油茶鲜果贮藏过程对其特性及壳生物炭性能的影响：通风条件与添加剂的作用机制

推荐：本研究针对油茶鲜果贮藏过程中温室气体(GHG)排放及生理变化问题，通过对比氧化/缺氧条件及Ca(OH)2、ASA添加剂的调控作用，发现Ca(OH)2可使CO2排放降低46.19-86.98%，缺氧环境促进种子油脂积累，而氧化条件提升果壳开裂率。研究为油茶果采后处理与资源化利用提供了理论依据。

　　

油茶作为我国南方重要的木本油料作物，其果实采后处理一直面临两大难题：鲜果贮藏期间的生理劣变与温室气体排放，以及果壳资源化利用效率低下。传统自然干燥法易导致霉变和油脂氧化，而机械脱壳又面临能耗高、果壳利用率低等问题。更棘手的是，鲜果贮藏期间呼吸作用产生的CO₂以及缺氧条件下可能产生的CH₄和N₂O（全球增温潜势分别为CO₂的34倍和298倍），使得整个产业链的碳足迹管理面临挑战。

针对这一产业痛点，中南林业科技大学等机构的研究人员开展了一项创新性研究，系统考察了氧化/缺氧两种通风条件结合Ca(OH)₂和乙酰水杨酸(ASA)两种添加剂对油茶鲜果贮藏特性及后续热解产物的影响。这项发表在《Fuel》上的研究揭示了添加剂与贮藏环境的协同作用机制，为开发"贮藏-资源化"一体化技术提供了重要依据。

研究团队采用静态箱-气相色谱法监测CO₂/CH₄/N₂O排放，通过ITS2基因测序分析真菌群落演变，结合热重分析(TGA)和比表面积测试(BET)表征果壳热解行为。实验选用"湘林210"油茶果，设置氧化(OX)、缺氧(AN)及对应添加剂组(3% Ca(OH)₂或ASA)，在30天贮藏期内系统监测生理生化变化。

在温室气体排放方面，研究发现CO₂占总排放量的98.07-99.87%，Ca(OH)₂的添加使氧化组和缺氧组累计排放分别降低47.16%和85.16%。温度监测显示氧化组始终比缺氧组低1-5°C，而Ca(OH)₂的放热反应使OX1组在初期出现短暂温升。值得注意的是，ASA未能如预期抑制CO₂排放，推测可能与添加剂难以穿透果壳作用于种子有关。

真菌群落分析揭示了环境选择压力对微生物组的重塑作用。氧化处理组(OX)的香农指数显著高于缺氧组(AN)，而ASA添加的缺氧组(AN2)出现73.68%的植物病原菌Botryosphaeria异常增殖。FUNGuild功能预测显示，氧化组植物病原菌相对丰度达24.88%，远超缺氧组的1.62-3.11%。冗余分析证实温度(p=0.02)是驱动真菌群落结构变化的关键因子。

油茶鲜果生理指标呈现显著分化。氧化组最终含水率(54.85-58.45%)明显低于缺氧组(61.81-64.59%)，其中Ca(OH)₂处理的OX1组含水率最低且开裂率最高(97.37%)。相反，缺氧环境更利于油脂积累，AN2-O组种子含油量达22.57%，较鲜果(CK-O)提升46.2%。脂肪酸组成分析发现贮藏过程存在C18:2(亚油酸)向C18:1(油酸)的转化，AN1-O组油酸含量高达83.60%。

果壳热解特性研究获得突破性发现。Ca(OH)₂处理使OX1-S灰分含量倍增(7.89%)，热重曲线出现650°C的CaCO₃分解特征峰。生物炭产率分析显示，OX1-SBC的干基产率达30.11%，比对照提高10.2%。FTIR检测到3640 cm^-1处Ca(OH)₂特征峰，XRD证实其晶体结构保留至700°C。孔隙分析表明，Ca(OH)₂处理使OX1-SBC比表面积(S_BET)达43.59 m²/g，是对照组的1.64倍。

这项研究首次系统阐明了油茶鲜果贮藏过程中环境-添加剂-微生物-物料特性的多维互作机制。实践层面，证实Ca(OH)₂处理可实现温室气体减排与生物炭性能提升的双重效益，而缺氧贮藏更适合油脂品质保持。理论层面，揭示了碱性环境通过抑制酸性真菌(如pH>6时CO₂排放减少)和促进CaCO₃原位造孔的作用路径。该成果为设计"低排放-高价值"的油茶果采后处理体系提供了关键技术参数，对实现油茶产业碳中和目标具有重要指导意义。