楊兆亮 茹慧玲 安 棟 茹愛玲

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西 晉中 030815）

在葡萄貯藏期間，褐變過程果皮顏色的變化呈現(xiàn)一定規(guī)律，從自身本色逐漸加深或變暗直至褐色，同時(shí)果肉的顏色也會(huì)發(fā)生明顯的變化，從最初的乳白色或白綠色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥该魃?，在顏色變化過程中，會(huì)出現(xiàn)分截性特征。褐變的因素一方面是由酶活性升高的原因造成。另一方面微生物的變化也會(huì)促使葡萄發(fā)生褐變，貯藏期間，在一定的條件下，會(huì)產(chǎn)生微生物，微生物雖然不是導(dǎo)致葡萄出現(xiàn)褐變的主要因素，但是微生物會(huì)破壞葡萄的節(jié)構(gòu)組織，使葡萄在貯藏過程中發(fā)生氧化，最終導(dǎo)致褐變出現(xiàn)。

1 發(fā)生褐變的條件

1.1 酚類物質(zhì)

葡萄中含有酚類物質(zhì)，這類物質(zhì)也是導(dǎo)致褐變發(fā)生的主要物質(zhì)。酚種類繁多，主要包含兒茶素、3，4-二羥基肉桂酸酯、3，4-二羥基苯丙氨酸及鉻氨酸等。北方葡萄的品種較多，不同品種的葡萄中的酚類物質(zhì)不同，所以出現(xiàn)褐變的程度不同，酚類產(chǎn)物由碳水化合物代謝產(chǎn)生。通過分析水溶條件可以將酚類分為水溶性和非水溶性。成分包括酚酸、花色素、木質(zhì)素、縮合單寧等。

1.2 褐變酶的種類

導(dǎo)致葡萄褐變的主要酶類包括多酚氧化酶和過氧化酶。簡稱PPO和POD，PPO是一種常見的膜蛋白酶，存在于葡萄的果肉中，不同品種的葡萄中含有的膜蛋白酶不同，隨著葡萄果實(shí)成熟度的增加，果實(shí)中的酶含量會(huì)出現(xiàn)新的變化。另外，在研究葡萄果實(shí)中褐變因素時(shí)，也需要判定果實(shí)不同位置上的酶類變化，例如，果肉、果皮、果籽以及穗軸部位的酶含量。在不同條件下，酶活性也會(huì)出現(xiàn)不同的變化。

1.3 氣體條件

O2是導(dǎo)致葡萄果實(shí)褐變的主要因素，酶的反應(yīng)需要O2的參與。O2不是導(dǎo)致葡萄發(fā)生褐變的直接因素，但是隨著貯藏地點(diǎn)O2濃度的增加，葡萄的褐變狀況也會(huì)隨之增強(qiáng)。高濃度的O2會(huì)增加果實(shí)的呼吸速率，低濃度的O2會(huì)使葡萄在貯藏過程中出現(xiàn)無氧呼吸的狀況。所以在貯藏葡萄時(shí)，需要合理掌控O2濃度，增強(qiáng)果實(shí)的抗氧化能力，優(yōu)化氣體條件，延長葡萄的貯藏時(shí)間。

除了O2外，其它氣體也會(huì)對葡萄的褐變造成影響，例如CO2和1-MCP等，當(dāng)葡萄果實(shí)貯藏空間中的氣體濃度變化時(shí)，會(huì)加劇褐變的程度，影響果實(shí)的品質(zhì)。當(dāng)然不同貯藏時(shí)間段的氣體控制條件不同，例如葡萄貯藏5個(gè)月以上的最適氣體比例是8%CO2+5%O2。在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間段調(diào)節(jié)氣體的比例可以延長葡萄的保質(zhì)期，為了實(shí)現(xiàn)抑制褐變的工作目的，需要研究人員控制葡萄果實(shí)的呼吸作用和非呼吸作用。

2 葡萄褐變的危害和防褐研究

2.1 褐變危害

當(dāng)葡萄產(chǎn)生褐變時(shí)，品質(zhì)會(huì)受到嚴(yán)重影響，大大縮短葡萄的保質(zhì)期。在貯藏葡萄果實(shí)時(shí)，需要分析逆境脅迫因素，考慮組織受損狀況和衰老情況。果實(shí)在貯藏期間出現(xiàn)的凍害、組織衰老和O2、CO2含量的變化等都會(huì)促使褐變的發(fā)生，褐變不僅影響果實(shí)的色澤和香味，而且還會(huì)影響葡萄的運(yùn)輸和售賣，另外，在進(jìn)行葡萄加工時(shí)，也會(huì)降低產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2 葡萄的防褐變試驗(yàn)研究

為了抑制或是減緩葡萄發(fā)生褐變狀況，科研人員就需要研究褐變因素。葡萄采摘后，制定處理計(jì)劃。采摘過程中人為的不恰當(dāng)采摘和微生物變化都是葡萄產(chǎn)生褐變的重要因素。對龍眼葡萄進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)研，在試驗(yàn)過程中使用SO2檢測葡萄中的單寧、維生素C以及有機(jī)酸含量。調(diào)查分析有機(jī)酸和維生素C含量變化對葡萄褐變的影響，判斷多酚氧化酶的活性效果。試驗(yàn)結(jié)果表明SO2可抑制和延緩褐變，在使用SO2過程中，有機(jī)酸的流失速率變緩。以巨峰葡萄為試驗(yàn)材料，測試葡萄在貯藏期間的有機(jī)酸含量，判定果皮中的pH值，分析有機(jī)酸含量對葡萄褐變的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，SO2通過降低果皮細(xì)胞質(zhì)中的pH值，抑制PPO的活性，降低果實(shí)中酚類含量的流失率。雖然SO2具有一定的緩解褐變狀況的效用，但是SO2具有漂白作用，在被漂白時(shí)，葡萄果實(shí)就會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p害。在處理葡萄果實(shí)時(shí)，果實(shí)的使用安全度也會(huì)受研究葡萄褐變抑制問題的影響。所以科研人員需要采用新的抑制褐變方式，保證果實(shí)的保鮮度。

在新的試驗(yàn)中，對玫瑰香葡萄采用低劑量的紫外線照射處理，試驗(yàn)中保持合適的光照強(qiáng)度和光照時(shí)間，能有效降低葡萄的腐爛率，抑制微生物的侵染。利用可食涂膜技術(shù)處理紅地球葡萄，通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的調(diào)研分析，得出準(zhǔn)確結(jié)論，可食涂膜技術(shù)可以明顯減緩呼吸作用，抑制多酚氧化酶和過氧化酶這2種酶的活性，延緩葡萄衰老變質(zhì)的過程。另外，可以通過實(shí)驗(yàn)分析來控制pH值和溫度條件來抑制褐變的產(chǎn)生。

3 研究葡萄褐變抑制問題的意義

3.1 貯藏方式帶來的不便性

葡萄的采集方式比較集中，從采摘葡萄到銷售會(huì)經(jīng)歷一系列的環(huán)節(jié)，為了保證葡萄的正常售賣就需要研發(fā)葡萄的保鮮技術(shù)，抑制褐變問題的產(chǎn)生。貯藏保鮮技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)中的重點(diǎn)技術(shù)，如果沒有良好的保鮮技術(shù)，就會(huì)導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)出現(xiàn)增產(chǎn)不增收的狀況，果農(nóng)在種植葡萄過程中投入了大量的時(shí)間和精力，褐變問題會(huì)嚴(yán)重影響果農(nóng)的收入，因此，控制褐變現(xiàn)象是提升葡萄貯藏質(zhì)量的關(guān)鍵，不同品種的葡萄貯藏方式不同，有的葡萄品種具有良好的耐貯藏優(yōu)勢，例如，紅地球，其抗氧化能力較強(qiáng)，但在使用SO2進(jìn)行抗褐變處理時(shí)一定要把握濃度，因?yàn)槠涔麑?shí)容易受到漂白傷害，在被漂白過程中，果實(shí)的品質(zhì)也會(huì)下降。玫瑰香的抗氧化能力較差，容易腐爛，所以在貯藏時(shí)一定要掌握其成熟度及貯藏條件，尤其是采收前氣候溫濕度變化與貯藏庫內(nèi)溫濕度變化的影響，才能有效控制褐變的發(fā)生。

在試驗(yàn)過程中，需要分析不同葡萄品種之間的差異性，測試合適的SO2濃度值，控制葡萄的褐變現(xiàn)象。試驗(yàn)時(shí)，需設(shè)定不同的SO2濃度值，調(diào)研試驗(yàn)數(shù)據(jù)，測量最佳濃度值。

研究微生物引起的褐變問題時(shí)，也可分析微生物出現(xiàn)的原因，使用理化方法控制微生物的數(shù)量，降低葡萄的腐爛現(xiàn)象，增加葡萄的保鮮期。氧化褐變問題是葡萄貯藏期間的常見問題，目前這一問題被廣泛關(guān)注，為了改善葡萄的品質(zhì)，需要深入研究褐變的產(chǎn)生因素。

3.2 立題的依據(jù)

人們持續(xù)研究了葡萄的褐變方式，為了推動(dòng)葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保證貯藏保鮮效果至關(guān)重要。葡萄褐變的研究內(nèi)容主要包括葡萄果肉的各種生理生化品質(zhì)的變化，在采集葡萄時(shí)，需要建立科學(xué)的葡萄采集方式、分析果實(shí)不同位置的褐變情況，聯(lián)系相關(guān)的褐變影響因素，推算葡萄的貯藏期，了解葡萄果實(shí)在各個(gè)貯藏階段的總酚含量以及生理變化狀況，了解微生物和病菌種類，制定解決褐變問題的有效方案。

4 試驗(yàn)分析

4.1 材料與方法

采集5kg的紅提葡萄，使用多聚磷酸鈉、碘化鉀、碘作為分析純試劑，使用SO2類保鮮劑，葡萄專用保鮮袋作為保鮮材料，研究葡萄貯藏方式，控制褐變問題。

原料處理，在葡萄的果穗上噴灑藥劑，裝袋保存噴灑過藥劑的果穗，分析藥劑成分保證保鮮效果。將試驗(yàn)溫度控制在0℃，在部分保鮮袋中放入SO2類保鮮劑，進(jìn)行褐變控制分析。

4.2 測定方法

控制環(huán)境下的溫度和濕度，分為4組（表1），1組使用SO2類的保鮮藥劑，編號(hào)為CT1，1組使用分析類試劑，編號(hào)為CT2，1種使用保鮮袋進(jìn)行保鮮貯藏，編號(hào)為T1，1種不做處理作對照觀察，編號(hào)為T2，從以下幾個(gè)角度判定造成葡萄褐變的因素。另外，使用多聚磷酸鈉、碘化鉀、碘作為分析純試劑測試葡萄褐變因素。

褐變率（%）=（褐變果粒的個(gè)數(shù)/果?？倲?shù)）100

褐變指數(shù)，根據(jù)果實(shí)、果梗的褐變面積進(jìn)行褐變分級(jí)，褐變等級(jí)分為四級(jí)。褐變面積，無褐變作為0級(jí)，0～1/4作為一級(jí)，1/4～1/2作為二級(jí)，1/2～3/4作為三級(jí)，全部褐變?yōu)樗募?jí)。褐變指數(shù)（%）=褐變級(jí)別個(gè)數(shù)/最高級(jí)別總調(diào)查個(gè)數(shù)。

表1 測定方法

對處理結(jié)果進(jìn)行顯著性檢測，采用SPSS軟件進(jìn)行方差分析和鄧肯氏差異顯著性檢測。

4.3 結(jié)果

經(jīng)試驗(yàn)對比，對葡萄果實(shí)產(chǎn)生的褐變狀況做出判定，不同組別的褐變程度不同，試驗(yàn)結(jié)果也表現(xiàn)出了葡萄褐變的主要問題。經(jīng)分析，以下3種方式可以解決葡萄的褐變問題，分別是塑料保鮮膜、分析純試劑、SO2類保鮮劑。保鮮效果好的是分析純試劑，塑料保鮮膜的保鮮效果稍弱。因此，在進(jìn)行葡萄的防褐變處理工作時(shí)，可利用分析純試劑抑制葡萄內(nèi)部生物酶的活性達(dá)到保鮮效果，也可使用SO2類保鮮劑對葡萄果實(shí)進(jìn)行防氧化處理。

4.4 結(jié)語

導(dǎo)致葡萄發(fā)生褐變的因素很多，在果實(shí)的不同組織部位，微生物的危害狀況都有一定的差距，所以要準(zhǔn)確地分析褐變因素，降低貯藏過程中的不穩(wěn)定因素。不同的保鮮方法的保鮮效果不同。在果實(shí)品質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，就需要根據(jù)果實(shí)的變化現(xiàn)象分析果實(shí)的褐變問題，判定果實(shí)的抗氧化力，制定效果顯著的果實(shí)貯藏方案。

1 宋雯.葡萄ACO和ETR基因家族的時(shí)空表達(dá)特性分析[D].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016

2 王辰.葡萄貯藏期果實(shí)褐變現(xiàn)象及影響因素研究[D].天津商業(yè)大學(xué)，2016

3 陸珩.熱處理對葡萄常溫保鮮效果及機(jī)理研究[D].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014

4 李明娟，游向榮，文仁德，張雅媛，李志春.葡萄果實(shí)采后生理及貯藏保鮮方法研究進(jìn)展[J].北方園藝，2013（20）