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贮藏温度对神秘果果实采后品质、生理代谢及病害的影响

2015-05-30陈亮等

热带作物学报 2015年6期
关键词:病害

陈亮等

摘 要 神秘果是一种具有发展前景的热带优稀水果。为研究贮藏温度对神秘果果实采后品质、生理代谢及采后病害的影响,试验采用低温(4 ℃)和常温(25 ℃)贮藏,测定了神秘果果实在贮藏过程中的可溶性固形物、维生素C及可滴定酸等品质指标的变化,同时进行了呼吸强度、乙烯释放速率测定以及采后病害鉴定。结果表明:神秘果采后贮藏期间可溶性固形物含量升高,维生素C含量和可滴定酸含量下降,且低温贮藏条件较常温条件变化缓慢;常温贮藏条件下神秘果呼吸强度和乙烯释放速率极高,而低温能明显抑制果实的呼吸强度和乙烯释放;低温贮藏还可以显著延缓神秘果的果色转变,保持92.33%的好果率;神秘果采后主要病害为炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides(Penz.)Sacc.)和蒂腐病(Botryodiplodia theobromae Pat.)。总之,低温贮藏能显著延长神秘果的贮藏期,并显著降低其采后病害的发生。

关键词 神秘果;采后品质;生理代谢;病害;低温贮藏

中图分类号 TS255.3 文献标识码 A

Abstract Synsepalum dulcificum Daniell is one of the tropical fruits that has great development potential. In order to study the effects of storage temperature on the postharvest quality, physiological metabolism and postharvest diseases, fresh fruit of S. dulcificum were stored at low temperature (4 ℃) and room temperature(25 ℃). During the period of storage, soluble solid content, vitamin C content and titratable acidity were measured. Meanwhile, the respiration rate and ethylene production rate as well as postharvest diseases of miracle fruit were analyzed. The results showed soluble solid content increased,vitamin C content and titratable acidity content declined, which were changed slowly at low temperature. The respiration rate and ethylene production rate of the fruit stored at room temperature were very strong, which was inhibited obviously at low temperature. Whats more, low temperature storage remarkably inhibited the coloring of the fruit and more than 92.33% good fruit was maintained. The major postharvest diseases were anthracnose(Colletotrichum gloeosporioides(Penz.)Sacc.)and stem-end rot(Botryodiplodia theobromae Pat.). These data suggested that the storage life of the fruit stored at low temperature could be prolonged significantly, and the postharvest diseases were obviously reduced.

Key words Synsepalum dulcificum Daniell;Postharvest quality;Physiological metabolism;Disease;Low temperature storage

神秘果(Synsepalum dulcificum Daniell),又称奇迹果、变味果,原产于西非,是一种热带优稀水果。神秘果含有神秘果素[1],能引起人们的味觉神经末梢对食物味道发生变化,因此,食用神秘果后再吃酸性水果(如柠檬、酸橙、葡萄柚等)口感反而觉得甘甜。此外,神秘果果肉中还有维生素C、柠檬酸、琥珀酸、草酸和(R*)-4-hydroxy-2-oxetanone等物质,具有调节高血糖、高血压、高血脂、痛风、尿酸、头痛等保健作用而日益受到关注[2-3]。

目前,神秘果在海南、云南、广西、广东等热带地区有少量栽培[4]。在海南,神秘果树终年长绿,四季均可以开花结果,但是一年仅2次集中成熟期。新鲜神秘果是一种特殊的浆果,皮薄多汁,不耐贮藏,自然条件下极易腐烂[5]。目前对神秘果采后品质、生理代谢和采后病害研究较少,其采后保鲜技术研究尚欠缺。本试验开展常温和低温贮藏条件对神秘果采后品质、生理代谢和病害等方面研究,以期为其保鲜技术研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试神秘果采自海南省农业科学院果树研究所基地。采收的果实达生理成熟(果皮呈浅红色但底色带绿色),大小均一、颜色一致、无损伤、并带有完整的果蒂。

1.2 方法

果实在低温[(4±0.5)℃、RH 85%~95%]和常温[(25±0.5)℃、RH 85%~95%]贮藏。低温贮藏每3 d测定1次相关指标,常温贮藏每天测定相关指标。

1.2.1 果实品质测定 果实可溶性固形物含量用手持糖度计测定,维生素C(Vc)含量用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定,可滴定酸(TA)含量用酸碱滴定法测定[6]。

1.2.2 呼吸强度测定 呼吸强度采用CO2分析仪测定法测定[7]。先将1 L广口瓶放置在贮藏温度下预冷20 min,再取神秘果约30 g放于广口瓶中,在贮藏温度下密闭120 min,用CXH-3010D 红外CO2 分析仪测定广口瓶内CO2 浓度。神秘果体积用排水法测定,果实重量用称重法测定。试验重复3次,以平均值表示。

1.2.3 乙烯释放测定 乙烯释放速率采用气相色谱法测定。取3粒神秘果果实放入20 mL顶空瓶中密闭30 min,每个处理测定6瓶,用安捷伦CTC80顶空进样器+7890A GC仪器测定乙烯浓度。GC条件:FID检测器250 ℃,氢气30 mL/min,空气300 mL/min; HP-5(30 mm×0.32 mm×0.25 μm)流量1 mL/min;柱温60 ℃,保持2.5 min;进样口105 ℃,分流比30 ∶ 1;顶空进样1 mL。用乙烯标准气体(纯度>99.99%)作标准曲线进行对比分析。

1.2.4 果实颜色变化 果皮颜色变化用Ocean QE65 pro光谱仪测定。采用LAB 颜色模式,积分时间8 ms、平均次数100次、平滑宽度3、光源LED、波段380~1 000 nm、波长修正0。用标准白板放在积分球上调整读数为60 000,取参比值作为100%,用标准黑色面放在积分球上取暗流值作为0,测定30个果实颜色L*、a*、b*的变化,求平均值。其中,L*表示亮度,a*表示绿色和红色之间的转变程度(负值表示颜色为绿色,正值表示颜色为红色),b*表示蓝色和黄色之间的转变程度(负值表示蓝色,正值表示黄色)。

1.2.5 神秘果采后病害调查及病原菌的分离与鉴定 调查贮藏期间的采后病害发生情况,常温贮藏果实每天调查1次,低温贮藏果实隔天调查1次,每处理60个果实,重复2次,计算好果率。病果是指果实表面至少有一处发生病变或者汁液外漏、果实软化皱缩或腐烂现象[8]。

参考胡美姣等[9]的研究方法,根据柯赫氏法则确定神秘果采后病害病原菌的种类。

(1)病原菌分离纯化。将病果沿病健交界处切取大小3 mm×3 mm的果皮组织块若干,用0.1%的升汞酒精(75%)消毒30 s,无菌水冲洗3次后,将组织块移于PDA平板上,待菌落长出后从菌落边缘取菌丝进行纯化,获得供试菌株待用。

(2)致病性测定及病原菌再分离。供试菌株28 ℃恒温培养4 d后,采用刺伤接种法将菌饼(φ=5 mm)接种于健康神秘果果实上,每处理接种3个果实,以接种无菌PDA块为对照,重复3次,置于保鲜盒中保湿,观察果实发病情况,并对病原菌再分离纯化。

(3)病原菌种类鉴定。将再分离菌株与原始供试菌株分别培养,观察菌落培养性状、菌丝体形态、产孢结构及孢子形态、颜色、大小等特征,并进行鉴定[10]。

1.3 数据分析

所得数据采用SAS 8.1软件进行分析和检验,Duncan多重比较法进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 贮藏期间神秘果品质的变化

常温条件下贮藏,神秘果果实品质发生了极显著的变化,贮藏5 d可溶性固形物含量达到11.88%,提高了20.98%,Vc含量降至12.06 mg/(100 g),下降18.130%,可滴定酸含量由0.6 mmol/(100 g)降低到0.52 mmol/(100 g),降低了13.33%。低温贮藏15 d后果实的可溶性固形物极显著升高,但升幅低于常温下贮藏5 d的果实,Vc含量显著下降9.71%,降幅低于常温贮藏,可滴定酸含量由0.6 mmol/(100 g)降低到0.55 mmol/(100 g),下降8.33%,下降幅度极显著低于常温下降的幅度(表1)。

2.2 贮藏期间神秘果呼吸强度变化

呼吸强度的变化是采后果蔬最重要的生理生化变化之一,呼吸强度可以衡量呼吸作用的强弱[11]。常温(25 ℃)贮藏条件下,神秘果果实采后呼吸代谢旺盛,随着贮藏时间的延长,神秘果的呼吸强度迅速增加,在第3天达到呼吸高峰,呼吸强度为604.24 mg CO2/(kg·h),随后呼吸速率下降;低温(4 ℃)贮藏条件下,神秘果呼吸强度随贮藏时间的延长而逐渐增加,但极显著低于常温下贮藏的呼吸速率,在第9天时达到呼吸高峰,呼吸强度仅为60.25 mg CO2/(kg·h), 随后呼吸强度下降(图1)。

2.3 贮藏期间神秘果乙烯代谢的变化

对于呼吸跃变型水果,微量乙烯即可启动果实的后熟进程,从而发生果实软化和转色等采后最显著的变化。在常温贮藏条件下,神秘果果实的乙烯释放速率随着贮藏时间的延长迅速增加,贮藏至第5天时,乙烯释放速率达到最大,为398.83 μL/(kg·h)。在低温贮藏条件下,神秘果果实乙烯释放速率随贮藏时间的延长而逐渐增加,第9天达到高峰,为23.47 μL/(kg·h),随后乙烯释放速率下降(图2),整个贮藏过程中,乙烯释放速率极显著低于常温下的乙烯释放速率。

2.4 贮藏期间神秘果果实颜色的变化

常温和低温贮藏条件下,神秘果果实颜色的L*值和b*值均随贮藏时间的延长而降低,而a*值则随贮藏时间的延长而升高(图3),说明果实颜色逐渐变深,黄色逐渐减少,红色逐渐增加。

常温贮藏的神秘果果实颜色的ΔL*值(9.05)和Δb*值(14.72)与低温贮藏的ΔL*值(10.84)和Δb*值(17.21)差异并不明显。在常温贮藏条件下,a*值在贮藏不到2 d的时间由负值转变为正值,即果实已从绿色转为红色,而在低温贮藏条件下,a*值贮藏9 d后才由负值转变为正值,且常温贮藏的Δa*值(78.87)与低温贮藏的Δa*值(42.47)存在极显著差异,说明果实在低温贮藏条件下,颜色转为红色的速度较常温贮藏缓慢。

2.5 神秘果采后病害调查及病原菌的分离与鉴定

2.5.1 采后病害的调查 在常温贮藏条件下,神秘果果实贮藏至第3天,即发现个别果实开始腐烂,随后随着贮藏时间的延长,果实腐烂快速增加。而在低温贮藏条件下,第9天才出现果实腐烂,贮藏至第15天时,好果率仍为92.33%(图4)。调查还发现,采摘受伤和受挤压的果实最先腐烂。

2.5.2 病害种类及病原菌鉴定 神秘果果实在贮藏过程中出现2种症状的病害(图5)。

症状1:首先在果蒂处或果实表面出现针头状小黑斑,逐渐扩展为黑色病斑,病健交界明显,果皮变黑略皱缩,潮湿时表面易产生灰白色绒毛状霉层,并产生小黑粒状即为病原菌的分生孢子盘。在采摘时果柄脱落或有挤压伤的果实易发生该病害。

从该症状分离获得的病原菌在PDA培养基培养时,生长速度中等,菌落圆形,初为白色,后变为深灰色,菌丝绒毛状,圆筒形,有隔膜和分枝。分生孢子产生于分生孢子盘内或直接产生于菌丝体上,单胞,无色透明,椭圆形、圆筒形或棍棒形,两端钝圆,直或中间略向内凹陷,内有1~2个油球,大小(5.8~17.3)μm×(3.5~5.6)μm。该菌分生孢子悬浮液涂布于载玻片上极易产生附着胞,附着胞黑色,近球形或卵形,少数不规则型,大小(4.9~8.1)μm×(3.6~7.3)μm。

根据上述特征,该病为炭疽病,病原菌鉴定为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)。

症状2:首先从果实蒂部发病,初期病斑水渍状、病健交界不明显,病部向果身扩展迅速,果肉组织软化,果皮水渍状褪色,2~3 d全果腐烂,流出的汁液导致健康果实快速腐烂。后期果实失水干枯变为黑色。该病菌极易侵染采摘时果蒂脱落的果实。

从该症状分离获得的病原菌在PDA培养基培养时,生长速度极快,菌落圆形,菌丝体茂盛,初为白色,2~3 d变为深灰色,后变为黑褐色,基质由淡黄色转至墨绿最后变为黑褐色,20~30 d可产生成熟的子座及分生孢子器。分生孢子器近炭质,梨形、球形或近球形,2~4个集生在一个子座内;分生孢子椭圆形,未成熟时无色、透明、单胞,内含许多颗粒状物,成熟时褐色、双胞,表面具纵纹,大小为(17~21.8)μm×(8.5~19)μm。

根据上述特征,该病为蒂腐病,病原菌鉴定为可可球二孢(Botryodiplodia theobromae Pat.)。

3 讨论与结论

与多数水果一样,神秘果采后贮藏期间可溶性固形物含量升高、可滴定酸和Vc含量下降。低温贮藏条件下,神秘果采后品质指标变化显著慢于常温条件,这与低温贮藏下草莓、龙眼采后品质变化结果相似[12-13]。

呼吸作用是采后水果生理活动的重要标志,呼吸跃变型水果后熟期间,呼吸速率会急剧上升,形成一个高峰[14]。神秘果采后生理代谢旺盛,营养消耗快,常温下神秘果呼吸强度极高,呼吸高峰时呼吸速率达到604.24 mg CO2/kg·h,这可能是神秘果不耐储藏的主要原因之一。常温下神秘果果实乙烯释放速率没有明显的呼吸高峰,而是持续上升,第5天乙烯释放速率最高可达60.25 mg CO2/kg·h,这可能是因为果实在贮藏第4天开始大量发生B. theobromae病原菌引起的蒂腐病,B. theobromae诱导果实产生乙烯的量是正常条件下的数倍[15],从而使乙烯峰值无法出现。低温对采后神秘果果实呼吸强度和乙烯代谢具有明显的抑制作用,这与张有林[16]研究的低温贮藏减少猕猴桃乙烯释放量,推迟呼吸跃变出现的结果相似。常温贮藏条件下,生理成熟的神秘果果实在第3天果面能全转为鲜艳红褐色;低温贮藏条件下,果实能正常转为红色且无冷害症状,果实口感与常温下无差别,但低温下转色比常温下稍淡。袁源等[17]通过加工工艺制得神秘果含片,产品保留了神秘果的变味特性,延长了贮藏期,并能达到神秘果的食用效果,但是加工产品无法代替神秘果鲜艳的视感、新鲜水果酸甜的口感、以及人们对神秘果猎奇趣味的心理,因此新鲜神秘果有很好的鲜销前景。

神秘果采后主要病害为炭疽病(C. gloeosporioides)和蒂腐病(B. theobromae)。在常温贮藏条件下,两者极易侵染果蒂脱落的果实,导致神秘果快速腐烂,采用低温贮藏方法能明显延缓果实的腐烂。因此,新鲜神秘果采摘时,应选择达到生理成熟(果皮呈淡红色但底色带绿色)且果蒂保留完整的果实,将果实贮藏在低温(4 ℃)条件下可显著延长其贮藏时间,降低采后病害的发生,提高好果率。

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