丑橘攜帶柑橘大實蠅溴甲烷檢疫熏蒸技術(shù)研究

曹悅 張琴 李柏樹 王勇濤 邵寶林 陳乃中 楊定 李麗 劉濤

摘要 [目的]研究了15 ℃條件下溴甲烷熏蒸處理對柑橘大實蠅[Bactrocera minax（Enderlein）]3齡幼蟲的殺滅效果以及對春見[（Citrus reticulata×C.sinensis）cv.Okitsu No.44]、不知火[（C.unshiu×C.sinensis）×C.reticulate]2種丑橘品質(zhì)的影響，為開發(fā)出口丑橘檢疫處理技術(shù)提供理論依據(jù)。[方法]以春見、不知火2個品種的丑橘為研究對象，分別用6、12、18、24、30、36 g/m3的溴甲烷熏蒸，然后放置儲存在不同條件下;采用毒力測定和品質(zhì)測定法對其滅蟲效果以及其對水果品質(zhì)的影響進行研究。[結(jié)果]毒力測定結(jié)果表明，隨溴甲烷熏蒸濃度的提高，柑橘大實蠅的死亡率逐漸升高;在95%置信區(qū)間內(nèi)，溴甲烷殺滅99.996 8%柑橘大實蠅3齡幼蟲所需的濃度-時間乘積約為125 g·h/m3。品質(zhì)測定結(jié)果表明，溴甲烷熏蒸對2種丑橘的色澤、可溶性糖含量、總酸度等指標(biāo)無顯著影響，但與對照組（CK）相比各溴甲烷熏蒸組丑橘在冷藏后的貨架期有較高的腐爛率，這種不利影響可以通過熏蒸后常溫儲運來克服。[結(jié)論]溴甲烷熏蒸可用于出口丑橘中柑橘大實蠅的檢疫處理，但處理后應(yīng)在15 ℃以上儲運，以避免在貨架期內(nèi)腐爛。

關(guān)鍵詞 丑橘;柑橘大實蠅;溴甲烷;品質(zhì)

中圖分類號 S 431文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2022）04-0181-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.04.047

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Research on the Phytosanitary Fumigation Technology with Methyl Bromide for Bactrocera minax （Enderlein） in Ugly Tangerine

CAO Yue1，2，ZHANG Qin3，LI Bai-shu2 et al

（1.China Agricultural University，Beijing 100193;2.Chinese Academy of Inspection and Quarantine，BeiJing 100020;3.Chengdu International Travel Health Center，Chengdu，Sichuan 610041）

Abstract [Objective] To study the killing efficacy of methyl bromide fumigation at 15 ℃ against third-instar larvae of Bactrocera minax （Enderlein） and its influences on the quality of two varieties of ugly tangerine fruits including （Citrus reticulata×C.sinensis）cv.Okitsu No.44 and （C. unshiu× C.sinensis）× C. reticulate， and provide the theoretical basis for the development of the phytosanitary treatment technology of tangerine fruits for export. [Method] Two varieties of ugly tangerine fruits including （Citrus reticulata×C.sinensis）cv.Okitsu No.44 and （C. unshiu× C.sinensis）× C. reticulate were fumigated with 6， 12， 18， 24， 30 and 36 g/m3 methyl bromide respectively，and then stored under different conditions. The toxicity test and quality determination was made to study the killing efficacy against B. minax （Enderlein） and the influences on the fruit quality. [Result] The toxicity test results showed that the mortality of B.minax （Enderlein） gradually increased with the increase of the fumigation concentration of methyl bromide. Probability value analysis results showed that， at 95% confidence level， the time-concentration product of methyl bromide required for killing 99.996 8% third-instar larvae of B. minax （Enderlein） was about 125 g·h/m3. Quality determination results showed that methyl bromide fumigation had no significant effect on the color， soluble sugar content and total acidity of the two varieties of ugly tangerine fruits. However， compared with the control group（CK），ugly tangerine fruits in methyl bromide fumigation group had higher decay rate during the shelf life after the cold storage，but this adverse effect could be overcome by storage and transportation at room temperature after fumigation. [Conclusion] Methyl bromide fumigation could be used for the phytosanitary treatment of B.minax （Enderlein） in exported tangerine fruits， however the treated fruits should be stored at above 15 ℃ so as to avoid the decay during the shelf life.

Key words Ugly tangerine;Bactrocera minax （Enderlein）;Methyl bromide;Quality

基金項目 中國檢科院基本科研業(yè)務(wù)費項目（2018JK025）;海關(guān)總署科技計劃項目（2019HK031）;國家市場監(jiān)管總局技術(shù)保障專項（2021）。

作者簡介 曹悅（1997—），女，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品采后處理和檢疫處理技術(shù)。*通信作者，副研究員，碩士，從事動植物產(chǎn)品生物污染物防控研究。

收稿日期 2021-05-24;修回日期 2021-07-01

我國是柑橘的重要原產(chǎn)地，國內(nèi)柑橘種類繁多，資源豐富，栽培面積及產(chǎn)量均位居世界首位，市場上具有重要的經(jīng)濟地位[1]。丑橘，又名丑柑，屬于雜柑的一種，是蕓香科（Crustacean）柑橘屬（Citrus L.）植物的一種新型水果[2]，主要有春見[（Citrus reticulata×C.sinensis）cv.Okitsu No.44]、不知火[（C.unshiu×C.sinensis）×C.reticulate]2個品種。不知火是一種起源于日本的雜交柑橘，最早于2000年引入我國四川省;春見是以“清見”橘橙與“F-2432”椪柑雜交育成的后代，目前廣泛種植于四川、江西、湖南等地[3]。因春見甜度高，且具有極佳的口感，近年來深受國內(nèi)外消費者的喜愛[4]。然而，柑橘果實容易受多種有害生物的侵襲，特別是實蠅類有害生物可對果樹生產(chǎn)造成毀滅性災(zāi)害，并對果實的對外銷售造成嚴(yán)重影響[5]。柑橘大實蠅[Bactrocera minax（Enderlein）]又名橘大實蠅，隸屬雙翅目實蠅科寡鬃實蠅亞科，俗稱“柑蛆”，是我國特有害蟲。該蟲卵孵化后，幼蟲在果瓤內(nèi)蛀食危害，使被害果由硬變軟且彈性增大，直至脫落腐爛[6]，危害嚴(yán)重，且發(fā)生范圍廣，防控難度大，嚴(yán)重威脅四川、重慶、湖南等地區(qū)柑橘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7-8]。同時，它也是一種國際檢疫性害蟲，被美國、澳大利亞、尼泊爾等國家檢疫部門關(guān)注[5，9]。因此，在出口前對丑橘攜帶的柑橘大實蠅進行檢疫處理顯得尤為重要。目前，柑橘大實蠅檢疫處理技術(shù)常見的有熱處理、冷處理、輻照處理和熏蒸處理等[10]。研究表明，熱處理柑橘大實蠅需將水果果心溫度升至46 ℃以上才能達到殺滅效果[11]，但丑橘為溫帶水果，對高溫的耐受性較差;冷處理通常需將水果溫度降至2.2 ℃以下維持12 d以上，但由于柑橘大實蠅具有越冬習(xí)性，因此冷處理對其殺滅效果也并不理想[12];輻照處理雖然能夠有效阻止柑橘大實蠅羽化，但消費者對輻照食品的接受程度有限，且輻照處理會對部分柑橘的品質(zhì)造成損傷[13]，因此綜合考慮經(jīng)濟性和技術(shù)可行性，通過熏蒸處理來處理丑橘攜帶的柑橘大實蠅較為可行。溴甲烷具有穿透性強、高效廣譜、擴散迅速等特點，是口岸中應(yīng)用最廣泛的熏蒸劑。雖然溴甲烷因破壞大氣臭氧層受到《蒙特利爾議定書》管控，但鑒于目前尚缺乏理想的替代技術(shù)，其在進出口檢疫領(lǐng)域的應(yīng)用還處于豁免狀態(tài)[14]。研究表明，溴甲烷對芒果、枇杷、柑橘中所攜帶的實蠅類害蟲[如番石榴實蠅、桔小實蠅等]均有很好的殺滅效果[15-16]，且對多種柑橘的品質(zhì)均無不利影響[17]，但目前溴甲烷對丑橘中攜帶的柑橘大實蠅的殺滅效果研究尚未見報道。筆者以春見、不知火2種丑橘為研究對象，分別用6、12、18、24、30、36 g/m3濃度的溴甲烷熏蒸，然后放置儲存在不同條件下;采用毒力測定和品質(zhì)測定法對其滅蟲效果和水果品質(zhì)的影響進行研究，以期為開發(fā)出口丑橘檢疫處理技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試丑橘帶蟲果由果農(nóng)直接采自四川省江油市果園。其余品質(zhì)的春見、不知火丑橘采自四川省蒲江縣，選擇無損傷、成熟度均勻、大小均一、果形端正的果實備用。

供試溴甲烷（純度99.5%，25 kg）購自連云港死海溴化物有限公司[12]。

1.2 試驗方法

1.2.1 柑橘大實蠅的溴甲烷熏蒸。

熏蒸采用改造過的配有內(nèi)置小風(fēng)扇的6 L玻璃真空干燥器進行[18]。每個干燥器裝有9個帶蟲果，裝載率為40%～50%。裝有帶蟲果的干燥器先置于恒溫箱（KBF720，WTC Binder，德國）中平衡至15 ℃，再采用負(fù)壓投藥，溴甲烷濃度依次設(shè)置為6、12、18、24、30、36 g/m3，處理時間2.5 h，并設(shè)置對照組（CK），重復(fù)3次。熏蒸開始后10 min及1.0、2.5 h時，使用氣相色譜儀檢測溴甲烷氣體濃度，測定方法參考張凡華等[19]。熏蒸結(jié)束后，帶蟲果在室溫下通風(fēng)散氣4 h，置于室溫48 h后，計算死亡率，用鈍器刺探后無反應(yīng)則認(rèn)為試蟲死亡。

1.2.2 丑橘的熏蒸處理。

熏蒸在配有風(fēng)扇的55 L（高37.5 cm，長45 cm，寬33 cm）不銹鋼熏蒸箱中進行。挑選春見、不知火2個品種的丑橘各36個，裝入熏蒸箱中，在恒溫箱內(nèi)平衡12 h至15 ℃。加蓋密封熏蒸箱，開啟風(fēng)扇，分別使用24、36、48 g/m3的溴甲烷在15 ℃下熏蒸處理2.5 h，對照組不作熏蒸處理但在同樣的條件下置于熏蒸箱中。熏蒸結(jié)束后，丑橘通風(fēng)散氣4 h，分別置于表1中的儲藏條件下，并進行品質(zhì)測定。

1.2.3 丑橘品質(zhì)的測定。

經(jīng)過不同處理的2個品種丑橘分別在5 ℃下存放14 d時、5 ℃下存放14 d后15 ℃下存放5 d時以及15 ℃下存放10 d時，進行丑橘品質(zhì)測定。

1.2.3.1 色澤測定。

參考張凡華等[19]的方法，在丑橘果皮赤道面對稱選取 4 點，使用色差計（Minolta CR-10，日本美能達公司）測定，用 L* a* b 系統(tǒng)表示。

1.2.3.2 硬度測定。

參考趙天澤等[20]的方法，使用質(zhì)構(gòu)儀（GY-1，牡丹江市機械研究所）測定硬度。選取丑橘果實赤道面 3 個位置，用直徑 2 mm 圓柱形探頭穿刺，穿刺距離10 mm，穿刺速度 1 mm/s，記錄穿刺過程中最大力（單位為N）。

1.2.3.3 糖度測定。

參考趙天澤等[20]的方法，將丑橘去皮并榨汁，取澄清果汁，使用手持式糖度儀（Pocket PAL-1，日本愛拓）測定糖度，每個丑橘重復(fù)測定3次，取平均值。

1.2.3.4 酸度測定。

參考趙天澤等[20]的方法，將丑橘去皮并榨汁，取澄清果汁0.3 mL，用蒸餾水稀釋至30 mL，使用酸度計（GMK-855，韓國 G-WON 公司）測定酸度，每個丑橘重復(fù)測定3次，取平均值。

1.2.4

數(shù)據(jù)分析。

試驗數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2007軟件進行統(tǒng)計，計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，使用SPSS 23.0軟件Duncan檢驗法對相關(guān)指標(biāo)進行差異顯著性分析，使用PoloPlus軟件進行概率值分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溴甲烷熏蒸對柑橘大實蠅的殺滅效果

為測定不同濃度溴甲烷對柑橘大實蠅的殺滅效果，在2.5 h熏蒸時間下，使用一系列濃度的溴甲烷對1 954頭幼蟲進行熏蒸處理，各濃度梯度溴甲烷熏蒸處理柑橘大實蠅3齡幼蟲的死亡率變化如圖1所示。從圖1可以看出，隨著溴甲烷濃度的提高，幼蟲死亡率也隨之提高，且各處理組間幼蟲死亡率存在顯著差異（F=622.824，P<0.05）。當(dāng)熏蒸濃度達到36 g/m3時，幼蟲死亡率在99%以上。

進一步的概率值分析結(jié)果表明，達到國際貿(mào)易中普遍要求的99.996 8%殺滅率所需的平均熏蒸濃度的95%置信區(qū)間為45.83～58.04 g/m3，濃度-時間乘積（CT）約125 g·h/m3。

2.2 丑橘溴甲烷熏蒸處理過程中的濃度變化

投藥后，由于丑橘裝載率約50%，初始濃度約為設(shè)計投藥濃度的180%[20]。隨著熏蒸的進行，溴甲烷濃度逐漸下降。投藥量分別為24、36、48 g/m3的處理CT分別為87.10、134.80、182.40 g·h/m3，滿足了殺滅柑橘大實蠅的要求（表2）。

2.3 溴甲烷熏蒸對丑橘儲藏期間色澤的影響

溴甲烷熏蒸對春見、不知火丑橘儲藏期間色澤的影響如表3所示。由表3可知，隨著儲藏時間的延長，2種丑橘的色澤保持穩(wěn)定。對照組與各處理組丑橘的L、a、b 3個指標(biāo)均無顯著差異，表明15 ℃溴甲烷熏蒸處理對儲存期間丑橘色澤無顯著影響。

2.4 溴甲烷熏蒸對丑橘儲藏期間可溶性糖含量的影響

溴甲烷熏蒸對儲藏期間春見、不知火丑橘可溶性糖含量的影響結(jié)果如表4所示。由表4可知，隨著溫度和儲藏時間的增加，春見和不知火丑橘可溶性糖含量升高。同時，對不同丑橘品種的分析顯示各個儲藏條件下春見的可溶性糖含量均高于不知火，且存在顯著差異（F=13.782，P<0.05），表明春見更甜。丑橘在儲藏期間對照組與處理組的可溶性糖含量均無顯著差異（F=26.346，P=0.271），表明15 ℃溴甲烷處理對丑橘儲存期間可溶性糖含量無顯著影響。

2.5 溴甲烷熏蒸對丑橘儲藏期間總酸度的影響

溴甲烷熏蒸處理后丑橘在不同儲藏期間總酸度的變化如表5所示。由表5可知，不同儲藏條件下2種丑橘總酸度基本不變。對2個品種丑橘進行分析發(fā)現(xiàn)，各個儲藏條件下不知火總酸度高于春見，且存在顯著差異（F=33.873，P<0.05），表明不知火更酸。

對照組丑橘儲藏期間總酸度與各處理組相比無顯著差異（F=56.424，P=0.358），表明15 ℃溴甲烷處理對丑橘儲存期間總酸度無顯著影響。

2.6 溴甲烷熏蒸對丑橘儲藏期間硬度的影響

溴甲烷處理后2種丑橘在不同儲藏期間的硬度變化如表6所示。由表6所示，隨著溫度和儲藏時間的增加，2種丑橘硬度保持穩(wěn)定。對2個品種丑橘的分析顯示，冷藏后進行常溫儲藏（5 ℃ 14 d+15 ℃ 5 d）的不知火硬度顯著高于春見（F=34.145，P=0.005），表明該處理組春見比不知火更軟。相同儲藏條件下，丑橘在儲藏期間各處理組硬度與對照組相比無顯著差異（F=5.015，P=0.851），說明15 ℃溴甲烷熏蒸處理對不同儲藏期間丑橘的果實硬度無顯著影響。

2.7 溴甲烷熏蒸對丑橘儲藏期間腐爛率的影響

溴甲烷處理后丑橘在不同儲藏期間腐爛率變化如表7所示。由表7可知，在低溫儲藏期和常溫儲藏期，丑橘的腐爛率維持在較低水平（<5%），各處理組與對照組之間無顯著差異（F=34.963，P=0.132）;冷藏后進行常溫儲藏組丑橘果實腐爛率提高，處理組與對照組相比，各處理組的腐爛率顯著提高（F=32.141，P<0.05）。這表明低溫和常溫對儲藏期間丑橘果實的腐爛率無影響，但低溫后進行常溫儲藏，會使得果實明顯腐爛。另外，對不同品種的丑橘進行分析后顯示春見的腐爛率顯著高于不知火（F=6.913，P=0.006），表明春見更容易腐爛。

3 討論

隨著國際貿(mào)易自由化，越來越多的水果被運往世界各地，其中柑橘類水果因其口感清甜被國內(nèi)外消費者廣泛喜愛，然而在進出口檢疫中大量攜帶檢疫性有害生物的水果被退運或銷毀，造成了很大的經(jīng)濟損失[21]。為了推動我國柑橘類水果的出口貿(mào)易，筆者以丑橘攜帶的柑橘大實蠅為研究對象，開展了溴甲烷熏蒸技術(shù)研究，并評估了不同熏蒸條件和儲藏條件對丑橘品質(zhì)的影響。

前人研究表明許多實蠅類害蟲如地中海實蠅[Ceratitis capitata（Diptera：Tephritidae）]，桔小實蠅[Bactroceradorsalis（Diptera：Tephritidae）]等在溴甲烷熏蒸下的最耐受蟲態(tài)為3齡[22-23]，因此該試驗采用柑橘大實蠅的3齡幼蟲作為目標(biāo)蟲態(tài)，其熏蒸處理指標(biāo)也適用于對柑橘大實蠅卵和低齡期幼蟲的檢疫處理。該研究結(jié)果表明在溴甲烷15 ℃熏蒸條件下，完全殺滅柑橘大實蠅所需要的濃度、時間分別為50 g/m3、2.5 h，這與前人研究報道的溴甲烷熏蒸處理殺滅實蠅所需的濃度、時間[24]相符。蔣小龍等[15]研究顯示芒果殺滅桔小實蠅類的濃度、時間分別為30 g/m3、3.5 h;詹開瑞等[16]研究發(fā)現(xiàn)枇杷中桔小實蠅溴甲烷熏蒸處理所需濃度、時間分別為32 g/m3、4 h;楊文壽[11]對番石榴實蠅[Bactrocera correcta（Diptera：Tephritidae）]的溴甲烷熏蒸處理所需濃度、時間分別為45 g/m3、2 h，從而提示了不同實蠅對溴甲烷的耐受性較為一致，熏蒸技術(shù)指標(biāo)可以互相參考。

研究表明，過量的溴甲烷熏蒸容易導(dǎo)致水果品質(zhì)受損，導(dǎo)致經(jīng)濟損失[25-26]。比如，溴甲烷（40 g/m3，2 h）熏蒸的山竹在儲藏 14 d 后果皮變紅，外觀發(fā)生了改變[19];使用 32 g/m3 的溴甲烷處理鱷梨 4 h，會導(dǎo)致部分品種鱷梨的果肉部分劣變[27];50 g/m3的溴甲烷常溫熏蒸柑橘類水果2 h后，琯溪白蜜柚和南豐蜜橘均在儲藏期表皮明顯出現(xiàn)褐斑[17]。該試驗中在不同的儲藏條件下2個品種丑橘的品質(zhì)指標(biāo)變化一致。溴甲烷熏蒸處理組在不同儲藏條件下果實可溶性糖含量、總酸度、色澤、硬度均無顯著差異，這一結(jié)果與此前筆者的研究結(jié)果相符[18-19]，但冷藏后放置常溫儲藏期的處理組腐爛率發(fā)生了增加，而低溫和常溫處理組腐爛率并無顯著差異，這與之前對南豐蜜橘的研究[28]相一致，可能是因為水果采后的貯藏期間，溴甲烷熏蒸加速了乙烯信號通路引發(fā)的果實細(xì)胞膨壓和結(jié)構(gòu)的改變[29-31]，但造成這一現(xiàn)象的原因仍然需要進一步研究。

4 結(jié)論

為了防止出口丑橘中攜帶柑橘大實蠅這一檢疫性有害生物，使用50 g/m3左右的溴甲烷熏蒸2.5 h，可以達到完全殺滅柑橘大實蠅的效果，可用于出口丑橘檢疫處理，但在丑橘檢疫處理后的儲藏期應(yīng)采用常溫保存并快速運輸，以避免對果實品質(zhì)造成負(fù)面影響。

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