采后外源钙对甜樱桃货架品质的控制

王 丹，辛 力，张 倩，张雪丹，杨娟侠，张 静

（山东省果树研究所，山东 泰安 271000）

甜樱桃（Prunus aviumL.），又称大樱桃，是落叶果树中成熟较早的优质高档鲜食水果之一，其果色鲜艳，酸甜适口，并富含抗氧化功能成分，因此，其需求量日益提高[1]。但同时甜樱桃果实果肉软、皮薄、多汁，极易出现果实软化、皱缩、腐烂，果柄褐变等现象[2]，因此即使在较规范的冷链条件下，货架期也只能维持到7~10 d[1]，这严重限制了其商品价值和销售利用。

水果出现软化腐烂等品质劣变现象主要是由于果肉细胞壁中多糖的解聚和溶解度下降，影响了细胞壁稳定性和完整性，进而造成硬度下降、外界病菌易侵入，从而使果品出现生理紊乱等一系列问题。钙是影响果品贮藏寿命和营养成分含量的重要因素，钙在细胞壁中通过与果胶多糖链上的糖醛酸羧基基团作用，能够降低果胶溶解性，增强细胞壁的强度，维持果实硬度，延缓果品成熟[3-5]。采后钙处理对于维持果品质量、延长贮藏期具有积极作用，这在苹果、杏、草莓等水果中已得到研究印证[6-10]，而对甜樱桃采后货架条件下品质的控制则鲜有报道。

目前，为了满足市场需求，更好地发挥甜樱桃外观和口感方面的优势，多选择八成以上的成熟度进行采收，而这个时期正是甜樱桃开始出现果实软化、腐烂、失水皱缩、风味下降等现象的时候。针对此问题，本试验选用不同浓度CaCl2对甜樱桃进行采后浸钙处理，分析其对甜樱桃果实货架品质参数的影响，以期提高较高成熟度条件下甜樱桃的货架品质及延长货架期。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

试验用甜樱桃品种为大连农业科学研究院选育的“晚红珠”（极晚熟品种，黏核多汁，酸甜可口），选择成熟度约8.5~9成果实，于2015年6月20日采自烟台牟平，采后次日运回至山东省果树研究所实验室。选择无畸形、无腐烂、无病虫害、无机械损伤，大小和成熟度一致的果实备用。

氯化钙、氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、丙酮，均购自索莱宝科技有限公司。0.03 mm聚氯乙烯（PVC）保鲜袋，购自国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。

1.1.2 仪器与设备

MP1100B型天平，WY032T型手持折光仪，GY-B型硬度计，Ultrospec 2100型紫外分光光度计，3nh NR10QC型色差仪。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

CK：清水室温下浸果5 min，沥干水分。T1：1.5%CaCl2溶液室温下浸果5 min，沥干水分。

T2：2.5%CaCl2溶液室温下浸果5 min，沥干水分。

以上3组处理样品分别装入PEG透明保鲜盒（每盒约200个果实，保鲜盒上有通气孔），外面包有0.03 mm PVC保鲜袋，每组处理共计20盒，装入纸箱，置于温度18~20℃的环境中模拟货架，每3 d对每个处理取样3盒，进行调查和测定。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 腐烂率

分别对樱桃的样品和腐烂果的个数进行计数，腐烂率计算公式为：

1.2.2.2 失水率

参照GB/T 27402—2008[11]，采用称重法测定。

式中：OD530为530 nm处比色吸光值；E为稀释倍数（提取液体积/果实取样量）；0.046 2为每mmol标准花青苷消光值。

式中：W0为樱桃果实初始质量，g；WX为樱桃果实贮藏后质量，g。

1.2.2.3 色差

甜樱桃果实表面颜色采用色差仪测定，选择CIEL*a*b*色度空间模式。C*ab=(a2+b2)1/2，hab=tan-1(b/a)，均通过软件计算得出[12]。每个处理选取15个果实，每果以缝合线为中心轴，分别记录正反两面数值。

1.2.2.4 硬度

选取的15个果实再次选定正反两个点，去皮后用果品硬度计测定果肉硬度，单位kg·cm-2。

1.2.2.5 可溶性固形物含量

使用折光仪测定，取3次平均值，单位%。

1.2.2.6 可滴定酸含量

采用酸碱滴定法测定[13]。结果换算成等价苹果酸，单位%。

1.2.2.7 花青苷含量

果实去核后匀浆，称取约1.00 g果肉匀浆，加入10 mL 2%盐酸-乙醇溶液于黑暗处浸提4 h，过滤，于530 nm 处比色[14]。

1.2.2.8 果柄叶绿素含量

将果柄用不锈钢剪刀剪碎，称取混合样0.2～0.5 g，立即放入盛有20 mL丙酮-乙醇（1∶1）提取剂中，置于暗处避光浸提48 h后，取上清液于652 nm处比色[15]。

式中：OD652为652 nm处叶绿素的吸光值；E为稀释倍数（提取液体积/果柄取样量）；34.5为叶绿素吸收系数。

1.2.3 数据处理

使用Excel软件进行数据计算和作图，采用SPSS软件对试验数据进行方差分析和显著性检验（Duncan新复极差法）。试验结果为平均值（mean）±标准差（SD）表示。

2 结果与分析

2.1 CaCl2处理对甜樱桃货架基础品质指标的影响

2.1.1 CaCl2处理对甜樱桃果实硬度的影响

果实硬度是衡量果实成熟度和贮藏品质的重要指标之一，8.5～9成熟的甜樱桃果实成熟度相对较高，外观色泽质量及风味均达到最佳，商品价值极高，但果实采后质量下降较快，维持一定的硬度对于延长货架期具有重要意义[16]。果实硬度与细胞原果胶含量呈正相关，硬度下降主要是由于贮藏过程中果实成熟衰老增加，细胞壁中原果胶含量减少引起的。钙的添加有助于形成果胶酸钙盐，加强了细胞壁和细胞膜系统的坚固程度，降低多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲基酯酶（PME）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）的降解作用，从而抑制原果胶向果胶的转化[17]。由图1可以看出，货架期间各组甜樱桃果实的硬度先下降后小幅上升，之后呈下降趋势，特别是0~3 d，硬度下降较为显著，6 d之后，硬度基本呈下降趋势。不同贮藏时间测定的果肉硬度，CK组均低于其他两处理组，特别是浓度为2.5%CaCl2处理组，在贮藏 3、6、9、12、15 d 时，硬度较对照组分别高 6.97%、4.28%、11.2%、17.0%、19.0%。成熟度较高的甜樱桃果实采后浸钙处理能显著提高其果实硬度，保持较好的经济价值，延长货架期。

2.1.2 CaCl2处理对甜樱桃果实风味的影响

贮藏过程中为了维持果实的呼吸作用，需要消耗以糖、酸为主的有机物以获得必要的能量。果实采后可溶性固形物和可滴定酸含量的变化可反映出其体内营养物质消耗的速度和程度，也是衡量果实保鲜效果的重要指标之一[18]。由表1可以看出，各组果实的可溶性固形物和可滴定酸含量均呈现先下降后略有上升的趋势。可溶性固形物在贮藏15 d时测定的1.5%CaCl2处理组显著高于其他两组（P＜0.05），可滴定酸在12 d时CK组均显著低于其他两处理组（P＜0.05），而CaCl2处理组间无显著性差异。

表1 CaCl2处理对甜樱桃果实基础理化指标的影响Table 1 Effect of CaCl2treatment on physicochemical properties of sweet cherry 单位：%

由图2可以看出，各处理组在各取样时间点的成熟度指数（糖酸比）在19.0~24.6，这基本与消费者较普遍认同的20~30的糖酸比范围一致[12]，说明CaCl2处理并不会影响甜樱桃的风味和口感。

2.1.3 CaCl2处理对甜樱桃果实失水率的影响

果实水分是保持果实鲜度最基础的指标，也是较重要的指标之一。果实的蒸腾作用和呼吸作用导致其失水和营养物质消耗。由表2可以看出，贮藏3、6、9、12 d时，1.5%CaCl2处理组的果实失水率显著低于其他两组（P＜0.05）；15 d 时，1.5%CaCl2和 2.5%CaCl2处理组控制果实的失水效果较为一致，二者间无显著性差异，而CK组在贮藏6、9、12、15 d这4个取样时间点的失水率均显著高于CaCl2处理组（P＜0.05）。

表2 CaCl2处理对甜樱桃果实失水率的影响Table 2 Effect of CaCl2treatment on weight loss rate of sweet cherry 单位：%

2.2 CaCl2处理对甜樱桃果实腐烂率的影响

贮藏期间果实的腐烂率是评定果实贮藏效果最直观的感官指标。如表3所示，随贮藏时间的延长，各组处理的腐烂率大致呈上升趋势。贮藏3 d时，1.5%CaCl2处理组腐烂率为0，显著低于其他两组（P＜0.05）；贮藏6 d时，3组间差异不显著；贮藏9、12、15 d时，CaCl2处理的两组均显著低于CK组（P＜0.05）。贮藏3、6 d时，1.5%CaCl2处理组腐烂率显著低于2.5%CaCl2组；而贮藏后期，9、12 d时，1.5%CaCl2处理组腐烂率反而显著高于2.5%CaCl2组（P＜0.05）。果实采后腐烂的原因是采前果实表面带入的真菌病原体大量繁殖，而钙对果实腐烂的控制主要在于它能提高细胞壁和细胞膜系统的稳定性，使得果实具有一定的机械强度，避免果肉细胞内容物外流及外界病菌进入细胞[19]。

表3 CaCl2处理对甜樱桃果实腐烂率的影响Table 3 Effect of CaCl2treatment on decay rate of sweet cherry 单位：%

2.3 CaCl2处理对甜樱桃果实色泽的影响

2.3.1 CaCl2处理对甜樱桃果实花青苷含量的影响

花青苷是构成果实红颜色的主要色素之一，其含量直接反映了果实的营养价值和外观品质[20]。由图3可知，CK组在贮藏3 d时，花青苷含量迅速到达第一个峰值，之后呈逐渐下降趋势。CaCl2处理的两组趋势基本一致，0~9 d中，呈缓慢上升趋势。这可能是因为钙处理推迟了甜樱桃采后花青苷合成相关酶活性的升高，从而减缓了果实花青苷的合成进程。

2.3.2 CaCl2处理对甜樱桃果实表面颜色的影响

果实表面颜色是反映果实外观品质的重要指标，也是决定消费者购买欲望的最重要因素之一[21]。CIEL*a*b*模式包含指标：L*代表亮度，值越大表示果面光亮度越高；a*代表红色到绿色的渐变程度，值越大表明果实颜色显红色成分越高；b*代表蓝色到黄色的渐

变程度，值越大表明果实颜色显蓝色成分越高。反映了颜色的纯度和饱和度，hab则代表黄色比红色的相对程度[22]。

樱桃成熟过程中果皮颜色不断发生变化，绿熟期时果皮呈淡绿色，黄熟期时转为浅黄色、少部分着色为粉色或红色，随着成熟度不断提高，红色逐渐加深，至红熟期果实全部变为红色，完熟期时呈深红色[23]。

由表4可以看出，3组处理的L*值在贮藏期间均呈现出先升高后降低的趋势。不同处理之间，两个不同浓度的CaCl2处理均高于对照组，特别是1.5%CaCl2组在各取样点均高于其他两组，说明1.5%CaCl2处理对于维持果面的亮度具有一定作用；1.5%CaCl2处理的a*值在3、6 d时均较其他两组高，但9 d时显著低于其他两组，3组的a*值随时间均有小幅下降；b*值大体呈升高趋势，1.5%CaCl2处理组的b*值在3、9 d时低于其他两组；对于值 ，3、6 d 时，1.5%CaCl2处理组高于其他两组，说明在货架期前6天，1.5%CaCl2对于保持果实的色泽饱和度有一定效果。

表4 CaCl2处理对甜樱桃果实色度的影响Table 4 Effect of CaCl2treatment on chromaticity of sweet cherry

2.3.3 CaCl2处理对甜樱桃果柄叶绿素含量的影响

果柄的新鲜成熟也是消费者评价果品质量的重要参考依据。果柄的持绿度是衡量甜樱桃质量的一个重要指标，叶绿素含量的高低直接决定果柄的持绿程度。由图4可见，试验期间，果柄叶绿素含量均呈现先升高后降低的趋势，1.5%CaCl2处理效果较明显，特别是在贮藏12 d时，果柄叶绿素含量显著高于其他两组（P＜0.05）。

3 讨论

钙离子在植物生长发育、成熟衰老等过程中具有重要作用，能够维持细胞的结构与功能，调节控制离子环境与酶活性，延缓果实成熟、器官衰老和脱落，增强植物抗病能力，提高果实品质[24]。其作用机理为钙离子通过螯合多聚糖醛酸链上的羧基，使糖醛酸之间构成阳离子桥，因而能保护细胞壁不易受到酶类的破坏，在水果中，主要是真菌病原体产生的一些促进果实软化和细胞壁降解的酶[25]。作为一种绿色环保的保鲜剂，钙已经被广泛应用于果实采后贮藏过程中，可起到保持果实硬度、延缓后熟衰老、降低腐烂率等效果。

CaCl2是一种天然的、可食用的钙存在的形态[26]。试验证明，适宜的CaCl2浓度应用在采后水果处理上，不会对消费者的接受意向产生不利的影响[27-28]。本试验也通过糖酸比指标证明了CaCl2处理不会对甜樱桃的风味和口感起到负面作用。新鲜水果采后钙的使用主要有3个途径[29-31]：①使用温水或热水进行浸渍或清洗；②真空或加压渗透；③混合到蜡涂层中。在本研究中，采取的是在室温水中进行浸果处理。

关于CaCl2的处理浓度，Wang等[19]在0.2%～2.0%间选择了4个浓度梯度的CaCl2添加到甜樱桃的预冷水（0℃）中，0℃下贮藏2～4周发现，0.2%～0.5%浓度下能抑制果柄的褐变，而1.0%～2.0%浓度下反而促进果柄的褐变。这与本研究发现1.5%CaCl2具有较好改善甜樱桃货架品质的结果有所不同。其原因可能有如下几个方面：①品种不同，Wang等[19]选择“甜心”、“拉宾斯”两种硬果肉系列品种为试材，而本研究采用极晚熟品种“晚红珠”，其果肉偏软，黏核多汁；②果实采收成熟度有差异；③贮藏温度不同，Wang等[19]选择0℃，本试验在18～20℃货架环境下，可能0℃低温使得果实对CaCl2的耐受性降低，最终造成CaCl2的最适浓度范围下降。后续可进一步缩小对CaCl2的浓度梯度的分析，并开展不同温度下樱桃果实对CaCl2的耐受性研究。

CaCl2对水果商品品质的控制主要表现在腐烂率、失水率、外观色泽变化、口感等指标方面。本研究选择1.5%、2.5%两个浓度的CaCl2进行浸果处理，结果显示：1.5%CaCl2对于降低樱桃果实的腐烂率、失水率效果较为显著，其中，在货架期6 d内，腐烂率控制在5%以内，失水率控制在2.5%以内，均达到商业上的销售标准；另外，1.5%CaCl2处理在果实亮度方面好于其他两组。

本试验侧重对甜樱桃的商品指标进行测定，而CaCl2对于甜樱桃细胞超微结构的影响以及生化生理的机理性研究有待于进一步探讨。

4 结论

CaCl2处理在一定贮藏期内可控制果实腐烂率、失水率的下降，维持果实硬度和果柄持绿程度，延缓果实花青苷的合成。其中，1.5%CaCl2处理对于降低腐烂率、失水率效果较为显著，在货架条件下贮藏6 d后，腐烂率和失水率分别控制在5%和2.5%以内，因此建议甜樱桃货架期在7 d左右；1.5%CaCl2处理组在3、6 d测得的L*值和C*ab值均显著高于其他两组，说明1.5%CaCl2处理组对于保持果实色泽的亮度和饱和度效果较好。2.5%CaCl2处理在（20±2）℃下贮藏12、15 d时，可较好地维持樱桃果实硬度，较对照组分别高17.0%、19.0%。

试验结果表明，采后进行适宜浓度的CaCl2浸渍处理对于保持甜樱桃的货架品质具有一定作用，而且相比于其他方法，经济可行，简单易操作。