丝孢酵母处理对凤凰水蜜桃采后生理与贮藏品质的影响

摘 要：由于水蜜桃采后极易腐烂变质，为延长其贮藏期，主要研究了3种不同浓度的丝孢酵母（Trichosporon aquatile） 菌液对水蜜桃的保鲜效果，以探寻最佳保鲜浓度，并探讨其推广意义，从而为水蜜桃保鲜提供新方法。结果表明，与对照组相比，50 mL菌液溶于1 000 mL无菌水的保鲜效果最好，另外2种浓度（100 mL菌液溶于1 000 mL无菌水，25 mL菌液溶于1 000 mL无菌水）的菌液对水蜜桃保鲜效果也好于对照组，丝孢酵母作为工程菌容易获得，相对安全。总之，对凤凰水蜜桃而言，丝孢酵母为相对有效且无污染的生物保鲜剂，适宜推广应用。

关键词：凤凰水蜜桃；室温保鲜；拮抗菌；丝孢酵母；采后生理

中图分类号：S609+.3 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.03.005

水蜜桃因其色、香、味俱佳，营养丰富等特点深受消费者欢迎。但其收获季节集中在高温的7，8月，常温条件下水蜜桃在2～3 d内便会迅速软化、褐变腐烂。因此，水蜜桃的防腐保鲜是目前生产中亟待解决的难题，对于减少腐烂损失、延长其货架期、提高果农收入等都具有重要意义[1]。为此，国内外许多学者一直致力于桃的贮藏保鲜技术研究，从最初的常温贮藏、低温贮藏，发展到气调贮藏、辐射贮藏、减压贮藏等，各种防腐保鲜剂的应用方兴未艾。但桃采后变软、褐变、腐烂等问题始终没有解决，因此，研究桃采后保鲜技术具有重大现实意义和商业价值[2]。

随着社会的发展，人们越来越关心食品的安全问题，由于化学农药、保鲜剂对人体健康尤其是对儿童健康的危害，其残留问题一直都是社会关注的焦点，从而极大促进了生物农药、生物保鲜剂的研究[3]。生物保鲜技术在果蔬保鲜中的应用主要包括微生物菌体及其代谢产物的保鲜、生物天然提取物的保鲜及利用遗传基因进行保鲜3大方面。笔者主要研究直接用丝孢酵母菌液对凤凰‘白花’水蜜桃保鲜，该方法是通过微生物菌体的增殖和菌体自身与有害微生物之间的竞争，从而抑制有害微生物的生长，达到防腐保鲜的目的[4-5]。范青等 [6]研究表明，丝孢酵母（T. aquatile）的悬浮液在25 ℃下能有效地抑制苹果灰霉病和青霉病的发生，接种悬浮液的伤口无黑斑或坏死斑出现。该菌能在苹果伤口迅速繁殖，表明它适合伤口的生境，可作为拮抗菌使用。采后病菌多通过伤口入侵，要有效地控制它们，拮抗菌必须在伤口具有较强的竞争力，能利用低浓度营养，比病菌更适应于伤口的环境和营养状况。Roberts[7]认为，快速增长的拮抗菌，可很快利用完伤口处的营养，有助于它与病菌之间的营养竞争。

总结前期试验方法、改进试验中的疏漏、简化操作方法、参考相关文献，并参考预试验数据的基础上，比较了丝孢酵母3种浓度对水蜜桃保鲜的效果，从而选取最佳保鲜浓度。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 拮抗菌的来源 丝孢酵母（Trichosporon aquatile）从中国农业微生物菌种保藏管理中心（ACCC）购得。

1.1.2 水蜜桃的来源 试验用水蜜桃品种为‘白花’，采于张家港凤凰镇，七成熟时采摘，选择色泽相近、大小相似、无机械损伤和病虫害的果实分组编号后置于冰箱0 ℃冷藏待用。

1.2 试验仪器

血球计数板、接种针、电子天平、显微镜、无菌操作台、水浴锅、恒温震荡培养箱、恒温冷藏冰箱、GY-3型水果硬度仪、VBR-18型手持折光仪、DDS-11A型电导率仪、756MC型紫外-可见分光光度计、TGL1650-WS台式高速离心机。

1.3 试验方法

1.3.1 拮抗菌的活化及菌悬液配置 在无菌操作台中，将丝孢酵母（T. aquatile）冻干粉活化，取一环活化菌液于100 mL马铃薯液体培养基（葡萄糖2 g、马铃薯20 g）中，于恒温振荡培养箱中（150 r·min-1、28 ℃）培养24 h后制成下列3种处理液。C1处理组：100 mL发酵液溶于1 000 mL无菌水；C2处理组：50 mL发酵液溶于1 000 mL无菌水；C3处理组：25 mL发酵液溶于1 000 mL无菌水。

1.3.2 试验分组及处理 每组6个果实，分别用上述3种浓度的拮抗菌发酵液喷果，使水蜜桃表面均匀喷洒到菌液，喷果结束后强制通风晾干、装袋，置于室温中保存，并设置对照组，24 h后，每天测量各组果实各生理指标，每次测量3个重复，整个试验重复2次。

1.4 测量指标和方法

1.4.1 失水率 采用称重法测定[8]。

1.4.2 腐烂指数 将果面的腐烂程度分为5级。0级：无腐烂；1级：果面出现1～3个小烂斑；2级：果面腐烂面积在1/4～1/2之间；3级：果面腐烂面积在1/2～3/4之间；4级：果面腐烂面积>3/4。然后按下面的公式计算腐烂指数。

腐烂指数=[Σ（级数×对应腐烂果数量）]/该组果实总数[9]

1.4.3 果实硬度 采用GY-2、GY-3硬度仪测定[9]。

1.4.4 可溶性糖含量 采用手持折光仪测定[9]。

1.4.5 呼吸强度 采用静置法测定[10]。

1.4.6 相对电导率 采用DDS-11A型电导率仪测定[10]。

相对电导率=（初始电导率-纯水电导率）/（煮沸后的电导率-纯水电导率）×100%

1.4.7 丙二醛（MDA）含量 采用硫代巴比妥（TBA）法测定[10]。

1.4.8 多酚氧化酶（PPO）活性 采用邻苯二酚法测定[11]。

1.5 数据及图表处理

本试验数据用Excel 2007进行运算后绘制成图表；用SPSS 17.0进行One-way ANOVA 进行邓肯氏多重差异分析。

2 结果与分析

2.1 丝孢酵母处理对‘白花’水蜜桃失重率的影响

果实失重是因为果实失水造成果皮皱缩，导致品质下降。控制失重率是果实保鲜的第一步[12]。套袋处理可以有效控制失水率，其次是不同的保鲜剂处理控制。

不同处理组水蜜桃失水率变化如图1所示，与对照组相比，在第4天对照组失重率明显上升，达到1.47%，而丝孢酵母各处理组果实失重率分别为C1处理组：0.89%，C2处理组：0.71%，C3处理组：0.95% 。但随着保存时间的延长各组失重率都明显提高，到第7天时，各处理组之间的失重率已无明显差别。3种浓度在一定程度上抑制果实的失重率，效果最好的是C2处理组，其次为C1、C3处理组，但这3组均好于对照组。

2.2 丝孢酵母处理对‘白花’水蜜桃腐烂指数的影响

果实腐烂指数是根据果实表面腐烂程度通过公式[9]换算得出，腐烂指数越高，果实腐烂程度越大。当腐烂程度达1级时，水蜜桃仍可以食用，但就商品出售而言，果实已需进行下架或折价处理，对水蜜桃经济价值造成影响。故在本试验所测的8种生理生化指标中，腐烂指数是最具经济意义的指标，也是果实保鲜最需控制的指标之一。不同处理组水蜜桃的腐烂指数变化如图2所示，对照组水蜜桃在第2天开始出现腐烂现象，在第4天腐烂现象大规模爆发，腐烂指数达到1.5，到第5天达到峰值3.5。而拮抗菌处理后，水蜜桃腐烂指数均明显低于对照组，且在前4 d基本上无腐烂现象，仅C1处理组在第4天开始有腐烂现象出现，说明丝孢酵母的3种浓度均能有效控制果实腐烂，且效果明显好于对照组，相对来说， C2处理组效果最好，其次是C3处理组、C1处理组。

2.3 丝孢酵母处理对‘白花’水蜜桃硬度的影响

果实放置一段时间后硬度会降低，即细胞壁被酶水解，果实发生软化。就水蜜桃而言，软化后果实的品质得到了提升，但软化一旦完全发生，即意味着果实呼吸高峰的到来和迅速腐烂变质的开始，故控制果实软化并非保持果实硬度不变，而是使果实硬度在一定范围内有所下降，但不造成腐烂和其他生理指标的大幅度变化[13]。不同处理组水蜜桃硬度的变化如图3所示，各处理组水蜜桃硬度均降低，其中对照组的变化最明显，从第1天到第4天水蜜桃的硬度直线下降，在第4天，对照组的硬度为1.15 kg·cm-2 ，各处理组的硬度值分别为C1处理组：2.42 kg·cm-2，C2处理组：3.07 kg·cm-2，C3处理组：4.53 kg·cm-2。丝孢酵母菌液处理后，水蜜桃硬度明显高于对照组，且硬度下降趋势相对平缓，说明丝孢酵母处理对水蜜桃软化均起到缓解作用，从平稳程度上来说，C2处理组效果最好，硬度曲线变化趋势较为平缓，C3处理组其次，C1处理组硬度曲线变化幅度较大。

2.4 丝孢酵母处理对‘白花’水蜜桃可溶性固形物的影响

可溶性固形物含量是指果汁中能溶于水的糖、酸、维生素、矿物质等物质的含量，其中糖是主要成分，在贮藏期间可溶性固形物含量下降，但是由于淀粉酶将淀粉分解成糖，使可溶性固形物含量上升，因而其含量在贮藏期并不表现出单一的上升或下降趋势[14]。

不同处理组可溶性固形物含量的变化如图4所示，各组变化趋势较为复杂，对照组在第2天小幅度上升后，持续下降，在第3天降至9.8 mmol·L-1，丝孢酵母处理组的可溶性固形物含量变化不同，C2处理组在第3天达到峰值11.86 mmol·L-1后，呈下降趋势，后又缓慢上升，C3处理组可溶性固形物含量逐渐下降至10.55 mmol·L-1后，又逐渐上升，C1处理组呈现波动变化，在第3天达到最低值9.8 mmol·L-1后，呈小幅度的上升趋势。数据表明，C1、C3处理组促进可溶性固形物含量的增加；对照组和C2处理组均为抑制作用，C2处理组的抑制作用较为明显。

2.5 丝孢酵母处理对‘白花’水蜜桃呼吸强度的影响

呼吸作用是果蔬采收后生命活动的中心，与果蔬品质的变化、贮藏寿命、贮藏中的生理病变及果蔬的商品处理方法和贮藏保鲜方法都有密切的联系。桃属于呼吸跃变型果实，采后始终处于较高的呼吸强度，并迅速出现双呼吸高峰，这可能是桃不耐贮藏的重要生理原因[15]。不同处理组水蜜桃呼吸强度变化如图5所示，对照组水蜜桃在第3天出现呼吸高峰74.85 mL·kg-1·h-1，随后呼吸强度下降，丝孢酵母处理后，水蜜桃的呼吸高峰被推迟到第4天，呼吸作用也相对减弱，3组呼吸高峰分别为C1处理组：79.91 mL·kg-1·h-1，C2处理组：70.15 mL·kg-1·h-1，C3处理组：73.21 mL·kg-1·h-1，说明丝孢酵母处理有效的推迟并减缓了水蜜桃的呼吸作用。

2.6 丝孢酵母处理对‘白花’水蜜桃电导率的影响

水蜜桃在贮藏过程中，果实的软化、腐烂、霉变等过程均导致细胞膜受损、透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致果实细胞浸提液的电导率增大。故测量果实细胞浸提液的电导率是判断果实细胞膜受损程度的重要指标，在一定程度上可反映果实的软化、腐烂程度[16]。不同处理组水蜜桃相对电导率变化如图6所示，果实细胞均受到不同程度的损伤。从整体趋势上看，C2处理组和C3浓度处理组的相对电导率较低，说明这两个处理组在抑制水蜜桃细胞膜被破坏方面的效果较优，而C1处理组的相对电导率与对照组差异不明显，说明其不能很好的抑制果实细胞膜受损。

2.7 丝孢酵母处理对“白花”水蜜桃丙二醛的影响

果实在衰老或腐烂过程中，往往发生膜脂过氧化作用，丙二醛（MDA）是膜质过氧化的重要产物，当MDA大量积累时，膜发生渗漏，膜透性上升，电解质外渗，细胞质相对电导率上升，造成细胞膜系统的严重损伤[17]，MDA含量越高，说明膜脂过氧化程度越严重。不同处理组水蜜桃丙二醛（MDA）变化如图7所示，各组水蜜桃MDA含量均上升，即细胞膜脂均发生不同程度的过氧化。对照组上升趋势十分明显，在第4天丙二醛含量已达1.85 μmol·L-1，而C2处理组第7天达到1.74 μmol·L-1，可以看出细胞酵母处理对水蜜桃有明显效果，在一定程度上减少了膜脂过氧化程度，其中，C2处理组在抑制水蜜桃膜脂过氧化方面效果相对较好。

2.8 丝孢酵母处理对‘白花’水蜜桃PPO酶的影响

水果贮藏期间由内部因素引起的组织褐变是酚类物质酶促氧化的结果，组织中酚类物质含量、PPO（多酚氧化酶）活性和O2的供应是组织产生褐变的3大先决条件[18] 。促使衰老的因素，抑制PPO含量可在一定程度上抑制水蜜桃褐变，延长果实保存期限[19]。不同处理组水蜜桃多酚氧化酶（PPO）活力如图8所示，可以看出各组果实内的PPO含量均呈现不规则波动变化，但整体呈现逐渐减小的趋势，且对照组的PPO酶活持续高于其他对照组，特别是前4 d，效果十分明显，在第4天，对照组PPO酶活为441.33 U·g-1，C1处理组为385 U·g-1，C2处理组为316 U·g-1，C3处理组为251.33 U·g-1。数据表明，丝孢酵母菌液处理后，PPO酶活性有所下降。且3种浓度均能有效的降低水蜜桃的PPO酶活性，C2处理组与C3处理组效果较好。

3 结论与讨论

拮抗菌的作用机理是在果蔬的采后贮藏期间，喷洒或涂抹在果实表明，通过在物理位点、生态位点与病原菌进行营养物质和氧气的竞争，从而达到保鲜效果[20]。经过重复试验证实，丝孢酵母菌液处理后的水蜜桃有效的去除果实表面的真菌，保持了可溶性固形物含量，抑制了呼吸强度、多酚氧化酶（PPO）活性及细胞膜透性，在常温条件下可贮藏果实6 d左右，能较好的保持果实的品质和风味。

另外，考虑到不同丝孢酵母菌液浓度对‘白花’水蜜桃保鲜效果可能有不同的影响，试验设置了3种浓度梯度， C2处理组效果最好，该处理在维持水蜜桃硬度、降低PPO酶活、抑制细胞膜受损、减缓腐烂程度、抑制可溶性固形物生成等方面优势显著，C3处理组对推迟水蜜桃呼吸高峰有明显效果，推测保鲜效果与菌落数量成正比，但与菌液营养物质含量成反比，即有这两种因素综合控制。这也解释了C1处理组中有效菌液高于C2处理组，但其保鲜效果远不如C2处理组的原因，因为C1处理组营养物质含量影响了丝孢酵母发挥拮抗作用。

酵母菌作为果蔬生物防治拮抗菌的最大优点是它能在较干燥的果蔬表面生存，能迅速利用营养进行繁殖，受杀虫剂的影响较小，从对人体的安全性而言，酵母菌不产生抑菌物质，且是许多水果、蔬菜上的正常菌落成分，被认为是对人体安全的，许多酵母菌已广泛地应用在食品工业中，使用拮抗酵母控制由真菌属病原体引起的果蔬采后腐烂，可以减少甚至替代抑菌剂，保护生态环境，是一项有良好应用前景的生物技术。

试验所采用的丝孢酵母购置于中国微生物菌种保藏中心，在培养期间所有操作在无菌操作台中进行，配置培养基所用试剂为食品级，可以保证其安全性。尽管化学和物理保鲜方法广泛应用于食品工业和果品保鲜，对凤凰“白花”水蜜桃而言，丝孢酵母菌液作为一种有效且无污染的生物保鲜剂，适宜推广应用。丝孢酵母菌液处理是一种经济、有效、可操作性强的方法，适合在广大果农中推广使用，具有广阔的应用前景和推广价值，为将来保鲜产品的商业化生产和大规模使用提供理论依据。

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