酵母處理對(duì)玫瑰香葡萄低溫貯藏保鮮效果的影響

王步江，張靜，李寧，張娜

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300392；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300392；3.天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300392；4.天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工技術(shù)研究所（國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津）），農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300384）

玫瑰香葡萄為歐亞種葡萄，是世界古老的葡萄品種之一，極具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，富含糖類、有機(jī)酸、礦物質(zhì)以及各種維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)具有獨(dú)特的香氣，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)，常用于鮮食、釀酒等[1]。近年來(lái)，隨著鄉(xiāng)村振興和農(nóng)村種植結(jié)構(gòu)的改革，玫瑰香葡萄的種植規(guī)模與市場(chǎng)需求量不斷擴(kuò)大，消費(fèi)者對(duì)其品質(zhì)的要求在不斷提高[2]，但由于葡萄在采后極易受到灰霉的侵染，在貯藏和運(yùn)輸中易發(fā)生腐爛變質(zhì)等，嚴(yán)重影響其食用價(jià)值，因此需探尋一種綠色有效的保鮮技術(shù)，以解決目前貯藏過(guò)程中的難題[3-4]。酵母菌作為拮抗菌，抗逆性強(qiáng)、抑菌譜廣；酵母菌在葡萄表皮和果肉廣泛存在，安全性高、來(lái)源廣泛、不產(chǎn)毒素及有害代謝產(chǎn)物，營(yíng)養(yǎng)需求簡(jiǎn)單、生存能力強(qiáng)、遺傳穩(wěn)定[5]；同時(shí)可以與物理、化學(xué)等方法協(xié)同增強(qiáng)采后病害防治效果，易被消費(fèi)者接受，具備一定的商業(yè)化潛力[6]。酵母菌拮抗機(jī)理一般有營(yíng)養(yǎng)和空間的競(jìng)爭(zhēng)、鐵離子的競(jìng)爭(zhēng)作用、重寄生作用、分泌胞外抑菌物質(zhì)、誘導(dǎo)果實(shí)抗病性、生物膜的形成能力等[7-8]。本研究旨在研究不同濃度的酵母發(fā)酵液處理對(duì)玫瑰香葡萄在低溫貯藏條件下品質(zhì)變化的影響，從而確定最佳的酵母發(fā)酵液處理濃度，延長(zhǎng)葡萄貨架期的同時(shí)維持較高的品質(zhì)，以推動(dòng)我國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玫瑰香葡萄：天津國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心提供，4℃低溫貯藏備用。三氯乙酸：北京索萊寶科技有限公司；鄰苯二酚、鉬酸銨、β-巰基乙醇、l-苯丙氨酸：上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；聚乙烯吡咯烷酮、3，5-二硝基水楊酸、乙二胺四乙酸：博歐特（天津）化工貿(mào)易有限公司；酵母膏、蛋白胨、葡萄糖：天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠。所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LDZX-50KBS立式高壓蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；BSC-250恒溫恒濕箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；T6新悅可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；TA-XT plus物性測(cè)定儀：英國(guó)Stable Micro Systems公司；GMK-701AC數(shù)顯糖度計(jì)：韓國(guó)G-won公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 酵母發(fā)酵液處理葡萄

將葡萄置于2%次氯酸鈉溶液浸泡1 min，無(wú)菌生理鹽水洗凈，然后放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上晾干。將晾干后的葡萄在1×106cfu/mL～1×109cfu/mL 4個(gè)梯度的酵母發(fā)酵液浸泡1 min，對(duì)照組（CK）用無(wú)菌蒸餾水浸泡，模擬貯藏期間受灰霉侵染的葡萄，把直徑為0.5 cm的灰霉菌菌餅倒置在果粒赤道部位。置于室溫25℃條件下30 min，將葡萄放入保鮮盒，在保鮮盒蓋子上扎幾個(gè)小孔，置于溫度為4℃、相對(duì)濕度為95%的培養(yǎng)箱內(nèi)貯藏，每隔7 d測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)，連續(xù)測(cè)5次[9]。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.2.1 葡萄失重率的測(cè)定

參考曹建康等[10]方法測(cè)定貯藏前后葡萄質(zhì)量變化，按照如下公式計(jì)算失重率。

1.3.2.2 葡萄果粒病情指數(shù)和腐爛率的測(cè)定

參考許澤文等[11]的方法，記錄每次取樣時(shí)所有樣本的發(fā)病情況，病果級(jí)別評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 病果級(jí)別評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation criteria for disease and fruit level

果粒病情指數(shù)和腐爛率計(jì)算公式如下。

1.3.2.3 果實(shí)硬度的測(cè)定

參考曹建康等[10]的方法，采用物性測(cè)定儀測(cè)試。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：P/2針形探頭，探頭測(cè)試前、測(cè)試中、測(cè)試后的運(yùn)行速度均為1.0 mm/s，測(cè)試深度為7 mm。

1.3.2.4 果實(shí)可溶性固形物含量（soluble solid content，SSC）的測(cè)定

參考曹建康等[10]的方法，使用數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定，以%表示。將葡萄去皮勻漿，用3層紗布過(guò)濾后，取1mL葡萄汁滴在糖度計(jì)上測(cè)定。使用前按說(shuō)明書(shū)對(duì)其校準(zhǔn)。

1.3.2.5 果實(shí)可滴定酸度（titrable acidity，TA）的測(cè)定

參考曹建康等[10]的方法，采用酸堿滴定法測(cè)定TA。

1.3.2.6 果實(shí)抗壞血酸含量的測(cè)定

參照李軍[12]的方法，采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定。

1.3.2.7 果皮細(xì)胞膜相對(duì)透性的測(cè)定

參考曹建康等[10]電導(dǎo)儀法測(cè)定。稱取2 g葡萄皮，用刀片切碎轉(zhuǎn)移到盛有50 mL蒸餾水的100 mL三角瓶中，振蕩后立即測(cè)試，此時(shí)電導(dǎo)率為P0，靜置30 min，測(cè)定此時(shí)電導(dǎo)率P1，沸水中煮沸15 min，待冷卻后測(cè)電導(dǎo)率P2。果皮相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算公式如下。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2019計(jì)算各指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差并繪制圖表。采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)不同處理間的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，采用鄧肯新復(fù)極差法比較不同酵母濃度之間的差異性，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)玫瑰香葡萄失重率的影響

不同處理后貯藏過(guò)程中失重率的變化見(jiàn)圖1。

圖1 不同處理后貯藏過(guò)程中失重率的變化Fig.1 Changes in weight loss rate during storage after different treatments

由圖1可知，1×106cfu/mL 和 1×107cfu/mL 處理組在32 d時(shí)失重率與對(duì)照相比僅下降了11.1%和1.5%，而1×108cfu/mL和1×109cfu/mL處理組32 d時(shí)失重率分別下降了31.1%和36.3%，4℃貯藏條件下高濃度酵母發(fā)酵液對(duì)葡萄的失重率影響較大，其中1×108cfu/mL和1×109cfu/mL處理組可明顯抑制葡萄的呼吸作用及蒸騰作用，減少水分的散失[13]，可能原因是酵母菌在葡萄皮上具有較高的生長(zhǎng)速率且酵母可以在胞外形成多糖體，從而促進(jìn)酵母在葡萄皮表面黏附形成生物膜，防止水分通過(guò)傷口及果梗處散失，同時(shí)阻止灰霉菌的侵染[14]。

2.2 不同處理對(duì)玫瑰香葡萄腐爛率和果粒病情指數(shù)的影響

不同處理對(duì)玫瑰香葡萄腐爛率和果粒病情指數(shù)的影響見(jiàn)圖2和圖3。

圖2 不同處理后貯藏過(guò)程中腐爛率的變化Fig.2 Changes in decay rates during storage after different treatments

圖3 不同處理后貯藏過(guò)程中果粒病情指數(shù)的變化Fig.3 Changes in the decay index of fruit during storage after different treatments

由圖2和圖3可知，4℃貯藏條件下除1×106cfu/mL處理組，其它處理組的酵母發(fā)酵液均可以有效減輕灰霉菌對(duì)葡萄的傷害。與CK組相比，1×106cfu/mL處理組對(duì)腐爛率幾乎無(wú)影響，而 1×107、1×108cfu/mL 和 1×109cfu/mL處理組在32 d時(shí)腐爛率分別降低10.0%、13.8%和19.2%。表明在4℃貯藏下一定濃度的酵母菌處理與灰霉菌形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，抑制灰霉菌的增殖，對(duì)葡萄的腐爛起到了抑制作用，且1×109cfu/mL酵母發(fā)酵液抑制腐爛效果最佳。酵母發(fā)酵液處理組與CK組比較，不同濃度的酵母發(fā)酵液處理組抑制灰霉菌對(duì)葡萄的侵染能力也有所不同，適當(dāng)?shù)奶幚碓谝欢ǔ潭壬峡梢詼p緩葡萄的腐爛率和果粒病情指數(shù)的升高[15]，其中1×109cfu/mL酵母發(fā)酵液處理的葡萄在4℃貯藏條件下效果最好。

2.3 不同處理對(duì)玫瑰香葡萄硬度的影響

不同處理后貯藏過(guò)程中果實(shí)硬度的變化見(jiàn)圖4。

圖4 不同處理后貯藏過(guò)程中果實(shí)硬度的變化Fig.4 Changes in fruit hardness during storage after different treatments

硬度是指葡萄在外力作用下，果實(shí)被壓破所用力的大小。由圖4可以看出，不同保鮮處理的玫瑰香葡萄的硬度均有所下降。與CK組相比，各處理組在32 d時(shí)果實(shí)硬度依次高于對(duì)照組20.9%、24.4%、35.2%和36.9%，在4℃貯藏條件下，可以很好減緩葡萄原果膠的分解和固形物分解為可溶性物質(zhì)，降低纖維素的糖化，使果實(shí)保持原有外形[16]。在貯藏期葡萄表皮上的酵母與灰霉菌進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)和空間的競(jìng)爭(zhēng)，抑制灰霉菌的生長(zhǎng)，延緩葡萄果實(shí)的成熟衰老和軟化程度，增加果實(shí)的硬度，提高果實(shí)的耐貯性[17]。

2.4 不同處理對(duì)玫瑰香葡萄可溶性固形物含量的影響

不同處理后貯藏過(guò)程中SSC的變化見(jiàn)圖5。

圖5 不同處理后貯藏過(guò)程中SSC的變化Fig.5 Changes of SSC during storage after different treatments

由圖5可知，各處理組的玫瑰香葡萄在貯藏過(guò)程中SSC差異均不明顯，可溶性固形物在15%左右波動(dòng)，說(shuō)明葡萄果實(shí)在貯藏前期，由于果膠及粗纖維等水解產(chǎn)物的增加，一部分的多糖水解成為單糖，致使SSC增加。但由于灰霉菌的侵染導(dǎo)致果實(shí)抗病性下降，采后光合作用終止無(wú)法合成新的有機(jī)物，果實(shí)后熟作用及自身的呼吸消耗有機(jī)物等原因，使得果實(shí)內(nèi)一部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消耗，其中也包括SSC被消耗，從而導(dǎo)致SSC在貯藏期間降低[18]。

2.5 不同處理對(duì)玫瑰香葡萄可滴定酸度的影響

不同處理后貯藏過(guò)程中TA的變化見(jiàn)圖6。

圖6 不同處理后貯藏過(guò)程中TA的變化Fig.6 TA changes during storage after different treatments

可滴定酸度對(duì)于玫瑰香葡萄的口感和風(fēng)味均有一定程度的影響。由圖6可知，在4℃貯藏條件下可滴定酸度在貯藏期內(nèi)緩慢上升。酵母發(fā)酵液處理并不能減緩可滴定酸度升高，但研究發(fā)現(xiàn)低溫貯藏對(duì)葡萄風(fēng)味有一定的保護(hù)作用[19]。從整體趨勢(shì)來(lái)看，1×108cfu/mL和1×109cfu/mL酵母發(fā)酵液處理對(duì)葡萄風(fēng)味保護(hù)效果最佳。

2.6 不同處理對(duì)玫瑰香葡萄抗壞血酸含量的影響

不同處理后貯藏過(guò)程中VC的變化見(jiàn)圖7。

圖7 不同處理后貯藏過(guò)程中VC的變化Fig.7 Changes of VCduring storage after different treatments

由圖7可以看出，抗壞血酸含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。1×106、1×107cfu/mL 處理組在 32 d 時(shí)VC含量分別為 14.5 mg和 14.2 mg，而 1×108、1×109cfu/mL處理組在32 d時(shí)VC含量分別為19.6 mg和16.8 mg。葡萄采后貯藏過(guò)程中停止光合作用，失去營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，但自身還要依賴自身物質(zhì)分解繼續(xù)進(jìn)行新陳代謝以維持生命活動(dòng)，因此消耗體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，VC含量降低[20]，且酵母處理組的VC含量始終高于CK組，由此可以看出酵母發(fā)酵液可以不同程度減緩葡萄采后自身代謝，其中1×108、1×109cfu/mL酵母發(fā)酵液處理的葡萄在 4℃貯藏條件下對(duì)抑制VC含量下降效果最佳。

2.7 不同處理對(duì)玫瑰香葡萄果皮細(xì)胞膜相對(duì)透性的影響

不同處理后果皮細(xì)胞膜相對(duì)透性的變化見(jiàn)圖8。

圖8 不同處理后果皮細(xì)胞膜相對(duì)透性的變化Fig.8 Changes in the relative permeability of pericarp cell membranes after different treatments

從圖8可以看出，葡萄隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同處理組的葡萄皮細(xì)胞膜相對(duì)透性逐漸增大。研究表明，隨著采后時(shí)間的延長(zhǎng)和果實(shí)衰老的加速以及灰霉菌對(duì)果實(shí)的侵染，葡萄皮細(xì)胞膜組織系統(tǒng)被破壞，導(dǎo)致離子泄露增加，相對(duì)電導(dǎo)率也隨之上升[21]。CK組的果皮細(xì)胞膜相對(duì)透性始終大于酵母發(fā)酵液處理組，說(shuō)明酵母發(fā)酵液對(duì)葡萄果皮組織細(xì)胞膜有保護(hù)作用，可阻止病原菌入侵。綜上，4℃貯藏下1×108cfu/mL酵母發(fā)酵液處理組對(duì)組織細(xì)胞膜系統(tǒng)的保護(hù)效果最好。

3 結(jié)論

采用不同濃度（1×106cfu/mL～1×109cfu/mL）的酵母發(fā)酵液處理玫瑰香葡萄，在4℃條件下貯藏32 d，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，酵母處理能抑制葡萄果實(shí)失重率上升，可有效減緩葡萄的腐爛率和果粒病情指數(shù)的升高，減緩果實(shí)硬度和果實(shí)可溶性固形物含量下降，能保持可滴定酸度和抗壞血酸含量的穩(wěn)定，酵母發(fā)酵液處理的葡萄可有效保護(hù)細(xì)胞膜系統(tǒng)。綜合分析，1×109cfu/mL酵母發(fā)酵液處理的玫瑰香葡萄，在4℃條件下保鮮效果最好，能使其在低溫貯藏期間維持較高的商品價(jià)值。該試驗(yàn)研究酵母發(fā)酵液對(duì)葡萄的保鮮效果，對(duì)開(kāi)發(fā)利用這一生物資源有一定的指導(dǎo)作用，可為進(jìn)一步深入研究酵母在生物保鮮上的應(yīng)用提供參考。