全 文 ：林业科学研究　2005 ,18 (3) :236～240
Forest Research
　　文章编号 :100121498 (2005) 0320236205
高 CO2 和纯 N2 冲击处理对板栗货架期
品质变化的影响
梁丽松 , 王贵禧 3
(中国林业科学研究院林业研究所 ,国家林业局林木培育重点实验室 ,北京　100091)
摘要 :以‘燕昌’板栗为试材 ,研究了经 180 d 冷藏的板栗出库前分别用 50 %CO2 和纯 N2 冲击处理对板栗货架期品质
的影响。结果表明 :50 %CO2 和纯 N2 处理对板栗货架期内糖代谢有显著影响 ,对蛋白质代谢影响不大。50 %CO2 处
理 5 d 以及纯 N2 处理 5 d 和 10 d 有利于板栗淀粉的保存。50 %CO2 处理可明显降低板栗的发芽率和腐烂率 ,货架期
结束时 ,冲击处理 5 d 和 10 d 的板栗发芽率分别为 2. 07 %和 3. 65 % ,显著低于对照 (18. 06 %) ,腐烂率均为 2. 67 % ,
显著低于对照 (5. 33 %) ,而纯 N2 处理则显著促进板栗发芽 ,且不能有效控制腐烂的发生。研究证明 :50 %CO2 冲击
处理 5 d 既能使板栗保持较好的货架期品质 ,又能显著抑制发芽及腐烂。
关键词 :板栗 ;货架期 ;贮藏保鲜 ;冲击处理 ;高 CO2 ;纯 N2
中图分类号 :S66412 　　　文献标识码 :A
收稿日期 : 2004210226
基金项目 : 国家林业局“948”项目 :“板栗等果品贮藏保鲜技术引进”的部分内容
作者简介 : 梁丽松 (1972 —) ,女 ,硕士 ,助理研究员 ,从事林果采后生理、病理与保鲜技术研究.3 通讯作者
Effect of 50 % CO2 and 100 % N2 Shock Treatment on the Quality Changes
of Chinese Chestnut ( Castanea mollissima Blume) during Shelf2life
LIANG Li2song , WANG Gui2xi
(Research Institute of forestry , CAF ; Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation , State Forestry Administration ,Beijing 　100091 ,China)
Abstract :Chinese chestnut ( Castanea mollissima Blume , cv. Yanchang ) stored 180 days at 0 ℃were treated with 50 %CO2 or
100 %N2 for 5days or 10days to investigate the quality changes of chestnut during shelf2life. The result indicated that compared
with other treatments , 50 %CO2 shock treatment decreased the sprouting rate and rot rate of chestnut significantly , and maintain2
ing quality during shelf2life. High N2 treatment increased the sprouting rate of chestnut , and can not contorl chestnut decay effec2
tively during shelf2life. Chestnut treated with 50 %CO2 or 100 %N2 showed higher content of starch and lower content of soluble
suger than control ,but there was no significant effect on proten content . Chestnut with shock treatment in 50 % CO2 for 5 days had
the better quality during shelf2life.
Key words :chestnut ; shelf2life ; storage ; shock treatment ;50 % CO2 ;100 % N2
关于板栗贮藏期保鲜技术的研究较多 ,通常以
冷藏为基础 ,在低温条件下进行自发气调 (MA) 贮
藏、人工气调 (CA) 贮藏以及采后结合化学处理等方
法进行长期贮藏保鲜 ,保鲜期可达 8 个月以上 ,甚至
可以做到周年贮藏[1～5 ] ;但当其从低温环境进入较
高的室温环境时 ,温度的升高使板栗呼吸作用显著
升高 ,休眠解除 ,生理代谢旺盛。板栗在货架期内极
易发芽、腐烂、失水 ,营养物质迅速消耗 ,造成品质严
重下降 ,降低食用价值和商品价值。因此 ,研究板栗
货架期保鲜技术十分迫切。本文以‘燕昌’板栗为试
材 ,研究了冷藏板栗出库前分别用体积分数为 50 %
CO2 和纯 N2 冲击处理对货架期品质变化的影响 ,为
提高板栗货架期保鲜效果提供理论和技术指导。
1 　材料与方法
111 　试验材料
2002 年 9 月 26 日板栗采收于北京市昌平区下
庄 ,品种为“燕昌”板栗 ,采后即入 - 2～0 ℃冷库预
冷 48 h 后 ,装入打孔聚乙烯塑料薄膜 ( PE) 保鲜袋中
冷藏至次年 5 月上旬。出库前分别用 50 %CO2 和纯
N2 进行冲击处理。
112 　货架期前冲击处理
处理在 0 ℃冷库进行 ,试验设 50 %CO2 (其余为
N2) 和 100 %N2 2 个气体浓度。将冷藏板栗置于
20 000 mL广口瓶中。分别由进气口通入已配制好
的气体 ,出气口与大气相通。板栗在 50 %CO2 和
100 %N22 个气体条件下分别处理 5 d 和 10 d。每个
处理用果量 10 kg ,3 次重复。处理结束后将板栗取
出 ,装入打孔 PE 袋于常温 (26～28 ℃) 下进行货架
期研究 ;以不做任何处理的板栗为对照。
113 　调查项目和测定指标
11311 　腐烂率 　随机取 30 粒板栗 ,除去内外种皮
后 ,统计腐烂率 (以出现腐烂斑点即视为腐烂发生) 。
11312 　发芽率 　随机取 30 粒板栗 ,以胚芽萌动即
视为发芽 ,统计发芽率。
11313 　淀粉含量和可溶性糖含量 　3 ,52二硝基水杨
酸法[6 ] 。
11314 　可溶性蛋白含量 　考马斯亮篮 G2250 比色
法[6 ,7 ] 。
114 　数据处理
本实验数据用 SPSS 软件进行统计处理 ,采用
ANOVA 进行邓肯氏多重差异分析。
2 　结果与分析
211 　高 CO2 和纯 N2 冲击处理对板栗货架期品质变
化的影响
21111 　高 CO2 和纯 N2 冲击处理对可溶性糖含量的
影响 　高 CO2 和纯 N2 处理对板栗糖代谢有显著影
响 (图 1) 。由图 1 可看出 ,50 %CO2 和纯 N2 处理后
的 9 d 内 ,所有处理的可溶性糖含量均显著低于对
照 ( P < 0. 01) ,其中纯 N2 处理 5 d 的值最低。在货
架期 6 d 时 ,对照板栗可溶性糖含量急剧升高 ,达
115. 6 g·log - 1 ,显著高于各处理 ( P < 0. 01) ;在货架
期 12 d 时 ,各处理的可溶性糖含量均显著升高 ,各
处理间及各处理与对照之间均没有显著差异 ( P >
0. 05) ,但仍低于对照。纯 N2 处理 5 d 的板栗可溶性
糖含量低于处理 10 d 的值 ;50 %CO2 处理 5 d 的板栗
可溶性糖含量在前 6 d 低于处理 10 d 的值 ,而第 9
天时则显著高于处理 10 d 的值。总体看来 ,经高
CO2 和纯 N2 处理后 ,板栗的可溶性糖含量明显减
小 ,并且处理 5 d 的低于处理 10 d 的值 ,但在货架期
9 d 后 ,各处理的可溶性糖含量均上升 ,至 12 d 时与
对照没有显著差异。由于可溶性糖是淀粉水解的产
物 ,又是呼吸代谢的底物 ,其含量变化与板栗的生理
代谢有关。
图 1 　板栗货架期可溶性糖含量变化
21112 　高 CO2 和纯 N2 冲击处理对淀粉含量的影
响 　淀粉是板栗的主要贮藏物质 ,当呼吸代谢旺盛
时 ,淀粉水解速率加快 ,含量显著降低。从表 1 可
见 ,各处理和对照板栗的淀粉含量随货架期的延长
逐渐降低。50 %CO2 和纯 N2 处理 5 d 的板栗淀粉含
量在货架期前 3 d 下降较快 ,且在前 6 d 均低于相应
处理 10 d 的值 ;从第 3 天以后直到货架期结束 ,其淀
粉含量几乎维持不变 ,二者没有显著性差异 ( P >
0. 05) 。50 %CO2 和纯 N2 处理 10 d 的板栗与对照在
前期板栗淀粉水解速率较慢 ,淀粉含量相当 ;在第 6
天以后 ,50 %CO2 处理 10 d 的板栗与对照板栗的淀
粉水解速率加快 ,淀粉含量显著降低 ;而纯 N2 处理
10 d 的板栗淀粉含量仍缓慢降低。货架期结束时 ,
50 %CO2 处理 10 d 的板栗和对照板栗的淀粉含量相
当 ,显著低于其它处理 ( P < 0. 05) 。
732第 3 期 梁丽松等 :高 CO2 和纯 N2 冲击处理对板栗货架期品质变化的影响
表 1 　板栗货架期淀粉含量的变化 g·kg - 1
处理 处理前
货架期/ d
0 3 6 9 12
CK 29312 29312a 30310b 28517b 25816a 24618a
50 %CO225 d 29312 30119a 26812a 27211a 27812b 27110b
50 %CO2210 d 29312 30018a 29113b 28916b 26615a 24711a
100 %N225 d 29312 29210a 26715a 27419a 27411b 27513b
100 %N2210 d 29312 30218a 30117b 28810b 27812b 27315b
　　注 :小写字母表示 p = 5 %差异显著 (以下同) 。
21113 　高 CO2 和纯 N2 冲击处理对蛋白质含量的影
响 　蛋白质是板栗的主要营养成分之一。从表 2 可
见 ,板栗可溶性蛋白质含量在货架期内变化不大 ,各
处理组之间没有显著差异 ( P > 0. 05) ,说明高 CO2
和纯 N2 处理对板栗货架期的蛋白质代谢没有明显
影响。
表 2 　板栗货架期蛋白质含量的变化 g·kg - 1
处理 处理前
货架期/ d
0 3 6 9 12
CK 7514 7514a 7410a 7119a 8015a 7710a
50 %CO225d 7514 7717a 7714a 7610a 7410a 8019a
50 %CO2210d 7514 7712a 7918a 7419a 7610a 7412a
100 %N225d 7514 7910a 7714a 7111a 7115a 7311a
100 %N2210d 7514 7916a 7519a 7418a 7513a 7510a
212 　高 CO2 和纯 N2 冲击处理对板栗货架期贮藏效
果的影响
21211 　高 CO2 和纯 N2 冲击处理对发芽率的影响 　
板栗货架期期间 ,常因发芽而降低商品价值 ,因此抑
制货架期发芽是提高板栗质量的重要措施。如图 2
可见 ,50 %CO2 和纯 N2 处理对发芽率有较大影响。
纯 N2 处理板栗的发芽率在货架期 3 d 时快速升高 ,
而对照板栗的发芽率在前 6 d 虽然低于纯 N2 处理 ,
但明显高于高 CO2 处理的值。第 6 天以后 ,各处理
和对照板栗的发芽率均不再增加。在货架期 12 d
时 ,50 %CO2 处理 5 d 和 10 d 的板栗发芽率分别为
2. 07 %和 3. 65 % ,二者无显著差异 ,与对照相比分别
降低了 88. 54 %和 79. 79 % ;纯 N2 处理 5 d 和 10 d 的
板栗发芽率分别为 45. 04 %和 39. 69 % ,二者差异显
著 ( P < 0. 05) ,与对照相比分别升高了 149. 39 %和
119. 77 %。结果表明 :50 %CO2 处理能明显降低板栗
的发芽率 ,对发芽有显著的抑制作用 ;而纯 N2 处理
则显著促进了板栗的发芽。
21212 　高 CO2 和纯 N2 冲击处理对腐烂率的影响 　
由图 3 可见 ,高 CO2 冲击处理对降低板栗在货架期的
腐烂率有明显效果。货架期结束时 ,50 %CO2 处理 5 d
和 10 d 的板栗腐烂率最低 ,均为 2. 67 % ,比对照降低
了49. 91 % ,差异显著 ( P < 0. 01) ,且显著低于纯 N2 处
理的值 ( P < 0. 01) 。纯 N2 处理 5 d 和 10 d 的板栗腐
烂率分别为 4. 67 %和 6. 67 % ,与对照 (5. 33 %) 相当 ,
说明纯 N2 处理不能控制板栗货架期腐烂。
图 2 　板栗货架期发芽率的变化
图 3 　不同处理板栗在货架期第 12 天时的腐烂率
832 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷
3 　讨论
在环境胁迫下各种糖类化合物在植物细胞内分
解或累积。在不同逆境下 ,植物代谢反应的总趋势
是一致的 ,即水解作用增强 ,合成作用减弱 ,从而使
植物体内淀粉、蛋白质等大分子化合物降解为可溶
性糖、肽及氨基酸等物质[8 ] 。高 CO2 和纯 N2 处理使
板栗可溶性糖含量显著降低 ,且降低了板栗淀粉的
降解速率 ,说明在高 CO2 和纯 N2 条件下 ,糖代谢发
生了改变。糖代谢的变化与相关酶活性以及呼吸代
谢密切相关。通过对淀粉酶活性、呼吸作用的研究
(结果另文发表) 以及对萌芽的作用结果发现 ,板栗
呼吸强度的变化与糖代谢的变化趋势相吻合。在冲
击处理时 ,呼吸作用增强 ,同时可溶性糖含量显著降
低 ,货架期期间呼吸作用降低 ,可溶性糖含量升高 ,
说明板栗糖含量的变化主要是由呼吸代谢的变化引
起。同时 ,经高 CO2 和纯 N2 处理后 ,板栗淀粉酶活
性显著降低 ,说明冲击处理是通过降低淀粉酶的活
性来降低淀粉的水解速率 ,从而有利于淀粉的保存 ,
这与本文的研究结果一致。
不同果实对低 O2 和高 CO2 的耐受力不同。板
栗对低 O2 和高 CO2 有较强的适应性 ,作者先期研究
发现 ,一定强度范围内的低 O2 或高 CO2 处理对板栗
生理代谢的影响是可逆的 ,即在解除逆境后的贮藏
过程中生理代谢可以逐步恢复到正常水平 ;但若超
过这样的强度 ,则对生理代谢的影响是不可逆转的 ,
这种逆境会使板栗代谢异常从而导致板栗自身的抗
性降低 ,加速衰老和腐烂 ,品质急剧下降[9 ,10 ] 。关于
高 CO2 可以有效降低腐烂发生 ,已在一些果蔬的研
究中得到证实[11～13 ] 。板栗腐烂主要是由于病原菌
的潜伏侵染造成的[14 ] ,适当的高 CO2 处理除对病原
菌有一定的直接抑制作用外[13 ] ,板栗因发酵产生适
量的乙醇对病原菌也有抑制作用 ,但若积累的乙醇
浓度过高 ,板栗因中毒使抗病性降低 ,会进一步遭受
微生物的侵染而发生腐烂。
高 CO2 和纯 N2 冲击处理对板栗货架期发芽有
显著影响 ,前者可显著降低板栗的发芽率 ,后者则对
板栗发芽有明显的促进作用。目前 ,关于高 CO2 和
纯 N2 处理对种子发芽的作用机理尚在研究中。人
们对植物激素的研究表明 ,激素的对抗作用是调节
生物过程的重要因素 ,其种类和数量对种子的休眠
和萌芽起着决定性作用[15 ] 。赤霉素 ( GA) 和脱落酸
(ABA)的相互作用是调节从种子形成到萌发的生长
过程转变的重要因素[16 ] 。越来越多的证据显示 ,在
植物体中存在一个逆境反应系统。ABA 作为一种重
要的胁迫激素的观点已被人们广泛接受。在逆境下
植物启动 ABA 合成系统 ,合成大量 ABA ,增强植株
抵抗逆境的能力[17～19 ] 。研究发现 ,低浓度 CO2 处理
有利于板栗胚内 ABA 相对含量升高 ,从而达到抑制
萌芽的作用[20 ] ;冷藏期板栗在未萌动、萌动和发芽
时胚内 ABA 含量依次下降[21 ] 。李全宏等[3 ,22 ]认为
萌芽抑制物的消失和必要的营养物质积累等综合条
件的变化是决定板栗萌芽的关键。作者在研究中发
现 ,板栗中 GA3 和 ABA 的水平共同影响板栗的萌
芽 ,高 CO2 冲击处理明显提高了板栗胚芽中 ABA 含
量以及 ABA/ GA3 比值 ,而纯 N2 冲击处理则使板栗
胚芽中ABA 含量下降和ABA/ GA3 比值降低 (结果另
文发表) 。纯 N2 对萌芽的影响可能主要通过抑制
ABA 的合成 ,降低 ABA/ GA3 比值从而促进板栗发
芽 ,但具体作用机理需要进一步研究。
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042 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 18 卷