石榴贮藏保鲜加工与综合利用
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2.1.2 影响石榴贮运保鲜效果的采后因素

石榴属非呼吸跃变型果实,采后无呼吸高峰,自身乙烯产生量极少,对外源乙烯反应也不明显。果实采后没有后熟,但果实仍进行正常的呼吸作用。温度、相对湿度、气体成分、机械损伤及微生物作用是影响贮藏寿命的主要的环境因素,控制这些因素可降低果实呼吸强度、减少腐烂病害。通过对石榴采后贮藏温度、相对湿度、气体成分、环境净度进行适当控制,在避免机械损伤的条件下,可有效地延长石榴贮藏期,保持果实良好品质。

2.1.2.1 温度

(1)温度对石榴采后呼吸率的影响 温度是石榴采后质量控制的最关键因素,主要影响其呼吸作用。石榴的最佳贮藏温度应该是能使其最低限度地维持正常生理活动而又不会导致其生理失调的温度。温度过高,呼吸作用较强,水分、养分损耗加快;降低温度有利于降低果实呼吸速率,当温度从15℃降低到5℃时,呼吸速率可下降68%左右。

(2)温度与贮藏期 降低贮藏温度,可以明显提高石榴的贮藏期。22℃下,石榴可贮藏4周左右,但腐烂率极高。当贮藏温度降至10℃时,贮藏期可增加到12周左右;当温度在5~8℃时,贮藏期可达到16周以上。具体贮藏时间因石榴品种而异,对于耐贮石榴品种,5~8℃下,其贮藏期甚至可以达到5个月(20周以上)。

随着贮藏期的延长,不适的低温会对果实造成生理损伤,冷害的发生程度与贮藏温度及贮藏时间密切相关。大多数石榴品种不能承受过低的温度,温度降低到4℃以下,大部分石榴品种的果实出现冷害现象,如外表皮凹陷褐变、软化腐烂。冷害指数(chilling injury index)是评价石榴在低温条件下耐受的能力,冷害指数越高说明该石榴品种对此低温越敏感。冷害指数的计算依据以下公式:

  (2-1)

式中,CII表示冷害指数;Ni表示受冷害的果实数;Li表示受冷害的级别;N0表示果实总数;Lmax表示受冷害的最高级别。冷害级别根据果面上冷害斑的程度确定,正常为0级,1/4以下冷害面积为1级,1/4~1/2冷害面积为2级,1/2以上冷害面积为3级。

石榴贮藏保鲜的最佳温度在5~8℃,在此温度范围内,石榴果实在整个贮藏期发生冷害的概率较低。0~4℃下果实开始显示出低温不耐性,开始出现冷害现象;果实贮藏8周后,果实内部隔膜开始出现褐变,且果粒色泽下降,甚至开始褐变;12周时果皮开始发生褐变,且后期褐变速度加快。0℃下果实冷害较严重,在贮藏4周后果实表面因冷害及失水出现轻微凹陷斑,并随贮藏时间的延长而逐渐加重;果实贮藏8周后,表面凹陷连成大面积褐色斑块,白色隔膜也出现褐变。当石榴在冰点及以下温度贮藏时,石榴果实会发生冻害,果粒结构会被组织内及细胞间隙形成的冰晶体所破坏,导致组织液流出,对组织细胞造成不可逆性破坏。一般来说,寒温带9月份以前成熟的石榴贮藏温度在5~8℃,9月份以后采收的石榴贮藏温度略有降低,通常控制在3.5~4.5℃。

(3)温度对石榴品质的影响 合适的贮藏温度可以降低采后石榴果实的生理代谢水平。不同贮藏温度下,果实采后的可滴定酸及可溶性固形物含量的变化不大。但贮藏初期,温度降低,石榴中可滴定酸的含量及可溶性固形物的含量均有一定程度提升。在不产生冷害现象的前提下,贮藏温度对石榴籽粒色泽的影响还不确定。有研究指出,贮藏温度对籽粒的颜色品质有较大的影响,而有的研究则表明温度对籽粒颜色无显著影响,这可能与石榴的品种差异有关,对于籽粒颜色较深的品种,温度的影响可能并不明显,对于籽粒颜色较浅的品种,温度对其花色苷含量的影响较为突出。贮藏温度对石榴果实中的总酚含量无显著影响。

(4)温度与褐变 褐变是石榴果实采后保鲜面临的主要问题之一,也是影响石榴品质的重要因素。贮藏时间越长石榴果实的褐变现象越严重。果实的自然衰老和采后失水、低温冷害、热伤害、机械损伤及气体伤害(高CO2、低O2)等逆境胁迫都会引起石榴褐变。由上述因子引起石榴果皮褐变的症状很难区分,褐变一旦发生,其诱发因素就很难确定。冷害首先表现为石榴果实隔膜褐变、籽粒褪色,最后才是果皮的褐变,果实隔膜褐变是冷害现象特有的特征之一。因此,冷害的发生比较隐蔽,且冷害往往是不可逆的。

褐变指数是评价果实褐变情况及保鲜条件有效性的重要指标。褐变指数由式(2-2)计算。根据石榴果实表面积的大小,对石榴褐变程度进行分级:0级(无褐变,褐变面积为0)、1级(轻微褐变,0<褐变面积<5%)、2级(轻度褐变,5%<褐变面积<10%)、3级(中度褐变,10%<褐变面积<30%)、4级(重度褐变,30%<褐变面积<60%)、5级(极度褐变,褐变面积>60%)。

  (2-2)

式中,BI表示褐变指数(browning index);Ni表示褐变果实数;Li表示褐变等级;N0表示总果实数;Lmax表示最大褐变等级。

冷害是导致石榴低温贮藏期间褐变的主要原因之一。贮藏温度在5~8℃时,果皮褐变程度最轻。贮藏温度在0~4℃时,贮藏前期石榴果皮褐变情况较轻,但随着贮藏时间的延长果皮褐变指数急剧上升,这与石榴果实的冷害程度加重有关。石榴果皮褐变出现的时间、褐变程度与贮藏温度密切相关,5~8℃下,果皮褐变出现较晚,症状较轻。冷害现象还表现在细胞膜透性破坏、膜脂过氧化产物丙二醛含量升高及酚类物质的氧化降解等生理变化方面,这些生理变化也与贮藏温度相关。0~4℃下,上述生理变化发生在贮藏前期,5~8℃下,上述生理变化发生在贮藏后期。因此,上述生理变化可以作为预测石榴果实在低温胁迫下发生冷害的判断指标;结合果实内部、外观症状可以区分褐变诱因。

不同温度对石榴果实褐变发生的影响存在着两种不同的情况,5~8℃下石榴果皮的褐变是因衰老而引起的,0~4℃下石榴果皮的褐变是低温冷害引起的。

2.1.2.2 相对湿度

相对湿度是影响石榴贮藏保鲜的另一重要因素,提高贮藏条件下的相对湿度有利于降低石榴的失重,保持石榴新鲜度。石榴在采后贮藏过程中非常容易失水。采收后石榴果实无法进行水分补充,如果失水过多容易萎缩,故只能通过保持一定的环境湿度,减少果实内外的蒸汽压差,降低组织水分散失。石榴贮藏适宜的相对湿度为90%~95%,湿度过低,果皮失水干缩、褐变,严重影响商品价值;当环境湿度大于95%时,病原菌、腐败菌的繁殖速度加快,石榴的腐烂率也随之增大。在适当的环境湿度条件下,配合低温贮藏(5~6℃),石榴的贮藏期可以达到3~5个月。

相对湿度对石榴贮藏期间的水分损失有重要影响。贮藏期间石榴水分的损失情况通过失重率[式(2-3)]来考察。

  (2-3)

式中,W0为样品初始质量;WS为贮藏一定时间后的样品质量。

2.1.2.3 气体成分

气体成分是影响石榴贮藏保鲜的一个重要环境条件,气调保鲜是石榴贮藏保鲜常用的技术手段之一。调节石榴贮藏环境的气体成分能有效抑制果实的呼吸作用。增加CO2浓度、降低O2水平能降低呼吸速率,抑制乙烯的生成,延缓果实的自然衰老,减少病害的发生,延长贮藏期限和货架期。通常情况下,氧气浓度降到5%以下,石榴的呼吸强度才会明显降低。但氧气浓度过低会诱发无氧呼吸,呼吸底物消耗增加,同时积累乙醇、乙醛等物质,导致低氧伤害。所以,石榴贮藏时比较合适的氧气浓度为2%~4%、二氧化碳浓度为1%~3%。此外,短时间(5~15h)的高二氧化碳处理也对石榴贮藏保鲜有利。控制气体组分可抑制病原菌生长和传播,气调贮藏或自发气调贮藏与其他处理方法相结合时也可有效抑制石榴发生霉菌腐烂。合理的温度控制和气体组分调节还可降低石榴因果皮褐变、冷害及水分流失所造成的品质劣变。

2.1.2.4 机械伤

机械伤是造成石榴采后品质下降的原因之一。外力容易破坏石榴籽粒结构,造成多酚氧化酶类与空气接触,使得石榴籽粒发生酶促褐变,造成品质的下降。同时组织液的流出,容易使石榴籽粒感染致腐微生物(酵母、霉菌),导致石榴的腐烂变质。

2.1.2.5 微生物作用与净度

石榴贮藏后期容易发生腐烂,腐烂多发生在靠近果实萼筒的部位。引起腐烂的病原菌在石榴栽培过程中已经寄生于这个部位,随着贮藏时间的延长,果实自身抵抗能力下降,病状开始显现。发病初期石榴果实出现水浸状斑块,发病后期果实表面密生黑褐色、细沙大小的颗粒状物,发病后症状主要表现为软腐和干腐。石榴容易感染的真菌包括黑曲霉、产紫青霉、石榴鲜壳孢、石榴小赤壳孢和石榴外壳孢5种,其中石榴鲜壳孢是引起石榴干腐病的主要致病真菌,而导致石榴软腐的主要病原真菌是葡萄座腔菌;导致石榴贮藏期间腐烂变质的病原菌为紫变青霉菌。

为防止石榴发生腐烂,贮藏之前需进行预防处理,如使用一些抑菌物质,如氟菌腈、山梨酸钾处理石榴后可以抑制由葡萄孢属引起的石榴灰霉病。此外,包装材料也对石榴的贮藏起到重要作用,如用25μm的无孔聚丙烯薄膜包装石榴,然后在低温下贮藏,腐败率较低。

净度也是影响石榴贮藏保鲜的基本要素之一,可分为贮藏环境净度和贮藏本体的净度。无菌、卫生、整洁的贮藏环境对防止真菌孢子扩散,减轻贮藏病害的发生极为重要,因此,石榴贮藏过程中首先一定要保持环境的干净卫生,以达到良好的净度;其次,在进行贮藏保鲜前及贮藏过程中,要及时剔除有病害个体,防止致病微生物侵染。