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提高甜樱桃贮运质量的措施

提高甜樱桃贮运质量的措施

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  • 发布时间:2022-02-16 15:47
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【概要描述】 提高甜樱桃贮运质量的措施

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王彦博士是著名的果品采后生理学家,本科就读于山东农业大学,2002 年起在美国 JBT FoodTech Inc.公司任采后生理学家,2011 年起在美国奥勒冈州立大学领导采后团队开展樱桃和梨的采后研究,2017 年 4 月 27 日突发心脏病去世。王彦博士研究建树很多,许多研究成果已应用于产业。本课件是王彦博士 2014年 2 月为美国樱桃从业者培训讲课的课件之一,介绍了他樱桃研究工作的一部分,现将课件翻译成中文并做简单解读,供大家学习和参考,谨以此纪念为产业做出突出贡献的王彦博士。

货架期受果实中贮藏养分的多少及呼吸消耗速率的高低影响。与苹果不同,樱桃果实属于呼吸跃变型,果实中不含淀粉,果实要在充分成熟时采摘,果实中贮藏的呼吸底物为易于呼吸消耗的单糖、双糖和有机酸。与比较耐贮的苹果、梨相比,樱桃的呼吸速率要高三倍,在 20℃时樱桃呼吸速率可高达 65 mgkg -1 h -1 ,而苹果和梨的呼吸速率一般只有 20 mgkg -1 h -1 。樱桃的果皮薄,果实硬度小,在采摘和采后处理过程中容易产生碰压磨刺等机械伤害,导致质量劣变和腐烂等。所以甜樱桃的货架期很短,一般供应国内市场,从采收到销售,货架期5-7 天;供应出口市场,采用耐贮品种+冷藏集装箱+MAP 包装,贮运期可达到 30-45 天。

甜樱桃在长期贮运中存在的主要问题是:1. 由于采摘和采后处理及运输过程中的碰压伤导致的果面凹陷。2. 在水冷和分级水输送过程中果实吸水导致的裂果。3. 果柄失水干枯、弯曲、变褐。4. 由于衰老、失水、冷害等导致果实失去光泽或者产生桔皮症。5. 由于长期贮运呼吸消耗,有机酸含量下降过多,糖酸比失调,导致樱桃口味寡淡,或只有甜味没有酸味,或冷害导致口感有苦味,或失去了樱桃的特有口感风味。6. 真菌侵染和生长导致樱桃果实腐烂。

樱桃长期贮运中存在的最大的问题是果面发生凹陷。樱桃果面凹陷严重影响外观质量,直接影响甜樱桃的销售价格和销售量。樱桃的果面凹陷主要是由于机械伤导致的。凹陷主要发生的环节是:1. 采摘时的挤压伤。2. 水冷时水流的冲击力。3. 田间到包装场运输的路途颠簸。4. 分级线上的果实快速运动中的碰撞。5. 劈把时刀具或水压的机械伤。6. 输送带之间和装箱时的跌落碰撞等。果面凹陷不仅影响樱桃外观质量,而且凹陷处的呼吸速率大大提高,失水增加,加速了樱桃果实在长期贮运中的质量劣变,在贮运后期或者在销售的货架期,果实的凹陷处首先发生腐烂。如图是甜心樱桃品种凹陷果与无凹陷果呼吸速率的比较,可以看到发生果面凹陷的樱桃的呼吸速率要比无凹陷果高 20%。樱桃采后处理浸水的环节包括采后水预冷(一般浸水时间 10 分钟左右)和分级中的投料、分级、水槽输送等(一般不超过 20 分钟),果实浸水时间不长,多数不会导致裂果。多数樱桃品种的果实采后处理中不易遇水裂果,但有些品种的果实浸水后吸水速度较快,长时间浸泡会发生裂果,特别是在果实上已有小裂口、果皮皲裂、愈合后的伤疤等,就会导致较高的裂果率。从品种角度讲,斯琪娜、甜心、宾库和秦林采后果实吸水较快,而雷杰娜、拉宾斯等品种吸水速率只有前者的 1/3 或 1/5。樱桃果实发生裂果后,在贮运销售中一定会导致腐烂。所以,在采后分选中一定要把裂果挑选剔除。由于樱桃采收和分选需要大量的人工,在人工成本高的美国,当樱桃树上裂果率超过 20%时,有些果园主往往会放弃采收。左图是不同樱桃品种的果实浸水 2 小时的裂果率,可以此判定果实的裂果易感性,可以看到浸水 2 小时,斯琪娜、甜心、宾库、秦林这四个品种的果实裂果率较高,而拉宾斯和雷杰娜的果实裂果率很低。这是因为拉宾斯和雷杰娜的果实吸水速率比较低,而斯琪娜、甜心、宾库、秦林的吸水速率较高所致,右图是这六个品种果实的吸水速率。果柄虽然不是樱桃的食用部分,但绿色饱满的果柄意味着樱桃的新鲜程度,消费者往往会根据果柄的外观质量来判定樱桃新鲜与否及决定是否购买。采后果柄的质量劣变主要表现为失水皱缩弯曲褐变。果柄褐变是由于果柄组织中细胞膜损伤,原本相互隔离的酚类物质和多酚氧化酶发生了接触和反应。影响果柄褐变的最直接和最主要的因素是果柄的失水和机械伤。失水和机械伤都会直接损害细胞膜的透性和完整性。防止果柄褐变的措施既是针对失水和机械伤。主要措施是采收环节要避免太阳直晒,要进行遮荫和覆盖,要降低果温,增加樱桃果实所处环境的湿度,尽快送至包装场进行预冷。要调节优化分级输送的速度,特别是要注意降低机械劈把环节对果柄的损伤。人工劈把虽然成本较高,但对果柄没有伤害,需要提高操作工人的责任心。樱桃果实失去表光是果实衰老的表现。随着樱桃果实的衰老,果实失水,果皮皱缩,花青素含量提高,颜色变深。影响果实表光的因素主要有三个:1. 采收成熟度。采收成熟度影响表光,采收越晚,果实成熟度越高,果实衰老越快,表光越差。2. 贮运温度。采后贮运温度越高,呼吸速率越高,果实衰老加快,颜色加深,失去表光,特别是当长时间贮运时,由于冷害和果皮下局部组织失水,樱桃果实表面会出现众多的细小凹坑麻点,称为桔皮症或鳄鱼皮症,使得果皮对光的散射增多,失去表光。3. MAP 包装中 CO 2 的浓度。高浓度 CO 2具有抑制樱桃腐烂和保持果柄绿色的效果,也具有保持果实颜色和表光的作用,所以樱桃的长期贮运应当采用自发气调包装(MAP)。

樱桃长期贮运存在的一个突出问题,是果实口感变得寡淡,失去了原有樱桃的风味。这个问题的原因是由于果实的呼吸消耗导致的,呼吸消耗果实中的碳水化合物包括糖和有机酸,在樱桃的贮运中,有机酸的呼吸消耗较快,导致糖酸比变化,酸味不足,口感寡淡。降低呼吸速率就可以降低果实有机酸含量的损失。温度是影响果实呼吸速率的主要因素,要降低呼吸速率,主要是要控制樱桃采后各环节及贮运的温度,所以要保持樱桃的口感,最重要的措施是尽快降温、全程冷链。此外,MAP 包装中的高浓度 CO 2 可以抑制腐烂,有助于果实表光和果柄质量的保持,但高浓度 CO 2 并不能降低樱桃果实的呼吸速率,只有低氧可以降低樱桃的呼吸速率,当 MAP 包装内的 O 2 浓度低于 10%时,呼吸速率才开始有明显的降低。乙烯促进呼吸,尽管樱桃果实对乙烯的反应不是十分敏感,但采用乙烯吸附剂除去包装中的乙烯,或者采用乙烯抑制剂如 1-MCP 处理,仍然可以起到一定的抑制呼吸的效果,同时还可以对真菌孢子的萌发和生长有一定的抑制作用。樱桃常见的采后真菌腐烂主要包括褐腐( Monilinia fructicola )、灰霉( Botrytiscinerea )、根霉( Rhizopus stolonifer )、青霉( Penicillium )、链格孢霉( Alternaria )、毛霉( Mucor )、曲霉( Aspergillus )、镰刀霉( Fusarium )等。控制采后腐烂的主要措施是:
1. 做好采前的病虫害防治,适期采收。
2. 减少机械伤。
3. 控制温度,采后尽快降温,全程冷链。
4. 采后使用杀菌剂处理。
5. 使用 MAP 包装,保持高 CO 2 浓度。
6. 去除乙烯或使用乙烯抑制剂 1-MCP。

要改善甜樱桃的贮运质量,避免或减轻上述贮运中存在的六大问题,需要采取以下措施或技术:1. 采前喷施适宜的植物生长调节剂。2. 在适宜成熟度采收。3. 减少机械损伤。4. 采后全程冷链。5. 采用气调 MAP 包装。6. 提高果实的钙素含量。喷施植物生长调节剂赤霉素酸(GA 3 )和高油菜素内酯(HBR),提高樱桃果实品质,改善长期贮运樱桃的保鲜质量。采前喷施赤霉酸 GA 3 ,可以增加果实硬度,增大果个,减轻贮运中的果面凹陷和果柄褐变。王彦博士的实验确定了 GA 3 的使用浓度:10-25ppm,使用次数:喷施 1 次即可,使用时间:樱桃转色变黄时前后 10 天共计 20 天的使用期窗口,年份和品种影响:无影响。从 2010 年到 2012 年连续 3 年在 4 个主栽品种上的实验证实:樱桃转色期喷施 GA 3 可以显著提高果实硬度,喷施 1 次与多次喷施效果相同,低浓度(10-25ppm)与高浓度(30 -100ppm)效果相同,在实验的所有品种上和所有年份里都表现出提高果实硬度的效果。喷施 GA 3 的所有处理果面凹陷程度和凹陷果率都比对照显著减轻。喷施 GA 3 的所有处理果柄褐变率都比对照显著减轻(降低 1/3-1/2)。喷施 GA 3 的窗口期比较长,在果实转黄前后各 10 天喷施都有效果,早喷比晚喷效果更好。喷施前关注天气预报,不要在雨前喷施。除了提高硬度的效果,喷施 GA 3 还可以提高单果重(1 克左右)和可溶性固形物(1-2%),但喷施 GA 3 会延迟樱桃的成熟期,并且会增加樱桃遇雨的裂果率。采前喷施高油菜素内酯(HBR)也可以提高樱桃果实的硬度。油菜素内酯是一类新型植物激素,近期研究表明油菜素内酯在果实品质的形成和调节中起到重要作用,如可以延迟枣的果实衰老和减轻腐烂,减轻荔枝的裂果,减轻番茄的热胁迫,提高荔枝果实对钙的吸收等,油菜素内酯可以进一步分为油菜素内酯、表油菜素内酯和高油菜素内酯。高油菜素内酯在美国 2002 年被归类为生物农药,2007 年提出登记申请,2010 年批准登记使用和限量豁免。由于 GA 3 具有延迟樱桃成熟、延迟果实上色的作用,所以美国太平洋西北地区(PNW)的樱桃果农只在晚熟品种上使用 GA 3 ,在早熟品种和红晕品种(雷尼)上不使用。图片为喷施 10ppmGA 3 与对照处理在樱桃上色上的对比。2013 初步实验表明: 果实转黄期喷 1-10ppm 的高油菜素内酯(HBR)提高了红晕樱桃品种雷尼的果实硬度,与 10ppm GA 3 处理的效果相近。10ppm GA 3 减少了雷尼樱桃花青素的积累,延迟了果实上色。1-10ppm 的高油菜素内酯(HBR)提高了雷尼樱桃果实的硬度,不延迟果实花青素的积累和果实上色。图片为雷尼樱桃喷施 GA 3 、喷施高油菜素内酯和对照处理的果实上色情况对比。高油菜素内酯同样可以用于甜樱桃晚熟品种,在甜心和斯琪娜两个晚熟品种上喷施1ppm 的高油菜素内酯,提高了果实的硬度,没有延迟果实上色。 樱桃采后实现全程冷链和冷链的良好管理,是保障甜樱桃保鲜质量、提升甜樱桃贮运水平的最关键的措施。呼吸温度系数是指当温度升高或降低 10℃时,呼吸速率升高或降低的倍数。甜樱桃的呼吸温度系数大大高于其它果品,也就是说当温度下降时,樱桃的呼吸速率下降的幅度要更大。樱桃的呼吸温度系数大约为 3,这是一个平均的数值,温度越高呼吸速率越高,当樱桃果实温度从 20℃降低到 0℃时,呼吸速率一般要降低 9-10 倍,因此,樱桃采后迅速预冷降低温度,并在之后保持全程冷链,对于提高樱桃的贮运质量十分重要。在不同温度区间呼吸温度系数也不是一个固定的数值,在 20℃至 10℃之间,温度系数为 2 左右,在 10℃至 0℃之间,温度系数为 4-5,在 0℃至樱桃果实的冰点(一般为-2.0℃或以下)之间,温度降低1℃,呼吸速率降低 2-5 倍,这也是为什么在樱桃的长期贮运中要尽量维持低温的原因。图中是拉宾斯和甜心樱桃品种在 20℃、10℃和 0℃时的呼吸速率比较。樱桃的冷链管理始于采收,采收要选择在一天当中温度最低的时段进行,采下的樱桃要遮荫覆盖,要尽快送去进行预冷处理,预冷最好采用水预冷方式,因为水预冷的降温时间要比风冷短得多,在分级包装过程中要保持樱桃处于低温状态(7℃至 10℃),包装后再使用强制风冷将樱桃果温降至 0℃。全程冷链的温度管理十分重要,不但要采后尽快预冷降温,在分级包装和运输中保持低温,而且要达到规定的温度要求,保持温度的稳定。乐虎国际App下载知道樱桃的口感受果酸含量的影响,贮运后口感变得寡淡是因为有机酸含量降低的缘故,樱桃果实中的含酸量较低,在贮运中呼吸消耗对有机酸含量下降的影响较大,从图中乐虎国际App下载可以看到,贮运温度只相差 2℃,在 30天的贮藏中,甜心樱桃的总酸含量 0℃贮藏与 2℃贮藏差别很大。气调包装(MAP)是提高樱桃长期贮运质量的有效技术措施,其关键是在控制温度的前提下选择适宜的气调包装袋。气调包装(MAP)+ 冷链是目前应用于樱桃出口长途运输的最佳技术措施。气调包装是利用樱桃自身的呼吸作用和包装膜袋对氧气和二氧化碳特殊的透过率,调控包装袋内的氧气浓度和二氧化碳浓度,在一定的温度下达到动态平衡。在 MAP 袋中,由于樱桃的呼吸作用,氧气浓度下降,二氧化碳浓度升高,并在袋内保持高的相对湿度,这种贮运条件能够降低樱桃的呼吸速率,保持果实颜色,减少果实和果柄的失水,提高贮运质量。为了确保气调包装真正起到保鲜的效果,乐虎国际手机客户端App下载需要知道用于贮运的樱桃品种在特定贮运温度下的呼吸速率,需要知道其最佳贮藏条件(温度、氧气浓度、二氧化碳浓度),需要知道其发生无氧呼吸伤害和发生二氧化碳伤害的浓度阈值,需要知道 MAP 膜袋在特定温度下对氧气和二氧化碳的透过速率,然后按照这些参数进行选择和匹配。樱桃要求 MAP 膜袋的β值为 1,所以直径 200 微米以内的微孔膜袋适宜用于樱桃的 MAP,国外有些 MAP 膜袋也使用少量微孔来调节或弥补原有膜袋对氧气或二氧化碳透过率的不足。在贮运温度下(0℃),随着氧气浓度的降低,樱桃果实的呼吸速率降低,但在氧气浓度高于 10%时,呼吸速率随氧气浓度的下降较缓慢,氧气浓度低于 10%后,呼吸速率随氧气浓度的下降较明显。图中是 0℃下拉宾斯和甜心樱桃呼吸速率随氧气浓度变化的曲线。当氧气浓度降低到 1%以下时,樱桃的呼吸速率急速升高,说明此时发生了无氧呼吸,这种情况会发生在选择 MAP 膜袋不当或者 MAP 包装的樱桃移出冷链或断链时,所以当 MAP 包装的樱桃移出冷链时,要将包装撕开。在 0℃下,当氧气浓度低于 10%时,随氧气浓度降低,樱桃的呼吸速率降低。当二氧化碳浓度高于 10%时,随二氧化碳浓度的升高,樱桃果实的颜色和表光保持得更好。不同品种的樱桃其呼吸生理有差异。实验发现,斯琪娜品种呼吸温度系数较高,呼吸商(呼吸释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比)较高,在贮运中容易发生无氧呼吸伤害(测定呼吸商的升高是确定无氧呼吸阈值的方法之一),在选择 MAP 袋时要求膜袋要具有较高的氧气透过率。王彦博士实验比较了 7 种商业 MAP 膜袋在樱桃贮运温度下的保鲜效果。这 7 种用于樱桃的 MAP 膜袋的气体透过性不同,包装樱桃达到气体平衡后氧气浓度分布为 1-15%,二氧化碳浓度分布为 5-15%。而要达到长期贮运保鲜效果,O2 应为 5-10%,CO2应为 10-15%。可见有些 MAP 膜袋并不是最佳选择。王彦博士的研究证实:在美国太平洋西北地区种植的多数樱桃品种,适宜的 MAP 条件是 0℃+5-10% O 2 + 10-15% CO 2 ,在这样的条件下可以较好地保持樱桃的总酸、风味、颜色和表光。但斯琪娜品种要求较高的氧气浓度,要求MAP袋的透气性较高,0℃下需要维持10-15%O 2 ,可以避免无氧伤害。实验的结论是:MAP 包装+冷链可以延长甜樱桃的贮运期。采后钙处理是增加果实钙素含量、提高樱桃耐贮运性的有效技术措施。樱桃果实组织中钙素含量高,有利于樱桃的保鲜。上图是樱桃干重钙素含量 400ppm 与 600ppm 的樱桃贮藏后的效果对比,可以看出 600ppm 钙素含量的樱桃保鲜质量明显优于 400ppm 钙素含量的樱桃。钙素在果实中具有极为重要的作用,钙素与细胞结构及其强度有关,与细胞质膜的结构和完好性有关。但是,钙在植物体内的移动性较差,所以果实常常缺钙,导致许多贮藏中的生理失调。通过采前喷钙和采后浸钙等措施增加果实钙含量极为有益,可以提高果实的抗性,减轻采前和采后的病害,提高果实的耐贮运性。采后浸钙处理可以显著增加果实中的钙素含量。在樱桃预冷水中添加0.2-2.0% Opti-CAL®钙,预冷处理 5 分钟,可以将樱桃果实中的钙素含量从 400ppm 提高到 500-800ppm(甜心品种),从 600ppm 提高到 800-1700ppm(拉宾斯品种)。采后浸钙处理(预冷水中添加 0.2-2.0%Opti-CAL® 预冷处理 5 分钟),可以显著提高樱桃果实硬度,尤其是低温贮藏后的果实硬度。低温冷藏 4 周后的果实硬度可以比对照提高25%-100%。采后浸钙还能够减轻樱桃的果面凹陷。预冷水中添加 0.2-2.0%Opti-CAL® 钙,预冷处理 5 分钟,可以显著提高斯琪娜和甜心樱桃果实中的钙素含量,显著减轻这两个品种的裂果率。使用 0.5%Opti-CAL® 钙,预冷处理 5分钟,可以将水中浸泡 2 小时的诱导裂果率降低一半。樱桃采后浸钙处理提高果实硬度和减轻裂果的机理,是浸钙处理显著降低了果实吸水速率和可溶性果胶释放速率。采后浸钙降低了樱桃果实的呼吸速率,保持了果实的总酸含量,从而保持了较好的口感风味。樱桃具有高抗氧化能力,对人体具有许多保健功能。采后浸钙处理提高了樱桃果实的抗氧化能力。采后浸钙提高樱桃果实抗氧化能力的原因,是浸钙处理提高了果实的总酚含量。采后浸钙处理可以显著降低樱桃贮运中的腐烂率。预冷水中添加 0.5%Opti-CAL® 钙,预冷处理 5 分钟,低温冷藏 4 周后果实腐烂率仅为对照的 30%。预冷水中添加 0.2-2.0%Opti-CAL® 钙,预冷处理 5 分钟,冷藏 4 周后观察,浸钙浓度0.2-0.5%的处理保持了果柄质量,而浸钙浓度 1.0-2.0%的处理损害了果柄质量最后总结一下,樱桃长期贮运存在六大质量问题,提高樱桃贮运质量的有效措施和技术:
1、采前喷施 GA 3 ,早熟品种和雷尼可以使用高油菜素内酯代替 GA 3 。
2、从采收开始,做好全程冷链管理。
3、选择适宜的气调包装 MAP 膜袋。
4、采前浸钙:在预冷水中添加 0.2-0.5%Ca 2+ 。

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