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   利用保鲜处理延长葡萄外销贮运品质






    摘 要

    本试验目的为调查"巨峰"葡萄以塑胶袋包装,配合不同保鲜处理,对外销贮运品质之影响。其结果显示," 巨峰" 葡萄采收后利用不同保鲜处理,模拟经低温1 ℃检疫处理12 天后,外销仍有14~21 天之橱架寿命。经21 天之低温贮运以45 ppm偏重硫酸钠(Na2S2O 5)处理具有减少果粒失重及降低果梗褐化之效果,到第28 天可降低腐烂率但不显著;以20,000ppm 几丁聚糖或2% 蔗糖+50 ppm 几丁聚糖保鲜液处理,果梗之果穗可以维持穗梗鲜绿,减少果实失重之效果较45 ppm Na2S2O 5处理差,但二者对果实脱粒率无显著效果;果穗以20% 酒精溶液浸泡处理,抑制果粒腐烂效果不显著。葡萄为非更年性果实,以乙烯吸收剂处理,无法有效提升贮藏品质。

    关键字:"巨峰"葡萄、采收后处理、检疫、贮藏。

    前 言

    " 巨峰" 葡萄( Vitis vinifera × V. labruscana Bailey cv. Kyoho)为台湾鲜食葡萄主要品种,成熟的" 巨峰" 葡萄具有果皮紫黑色、果皮覆有完整白色果粉、果轴黄绿色、果梗呈绿色到黄褐色等外观特性(3),鲜果除供应内销需求外,外销经多方努力,于1997年12月解禁可外销日本(7),根据统计资料显示,1998年至2009年台湾外销日本鲜食葡萄总量为826 公吨(8),产值为3,411千美金,然因台湾为东方果实蝇疫区,外销日本葡萄果品需以低温(1 ℃) 方式进行检疫处理,出口量有逐渐下滑之趋势,而外销至东南亚免进行检疫之新加坡及马来西亚,至2009年外销总量近60公吨,产值为35千美金,出口量则有逐年上升之情形,显示东南亚市场具有开发潜力。无论外销至日本或东南亚,台湾葡萄栽培属于小面积制,外销集货及检疫过程所需时间冗长,常会造成果品伤害及品质损失,影响到港后贩售价格,如何提升外销葡萄贮运技术,以确保果品品质,实为重要课题。失水和病原菌是造成葡萄采收后脱粒、腐烂及果梗褐化主要原因(13,14,15,16,22,23,25),贮藏期间水分因蒸散作用逐渐散失,当失水程度达3%~6%会降低葡萄果实品质(4)。葡萄采收后于冷藏或运输期间使用两种包装处理,其一为葡萄专用有孔洞的盒子,包装后以二氧化硫熏蒸;另外一种则将偏重硫酸钠(Na2S2 O 5) 装在可透气的低密度聚乙烯薄膜内,放置于葡萄盒中。此两种方法均有效减缓葡萄品质下降,其效果可持续33~117天(23,26)。包装前熏蒸处理0.5% SO2  (W/V) ,20~25 ℃熏蒸15~20 分钟,可以达到杀菌及延长葡萄果实贮藏品质(13,24,25,26),而使用偏重硫酸钠于包装内,贮藏过程中会释放二氧化硫,再配合低温贮藏,也有类似熏蒸之效果,而达到保鲜之目的(1)。几丁聚糖(Chitosan,或甲壳素、壳聚糖、几丁酸) 是一种葡萄糖胺【(1,4)-2-amino-2-deoxy-β -D-glucan 】所聚合而成的多糖体,为几丁质(chitin)经过化学法、生化发酵法或微生物提炼法进行脱乙醯(deacetylation) 反应后所得之产物。几丁聚糖是自然界中阳离子型高分子聚合物,结构中富含氨基,易成膜,具有生物活性、生物相容性、生物黏着性与无毒性(2,10,18),已知之应用领域非常广泛。在园产品采收后处理之应用,将甲壳素涂覆在蔬果上,可以延缓其腐烂速度,抑制病原菌生长及维持外观,另外甲壳素可以诱发植物体免疫机制以增强抗病力,实际应用上可减少化学药剂用量,提高作物品质,如柑橘贮藏前使用浓度0.2%低分子量几丁聚糖,可有效控制贮藏期间真菌病害产生并减少失重,达到延长贮藏之效果(11)。酒精可使细胞的蛋白质变性、脱水,具有收敛与杀菌效果,且酒精处理后蒸发速率较快,不会残留于果皮,可以马上食用(ready-to-eat) ,其浸泡处理效果有时较二氧化硫处理更佳(19,20,22)。葡萄虽非更年性果实(13),并不会因外界乙烯存在而导致强烈之品质变化,然而外销果品运输过程中,除了可能因并柜(mixed loads) 或机器引擎关系,导致运销环境中持续有乙烯存在而影响果品品质外,在包装、修整、搬运过程中的碰撞、卸载后的回温,均可能导致果品损伤,亦有可能影响其品质,特别是果梗褐化导致脱粒之问题,因此吸附乙烯之材质如沸石、活性碳及过锰酸钾等,已广泛应用于香蕉、芒果、酪梨或生鲜蔬菜。本试验针对" 巨峰" 葡萄春果或冬果外销日本时,进行低温检疫处理前,以不同包装配合保鲜液、甲壳素、偏重硫酸钠、酒精或乙烯吸收剂进行处理,期能建立减少葡萄检疫贮藏期间失重、脱粒、腐烂及果梗褐化之有效方法。

    材料与方法

    一、不同保鲜处理对" 巨峰" 葡萄冬果低温检疫后贮藏品质之影响新鲜采收之葡萄处理流程:

    ( 一)2010 年1 月7 日早晨(AM 09:00 之前) 采收之葡萄连同套袋装篮运送至有遮阴之包装场。

    ( 二) 进行果品分级。

    ( 三) 果实包装前需整理果穗,除去不适当之果粒( 如小果、果表有伤痕或裂果等),并调整适当果穗大小(400~500 g)。

    ( 四) 保鲜处理

    1. 几丁聚糖(chitosan)保鲜液处理:以去乙醯度95% 之几丁聚糖2%溶于等量醋酸溶液,分别稀释200 倍及400 倍加入2%蔗糖,使成为100 及50 ppm几丁聚糖含2%蔗糖之保鲜液,装入长5 cm之保鲜管内,将葡萄穗梗套入此保鲜管。

    2. 酒精(ETOH) 处理:将95% 药用酒精稀释成20% ,再将葡萄浸入此溶液浸泡60秒,取出阴干。

    3. 偏重硫酸钠(Sodium metabisulfite) 处理:每一外箱( 长49 cm、宽36 cm、高25 cm) 使用2 g (45ppm)及4 g (90 ppm) 。

    4. 对照组为无任何处理,仅进行三角袋包装。

    ( 五) 处理后之葡萄逐串以三角袋包装,并使用魔带束口。使用外销日本葡萄包装盒2 kg 装,每盒内装4 串,每4 盒装入瓦楞纸材质之大纸箱( 每箱8 kg ,可放4 盒),并放入温湿度记录器。

    ( 六) 检疫处理:包装后之葡萄运送至台湾省青果运销合作社丰原蒸热处理场进行低温检疫处理,其方式为随机抽样2 箱,任取1 盒内之一串果实,将温度探针插入果实后,将果穗包装置入纸盒及纸箱,当果心温度达1 ℃开始计算处理12天,因此一般葡萄进入检疫室至出库需14~15 天。

    ( 七) 品质调查项目、方法与统计分析详如下述:

    1. 果实可溶性固形物、酸度、硬度

    每一果穗取上、中、下段共10粒果实,以纱布包裹榨汁后,果汁使用数位式曲折计(Digital Refractometer DBX-85, ATAGO Co., Ltd., Japan)测量果汁之可溶性固形物,单位为 Brix ;果汁可滴定酸以数字型酸碱滴定器(Titronic basic, Schott Gerate GMBH,Germany),以NaOH滴定测量可滴定酸含量,并将所得之酸度值以100 ml 果汁之酒石酸含量表示,单位为% 。果粒硬度以手持式硬度计[Fruits Hardness Tester (1 kg), Nippon Optical Works Co.,Ltd., Tokyo, Japan],重量为1 kg ,取果粒测定果实的侧边一点,每穗测量10果粒。

    2. 果穗失重率

    2010年1 月7 日采收之葡萄进行外销包装及保鲜处理,并先进行果实秤量,作为检疫前处理重量调查,随后装箱之果实运至台湾省青果运销合作社丰原场进行低温检疫处理,同月22日检疫结束,将果实运回台中区农业改良场果树研究室,进行检疫后当天品质调查,其余果实贮藏在1~2 ℃冷藏库,尔后每隔7 天进行一次品质调查,每处理失重率固定取一箱4 盒共16串进行调查。重量调查使用固定电子天平,每周秤量果穗( 含三角袋) 之重量,并统一扣除固定三角袋重量,依照下列公式计算果穗失重率。W(%)=(B-K)/B×100%W :失重率(%) B :贮藏前重量(g) K:贮藏后重量(g)

    3. 果梗褐化

    每次品质调查后拍摄果穗梗褐化情形。

    4. 脱粒数、腐烂粒数

    每次品质调查以手轻摇葡萄果穗,分别计算果穗果粒脱落数目,并调查果穗果粒发霉数目。

    5. 所得数据以CoStat programming 6.2 (CoHort Software, Berkeley, CA, USA)进行统计分析,并以LSD 进行最小显著差异分析(least significant difference, LSD),判定各处理间有无显著差异。

    二、不同保鲜处理对" 巨峰" 葡萄春果低温检疫后贮藏品质之影响

    2010年4 月22日采收并进行包装处理后,其保鲜处理流程、品质调查及统计分析方式同试验一,保鲜处理方式如下,每10天取样调查1 次。

    ( 一) 对照组:仅用三角袋包装,无其他处理。

    ( 二) 45 ppm Na2S2 O 5+sealed:秤取2 g Na2S2 O 5 ,以不织布内衬棉花包装成小袋,贴附于纸箱短盖内侧,上方盒以塑胶布隔离,纸箱以胶带完全密封。

    ( 三) 20,000 ppm Chitosan :葡萄果穗以剪刀剪除一小段,切口处以2%几丁聚糖沾浸,待干后再进行后续包装。

    ( 四) Ethylene absorbent :台湾省青果运销合作社提供之样品( 大江化学工业株式会社,12× 7 cm),每8 kg 包装外箱内放置一包。

    结 果

    一、不同保鲜处理对" 巨峰" 葡萄冬果低温检疫后贮藏品质之影响

    ( 一) 失重率

    图一显示不同保鲜处理方式对葡萄失重率影响,经14天低温检疫后,各处理组果实失重率在1.0%~1.5% 之间,以90 ppm Na2S2 O 5 失重率最低。出库后第7 天,仍以Na2S2 O 5 处理组失重率较低,长期贮藏至第42天,Na2S2 O 5 处理减少失重效果较显著,失重率在3%左右,使用2%sucrose+50 ppm chitosan 及20% ETOH处理之失重率与对照组无明显差异,失重率均在4.5~4.6%,另在长达42天之贮藏期,发现在第28天失重率有明显上升之情形。 

    ( 二) 腐烂率与脱粒率

    表一为不同保鲜处理对葡萄果粒腐烂的影响,在检疫处理后贮藏14天,2% sucrose+100ppm chitosan 与45 ppm Na2S2 O 5 处理组累积腐烂率较低,分别为0.6%与1.3%。但长时间贮藏,各种保鲜方式无法有效降低果粒之腐烂,其中以45 ppm Na2S2 O 5 处理之累计腐烂率25.9% 最低,仍明显较对照组之16.5% 高。而使用2% sucrose+50 ppm或100 ppm chitosan为保鲜液及20%ETOH 处理组之腐烂率有偏高之现象,高达33.4~42.3%,无法减少果实腐烂,贮藏28天果实腐烂有快速增加之现象。不同保鲜处理对果实脱粒之影响,对照组累计脱粒数最低仅12.3% ,其他各保鲜处理以90 ppm Na2 S 2 O 5 处理组失重率18.4% 最低,45 ppm Na2 S 2 O 5 处理组则高达42% ,2% sucrose+50ppm 或100 ppm chitosan 为保鲜液和20% ETOH处理脱粒数则在21.1~36.4%之间( 表二) ,各处理组同样在第28天脱粒率有明显上升之情形。

    ( 三) 总可溶性固形物、可滴定酸与硬度

    使用不同保鲜处理对葡萄贮藏期间总可溶性固形物( 表三)、可滴定酸( 表四) 及硬度( 表五)之差异不显著,可溶性固形物多在18 Brix ~21  Brix 之间,并未随着贮藏天数增加而有所增减,可滴定酸含量在0.5%~0.8% ,硬度几乎没有变化约在0.5 kg~0.6 kg 之间,显示出使用不同保鲜处理对葡萄贮藏期间之品质影响差异不显著,长期贮藏使用保鲜处理可以维持葡萄本身的品质。

    ( 四) 果梗颜色

    使用不同保鲜处理对果实贮藏后果梗颜色的变化如图二所示,检疫后贮藏35天使用2%sucrose+50 ppm chitosan 、2% sucrose+100 ppm chitosan 、45 ppm Na2S2 O 5 ,果梗仍然维持鲜绿色,对照组及20% ETOH 果梗干枯最严重,其果实失重最多。将保鲜液处理与Na2S2 O 5 处理相比,维持果梗鲜绿以使用保鲜液处理较佳,减少失重以使用Na2S2 O 5 处理较佳。 

    二、不同保鲜处理对" 巨峰" 葡萄春果低温检疫后贮藏品质之影响

    ( 一) 失重率

    不同保鲜处理后葡萄果实失重率变化如图三,贮藏期间以20,000 ppm chitosan处理果梗后失重率较高,检疫14天出库当日失重率达2.19% ,贮藏后第50天升至6.7%。而45 ppmNa2S2 O 5 + 密封处理组有减低失重之效果,贮藏后第50天失重率未超过6%,而Ethylene absorbent效果仅较chitosan 处理略佳,累积失重率分别达6.6%,高于对照组之6.2%。 

    ( 二) 腐烂率及脱粒率

    表六显示腐烂率之变化,检疫后低温贮藏20天调查均无腐烂果实之发生,第30天以对照组1.7%较其他处理组高,至第40天累计腐烂率以20,000 ppm chitosan处理组最低为1.0%,Ethylene absorbent处理组与对照组则明显有上升之情形,到第50天分别达3.9及4.2%,显示检疫处理后之葡萄在低温贮藏20天仍有较佳之品质,20天后果粒开始出现腐烂之现象。

    ( 三) 总可溶性固形物与可滴定酸

    由表八及表九显示成熟葡萄果实总可溶性固形物和可滴定酸不会随贮藏期间增加而剧烈变化。表八显示贮藏期间总可溶性固形物之变化,随贮藏日数增加而略微上升,贮藏初期总可溶性固形物在18.6 oBrix ~19.1 oBrix 之间,贮藏至第50天为19.3 oBrix~19.7 oBrix之间,其中20,000 ppm甲壳素普遍维持较高,处理间差异无明显变化。可滴定酸贮藏期间变化亦不明显,贮藏初期含量在0.46~0.53%之间,贮藏至第50天为0.57~0.59%之间,但各处理组之值均在可接受范围( 表九) 。

    ( 四) 硬度

    表十显示" 巨峰" 葡萄春果检疫后并经低温(1 ℃) 贮藏50天期间硬度变化不大,贮藏期间各处理维持0.51~0.62 kg 之间,无显著差异。

    ( 五) 果梗颜色

    果梗颜色之变化如图四所示,检疫后低温贮藏20天果梗均保持鲜绿,贮藏至30天时果梗于末端开始渐渐转为黄褐色,以45 ppm Na2S2 O 5 + 密封处理、20,000 ppm Chitosan处理组较其他组别佳。检疫后贮藏至40天则所有处理组均较对照组鲜绿,第50天时处理组干枯褐化程度亦较轻。

    讨 论

    影响葡萄采收后贮藏品质主要之因素为失水及病原菌,因此采后处理着重于减少失水,降低微生物感染导致腐败及影响外观之果梗褐化问题(13,22,23,25),一般认为二氧化硫的抗菌机制为溶解于水中时成为亚硫酸(H2 SO3) ,也有人认为二氧化硫经由扩散进入到微生物细胞中,使微生物体内的中性环境转变为酸性而受到抑制,进而减少腐烂机率(5),本试验结果显示偏重硫酸钠(Na2S2 O 5) 仅有效减少果粒失重与果梗褐化效果,但对减少果粒腐烂效果并不显著,与前人研究(13,22,24,25,26)之结果有差异,是否和处理之品种特性有关,需进一步探讨。然而,葡萄以二氧化硫熏蒸处理,美国FDA允许残留量为10 ppm,但二氧化硫会引发果粒漂白之现象,因此使用二氧化硫处理之葡萄禁止标榜有机(22),目前巨峰葡萄外销日本依其规定二氧化硫为不得检出(6),因此二氧化硫之使用需依外销目的地而加以考量。38可食性覆膜(Edible coating)如几丁聚糖或涂蜡之应用可提供类似气变之效果,调控果实氧气与二氧化碳气体之交换,降低贮藏期间代谢活动,减少重量损失,亦有抑制病原菌生长之作用(10,11)。本试验仅浸泡果梗,对其失重率控制效果并不大,但处理过后腐烂率有较低之倾向,其原因可能是几丁聚糖具有抑菌之效果,虽未能有效减低失重情形,但有避免病源菌从果梗伤口处入侵,而达到减低腐烂率之效果。 " 巨峰" 葡萄为表皮柔软果肉多汁之果实,不耐碰撞,本试验采用酒精浸泡处理,需将葡萄逐串浸泡然后阴干,于采收后处理多一道程序,使贮藏保鲜效果不显著。然而本试验发现,经过保鲜处理之" 巨峰" 葡萄无论春果或冬果模拟低温检疫14天及船运7 天到日本后,仍有10~14 天之贩售期,脱粒率、腐烂率及果梗仍可保持鲜绿,如果是东南亚不需检疫处理之地区,其到港后或许有更长之低温贩售期。近年来,研究指出以气调或温汤或酒精浸泡处理均可有效延长葡萄之贮藏期(9,14,17,21,23),也许于" 巨峰" 葡萄贮藏可参考使用,但本试验结果发现" 巨峰" 葡萄以酒精处理效果并不显著。另春果与冬果采收后以二氧化硫、几丁聚糖处理,于腐烂率、脱粒率等品质指标有不同之结果,推测其一为采收后各种保鲜处理增加程序,导致果品受到影响,其二与栽培环境及采收时间有关,在台湾冬果采收为12月至翌年1 月,此时期为低温期,因此可能累积较低之田间热,有益于葡萄贮藏,而温室春果采收期为4 月至5 月,台湾中部气温已普遍回升,若未能迅速进行预冷或包装进冷藏库,则较不容易维持贮藏品质,研究显示(12,13,27)浆果采收后应尽速预冷移除田间热,因此,需再进一步探讨栽培环境与采收时气候条件对" 巨峰" 葡萄贮藏品质之影响。


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