杏贮藏加工与质量安全控制2Word格式.docx

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氧化一还原过程，把复杂的有机物逐步分解成较为简单的物质，同时释放出能量的

过程。

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呼吸过程中，被氧化分解的物质称为呼吸基质。

糖、有机酸、氨基酸、蛋白质、脂肪等多种有机物都可以作为呼吸基质。

对于杏果，蛋白质、脂肪等含量一般较少，而糖和酸的含量丰富，因此，糖类和酸类是杏果的主要呼吸基质。

呼吸作用可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。

在实际中，有氧呼吸和无氧呼吸在采后杏果中同时存在，但在正常条件下有氧呼吸占主导地位，在特殊情况下，杏果还具有伤呼吸和诱导呼吸的特性。

（二）呼吸代谢中的指标

1．呼吸强度

呼吸强度（respirationintensity,RI）是衡量呼吸作用强弱的一个指标，是在一定的温度下，单位时间内一定重量的果蔬产品吸收的02或放出的C02的量。

其单位常用mg/（kg-h）（02或C02）。

同样条件下，若以02或C02的体积（mL）计，可称为呼吸速率。

有时呼吸强度也可根据底物的消耗量或释放的呼吸热来衡量。

呼吸强度表明了组织中内含物消耗的快慢，反映了呼吸量的变化，在杏的采后生理研究和贮藏实践中是最重要的生理指标。

呼吸强度的大小直接影响杏果的贮藏期限。

呼吸强度大，消耗养分多，衰老过程加速，贮藏期限就会缩短；

呼吸强度过低，正常的新陈代谢受到破坏，在一定程度上影响贮藏期限。

因此，控制杏果正常呼吸的最低呼吸强度，是杏贮藏的关键。

2．呼吸商

呼吸商是指在呼吸作用中释放的C02和吸收的02的体积比或物质的量（mol）之比，也称呼吸系数（respiratoryquotient,RQ），与呼吸底物有关，是杏呼吸特性的指标。

在研究杏果的呼吸作用时，RQ值可作为判断呼吸发生质变的重要线索，也可估计底物的种类和呼吸时供氧的状态。

3．呼吸热

杏在呼吸过程中氧化有机物释放的能量，一部分转移到了ATP和NADH分子中，供生命活动所需；

一部分则以热的形式释放出来，这种呼吸所产生的能量转化产生的热量就称为呼吸热（respirationheat,）。

杏果采后呼吸热的积累会使贮运环境的温度升高，不利于贮运。

所以，在杏果的贮运过程中，应及时消除杏果本身释放的呼吸热及其他热源，经济合理地选用制冷设备，有效地维持杏果在贮运过程中所需要的适温，延长杏果的贮运寿命。

4．呼吸消耗

呼吸作用要消耗呼吸底物（糖类、蛋白质、脂肪和有机酸），造成采后杏果干物质的净消耗。

呼吸消耗是杏果在贮藏期中失重和失鲜的重要原因，从而降低其营养和商品价值。

例如，经测定在2cC时赛买提杏的呼吸强度为C0230.50mg/（kg-h），假定全部纠糖为底物进行有氧呼吸，则每千克杏果每天呼吸消耗的糖为499.10mg,30d消耗的糖总计约15g，占杏果总重的1.50%左右。

呼吸强度高，呼吸消耗大，因此，杏果在贮藏势间要尽可能降低其呼吸强度以减少呼吸底物的消耗。

5．呼吸温度系数

在生理温度范围内，温度升高lOoC时呼吸速率与原来温度下呼吸速率的比值称岁

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温度系数，用Q10来表示，它能反映呼吸速率随温度变化而变化的程度。

该值越高，说明产品呼吸受温度影响越大。

研究表明，一般情况杏果实的Q10为2~3，而且在低温下Q10较大。

（三）杏果的呼吸类型

杏在采后的代谢过程中，呼吸作用的强弱并不是保持恒定的，而是有高低起伏的变化，这种呼吸强度的总的变化趋势称为呼吸漂移（respirationdrifts）。

不同的果蔬呼吸漂移曲线不同，根据呼吸漂移曲线大体可以将果蔬分为跃变型和非跃变型两种（图2-1-1）。

图2-1-1跃变型和非跃变型果实的生长、呼吸和乙烯产生曲线

一些果实从发育、成熟到衰老过程中，其呼吸强度的变化模式是在果实发育定型之前，呼吸强度不断下降，此后在成熟开始时，呼吸强度会骤然升高，但达到一个高峰值后又快速下降，这一现象称为呼吸跃变（respiratoryclimacteric），这类果实称为跃变型果实（climactericfruit）。

与跃变型果实不同，一类果实在幼嫩时呼吸强度较高，随着成熟和衰老的进行，呼吸强度逐渐降低，并维持一定的水平。

具有这种呼吸变化的果实称为非跃变型果实（non-climactericfruit）。

一般呼吸跃变开始时是果实的品质提高阶段，到了呼吸跃变后期，衰老开始发生，滏消诧豌劣变，抗性降低。

所以常将呼吸跃变作为衰老开始的标志，是果蔬生命中的转费，其出现的早晚与栗蔬酌贮藏寿命关系密切。

杏是典型的呼吸跃变型果实，但与热带果实相比，原产于温带的杏果呼吸高峰值较低，持续时间长，杏果发生呼吸跃变时呼吸强度比跃变前增高（图2-1-2）。

在呼吸跃变期间，杏果实体内的生理代谢发生了根本性的转变，是果实由成熟向衰老的转折点。

所以，杏果贮运期间，应掌握好采收期，控制好贮运条件，以延迟呼吸高峰的到来。

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（四）影响杏果实呼吸强度的因素及其调控

杏果实的呼吸作用与贮藏寿命有密切关系，在不影响杏果实正常生理活动的前提下，应尽可能降低果实的呼吸强度，以减少营养物质的消耗，延缓杏果实的成熟衰老。

影响杏果实呼吸作用的因素有很多，总体上可以分为两类，即杏果本身的因素和环境因素。

1．杏本身的因素

（1）品种

不同品种的杏果呼吸作用的差异很大，这是由遗传性决定的。

它与细胞内呼吸i的种类、含量和比例、呼吸酶的活性、氧化磷酸化系统的活力、机体利用氧的能力、机盐的浓度、激素平衡的状况等因素有密切的关系。

（2）发育时期与成熟度

杏果是跃变型果实，幼果呼吸旺盛，随果实增大，呼吸强度逐渐下降，果实j时，呼吸强度增大，高峰过后，呼吸强度下降。

因此，在跃变期前采收的杏果，呼‘峰出现需经一段时间，将这段时间称为临界期，可以人为采取措施拉长这一临界期迟呼吸高峰的到来，延长贮藏寿命。

研究表明，小白杏和赛买捉两个品种的杏果实完熟期呼吸强度最大；

小白杏转‘呼吸强度最低，为完熟的76.2u/0，而绿熟期和过熟期差别不大；

赛买提杏绿熟期强度最低，为转色期的89.2%，完熟期的69.9%，过熟期的呼吸强度虽然下降，‘仍高于转色期。

2．环境因素

（1）温度

温度是影响果实呼吸作用最重要的环境因素。

在正常的生理温度范围内，温度吸强度的关系可以用温度系数Qio来表示，一般杏果实的Qco为2—3，通常在低温内的Qio大于高温下的Qio，这说明在较低温度下，温度稍微发生改变，就会造成呵度较大的波动，导致杏果腐烂增多和过早进入衰老阶段，而且温度经常波动，还会空气中水分在杏果表面凝结为水珠，从而为病原菌侵染提供了适宜的环境条件，蝗杏果发生腐烂的概率。

但是，为了抑制杏果在贮藏期间的呼吸作用，不能简单地训

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藏温度越低越好，杏果在低于00C的温度下贮藏就可能会发生冷害。

（2）相对湿度

相对湿度对果蔬呼吸作用的影响因果蔬种类不同而异。

杏是呼吸跃变型果实，相对

湿度过低，会影响到果实的正常后熟和呼吸跃变，甚至不会出现呼吸跃变。

（3）气体成分

大气中氧气浓度约为21%，基本可以保持正常呼吸所需的氧量，呼吸强度随氧气浓度的降低而下降，但低于一定值，会使组织出现无氧呼吸，引发各种生理障碍。

C02是呼吸作用的最终产物，因此，当环境中C02浓度增加时，会使呼吸作用受抑。

但C02浓度过高，导致果实发生无氧呼吸，并且这种生理病害出现的时间不仅比缺氧来得快，而且更为严重。

适当提高C02浓度，不仅能抑制果蔬的呼吸作用，还可以推迟跃变型果实呼吸高峰出现的时间，提高果蔬耐贮性。

不同品种的杏果对02和C02浓度的忍耐力不同，一般认为，杏果贮藏过程中，02浓度应不低于3%~5%，C02浓度不高于20'

/0~4%，否则果实易出现无氧呼吸，二者如能适当配合，则有助于降低杏果的呼吸强度，延长果实的贮藏寿命。

02和C02对杏果实的影响，除了与浓度有关外，还取决于其持续的时间。

（4）机械损伤和病虫害

研究表明，杏果在采收、包装、贮运过程中的任何伤害，包括机械损伤和病菌侵染都会使组织呼吸速率显著增加，并随着衰老而进一步加强，根据杏果受伤的原因，一般将受到的伤害类型分为机械损伤和病原菌侵染，前者包括由于采收、处理、风、雨、冰雹、昆虫、动物等所造成的伤害；

后者是由于病原菌侵染所造成的伤害，其分别导致的呼吸分别称为伤呼吸（woundrespiration）和侵染诱导型呼吸（infection-inducedrespira-tion）。

两种伤害下，呼吸强度的上升都伴随着碳水化合物代谢增加，并为了伤口的愈合或／和反应所需原料的形成，刺激了糖酵解和磷酸戊糖途径的上升。

二、乙烯生理

乙烯（ethylene，C2H4）是五大类植物内源激素中结构最简单的一种，对园艺产品的成熟衰老具有显著的调节作用，微量的乙烯（0.lOmg/m3）可诱导园艺产品成熟，少量的乙烯可加速衰老。

因此，乙烯被认为是最重要的植物衰老激素。

了解乙烯的生理作用及作用机理，对于做好杏的贮运工作具有重要意义。

（一）乙烯的生理作用

1．乙烯与果实成熟的关系

对于跃变型果实，乙烯促进果实的成熟已经被公认。

杏是具有呼吸高峰的果实，只要乙烯的浓度达到阈值就会快速启动果实成熟，随着果实成熟程度的加深，内源乙烯生成量迅速增加。

引起果实成熟所需的乙烯浓度是非常低的，只要贮藏环境中含有微量乙烯，就有可能快速启动果实成熟。

同一品种的杏果采收阶段不同，对乙烯的敏感度也不同，采收越早，越需较高浓度的外源乙烯才可能促进果实的成熟。

此外转基因工程的发展，也为乙烯在跃变型果实成熟过程中起着重要作用提供了有力的依据。

2．乙烯与呼吸作用的关系

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无论是跃变型果实或非跃变型果实，外源乙烯的使用都会对其呼吸作用产生影响。

其具体影响形式却不相同；

而且，跃变型果实在正常成熟过程中呼吸跃变是否由内源乙烯刺激引起，目前尚无定论。

大量实验表明，凡能抑制杏果内源乙烯产生的措施都可延缓呼吸高峰的出现。

截至目前，虽然不少学者认为乙烯在果实呼吸跃变中扮演了重要角色，也有人认为乙烯与果实成熟和呼吸跃变三者之间并不存在联系。

对于杏果完熟期呼吸速率上升的原因，尽管许多学者根据自己的实验结果，提出了各种不同的学说或解释，但至今尚未有令大家完全满意的答案，因此，还有待进一步研究和探索。

3．乙烯与抗病性

近年来的研究，许多参与植物抗病原反应的物质被发现，乙烯是最受人们重视的化合物之一。

如上所述，植物在受到病原菌侵染后，其乙烯的释放量明显增加，乙烯在植物的抗病反应中起着重要的作用。

有人曾更明确地指出，乙烯是植物防御反应的报警信号物质，并参与防御反应。

目前，关于乙烯在植物抗病反应中的作用机理虽然尚不清楚，但所获得的实验结果已足以证明乙烯在植物抗病反应中起着十分重要的作用，这一观点已成为人们的一种共识。

至于少数不同的报道结果，则可能是由于不同类型的植物代谢途径不同所致。

杏果乙烯与抗病性的关系，未见相关报道，有待进一步研究。

（二）控制乙烯在杏果贮藏中的应用

无论是外源乙烯还是内源乙烯，都能加速杏果的成熟衰老，从而降低其耐贮性。

为了延长杏果的贮藏寿命，控制内源乙烯含量与清除贮运环境中的乙烯气体非常重要。

杏果采后冷藏期间内源乙烯释放量变化情况如图2-1-3所示。

在实际生产中，一般司以根据实际需要，采用下列措施调控乙烯。

贮藏时间（d）

图2-1-3库车小白杏冷藏期间乙烯释放量（OoC）

1．控制杏果实成熟度和采收期

杏是呼吸跃变型果实，在生长前期乙烯生成量很少，接近成熟时乙烯生成量剧增。

因此，应根据不同的目的，合理确定采收期。

如果鲜果在本地销售，一般可在果实完熟期采收，这个时期果实表现出最好的食用品质，色、香、味俱佳，充分体现出该品种的特性，这个时期在生理上接近于跃变期，乙烯释放量迅速增加；

而如果用于贮藏或远销，

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则必须适当早采，应为成熟期前。

从生理上讲，一般成熟度愈低，愈耐贮藏；

但也并非越早越好，而是应在保持该品种品质风味基础上的最早时期，且内部物质积累已达到最大。

2．防止机械损伤，及时清除腐烂损伤杏果

杏果在采收、采后处理、运输、贮藏整个过程中不可避免地会受到各种各样的机械损伤；

实际上病虫害侵染也是一种机械损伤。

机械损伤的产生，一方面会造成杏伤乙烯的产生，而乙烯的产生又会刺激呼吸强度上升、酶的活性增强，致使杏中营养物质消耗加快，缩短贮藏寿命；

另一方面，受损杏易受病原微生物的侵染，进一步加快了杏腐烂。

因此，一旦发现有损伤腐烂的杏应及时清除。

3．及时预冷，低温保藏

在一定温度范围内，随着温度的下降，除直接减弱呼吸作用外，还可以减低杏内源乙烯的产生。

尤其对那些不耐贮藏的杏，如库车小白杏，经过采后预冷，不但减少了乙烯的产生和失水，而且提高了杏的耐贮性和品质。

4．根据需要，采用不同试剂调控采后杏果乙烯的产生目前用于调控乙烯的试剂主要包括乙烯吸收剂、乙烯抑制剂和乙烯催熟剂三种。

（1）乙烯吸收剂的应用

当贮藏环境中乙烯含量较多时，可以采用分离的方法将乙烯除去。

目前主要采用乙烯吸收剂或称为乙烯脱除剂进行分离。

主要有物理吸附型、氧化吸收型和触媒型3种。

物理吸附型乙烯脱除剂主要采用活性炭、天然或人造沸石、硅藻土、活性白土、Al203等多孔结构的吸附体。

这类乙烯脱除剂具有价格低廉、使用简便等特点；

缺点是吸附量有限，受环境影响较大，达到饱和后有解吸的可能。

氧化吸收型乙烯脱除剂是以强氧化剂与乙烯发生化学反应而除掉乙烯。

由于氧化剂自身表面积较小，又没有吸附能力，去除乙烯速度缓慢，所以一般不单独使用。

一般将氧化剂涂抹于表面积较大的多孔质吸附体表面，利用吸附体的吸附作用与表面积大的特点及氧化剂的氧化作用，集吸附、氧化和中和三种作用于一体，提高了吸附效率，适用于低浓度乙烯的脱除。

一般采用的氧化剂为高锰酸钾。

如国外商品分子筛“Purafil”，是一种碱性高锰酸钾硅酸盐载体，在果蔬贮藏中已广泛应用。

触媒型乙烯脱除剂是用特定的具有选择性的金属、金属氧化物[如Al203、Ca（Cl0）2.Zn0、Ba（Cl0）2J、无机盐（CaS04等）催化乙烯氧化分解。

其特点是使用量少，反应速率快，作用时间持久，是一种很有发展前途的乙烯脱除剂，

适用于低浓度乙烯的脱除。

（2）乙烯抑制剂的应用

乙烯抑制剂主要包括乙烯生物合成抑制剂和乙烯作用抑制剂。

乙烯生物合成抑制剂主要包括AVG、AOA、C02+、Nj2+、自由基清除剂、多胺、低氧分压及解偶联剂等。

可以采用乙烯作用抑制剂处理杏果组织，达到阻止乙烯作用的目的。

乙烯作用抑制剂包括如下几类：

①丙烯类物质丙烯类物质是乙烯反应的有效抑制剂，是阻断乙烯信号的有机分子，主要包括环丙烯（CP）、1-甲基环丙烯（1-MCP）和3，3-二甲基环丙烯（3，3-DMCP）等，在常温下都为气体，无色、无味、无毒。

其中，CP、1-MCP是3，3-DMCP活性的1000倍，但1-MCP稳定性高于CP，所以目前绝大多数研究都集中在1-MCP上01-

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MCP可以与乙烯竞争乙烯结合位点，从而阻止乙烯与受体的结合。

研究表明，用1-MCP处理杏果实后，可以显著降低杏果乙烯的释放量和呼吸速率，抑制叶绿素的降解和类胡萝卜素的增加，减少杏果的失重率，抑制果实抗坏血酸含量和硬度的下降，有效延缓杏果实的后熟01-MCP处理对杏果实的内源乙烯释放量的影响如图2-1-4所示。

②C02C02拮抗乙烯是由于它们共同竞争一个活性位点。

但是C02对活性位点的亲积力远低于乙烯，用l弘∥g乙烯引起的效应需要30/Jg/gC02才能抵消，因此，拮抗乙烯需要高浓度的C02。

贮藏时间（d）

图2-1-41-MCP处理对塞买提杏乙烯时放量的影响

三、蒸腾生理

果蔬采收以后，贮藏环境中水蒸气压力低于果蔬组织表面的水蒸气压力时，果蔬中的水分以气体状态通过果蔬组织表面向外扩散，这种现象叫水分蒸腾（evaporation）。

水分是杏组织中的主要成分。

一方面，水分对维持杏正常的生理活动具有非常重要的生理意义，植物体内所进行的一系列生理活动都必须借助水分才能完成，如养分的溶解、吸收和转移，各种酶的作用，呼吸作用中气体的释放和溶解等一系列生理活动，都必须借助水分才能完成；

另一方面，植物细胞必须水分充足、膨胀压大，才能使组织器官饱满坚挺、质地脆嫩，具有光泽和弹性，表现出新鲜健壮的优良品质。

在杏生长发育！

过程中，虽然杏也存在着蒸腾作用，但杏树的根系可以不断从土壤中获得水分，保证了、组织水分的供应。

但是，杏果采收以后，水分的供应中断，而水分的蒸腾作用仍然进行。

所以，杏采后蒸腾失水必然会带来许多不利影响。

杏采后蒸腾失水是引起杏采后失重的主要原因，杏采收贮藏过程中失重率情况如图2-1-5所示。

（一）蒸腾失水对杏贮藏的影响

1．对杏品质的影响

杏采收后蒸腾作用继续进行，但由于失去的水分不能得到补偿，因此杏组织中含水量不断降低，引起组织萎蔫、失重失鲜，导致杏品质劣变。

水分蒸腾是导致杏贮藏过稠

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中质量减少的主要原因。

同时，水分是保持杏正常生理机能、保证新鲜品质的必要条件。

一般蒸腾失水达5%时杏组织就表现出失鲜状态。

2．对杏成熟衰老的影响

蒸腾作用不仅导致杏组织严重脱水，还会破坏杏正常的代谢，促使杏的成熟衰老。

具体危害主要有：

（1）破坏正常的代谢活动，蒸腾失水导致了原生质脱水，从而使水解酶活性加强，加快杏组织的水解进程。

（2）导致有毒物质的积累，失水严重还会破坏原生质的胶体机构，产生一些有毒物质；

同时脱水会使细胞液内的一些溶质离子浓度增高，严重时可能会毒害细胞，特别是像H+、NH4+这样一些离子，浓度的增高会引起细胞的中毒。

（3）打破激素平衡，促进组织衰老，杏组织水分状况异常，导致组织体内激素失衡。

蒸腾失水导致杏正常的新陈代谢被破坏，水解过程加剧，呼吸基质增多，促进呼吸作用，加速营养物质的消耗，削弱杏组织的耐贮性和抗病性；

另外，营养物质增多也为微生物活动提供了方便，加速了杏组织腐烂的进程。

杏组织失水程度越高，抗病性越低，腐烂率就越高。

（二）影响杏蒸腾的因素

1．内因

（1）品种

一般，河北的串枝红、鸡蛋杏，山东的拳杏、崂山红杏以及张公园、大接杏、兰州金妈妈杏、新疆的塞买提杏，果肉有弹性、坚韧且皮厚，较难失水，不易软烂，耐贮运。

（2）成熟度

用于贮藏的杏应在果实达到品种固有的大小、果面由渌色转为黄色、向阳面呈现品

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种固有色泽，果肉仍坚硬，营养物质已积累充分，略具品种风味，大致八成熟时采收。

（3）果实大小

在果实达到本品种所固有的大小时采收，耐贮性最好。

（1）贮藏库的温度

一方面温度升高，空气饱和所需的水蒸气量增加，组织与外界的蒸汽压差增加，提高了水分蒸腾速度；

另一方面，温度升高，促进组织内水分子的移动，增强组织水分外逸。

同时，在较高的温度下，细胞液的胶体黏性降低，细胞持水力下降，有利于水分在组织内运动，加快水分的蒸发作用。

（2）相对湿度

当空气的湿度较低时，杏中的水分就会向空气中扩散，直至达到平衡才停止失水。

（3）空气流动

杏的失水速度也与环境中的风速有关。

空气流过杏表面，将杏的热量带走，但同时会增加杏的失水。

因为在杏周围总有一层空气，它的含水量与杏的含水量几乎平衡，空气流动时会将这层已湿空气带走，空气流速越大，此层空气的厚度就减少得越多，从而加大了杏周围的水蒸气饱和差，失水增加，风速越大，杏失水越多。

因此在贮运过程中适当控制环境的空气流动，可以减少杏的失水。

（4）光线

光线促进杏的蒸腾失水，是由两方面作用造成的。

一是光线使杏体温和环境温度升高，高温促进蒸腾；

二是光线刺激杏表面气孔开放而促使蒸腾。

杏应贮藏在黑暗的环境中，尽量减少库房工作时的照明强度和时间。

（5）气压

在正常大气压下贮藏，气压一般对贮藏不构成影响。

但是，杏贮运中采取真空预冷技术，降压使杏蒸腾加快。

如果杏从低海拔地区运往高海拔地区，由于气压降低，也会促进杏的蒸腾作用。

（6）包装

良好的包装容器和包装材料，不仅能保护杏不受机械损伤，而且由于包装物的物理障碍作用，包装内的空气湿度增大，杏的蒸腾失水就会减少。

塑料薄膜包装产品，是当前果蔬贮运中广泛采用的方法，可有效地减少蒸腾失水。

用包果纸包装也有同样的效果。

（7）机械损伤

完整的杏组织对于减少水分蒸腾具有非常重要的意义，杏组织遭受机械损伤会加速杏失水。

这是由于当杏组织的表面擦伤后，会有较多的气态物质通过伤口，而表皮上机械造成的切口破坏了表面的保护层，使皮下组织暴露在空气中，因而更容易失水。

四、防止杏采后蒸腾作用的措施

针对上述影响采后蒸腾作用的因素，可以提出如下防止措施：

（一）适宜的包装或涂膜处理

采用适宜的包装或涂膜处理可以防止蒸腾失水。

如利用格箱、聚乙烯薄膜袋包装、

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纸包装、喷涂蔗糖脂肪酸酯或喷涂壳聚糖涂膜等。

新疆农业科学院采用自制壳聚糖保鲜纸贮藏赛买提杏，在OoC、相对湿度为90%~95%的条件下贮藏35d果实仍然呈现饱满、光鲜的状态，而且，还可保持果实的VC含量和果实的硬度，防止果实褐变，同时使果实含有较高的固／酸比。

（二）低温高湿的贮藏条件