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獼猴桃消費已從“能吃、好吃”逐步轉向“好吃、好看、好賣”的綜合競爭階段。果面顏色和皮孔狀態是消費者判斷新鮮度和商品等級的重要視覺信號。對于黃肉、紅肉等中高端獼猴桃品種而言,果皮發暗、皮孔褐化、表面顏色不均一,往往會降低果實分級和貨架吸引力,即便果肉風味良好,也可能被消費者誤認為“不新鮮”或“品質差”。傳統生產中常通過套袋、嚴格分級和人工挑選改善外觀,但這些措施成本高、效率有限,且套袋還可能影響干物質積累和風味形成。因此,開發一種低成本、可標準化、可與分選包裝流程銜接的采后果面改善技術,具有明確的產業需求。
近日,華中農業大學園藝林學學院、果蔬園藝作物種質創新與利用全國重點實驗室曾云流團隊在PostharvestBiology andTechnology發表了題為“Chlorinedioxide fumigation improves kiwifruit peelappearance by selectively depleting flavonoid pigments without compromising eatingquality”的研究論文。該研究圍繞獼猴桃采后果皮褐變和皮孔暗化這一產業痛點,建立了二氧化氯(ClO2)氣體熏蒸改善果面外觀的技術路徑,并揭示其通過選擇性降低黃酮類色素實現非酶促褪色的物質基礎。研究表明,適宜ClO?熏蒸能夠快速提高果皮亮度、降低紅褐色調和褐變指數;處理后果皮顯微結構保持完整,果實硬度、糖酸和感官風味未見顯著不利影響,并且在室溫貨架期內保持較穩定的外觀效果。該成果為國產獼猴桃采后商品化處理和品牌化供應鏈建設提供了新的技術支撐。
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研究團隊以“云海1號”為重點材料,并結合“紅陽”“金塘三號”“翠香”等不同類型獼猴桃品種,系統評價ClO?氣體熏蒸對果皮顏色的影響。結果顯示,ClO2處理可在24小時內顯著提升果皮亮度(L*),降低a*值所代表的紅褐色調,色相角提高,褐變指數下降,說明該處理能夠有效減輕皮孔相關暗化并改善果面外觀。進一步的劑量篩選發現,“云海1號”對ClO2處理響應明顯,在200—800 mg泡騰片/13.4 L密閉體系處理24小時條件下,果面均出現不同程度的亮化效果,其中400 mg泡騰片處理綜合表現最為穩定。顯微觀察表明,ClO2處理后皮孔由深褐色轉為較淺的金黃色;掃描電鏡結果顯示果皮表面結構、氣孔形態和表層完整性沒有出現明顯破壞,提示該技術主要作用于表層色素,而非通過損傷果皮實現外觀改變。
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圖1 不同劑量ClO2熏蒸前后“云海1號”獼猴桃果面外觀變化 (A); 光學顯微鏡和掃描電鏡結果顯示:處理后皮孔顏色變淺,果皮微結構保持完整 (B-C)。
為闡明果皮亮化的化學基礎,研究團隊開展了廣泛靶向代謝組學分析。結果顯示,ClO2處理誘導果皮代謝物發生時間依賴性變化,尤其對黃酮代謝影響明顯。總黃酮和代表性黃色黃酮醇色素異鼠李素顯著下降,而總醌類水平未明顯升高;體外異鼠李素標準品處理實驗進一步證實,ClO2能夠直接使該類顯色物質褪色。綜上,該研究揭示了一條不同于傳統酶促褐變控制的果面外觀改善路徑:ClO2氣體熏蒸可選擇性氧化或降解果皮表層黃酮類顯色物質,降低皮孔暗化和果皮褐色調,同時保持果皮微結構完整。
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圖2 代謝組學和體外驗證顯示:ClO2處理主要通過降低黃酮類顯色物質改善果面顏色
在25°C室溫貨架期觀察中,ClO2處理后的果面亮化效果可維持至18天,未見明顯返褐;同時,處理果實的整果硬度、果肉硬度、可溶性固形物和可滴定酸未受到顯著不利影響。感官評價和電子舌分析也表明,處理沒有引入明顯異味,400 mg處理組外觀評分和綜合接受度表現最好。以上結果在兩年重復中得到驗證。
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圖3 400 mg ClO2處理后果面亮化效果在18天室溫貨架期內保持穩定
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圖4 二氧化氯處理后對果實品質的影響:外觀改善的同時,硬度、甜、酸、澀等風味感知總體穩定,且具有更顯著保水功能
該成果的產業意義在于,將獼猴桃采后處理從“防腐保鮮”和“催熟即食”進一步拓展到“外觀品質提升”。在當前消費市場中,果實外觀直接決定消費者第一選擇。ClO2熏蒸技術如果經過中試放大和標準化驗證,有望幫助產區和企業提高果面一致性,降低因外觀暗化造成的降級銷售。課題組已聯合企業開發了一套基于二氧化氯的果面清潔處理設備,正在工程化、規模化試驗。從供應鏈角度看,該技術可與本課題組前期開發的差壓預冷、病害早期檢測、即食控熟、均勻褪綠等技術,及果心溫度孿生果、智慧冷庫與氣調艙集成,形成采后和貨架期內外綜合品質提升的成套解決方案。
華中農業大學研究生滕嘉誠為論文第一作者,曾云流為通訊作者。微呼吸(武漢)農業科技有限公司的張文東在二氧化氯發生、檢測與實施等方面給予了關鍵幫助。本研究課題得到了鄧秀新院士、程運江教授,及武漢市農業科學院林業果樹研究所戢小梅高級工程師的大力支持。同時,新西蘭生物經濟科學院(BSI)的Ross Atkinson首席科學家給了寶貴修改建議。本研究得到了國家自然科學基金項目面上項目、國家現代農業柑橘(含獼猴桃)產業技術體系、湖北省國際合作科技項目、湖北省重點研發計劃等項目資助。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092552142600400X
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