库尔勒香梨采后生理及品质调控综合技术研究进展

郁网庆，宋烨，王达，李继兰，杨相政，贾连文，魏雯雯

（中华全国供销合作总社济南果品研究院，山东济南250014）

香梨是蔷薇科（Rosaceae）梨亚科（Pomoideae）梨属（Pyrus）新疆梨（Pyrus sinkiangensisYu）植物，原产于我国的新疆巴音郭楞蒙古自治州，是西洋梨与白梨系统的杂交后代，栽培历史有1400多年。库尔勒香梨是我国最优异的地方梨品种之一，是新疆的特色水果。果实黄绿色，阳面有暗红色晕，蜡质较厚，果点小而密，红褐色。果皮薄，果面光洁，质脆。果肉白色，肉质细嫩，石细胞少，香味浓郁，深受国内外消费者欢迎。目前，香梨已经销往美国、新加坡、泰国、阿联酋及欧洲等市场。

1 库尔勒香梨采后生理特性

1.1 香梨的呼吸特性

香梨是典型的呼吸跃变型果实。果实生理成熟时果皮依然呈绿色，跃变后转为黄色，蜡质增厚[1,2]。阮晓等[3]对香梨果实发育成熟期间乙烯、ACC、MACC变化及相互关系的研究发现，采后乙烯释放持续上升，呼吸跃变前乙烯释放量很低。随着果实的成熟衰老，乙烯大量释放，较跃变前增加几倍至40余倍。王海宏等[4]研究认为，气调贮藏可降低香梨果实的呼吸强度，延缓果实硬度和总酸含量的下降。阎瑞香等[5]研究认为，涂膜保鲜剂抑制了香梨果实的呼吸强度，显著延缓了果实的后熟软化。

1.2 香梨香气成分的变化特性

香气是库尔勒香梨独特风味的重要品质特性，在贮运过程中的主要问题是果实香气下降较快，这对香梨的商品价值有一定的影响。果实香气成分是植物组织经过一系列生化反应过程产生的。库尔勒香梨的香气成分主要是脂类化合物。脂氧合酶是参与植物组织中催化香气成分生成的主要酶类。脂质的降解是香梨贮藏期间品质劣变的根本原因。詹萍等[6]测定了在冷藏、涂膜贮藏和气调贮藏期间库尔勒香梨中的脂氧合酶活性的变化规律，发现气调贮藏对脂氧合酶的活性具有较为显著的抑制作用。

1.3 香梨的褐变

果心褐变是一种生理病害，研究表明果心褐变的发生与采收期过晚、贮藏低温冷害、组织衰老、缺钙、高二氧化碳、低氧等因素有关。影响香梨褐变的因素主要有褐变底物（酚类物质）、酶、膜脂过氧化作用等。韩艳文等[7]研究表明，采收越晚，果心褐变指数越高。闫师杰等[8]研究发现，梨采收期晚，果实衰老较快，后期果心脂氧合酶活性快速升高，膜脂过氧化严重，导致晚采更容易褐变。可见适时采收也可减轻库尔勒香梨贮藏期间褐变的发生。王菊[9]研究报道，香梨采后浸钙和气调贮藏均可有效保持果实的硬度，抑制膜脂过氧化作用，防止果心褐变的产生。王海宏等[4]研究认为，气调贮藏抑制了香梨果肉的褐变。贾晓辉等[10]研究也表明，库尔勒香梨气调最佳气体指标为：3%～5%O2，1%～3%CO2。氧气浓度过低或二氧化碳浓度过高，虽可保持较好的果实外观，但均会加重贮藏期果实的褐心病。

1.3.1 褐变底物酚类物质

酚类物质是梨果实组织褐变的物质基础及反应底物，在果实发育中合成。酚类物质的具体种类因品种、栽培条件、部位等不同而不同。梨果实中的酚类物质主要有绿原酸、熊果苷、儿茶素、檞皮素、表儿茶素、芦丁、没食子酸等。香梨果心、果肉中均含有熊果苷、没食子酸、香草酸、咖啡酸、儿茶酚、绿原酸六种酚类物质[11]。一般而言，同一梨品种中，果心和果皮中的总多酚含量大于果肉[11,12]。总黄酮、表儿茶素、总多酚含量是影响梨果肉酶促褐变的关键因子[13]。酶促褐变与总多酚和绿原酸含量的相关度高于与酶类的相关度[14]。库尔勒香梨果实褐变指数与多酚氧化酶（PPO）含量成正相关，与酚类底物含量呈负相关。

1.3.2 酶

酶是梨果实褐变发生的重要影响因素和必要条件。褐变往往是多种酶共同作用的结果[15]。有研究表明，与果蔬褐变有关的酶类主要有多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物岐化酶（SOD）。其中，PPO和POD是梨果实酶促褐变过程中的主要酶类[16,17]。吴根西等[18]研究认为鸭梨的褐变与PPO活性有关。程建军等[19]研究苹果梨和鸭梨褐变机理时发现，PPO是苹果梨和鸭梨果心褐变的决定因素。鞠志国等[20]研究表明，莱阳茌梨的褐变程度与PPO活性呈显著正相关。陈国刚等[21]对香梨褐变机理深入研究发现，香梨果实褐变与酚类底物、PPO、细胞膜结构变化密切相关。只有当细胞膜被破坏后，酶类物质和PPO的区域分布被打破，PPO活性显著提高，细胞相对电导率增大，使得PPO与酚类物质接触，引起酶促褐变。

1.3.3 膜脂过氧化作用

脂氧合酶简称LOX，被认为是引起有机体衰老的一种重要酶，它通过氧化多聚不饱和脂肪酸来破坏细胞膜的完整性和改变膜的通透性，导致果实的软化衰老。詹萍等[6]在库尔勒香梨的研究中发现，LOX活性随着果实的成熟迅速增加。

MDA是果蔬膜脂过氧化作用的最终产物，其含量可代表膜的损伤程度[22]，也是衡量果蔬衰老程度的重要指标之一。据王菊[23]研究报道，香梨采后丙二醛含量的大量积累以及果实组织相对电导率的增加，进一步证实香梨采后细胞膜遭到了破坏，破坏了多酚氧化酶和酚类物质的区域分布，使二者反应导致褐变的发生。脂肪氧合酶活性在香梨采后达到高峰后下降，先于乙烯高峰的到来，与呼吸强度同步，促进果实组织衰老。采后浸钙和气调贮藏均可有效保持果实的硬度，抑制膜脂过氧化作用，从而预防果心褐变的发生。

1.4 香梨果皮油渍化

库尔勒香梨在贮藏过程或货架期间发生果皮变黄及油渍化现象，影响果实的外观品质，严重降低商品价值和经济效益。库尔勒香梨发生油渍化后失水也很严重。赵晓敏等[2]研究发现，香梨在常温贮藏过程中，果皮油渍化现象随着贮藏时间的延长越来越严重。而1-MCP处理能有效抑制果皮油渍化的发生和蜡质含量及结构的变化，从而延缓香梨果实的衰老。低温条件贮藏的香梨较常温时油渍化轻。

2 库尔勒香梨品质指标变化趋势

王海宏等[4,24]对库尔勒香梨研究表明，贮藏期果实硬度、叶绿素、有机酸及可溶性固形物都呈下降趋势，失重率呈上升趋势。库尔勒香梨冷藏环境下果实叶绿素含量较室温下降速率慢，可见温度影响叶绿素的降解速率[25]。翟林涛[26]在常温、低温条件下对香梨果实品质指标的变化研究表明，冷藏条件下香梨果实的可溶性固形物、可滴定酸、硬度、叶绿素品质指标均高于常温贮藏。另有研究表明，与5℃香梨相比，0℃香梨货架期品质变化较小。陈国刚等[27]通过对库尔勒香梨气调贮藏实验研究发现，气调贮藏能够较好地抑制香梨果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、VC品质指标的下降，减少腐烂的发生。阎瑞香等[5]研究表明，涂膜保鲜剂抑制了香梨果实的呼吸强度、叶绿素分解、PPO活性和MDA的积累，降低了果实的腐烂率，显著延缓了果实的后熟软化。

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3 库尔勒香梨贮运品质调控技术

库尔勒香梨采后容易发生果心褐变、干耗、果皮变黄、果点扩大、果皮化学锈斑等问题，这些是保鲜贮运中亟需解决的关键技术难题之一[31]。抑制多酚氧化酶活性一直是果蔬贮藏保鲜防止酶促褐变生理生化研究的重要内容。影响PPO活性的因素有浓度、温度、pH值、果实成熟度等。朱路英等[28]研究发现，库尔勒香梨PPO的最适pH值5.7，最适温度42℃。常见抑制PPO酶活性的方法有物理方法、化学方法和生物方法。物理方法主要是控制适宜低温以及气调贮藏，化学方法主要是添加褐变抑制剂。李磊等[29]研究认为，抑制剂对酶促褐变的抑制强弱顺序为抗坏血酸＞氯化钙＞柠檬酸。生物方法主要是采用生物制剂来控制PPO活性，目前对梨PPO活性有抑制作用的常见生物制剂有蜂胶、壳聚糖、可食性被膜[30]。

3.1 提高香梨采前果实品质

加强优质香梨基地建设，改变栽培模式，严格进行品种的精细区域布局，优先发展香梨的优势栽培区，依靠科技进步，推广梨果实品质调控综合技术，生产精品香梨是提高香梨采前果实品质的关键[31]。杨婷婷等[32]研究发现，氮肥使用量为300 kg/hm2，在增产和改善果品品质方面效果最佳。N、P、K 使用量以 300～375（N）、300～375（P2O5）和 67.5～75.0（K2O）kg/hm2为最佳[33,34]。有机肥对库尔勒香梨枝叶生长、产量及果实品质等有明显的促进作用，施肥量以60 kg/株为好[35]。李珊珊等[36]研究表明，植物生长调节剂PBO（增效醚，包含细胞分裂素BA与生长素衍生物ORE），可以显著提高香梨产量，降低果皮厚度、果实硬度、果实总酸含量，提高果实红晕果率，果实还原糖和VC含量。研究还发现PBO的最佳喷施浓度为300倍液。

3.2 适时采收

适时采收可减轻果实贮藏期褐变的发生，采收早晚与果心褐变和果实腐烂密切相关[28]。据安静等[37]试验研究发现，香梨的最佳采摘方式是拉拽，拉拽香梨使梨柄与树干分离即拉断。为降低采摘环节对香梨品质的影响，要求采摘时把梨柄完好的保留在香梨上。其果实的耐贮性好于其他方式采摘的果实。用于中长期贮藏的库尔勒香梨采收指标：可溶性固形物含量大于等于11.5%，硬度5.5～6.6 kg/cm2（1.1 cm测头），果实生产发育期145～155 d，9月上中旬采收。

3.3 包装

有利于贮藏的最佳包装形式是单果包拷贝纸，外套高密度发泡网套，纸箱内放工字形隔板。自发气调贮藏需在箱子内衬用厚0.03～0.04 mm的PE或PVC袋扎口贮藏，每袋果重量10 kg，对库尔勒香梨起到较好的保鲜效果[38]。前人研究发现，微孔LDPE（线性低密度聚乙烯）膜包装能降低梨的果心、果肉褐变，减少失重和果皮起皱，长期贮藏后相比纸包裹有明显的优势。

3.4 预冷

库尔勒香梨采后应在24 h内入库预冷，库满后2 d内库温降至适宜贮藏温度，可有效控制香梨果实的褪绿转黄。短期贮藏库温控制在0～2.0℃，中长期贮藏库温在-1.5～0℃，长期贮藏库温在-1.5～-1.0℃。

3.5 气调贮藏

气调贮藏是在低温下通过适宜的氧气和二氧化碳来降低果蔬的呼吸强度和抑制生理代谢过程，达到延长贮藏期和维持高品质的贮藏方法。主要包括MA（Modified atmosphere）和 CA（Controlled atmosphere）。据贾晓辉等[10]研究表明，库尔勒香梨气调最佳气体指标为3%～5%O2，1%～3%CO2，温度-1.5～0 ℃，相对湿度 90%～95%。齐会楠[11]研究认为香梨的适宜气调贮藏条件CO2浓度低于1.5%，能够抑制呼吸强度、延缓香梨果实硬度、VC、叶绿素含量等下降速度，防止褐变。

3.6 1-MCP处理

1-MCP作为目前使用范围较广的一种新型保鲜剂，能有效延缓果蔬后熟衰老，利于果实色泽、风味的保持，延长其贮藏寿命，提高商品价值，对库尔勒香梨的长期保鲜效果较为明显。张辉等[39]研究表明，1-MCP（1.0 μL/L）可有效延缓香梨采后贮藏期间的硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量降低的速度，并可有效抑制呼吸速率。