全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2011, 47 (12): 1167~1172 1167
收稿 2011-09-29　　修定 2011-11-01
资助 陕西省猕猴桃产业科技创新体系项目。
* 通讯作者(E-mail: dqr0723@163.com; Tel: 029-8708215)。
采前二氧化氯处理对‘海沃德’猕猴桃的防腐保鲜效果
田红炎, 祝庆刚, 饶景萍*
西北农林科技大学园艺学院, 陕西杨凌712100
摘要: 研究了采前二氧化氯(ClO2)处理对采后‘海沃德’猕猴桃果实在冷藏条件下的防腐保鲜效果。分别用浓度(有效成分)
为0、20、40、60、80 mg·L-1的ClO2溶液, 在采收前对果实进行喷布处理, 在采收后冷藏过程中定期测定相关生理指标, 并
在贮藏末期(120 d)观察统计其腐烂指数。结果表明, 浓度60 mg·L-1的ClO2采前处理可有效清除猕猴桃果实表面菌落, 并能
显著延缓冷藏期间果实硬度的下降、抑制可溶性固型物的上升、降低猕猴桃呼吸速率、乙烯释放速率、失重和腐烂指数,
提高过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。通过比较, 确定采前ClO2处理的适宜浓度为60 mg·L
-1。该浓度的
ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃具有明显的防腐保鲜效果, 可有效延长贮藏期。
关键词: ‘海沃德’猕猴桃; 二氧化氯; 采前处理; 防腐保鲜
Effects of Preharvest Treatment with Chlorine Dioxide on Fresh-Keeping of
‘Hayward’ Kiwi Fruit
TIAN Hong-Yan, ZHU Qing-Gang, RAO Jing-Ping*
College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling, Shaanxi 712100, China
Abstract: The effects of preharvest treatment with chlorine dioxide (ClO2) on fresh-keeping of ‘Hayward’ kiwi
fruit during cold storage were studied. ‘Hayward’ kiwi fruit were sprayed with 0, 20, 40, 60 or 80 mg·L-1 ClO2.
The colony rate occurred on fruit surface, fruit firmness, total soluble solids, respiration rate, ethylene evolution
rate, rotten index, weight loss, activity of peroxidase (POD) and phenylalanine ammonialyase (PAL) were in-
vestigated. The results showed that: the ClO2 treatment reduced the colony rate occurred on fruit surface, de-
layed the decline in fruit firmness, inhibited the increase of total soluble solids content, decreased the respira-
tion rate and ethylene evolution rate, weight loss and rotten index, and maintained high activities of POD and
PAL. The best concentration of ClO2 treatment was determined to be 60 mg·L
-1. The ClO2 treatment at 60 mg·L
-1
exhibited significant freshness effects and extended effectively the storage period.
Key words: ‘Hayward’ kiwi fruit; chlorine dioxide; preharvest treatment; fresh-keeping
‘海沃德’猕猴桃是1904年新西兰从我国湖北
宜昌地区引种, 于1924年选育出的猕猴桃品种, 其
果实具有果形端正、美观, 酸甜可口, 香气浓郁, 耐
贮运性好等特点, 是当今世界知名的主栽品种。猕
猴桃果实属于浆果, 皮薄汁多, 含水量高, 果实采收
后硬度较大, 失水较慢, 因而在贮藏期间果实生理
病害较轻。不过, 猕猴桃在生长发育期间易感多种
侵染性病害, 并长期潜伏, 至果实成熟或衰老时发
病为害, 造成贮运和货架期间大量腐烂。因此, 贮
藏前对果实进行及时有效的防腐处理具有重要的
实际意义。ClO2为国际上公认的安全卫生的氯系
消毒剂中最理想的更新换代产品, 被世界卫生组
织列为Al级杀菌消毒剂。ClO2应用于食品保鲜的
研究在世界范围内已经成为热门课题, 在苹果(Lee
等2006)、葡萄(Du等2007)、哈密瓜(Mahmoud和
Linton 2008)、蓝莓(Wu和Kim 2007)、无花果
(Karabulut等2009)、马铃薯(Errampalli等2006)等
食品保鲜中得到了很好的利用; 但ClO2在‘海沃德’
猕猴桃上的防腐保鲜效果国内外鲜有报道。鉴于
目前采后处理中浸泡设备不完善, 并易使果实遭
受机械损伤, 因此本试验选用采前喷施的方法, 研
究ClO2对‘海沃德’果实采后防腐保鲜效果及其可
能的机制, 以期为猕猴桃采后生产提供技术参考。
材料与方法
1 材料
‘海沃德’猕猴桃[Actinidia deliciosa (A. Chev)
植物生理学报1168
C. F. Liang et A. R. Ferguson cv. ‘Hayward’]果实采
自陕西周至县果园。固体ClO2片剂由天津张大科
技发展有限公司生产销售, 有效成分含量10%。
2 试验处理
设5个处理: ClO2浓度(有效成分)分别为0 (对
照)、20、40、60、80 mg·L-1, 分别记为CK、T1、
T2、T3、T4。根据处理浓度及容器体积, 取相应量
ClO2固体片剂溶于水即可。采果前用手持喷雾器
将ClO2溶液均匀喷布果面, 使果实均匀着药、滴水
为止。单株小区, 重复3次(每株树选300个果实进
行处理), 挂牌标记。当果面干燥后, 即刻采摘。挑
选大小适中、色泽均匀、无机械伤害和病虫害、
果形端正、成熟度一致的果实 , 当天运回实验
室。用0.03 mm厚, 0.5%开孔度的PE(聚乙烯)保鲜
袋包装, 于(0±1) ℃、相对湿度90%~95%的冷库中
贮藏, 每15 d取样测定相关生理及品质指标至贮藏
末期的120 d。
3 生理及品质指标测定
果实硬度采用意大利FT-327型(探头直径11
mm, 测定深度8 mm)硬度计测定; 可溶性固形物含
量用手持测糖仪W Y T- 4型测定 ; 呼吸速率用
ETONG-7001型CO2分析仪参照董晓庆等(2009)的
方法测定; 乙烯释放速率用TRACE GC ULTRA型
气相色谱仪法测定, 载气为N2, GDX-502色谱柱,
柱温70 ℃, 进样口温度70 ℃, 氢气0.7 kg·cm-2, 空气
0.7 kg·cm-2, 氮气1.0 kg·cm-2, 氢火焰离子化检测器
检测, 检测室温度150 ℃; 失重率和腐烂指数测定:
入贮后从各处理重复中分别取100个果, 出库时统
计失重率和腐烂指数。失重率(%)=(果实入库当天
重量-出库时重量)/入库当天重量×100; 腐烂指数
参照甘瑾等(2009)的方法统计; POD活性参照田春
莲等(2006)的方法测定; PAL活性参照杨书珍等
(2010)的方法测定。所有测定重复3次, 取平均值。
4 菌落总数测定
分别从5个ClO2处理中随机取10个果实, 均匀
取果皮(0.1~0.5 mm厚), 用于测定果实表面的菌落,
重复3次; 再取10个未经处理的果实, 测定菌落总
数, 重复3次; 以上所取的果皮表面积一致。菌落
总数的测定参照GB 4789.2-2010《食品卫生微生
物学检验》进行。菌落清除率(%)=(未经处理果菌
落量-处理果菌落量)/未经处理果菌落量×100。
数据采用Excel软件进行分析, 并用SAS分析
软件进行差异显著性分析。
实验结果
1 ClO2处理对‘海沃德’果实菌落去除率的影响
表1显示, 对照(经清水处理)果实, 表面菌落去
除率为32.04%, 与对照相比, 各浓度ClO2处理均有
较高去除果实表面菌落率的作用, 且处理效果与
浓度成正比, 80 mg·L-1的ClO2处理后, 果实表面菌
落去除率最高 , 达到86.41%, 处理效果最显著
(P<0.01)。
2 ClO2处理对果实硬度和可溶性固形物含量的影响
果实硬度是判断果肉质地, 反映果实耐贮性,
衡量贮藏效果的主要指标。从图1可以看出, 整个
贮藏过程中, ClO2处理和对照的果实硬度均呈下降
趋势, 并分为两个明显的阶段: 即前期的快速下降
期(45 d)和后期的缓慢下降期(75 d)。但处理果较
对照果硬度下降缓慢, 其中60 mg·L-1处理果最为明
显。贮藏结束时, 对照硬度为2.10 kg·cm-2, 60 mg·L-1
处理果的硬度为3.34 kg·cm-2, 与对照差异显著(P<
0.05), 其他处理均无明显差异。
表1 ClO2处理的‘海沃德’果实表面菌落去除率
Table 1 Effects of ClO2 on the colonies clearance rate of ‘Hayward’ kiwi fruit

处理 ClO2浓度/mg·L
-1
未经处理果面菌落量/ 处理果面菌落量/
菌落去除率/%
×104 cfu·mL-1 ×104 cfu·mL-1
CK 0 1.03±0.006 0.70±0.03 32.04D
T1 20 1.03±0.006 0.56±0.02 45.63
C
T2 40 1.03±0.006 0.38±0.05 63.11
B
T3 60 1.03±0.006 0.23±0.05 77.67
AB
T4 80 1.03±0.006 0.14±0.04 86.41
A
　　不同大写字母代表用Duncan新复极差法检验, 在P<0.01水平上有显著差异。
田红炎等: 采前二氧化氯处理对‘海沃德’猕猴桃的防腐保鲜效果 1169
猕猴桃果实可溶性固形物含量的高低代表其
完熟的程度, 伴随着果实硬度的下降, 可溶性固形
物含量则持续上升。由图2可以看出, 在贮藏前期,
ClO2处理果和对照果可溶性固形物的含量呈快速
上升趋势, 在贮藏后期, 相对趋于平缓, 其中60
mg·L-1处理最为缓慢。贮藏结束时, 对照的可溶性
固形物含量最高, 比60 mg·L-1处理高8.1%, 两者之
间差异显著(P<0.05)。
趋势, ClO2处理果的呼吸速率低于对照果。在贮藏
至第30天时, 处理与对照果均出现呼吸高峰, 其中
对照果实的呼吸峰值最高, 60 mg·L-1处理果最低,
与对照及其他各处理果之间差异显著(P<0.05)。
猕猴桃属于典型的呼吸跃变型果实。乙烯是
引发呼吸跃变型果实成熟和组织衰老的主要因
素。由图4可知, 贮藏前期果实产生的乙烯量较少,
随着贮藏时间的延长, 乙烯释放速率逐渐上升, 在
75 d时达到了乙烯释放高峰。ClO2处理果的乙烯
峰值明显低于对照, 其中60 mg·L-1处理果的峰值最
低, 为13.48 μL·kg-1 (FW)·h-1, 比对照小32.4%, 两者
间差异显著(P<0.05)。
3 ClO2处理对果实呼吸速率和乙烯释放速率的影响
呼吸作用与果实的品质变化、成熟进程、贮
藏寿命等都有密切的关系。图3显示, 贮藏期内,
处理果和对照果的呼吸速率均呈先上升后下降的
图1 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实硬度的影响
Fig.1 Effects of ClO2 on firmness of ‘Hayward’ kiwi fruit
图2 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实可溶性固形物含量的
影响
Fig.2 Effects of ClO2 on total soluble solids of ‘Hayward’
kiwi fruit
图3 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实呼吸速率的影响
Fig.3 Effects of ClO2 on respiration rate of ‘Hayward’ kiwi
fruit
图4 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实乙烯释放速率的影响
Fig.4 Effects of ClO2 on ethylene production rate of ‘Hayward’
kiwi fruit
4 ClO2处理对果实失重率和腐烂指数的影响
贮藏果实的失重现象是影响果实外观和品质
植物生理学报1170
的重要因素之一, 它是由于组织器官的蒸腾失水
和干物质损耗所致, 一般失重率超过5%时, 贮藏果
实就会有皱缩萎蔫现象发生。由图5可知, 各处理
的失重率均低于对照。在冷藏结束(120 d)时, 对照
果实失重率为5.86%, 60 mg·L-1的ClO2处理的为
3.16%, 比对照降低了近46.1%, 差异显著(P<0.05)。
的作用。
5 ClO2处理对果实POD和PAL活性的影响
猕猴桃果实采收后, 经历后熟到完熟的过程,
在此期间果实体内各种酶的活性被激活, POD能清
除体内活性氧, 使细胞膜等免受伤害, 从而延缓果
实在贮藏中的衰老进程, 它常被用作评价果实衰
老的重要指标之一(Gechev等2003)。图7显示 ,
ClO2处理和对照果的POD活性变化趋势相似, 前期
出现一个小峰后略有下降, 然后快速升高, 处理与
对照果均在入贮后60 d出现一较大的活性高峰, 各
处理峰值均显著高于对照(P<0.05), 60 mg·L-1处理
峰值比对照高出50.5%。
图5 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实失重率的影响
Fig.5 Effects of ClO2 on weight loss of ‘Hayward’ kiwi fruit
各处理之间不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图6同。
猕猴桃采摘后, 随着自身贮备的有机物和水
分的逐渐减少, 组织逐渐衰老, 对外界的不良环境
抵抗力随之降低, 外界微生物更容易侵入组织内
部, 果实内部潜伏的微生物逐渐复苏, 使果实开始
腐烂变质。由图6可见, 在冷藏结束(120 d)时, 各处理
腐烂指数均显著低于对照(P<0.05)。60 mg·L-1的
ClO2处理的果实腐烂指数仅为对照的38.5%, 说明
ClO2处理对果实冷藏期间腐烂指数的降低有明显
图6 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实腐烂指数的影响
Fig.6 Effects of ClO2 on rotten index of ‘Hayward’ kiwi fruit
图7 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实POD活性的影响
Fig.7 Effects of ClO2 on POD activity of ‘Hayward’ kiwi fruit
PAL广泛存在于各种植物和少数微生物中, 催
化L-苯丙氨酸脱氨生成肉桂酸和氨, 是苯丙烷类代
谢途径的关键酶和限速酶, PAL活性可以作为植物
抗逆境能力的一个生理指标 (潘永贵和施瑞城
2000)。由图8可见, 在贮藏期间, 果实PAL活性基
本呈先缓慢上升, 达到高峰后又下降的趋势, 对照
和ClO2处理果均在贮藏后75 d达到活性高峰, 处理
果明显高于对照果, 其中60 mg·L-1处理的峰值比对
照高34.9%, 与对照差异显著(P<0.05)。
讨　　论
ClO2处理可显著去除猕猴桃果实表面的菌落,
这与Mahmoud等(2008)在莴苣上的研究结果相
符。ClO2能杀死细菌及其他微生物是因为它能快
速地控制微生物蛋白质的合成, 与微生物蛋白质
田红炎等: 采前二氧化氯处理对‘海沃德’猕猴桃的防腐保鲜效果 1171
图8 ClO2处理对‘海沃德’猕猴桃果实PAL活性的影响
Fig.8 Effects of ClO2 on PAL activity of ‘Hayward’ kiwi fruit
中的氨基酸发生反应, 使其分解, 从而导致细胞死
亡; 同时, ClO2对细胞壁有较好的吸附和透过性能,
可有效地氧化细胞内含巯基的酶, 除对一般细菌
有杀死作用外, 对芽孢、病毒、藻类、真菌等均
有较好的杀灭作用(齐翔2005)。
适宜浓度的ClO2处理可较好的保持果实的硬
度, 有效延缓可溶性固形物的上升, 这与赵明慧等
(2011)在苹果上的研究结果基本一致, 这可能由于
ClO2抑制了原果胶酶(PE)或多聚半乳糖醛酸酶
(PG)的活性, 使果实软化过程减缓。果实硬度和可
溶性固形物是评价果实品质的重要因素。果蔬采
收后, 一般随着贮藏时间的延长, 硬度逐渐下降,
其原因是中胶层细胞之间的原果胶在原果胶酶或
多聚半乳糖醛酸酶的作用下转变为果胶和果胶酸,
果胶再进一步变成小分子的糖以至细胞分离, 引
起果实组织变软(Wakabayashi等2000)。而果实在
软化过程中也伴随着可溶性固形物的变化, 随着
果实硬度的下降, 可溶性固形物含量上升, 这是猕
猴桃在软化过程中, 由于呼吸作用, 一些淀粉及果
胶发生分解转变而成。另外, 适宜浓度的ClO2处理
可明显降低果实的呼吸速率和乙烯释放速率, 对
延缓果实的衰老起到一定作用。果蔬贮藏过程中,
伴随着呼吸速率和乙烯释放量的增加, 其营养消
耗加大, 生理活性衰败加快, 果实体内物质的转化
和生理机制的消耗加速了果实的成熟衰老, 降低
了果实的耐贮性。ClO2可以有效地阻止蛋氨酸代
谢等作用, 减少了乙烯的生成, 从而延缓了衰老进
程; 加之ClO2具备的有效杀菌作用, 表现出明显的
保鲜效果(易玉峰和丁福臣2005)。
适宜浓度的ClO2处理还有效降低了果实的失
重率和腐烂率。果实失重的原因主要是呼吸作用
和水分的蒸腾作用。由于猕猴桃采摘后, 仍是一
个活的有机体, 但失去了营养和水分的供给, 只能
通过呼吸作用提供所需能量, 这些又都是以消耗
自身贮备的有机物和水分为基础的, 必将会导致
果实的重量减少。ClO2处理可以降低果实的呼吸
速率, 减少自身贮备的有机物的消耗, 从而降低了
果实失重率。另外, ClO2可以显著减少水果病原菌
(Du等2003), 并提高果实的抗病能力和抗氧化能
力, 从而减少了果实腐烂率, 延长了贮藏期。
适宜浓度的ClO2处理维持了果实较高的POD
和PAL活性, 这与Chen等(2010)在莴苣上的研究结
果相似。POD和PAL是与植物体抗性密切相关的
两种酶, 当植物受到病原菌侵害时, POD和PAL的
活性升高, 抗氧化性加强、木质素合成、次生代
谢加快, 以抵抗病原菌的侵染(刘凤权和王金生
2002)。试验中发现: 在贮藏前期, 处理和对照果实
的POD活性均迅速上升, 可能是果实在采样初期,
产生了大量的自由基, 机体通过自我调节生理代
谢平衡的保护性反应, 使机体清除自由基的能力
提高, 导致POD活性升高; 在贮藏后期, 果实消除
自由基的能力降低, 果实衰老, POD活性下降, 但
ClO2处理延缓了POD活性下降。
采前ClO2处理能够较好地去除果实表面的菌
落, 延缓了果实硬度的下降, 抑制了可溶性固形物
的上升, 降低了果实呼吸速率、乙烯释放速率、
失重率和腐烂程度。但是ClO2具有很强的氧化作
用, 高浓度的ClO2提供的分子氧使细胞膜透性增
大, 细胞内营养物质外渗, 甚至会导致果实的漂白
伤害(傅茂润2005)。本实验中, 经80 mg·L-1 ClO2处
理后, 虽然杀菌效果显著, 但是其他生理与品质指
标不佳, 因此, 在冷藏条件下, ClO2用于‘海沃德’猕
猴桃保鲜的适宜浓度为60 mg·L-1。
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