黃麗　楊志國　任會會　張立新

摘 要：【目的】以玉露香梨為試材，研究分析不同濃度CO2氣調貯藏對玉露香梨采后貯藏品質的影響。【方法】在低溫貯藏（0 ℃）的0、60、120、180、240 d及常溫貯藏（20 ℃）14 d時分別測定不同濃度CO2處理下玉露香梨果實品質相關指標?！窘Y果】各處理下玉露香梨果實隨著貯藏時間的增加，硬度都呈下降的趨勢，失重率呈升高趨勢，2% CO2處理的果實硬度較其他組最高，失重率較其他組最低。2% CO2的氣調貯藏在一定程度上可以延緩玉露香梨果實相對電導率、丙二醛含量、過氧化氫含量的升高，有效抑制了維生素C含量和抗壞血酸過氧化物酶活性的降低。當CO2濃度為10%時，會對玉露香梨果實造成傷害，導致果實失重率、相對電導率增幅加大，果心果肉中過氧化氫積累過量。玉露香梨果心丙二醛的含量約為果肉的2倍，果心過氧化氫、維生素C的含量約為果肉的10倍?！窘Y論】2% CO2處理的玉露香梨保鮮效果最好。

關鍵詞：玉露香梨；氣調貯藏；品質

文章編號：2096-8108（2024）03-0028-08 中圖分類號：S661.2中圖分類號 文獻標識碼：A文獻標志碼

Effects of Different Concentrations of CO2 on Storage Quality of Yuluxiang Pear

HUANG? Li，YANG? Zhiguo，REN? Huihui，ZHANG? Lixin*

（College of Food Science and Engineering，Shanxi Agricultural University，Taiyuan Shanxi 030031，China）

Abstract：【Objective】The effects of different concentrations of CO2 on postharvest storage quality of Yuluxiangpear were studied and analyzed. 【Methods】The relevant indexes of Yuluxiang pear treated with different concentrations of CO2 were determined at 0， 60， 120， 180， 240 days of low temperature storage （0 ℃）and 14 days of normal temperature storage （20 ℃）. 【Results】With the extension of storage time， the fruit hardness of all treatments showed a decreasing trend， and the weight loss rate showed an increasing trend. The fruit hardness of 2% CO2 treatment was the highest and the weight loss rate was the lowest. Air-conditioned storage of 2% CO2 can delay the increase of relative conductivity， malondialdehyde content and hydrogen peroxide content in the fruit to a certain extent， and effectively inhibit the decrease of vitamin C content and ascorbate peroxidase activity. When CO2 concentration is 10%， it will cause damage to Yuluxiangpear fruit， resulting in increased weight loss rate and relative electrical conductivity of fruit， and excessive hydrogen peroxide accumulation in fruit core pulp. The content of malondialdehyde in the heart of Yuluxiang pear is about 2 times that in the flesh， the content of hydrogen peroxide and vitamin C in the heart is about 10 times that in the flesh.【Conclusion】Yuluxiangpear treated with 2% CO2 has the best fresh-keeping effect.

Keywords：Yuluxiang pear; controlled atmosphere storage; quality

由山西省農業(yè)科學院果樹研究所培育的玉露香梨，是庫爾勒香梨作母本、雪花梨作父本進行雜交后育種得到的梨新品種。該品種集庫爾勒香梨和雪花梨的優(yōu)良特性于一身，果肉細膩多汁、果皮薄、果核小、可食用率高、營養(yǎng)豐富，同時具備產量高、抗逆性強、適應性廣等特點，深受生產者和消費者的喜愛。目前，玉露香梨在山西、河北等地均有種植，產量呈逐年上升的趨勢，也成為很多地區(qū)脫貧致富、鄉(xiāng)村振興的支柱產業(yè)。然而在生產中發(fā)現，采后長期貯藏時玉露香梨會發(fā)生嚴重的脫水問題，出現果皮由綠變黃甚至油膩化、果心褐變等現象，造成果實品質下降，成為限制玉露香梨高質量發(fā)展的瓶頸問題［3］。氣調貯藏指通過控制貯藏環(huán)境中的氣體成分來達到貯藏保鮮的一種技術，與普通冷藏相比，氣調貯藏可以創(chuàng)造低O2高CO2的條件，果蔬生理代謝被抑制，貯藏期延長［4］。目前，關于不同品種梨的氣調貯藏都有研究。王志華等［5］研究發(fā)現0～0.5% CO2、3% O2是黃金梨適宜的氣調貯藏條件。周翠英等［6］研究顯示，將翠冠梨貯藏在7.0% O2、0.5% CO2的條件下可以達到最佳的保鮮效果。錢卉蘋等［7］的研究證明可以維持早酥梨果實品質，延緩其衰老的氣調貯藏條件是3%～4% O2、1%～2% CO2。目前關于西洋梨的氣調研究也較深入［8-10］，在整個貯藏期研究不同濃度CO2對玉露香梨果實品質的影響還鮮有報道，對于貯藏期玉露香梨果心和果肉相關指標的比對尚未見報道。

課題組在前期研究中發(fā)現，玉露香梨貯藏最適O2濃度均為5%左右，本文以玉露香梨為試材，設置各組O2濃度為5%，以通入空氣的普通冷藏為對照組，4個處理組的CO2濃度分別為0、2%、5%、10%，放置于低溫（0℃）貯藏 240 d后在常溫（20 ℃）條件下貨架貯藏14 d，測定果實硬度、失重率、果肉電導率，同時比較分析了整個貯藏期玉露香梨果心、果肉的丙二醛、過氧化氫、抗壞血酸含量變化及抗壞血酸過氧化物酶活性變化，探究不同CO2濃度對玉露香梨采后貯藏期間的生理變化及果實品質的影響，以期為玉露香梨氣調保鮮提供新的思路，為進一步提高玉露香梨的經濟效益提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗材料

選用的玉露香梨于2022年9月12日采自山西省臨汾市，選取采摘的果園具有良好的管理。當天上午采摘完成后，立即運回山西省農業(yè)科學院保鮮所冷庫。

1.1.2 主要試劑

丙酮、無水乙醇、乙二胺四乙酸、三氯乙酸購自天津致遠化學藥劑有限公司；聚乙烯吡咯烷酮、愈創(chuàng)木酚購自索萊寶生物科技有限公司；無水三氯化鐵購自阿拉丁生物科技有限公司；L-抗壞血酸、4，7-二苯基-1，10-菲啰啉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀購自麥克林生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

本試驗所用儀器與設備見表1。

1.3 試驗方法

1.3.1 果實采后處理及貯藏

采收回來的玉露香梨在冷庫預冷24 h，預冷溫度為0～2℃。預冷過程完成后，挑選出沒有受到病蟲害及機械損傷、成熟度接近、果柄完好且大小一致的果實放入氣調箱內，放置于0℃±0.5℃的冷庫中。試驗設定各組O2濃度為5%，以通入空氣為對照組，4個處理組的CO2濃度分別為0、2%、5%、10%，采用自主設置的氣調配氣系統(tǒng)按照表2進行配氣處理。選用高純度O2、CO2和N2作為氣源，按比例配置以達到所需濃度，經氣調配氣系統(tǒng)對氣體進行分流控制，之后送入氣調箱中，所采用的氣體流速200 mL/min，采用F920便攜式O2/CO2氣體分析儀對O2和CO2氣體組分進行測定。

在低溫貯藏（0℃）的0、60、120、180、240 d時分別在氣調箱中隨機選取18個梨測定硬度、電導率，此外每個處理選取固定的6個梨做上標記用于失重率的測定。同時選取玉露香梨中心部分的果肉，切成小塊后迅速放入液氮中冷凍，果心取下后去除果核，同樣使用液氮冷凍，冷凍時間不得低于20 min，得到的樣品置于-80℃的超低溫冰箱保存，用于丙二醛、過氧化氫、抗壞血酸含量的測定及抗壞血酸過氧化物酶活性的測定。貯藏至240 d后，在0℃冷庫中將樣品果取出，將其放在20℃常溫條件下進行14 d的貨架貯藏（記為240+14 d），使用相同的方法對相關指標進行測定。

1.3.2 失重率的測定

每周期對做了標記的固定的6個梨進行稱重，以稱重法統(tǒng)計果實失重率。

P=[（W1-W2）/W1]×100%（1）

式中，P為失重率，%；W1為貯藏開始時果實的質量，g；W2為貯藏結束后果實的質量，g。

1.3.3 硬度的測定

利用TA-XT plus質構儀進行果實硬度的測定。選擇位于果實赤道線上對稱位置的兩個點，用P5圓形探頭（半徑0.25 cm）進行穿刺測定。

1.3.4 電導率的測定

利用DDS-307A電導率儀測定果肉電導率，以相對電導率表示。用10 mm打孔器取下果肉，切成2 mm厚圓片，取10片果肉圓片放入錐形瓶，加30 mL超純水測定L1。靜置30 min，測定L2。置于沸水中煮15 min，冷卻后測定L3。

相對電導率（%）=[（L2-L1）/（L3-L1）]×100%（2）

式中，L1表示立即測定的電導值；L2表示靜置30min的電導值；L3表示沸水中煮15 min的電導值。

1.3.5 丙二醛（MDA）含量的測定

稱取研磨好的果肉1.0 g、果心0.5 g，加入5.0 mL經4 ℃預冷的100 g/L TCA溶液。離心收集上清液，低溫保存?zhèn)溆?。在試管中加?.0 mL上清液（對照管中加入2.0 mL 100 g/L TCA溶液代替上清液），再加入0.67%的TBA溶液2.0 mL，震蕩試管使其混合均勻，在沸水中煮沸20 min，再次進行離心后測定上清液在600、532、450nm處的吸光度值。MDA含量表示為nmol/g［11］。

1.3.6 維生素C含量的測定

采用紫外分光光度法進行測定。維生素C含量表示為mg/100g。

1.3.7 過氧化氫（H2O2）含量的測定

參照鄔瀅濤［12］的方法進行測定。H2O2含量表示為μmol/g。

1.3.8 抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性的測定

參照Ge等［13］的方法并略加修改進行測定。APX活性表示為U/g。

1.4 數據處理

先使用Excel對試驗數據進行初步處理，計算出平均值和標準偏差，利用SPSS軟件對數據進行顯著性差異分析（顯著水平為P<0.05），使用Origin 2018繪圖軟件進行圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 不同濃度CO2對玉露香梨果實硬度和失重率的影響

硬度不僅是評估梨果實品質的關鍵指標，同時也是能衡量梨采后貯藏過程中果實品質優(yōu)劣的一個重要指標［14］。從圖1可以看出，各處理的玉露香梨果實隨著貯藏時間的增加，硬度都呈持續(xù)下降的趨勢，貯藏至（240+14）d貨架期時，T0、T1、T2、T3、T4處理的果實硬度由0 d的4.91kg/cm2分別降低至3.64、3.81、4.04、3.83、3.83 kg/cm2。在貯藏的各個時期，T2處理的果實硬度顯著高于T4處理的果實硬度。

隨著貯藏時間的延長，果實逐漸成熟和衰老，果實的呼吸、成熟、衰老等生理代謝的增強都會導致果實失重率的升高，外界環(huán)境的變化也會造成果實水分的大量消耗。從圖1可以觀察到，隨著貯藏時間的增加，對照組及處理組的失重率呈現升高趨勢，在貯藏前期失重率增大不明顯，在（240+14）d貨架期時大幅度升高并達到最大值。在整個貯藏期間，T4處理的失重率顯著高于其他處理，T2處理的失重率顯著低于其他處理。

2.2 不同濃度CO2對玉露香梨果肉相對電導率的影響

采后果實由于后熟衰老或當貯藏條件不適宜時，細胞膜會遭受損害，被破壞的細胞膜通透性增強，導致細胞內電解質快速向外滲透，電導率增加［15］。如圖2所示，不同濃度CO2處理的玉露香梨果肉相對電導率在整個貯藏期間均呈現持續(xù)上升的趨勢，與其他處理相比較，玉露香梨果肉相對電導率在T2處理下增加幅度最小，且一直處于較低水平，顯著低于對照組T0（P<0.05）。貯藏至（240+14）d貨架期時，T0、T1、T2、T3、T4處理的相對電導率有大幅度升高，分別增加了15.66%、2.50%、4.45%、9.47%、15.63%，各處理間差異顯著。

同一貯藏時間字母不同表示差異顯著（P<0.05），下圖同。

2.3 不同濃度CO2對玉露香梨果心果肉MDA含量的影響

丙二醛（MDA）是膜脂過氧化作用的主要產物之一，通常通過檢測MDA的含量可檢測脂質氧化的水平，反映膜脂過氧化的程度［16］。因此，可以將MDA含量作為衡量果蔬衰老的指標。不同濃度CO2貯藏下玉露香梨果心、果肉MDA含量的變化如圖3所示，整體來看，各處理下玉露香梨果心、果肉MDA含量都呈升高趨勢。T0、T1、T2、T3處理 的果心MDA含量在180 d貯藏期間平穩(wěn)上升，貯藏至180 d之后果心的MDA含量迅速升高，T4處理的果心MDA含量在貯藏至120 d后大幅度升高。T2處理的果心MDA含量在整個貯藏期間均高于對照組T0，T4處理的果心MDA含量在整個貯藏期間均低于對照組T0，T2處理顯著低于T4處理。

玉露香梨果肉MDA含量變化與果心MDA含量變化總趨勢一致。T0、T1、T3、T4處理的果肉MDA含量隨著貯藏時間的延長上升幅度大，T2處理的果肉MDA含量在180 d貯藏期間變化不大，在低溫貯藏后期上升較快，在（240+14）d貨架期間急劇升高。比較不同濃度CO2貯藏下玉露香梨果心和果肉MDA含量，0 d時果心、果肉MDA含量分別為2.06、4.81 nmol/g，果肉MDA含量約為果心MDA含量的2倍；貯藏結束時，T0、T1、T2、T3、T4處理的果心MDA含量分別為19.96、22.44、15.36、22.40、25.69 nmol/g，果肉MDA含量分別為12.21、10.14、10.86、11.95、12.67 nmol/g，果心MDA含量約為果肉MDA含量的2倍。

2.4 不同濃度CO2對玉露香梨果心果肉維生素C含量的影響

維生素C是果實內部的一種抗氧化物質，是果蔬中很重要的營養(yǎng)成分，也是可以體現果實衰老程度的重要指標之一［17］。圖4是不同濃度CO2貯藏下玉露香梨果心、果肉維生素C含量的變化情況。玉露香梨果心、果肉維生素C含量在整個貯藏期間均呈下降趨勢，對照組及各處理組的果心維生素C含量均在180～240 d貯藏期間快速下降，T0、T1、T2、T3、T4處理的果心維生素C含量分別由180 d的105.82、125.83、138.66、92.48、80.25 mg/100g降至240 d的27.30、24.90、44.87、29.87、23.77 mg/100g，T1、T2處理的果心維生素C含量在180 d貯藏期間含量較高且下降緩慢，T2處理的果心維生素C含量在整個貯藏期間均顯著高于T4處理（P<0.05）。

T0、T1、T2處理的玉露香梨果肉維生素C含量在0～180 d緩慢降低，180 d后有大幅度下降，T3處理的果肉維生素C含量在120 d后大幅度下降，T4處理的果肉維生素C含量在60 d就有大幅度下降。0 d時玉露香梨果肉維生素C含量為10.16 mg/100g，（240+14）d貨架期結束時T0、T1、T2、T3、T4處理的果肉維生素C含量分別為1.14、1.82、1.87、0.85、0.40 mg/100g。玉露香梨果心維生素C含量高，約為果肉維生素C含量的10倍。

2.5 不同濃度CO2對果心果肉H2O2含量的影響

過氧化氫（H2O2）是重要的活性氧之一，也是活性氧相互轉化的樞紐，但H2O2超過果實自身的中和能力時會過量積累，使細胞膜遭受損害，從而加速細胞的衰老和解體［18］。從圖5可以看出，在整個貯藏期間，不同處理下的玉露香梨果心、果肉H2O2含量均呈持續(xù)上升趨勢。T0、T2、T3處理的玉露香梨果心H2O2含量在貯藏前期無明顯變化，在貯藏120 d后有不同程度的上升；T1、T4處理的果心H2O2含量一直處于上升趨勢，倆處理間無顯著性差異，但均高于T2處理。

各處理的玉露香梨果肉H2O2含量在180 d貯藏期間呈現小幅度上升趨勢，在240 d及（240+14）d貨架期間有大幅度升高。除240 d外，T4處理的玉露香梨果肉中H2O2含量均顯著高于T2處理。從圖中可以看出，玉露香梨果心的H2O2含量變化范圍在2.57～10.71 μmol/g，果肉的H2O2含量變化范圍在0.16～1.48 μmol/g，果心的H2O2含量遠高于果肉的H2O2含量，果心的H2O2變化趨勢也遠大于果肉。

2.6 不同濃度CO2對玉露香梨果心果肉APX活性的影響

抗壞血酸過氧化物酶（APX）是植物組織中具有清除活性氧能力的一種酶［19］。APX是將抗壞血酸作為其反應的電子供體，進而破壞果實的過氧化氫途徑［20］。從圖6不同濃度CO2貯藏下玉露香梨果心APX活性變化結果可知，玉露香梨果心APX活性在整個貯藏期間呈下降趨勢。T0、T1、T3處理的果心APX活性在0～60 d貯藏期間下降緩慢，貯藏60 d后，隨著貯藏時間的增加，3個處理的果心APX活性呈現較大幅度下降；T2處理的果心APX活性在0～120 d有小幅度降低，之后呈直線下降；T4處理的果心APX活性在60 d貯藏前期快速下降，在貯藏中后期下降平緩，T2處理的果心APX活性在整個貯藏期間均顯著高于T4處理（P<0.05）。

不同濃度CO2貯藏下玉露香梨果肉APX活性呈先上升后下降的趨勢，貯藏初期至60 d，各處理的果肉APX活性小幅增大，貯藏60 d后各處理的果肉APX活性都有不同程度的下降，T2處理的APX活性下降最緩慢，T4處理的APX活性下降幅度最大且在整個貯藏期間APX活性一直處于最低水平。貯藏結束時，T0、T1、T2、T3、T4處理的玉露香梨果肉APX活性分別降低了9.18、9.24、10.65、10.56、13.01 U/g。玉露香梨果心APX活性稍高于果肉APX活性，但相差不大。

3 討論與結論

果實硬度和失重率可以較好地反映梨果實的成熟狀況及衰老程度，通常被用來評價果實品質的好壞。果實的成熟和衰老會伴隨著細胞壁中的纖維素等物質的降解，同時在多種酶的作用下細胞壁中的果膠等物質也會被分解，由原果膠轉化為可溶性果膠，果實硬度下降［21-22］，這也是導致梨果實硬度下降的原因。本研究發(fā)現，在整個貯藏期間，不同濃度CO2處理的玉露香梨果實硬度都呈下降的趨勢，這與黃花梨［23］、南果梨［24］的采后貯藏研究結果保持一致。隨著果實貯藏時間的延長，果實的呼吸、成熟、衰老等生理代謝的增強都會導致果實失重率的升高，外界環(huán)境的變化也會造成果實水分的消耗。隨著水分的大量流失，果皮出現褶皺，果肉變軟，水分流失過多甚至喪失商品價值。本研究中，對照組及處理組的失重率呈現升高趨勢。本研究還發(fā)現，在整個貯藏期間，2% CO2處理的果實硬度均高于其他4組，且降低幅度較其他組最小。與對照組、0 CO2、5% CO2處理組相比，10% CO2處理在一定程度上減輕了果實軟化，效果卻不如2% CO2處理，10% CO2處理的果實失重率在貯藏后期及貨架期時高于或顯著高于其他4個組。說明適當濃度的CO2氣調貯藏對玉露香梨果實品質的保持效果好，高濃度CO2可能會對果實造成傷害，貯藏效果欠佳。

膜脂過氧化作用會導致膜結構的破壞，MDA是膜脂過氧化降解的產物，會增加細胞膜透性，引起電導率升高［25］，電導率和MDA含量通常都可以作為衡量果實衰老的指標。本研究中，各處理下玉露香梨果心、果肉的相對電導率和MDA含量都呈上升趨勢，隨著貯藏時間的延長，伴隨著果實的成熟和衰老，細胞的膜結構完整性降低，這與呂英忠等［26］試驗結果相一致。本研究發(fā)現，2% CO2處理下玉露香梨果肉相對電導率及果心果肉的MDA含量增加幅度小，且一直處于較低水平，可能因為2% CO2處理條件會更有效的激活ROS清除酶活性，降低了果實ROS含量，抑制MDA含量的增加，低水平的MDA會對膜蛋白交聯聚合起到抑制作用，防止膜結構被破壞，相對電導率的增加幅度小。

維生素C是一種重要的非酶抗氧化物質，對減少活性氧的積累有一定的作用［27］，可以作為評估果實營養(yǎng)品質的重要指標之一。本研究結果發(fā)現，2% CO2氣調處理的玉露香梨果心、果肉維生素C含量保留率最高，說明2% CO2氣調處理下玉露香梨果實生理代謝水平被抑制，養(yǎng)分消耗減少，維持良好的營養(yǎng)品質，該處理達到了好的保鮮效果。10% CO2氣調處理的玉露香梨果心、果肉維生素C含量下降的最快，結果表明CO2濃度過高可能引起玉露香梨組織結構發(fā)生變化，果實生理代謝紊亂，維生素C流失，也可能是高CO2導致維生素C降解，加快果實品質劣變進程。

H2O2的過量積累會使各類細胞成分不受控制的氧化，導致細胞的氧化損傷，加速果實的衰老進程［28-29］。本研究顯示，10% CO2處理的玉露香梨果心、果肉中H2O2含量均高于其他處理，且果心的H2O2含量遠高于果肉的H2O2含量，說明10% CO2處理對玉露香梨果實細胞傷害最大，這種傷害可能是從果心先開始的。在貯藏的后期及貨架期玉露香梨果心、果肉中H2O2含量大幅度升高，可能是果實過于衰老，系統(tǒng)對H2O2的清除能力喪失導致了H2O2過量積累?；钚匝醯那宄绞街饕腔钚匝跚宄赶到y(tǒng)，其中APX可將H2O2還原為H2O和O2［30］，從而減輕果實氧化損傷。本研究中，在貯藏初期，各處理的玉露香梨果心果肉中APX活性較高，可能是貯藏初期相關調控基因的表達與蛋白合成增加，足以維持氧化還原穩(wěn)態(tài)，果實的H2O2含量維持在較低水平。隨后APX活性降低，活性氧清除酶系統(tǒng)活性下降導致活性氧大量積累，細胞氧化損傷加劇。在貯藏期間，2% CO2處理的APX活性較其他處理最高，H2O2含量最低，由此可推斷，2% CO2處理是通過維持玉露香梨果實活性氧清除酶系統(tǒng)的能力延緩活性氧積累，從而延緩果實的衰老。

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收稿日期：2024-03-10

基金項目：山西省重點研發(fā)計劃項目（202102140601017）；山西省農業(yè)科學院農業(yè)科技創(chuàng)新工程項目（YGC2019TD05）

第一作者簡介：黃 麗（1997-），女，在讀碩士，主要從事農產品貯藏與保鮮研究。E-mail：977451537@qq.com

*通信作者：張立新（1966-），男，研究員，主要從事果蔬貯藏保鮮技術研究。E-mail：13934600160@139.com