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提高甜櫻桃貯運質量的措施

提高甜櫻桃貯運質量的措施

  • 分類:行業資訊
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  • 發布時間:2022-02-16 15:47
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【概要描述】提高甜櫻桃貯運質量的措施

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王彥博士是著名的果品采后生理學家,本科就讀于山東農業大學,2002 年起在美國 JBT FoodTech Inc.公司任采后生理學家,2011 年起在美國奧勒岡州立大學領導采后團隊開展櫻桃和梨的采后研究,2017 年 4 月 27 日突發心臟病去世。王彥博士研究建樹很多,許多研究成果已應用于產業。本課件是王彥博士 2014年 2 月為美國櫻桃從業者培訓講課的課件之一,介紹了他櫻桃研究工作的一部分,現將課件翻譯成中文并做簡單解讀,供大家學習和參考,謹以此紀念為產業做出突出貢獻的王彥博士。

貨架期受果實中貯藏養分的多少及呼吸消耗速率的高低影響。與蘋果不同,櫻桃果實屬于呼吸躍變型,果實中不含淀粉,果實要在充分成熟時采摘,果實中貯藏的呼吸底物為易于呼吸消耗的單糖、雙糖和有機酸。與比較耐貯的蘋果、梨相比,櫻桃的呼吸速率要高三倍,在 20℃時櫻桃呼吸速率可高達 65 mgkg -1 h -1 ,而蘋果和梨的呼吸速率一般只有 20 mgkg -1 h -1 。櫻桃的果皮薄,果實硬度小,在采摘和采后處理過程中容易產生碰壓磨刺等機械傷害,導致質量劣變和腐爛等。所以甜櫻桃的貨架期很短,一般供應國內市場,從采收到銷售,貨架期5-7 天;供應出口市場,采用耐貯品種+冷藏集裝箱+MAP 包裝,貯運期可達到 30-45 天。

甜櫻桃在長期貯運中存在的主要問題是:1. 由于采摘和采后處理及運輸過程中的碰壓傷導致的果面凹陷。2. 在水冷和分級水輸送過程中果實吸水導致的裂果。3. 果柄失水干枯、彎曲、變褐。4. 由于衰老、失水、冷害等導致果實失去光澤或者產生桔皮癥。5. 由于長期貯運呼吸消耗,有機酸含量下降過多,糖酸比失調,導致櫻桃口味寡淡,或只有甜味沒有酸味,或冷害導致口感有苦味,或失去了櫻桃的特有口感風味。6. 真菌侵染和生長導致櫻桃果實腐爛。

櫻桃長期貯運中存在的最大的問題是果面發生凹陷。櫻桃果面凹陷嚴重影響外觀質量,直接影響甜櫻桃的銷售價格和銷售量。櫻桃的果面凹陷主要是由于機械傷導致的。凹陷主要發生的環節是:1. 采摘時的擠壓傷。2. 水冷時水流的沖擊力。3. 田間到包裝場運輸的路途顛簸。4. 分級線上的果實快速運動中的碰撞。5. 劈把時刀具或水壓的機械傷。6. 輸送帶之間和裝箱時的跌落碰撞等。果面凹陷不僅影響櫻桃外觀質量,而且凹陷處的呼吸速率大大提高,失水增加,加速了櫻桃果實在長期貯運中的質量劣變,在貯運后期或者在銷售的貨架期,果實的凹陷處首先發生腐爛。如圖是甜心櫻桃品種凹陷果與無凹陷果呼吸速率的比較,可以看到發生果面凹陷的櫻桃的呼吸速率要比無凹陷果高 20%。櫻桃采后處理浸水的環節包括采后水預冷(一般浸水時間 10 分鐘左右)和分級中的投料、分級、水槽輸送等(一般不超過 20 分鐘),果實浸水時間不長,多數不會導致裂果。多數櫻桃品種的果實采后處理中不易遇水裂果,但有些品種的果實浸水后吸水速度較快,長時間浸泡會發生裂果,特別是在果實上已有小裂口、果皮皸裂、愈合后的傷疤等,就會導致較高的裂果率。從品種角度講,斯琪娜、甜心、賓庫和秦林采后果實吸水較快,而雷杰娜、拉賓斯等品種吸水速率只有前者的 1/3 或 1/5。櫻桃果實發生裂果后,在貯運銷售中一定會導致腐爛。所以,在采后分選中一定要把裂果挑選剔除。由于櫻桃采收和分選需要大量的人工,在人工成本高的美國,當櫻桃樹上裂果率超過 20%時,有些果園主往往會放棄采收。左圖是不同櫻桃品種的果實浸水 2 小時的裂果率,可以此判定果實的裂果易感性,可以看到浸水 2 小時,斯琪娜、甜心、賓庫、秦林這四個品種的果實裂果率較高,而拉賓斯和雷杰娜的果實裂果率很低。這是因為拉賓斯和雷杰娜的果實吸水速率比較低,而斯琪娜、甜心、賓庫、秦林的吸水速率較高所致,右圖是這六個品種果實的吸水速率。果柄雖然不是櫻桃的食用部分,但綠色飽滿的果柄意味著櫻桃的新鮮程度,消費者往往會根據果柄的外觀質量來判定櫻桃新鮮與否及決定是否購買。采后果柄的質量劣變主要表現為失水皺縮彎曲褐變。果柄褐變是由于果柄組織中細胞膜損傷,原本相互隔離的酚類物質和多酚氧化酶發生了接觸和反應。影響果柄褐變的最直接和最主要的因素是果柄的失水和機械傷。失水和機械傷都會直接損害細胞膜的透性和完整性。防止果柄褐變的措施既是針對失水和機械傷。主要措施是采收環節要避免太陽直曬,要進行遮蔭和覆蓋,要降低果溫,增加櫻桃果實所處環境的濕度,盡快送至包裝場進行預冷。要調節優化分級輸送的速度,特別是要注意降低機械劈把環節對果柄的損傷。人工劈把雖然成本較高,但對果柄沒有傷害,需要提高操作工人的責任心。櫻桃果實失去表光是果實衰老的表現。隨著櫻桃果實的衰老,果實失水,果皮皺縮,花青素含量提高,顏色變深。影響果實表光的因素主要有三個:1. 采收成熟度。采收成熟度影響表光,采收越晚,果實成熟度越高,果實衰老越快,表光越差。2. 貯運溫度。采后貯運溫度越高,呼吸速率越高,果實衰老加快,顏色加深,失去表光,特別是當長時間貯運時,由于冷害和果皮下局部組織失水,櫻桃果實表面會出現眾多的細小凹坑麻點,稱為桔皮癥或鱷魚皮癥,使得果皮對光的散射增多,失去表光。3. MAP 包裝中 CO 2 的濃度。高濃度 CO 2具有抑制櫻桃腐爛和保持果柄綠色的效果,也具有保持果實顏色和表光的作用,所以櫻桃的長期貯運應當采用自發氣調包裝(MAP)。

櫻桃長期貯運存在的一個突出問題,是果實口感變得寡淡,失去了原有櫻桃的風味。這個問題的原因是由于果實的呼吸消耗導致的,呼吸消耗果實中的碳水化合物包括糖和有機酸,在櫻桃的貯運中,有機酸的呼吸消耗較快,導致糖酸比變化,酸味不足,口感寡淡。降低呼吸速率就可以降低果實有機酸含量的損失。溫度是影響果實呼吸速率的主要因素,要降低呼吸速率,主要是要控制櫻桃采后各環節及貯運的溫度,所以要保持櫻桃的口感,最重要的措施是盡快降溫、全程冷鏈。此外,MAP 包裝中的高濃度 CO 2 可以抑制腐爛,有助于果實表光和果柄質量的保持,但高濃度 CO 2 并不能降低櫻桃果實的呼吸速率,只有低氧可以降低櫻桃的呼吸速率,當 MAP 包裝內的 O 2 濃度低于 10%時,呼吸速率才開始有明顯的降低。乙烯促進呼吸,盡管櫻桃果實對乙烯的反應不是十分敏感,但采用乙烯吸附劑除去包裝中的乙烯,或者采用乙烯抑制劑如 1-MCP 處理,仍然可以起到一定的抑制呼吸的效果,同時還可以對真菌孢子的萌發和生長有一定的抑制作用。櫻桃常見的采后真菌腐爛主要包括褐腐( Monilinia fructicola )、灰霉( Botrytiscinerea )、根霉( Rhizopus stolonifer )、青霉( Penicillium )、鏈格孢霉( Alternaria )、毛霉( Mucor )、曲霉( Aspergillus )、鐮刀霉( Fusarium )等??刂撇珊蟾癄€的主要措施是:
1. 做好采前的病蟲害防治,適期采收。
2. 減少機械傷。
3. 控制溫度,采后盡快降溫,全程冷鏈。
4. 采后使用殺菌劑處理。
5. 使用 MAP 包裝,保持高 CO 2 濃度。
6. 去除乙烯或使用乙烯抑制劑 1-MCP。

要改善甜櫻桃的貯運質量,避免或減輕上述貯運中存在的六大問題,需要采取以下措施或技術:1. 采前噴施適宜的植物生長調節劑。2. 在適宜成熟度采收。3. 減少機械損傷。4. 采后全程冷鏈。5. 采用氣調 MAP 包裝。6. 提高果實的鈣素含量。噴施植物生長調節劑赤霉素酸(GA 3 )和高油菜素內酯(HBR),提高櫻桃果實品質,改善長期貯運櫻桃的保鮮質量。采前噴施赤霉酸 GA 3 ,可以增加果實硬度,增大果個,減輕貯運中的果面凹陷和果柄褐變。王彥博士的實驗確定了 GA 3 的使用濃度:10-25ppm,使用次數:噴施 1 次即可,使用時間:櫻桃轉色變黃時前后 10 天共計 20 天的使用期窗口,年份和品種影響:無影響。從 2010 年到 2012 年連續 3 年在 4 個主栽品種上的實驗證實:櫻桃轉色期噴施 GA 3 可以顯著提高果實硬度,噴施 1 次與多次噴施效果相同,低濃度(10-25ppm)與高濃度(30 -100ppm)效果相同,在實驗的所有品種上和所有年份里都表現出提高果實硬度的效果。噴施 GA 3 的所有處理果面凹陷程度和凹陷果率都比對照顯著減輕。噴施 GA 3 的所有處理果柄褐變率都比對照顯著減輕(降低 1/3-1/2)。噴施 GA 3 的窗口期比較長,在果實轉黃前后各 10 天噴施都有效果,早噴比晚噴效果更好。噴施前關注天氣預報,不要在雨前噴施。除了提高硬度的效果,噴施 GA 3 還可以提高單果重(1 克左右)和可溶性固形物(1-2%),但噴施 GA 3 會延遲櫻桃的成熟期,并且會增加櫻桃遇雨的裂果率。采前噴施高油菜素內酯(HBR)也可以提高櫻桃果實的硬度。油菜素內酯是一類新型植物激素,近期研究表明油菜素內酯在果實品質的形成和調節中起到重要作用,如可以延遲棗的果實衰老和減輕腐爛,減輕荔枝的裂果,減輕番茄的熱脅迫,提高荔枝果實對鈣的吸收等,油菜素內酯可以進一步分為油菜素內酯、表油菜素內酯和高油菜素內酯。高油菜素內酯在美國 2002 年被歸類為生物農藥,2007 年提出登記申請,2010 年批準登記使用和限量豁免。由于 GA 3 具有延遲櫻桃成熟、延遲果實上色的作用,所以美國太平洋西北地區(PNW)的櫻桃果農只在晚熟品種上使用 GA 3 ,在早熟品種和紅暈品種(雷尼)上不使用。圖片為噴施 10ppmGA 3 與對照處理在櫻桃上色上的對比。2013 初步實驗表明: 果實轉黃期噴 1-10ppm 的高油菜素內酯(HBR)提高了紅暈櫻桃品種雷尼的果實硬度,與 10ppm GA 3 處理的效果相近。10ppm GA 3 減少了雷尼櫻桃花青素的積累,延遲了果實上色。1-10ppm 的高油菜素內酯(HBR)提高了雷尼櫻桃果實的硬度,不延遲果實花青素的積累和果實上色。圖片為雷尼櫻桃噴施 GA 3 、噴施高油菜素內酯和對照處理的果實上色情況對比。高油菜素內酯同樣可以用于甜櫻桃晚熟品種,在甜心和斯琪娜兩個晚熟品種上噴施1ppm 的高油菜素內酯,提高了果實的硬度,沒有延遲果實上色。櫻桃采后實現全程冷鏈和冷鏈的良好管理,是保障甜櫻桃保鮮質量、提升甜櫻桃貯運水平的最關鍵的措施。呼吸溫度系數是指當溫度升高或降低 10℃時,呼吸速率升高或降低的倍數。甜櫻桃的呼吸溫度系數大大高于其它果品,也就是說當溫度下降時,櫻桃的呼吸速率下降的幅度要更大。櫻桃的呼吸溫度系數大約為 3,這是一個平均的數值,溫度越高呼吸速率越高,當櫻桃果實溫度從 20℃降低到 0℃時,呼吸速率一般要降低 9-10 倍,因此,櫻桃采后迅速預冷降低溫度,并在之后保持全程冷鏈,對于提高櫻桃的貯運質量十分重要。在不同溫度區間呼吸溫度系數也不是一個固定的數值,在 20℃至 10℃之間,溫度系數為 2 左右,在 10℃至 0℃之間,溫度系數為 4-5,在 0℃至櫻桃果實的冰點(一般為-2.0℃或以下)之間,溫度降低1℃,呼吸速率降低 2-5 倍,這也是為什么在櫻桃的長期貯運中要盡量維持低溫的原因。圖中是拉賓斯和甜心櫻桃品種在 20℃、10℃和 0℃時的呼吸速率比較。櫻桃的冷鏈管理始于采收,采收要選擇在一天當中溫度最低的時段進行,采下的櫻桃要遮蔭覆蓋,要盡快送去進行預冷處理,預冷最好采用水預冷方式,因為水預冷的降溫時間要比風冷短得多,在分級包裝過程中要保持櫻桃處于低溫狀態(7℃至 10℃),包裝后再使用強制風冷將櫻桃果溫降至 0℃。全程冷鏈的溫度管理十分重要,不但要采后盡快預冷降溫,在分級包裝和運輸中保持低溫,而且要達到規定的溫度要求,保持溫度的穩定。我們知道櫻桃的口感受果酸含量的影響,貯運后口感變得寡淡是因為有機酸含量降低的緣故,櫻桃果實中的含酸量較低,在貯運中呼吸消耗對有機酸含量下降的影響較大,從圖中我們可以看到,貯運溫度只相差 2℃,在 30天的貯藏中,甜心櫻桃的總酸含量 0℃貯藏與 2℃貯藏差別很大。氣調包裝(MAP)是提高櫻桃長期貯運質量的有效技術措施,其關鍵是在控制溫度的前提下選擇適宜的氣調包裝袋。氣調包裝(MAP)+ 冷鏈是目前應用于櫻桃出口長途運輸的最佳技術措施。氣調包裝是利用櫻桃自身的呼吸作用和包裝膜袋對氧氣和二氧化碳特殊的透過率,調控包裝袋內的氧氣濃度和二氧化碳濃度,在一定的溫度下達到動態平衡。在 MAP 袋中,由于櫻桃的呼吸作用,氧氣濃度下降,二氧化碳濃度升高,并在袋內保持高的相對濕度,這種貯運條件能夠降低櫻桃的呼吸速率,保持果實顏色,減少果實和果柄的失水,提高貯運質量。為了確保氣調包裝真正起到保鮮的效果,我們需要知道用于貯運的櫻桃品種在特定貯運溫度下的呼吸速率,需要知道其最佳貯藏條件(溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度),需要知道其發生無氧呼吸傷害和發生二氧化碳傷害的濃度閾值,需要知道 MAP 膜袋在特定溫度下對氧氣和二氧化碳的透過速率,然后按照這些參數進行選擇和匹配。櫻桃要求 MAP 膜袋的β值為 1,所以直徑 200 微米以內的微孔膜袋適宜用于櫻桃的 MAP,國外有些 MAP 膜袋也使用少量微孔來調節或彌補原有膜袋對氧氣或二氧化碳透過率的不足。在貯運溫度下(0℃),隨著氧氣濃度的降低,櫻桃果實的呼吸速率降低,但在氧氣濃度高于 10%時,呼吸速率隨氧氣濃度的下降較緩慢,氧氣濃度低于 10%后,呼吸速率隨氧氣濃度的下降較明顯。圖中是 0℃下拉賓斯和甜心櫻桃呼吸速率隨氧氣濃度變化的曲線。當氧氣濃度降低到 1%以下時,櫻桃的呼吸速率急速升高,說明此時發生了無氧呼吸,這種情況會發生在選擇 MAP 膜袋不當或者 MAP 包裝的櫻桃移出冷鏈或斷鏈時,所以當 MAP 包裝的櫻桃移出冷鏈時,要將包裝撕開。在 0℃下,當氧氣濃度低于 10%時,隨氧氣濃度降低,櫻桃的呼吸速率降低。當二氧化碳濃度高于 10%時,隨二氧化碳濃度的升高,櫻桃果實的顏色和表光保持得更好。不同品種的櫻桃其呼吸生理有差異。實驗發現,斯琪娜品種呼吸溫度系數較高,呼吸商(呼吸釋放二氧化碳與吸收氧氣的體積之比)較高,在貯運中容易發生無氧呼吸傷害(測定呼吸商的升高是確定無氧呼吸閾值的方法之一),在選擇 MAP 袋時要求膜袋要具有較高的氧氣透過率。王彥博士實驗比較了 7 種商業 MAP 膜袋在櫻桃貯運溫度下的保鮮效果。這 7 種用于櫻桃的 MAP 膜袋的氣體透過性不同,包裝櫻桃達到氣體平衡后氧氣濃度分布為 1-15%,二氧化碳濃度分布為 5-15%。而要達到長期貯運保鮮效果,O2 應為 5-10%,CO2應為 10-15%??梢娪行?MAP 膜袋并不是最佳選擇。王彥博士的研究證實:在美國太平洋西北地區種植的多數櫻桃品種,適宜的 MAP 條件是 0℃+5-10% O 2 + 10-15% CO 2 ,在這樣的條件下可以較好地保持櫻桃的總酸、風味、顏色和表光。但斯琪娜品種要求較高的氧氣濃度,要求MAP袋的透氣性較高,0℃下需要維持10-15%O 2 ,可以避免無氧傷害。實驗的結論是:MAP 包裝+冷鏈可以延長甜櫻桃的貯運期。采后鈣處理是增加果實鈣素含量、提高櫻桃耐貯運性的有效技術措施。櫻桃果實組織中鈣素含量高,有利于櫻桃的保鮮。上圖是櫻桃干重鈣素含量 400ppm 與 600ppm 的櫻桃貯藏后的效果對比,可以看出 600ppm 鈣素含量的櫻桃保鮮質量明顯優于 400ppm 鈣素含量的櫻桃。鈣素在果實中具有極為重要的作用,鈣素與細胞結構及其強度有關,與細胞質膜的結構和完好性有關。但是,鈣在植物體內的移動性較差,所以果實常常缺鈣,導致許多貯藏中的生理失調。通過采前噴鈣和采后浸鈣等措施增加果實鈣含量極為有益,可以提高果實的抗性,減輕采前和采后的病害,提高果實的耐貯運性。采后浸鈣處理可以顯著增加果實中的鈣素含量。在櫻桃預冷水中添加0.2-2.0% Opti-CAL®鈣,預冷處理 5 分鐘,可以將櫻桃果實中的鈣素含量從 400ppm 提高到 500-800ppm(甜心品種),從 600ppm 提高到 800-1700ppm(拉賓斯品種)。采后浸鈣處理(預冷水中添加 0.2-2.0%Opti-CAL® 預冷處理 5 分鐘),可以顯著提高櫻桃果實硬度,尤其是低溫貯藏后的果實硬度。低溫冷藏 4 周后的果實硬度可以比對照提高25%-100%。采后浸鈣還能夠減輕櫻桃的果面凹陷。預冷水中添加 0.2-2.0%Opti-CAL® 鈣,預冷處理 5 分鐘,可以顯著提高斯琪娜和甜心櫻桃果實中的鈣素含量,顯著減輕這兩個品種的裂果率。使用 0.5%Opti-CAL® 鈣,預冷處理 5分鐘,可以將水中浸泡 2 小時的誘導裂果率降低一半。櫻桃采后浸鈣處理提高果實硬度和減輕裂果的機理,是浸鈣處理顯著降低了果實吸水速率和可溶性果膠釋放速率。采后浸鈣降低了櫻桃果實的呼吸速率,保持了果實的總酸含量,從而保持了較好的口感風味。櫻桃具有高抗氧化能力,對人體具有許多保健功能。采后浸鈣處理提高了櫻桃果實的抗氧化能力。采后浸鈣提高櫻桃果實抗氧化能力的原因,是浸鈣處理提高了果實的總酚含量。采后浸鈣處理可以顯著降低櫻桃貯運中的腐爛率。預冷水中添加 0.5%Opti-CAL® 鈣,預冷處理 5 分鐘,低溫冷藏 4 周后果實腐爛率僅為對照的 30%。預冷水中添加 0.2-2.0%Opti-CAL® 鈣,預冷處理 5 分鐘,冷藏 4 周后觀察,浸鈣濃度0.2-0.5%的處理保持了果柄質量,而浸鈣濃度 1.0-2.0%的處理損害了果柄質量最后總結一下,櫻桃長期貯運存在六大質量問題,提高櫻桃貯運質量的有效措施和技術:
1、采前噴施 GA 3 ,早熟品種和雷尼可以使用高油菜素內酯代替 GA 3 。
2、從采收開始,做好全程冷鏈管理。
3、選擇適宜的氣調包裝 MAP 膜袋。
4、采前浸鈣:在預冷水中添加 0.2-0.5%Ca 2+ 。

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