真香梨采后生理品质变化规律和保鲜初探
2020-10-28郑小艳严伟东王肖肖叶建辉
郑小艳,严伟东,王肖肖,叶建辉
(1.丽水学院生态学院,浙江丽水323000;2.云和县林业技术推广站,浙江云和323600)
真香梨是原产于浙江省丽水市的优良地方品种,和老雪梨一样被称为云和传统雪梨,在丽水地区9月初至中旬成熟。真香梨果形为葫芦形,糖含量高、石细胞少、无涩味,其单果重较老雪梨低[1]。基于DNA序列、SSR标记和S基因型的分子鉴定结果表明,真香梨与砂梨(Pyrus pyrifolia)遗传关系较远,可能是云和梨与西洋梨(P.communis)的自然杂交后代[2-3]。
西洋梨具有典型的后熟特性,即果实的内源乙烯只有在采收后才能大量产生,并启动果实的完全成熟[4],而多数砂梨采后的呼吸和乙烯释放变化不大[5]。目前,真香梨的采后生理特性尚未有研究报道。据观察,真香梨在采收和贮藏过程中,果实表面存在不同程度的凹陷,其果实表皮下的果肉组织呈现黑褐色海绵状(以下称黑点病),严重影响果实商品性,而老雪梨则不存在此现象。真香梨作为丽水的特色地方品种,具有较大的发展潜力,但尚未有果实采后的相关研究报道。本文研究了不同采收期下真香梨果实采后生理、品质变化规律及一些保鲜措施对品质的影响,为进一步研究和开发贮藏技术及品种推广提供基础。
1 材料与方法
1.1 不同采收期的确定及其果实的采收
供试真香梨种植于云和县重河湾基地,均为嫁接繁殖的5年以上的植株,人工异花授粉,果实均采用了套袋直至采收。设定了3个采收期,即2017年的8月26日、9月2日和9月9日(以下简称采Ⅰ、采Ⅱ、采Ⅲ),选择生长势相似的植株,随机采收树冠外围的果实,留有果柄和果实套袋,冷库预冷4 h左右散去田间热后运至实验室。
1.2 生理和品质测定方法
随机选取无机械损伤和病虫害及果型端正的果实,室温下放置,定期测定以下指标:可溶性固形物(TSS)含量、可滴定酸(TA)含量、维生素(Vc)含量、淀粉含量和淀粉酶活性。TSS采用电子糖度计测定,硬度采用GY-4型测定,TA采用酸碱中和滴定法测定。Vc采用2,6一二氯靛酚滴定法测定,丙二醛参照硫代巴比妥酸(TBA)比色法测定,淀粉酶活性参照陈凯路[6]的方法测定。呼气强度和乙烯释放量采用SP-9890气相色谱仪测定,果实放入密闭容器中1 h,用1 mL注射器抽取气体用于测定。这两项指标通过冷链空运到中国农科院果树所进行测定,由于运输原因测定开始日期为采后第4 d,当遇到个别果实开始出现病斑,及时替换。以上所有指标的测定均设置3~5个单果重复。乙烯和呼吸强度测定每组重复测定3个果实。上述指标中,呼吸强度和乙烯每2 d测定一次,其余指标均每4 d测定一次。
1.3 补钙和保鲜果实
真香梨采后常温贮藏下果面会出现严重的凹陷,最可能为缺钙。因此,于2018年进行了叶面补钙试验,果树基地同上,进行3个处理,分别为清水、康朴液钙(钙含量为170 g/L,德国康朴COMPO公司)和糖醇钙(钙含量180g/L,江苏龙灯化学有限公司),按药品说明书的浓度进行全株叶面喷施。每种处理喷施一行,每种处理间隔一行以免药剂喷施时发生混合。喷施分3次进行,即果实幼果期、快速膨大期和采前1周左右。果实在种子为黄褐色时采收(2018年8月24日)。
同上,挑选无损伤的果实进行以下观测:(1)前述3种处理下采收果实在常温贮藏下的腐烂率观测;(2)清水对照果实进行常温贮藏、2%小苏打浸泡1 min后常温贮藏、冷藏(4℃)、特制PE保鲜袋(透气不透水)包装后冷藏,并进行腐烂率观测;(3)前述3种处理在常温和冷藏下的失重率、主要品质(TSS、硬度)和丙二醛含量的测定,常温下每5 d测定一次,冷藏下每10 d测定一次。不同处理的观测果每处理为20~30个果,贮藏期的TSS、硬度和丙二醛含量测定每次重复3~5个单果。
1.4 数据分析
用Excel 2010进行数据处理和采用Origin2015软件进行作图,用SPSS软件的DUNCAN法开展显著性差异分析。
2 结果与分析
2.1 不同采收期下真香梨果实的贮藏期
3个采收期果实采收当天及常温贮藏之后种子颜色如图1a所示,采Ⅰ的种子为黄白色,采Ⅱ的为黄褐色。采Ⅲ的则有较多的黄白色,之后的TSS等测定结果也显示采III个体间差异大,采Ⅲ的数据在最终分析中被去除。随着储藏天数的增加,种子颜色最终均呈黑褐色。
不同采收期下真香梨果实常温贮藏至5 d没有出现明显的病害,但部分果实表皮开始凹陷(图1b),其内部果肉逐渐呈褐色海绵状(图1c),本文称其为“黑点病”,失去商品性。随着贮藏时间的延长,一部分果实的果皮开始出现褐色水渍状斑点,并逐渐扩大呈暗红褐色同心轮纹状圆斑(图1d),贮藏至22 d时这些果实内部呈水渍状腐烂,称其为“轮纹病”。贮藏至22 d时采Ⅰ、采Ⅱ的果实腐烂率分别为65.12%、41.46%。
图1 真香梨种子和果实。a:采收期Ⅰ(上)和采收期II(下)果实采收当天的种子;b:果面凹陷果实;c:常温贮藏后期果面凹陷果实;d:常温贮藏5 d之后疑似轮纹病果实
2.2 不同采收期真香梨果实生理和品质变化
采Ⅰ果实采后第4 d呼吸强度已大于30 mg/(kg·h),之后不断下降,到采后第10 d降低至13 mg/(kg·h)。采II果实采后4 d的呼吸强度仅为9.92 mg/(kg·h),之后下降(表1),至第8 d果实开始出现腐烂,由于第二批果运输量不足无法替换而停止测定。采I的真香梨果实在采后4~14 d期间乙烯的释放量均为0 μL/(kg·h)。
表1 常温贮藏下果实呼吸强度(mgCO2/(kg·h))
采收的真香梨单果重在250~400 g之间,平均单果重330 g(数据未显示)。如图2所示:采I采后第1 d的果实TSS含量为12%,显著低于采II;采后贮藏期间,采I的TSS一直呈现缓慢上升的趋势,采II的则在持续上升至13 d之后略有下降;采收时果实TA含量在两个采收期之间总体相似,在常温贮藏期间变化也较小。真香梨果实Vc含量常温贮藏期间总体呈不断下降的趋势,总体上采I的Vc高于采II(图3)。
图2 不同采收期真香梨果实TSS(左)和TA(右)含量的变化
图3 不同采收期真香梨果实Vc含量的变化
采I采后1 d的果实淀粉含量为3~4 mg/g,是采II的2倍左右(1.5~2.2 mg/g)。采后贮藏期间,两者淀粉含量均持续下降,采I贮藏到第5 d淀粉含量下降到1.1 mg/g,之后下降到与采II相似的水平并趋于平缓(图4)。刚采收时,采I的果实淀粉酶活性高于采II,贮藏至第5 d后迅速下降,之后保持平缓,总体上采I的淀粉酶活性高于采II(图4)。
图4 不同采收期真香梨果实淀粉含量(左)和淀粉酶活性(右)变化
2.3 补钙和贮藏方式对果实贮藏期病害和品质的影响
同前述2017年观测结果相似,常温下真香梨贮藏5 d之后开始逐渐出现“轮纹病”,病斑不断扩大腐烂,各处理果实常温贮藏下共观测了20 d,冷藏观测了50 d。如表2所示:常温储藏20 d后,3种处理下的腐烂率相近,清水的和喷施康朴液钙的均为40%,喷施糖醇钙的为35%,而小苏打浸泡后的为20%。不同补钙处理下刚采收时,较多果实依然存在不同程度的凹陷(未统计),但3种处理下常温贮藏20 d后的凹陷处发展为“黑点病”的比率差异显著,清水的为35%,喷施康朴液钙的仅为5%,而喷施糖醇钙的为0%;冷藏50 d后,3种处理下的果实腐烂率均为0,而2种钙处理的“黑点病”发病率显著低于清水对照(表3)。不同贮藏条件下清水处理真香梨果实的失重率情况详见表4。
表2 不同处理和贮藏条件下真香梨腐烂率
表3 不同处理和贮藏条件下真香梨果实“黑点病”发病率
表4 不同贮藏条件下清水处理真香梨果实的失重率
3种处理的果实在常温或冷藏下的TSS、TA和硬度等指标大多没有显著差异,因此以下仅陈述对照果的品质变化规律。常温贮藏前16 d,果实TSS含量从13%上升至15%左右,之后下降,与2017年采II的规律相似,而冷藏51 d内,果实TSS含量一直缓慢上升,至51 d时为15.5%(图5);常温贮藏前期,果实的硬度呈下降趋势,果肉质地、口感由松脆较硬变为较软而多汁,贮藏11 d后硬度开始上升,品尝果肉有韧性汁液减少,而冷藏50 d期间,果肉硬度一直保持缓慢下降的变化规律,质地总体为松软多汁(图6)。丙二醛(MDA)是膜脂过氧化作用的主要产物之一,其含量增加说明膜受伤而衰老。常温和冷藏期间,真香梨果实MDA含量均呈现持续上升的趋势,最终冷藏51 d的MDA含量和常温贮藏21 d的相近(图7)。
3 结论与讨论
早期的大量研究已表明,许多品种的梨果实属于呼吸跃变型果实[7]。本研究中采I真香梨从采后第4 d开始一直呈下降趋势,其呼吸高峰应该发生在采后前4 d,比西洋梨‘凯斯凯德’[8]和砂梨‘圆黄梨’[9]要早一些,与砂梨‘翠冠’相似[10],而采II的呼吸强度从第4 d开始测定的值仅是采Ⅰ的30%左右。呼吸的强弱及呼吸高峰出现的早晚与贮藏性密切相关[11],采I的常温贮藏腐烂率高于采II,贮藏期较短,与其采后呼吸强度较高且出现较早相关。本研究在采后第4~14 d均没有测到真香梨果实乙烯的释放,这与白梨品种‘砀山酥梨’采后20 d之内乙烯释放量为0~0.1 uL/(kg·h)的结果相似[12]。
图5 常温(左)和冷藏(右)贮藏期间真香梨果实TSS含量变化
图6 常温(左)和冷藏(右)贮藏期间真香梨果实硬度变化
图7 常温(左)和冷藏(右)贮藏期间真香梨果实丙二醛含量变化
本研究真香梨为露地条件、套袋栽培,平均单果重为330 g,刚采收时TSS 12%~13%,这两项重要品质均高于不同栽培条件或采收期的‘翠冠’[13-14],是比较优质的南方晚熟梨品种。相比采II,较早采收的采I果实其淀粉含量显著较高而TSS较低。常温贮藏期间,采Ⅰ果实的TSS持续上升,采II果实的TSS先上升于14 d之后开始下降,TSS最高达14.4%,说明其成熟度较低,尚有较多淀粉尚未完全转化为糖。而当真香梨种子颜色为黄褐色时,其采收成熟度较适宜,在常温条件贮藏18 d之内都比采I的糖度高。采收时真香梨的Vc为5~6 mg/100 g,稍高于‘翠冠’梨,常温贮藏期间真香梨Vc均呈不断下降的趋势,这与‘翠冠’梨一致[15]。总体来说,真香梨种子颜色为黄褐色时更适宜采收。
真香梨采后出现的“黑点病”,与套袋‘黄冠’梨因缺钙性生理衰老的黑点病相似[16],在果实发育期对‘酥梨’进行喷钙可以有效提高成熟果实的钙、镁等元素含量[17]。本研究通过果实发育期多次叶面补钙,真香梨果实在常温贮藏期间果肉黑点病发生率显著下降,未补钙处理的果实在冷藏条件下也可以延缓果肉变质。但补钙处理后采摘时的果实表皮依然有凹陷,可能还与发育期其他元素的缺乏有关,应进行叶片和果实主要矿物质元素如氮、磷、钾、钙和镁含量的动态测定和分析。
常温条件下真香梨果面出现同心病斑并快速扩大导致果实腐烂,根据相关文献描述可能为轮纹病[18]。本研究结果显示冷藏可以有效抑制轮纹病的发生,小苏打水浸泡处理可以显著减少常温贮藏条件下的果实腐烂率,但还无法完全有效抑制病害发生。将来应进行果实病原物的鉴定,进一步研究针对性的病害防治。冷藏50 d内,真香梨果实TSS保持缓慢上升,果肉硬度缓慢下降,果肉风味、汁液和质地均良好,黑点病发生率极低,轮纹病未见发生,冷藏下采用保湿透气的保鲜袋可以更好地保持果实重量,今后可以进行更长期的冷库和包装贮藏试验,以明确真香梨冷藏条件下的最长保质期及品质变化。