二氧化碳浓度对气调贮藏下‘金艳’猕猴桃采后品质的影响：低二氧化碳敏感性的证据

《Horticulturae》：Effects of CO2 Concentration on Postharvest Quality of ‘Jinyan’ Kiwifruit Under Controlled Atmosphere Storage: Evidence of Low CO2 Sensitivity

　　

'金艳'猕猴桃以其风味和耐贮性而受到重视，但采收后迅速软化和腐烂。气调贮藏（Controlled Atmosphere, CA）为1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropene, 1-MCP）提供了一种替代方案，然而该品种的CO₂耐受性尚不清楚。研究人员将果实贮藏在1 ± 0.5 °C、5% O₂条件下，CO₂浓度为1–4%，并设置1-MCP和空气对照组。一个关键发现是，‘金艳’在硬度（firmness）和超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase, SOD）活性方面对低CO₂敏感：2% CO₂在40天内诱导异常软化和降低SOD活性，表明临界安全范围在2%和3% CO₂之间。以3% CO₂为目标在典型商业波动（±0.5%）下存在损伤风险。为提供安全裕度，研究人员推荐5% O₂ + 4% CO₂。该方案延缓了硬度、酸度和维生素C（Vitamin C, Vc）的损失，并降低了腐烂率（200天时降低43.7%）。一级动力学（first-order kinetics）证实软化速率降低了39.2%。对于商业应用，研究人员推荐最大贮藏期为160天，在此期间4% CO₂提供更高的硬度（26.01 N）、更低的腐烂率（6.67%）和更好的颜色保持（色调角h° = 106.44）。因此，推荐1 °C、5% O₂ + 4% CO₂作为防止低CO₂损伤的安全缓冲方案。

论文解读：CO₂浓度对‘金艳’猕猴桃气调贮藏采后品质的影响

‘金艳’猕猴桃（Actinidia eriantha × A. chinensis）作为首个商业化黄肉种间杂交品种，以风味和耐贮性著称，但采后快速软化和腐烂导致经济损失。1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropene, 1-MCP）虽能有效延缓成熟，但部分市场对“无化学”保鲜方法的偏好限制了其接受度。气调贮藏（Controlled Atmosphere, CA）通过调节O₂和CO₂浓度提供可持续替代方案，但CO₂敏感性因品种而异。此前，‘金艳’的CO₂耐受范围未知，且无系统的CA参数优化研究。为此，研究人员针对‘金艳’猕猴桃开展研究，明确其低CO₂敏感性和最佳CA参数，为商业化应用提供科学依据。该研究论文发表在《Horticulturae》。

本研究采用来自中国河南省内乡县（33°34′14″ N, 111°39′35″ E）8年生果园的‘金艳’猕猴桃果实，于2024年10月12日采收，硬度101.77 N、可溶性固形物（TSS）7.9%、可滴定酸（TA）1.66%。果实置于250 L CA柜中，所有处理温度设为1.0 ± 0.5 °C、相对湿度90–95%。CA处理在5% O₂下分别维持1%、2%、3%和4% CO₂（精度±0.25%）；冷藏对照（CK）和1-MCP处理无主动气体控制（被动气调），1-MCP熏蒸浓度约0.95 μL·L^?1（20 °C、24 h）。每个处理3个重复，每重复10果，每40天测定硬度、TA、维生素C（Vc）、TSS、果肉颜色（L*、a*、b*、C*、h°）、呼吸速率及抗氧化酶（过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD）活性，并计算腐烂率。采用一级动力学模型分析硬度、TA和Vc的降解速率常数k。

研究结果如下：

**3.1. 处理与贮藏时间的总体效应**
双因素方差分析表明，处理、贮藏时间及其交互作用对所有品质参数均有显著影响（p < 0.05）。时间的主效应F值最大，表明时间为驱动采后变化的主导因素。由于交互作用显著，后续在每个时间点进行单因素方差分析。

**3.2. 不同处理对‘金艳’猕猴桃贮藏期间品质特性的影响**
硬度：4% CO₂处理维持最高平均硬度（53.75 N），显著高于其他处理；2% CO₂处理平均硬度最低（31.06 N），且在第40天快速降至25.94 N（对照51.71 N），出现异常软化。第160天，4% CO₂处理硬度（26.01 N）显著高于对照（10.09 N）和1-MCP（12.94 N）。一级动力学显示4% CO₂处理使软化速率常数降低39.2%。
可滴定酸（TA）：3% CO₂（1.311%）和4% CO₂（1.276%）处理平均TA最高，对照最低（1.168%）。第160天，3%和4% CO₂处理TA（1.17%和1.13%）显著高于对照（0.98%）。3% CO₂处理TA损失速率常数降低33.9%。
维生素C（Vc）：4% CO₂（66.4 mg·100 mL^?1）和3% CO₂（66.2 mg·100 mL^?1）处理平均Vc最高。第160天，4% CO₂处理Vc（66.5 mg·100 mL^?1）显著高于对照（55.3 mg·100 mL^?1）。贮藏中期（40–120天）多个处理Vc短暂回升，3%和4% CO₂处理更为明显。
可溶性固形物（TSS）：对照和2% CO₂处理平均TSS最高（12.42%和12.41%），4% CO₂处理最低（11.95%），表明高CO₂抑制了糖积累。第200天，3%和4% CO₂处理TSS显著低于对照。

**3.3. 不同处理下‘金艳’猕猴桃果肉颜色的演变**
颜色参数中，4% CO₂处理维持最高L*（亮度）、最负a*（最绿）、最高b*和C*（黄色饱和）、最高h°（色调角），延缓了从绿黄向暗黄褐色的转变。第160天，4% CO₂处理h°（106.44）显著高于对照（102.22）和1-MCP（100.43）。腐烂率随贮藏时间增加，第160天4% CO₂处理腐烂率仅6.67%，对照达26.67%；第200天4% CO₂处理腐烂率（45.05%）仍显著低于对照（80.04%）。2% CO₂处理在第40天即出现异常软化，不适合商业贮藏。

**3.4. 冷贮藏期间不同处理下‘金艳’猕猴桃的呼吸和抗氧化酶响应**
呼吸速率：4% CO₂处理平均呼吸速率最低（21.25 mg CO₂·kg^?1·h^?1），显著低于其他处理；对照最高（37.79 mg CO₂·kg^?1·h^?1）。4% CO₂处理在贮藏中后期（120–200天）持续维持最低呼吸速率。
过氧化物酶（POD）：第200天，4% CO₂处理POD活性（109.69 U·g^?1）显著高于对照（23.96 U·g^?1）。
过氧化氢酶（CAT）：3%和4% CO₂处理平均CAT活性最高（205.08和200.27 U·g^?1），第200天显著高于对照和1-MCP处理。
超氧化物歧化酶（SOD）：1-MCP处理平均SOD活性最高（303.61 U·g^?1），但在2% CO₂处理中第40天SOD活性极低（127.69 U·g^?1，仅为对照的42%），与异常软化一致。

讨论部分指出，‘金艳’猕猴桃对低CO₂的敏感性具有参数特异性，硬度和SOD活性为主要指标。2% CO₂在40天内诱导异常软化和SOD活性降低，关键安全范围在2%–3% CO₂之间。由于商业气调库通常存在±0.5%的波动，3% CO₂设定点可能降至2.5%而进入危险区，因此推荐4% CO₂作为安全裕度。4% CO₂处理通过抑制呼吸、维持高CAT和POD活性、延缓品质损失和腐烂，在160天内表现出最佳效果。与先前‘金桃’（‘Jintao’）研究对比表明，不同黄肉猕猴桃品种对CO₂反应相反，强调品种特异性优化的重要性。研究未观察到4% CO₂处理造成CO₂损伤（如内部褐变或异味）。论最后翻译结论部分如下：

本研究证明‘金艳’猕猴桃对低CO₂表现出参数特异性敏感性，主要指标为异常软化和SOD活性降低（2% CO₂）。临界安全范围位于2%与3% CO₂之间。暴露于2% CO₂在40天内诱导异常软化，因此商业实践中应避免低于3%的浓度。典型商业气调波动（±0.5%或更大）可能使3% CO₂设定点降至2.5%，对‘金艳’具有潜在损伤。因此，研究人员推荐以4% CO₂为目标（配合5% O₂、1 °C）。该方案在提供必要安全裕度的同时保持了优异品质。4% CO₂处理显著延缓软化、减少TA和Vc损失、抑制呼吸、维持较高CAT和POD活性。在4% CO₂处理中未观察到CO₂损伤症状（如内部褐变或异味）。贮藏中期Vc的短暂回升与抗坏血酸-谷胱甘肽循环激活一致，但本研究未直接测量该通路。尽管实验持续200天，4% CO₂处理的效益在推荐160天贮藏期内充分显现，包括更高硬度（26.01 N）、更低腐烂率（6.67%）和更好颜色保持（h° = 106.44）。因此，对于商业应用，研究人员推荐在1 °C、5% O₂ + 4% CO₂条件下最大贮藏期为160天。总之，对于‘金艳’猕猴桃长期贮藏，推荐1 °C、5% O₂ + 4% CO₂作为1-MCP的品种特异性替代方案，该方案在商业条件下提供优越的品质保持和针对低CO₂损伤的实际安全裕度。