廖和菁 胡礼渊 牛立增 黄斌 李萍 廖美婷 李桂勇 黄素萍

Abstract In order to prevent the invasion of harmful organisms and ensure the healthy development of import and export trade, the methyl bromide quarantine fumigation treatment of imported fresh jackfruit and its effects on storage quality were studied. On the basis of fumigation in a small-sized fumigator, different fumigation conditions were explored and the lethality of mealybug was used as the standard for fumigation condition selection. A Large-scale fumigation of fresh jackfruit in refrigerator car was carried out and the effects of storage quality of fresh jackfruit before and after fumigation were studied. The results showed that the fumigation conditions were as follows: methyl bromide concentration 32 g/m³, 15℃ of fumigation temperature and 2 h of fumigation time, the lethality of mealybug could reach 100%. During 7 days of storage under (20±1)℃, (60±5) % and relative humidity, there is no methyl bromide residue in fresh jackfruit. There were no significant differences in appearance, internal quality, soluble sugar, acidity, hardness and weight loss rate of fresh jackfruit before and after fumigation. The fumigation conditions can provide technical reference for quarantine fumigation treatment of imported fresh jackfruit at the port.

Keywords quarantine fumigation; methyl bromide; fresh jackfruit; quality

菠萝蜜（Artocarpus heterophyllus Lam）又称为木菠萝、树菠萝，是桑科木菠萝属常绿乔木^[1]，素有“热带珍果”之称^[2]，因其味道香甜且富含蛋白质、维生素等营养成分，受到了人们的青睐。近年来，随着RCEP双边协议落地，我国对东盟国家逐步实行进口水果零关税政策，推动了水果贸易强劲增长，2019年我国从东盟进口水果重量约400万t，货值超58亿美元^[3]。这些热带水果的输入在丰富我国水果消费种类的同时，也增加了有害生物传入的高风险，特别是菠萝蜜表面的瘤状凸体和粗毛使其成为许多检疫性有害生物的寄主，海关多次从广东、广西、云南等进境口岸的进境菠萝蜜中截获大洋臀纹粉蚧、南洋臀纹粉蚧等检疫性有害生物^[4-5]。2021年1—5月东兴海关从多批次进境鲜菠萝蜜中截获检疫性粉蚧，主要有3种，分别是大洋臀纹粉蚧（Planococcus minor）、南洋臀纹粉蚧（Planococcus lilacius）和新菠萝灰粉蚧（Dysmicoccus neobrevipes）。这3种粉蚧繁殖能力强，在越南、泰国等东南亚热带地区分布极广，同样适宜在我国东南沿海的亚热带地区生存，对我国农业危害大。因此，为了防范外来有害生物入侵、保障进出口水果贸易健康发展，对截获的检疫性有害生物实施严格的检疫熏蒸处理就显得十分必要。

检疫熏蒸处理是采用一种特殊的化学处理技术，利用熏蒸剂类的化合物，在特定的密闭空间内经过一定时间熏蒸将有害生物杀灭^[6]。在各种熏蒸剂中，溴甲烷最为经济快捷，被广泛应用于水果、粮食、花卉的熏蒸处理。农业农村部农药管理司于2019年11月29日发布的《禁限用农药名录》中指出溴甲烷可用于检疫熏蒸处理。

在实际运用方面，溴甲烷熏蒸运用于柑橘、火龙果、苹果等方面已有相关研究文献^[7-9]，目前国内外仍未发现对鲜菠萝蜜的熏蒸研究，大部分研究仅限在小型的熏蒸箱内进行少量水果的熏蒸实验，用于整柜水果的熏蒸处理未见报道，且每一种水果熏蒸后品质变化情况也不尽相同。研究表明，由于不同水果对溴甲烷耐受程度不一致，熏蒸后引起樱桃、山竹、鳄梨、苹果、草莓等水果外观、口感、硬度等品质指标变化不同^[10-13]。目前没有菠萝蜜熏蒸后品质变化的相关研究。本文先在小型熏蒸箱中进行熏蒸条件的摸索，以有害生物致死率为指标，再对大型冷柜车中鲜菠萝蜜熏蒸方案进行验证研究，为进境鲜菠萝蜜口岸检疫熏蒸处理提供技术参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

东兴口岸进境鲜菠萝蜜；显微镜，德国莱卡公司；溴甲烷，浙江省临海市建新化工有限公司；溴甲烷标准溶液，农业部环境保护所；气相色谱仪7890，美国安捷伦公司；高速离心机，美国SIGMA；移液枪，普兰德公司；GY-1 果实硬度仪，牡丹江市机械研究所；pH酸度计，上海雷磁公司；糖度计LB 32 T，广州市速为电子科技有限公司；加热板，美的公司；氢氧化钾，中国国药集团公司；酒精，国药化学；酸性品红，成都艾科达；丁香油，中国国药集团公司；霍氏液，武汉百浩天生物科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 小型熏蒸箱熏蒸方案设计

将已鉴定带有检疫性粉蚧的1个菠萝蜜放入自制小型熏蒸箱中，熏蒸箱前后两面分别有一进气和监测用的通气管接口，在熏蒸箱箱体中部用胶带固定水银温度计，箱底放置一台小型电风扇，使风向斜吹底面。关上箱门后用透明胶密封箱体接缝处，用凡士林密封监测管等接口部位。把小型熏蒸箱置于可以调整温度的冷柜车中，根据需要的不同浓度泵入所需的溴甲烷含量。在一定的浓度、温度和时间下对菠萝蜜进行熏蒸实验，以检疫性害虫的致死率作为标准进行熏蒸条件的摸索，死亡虫体以虫体及足人为拨动未出现反应为标准^[14]。

1.2.2 菠萝蜜熏蒸条件的选择

熏蒸实验最主要的3个指标就是熏蒸温度、熏蒸浓度和熏蒸时长。对于水果熏蒸，熏蒸时间不宜过长，一般为2～3 h，为了最大程度减少溴甲烷残留，在保证有害生物致死率的前提下尽可能降低溴甲烷的浓度。温度升高能够加快昆虫的呼吸速率，溴甲烷易进入昆虫体内发挥毒杀作用，同时温度升高，被熏蒸物品对熏蒸气体的吸附率降低。通常熏蒸温度范围为10～35℃，考虑到水果需要冷链运输，温度波动太大对水果品质会造成影响，所以温度不宜超过25℃。固定熏蒸时间2 h，温度以5℃为单位分别设置10.0℃、15.0℃、20.0℃、25.0℃ 4个温度梯度水平。有研究表明，用溴甲烷浓度为40 g/m³熏蒸2 h可有效杀灭新菠萝灰粉蚧和菠萝粉蚧^[14]，美国农业部检疫处理手册中记载溴甲烷杀灭粉蚧的指标为40 g/m³处理2 h，以上Ct值均小于80 g·ｈ/m³，高质量浓度的溴甲烷熏蒸也会对水果品质造成不利影响，32 g/m³的溴甲烷处理鳄梨4 h，部分品种的果肉会变劣^[15]；50 g/m³ 溴甲烷熏蒸白柚2 h，会出现褐色斑，南丰蜜橘熏蒸转移至货架期后，逐渐变褐色且腐烂^[16]，所以熏蒸浓度设置至关重要。拟设置20 g/m³、24 g/m³、32 g/m³、40 g/m³ 4个浓度梯度，为了达到较好的熏蒸效果，温度越高熏蒸剂剂量越少，反之温度越低熏蒸剂剂量越高，设置4组熏蒸方案见表1。

1.2.3 大型冷柜车熏蒸实验

小型熏蒸实验能够放入的菠萝蜜数量十分有限，溴甲烷蒸汽很容易包围到整个水果表面，更容易获得较好的熏蒸效果，在实际进境鲜菠萝蜜数量巨大的情况下，效果如何还需要进一步研究，因此还需要对整箱菠萝蜜进行进一步的熏蒸实验。

表1 熏蒸方案设计

Table 1 The design of Fumigation scheme

将进境菠萝蜜置于可制冷控温的冷柜车中（体积大约80 m³），根据熏蒸方案中设定的熏蒸剂量和冷柜车体积算出实际需通入的溴甲烷重量。每一个菠萝蜜均采用纸板围裹包装，且菠萝蜜果柄旁均有切口，切口表面用石灰覆盖。堆放货物时，货物装载率不超过2/3。首先密封好冷柜车的通气孔，然后再检查集装箱门、四角及中缝是否压封严实。集装箱密封完成后，依据熏蒸条件确定投药量，利用三通导管增加一到两个（集装箱首、中、尾部）投药点以便药剂快速发挥作用。投药人员规范佩戴防毒面具和手套等防护用具，慢慢打开钢瓶阀门，速度控制在1～2 kg/min左右。投药结束后开始计时。

熏蒸处理期间需按规定检测和记录熏蒸气体的浓度。0.5 h检测的浓度平均值不低于投药剂量的85%，2 h 检测的浓度平均值不低于投药剂量的60%。如因特殊原因导致熏蒸气体浓度低于规定的最低浓度要求时，应查明原因重新熏蒸。机械通风散气2 h后送实验室检测。

1.2.4 溴甲烷熏蒸菠萝蜜贮藏品质研究

选取有害生物致死率能够达到100%，按照同样的熏蒸条件连续对4批次进境菠萝蜜进行熏蒸，每批取出完整的整果3个，熏蒸结束后再取出3个外观大小接近的菠萝蜜进行溴甲烷检测及储藏品质研究。

（1）溴甲烷残留检测^[17]。将已称重的10 g样品倒入三角瓶内，在具塞三角瓶中加入30 mL 5︰1的丙酮和水的提取液，塞上瓶塞，浸提24 min。将10 mL的上清液转移到50 mL离心管中，加入2 g无水氯化钠，充分振动2 min，静置，让其分层。再取5 mL上清液加入到另一个50 mL离心管中，随后加入1 g氯化钙，继续不间断振动2 min，静置，待上层溶剂完全澄清后，取样1 mL进行气相色谱分析。色谱柱HP-5，30 m×0.32 mm×0.25 μm，进样口温度150℃，检测器温度300℃，流速0.8 mL/min，尾吹流量（N₂）：60 mL/min；程序升温模式：30℃，保持5 min，升温速率3℃/min，升至80℃，进样量：1 μL，无分流进样，外标法定量。

（2）溴甲烷熏蒸对菠萝蜜外观及内部品质的影响。将对照组和熏蒸后菠萝蜜置于（20±1）℃、（60±5）% RH下，分别储藏7 d。同时于第1天、第3天和第7天分别切开熏蒸及未熏蒸菠萝蜜观察外部和内部品质的变化。

（3）可溶性糖和酸度pH。于熏蒸后第1天、第3天、第7天分别取对角线果肉，去皮、核，压榨成汁。第一天制样为对半切开的菠萝蜜，捏挤果肉取纯果汁用糖度计测定可溶性糖，重复测定3次。挤压出纯果汁0.3 mL，加入30 mL蒸馏水稀释，用酸度计测定pH数值，重复测定3次。

（4）果实的硬度变化。将菠萝蜜拦腰对半切块，在赤道面对称选取4个点，将压力计测头垂直插入果面的测试部位，圆柱形直径3.5 mm，施加压力直到压力计的测头规定部分压入果肉为止，从压力计表盘上读数，以平均值记录果实的硬度以kg/cm²表示。

（5）果实失重率的变化。对熏蒸后第1天、第3天、第7天对未熏蒸和熏蒸菠萝蜜分别称重，失重率= [(水果原质量－水果储藏后的质量]/水果原质量×100%。观察菠萝蜜失重率的变化。

2 结果与讨论

2.1 小型熏蒸箱熏蒸处理

表1中列出的4组熏蒸条件下，熏蒸完后粉蚧均未发现活虫，但是小型熏蒸箱空间体积较小，溴甲烷泵入的量控制不够准确，很容易因人为操作不当导致泵入的量超过计算出的数值，小型熏蒸实验能够放入的菠萝蜜数量十分有限，溴甲烷蒸汽很容易能够包围到整个水果表面，更容易获得较好的熏蒸效果，在实际进境菠萝蜜数量巨大的情况下，效果如何还需要进一步研究，因此还需要对整箱菠萝蜜进行进一步的熏蒸实验，接下来将在冷柜箱中进行熏蒸条件的进一步研究。

2.2 大型冷柜车整车检疫熏蒸处理

熏蒸散气结束后，从熏蒸冷柜车的上、中、下层分别寻找含有粉蚧的菠萝蜜，将其装入指型管中送实验室鉴定生命状态，死亡以人为拨动后虫体及足未出现反应为标准。

考虑到溴甲烷浓度越低残留越少的原则，先采取第4组条件：采用熏蒸时间2 h，熏蒸剂量20 g/m³，熏蒸温度25℃对整柜菠萝蜜进行熏蒸处理。经实验室鉴定发现有部分有害生物没有完全死亡，原因一可能是溴甲烷浓度较低，需提高溴甲烷浓度；原因二可能是由于冷柜车内温度较低，熏蒸温度25℃，需要较长时间才能回温，外部温度上升后内部菠萝蜜温度还不能达到，故影响了熏蒸效果。

冷柜车内部温度8℃左右，在不制冷的情况下，冷柜车内温度溶液上升，综合考虑优先采用第2组条件：熏蒸温度15℃，熏蒸剂量32 g/m³，熏蒸时间2 h对整柜菠萝蜜进行熏蒸处理。送实验室鉴定粉蚧存活情况，全部死亡，所以接下来将连续多次采用检疫处理方案中处理2组进行有害生物致死率大批量验证实验，以确保实验效果的可靠稳定。

2.3 在第2组熏蒸条件下有害生物致死率情况

自2023年2月至4月共熏蒸菠萝蜜61柜，熏蒸条件皆为蒸剂量32 g/m³，熏蒸温度15℃，熏蒸时间2 h。每一批柜的熏蒸致死率情况见表2。

从上述数据来看，在同样的熏蒸条件下，前2—3月虫的致死率不太稳定，经分析发现是熏蒸过程中有一些操作和熏蒸设施不够到位，经过调整变化，在溴甲烷蒸汽入口处增加了加热装置，以气体通入结束后再开始计时，同时熏蒸箱里增加大功率循环装置，增加内部通气口的点位。4月份后除1组出现操作失误外，其他熏蒸柜有害生物致死率达到100%。处理2组经实践检验熏蒸杀虫效果较好，接下来主要对用第2组条件进行熏蒸的菠萝蜜开展溴甲烷残留检测储藏品质的影响研究。

2.4 第2组条件下菠萝蜜熏蒸储藏品质研究

2.4.1 溴甲烷残留检测

用正己烷作为溶剂配制标准曲线，溴甲烷峰与溶剂峰、杂质峰都能有效分离。所以选用溴甲烷作为溶剂。准确吸取一定量的标准品用正己烷配制成一系列的标准溶液，在上述气相色谱条件下进行测定，进样量为1 μL，经测试证明，在1.0～10.0 μg/mL范围内与其色谱峰面积有较好的线性关系，线性方程为y = 150.40164x＋50.64743，相关系数R² = 0.99806，见表3。对上述4批次菠萝蜜样品取可食部分制样检测，结果均为未检出。

表3 标准曲线的测定结果

Table 3 Determination results of standard curve

2.4.2 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜外观及内部品质的影响变化情况

在（21±1）℃、（60±5）% RH下储藏1 d后，菠萝蜜熏蒸前后果皮颜色为翠绿色，果肉颜色为黄色，储藏时间2 d后菠萝蜜果皮颜色变成黄褐色，第6～7天，菠萝蜜果皮出现黑色块霉状物，切开内部观察发现未熏菠萝蜜从果皮外往内腐烂，熏蒸菠萝蜜果皮和中间都出现腐败现象，外部及内部变化情况如图1～8所示。

2.4.3 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜糖度、酸度的影响变化

从表4可以看出，熏蒸和未熏蒸菠萝蜜在储藏过程中糖度均上升，1～3 d内甜度上升较快，3～7 d缓慢上升。酸度就是氢离子的浓度，用pH值表示；pH等于氢离子浓度的负对数，pH数值越小，酸度越大。从表5可以看出，熏蒸和未熏蒸菠萝蜜其pH值在1～3 d内数值上升，在4～7 d内pH值略微下降。这是由于在储藏过程中菠萝蜜通过呼吸作用将有机酸转化成糖所以甜度上升，熏蒸组和未熏蒸组对菠萝蜜糖度、酸度无明显区别。

图1 同一柜菠萝蜜熏蒸前后对比

Fig.1 Comparison of jackfruit in the same cabinet before and after fumigation

图2 熏蒸2 d后颜色变化

Fig.2 Color change after fumigation for 2 days

图3 对半切开的未熏蒸菠萝蜜

Fig.3 Half-cut unfumigated jackfruit

图4 熏蒸和未熏蒸均储藏1 d

Fig.4 Fumigated jackfruit and unfumigated jackfruit were stored for 1 day

图5 未熏蒸菠萝蜜第7天外观变化

Fig.5 Changes in appearance of unfumigated jackfruit on the 7th day

图6 熏蒸菠萝蜜第7天外观变化

Fig.6 Changes in appearance of fumigated jackfruit on the 7th day

图7 未熏蒸菠萝蜜第7天内部变化

Fig.7 Internal changes of unfumigated jackfruit on the 7th day

图8 熏蒸菠萝蜜第7天内部变化

Fig.8 Internal changes of fumigated jackfruit on the 7th day

表4 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜糖度的影响

Table 4 Effect of methyl bromide fumigation on the sugar content of jackfruit

表5 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜酸度pH值的影响

Table 5 Effect of methyl bromide fumigation on pH value of jackfruit

2.4.4 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜硬度的影响变化

从表6中可以看出硬度数值均为由高到低下降，这是果实成熟后果实由硬逐渐变软，且4组熏蒸和未熏蒸菠萝蜜硬度变化无明显差异。

2.4.5 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜失重率的影响

果实在储藏过程中会通过呼吸作用产生水和二氧化碳排出去，通过检测菠萝蜜重量的变化可以反映呼吸强度的变化。熏蒸和未熏蒸组储藏7 d后重量均减少，从表7数据来看，在前3 d内，未熏蒸组重量下降的幅度略大于熏蒸组，这是由于溴甲烷在短时间内对菠萝蜜的呼吸作用有抑制作用，呼吸作用损失的水分较少，后期慢慢恢复，熏蒸和未熏蒸组无明显区别。

表6 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜硬度的影响

Table 6 Effect of methyl bromide fumigation on the hardness of jackfruit

3 讨论

进境鲜菠萝蜜容易携带粉蚧类有害生物，出于经济、安全和快速通关的考虑，溴甲烷熏蒸是较好的检疫处理手段。有研究表明，分别用40 g/m³和25 g/m³的溴甲烷熏，在19℃和25℃下熏蒸2ｈ可使新菠萝灰粉蚧和菠萝粉蚧达到安全检疫处理要求^[14]，熏蒸温度是影响熏蒸效果的一个重要因素，杀灭某一种所需的熏蒸剂气体浓度会随着温度的升高而降低。其主要原因是温度升高，昆虫的呼吸速率加快，吸入的熏蒸剂有毒气体随之增多；同时温度升高，昆虫体内的生理生化反应速度加快，进入昆虫体内的熏蒸剂有毒气体更易于发挥毒杀作用；温度升高，被熏蒸物品对熏蒸剂气体的吸附率降低，熏蒸体系自由空间就有更多的熏蒸剂气体参与有害生物的杀灭作用。熏蒸温度范围为10～35℃，考虑到水果需要冷链运输，温度波动太大对水果品质会造成影响。

本文制定了4组小型熏蒸箱熏蒸条件。虽然熏蒸后均未发现粉蚧活虫，由于小型熏蒸箱空间体积较小，溴甲烷浓度不易控制，容易因人为操作不当导致溴甲烷浓度超出预定数值，为进一步验证检疫处理条件的可靠性和实际操作的可行性，模拟监管现场条件进行大规模冷柜车熏蒸试验。检疫处理既要杀灭有害生物，还要保证水果的商品品质，熏蒸条件选择的原则应是在杀灭有害生物的同时，尽可能降低溴甲烷浓度，避免对水果的品质产生影响。采用第4组熏蒸条件，时间2 h，熏蒸剂量20 g/m³，熏蒸温度25℃对整柜菠萝蜜进行熏蒸处理，经鉴定发现有部分有害生物没有完全死亡，这是由于大型冷柜车装载的菠萝蜜数量远大于小型模拟熏蒸的数量，且冷柜车内部温度约8℃，熏蒸温度25℃，需要较长时间才能回温，外部温度上升后内部菠萝蜜温度还不能达到，故影响了熏蒸效果。为了不对水果品质造成影响，实际熏蒸温度不应波动较大，在不制冷的情况下，冷柜车内温度上升，综合考虑采用第2组条件：熏蒸温度15℃，熏蒸剂量32 g/m³，熏蒸时间2 h对整柜菠萝蜜进行熏蒸处理。经连续61次大批量验证实验，其间不断改进熏蒸设备，优化熏蒸方案，熏蒸柜内有害生物致死率达到100%确保实验效果的可靠稳定。熏蒸结束后机械通风散气2 h，对熏蒸前后鲜菠萝蜜在（20±1）℃、（60±5）% RH下储藏7 d进行检测，测试结果表明：鲜菠萝蜜中无溴甲烷残留，熏蒸前后的外观和内部品质、糖度、酸度、硬度和失重率均无明显变化。

4 结论

本文立足于解决从广西口岸入境的菠萝蜜检疫性有害生物频繁检出的问题，为了防范外来有害生物入侵及保障进出口贸易健康发展，研究有效的检疫处理方法，通过小型熏蒸实验和大规模冷柜车熏蒸试验证明，熏蒸条件为溴甲烷浓度32 g/m³、熏蒸温度15℃、熏蒸时间2 h，通过在熏蒸过程中反复优化熏蒸设备设施，粉蚧致死率稳定在100%，按照熏蒸结束后机械通风散气2 h，对熏蒸前后鲜菠萝蜜在（20±1）℃、（60±5）% RH储藏7 d进行检测，测试结果表明鲜菠萝蜜中溴甲烷无残留，熏蒸前后进境鲜菠萝蜜品质无明显变化，此结果可以作为口岸检疫处理的参考依据，有助于提高广西口岸进境鲜菠萝蜜通关效能，有效降低检疫性有害生物随鲜菠萝蜜传入我国的风险，在保护国门生物安全的同时保障进境水果的品质安全，对推动广西进出口水果贸易的快速增长和拉动广西地方经济增长，具有深远意义。

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表2 第2组熏蒸条件下粉蚧的致死率情况统计

Table 2 The statistics of lethality of mealybug under fumigation condition in Group 2

表7 溴甲烷熏蒸对菠萝蜜失重率的影响

Table 7 Effect of methyl bromide fumigation on respiratory intensity of jackfruit