梨7 号果实冷藏期间内在品质的影响

2.2.1不同采收期新梨7 号果实冷藏期间硬度的比较

由表2 可以看出,在冷藏0、120、(120+7)、180、(180+7)d 时,采收期Ⅲ的果实硬度均显著低于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,采收期Ⅰ与采收期Ⅱ的果实硬度均无显著差异;在冷藏240 d 时,不同采收期的果实硬度差异显著,以采收期Ⅱ的果实硬度最高;在冷藏(240+7)d 时,各采收期的果实硬度差异显著,采收期Ⅰ最高,其次是采收期Ⅱ,采收期Ⅲ的果实硬度最低。

表2 不同采收期对新梨7 号果实硬度的影响

2.2.2不同采收期新梨7 号果实冷藏期间可溶性固形物含量的比较

由表3 可以看出,在冷藏0 d 时,采收期Ⅰ的果实可溶性固形物含量最低,显著低于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ,采收期Ⅱ和采收期Ⅲ的可溶性固形物含量无显著差异,表明新梨7 号果实在发育到一定阶段后可溶性固形物含量不会出现显著的增加;在冷藏120 d 时,采收期Ⅰ的可溶性固形物含量显著高于采收期Ⅱ,与采收期Ⅲ无显著差异;在冷藏(120+7)、(240+7)d 时,采收期Ⅲ的可溶性固形物含量显著高于采收期Ⅰ;在冷藏180 d 时采收期Ⅰ的可溶性固形物含量显著高于采收期Ⅱ,但和采收期Ⅲ无显著差异;在冷藏(180+7)d 时,采收期Ⅱ的可溶性固形物含量显著高于采收期Ⅰ,但和采收期Ⅲ无显著差异;在冷藏240 d 时,3 个采收期的果实可溶性固形物含量均无显著差异。

表3 不同采收期对新梨7 号果实可溶性固形物含量的影响

2.2.3不同采收期新梨7 号果实冷藏期间可滴定酸含量的比较

由表4 可以看出,在冷藏0 d 时,采收期Ⅱ、采收期Ⅲ的果实可滴定酸含量差异不显著,但二者均显著低于采收期Ⅰ;在冷藏120 d 时,3 个采收期的可滴定酸含量差异均显著,采收期Ⅱ的可滴定酸含量最低,为0.031%;在冷藏(120+7)d 时,采收期Ⅱ的可滴定酸含量显著低于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ;在冷藏180 d 时,采收期Ⅲ的可滴定酸含量最低,其次是采收期Ⅱ,采收期Ⅰ最高;在冷藏(180+7)d 时,采收期Ⅰ的果实可滴定酸含量显著低于其他2 个采收期;在冷藏240、(240+7)d时,各采收期的可滴定酸含量均无显著差异,经过7 d 货架后可滴定酸含量降至0.020%。

表4 不同采收期对新梨7 号果实可滴定酸含量的影响

2.2.4不同采收期新梨7 号果实冷藏期间维生素C含量的比较

由表5 可以看出,在冷藏0、120、(120+7)d 时,采收期Ⅰ的维生素C 含量均显著高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;在冷藏180、(180+7)、240、(240+7)d 时,采收期Ⅲ的维生素C 含量均显著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,其次是采收期Ⅰ,采收期Ⅱ的维生素C 含量均最低。另外,在冷藏180 d 后,各采收期果实在货架期间的维生素C 含量均高于刚出库时的维生素C 含量。

表5 不同采收期对新梨7 号果实维生素C 含量的影响

2.3 采收期对新梨7 号冷藏期间果皮颜色的影响

果皮颜色可作为外观品质指标反映果实保鲜效果[17-18]。随果实冷藏时间的延长,外观表现为果皮颜色由绿转黄,果皮发亮,还会出现果点突起、“爆皮”的现象。在Lab 色空间中,L*值表示亮度,L*值越大,果皮颜色越亮。h°值为色度角,表示黄绿变化,其值越高,则果皮越绿,反之越黄,当h°值达到90 时即认为完全转黄。如图3 所示,冷藏过程中新梨7 号果实的果皮亮度逐渐升高,在冷藏0、120、(120+7)d 时,采收期Ⅲ的L*值均显著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,采收期Ⅰ的L*值与采收期Ⅱ均无显著差异;在冷藏180、(180+7)、240、(240+7)d 时,L*值由高到低依次为采收期Ⅲ>采收期Ⅰ>采收期Ⅱ,且相互间差异显著。冷藏0 d 时,3 个采收期的h°值无显著差异;在冷藏120、(120+7)、(240+7)d 时,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的h°值均显著高于采收期Ⅲ;在冷藏180、(180+7)、240 d 时,采收期Ⅱ的h°值均显著高于采收期Ⅲ。据观察,采收期Ⅲ的果皮颜色在冷藏过程中明显转黄,采收期Ⅱ的果皮保绿效果最好。

图3 不同采收期对新梨7 号果皮颜色的影响

2.4 采收期对新梨7 号果实冷藏期间叶绿素荧光参数的影响

叶绿素荧光参数的变化可以预测果实的成熟与衰老以及采后损伤的情况[19-20],且与果皮颜色变化有显著相关性[7],可以充分反映绿色组织的生理状态。在叶绿素荧光参数中,Fo 为初始荧光,在一定测量光强下,与叶绿素浓度有关;Fm 为最大荧光量;Fv 为可变荧光;Fv/Fm 为最大光化学效率,在非胁迫状态下变化极小,但受到逆境胁迫或由于自身衰老原因就会明显降低[21-23]。由图4 可以看出,冷藏0 d 时,采收期Ⅱ的Fo 值显著高于采收期Ⅰ、采收期Ⅲ;在冷藏120 d 时,3 个采收期的Fo 值差异不显著;在冷藏(120+7)、180、(180+7)、240、(240+7)d 时,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的Fo值均显著高于采收期Ⅲ,这2 个采收期间差异均不显著。

图4 不同采收期对新梨7 号果实叶绿素荧光参数的影响

由图4 可以看出,在冷藏0、120 d 时,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的Fm、Fv 值均显著高于采收期Ⅲ;在冷藏(120+7)、180、(180+7)、240、(240+7)d 时,采收期Ⅱ的Fm、Fv 值均最高,均显著高于采收期Ⅰ、采收期Ⅲ,采收期Ⅲ的Fm、Fv值均最低,差异均达显著水平。

如图4 所示,在贮藏0 d 时采收期Ⅰ的Fv/Fm值显著高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;在冷藏120 d 时,采收期Ⅰ、采收期Ⅱ的Fv/Fm 值显著高于采收期Ⅲ,且二者间无显著差异;在冷藏(120+7)、180、(180+7)、240、(240+7)d 时,采收期Ⅱ的Fv/Fm 值均显著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ,表明采收期Ⅱ的果实在冷藏过程中耐贮性最好。在冷藏(120+7)、180 d 时采收期Ⅰ、采收期Ⅲ的Fv/Fm值之间差异均不显著;但冷藏(180+7)、240、(240+7)d 时,采收期Ⅰ的Fv/Fm 值均显著高于采收期Ⅲ,此时采收期Ⅲ的Fv/Fm 值最低,降至0.70以下,最低降至0.53,表明采收期Ⅲ的果实不适宜长期冷藏。

2.5 采收期对新梨7 号果实冷藏期间乙醛含量的影响

对新梨7 号果实异味物质乙醛含量进行测定,发现新梨7 号果实中乙醛含量极低。由图5 可知,新梨7 号果实刚采摘尚未入库时(冷藏0 d)的乙醛含量高于冷藏后的,在冷藏前中期果实乙醛含量略高于相应货架7 d。在冷藏0 d 时,3 个采收期的乙醛含量具有显著差异,采收期Ⅱ的乙醛含量最低,采收期Ⅰ的乙醛含量最高;除冷藏180 d 外,其他冷藏时间采收期Ⅰ的乙醛含量均显著高于采收期Ⅱ、采收期Ⅲ;在冷藏120、240 d 时,采收期Ⅱ的乙醛含量均显著高于采收期Ⅲ;在冷藏180 d时,采收期Ⅱ的乙醛含量显著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅲ。

图5 不同采收期对新梨7 号果实乙醛含量的影响

2.6 采收期对新梨7 号果实冷藏期间腐烂率及果柄保鲜指数的影响

由表6 可以看出,各采收期新梨7 号果实腐烂率在冷藏过程中逐渐增加。冷藏120 d 时,采收期Ⅰ的果实腐烂率为0,采收期Ⅱ为4.44%,采收期Ⅲ为3.12%,各采收期间差异达显著水平;冷藏180 d 时,3 个采收期的果实腐烂率均超过10%,采收期Ⅰ的最低,为10.16%,显著低于采收期Ⅱ和采收期Ⅲ;冷藏240 d 时,采收期Ⅱ、采收期Ⅲ的果实腐烂率均超过20%,采收期Ⅰ最低,为10.76%,显著低于其他2 个采收期。

表6 不同采收期对新梨7 号果实腐烂率的影响

由表7 可以看出,各采收期的果柄保鲜指数在冷藏过程中均明显下降。冷藏120 d 时,采收期Ⅲ的果柄保鲜指数显著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,达97.34,采收期Ⅰ最低,为94.77;冷藏180、240 d时,各采收期的果柄保鲜指数均差异显著,果柄保鲜指数由高到低依次为采收期Ⅱ、采收期Ⅰ和采收期Ⅲ。

表7 不同采收期对新梨7 号果柄保鲜指数的影响

3 讨论

适宜的采收成熟度能够延长贮藏时间且维持较好的果实内在品质和外观品质[24-26]。本研究表明,各采收期果实在刚采摘时,乙烯释放量逐渐增加,但是在冷藏过程各采收期果实乙烯释放的速率均极低,这可能是新梨7 号作为早熟品种但果实耐贮性很强的原因之一。并且在长期冷藏过程中产生的异味物质乙醛含量也极低,但目前对新梨7 号果实乙烯释放量极低的机理尚未可知。

在本研究中,随着冷藏时间的延长,各采收期果实可溶性固形物含量均无明显变化,维持在11%左右;果实硬度逐渐下降,采收期Ⅲ的硬度最低,且在冷藏240 d 时采收期Ⅱ的硬度最高,表明采收期Ⅱ的果实硬度维持较好;可滴定酸含量逐渐降低,冷藏前中期采收期Ⅰ的可滴定酸含量维持在较高水平;冷藏至中后期,采收期Ⅲ的维生素C 含量均显著高于其他2 个采收期,这与谢季云等[27]研究发现采收期后期的阿克苏富士苹果至贮藏结束维生素C 含量始终高于其他2 个时期的结论一致,且各采收期果实货架期的维生素C 含量均高于出库时,这与贾晓辉等[28]在玉露香梨、库尔勒香梨上的研究结果一致,可能与低温条件下果实中抗坏血酸代谢相关酶活性[29]发生了变化有关,其机制还有待进一步研究。

本研究结果表明,各采收期果实在冷藏过程中果皮亮度逐渐升高,这可能与果实衰老过程中果皮蜡质的变化相关[30],其中采收期Ⅲ的果皮L*值无论在刚采收时还是在冷藏过程中都显著高于采收期Ⅰ和采收期Ⅱ,可见晚采的新梨7 号果实亮度较高,这与王志华等[31]在红香酥梨采收期试验中的研究结论一致。果皮底色将随冷藏时间的延长由绿转黄,叶绿素含量降低也是果实衰老的表现[17]。另外,马风丽等[32]、崔建潮等[7]研究发现,h°值与Fv、Fm、Fv/Fm 值存在极显著正相关,Fv/Fm 值可以作为果实衰老的评价指标,本研究发现采收期Ⅲ的Fv/Fm值降低至0.70 以下时,h°值接近90,果皮基本完全转黄,商品性较差,考虑到货架期的商品性,建议Fv/Fm 值在0.75 以上作为新梨7 号果实最晚出库的标准。

果实腐烂率和果柄保鲜指数可作为评价耐贮性的重要指标。本研究表明,长期冷藏过程中不同采收期果实腐烂率均逐渐升高,果柄保鲜指数均逐渐降低。对于贮藏企业来讲,果实腐烂率越高,造成的经济损失越多,采收期Ⅰ的腐烂果实最少,但过早采摘会导致产量降低、效益下降,采收期Ⅲ的腐烂情况最严重,冷藏后期甚至在25%以上,说明采摘过晚的果实耐贮性较差;果柄保鲜指数在冷藏中后期采收期Ⅱ均显著高于其他2 个采收期,综合来看采收期Ⅱ耐贮性表现最佳。

4 结论

综上所述,对于梨优新品种新梨7 号,综合考虑果实上市时期、果皮保绿效果及内在品质、耐贮性等因素,在河北省泊头地区以及气候相近的地区,建议用于长期机械冷藏的采收标准为:果实7月下旬至8 月初采收,果实生长发育天数100~110 d,果实可溶性固形物含量≥11.5%,果肉硬度≥4.5 kg/cm2。

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