板栗致病菌鉴定及腐败防控机制研究

曹 蒙，靳羽慧，魏妍姝，刘书静，杨如意，李建芳

（信阳农林学院 食品学院，河南信阳 464000）

板栗富含糖类、蛋白质、脂肪、维生素和矿质元素等多种营养物质，素有“东方珍珠”之称。板栗果实的贮藏方式主要是冷藏保藏，导致成本较高并且容易腐败变质[1]。由于板栗采摘后自我保护能力较弱，再加上环境条件不适，微生物大量繁殖，易被多种病原菌侵染，其中根据病斑的颜色不同，板栗病害可分为黑腐、褐腐、红腐[2]。因此，进行板栗腐败防控和贮藏环境控制非常有必要，本文阐述了板栗采后致病菌鉴定及防控机制，可以延长板栗的贮藏期。

1 板栗致病菌鉴定方法

1.1 致病菌分离与纯化

利用传统的组织分离法对板栗采后病原菌进行分离和纯化，用无菌的小刀在板栗的病健结合部上切下5 mm×5 mm 的小块，用75%的酒精进行40 s 杀菌，再用无菌水冲洗3 ～5 次，然后用灭菌的吸水纸吸去水分，把样品移到PDA 培养基上，在25 恒温下持续发酵3 ～5 d，观察菌落的形态。

1.2 腐败的症状

板栗果实采摘后在处理、运输、贮藏等过程中受温度、湿度、气体成分、后熟等因素影响，使微生物易于生长繁殖，导致不同致病菌污染板栗果实。对此，霍佳欢[3]通过观察发现，被可可毛色二孢菌感染的板栗呈黄褐色水渍状，板栗果实内部是棕褐色，中间为黑色。王俊凤[4]通过研究发现，板栗在保藏过程中容易被胶孢炭疽菌感染，初期为褐色后期变黑色，同时被链格孢菌侵染的板栗果实会有黄色小斑点，后期变黑褐色。朱祎一等[5]发现，健康板栗接种皮落青霉菌株4 d 后开始腐烂，刚开始是褐色，外圈是淡黄色，中期病斑逐渐扩大，产生大量灰绿色孢子。

1.3 致病菌形态学特征

通过组织分离法，分离纯化得到板栗致病菌后，对PDA 平板培养得到单菌落进行形态观察。张丹[6]经实验得到，在所有条件都相同的情况下，菌落生长情况不相同；颜色呈橘黄色的菌落生长缓慢，明显小于其他菌落；有的菌落生长迅速，菌丝呈白色，还有的菌落生长速度介于两者之间，边缘的菌丝呈浅黄色。张曦晨[2]也有类似的发现：菌落呈现出一个边缘规整的圆形，刚开始时是白色的，在经过2 ～3 d的培养之后会慢慢变成浅黄色，气生菌丝呈现出一种白色的棉絮，生长速率适中。张娜娜等[7]也发现了粉红单端孢，分生孢子着生于分生孢子梗顶端，分生孢子无色透明、单胞、梨形、表面光滑，有横膈膜0 ～1 个，不具有纵隔膜，隔膜处缢缩。

1.4 致病性鉴定

候保林等[8]研究发现，板栗在储藏过程中会受到各种霉菌感染引起感染性疾病，主要病原菌是盘长孢状刺盘孢、链格孢，腐皮镰孢菌等。刘建华等[9]报道，粉红单端孢菌是河南板栗果实腐病的主要病原菌之一。袁道强等[10]在板栗病原真菌的分离和感染力研究中发现，青霉、曲霉、毛霉、炭疽菌和疫霉的感染力都在70%以上，混合菌感染为100%。

2 板栗腐败防控机制

自身因素、采前因素、贮藏因素是影响板栗贮藏三大因素，板栗种类、品种、板栗的成熟度与贮藏过程中的温度、湿度、气体成分也会影响板栗贮藏品质。板栗腐败防控方法主要有气调保鲜、低温冷藏、辐射保鲜贮藏、调控pH、使用植物精油和化学抑制剂等。

2.1 气调保鲜

气调储藏是通过调整储藏气体组成，使O2含量下降、CO2含量升高，使板栗果实呼吸强度和酶活力下降。在胁迫环境下各种糖类化合物在植物细胞内分解或积累，水解作用增强，合成作用减弱，从而导致植物体内淀粉、蛋白质等大分子化合物降解为可溶性糖、肽以及氨基酸。二氧化碳和纯氮气处理可以明显地减少板栗可溶性糖的含量，并且还降低了板栗淀粉的降解速率，板栗呼吸强度的变化与糖代谢的变化趋势一致。与此同时，在经过高CO2纯N2处理后，板栗淀粉酶活性明显下降，合适的高CO2处理对病原菌同样有一定的直接抑制作用[11]。史江莉等[12]对石榴品质研究时指出，气调贮藏可以改善果实色泽，提高果实外观品质。相比于冷藏，气调贮藏能显著提升果实的贮藏品质，提高其保鲜效果。适当高的二氧化碳处理对板栗中的病原菌有一定的抑制作用，能够在一定程度上延长板栗果实的贮藏期。与单一的气调贮藏法相比，复合温度和湿度的气调贮藏法可以更好地降低果实腐烂率，提高其贮藏品质和保鲜效果。虽然气调贮藏法广泛应用于水果蔬菜等产品的贮运，但其设备一次性投资大、工艺复杂，且相关技术配套和管理程度低，加上国内认知水平不足，应用前景狭窄。

2.2 低温冷藏

低温冷藏能显著延长板栗的贮藏期，可以在一定程度上抑制微生物生长，减少栗果有机物的消耗，减少呼吸热。研究发现，低温冷藏能够削弱板栗的新陈代谢，减少贮藏物质的损耗，抑制代谢活力、降低湿培发芽率，从而改善板栗的长期贮藏效果。王贵禧等[13]采用-2 的低温处理可抑制板栗果实的营养流失，保证板栗果实的新鲜度；在低温环境下冷藏保质期可达9 个月，好果率92.1%，发芽率为0。李全宏等[14]认为板栗低温冷藏技术的核心内容是将冷库中的相对湿度维持在92%～95%、温度保持在-2 的条件下，这样可以降低养分的损失，削弱其代谢活性，对板栗的保鲜更为有利。

2.3 辐射保鲜贮藏

辐射保鲜贮藏是通过使用放射性元素放出的 、 射线对栗果进行辐射，对板栗果实中酶的活性进行抑制，并对其进行杀菌杀虫，使果实的新陈代谢变缓慢，进而减缓果实的衰老速度达到防腐保鲜的目的[15]。板栗辐照后冷藏能够使板栗果实中的营养物质保存，降低其淀粉酶活性，使果实得到更好的保藏[16]。辐射保鲜贮藏最大的优点是减少化学药剂的使用，特别是解决药物残留带来的伤害。王彦祥等[17]通过研究发现，采用辐射处理的方法可以大大降低板栗果实的生虫和发芽率，可以达到半年左右的储藏，优果率可高达92%。

2.4 使用植物精油保鲜

大多数植物精油的分子量较小，化学成分数量较多，主要成分为醛类、丙酮类、萜烯类，精油的抗菌活性则与这些主要成分密切相关。张曦晨[2]的研究结果表明，香芹酚对板栗优势致腐菌的抑制作用明显，用熏蒸的方法对板栗进行处理，可以对板栗病害发生起到很好的控制作用。宁蕾[18]报道，山苍子精油和南丰蜜橘精油抑制环境常见霉菌生长效果好，在浓度为8 µL/皿时，山苍子精油熏蒸可以将PDA 平板开始长霉的时间从1 d 延长至5 d。

2.5 使用化学抑制剂保鲜

闫格[19]的研究结果显示，使用化学药品可以有效达到杀菌防霉，减少板栗腐烂，在板栗保藏中使用化学抑制剂保鲜，能够有效实现对板栗的保藏，并可以实现板栗的防腐，在板栗保藏期间减少板栗养分损失，还可以抑制板栗酶活，常用的化学药品有山梨酸钾、柠檬酸和甲基托布津溶液等。方中明等[20]以新鲜板栗为材料，采用柠檬酸、柠檬酸钠、山梨酸钾作为保鲜剂，探究3 种保鲜剂对板栗储藏和营养品质的影响；实验结果显示，在板栗贮藏过程中，各种防腐剂对果实可溶性蛋白和维生素C 含量均有显著影响，适宜于板栗贮藏并维持其营养质量的防腐剂为柠檬酸、柠檬酸钠、山梨酸钾；2%柠檬酸处理20 min 最有利于板栗的保鲜，保存120 d 后，可溶性蛋白含量为4.367 g/100 g，维生素C 含量为45.641mg/100 g，且超氧化物歧化酶活性较高，好果率可达92%。

2.6 调控pH 保鲜

对于板栗制品，如板栗罐头，可利用有机酸调节酸碱度，强酸强碱的环境能够对微生物细胞结构造成破坏，从而杀死或抑制微生物的生长繁殖，还能对酶的活性进行破坏，从而达到延长板栗果实保鲜时间的目的。乳酸、苹果酸、柠檬酸等是常见的有机酸。研究发现，pH=7 时有利于细菌的生长繁殖，大多数微生物在pH ＜4.3 时不能生存。板栗果仁中含有丰富的多酚氧化酶，是造成板栗果实褐变的主要物质，PPO 的最适pH 值在4.5 ～6.5。

3 结论

板栗采收期短，收获后的果实水分含量高、新陈代谢快，且又被致密的内皮和果壳紧密包裹，很容易发生腐败变质，因此迫切需要一种经济实用的板栗贮藏保鲜方法。本文从板栗果实致病菌的分离纯化、腐败症状、致病菌形态学特征、致病性的鉴定等4 个方面分析了板栗致病菌的鉴定方法，并从气调保鲜、低温冷藏、辐射保鲜保藏等多方面分析了板栗腐败的防控机制，为板栗贮藏保鲜技术的发展提供了新思路。