高CO210℃气调对树上干杏采后软化的影响

潘艳芳，张继明，张文涛，李喜宏，*，王威，张瑞

（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457；2.国投中鲁果汁股份有限公司，北京100037）

高CO210℃气调对树上干杏采后软化的影响

潘艳芳1，张继明2，张文涛1，李喜宏1，*，王威1，张瑞1

（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457；2.国投中鲁果汁股份有限公司，北京100037）

为明确高CO210℃气调对树上干杏采后软化的影响，测定10℃、3%O2贮藏期间3%、10%、20%、50%CO2处理下的品质变化。结果表明：3%、10%、20%、50%CO2处理均有一定效应，贮藏前期10%、20%CO2能有效延缓果实软化，利于保持鲜果品质。贮藏中后期，3%CO2处理保持了较高的硬度水平，适于长期贮藏。50%CO2气调PG（多聚半乳糖醛酸酶）活性最低，有效抑制了原果胶向水溶性果胶的转化，但软化程度仍最严重，且出现异味，表现出CO2气体伤害。

树上干杏；高CO2；10℃；软化

树上干杏属蔷薇科（Rosaceae）李亚科（Prunoideae）杏属（Prunus），别名吊干杏、小金杏等，商品学名树上干，是一种原产于哈萨克斯坦的野生杏，仅能在昼夜温差20℃以上的逆温带大陆性气候地区生长，上世纪80年代在新疆伊犁引种驯化并少量试种，是我国天山北麓特克斯河谷和伊犁河谷地区特有的地方品种[1-3]。树上干杏风味独特，果肉、果核均可食用，具有较高的经济价值和社会效益。作为一种呼吸跃变型水果[4]，呼吸高峰过后杏的品质迅速下降，易腐烂软化、不耐贮运，但过度软化会导致果实商品率的下降[5]，这严重制约了鲜杏的外销增值。

目前，鲜杏保鲜主要依靠低温基础上的气调、减压、1-MCP处理等[6]技术，能耗大、成本高，在设施农业相对落后的现状下，难以达到低温需求。因此，常温或亚常温（20℃以下）节能保鲜技术的开发具有重要意义。本文研究了10℃条件下高CO2处理对树上干杏果实软化的影响，旨在为亚常温气调保鲜的应用提供数据支持和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理

树上干杏由新兴际华伊犁农牧科技发展有限公司提供，采后随即装箱空运至天津科技大学农产品保鲜实验室（整个过程24 h～48 h），及时入0℃冷库预冷24 h。预冷结束后在库内进行分级，挑选出大小均一、无机械损伤、无病虫害侵染的果实，根据表皮颜色分为成熟度Ⅰ（绿色）、成熟度Ⅱ（黄色）、成熟度Ⅲ（深黄色或红色）[7]，选取成熟度Ⅱ的杏进行贮藏试验。

将杏装入已均匀打孔（每面各3个，孔径0.5 cm）的PVC保鲜袋（长60 cm×宽40 cm×厚0.03 mm），袋口扎紧，每袋果重约500 g，每5袋置于一个气调瓶中，每种气调环境设置3个重复。气调环境分别为TR1（3% O2，10%CO2）、TR2（3%O2，20%CO2）、TR3（3%O2，50% CO2），以标准气调（3%O2，3%CO2）为对照（CK），气调结束后于10℃下贮藏，定期取样检测相关指标。

1.2 测定指标与方法

果实硬度采用GY-3型果实硬度计测定，在果实赤道部位间隔等距离的3个位置各削去一小块果皮（厚约1 mm），探针均匀压入果肉内0.5 cm，读取表盘示数[8]；参照曹建康[9]的方法测定果胶物质的含量及果胶酶活性，采用比色法测定水溶性果胶、原果胶的含量及多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性。

每组试验设置3个重复，试验数据取其平均值，全部试验数据采用Excel 2010和SPSS 10.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 CO2浓度对树上干杏果实硬度的影响

果实硬度对树上干杏食用品质、加工特性及采后对病害的抵抗能力有着重要影响，且可以直观反映出果实的品质变化，CO2浓度对树上干杏果实硬度的影响见图1。

图1 不同浓度CO2对树上干杏果实硬度的影响Fig.1 Effect of CO2with different concentrations on flesh firmness of‘Shushanggan’apricot

由图1可知，贮藏期间树上干杏果实硬度不断下降。贮藏前期（0～10 d），TR1和TR2果实硬度下降速率低于CK，果实硬度保持较高水平，贮藏至第10天，两处理的果实硬度分别为2.90 kg/cm2和2.93 kg/cm2，显著高于CK（P＜0.05）。贮藏中期（10 d～20 d）,TR1和TR2果实硬度下降迅速，自第20天起，两处理的果实硬度显著低于CK（P＜0.05）。表明，10%和20%的高CO2气调在短期内可有效抑制果实软化，有利于实现鲜杏的中温贮运外销，但不适于长期贮藏。贮藏期间TR3的果实硬度急剧下降，自第10天起显著低于其他处理（P＜0.05），且果实出现异味，表现出CO2伤害症状，表明CO2气调浓度不宜过高。

2.2 CO2浓度对树上干杏原果胶含量的影响

在未成熟果实中，果胶物质与纤维素结合以原果胶的形式存在，是一种非水溶性的物质，使果实显得坚实、脆硬，CO2浓度对树上干杏原果胶含量的影响见图2。

图2 不同浓度CO2对树上干杏果原果胶含量的影响Fig.2 Effect of CO2with different concentrations on protopectin content of‘Shushanggan’apricot

由图2可知，贮藏期间各处理的原果胶含量总体上呈下降趋势，贮藏至第5天各处理原果胶含量差异不显著（P＞0.05），但自第5天起TR1和CK的原果胶含量迅速下降，两处理分别自第10天和第15天起显著低于TR3和TR2。表明，20%和50%的高CO2气调能有效延缓原果胶含量的下降。贮藏中后期，高CO2气调组的原果胶含量始终高于CK，且CO2浓度越高，原果胶下降越缓慢。可能是气调处理过程中，CO2部分溶解导致细胞质pH降低，CO2浓度越高pH下降程度越大，抑制了与原果胶降解相关酶系的活性。

2.3 CO2浓度对树上干杏水溶性果胶含量的影响

随着果实的成熟，果胶物质逐渐与纤维素分离形成易溶于水的果胶，果实组织也变得松弛、软化，硬度下降，CO2浓度对树上干杏水溶性果胶含量的影响见图3。

由图3可知，贮藏期间不同处理水溶性果胶含量的变化趋势存在明显区别。TR1和CK呈上升趋势，且自第10天其两处理的水溶性果胶含量显著高于其他处理（P＜0.05），这与果实硬度、原果胶含量的下降趋势一致。表明，3%和10%CO2气调环境下原果胶逐渐转化为水溶性果胶，造成果实最终软化。贮藏期间，TR2的水溶性果胶含量变化不明显，TR3总体上略有下降，自第15天起TR3的含量显著低于TR2（P＜0.05）。

图3 不同浓度CO2对树上干杏水溶性果胶含量的影响Fig.3 Effect of CO2with different concentrations on water soluble pectin content of‘Shushanggan’apricot

2.4 CO2浓度对树上干杏PG活性的影响

果胶物质的降解及果实软化被认为是多种酶作用的结果，其中之一的关键酶为PG[10]，CO2浓度对树上干杏PG活性的影响见图4。

图4 不同浓度CO2对树上干杏PG活性的影响Fig.4 Effect of CO2with different concentrations on PG activity of‘Shushanggan’apricot

由图4可知，高CO2气调组的PG活性低于CK，且CO2浓度越高PG活性越低。贮藏期间，CK和TR1的PG活性变化呈“先升后降”的趋势，TR1在第10天达到峰值，早于CK（第20天），但其PG活性始终低于CK，且自第15天差异极显著（P＜0.01）。贮藏期间，TR2和TR3的PG活性大体上略有下降，自第10天起显著低于CK（P＜0.05），至贮藏期末仅为260.08 μg/（h·g FW）和238.88 μg/（h·g FW），与CK相比差异极显著（P＜0.01）。表明，高CO2气调处理能有效抑制PG活性。

3 结论与讨论

研究发现，10℃下10%、20%CO2气调能有效抑制PG的活性，延缓原果胶向水溶性果胶的转化，在贮藏前期（0～10 d）保持较高的果实硬度，有利于开展树上干杏的贮运外销。但贮藏中后期，3%CO2气调处理软化速率较慢，适用于果实长期贮藏。50%CO2气调软化严重，且出现异味，表现出CO2气体伤害。

果实软化是一个复杂的发育调控过程，是胞壁降解酶、胞壁修饰酶、内含物水解酶及相关酶系的基因及调控因子等共同作用的结果[11]，主要归因于胞壁中原果胶溶解为水溶性果胶和果胶多糖，其变化对植物形态结构的维持起重要作用[12]。本文中，10%和20% CO2气调处理的原果胶含量均高于CK，而水溶性果胶含量则均低于CK，且CO2气调有效抑制了PG的活性，表明10%、20%CO2气调延缓了原果胶的降解，从而在贮藏前期保持了较高的果实硬度。

植物胞壁结构的变化与成分的降解通常被认为是果实质地劣化的主要原因，细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶质等结构多糖、木质素、少量蛋白质及矿物质构成，胞壁物质的结构与成分具有高度的复杂性和多样性[13]。无论在初生壁还是次生壁中，纤维素都是最主要的成分，含量可达40%～70%，是构成细胞壁的基本骨架[14-15]。50%高CO2胁迫下的PG活性最低，同10%、20%CO2气调相比更有效的抑制了原果胶向水溶性果胶和果胶多糖的转化，但软化程度却最严重，表现出CO2气体伤害症状，这表明50%高CO2气调对果实软化的调控机制与前两种处理不同，可能是果实应激反应下抗逆酶系的表达对纤维素、木质素等骨架物质产生了直接影响。随着基因组、转录组、蛋白质组和代谢组技术的发展与成熟，CO2伤害机制得到更加科学合理的阐述。

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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

国家科技支撑计划（2015BAD16B00）；天津市科技计划项目（14RCHZNC00107；15YFYSNC00010）

潘艳芳（1991—），女（汉），博士，研究方向：农产品加工与贮藏。

*通信作者：李喜宏，男，教授，研究方向：农产品加工与贮藏。