不同保鮮劑對(duì)柑橘果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響

王文軍 - 曾凱芳,2 -,2 劉曉佳 - 鄧麗莉,2 -,2 姚世響,2 -,2

(1. 西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2. 重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715)

不同保鮮劑對(duì)柑橘果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響

王文軍1WANGWen-jun1曾凱芳1,2ZENGKai-fang1,2劉曉佳1LIUXiao-jia1鄧麗莉1,2DENGLi-li1,2姚世響1,2YAOShi-xiang1,2

(1. 西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2. 重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715)

以紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙、夏橙3種柑橘果實(shí)為研究對(duì)象，分別在復(fù)合有2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)的殼寡糖、“活力鮮”保鮮劑、膜醭畢赤酵母(Pichiamembranaefaciens)以及低劑量多菌靈+膜醭畢赤酵母4種處理液中浸泡后，晾干套袋，室溫、低溫(5 ℃)下貯藏，觀察發(fā)病和品質(zhì)變化情況。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，各保鮮劑處理對(duì)柑橘果實(shí)都有不同程度的病害控制效果，其中“活力鮮”保鮮劑復(fù)合2,4-D處理效果最佳；多菌靈復(fù)合膜醭畢赤酵母和2,4-D處理的保鮮效果優(yōu)于膜醭畢赤酵母復(fù)合2,4-D處理；各保鮮劑處理對(duì)果實(shí)可溶性固形物(Total Soluble Solid，TSS)、可滴定酸(Titratable Acid，TA)含量無明顯影響；低溫可顯著延緩果實(shí)TSS含量、TA含量和重量的降低。

柑橘果實(shí)；貯藏；品質(zhì)；膜醭畢赤酵母；殼寡糖；商業(yè)保鮮劑

柑橘類水果是世界三大貿(mào)易農(nóng)產(chǎn)品之一，在世界范圍內(nèi)分布廣泛，中國(guó)的柑橘產(chǎn)量位居世界前列[1-3]。柑橘類果實(shí)在貯藏過程中容易受病原菌侵染而發(fā)生大量腐爛現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。其中由指狀青霉(PenicilliumdigitatumSace.)引起的綠霉病、意大利青霉(PenicilliumitalicumWehmer.)引起的青霉病、炭疽菌(ColletotrichumgloeosporioidesPenz.)引起的炭疽病、柑橘白地霉(Geotrichumcandidum)引起的酸腐病和黑色蒂腐病菌(DiplodianatalensisEvans.)引起的蒂腐病最為普遍且嚴(yán)重。

前人針對(duì)柑橘類果實(shí)侵染性病害已有較多的研究，目前化學(xué)類殺菌劑保鮮是最成熟也是效果最好的保鮮方式。苯并咪唑類的代表品種多菌靈和咪唑類的代表品種咪鮮胺對(duì)柑橘類水果的青霉病、綠霉病和炭疽病都有較好的防治效果[4]；2,4-D作為一種生長(zhǎng)素類似物，可由人工合成，能有效控制柑橘采后的果蒂脫落現(xiàn)象。有研究[5]表明，200 mg/L 2,4-D對(duì)柑橘果實(shí)的保鮮效果最好，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中，2,4-D往往是和其他保鮮劑結(jié)合使用?；瘜W(xué)殺菌劑的長(zhǎng)期大量使用會(huì)造成環(huán)境污染，提高病原菌的耐藥性，導(dǎo)致保鮮效果降低，因而較強(qiáng)毒性的化學(xué)殺菌劑在食品中的使用受到限制，迫使學(xué)者們[6-7]尋找對(duì)人體安全健康無害的方式和物質(zhì)來代替或減少化學(xué)殺菌劑的大劑量使用。

采后果實(shí)侵染性病害的生物防治為近幾年國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。膜醭畢赤酵母(Pichiamembranaefaciens)屬于畢赤酵母屬(Pichia)，可與病原菌競(jìng)爭(zhēng)生存空間，同時(shí)寄生在病原菌的菌絲上，抑制病原菌的生長(zhǎng)，此外，還可誘導(dǎo)果實(shí)自身產(chǎn)生抗病性，控制果實(shí)采后侵染性病害。有研究[8-9]表明，膜醭畢赤酵母對(duì)柑橘青、綠霉病害有較好的防控效果。但與大多數(shù)生防菌相似，由于環(huán)境等因素的影響，其生防效果不穩(wěn)定[10]，因此，拮抗酵母菌常與其他物質(zhì)或方法復(fù)合使用。有研究[11]表明低劑量多菌靈對(duì)膜醭畢赤酵母的生長(zhǎng)無明顯抑制作用，用低劑量多菌靈復(fù)合膜醭畢赤酵母，可提高對(duì)柑橘果實(shí)的保鮮效果，并減少保鮮劑的使用量。殼寡糖又稱寡聚氨基葡糖、甲殼低聚糖，由甲殼素脫乙?；漠a(chǎn)物殼聚糖降解獲得，其性質(zhì)穩(wěn)定，溶于水，具有廣譜抑菌活性，可誘導(dǎo)果實(shí)抗病性，并對(duì)人畜無毒害，在果蔬病害控制方面研究較多[12-13]。

目前，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，由于保鮮效果、資金投入、技術(shù)限制等原因，化學(xué)殺菌劑還不能被生物保鮮劑完全替代，其依舊是最為主要的果蔬保鮮劑。前人[14-17]對(duì)于單一品種柑橘果實(shí)運(yùn)用一種化學(xué)保鮮劑、生物保鮮劑的研究較多，但在不同溫度下對(duì)比化學(xué)保鮮劑與多種生物保鮮劑的研究較少。因此，本試驗(yàn)擬以紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙、夏橙3種柑橘果實(shí)為研究對(duì)象，將2,4-D分別與殼寡糖、柑橘商業(yè)化學(xué)殺菌劑“活力鮮”、膜醭畢赤酵母、低劑量多菌靈+膜醭畢赤酵母復(fù)合，研究其在室溫、5 ℃低溫貯藏條件下對(duì)柑橘果實(shí)病害控制及品質(zhì)的影響，旨在為柑橘貯藏保鮮生產(chǎn)應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料、酵母與試劑

奉節(jié)72-1臍橙[Citrussinensis (L.) Osbeck]：采于重慶市奉節(jié)縣；

紐荷爾臍橙[Citrussinensis (L.) Osbeck cv. Newhall]：采于重慶市渝北區(qū)統(tǒng)景鎮(zhèn)；

伏令夏橙[Citrussinensis(L.) Osbeck cv. Valencia]：采于重慶市長(zhǎng)壽區(qū)長(zhǎng)壽湖鎮(zhèn)；

膜醭畢赤酵母(Pichiamembranaefaciens)：中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心；

“活力鮮”柑橘用殺菌劑：主要成分是咪鮮胺及咪鮮·抑霉唑，珠海真綠色技術(shù)有限公司；

殼寡糖(chitosan oligosaccharide)：分析純，分子量為1 500～2 000 D，山東濟(jì)南海得貝海洋生物工程公司；

2,4-D：純度為99%，上海Damas-beta試劑公司；

多菌靈：50%可濕性粉劑，江蘇藍(lán)豐生物化工股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 膜醭畢赤酵母懸浮液的制備 膜醭畢赤酵母于4 ℃下保種于NYDA培養(yǎng)基上。

(1) 活化：接種4 ℃下保藏的酵母于NYDA培養(yǎng)基，在28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h。

(2) 液體培養(yǎng)：將在NYDA培養(yǎng)生長(zhǎng)好的酵母轉(zhuǎn)移到NYDB液體培養(yǎng)基中，28 ℃、200 r/min的培養(yǎng)條件下繼續(xù)培養(yǎng)48 h。

(3) 離心分離：4 000 r/min、4 ℃的條件下離心10 min，倒去上層培養(yǎng)液，同樣條件下無菌水洗滌、離心分離2次。

(4) 重新懸浮及確定濃度(懸浮液制備及計(jì)數(shù))：離心分離好的酵母用一定無菌水進(jìn)行稀釋懸浮，并用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)，使用時(shí)調(diào)整到所需濃度。

1.2.2 果實(shí)處理 試驗(yàn)果實(shí)采收后當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選大小均一，無病蟲害，成熟度基本一致、沒有機(jī)械傷的果實(shí)作為試驗(yàn)對(duì)象。柑橘果實(shí)用軟質(zhì)紗布在自來水下清洗，自然晾干后隨機(jī)分為5組。分別在以下溶液中浸泡2 min：A：無菌水(對(duì)照)；B：500倍稀釋的“活力鮮”柑橘商業(yè)殺菌劑(商業(yè)建議使用量)+200 mg/L的2,4-D(活力鮮+2,4-D)；C：1.5%殼寡糖+200 mg/L的2,4-D(殼寡糖+2,4-D)；D：1×108CFU/mL膜醭畢赤酵母懸浮液+200 mg/L的2,4-D(酵母+2,4-D)；E：1×108CFU/mL膜醭畢赤酵母懸浮液+200 mg/L的2,4-D+125 μg/mL多菌靈(多菌靈用量是商業(yè)建議使用量的25%，酵母+2,4-D+多菌靈)。果實(shí)浸泡后自然晾干，用薄膜袋單果套袋后，每種處理的果實(shí)隨機(jī)分為兩組，第一組于室溫下貯藏，第二組于5 ℃低溫下貯藏。每組30個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次。

1.2.3 自然發(fā)病率測(cè)定 室溫條件下貯藏的果實(shí)，每10 d檢查發(fā)病情況，記錄發(fā)病率；5 ℃條件下貯藏的果實(shí)，每隔20 d檢查發(fā)病情況，并記錄發(fā)病率。計(jì)算公式：

(1)

式中：

C——果實(shí)發(fā)病率，%；

n——發(fā)病果實(shí)數(shù)量，個(gè)；

N——果實(shí)總數(shù)量，個(gè)。

1.2.4 失重率測(cè)定 果實(shí)失重率按式(2)計(jì)算：

(2)

式中：

W——果實(shí)失重率，%；

M——貯藏前重量，g；

m——貯藏后重量，g。

1.2.5 可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)含量測(cè)定 采用日本ATAGOPAL-1手持式數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定果實(shí)中可溶性固形物含量，酸堿滴定法測(cè)定果實(shí)中可滴定酸含量。每組測(cè)定重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

Excel2013統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差并制圖；應(yīng)用SPSS21.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(ANOVA)，利用鄧肯式多重比較對(duì)差異顯著性進(jìn)行分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 柑橘果實(shí)室溫和低溫貯藏過程中的發(fā)病情況

2.1.1 室溫貯藏過程中的發(fā)病率 由圖1可知，在室溫條件下，紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙和夏橙果實(shí)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其侵染性病害發(fā)病率逐漸增大。與對(duì)照相比，“活力鮮+2,4-D”處理組能顯著降低柑橘果實(shí)發(fā)病率，紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙、夏橙果實(shí)分別在貯藏90，60，10d內(nèi)，發(fā)病率均控制在20%以內(nèi)。與“活力鮮+2,4-D”處理相比，另3種處理控制果實(shí)病害的效果較弱，但與對(duì)照相比都有顯著的效果。值得關(guān)注的是，采用“酵母+2,4-D”處理及“酵母+2,4-D+多菌靈”處理的紐荷爾、奉節(jié)72-1臍橙果實(shí)貯藏50d左右時(shí)的保鮮效果明顯下降，果實(shí)發(fā)病率增大。夏橙果實(shí)由于嚴(yán)重的炭疽病，導(dǎo)致各處理組發(fā)病率在第20天時(shí)已經(jīng)大于50%。

2.1.2 低溫貯藏過程中的自然發(fā)病率 由圖2可知，在5 ℃低溫下貯藏的紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙和夏橙果實(shí)，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其侵染性病害發(fā)病率都增大。與對(duì)照相比，在5 ℃低溫下“活力鮮+2,4-D”處理能顯著降低柑橘果實(shí)發(fā)病率。紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙、夏橙果實(shí)分別在貯藏120，100，17 d內(nèi)，發(fā)病率均控制在20%以內(nèi)。3種果實(shí)“酵母+2,4-D+多菌靈”處理的保鮮效果顯著優(yōu)于“酵母+2,4-D”處理。

圖1 室溫溫度記錄及室溫貯藏過程中紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙和夏橙果實(shí)的發(fā)病率Figure 1 Temperature record and the Disease incidence of ‘Newhall’ navel orange, Fengjie 72-1 navel orange and Valencia orange fruits during storage at room temperature

圖2 低溫貯藏過程中紐荷爾臍橙、奉節(jié)72-1臍橙和夏橙果實(shí)的發(fā)病率Figure 2 The Disease incidence of ‘Newhall’ navel orange, Fengjie 72-1 navel orange and Valencia orange fruits during storage at low temperature

本研究表明，在室溫及低溫貯藏過程中，紐荷爾臍橙和奉節(jié)72-1臍橙果實(shí)青、綠霉病的發(fā)生較為嚴(yán)重，貯藏后期會(huì)出現(xiàn)較小比率的炭疽病、蒂腐病和酸腐?。欢某裙麑?shí)在貯藏過程中主要發(fā)生炭疽病。目前，殼寡糖保鮮技術(shù)主要應(yīng)用在棗[18]、桃子[19]、芒果[20]等的果實(shí)上。木瓜、香蕉經(jīng)殼寡糖處理可有效抑制果實(shí)的炭疽病發(fā)病情況[21-22]，但本試驗(yàn)中殼寡糖對(duì)夏橙果實(shí)上潛伏的大量炭疽菌抑制作用有限，可能與果實(shí)表面病原菌數(shù)量及殼寡糖濃度有關(guān)。無論是室溫還是低溫，相對(duì)于膜醭畢赤酵母復(fù)合2,4-D處理，低劑量多菌靈復(fù)合膜醭畢赤酵母和2,4-D處理保鮮效力得到顯著的提高，此結(jié)果與Lima 等[23]的研究結(jié)果相似，其將低劑量的殺菌劑Boscalid和Cyprodinil與對(duì)殺菌劑有抗性的生防酵母(RhodosporidiumKratochvilovaeLS11 和CryptococcuslaurentiiLS28)復(fù)合處理蘋果果實(shí)，能有效控制擴(kuò)展青霉(Penicillumexpansum)對(duì)果實(shí)侵染。膜醭畢赤酵母保鮮效力在一段時(shí)間后會(huì)有明顯的喪失，這是當(dāng)前生防酵母實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用阻礙、同樣也是科研人員需要攻克的重點(diǎn)問題[24]。為提高生防酵母效力和穩(wěn)定性，拮抗酵母菌可與相應(yīng)的物理、化學(xué)或生物方法有效組合，如臭氧處理結(jié)合羅倫隱球酵母(Cryptococcuslaurentii)能顯著增強(qiáng)對(duì)草莓灰霉病的控制效果[25]；氣調(diào)貯藏(controlled atmosphere storage，CA)結(jié)合梅奇酵母(Metschnikowiapulcherrima)，能顯著提高酵母對(duì)蘋果果實(shí)采后青霉病的控制水平[26]。

2.2 柑橘果實(shí)室溫和低溫貯藏過程中的失重率

果實(shí)失重是由于在貯藏過程中發(fā)生蒸騰失水，也與外界環(huán)境、果實(shí)形狀、大小、成分和結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，其中溫度與濕度是最重要的影響因素。由圖3可知，在室溫或低溫下隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3種柑橘果實(shí)的失重率均有一定程度的增加。紐荷爾臍橙果實(shí)在室溫和低溫下貯藏120 d，奉節(jié)72-1臍橙在室溫下貯藏80 d和在低溫下貯藏120 d，失重率都仍低于10%；夏橙果實(shí)在室溫和低溫下分別貯藏到20，60 d時(shí)的失重率均低于2%。本試驗(yàn)套袋柑橘果實(shí)在長(zhǎng)期貯藏后失重率依舊保持在可以接受的范圍內(nèi)，果實(shí)表觀品質(zhì)并無明顯變化。單果薄膜套袋，一方面可有效減少果實(shí)失重，另一方面可隔離已經(jīng)發(fā)生病害的果實(shí)對(duì)健康果實(shí)的感染，并且在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)氣體成分對(duì)果實(shí)起到延緩衰老、延長(zhǎng)保鮮期的作用[27]。

組間不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)圖3 柑橘果實(shí)在貯藏過程中失重率Figure 3 The weight loss rate of citrus fruits during storage (n=3)

2.3 柑橘果實(shí)室溫和低溫貯藏過程中的可溶性固形物含量

由圖4可知，紐荷爾臍橙在室溫貯藏過程中果實(shí)TSS含量整體上是先上升再下降的，而低溫貯藏過程中果實(shí)TSS含量整體是上升的。奉節(jié)72-1臍橙果實(shí)在室溫下貯藏，TSS含量有一定程度的下降，而在低溫下基本保持穩(wěn)定。夏橙果實(shí)在室溫和低溫下貯藏，TSS含量基本保持穩(wěn)定。在室溫或低溫下，各處理對(duì)果實(shí)TSS含量的變化無影響，但低溫可以顯著延緩TSS含量的降低。糖通常作為呼吸作用底物[28-29]，采后柑橘果實(shí)TSS含量在貯藏過程中增加應(yīng)是果實(shí)中淀粉等大分子物質(zhì)降解為可溶性物質(zhì)的結(jié)果，貯藏后期TSS含量減小與柑橘果實(shí)在貯藏期能量消耗有關(guān)系，這與低溫貯藏梨[30]果實(shí)，延緩了糖降解的結(jié)果相同。

2.4 柑橘果實(shí)室溫和低溫貯藏過程中的可滴定酸含量

可滴定酸含量是果實(shí)貯藏狀態(tài)的重要指標(biāo)[31]，由圖5可知，在室溫和低溫下貯藏的紐荷爾臍橙，貯藏前期果實(shí)TA含量基本保持穩(wěn)定，但80 d后均發(fā)生明顯的下降；奉節(jié)72-1臍橙、夏橙果實(shí)在低溫和室溫貯藏過程中的TA含量均顯著降低，與低溫下相比，室溫下果實(shí)TA含量降低相對(duì)更快。綜上，在貯藏過程中3種柑橘果實(shí)的TA含量均有一定程度的減?。坏蜏貙?duì)柑橘果實(shí)TA降解有一定延緩作用；而各處理對(duì)TA含量變化無明顯影響。這與低溫貯藏菠蘿[32]果實(shí)，延緩了有機(jī)酸等降解的結(jié)果相同。

組間不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)圖4 柑橘果實(shí)在貯藏過程中可溶性固形物含量Figure 4 Content of total soluble solid in citrus fruits during storage (n=3)

組間不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)圖5 柑橘果實(shí)在貯藏過程中可滴定酸含量Figure 5 Content of titratable acid in citrus fruits during storage (n=3)

3 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，化學(xué)保鮮劑“活力鮮”復(fù)合2,4-D處理效果最佳，膜醭畢赤酵母與多菌靈和2,4-D復(fù)合處理的保鮮效果顯著增強(qiáng)；各保鮮劑處理對(duì)柑橘果實(shí)TSS含量、TA含量無明顯影響；低溫可延緩果實(shí)TSS含量、TA含量和重量的降低。

殼寡糖與拮抗酵母等作為采后果實(shí)侵染性病害生物防治研究的熱點(diǎn)，雖由于抗菌效力較弱及穩(wěn)定性較差等原因，離完全代替化學(xué)殺菌劑仍有一定距離，但研究發(fā)展對(duì)人體安全、環(huán)境友好的生物保鮮劑是必然趨勢(shì)，本試驗(yàn)只涉及生物保鮮劑與低劑量化學(xué)保鮮劑復(fù)合，對(duì)于生物保鮮劑與各種物理保鮮方法復(fù)合以及多種生物保鮮劑之間的復(fù)合有待進(jìn)一步研究。

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Effect of Three Kinds of Antistaling Agents on Storage Quality of Citrus

(1.CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China;2.ChongqingSpecialFoodEngineeringandTechnologyResearchCenter,Chongqing400715,China)

It was conducted to evaluate the effects of different preservative treatments on the quality of three cultivars of citrus fruits, i.e. ‘Newhall’ navel orange, Fengjie 72-1 navel orange and Valencia orange, during the storage in this study. Four treatment solutions were prepared by using 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) composite chitosan oligosaccharide, “Huolixian” commercial fungicides,Pichiamembranaefaciensand low dose carbendazim withPichiamembranaefaciens, respectively. Citrus fruits were soaked in each treatment solution, then dried and bagged. Then the citrus fruits were stored at room temperature or low temperature (5 ℃), and the disease incidence and quality changes were monitored. The results suggested that all treatments had different effects on disease control of citrus fruits compared with the control, the “Huolixian” commercial fungicides in combination with 2,4-D was the best; the preservation effect of low dose carbendazim in combination withPichiamembranaefaciensand 2,4-D was better thanPichiamembranaefaciensin combination with 2,4-D; the preservation effect of the chitosan oligosaccharide in combination with 2,4-D was better under the low temperature compared with room temperature storage. Each treatment had no significant effect on soluble solids (TSS) and titratable acid (TA) content of citrus fruits. However, low temperature could significantly delay the decrease of TSS content, TA content and fruit weight, compared with room temperature.

citrus fruit; storage; quality;Pichiamembranaefaciens; chitosan oligosaccharide; commercial fungicides

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.04.022