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Effects of Oxa lic Ac id Compound Clean ing Agent on Storage Qua lity ofFruits of Apple ‘Red Fuji’

草酸复合清洗剂对红富士苹果贮藏品质的影响



全 文 :园  艺  学  报  2009, 36 (4) : 577 - 582
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 12 - 30; 修回日期 : 2009 - 03 - 16
基金项目 : 国家科技支撑计划项目 (2006BAK02A24) ; 农业部西北园艺种质资源与遗传改良重点开放实验室项目3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: dqr0723@1631com)
草酸复合清洗剂对红富士苹果贮藏品质的影响
董晓庆 , 饶景萍 3 , 田改妮 , 张举印 , 廖小月
(西北农林科技大学园艺学院 , 陕西杨凌 712100)
摘  要 : 研究了以草酸 (OA) 为主剂 , 二氧化氯 (ClO2 )、氯化钠 (NaCl) 等为辅剂的清洗剂 1010
g·L - 1OA + 1010 g·L - 1NaCl + 9 mg·kg- 1 ClO2 + 0102%吐温 - 20对红富士苹果的清洗效果及洗后对果实
贮藏品质的影响。结果表明 : 草酸复合清洗剂对红富士苹果表面的农药、重金属、菌落的清除效果好 , 且
经该清洗剂清洗后的果实在 (0 ±1) ℃冷藏 , 贮藏品质高于对照 , 延缓果实硬度的下降 , 推迟呼吸高峰和
乙烯释放高峰的到来时间 , 降低乙烯释放量 , 延缓可滴定酸、可溶性固形物的降解速度 , 并有降低失重率
和腐烂率的作用。
关键词 : 苹果 ; 草酸 ; 清洗剂 ; 采后处理 ; 贮藏品质
中图分类号 : S 66111; S 379  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2009) 0420577206
Effects of O xa lic Ac id Com pound C lean ing Agen t on Storage Qua lity of
Fru its of Apple‘Red Fuji’
DONG Xiao2qing, RAO J ing2p ing3 , TIAN Gai2ni, ZHANG Ju2yin, and L IAO Xiao2yue
(College of Horticulture, N orthw est A & F U niversity, Yang ling, Shaanxi 712100, China)
Abstract: In the p resent study, the effects of oxalic acid compound agent were investigated on washing
efficiency and storage quality of fruits of app le Red Fuji. This compound is a m ixture composed of 1010 g·
L - 1 oxalic acid, 1010 g·L - 1 sodium chloride, 9 mg·kg- 1 chlorine dioxide and 0102% Tween220. The acid
compound cleaning agent on washing was much more efficient than the control on clearing pesticides, heavy
metals and colonies from fruit surface. Compared with control, the decrease of flesh firmness, resp iratory peak
and ethylene2released peak were markedly delayed in treated fruits and stored in cool storage conditions. Level
of ethylene released from treated fruitswas significantly lower than that of control fruits. Treatment of this com2
pound was also found to delay degeneration of titrate acid and total soluble solid of the stored fruits, and
reduce rates of weightlessness and decay of fruits. In conclusion, usage of oxalic acid compound as a washing
agent can greatly imp rove quality of stored app le fruits.
Key words: app le; oxalic acid; cleaning agent; post2harvest treatment; storage quality
目前在苹果生产中不合理使用农药和化肥的现象仍然存在 , 造成果实表面农药、重金属污染 , 加
之菌落、尘土等果面污染物 , 影响其食用卫生。
日常生活中 , 水果大都用清水清洗 , 虽能除去表面的尘土和一般附着物 , 但难以除净表面残存的
农药、杂菌等有害物质。目前市场上销售的洗涤剂虽能清除附着于表面的农药、污垢及杂菌 , 但其自
身又容易滞留 , 难被清水冲洗掉 , 对人体健康仍会造成不良影响。因此开发新型无毒、无污染、能有
效清除果蔬表面农药、重金属、菌落残留的专业果品清洗剂尤为重要。
草酸 (OA ) 作为一种植物体存在的有机酸 , 具有很好的溶解性 , 无残留 , 对人体无毒、无污染。
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目前 , 有关草酸应用于提高植物抗病性已有相关报道 (郑光宇 等 , 1999; Roncero et al. , 2003) , 但
用于洗果及保鲜剂的研究报道很少。二氧化氯 (ClO2 ) 是 A1级安全消毒剂 , 能有效杀死微生物 , 无
气味残留 , 不产生有害物质 , 不影响食品的风味和外观品质 , 是目前国际上公认的高效、广谱、安全
的杀菌保鲜剂 (傅茂润和杜金华 , 2004)。
作者在前期研究了复合清洗剂对红富士苹果的清洗效果 , 从中筛选出清洗效果最优的组合 1010
g·L - 1 OA + 1010 g·L - 1 NaCl + 9 mg·kg- 1 ClO2 + 0102%吐温 - 20。作者研究其清洗后对果实贮藏品
质的影响 , 旨在开发出商业化使用的安全苹果清洗剂。
1 材料与方法
111 果园基本情况和样品采集
供试品种为红富士苹果 (M alus dom estica Borkh. ‘Red Fuji’) , 于 2007年 10月 14日采自陕西省
铜川市印台区农家果园。该果园近几年主要喷洒的农药有高效氯氰菊酯、甲氰菊酯、溴氰菊酯、联苯
菊酯、腈菌唑、百菌清、代森锰锌等。采果当年喷洒的农药主要有高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、百菌
清、代森锰锌、腈菌唑。对采收苹果直接进行农药检验 , 其中代森锰锌、腈菌唑未检测出 , 高效氯氰
菊酯、溴氰菊酯、百菌清残留量分别为 010014、010039和 010098 mg·kg- 1 , 符合我国规定的无公害
食品苹果的卫生标准 (分别为 210、011和 110 mg·kg- 1 )。调查附近几家果园获悉 , 百菌清、氯氰
菊酯、溴氰菊酯 3种农药是该地区果园使用频率最高的农药品种 , 而近几年抽检中有不同程度的检
出 , 所以本试验中选择了这 3种农药。
果实约八成熟时采收 , 挑选大小适中 , 色泽相近 , 无机械伤和病虫害 , 果形端正 , 成熟度一致的
果实 , 当天运回实验室。置于 (0 ±1) ℃冷藏或进行处理。
112 样品处理及相关指标测定
11211 农药、重金属、菌落的测定  取苹果 72个 , 分别浸泡在百菌清、氯氰菊酯、溴氰菊酯 3种农
药 (浓度各为 100 mg·L - 1 ) 混合液和铅、镉、铜 3种重金属 (浓度分别为 10、10和 20 mg·L - 1 )
混合液中 10 m in, 取出后放置 24 h, 之后分别采用草酸复合清洗剂 1010 g·L - 1 OA + 1010 g·L - 1
NaCl + 9 mg·kg- 1 ClO2 + 0102%吐温 - 20和清水 (作对照 ) 清洗 (每个处理 8个苹果 , 重复 3次 )
10 m in取出 , 再用自来水冲洗 5 s, 自然晾干。果实按 1 /4对角线法取样 , 匀浆 , 进行农药和重金属
的测定。另外 24个苹果浸泡后不清洗 , 用来测定清洗前的残留量。
用草酸复合清洗剂 1010 g·L - 1 OA + 1010 g·L - 1 NaCl + 9 mg·kg- 1 ClO2 + 0102%吐温 - 20和清水
(作对照 ) 清洗直接采回的苹果 (每个处理 8个苹果 , 重复 3次 ) 10 m in, 取出后自来水冲洗 5 s, 自
然晾干 , 均匀取果皮 (011~015 mm厚 ) , 用于测定果实表面的菌落。
农药的测定按照 NY/T76122004中的气相色谱法进行。农药降解率 ( % ) = (清洗前苹果农药残
留量 -洗后苹果农药残留量 ) /清洗前苹果农药残留量 ×100。
重金属的测定按照 GB /T500911222003中的石墨炉原子吸收光谱法测定铅、镉 , 原子荧光吸收光
谱法测定铜。重金属降解率 ( % ) = (清洗前苹果重金属残留量 -洗后苹果重金属残留量 ) /清洗前
苹果重金属残留量 ×100。
菌落总数的测定参照 GB /T47891222003《食品卫生微生物学检验 》进行。菌落清除率 ( % ) =
(清洗前苹果菌落含量 -洗后苹果菌落含量 ) /清洗前苹果菌落含量 ×100。
11212 果实生理及品质指标测定  用草酸复合清洗剂 1010 g·L - 1 OA + 1010 g·L - 1 NaCl + 9 mg·
kg- 1 ClO2 + 0102%吐温 - 20浸果 10 m in, 以浸清水 10 m in为对照 , 各处理用果 10 kg, 重复 3次。处
理后的果实晾干后用 0103 mm厚 , 015%开孔度的 PE保鲜袋包装 , 于 (0 ±1) ℃, 相对湿度 85% ~
90%的冷库中贮藏 , 每周测定相关指标。
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 4期 董晓庆等 : 草酸复合清洗剂对红富士苹果贮藏品质的影响  
果肉硬度采用意大利 FT2327型 (探头直径 11 mm, 测定深度 8 mm) 硬度计测定 ; 可溶性固形物
采用手持测糖仪 (W YT24型 ) 测定 ; 可滴定酸含量用酸碱滴定法测定 ; 呼吸速率用 ETONG27001型
CO2分析仪测定 : 将干燥器放入 ( 0 ±1) ℃的贮果冷库中 , 每个处理随机取 12个苹果 (单果质量
150~300 g) , 放入 81735 L的干燥器中 , 同时放入 CO2分析仪 , 密封 , 每 20 m in记录 1次 ; 乙烯释放
速率用 TRACE GC ULTRA型气相色谱仪法测定 , 密闭 1 h后抽取乙烯气体 , 载气为 N2 , GDX2502色
谱柱 , 柱长 2 m , 柱温 70 ℃, 进样口温度 70 ℃, 氢气 017 kg·cm - 2 , 空气 017 kg·cm - 2 , 氮气 110
kg·cm - 2 , 进样量 1 mL, 氢火焰离子化检测器检测 , 检测室温度 150 ℃; 失重率和腐烂率按照吴彬
彬等 (2008) 的方法测定。
数据采用 Excel软件进行分析 , 并用 DPS 3101专业统计软件进行显著性分析。
2 结果与分析
211 草酸复合清洗剂清洗效果
从表 1可以看出 , 草酸复合清洗剂对红富士苹果上的农药、重金属和菌落均有较好的清洗作用 ,
农药的去除率可达 80%以上 , 对铅和菌落的去除率分别为 91129%和 80164% , 洗涤效果明显高于自
来水。
表 1 草酸复合清洗剂对农药、重金属、菌落的去除率
Table 1 The clearance ra te of clean ing agen t for pestic ides, heavy m eta ls and colon ies /%
处理
Treatment
农药去除率 The clearance rate of pesticides
百菌清
Chlorothalonil
氯氰菊酯
Cypermethrin
溴氰菊酯
Deltamethrin
重金属去除率 The clearance rate of heavy metals

Plumbum

Cadm ium

Cup rum
菌落去除率
The clearance
rate of colonies
对照 61146 A 55156 A 61121 A 60184 A 59105 A 44127 A 65126 a
Control
草酸复合清洗剂 80193 B 76139 B 83124 B 91129 B 72121 B 62148 B 80164 b
Oxalic acid compound
cleaning agent
  注 : 不同的大、小写字母代表用 Duncanpis新复极差法测验 在 P = 0101和 P = 0105水平上有显著差异。
Note: D ifferent cap ital and small letters indicated significant differences, determ ined by Duncanpis multip le range at P = 0101 and P = 0105.
212 草酸复合清洗剂对红富士苹果呼吸速率和乙烯释放速率的影响
由图 1, A可以看出 , 对照果实的呼吸高峰出现在处理后 5周 , 草酸复合清洗剂处理的呼吸高峰
在 7周出现 , 推迟了 14 d, 峰值分别为 5114和 4149 mg·kg- 1 ·h - 1 , 处理比对照降低了 12165%。
图 1 草酸复合清洗剂处理对红富士苹果呼吸速率 ( A) 和乙烯释放速率 ( B) 的影响
F ig. 1 Effects of clean ing agen t trea tm en t on resp ira tion ra te ( A) and ethylene production ra te ( B) of Red Fuji apple
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图 1, B显示 , 处理和对照都有 1个明显的乙烯释放高峰 , 且变化趋势一致 , 但处理的峰值远低
于对照 (分别为 5182和 1196μL·kg- 1 ·h - 1 ) , 同时乙烯释放高峰的时间比对照推迟了 2周。整个
过程中经草酸复合清洗剂处理的果实乙烯释放变化平缓 , 而对照果在处理 4周后变化迅速 , 达到高峰
后急剧下降。说明草酸复合清洗剂处理可以降低贮藏期间苹果乙烯的生成量。
213 草酸复合清洗剂对红富士苹果硬度和可溶性固形物的影响
果实硬度的变化是反映果实耐贮性 , 衡量贮藏效果的主要指标之一。从图 2, A可以看出 , 处理
后前 3周 , 两者果肉硬度变化差异不明显 , 处理 5周始 , 对照果的硬度迅速下降 , 平均每天下降
4151% , 而经草酸复合清洗剂处理的果下降缓慢 , 平均每天下降 2157%。贮藏 12周后处理果的硬度
为 819 kg·cm - 2 , 比对照高 14104%。
图 2, B显示 , 果实的可溶性固形物随着贮藏时间的延长先增加而后降低 , 处理果和对照果都在
处理后 2周达到最大值 , 分别为 14178%和 14164%。由于呼吸消耗的加强 , 可溶性固形物含量下降 ,
而处理果下降幅度小于对照果。整个贮藏过程中经草酸复合清洗剂处理的果可溶性固形物含量始终比
对照的高。
图 2 草酸复合清洗剂处理对红富士苹果硬度 ( A) 和可溶性固形物 ( B) 的影响
F ig. 2 Effects of clean ing agen t trea tm en t on f irmness ( A) and tota l soluble solids ( B) of Red Fuji apple
214 草酸复合清洗剂对红富士苹果可滴定酸含量的影响
如图 3所示 , 苹果中的可滴定酸含量随着贮藏时间的延长而不断降低 , 其中对照果实的可滴定酸
含量的降低速度高于草酸复合清洗剂处理果的。
对照果实的可滴定酸含量从 0136%下降到 0107% , 下降了 80156%。
处理果实的可滴定酸含量从 0136%下降到 0110% , 下降了 72122%。
215 草酸复合清洗剂对红富士苹果失重率和腐烂率的影响
从图 4可以看出 , 贮藏期间 , 草酸复合清洗剂处理和对照的失重率都呈不断增加的趋势 , 前 4周
失重率相差不大 , 4周后处理失重率明显小于对照。贮藏结束时 , 对照的失重率为 1193% , 而草酸复
合清洗剂处理的失重率为 1137%。
红富士苹果从入库到出库贮藏 170 d时 , 处理和对照的腐烂率分别为 2167%和 4100% , 两者达
显著水平 ( P < 0105)。
因此草酸复合清洗剂处理可以减少苹果在贮藏期间的失重率和腐烂率。
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 4期 董晓庆等 : 草酸复合清洗剂对红富士苹果贮藏品质的影响  
3 讨论
草酸是一种相对较强的二元羧酸 , 草酸阴离子是一种很强的螯合剂 , 它可通过螯合铝、铁、镉、
锌、铅等有毒金属离子而缓解毒害。Yang等 (2000) 研究发现水稻内源草酸具有抗铅毒的作用 , 将
外源草酸添加到培养液中可缓解铅毒对水稻根生长的抑制。本试验中发现草酸也具有去除苹果农药的
作用 , 但其机理尚未明了 , 还有待进一步研究。同时 , 草酸具有独特的理化特性和生化功能 , 它作为
一种有效的非生物诱抗剂 , 可诱导对真菌、细菌和病毒病害的抗性 , 故在对红富士苹果的处理中起到
了抑制病菌侵染 , 降低腐烂损失的作用。
二氧化氯是一种强氧化剂 , 具有很强的杀菌能力 , 它可有效地氧化细胞内含巯基酶 , 对病毒、芽
孢以及水路系统中的异养菌、硫酸盐还原菌、真菌和军团菌均有很好的消毒效果。李军等 ( 2004)
报道 ClO2对苹果表面的 L isteria m onocytogenes菌有很好的杀灭作用。ClO2分解释放的新生态氧具有强
氧化能力 , 可以穿过细胞壁进入生物体 , 与一些农药残留发生反应 , 生成相应的酸、醇、胺或其氧化
物 , 这些小分子化合物易溶于水 , 可被洗涤除去 (陈莉荣 等 , 2005)。
NaCl起缓冲作用 , 可以显著的增加清洗剂的黏度 , 对清洗有一定的作用 , 1%的稀 HCl和 1%的
NaCl浸果 5~6 m in, 可去除铅、砷。杨柳等 (2006) 曾报道 NaCl可清洗掉冬枣上的敌敌畏、辛硫磷
和对硫磷。
在本试验中 , 上述三者的有效结合既能去除红富士苹果果实表面的农药、重金属和菌落 , 又对人
体无毒、无污染 , 是一种广谱的清洗剂。
本试验发现草酸复合清洗剂可延缓红富士苹果果实硬度、可滴定酸的下降 , 缓和果实采后软化且
提高了可溶性固形物的含量 , 与草酸在猕猴桃 (张中海 等 , 2006)、甜瓜 (邓建军 等 , 2008)、 
果 (郑小林 等 , 2007) 上的作用研究结果基本一致。但和张中海等 (2006) 报道的可滴定酸含量先
上升后下降的结果不同 , 这可能是由于果实种类差异造成的。草酸复合清洗剂处理可抑制呼吸强度 ,
降低乙烯的生成 , 延缓呼吸高峰和乙烯释放高峰的出现时间。郑小林等 ( 2007) 认为可能是草酸处
理影响 Ca2 +的重新分配或活性氧代谢引起中间信号产生 , 从而调控乙烯代谢 , 同时 ClO2能阻止蛋氨
酸分解成乙烯 , 且能破坏已形成的乙烯 , 延缓呼吸高峰和乙烯释放高峰的出现。草酸复合清洗剂处理
显著地降低了果实重量的损失 , 减少了腐烂率。提高了果实的抗病能力和抗氧化能力 , 因此 , 草酸复
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合清洗剂是清洗红富士苹果和采后贮藏保鲜的一种高效、低廉、无毒、无副作用、具有实际应用前景
的新配方。
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