平谷大桃采后生理和贮运技术研究进展

张临风，姜 毅，肖红梅

（南京农业大学食品科技学院，江苏南京 210095）

0 引言

平谷大桃（Pinggu peach）系蔷薇科李属植物（PrunusL.），产自北京市平谷区，是当地特产之一，常被作为馈赠佳品。平谷区作为北京市主要的大桃生产区，鲜桃供应可以从3月一直持续到11月。我国有800多个不同桃的品种，平谷区拥有其中的218个品种，囊括“黄白蟠油”四大系列的桃子，以“大久保”“燕红”“北京24号”等白桃品种最为出名[1]。截至2019年，平谷区桃园总面积已达1.5万hm2，年产量超17.5万t[2]。平谷地区土壤肥沃，水质好且水源充足，日照充足，昼夜温差大，有利于果实糖分积累，使得平谷大桃以肉质饱满、色艳甜美而闻名中外。2019年，平谷区还推出了“互联网+大桃”的营销模式，增强了平谷大桃的品牌效应[3]。

果实中含有丰富的营养物质，如葡萄糖、果糖、维C、胡萝卜素、矿物质等。桃与葡萄等水果相比，酚类物质的种类更加丰富，且抗氧化能力更强[4]。此外，果实中富含的膳食纤维，可以增强肠胃蠕动能力，对人体健康起到助消化和促排便的作用。不仅如此，其根、花、叶、仁皆可入药，如桃胶多糖可以用于研制新型天然抗氧化剂、桃仁乙醇提取物具有降糖活性等[5-6]。

营养美味的平谷大桃是北京市民最喜爱的盛夏水果之一，市场前景广阔。但平谷大桃是典型的核果类水果，皮薄多汁，采后易软化，贮运过程中易遭受机械损伤，引起果实的腐烂和生理病害，造成果实品质和商品价值的降低甚至完全丧失。因此，采后贮运技术的运用对于果实商品性的提高具有重要意义。从采后生理、贮藏、运输3个方面，分别对平谷大桃进行综述，主要介绍了最新的贮运技术。

1 采后生理变化及病害

1.1 果实质地

果实质地是评价果实品质的重要依据，主要取决于细胞壁组分和胞内水分，由果实的硬度、脆性、咀嚼性等物理指标呈现。采后大桃硬度逐渐降低，结合水转化为自由水，随着相关代谢酶活性增强，细胞壁降解。多聚半乳糖醛酸酶（PG）家族编码基因与果实质地有关，家族成员PpPG21和PpPG22可以通过细胞壁降解提高黏附性，降低黏性、恢复性和咀嚼性[7]。果胶裂解酶（PL）相关基因PpPL1可能是果实软化的主要基因，PpPL2和PpPL15可能参与果实发育成熟[8]。Jiang L等人[9]还发现，钙调素（CaM）、钙调磷酸酶B类似蛋白（CBL）、肽基脯氨酰基顺反异构酶（PPIase）和9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）在控制果实发育、保持果实品质和结构完整性方面发挥着重要作用。

1.2 呼吸作用和内源乙烯

平谷大桃是呼吸跃变型果实的代表，而呼吸作用是导致果实采后衰老的主要因素。果实采后呼吸强度最高为35～50 mgCO2/（kg·h），果皮呼吸强度是果肉的4倍，果实内部核仁附近果肉会率先衰老[10]。果实在常温贮藏时，每小时释放的乙烯量为50～100 mL/kg，并且在逆境条件下会大幅增加。当出现呼吸跃变时，乙烯释放量到达高峰，在转录水平上控制着细胞壁代谢，经过一系列生理代谢变化后使桃果实硬度迅速下降，发生软化。如果贮藏不当，就会引起果实迅速衰老。已有研究证实维C和酚类物质是有效的氧自由基清除剂，可以清除果实内植物活性氧（ROS）活性。Zhang Y等人[11]用75 mg/L低牛磺酸处理将乙烯高峰来临的时间推迟了15 d，提高总酚含量来消除ROS活性，此处理可以保持采后果实品质长达50 d。

1.3 营养物质

平谷大桃中的营养物质以糖、酸、酚类物质和维生素为主。随着果实发育成熟，蔗糖与苹果酸的含量升高，而柠檬酸的含量降低[12]。此外，研究发现，黄桃品种和白桃品种相比，苹果酸与柠檬酸含量较高，与油桃品种差距不明显，但白桃的各种可溶性糖含量均高于黄桃[13-14]。王巍等人[15]对蟠、油、白3个类别包括20个品种在内的平谷大桃进行评价，发现不同品种果实含糖量相似，可滴定酸含量差异较大，因此导致糖酸比相差较大，研究者认为白桃品种“夏之梦”口感最佳，其可滴定酸含量为0.17 g/100 g，糖酸比为33.12。此外，各品种平谷大桃果肉总酚含量均低于0.04 g/100 g。沈志军等人[16]发现，白桃品种“艳光”果皮相对抗自由基能力是果肉的7.85倍，而“春雪”果皮花色苷含量则是果肉的46.67倍，因此在保证果实卫生安全的前提下，可以带皮食用，该研究还可以用于研发具有抗氧化功效的健康食品。

1.4 采后病害

各品种平谷大桃采后都极易受病原菌侵害，产生软腐病、灰霉病等生理疾病。

软腐病又称根霉病，由根霉菌引发，易产生腐烂，造成较大的经济损失。拮抗酵母可以诱导平谷大桃抗病性，并通过改善果实对病原菌的防御反应，为病害防治提供新策略。拮抗酵母菌（膜醭毕赤酵母）经过吸附、营养竞争、分泌水解酶和降解细胞壁而对软腐病有防治效果。在此过程中，酵母可激活超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等防御相关酶，还能促进黄酮类和木质素等抗真菌化合物的积累，提高桃的抗真菌能力[17]。此外，香芹酚和丁香酚也可以显著降果实低软腐病的自然发病率，维持贮藏期间感官品质[18]。

灰霉病主要由灰葡萄孢菌引起，也是果实采后腐烂的“元凶”之一。Zhang S W等人[19]利用1×107CFU/mL枯草杆菌JK-14为微生物拮抗剂，使得灰霉病发病率下降，POD和CAT平均活性与无菌水处理相比分别提高17.63%和20.35%。

2 采后贮藏保鲜技术

果实采后贮藏是生产链中研究最多的一个环节，在采收和运输之间起到了承上启下的作用。传统窖藏不便调节平谷大桃的温湿度，冷库、气调库、通风库等现代化贮藏方法可以实现贮藏温湿度的实时调节，保持果实良好的品质。现代贮藏技术“百家争鸣”，主要包括以低温冷藏、气调贮藏、辐射保鲜等为主的物理方法；以臭氧、1-甲基环丙烯（1-MCP）处理等为主的化学方法；以生物酶制剂等为主的生物方法[20]。以上方法各有优点，一般结合使用。具体的因素水平则需要试验摸索，最终总结出最佳方案，并应用于实际生产之中。

目前，多数平谷大桃贮藏技术的研究，集中在以冷藏为基础的果实保鲜技术。我国应用最广泛的是运用机械冷库结合简易气调贮藏的方式，对采后果实进行迅速降温，于此冷藏条件下果实贮藏期一般可以延长至30～45 d[21]。

2.1 预处理

预处理是平谷大桃贮藏前的“预热活动”，也是“加分项目”。预处理使果实提前适应贮藏环境，为贮藏提供良好的内部条件，降低贮藏过程中发生病虫害、果实腐烂的概率。采收后的果实应尽快（≤6 h）入库预冷，并在36 h内降至0±0.5℃，同时采用合理的码垛方式，注意轻拿轻放[22]。目前，应用最广泛的是预冷处理，其次是化学、生物保鲜剂等。

不同品种的果实在采摘后，放入冷库进行预冷贮藏处理，可以延长货架期[23]。蟠桃经6～8℃敞口预冷处理5 d后，再进行0℃贮藏，可以推迟呼吸高峰的到来，减缓果实腐烂的发生，保持果实品质[24]。将“北京24号”浸泡在1 mL水杨酸中5 min，0℃下贮藏28 d，然后移至20℃下贮藏3 d，与对照组相比，保留了较高的果实硬度，显著降低冷害指数[25]。其他方法，如45℃热水处理“晚蜜桃”果实3 min，可以有效抑制膜脂过氧化物积累，维持贮藏过程中硬度、可滴定酸含量[26]。此外，HCF保鲜剂、NPF多糖、TBZ熏蒸剂等无害化的保鲜剂和生物菌剂，也有助于防治果实内外的病虫害，延长贮藏期，同时又增加了处理效率，降低人工成本[27-28]。

2.2 物理贮藏

2.2.1 气调

气调贮藏可以维持平谷大桃果实细胞正常代谢，延缓果实软化和风味劣变速度。影响气调保鲜效果的主要因素是贮藏温度和气体配比2个方面。何双等人[29]将黄桃置于气体成分为3%O2，9%CO2，温度为4.0±0.5℃环境下，配合使用30μL/L的1-MCP试剂，发现黄桃中的多聚半乳糖醛酸酶（PG）、内切-β-1,4-葡聚糖酶、丙二醛（MDA）含量增加，PPO，POD活性得到抑制。而蟠桃的最佳气调贮藏比例为3%～8%O2，3%～5%CO2，可以最大程度降低褐变率和腐烂率[30]。

2.2.2 减压

针对平谷大桃采后易腐烂的问题，减压处理是一种极具潜力的延缓品质劣化的新技术。低压可以显著减少果实中ATP，ADP含量，维持线粒体正常代谢水平，提高能量利用率，同时保持SOD，CAT活性，减少ROS积累，保持膜的完整性，延缓衰老过程[31]。10～20 kPa的低压处理可以延缓水蜜桃果实的腐烂速率，保持整体质量，延长货架期[32]。

2.2.3 辐照

相较于其他化学试剂处理，辐照处理可以对果实进行低温灭菌，能较好地保持平谷大桃的感官品质。宜用1 kGy辐照处理果实，此时杀灭大肠杆菌效果最好；一旦超过1 kGy，果实则发生褐变，随辐照剂量增加而褐变程度增大[33]。短波紫外线（UV-C）通过改变DNA而杀死病原菌，将其与新型生物保鲜纸配合使用，利于果实保鲜，延长贮藏期，而且经济易操作[34]。此外，低温贮藏对辐照处理后的果实品质有保持作用，因此低温辐照技术在未来具有应用潜力。

2.2.4 冰温

目前，桃类综述类文章列举的贮藏技术已经非常丰富，但还缺少有关冰温技术类的总结。冰温技术不同于冷藏技术，是指将食品贮藏温度控制在该产品冻结点以上、冰点以下区间内的贮藏技术，可以在不破坏细胞的同时最大程度地抑制有害微生物活动及呼吸作用，并延长果实的商品期。孟俣等人[35]将水蜜桃置于冰温-0.7±0.2℃，相对湿度90%条件下，较之普通冷藏可以延长近40 d的货架期，抑制果实呼吸、减少可溶性固性物的分解，有效降低了果实的失重率，增强其商品价值。

将冰温技术与物理气调贮藏相结合，可以大幅降低平谷大桃的新陈代谢作用。有文献表明，平谷大桃在冰温-1.2℃，相对湿度85%～90%下，结合氧气（体积分数＜5%）贮藏，果实中糖类、维C和氨基酸含量都保持在较高水平[36]。冰温技术结合其他化学贮藏技术，也可以大大提高商品在市场中的“流通期”。邢震[37]用1.5%CaCl2和1.0μL/L的1-MCP处理“大久保”果实，经过8℃预冷，3 d内使温度缓慢降至冰温（-0.5℃），在保证好果率80%以上的前提下，至少可以贮藏60 d。

2.3 化学贮藏

2.3.1 1-MCP处理

1-MCP作为乙烯受体竞争型抑制剂，可以有效延缓果实的成熟与衰老。其作用机理为通过减少乙烯合成，降低乙烯释放速率、果实呼吸速率、丙二醛（MDA）含量和PPO活性，提高SOD和POD活性。用质量浓度为1.0μL/L的1-MCP处理“秋蜜红”“艳红”等品种，贮藏效果甚佳，也是最经济的方式[38-39]。此外，1-MCP与其他试剂结合使用，品质维持效果更加明显。朱明涛等人[40]用0.5μL/L的1-MCP熏蒸处理水蜜桃12 h后，以质量分数为4%的蜂胶溶液浸泡2 min，通风晾干，8±1℃冷库中贮藏。由于的蜂胶的加入，缓解了果实中的维C、可溶性固形物降解速率，并增强了抑菌作用。

2.3.2 钙处理

钙元素是平谷大桃果实内部重要的化学成分。它通过保持细胞壁结构功能、减少细胞壁降解而维持果实硬度，在激活体内氧化酶的同时，诱导植保素合成，调节细胞功能以保持细胞膜完整性；抑制呼吸，减少乙烯生成量。陈留勇等人[41]用2%的氯化钙溶液浸没黄桃10 min，发现在常温下可以将果实呼吸高峰推迟7 d；低温0±1℃条件下易受到冷害，贮藏期推荐保持在21 d以内，维持果实商品性。喷钙、浸钙的处理方式均能显著提高冬桃果实品质，且浸钙处理更经济有效，提高果实的硬度、糖酸比、可溶性固形物含量，以4%氯化钙溶液浸钙处理最优[42]。

2.3.3 涂膜

海藻酸钠、壳聚糖等物质成膜性较好，可以附着于平谷大桃表面并形成一层透明的薄膜，阻止水分蒸发和气体交换。相关研究表明，运用羧甲基壳聚糖对“大久保”进行涂膜处理后，可以有效降低果实呼吸强度、组织损伤和冷敏性，提高商品品质[43]。用1.0%壳聚糖结合1.5%维C对油桃进行涂膜处理，也可以达到维持果实品质的效果[44]。与其他涂膜材料结合使用，如纳米级材料：TiO2，SiO2等，能进一步增强膜的各方面性能，更有利于延缓果实衰老。李晓宇等人[45]发现，经过海藻酸钠/纳米TiO2复合膜处理后的水蜜桃，将呼吸高峰延迟了2 d。宋宇[46]则发现经过壳聚糖/纳米SiOx/单甘酯复合膜处理后的“燕红”桃，在室温下可以将贮藏期延长30 d，保鲜效果良好。

2.4 生物贮藏

2.4.1 天然提取物

随着保鲜技术的日益成熟，越来越多天然无公害的保鲜试剂被应用于果实贮藏，天然提取物就是其中之一。林叶等人[47]用75 g/L生姜浸提液和25 g/L蒲公英浸提液处理水蜜桃，可以维持果实硬度、可溶性固形物含量，降低呼吸强度、腐烂率。平谷大桃成熟于炎热的夏季，果实采后极易失水，造成品质下降。因此，可以将天然提取物与其他涂膜材料配合使用，以此抵抗失水，同时结合低温、气调等其他贮藏方式，提高平谷大桃采后商品品质。

2.4.2 生物酶制剂

生物酶制剂是利用多种酶来抑制食品中微生物生长并延长食品货架期的一种新型保鲜方式。其原理为通过溶解细菌细胞壁，破坏细胞结构，而杀死细菌，常用于果蔬保鲜中的生物酶制剂为溶菌酶。由于植酸可以降低PPO活性和维持果实硬度，将水蜜桃用1 g/L植酸和0.05%溶菌酶处理后，在室温条件下的保鲜效果较好[48]。这种新型复合酶制剂可以显著降低细胞膜透性和MDA含量上升，抑制果实呼吸作用，以此抑制果实衰老和降低腐烂率，延长货架期。

3 采后运输技术

3.1 运输现状

目前，平谷区已初步建立了有集散功能的大桃市场，集中收集分散的、小批量的果源，再用最短时间使其流入市场，运输到商家手中。在运输车辆方面，普遍应用的有货车、厢式车、冷藏车等[49]。而保鲜措施主要是在冷藏基础上，辅以涂膜、保鲜剂等处理。适宜用于平谷大桃包装的材料主要以纸板、泡沫和塑料为主。它们在机械化程度、果实保鲜效果上还有待提升。

对于目前存在的诸多问题，如交易市场简陋（主要以摊位式、露天式为主）、冷链保鲜水平普遍不高、缺乏完善的检测系统、信息化建设程度还停留在理论阶段等。应加大物流基础设施和运输设备的资金投入，大力推广并提高冷链贮藏技术、建立基于无线传感器网络的水果冷藏环境监测系统[50]；同时，从果实采收、分选到贮藏运输，建立可追溯体系，确保产品供应链完整且信息透明化；建成“可移动的临时共享冷库”，以解决小型且较分散农户的鲜果贮存问题；建立健全“田间”到“市场”的相关法律法规等。

3.2 冷链技术

平谷大桃全程冷链运输，对果实自身和运输条件进行控制。包括全程控制记录冷藏车温度（0～2℃）及控制装卸和行车途中果实挤压、颠簸等状况的发生。同时挑选经验丰富的司机进行运输作业，选取最佳路线，并减少颠簸。

从果实自身出发的相关研究证实，果实硬度越高，其耐贮运性就越强，并随着时间的推移而逐渐变软，贮藏性也随之降低。经过1-MCP处理的低成熟果实，更适合在冷库中进行长期运输[51]。运输条件方面，可以提高冷库材料的性能，如运用储能密度更高的相变冷库材料[52-53]。保鲜只是延缓果实衰老的手段，如何让桃在采后快速进入目标市场，还需要物流界的配合。从事运输人员的专业素质，以及运输设备和技术的先进性就显得尤为重要。

3.3 包装技术

运输过程中的机械振动胁迫能明显加速平谷大桃的成熟衰老进程，而合理的包装方式，如保鲜膜、网套、纸袋和珍珠棉等，可以有效降低外界对果实的微生物污染，同时在后续运输过程中避免了机械损伤，提高果实品质。包装过程对场地环境、包装材料、操作人员有严格要求。操作人员必须佩戴洁净且已消毒的手套，尽量避免使果实表皮产生机械损伤；清洁的包装室环境（湿度65%～85%，温度28～40℃）可以使果实表面的沙门氏菌和李斯特菌数量减少[54]；包装材料符合食品卫生要求，并且采用合理的包装设计，如使用可降解的壳聚糖-米粉纳米复合材料薄膜，可以抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长，延长果实货架期[55]。

黎春红等人[56]采用缓冲包装材料（珍珠棉）与保鲜膜复合的内包装方式处理“春蕾”白桃，在运输期间各项生理指标及感官品质均明显优于单一内包装处理，这两种技术的结合明显减轻了果实在运输过程中遭受到的机械损伤，抑制了失重及呼吸强度，减轻了果肉褐变，维持了较高CAT，POD等相关抗性酶活性。此外，在果实包装中应用己醛负载电纺丝纤维、采用聚乙烯与纳米黏土共混制备纳米复合包装膜等，均可以改善采后品质[57-58]。

4 结语

平谷大桃以其绝佳的区位优势和独特的风味体验，在京郊独树一帜。旅客们沉醉于灼灼桃花十里，流连于硕硕果实飘香，这都有赖于平谷大桃采收贮运技术的日益成熟和产业链的不断整合升级。未来应着重于降低成本和扩大应用，使实验室里的新兴技术不仅仅停留在文章中，而是真正应用于生产之中。因此，应在技术原料低廉与目的优质果实中找到平衡，进行反复试验摸索，确定最佳方案。相信在不远的将来，平谷大桃贮运可以闪耀出无数科技星光。