采后适当失水处理对软枣猕猴桃20 ℃下生理生化变化的影响

时间:2022-06-03 03:39:33

采后适当失水处理对软枣猕猴桃20 ℃下生理生化变化的影响

摘 要: 【目的】为了探讨失水处理对采后软枣猕猴桃生理生化变化的影响,【方法】以软枣猕猴桃为试验材料,研究了失水率分别为0、2%、4%、6%的软枣猕猴桃,在温度(20±0.5) ℃条件下贮藏过程中生理生化变化。【结果】结果表明,适当失水处理可有效抑制软枣猕猴桃果实的呼吸作用,降低呼吸强度和推迟呼吸高峰出现;同时也抑制乙烯的释放量,推迟乙烯高峰和呼吸跃变的到来,并降低其峰值;适当失水处理也明显降低了软枣猕猴桃的果胶酶活性,抑制了果胶的降解,保持了果实硬度和风味,从而延缓软枣猕猴桃果实的成熟和衰老进程。其中以失水4%对软枣猕猴桃保鲜效果最为显著,贮藏至 10 d 时,腐烂率达 37.23%,显著低于其他处理组(P

关键词: 软枣猕猴桃; 失水处理; 生理生化

中图分类号:S663.4 文献标志码:A 文章编号:1009-9980?穴2013?雪02-0299-05

软枣猕猴桃(Actinidia arguta Sieb. et Zucc.),又名软枣子,猕猴梨,藤瓜,属于猕猴桃科(Actinidiaceae)、猕猴桃属(Actinidia)为多年生落叶藤本植物, 是猕猴桃属在中国地域分布最广泛的野生果树之一[1]。软枣猕猴桃是一种相对较新,且重要的水果资源[2],它的果实营养价值极高,含有人体所需要的多种营养物质,包括维生素C、胡萝卜素等物质[3],但其对乙烯敏感,采后后熟软化迅速,常温下贮藏性差,只能存放2~4 d[4],因此对软枣猕猴桃保鲜贮藏理论与技术应用方面的研究显得非常重要。很多科研工作者在软枣猕猴桃等果实的采后生理生化研究方面已经取得了一定进展,如渗透[5]、碳化钙[6]、水杨酸甲酯[7]、乙烯[8]、NO[9]、臭氧[10]、1-MCP[11]、紫外线[12]、氯化钙和水杨酸[13]处理等。王文辉等[14]认为采后适度失水处理对果蔬耐贮藏性有促进作用,果实失水高于5%就会引起失鲜。宗梅等[15]研究发现失水可以降低板栗脱水敏感性,从而使板栗对脱水胁迫反应的忍耐力加大,同时抗氧化系统迅速启动,因此对保持板栗保鲜贮藏期间的果实品质起着积极的作用。段振军等[16]在失水程度对板栗贮藏中部分生理指标的影响研究中表明板栗采后少量失水对保鲜贮藏有一定的促进作用。为了提高软枣猕猴桃果实鲜销的货架期,我们主要通过控制软枣猕猴桃的失水量来降低其在采后贮藏过程中发生的生理生化变化,来减少腐烂率,延长其贮藏寿命,并建立绿色保鲜方法。进而为软枣猕猴桃今后的进一步开发利用及研究提供基础数据。

1 材料和方法

1.1 材料

软枣猕猴桃(Actinidia arguta)果实于2011年9月初采自辽宁省鞍山市千山景区,野生,树龄20 a,采收时剔除病、伤果,选择大小、果色均匀,成熟度一致的果实,在实验室中进行处理。

1.2 仪器与设备

LP12000S型电子天平,德国赛多利斯;BS124S型电子天平,德国赛多利斯;GY-I型果实硬度计,TAKEMURA ELECTRIC WORKS,LTD;CDE-300C高速组织捣碎机,顺德市欧科电器有限公司;DK-98-Ⅱ型电热恒温水浴锅,天津市泰斯特仪器有限公司;TU-1810紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;GC-2014C气相色谱仪,日本岛津公司;GXH-3010F型红外线气体分析仪,北京华云分析仪器研究有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理方法 摘取无病虫害、无损伤、且采收前2~3 d果实未淋雨的绿色果实,并对适时采收的软枣猕猴桃进行筛选,随机选取大小(7±2) g均匀一致的果实。将筛选出的软枣猕猴桃移至搭有货架的实验室内,实验室内均匀分布有鼓风机和引风机,鼓风机与货架之间距离在0.7~1.5 m;将待处理软枣猕猴桃单层铺放在铺设有纱布的各层货架上,货架再用透明塑料布罩好,以便使果实失水均匀,然后启动鼓风机进行冷风干燥“失水”处理,并用引风机控制库房温度,使库房温度保持在(20±0.5) ℃,湿度保持在72%~78%;处理过程中,定时查看温度和湿度,并每间隔1 h进行1次称重,计算失水率;分别以失水2%(4 h,处理1)、4%(9 h,处理2)和6%(14 h,处理3)为处理,以预冷后未失水软枣猕猴桃作为对照(CK),每个处理用软枣猕猴桃7.5 kg,3个重复,分别装入铺有保鲜纸的塑料箱中,于(20±0.5) ℃温度下贮藏,定期测定果实腐烂率、硬度、果胶含量、果胶酶活性、呼吸强度、乙烯释放量等生理生化指标。

1.3.2 腐烂率的测定方法 按果实表面腐烂的面积分为 0~3 级,0级:无腐烂;1 级:腐烂面积在 0~1/4;2 级:腐烂面积在 1/4~1/2;3 级:腐烂面积在 1/2~1。

腐烂率(%)=×100

1.3.3 硬度的测定方法 硬度采用GY-I型果实硬度计测定[17],探头型号 P/2 ,直径 2 mm,测试速度 3 mm·s-1,测定深度5 mm,最小感知力 5 g,果实不去皮,从每个处理组中随机抽取50个果实,测定时用力要均匀,每个果实测定3次,取其平均值,单位为 kg·cm-2。

1.3.4 果胶含量的测定 选取100个果实,采用咔唑比色法测定[18]。

1.3.5 果胶酶活性的测定 选取100个果实,采用DNS比色法测定[18],以μg·h-1·g-1为单位。

1.3.6 呼吸强度的测定 将待测果实1 kg,置于6 L容积的容器内密闭15 min,环境温度(25 ℃),采用红外线气体分析仪直接测定密闭罐内CO2的浓度,经换算即可得果实呼吸强度。

1.3.7 乙烯释放量的测定 气相色谱法测定:气相色谱固定相GDX-502,检测器为氢火焰离子检测器(FID),进样口温度120 ℃,柱温60 ℃,检测器温度120 ℃,载气为N2,H2为燃气,空气为助燃气,N2、H2的流速为50 mL·min-1。将待测果实1 kg,置于6 L容积的容器内密闭24 h后按顶隙法取样1 mL进行测定,重复3次,采用面积外标法计算,乙烯释放量单位以μL·kg-1·h-1表示。

1.3.8 数据处理 所有试验均重复3次,结果所列的数据是3次重复的平均值。使用Excel 2003 对数据进行统计分析,计算标准差并制图。应用SPSS 10.0软件对数据进行方差分析(ANOVA),利用邓肯式多重比较对差异显著性进行分析(取P

2 结果与分析

2.1 失水处理对软枣猕猴桃果实腐烂率的影响

由表1可知,在常温贮藏条件下,不同失水处理的软枣猕猴桃的腐烂率变化明显,且随着贮藏时间的延长果实腐烂率逐渐升高,且与贮藏时间成显著相关(rck=0.986,r2%=0.993,r4%=0.945,r6%=0.967)。在贮藏2 d时,4组处理的软枣猕猴桃均未出现腐烂,随着存放时间的延长,失水4%和6%处理果实的腐烂率显著低于对照,在贮藏第10 d时,对照组果的腐烂率已经达到61.57%,失去商品食用价值,而失水4%处理果仍能保持较低的腐烂率(37.23%),对照组和失水4%处理果差异显著(P

2.2 失水处理对软枣猕猴桃果实硬度的影响

软枣猕猴桃经过失水处理后硬度的变化如表2,随着贮藏时间的延长,每个处理组软枣猕猴桃果实硬度持续下降,贮藏6 d内各处理组果实硬度下降幅度约60%~70%,整个贮藏期果实硬度下降过程有2个显著阶段,前6 d呈现快速下降,在6 d后,硬度下降速度变缓。但软枣猕猴桃在贮藏10 d时对照组果实的硬度降至 0.92 kg·cm-2,极显著低于失水4%处理果(P

2.3 失水处理对软枣猕猴桃果实果胶含量的影响

在贮藏过程中随着果实成熟度的不断增加,原果胶含量呈下降趋势,果胶成分逐渐由原果胶转变为水溶性果胶,原果胶不断减少,水溶性果胶呈上升趋势。由图1可知,软枣猕猴桃经过失水处理后水溶性果胶含量依然呈持续上升的变化趋势,且上升速度由慢变快,从贮藏2 d后开始出现明显上升,对照组由0.15%上升至0.82%。通过失水处理对果实果胶成分的转变有抑制作用,但是不能阻止果胶的水解。失水4%处理对软枣猕猴桃的可溶性果胶转变的延缓作用明显,且与原果胶成显著负相关(r4%=0.962)。

2.4 失水处理对软枣猕猴桃果实果胶酶活力(PG)的影响

软枣猕猴桃果实经过失水处理后在常温贮藏条件下,PG的变化由图2,前期活性较低,随着贮藏时间的延长,PG活性逐步上升,在贮藏过程中活力上升至高峰。与对照相比,它不仅抑制了果胶酶活性的大小,还推迟了酶活性高峰到来的时间。对照果的果胶酶活性在第8 d达到最大值923.25 μg·h-1·g-1,而失水处理果实的酶活性高峰出现在第10天,且各处理的最大值也要低于对照,尤其失水4%处理果已达到显著水平(P

2.5 失水处理对软枣猕猴桃果实呼吸强度的变化的影响

由图3可以看出,每种处理的软枣猕猴桃均有很明显的呼吸高峰出现,但是其出峰时间和峰值略有不同,失水4%处理组在采后第8天出现呼吸高峰,且峰值较低为108.38 mg·kg-1·h-1,其他各组均在采后第6天出现呼吸高峰,失水2%处理果最高为127.35 mg·kg-1·h-1,对照组次之为119.74 mg·kg-1·h-1。

2.6 失水处理对软枣猕猴桃果实乙烯释放量的变化的影响

软枣猕猴桃属于呼吸跃变型果实,由图4可以看出,软枣猕猴桃果实在常温贮藏下,初期乙烯释放量较快,贮藏4 d后出现高峰,达到最高值,失水2%处理果最高为0.92 μL·kg-1·h-1,对照组次之为0.83 μL·kg-1·h-1,之后缓慢下降。失水4%处理果乙烯释放量较为缓慢,在采后第10天 ,才出现高峰,且峰值较低为0.58 μL·kg-1·h-1,且与呼吸强度成正相关(r4%=0.72)。失水处理果实乙烯释放与对照组基本呈现相同趋势,但是乙烯速率显著(P

3 讨 论

水分含量与果实衰老关系密切,它与采后果实的生理活动关系一直备受关注。本实验的保鲜方法—采后适当失水处理,使软枣猕猴桃果实失去的主要是一部分自由水,适度轻微失水能够降低果实呼吸强度[14],从而降低体内各种生理活动,使处理果实在后续贮藏中自由水散失速度减慢,从而保持了较低的酶活性,延缓果实硬度的下降。果胶是胞壁的重要组分,对于维持果实硬度具有重要意义。软枣猕猴桃果实的成熟软化伴随原果胶的降解和可溶性果胶含量上升,硬度也不断下降[19],且硬度同水溶性果胶成显著负相关(r4%=0.961),这表明软枣猕猴桃软化同果胶含量的变化密切相关,适当失水处理可延缓原果胶含量降低,从而抑制了软枣猕猴桃的软化。PG是果胶降解酶之一,并被认为是控制水溶性果胶含量上升和果实软化[20]的关键酶,在本实验中PG活性升高与水溶性果胶含量上升成显著正相关(r4%=0.944),PG 与硬度呈显著(r4%=0.954)负相关关系,表明PG对于软枣猕猴桃软化具有重要作用,失水处理可抑制PG活性升高,从而减缓果胶降解、延缓果实软化进程。

本试验中,失水(4%)处理能明显的降低呼吸速率和乙烯释放量,从而抑制了呼吸消耗及乙烯诱导[21]的成熟软化过程,乙烯的释放量与硬度成负相关(r4%=0.856),显著抑制了果实腐烂率(P

4 结 论

采后适度失水(4%)处理推迟了软枣猕猴桃常温贮藏期果实呼吸跃变和乙烯释放高峰到达的时间,并降低其呼吸峰值和乙烯峰值,具有较低的PG酶活性,延缓果胶类物质的水解和果实硬度的下降、防止果实腐烂、延缓果实的衰老、保持果实品质的效果,达到了较好的保鲜与贮藏作用,延长了软枣猕猴桃果实的贮藏时间。本方法处理过程方便,简单,成本低廉,且果实不会受到污染,是一种绿色保鲜方法,具有广阔的商业应用前景。

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