果蔬氣調(diào)冷藏下表皮和果膠超微結(jié)構(gòu)與品質(zhì)變化.pdf

1、最大限度地延長(zhǎng)果蔬的保鮮期并盡量減少質(zhì)量損失是果蔬保鮮的主要目標(biāo)。貯藏技術(shù)可延長(zhǎng)果蔬的供應(yīng)期，尤其是水果，目前主要是季節(jié)性生產(chǎn)，貯藏技術(shù)可以造成返季節(jié)供應(yīng)，既滿(mǎn)足消費(fèi)者的需要，又能保證果農(nóng)獲得較高的利潤(rùn)。 人工氣調(diào)(CA)貯藏一般是通過(guò)充氮降氧，并利用果蔬呼吸產(chǎn)生CO2或充入CO2造成一定的O2/CO2/N2條件，抑制果蔬的呼吸速率來(lái)保藏果蔬。在應(yīng)用時(shí)，一般常配合低溫和一定的相對(duì)濕度。而自發(fā)氣調(diào)(MA)貯藏利用具有一定透氣性的薄

2、膜袋密閉包裝果蔬，利用果蔬呼吸改變包裝袋內(nèi)氣體成分以抑制果蔬呼吸速率，貯藏中果蔬的呼吸速率和薄膜袋的透氣性之間維持動(dòng)態(tài)平衡來(lái)維持袋內(nèi)的氣體濃度。 定量而有效的評(píng)價(jià)果蔬質(zhì)量等級(jí)非常重要，貯藏期間果蔬的失水造成的表皮皺縮會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)。研究并制定果蔬表皮粗糙度的定量測(cè)定方法及分析評(píng)價(jià)體系，對(duì)客觀(guān)評(píng)價(jià)果蔬的商品質(zhì)量有重要意義。 果膠在果蔬細(xì)胞壁中起到骨架作用，果膠與半纖維素、纖維素等形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，共同維持細(xì)胞骨架的形

3、態(tài)。果蔬的品質(zhì)特性特別是質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)與果膠的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和含量密切相關(guān)，而貯藏中果膠的結(jié)構(gòu)和含量變化都有果膠酶的參與，通過(guò)研究果膠酶活性的變化和規(guī)律可揭示果膠結(jié)構(gòu)與含量的變化，進(jìn)而可分析與干預(yù)果蔬的質(zhì)構(gòu)變化。研究果蔬中果膠的結(jié)構(gòu)、含量等變化以及果膠酶活性的變化可深入了解果蔬貯藏中品質(zhì)變化的一般規(guī)律。并可用于和改進(jìn)氣調(diào)冷藏條件。 本課題研究了果蔬的外在和內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化與品質(zhì)的關(guān)系，首先研究了果蔬表皮在貯藏中表面粗糙度的變化和定量測(cè)定，然后

4、研究果膠的超微結(jié)構(gòu)，分析與果膠含量及質(zhì)地特性間的關(guān)系。并對(duì)果蔬在氣調(diào)冷藏下的品質(zhì)變化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步研究。 課題分以下四部分： 首先，果蔬表面的失水情況是評(píng)價(jià)采后果蔬質(zhì)量的重要指標(biāo)。提出用原子力顯微鏡AFM定量測(cè)定表皮的粗糙度來(lái)表示表面的皺縮程度。用算術(shù)平均粗糙度Ra和平方根粗糙度Rq表示。分別研究了MA冷藏下蘑菇(Agaricusbisporus(Lange)Imbach)和CA冷藏下”錦繡”黃桃(Prunuspers

5、icuL.Batsch.)的表皮情況。對(duì)MA冷藏的蘑菇，貯藏前的算術(shù)平均粗糙度為(34.033±5.116)nm，經(jīng)過(guò)2d貯藏，在2℃，25℃和動(dòng)態(tài)溫度自發(fā)氣調(diào)貯藏下其算術(shù)平均粗糙度值分別為(40.139±3.359)nm，(65.356±8.253)nm和(43.670±9.280)nm。平方根粗糙度值與算術(shù)平均粗糙度值有相似變化趨勢(shì)，兩者均隨貯藏時(shí)間和溫度增加而增大。對(duì)CA冷藏下黃桃表皮粗糙度值，CA組與大氣冷藏對(duì)照組的Ra和Rq值

6、均隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而增加，CA組的粗糙度值比大氣冷藏組的要小，黃桃表皮粗糙度值變化趨勢(shì)與蘑菇的相似。蘑菇表皮的三維圖像直觀(guān)地表示出水分的蒸發(fā)過(guò)程，變化趨勢(shì)符合粗糙度值的變化，特別是貯藏早期階段(0～2d)。由粗糙度分析的結(jié)果可以區(qū)別不同貯藏條件；黃桃中粗糙度值隨時(shí)間逐漸增加，并且CA組的增加較對(duì)照組慢。結(jié)果表明原子力顯微鏡測(cè)定的粗糙度指標(biāo)可有效表示采后蘑菇和黃桃的表面失水情況。 其次，利用AFM技術(shù)分析果蔬氣調(diào)冷藏中水溶性果膠(W

7、ater-solublepectin，WSP)和堿溶性果膠(Sodiumcarbonate-solublepectin，SSP)的變化情況，特別是果膠鏈寬、鏈長(zhǎng)和分枝分布情況，分析果膠的結(jié)構(gòu)模型及結(jié)構(gòu)變化的可能方式。對(duì)堿溶性果膠，選擇2℃下五組人工氣調(diào)冷藏條件：CA1：2﹪O2+5﹪CO2；CA2：5﹪O2+10﹪CO2；CA3：2﹪O2+10﹪CO2；CA4：5﹪O2+5﹪CO2以及RA：大氣冷藏組；對(duì)水溶性果膠，選擇CA1，CA2和

8、RA組，分析O2和CO2濃度對(duì)貯藏中桃肉的果膠微觀(guān)結(jié)構(gòu)的影響。原子力顯微鏡可觀(guān)察聚集體和分支的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，時(shí)間選擇初始，貯藏第15天和第45天。SSP和WSP分子及聚集體在貯藏中逐漸分離，低O2和高CO2濃度可抑制SSP和WSP分子的降解。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示幾乎所有AFM觀(guān)察到的SSP果膠鏈的寬度都是四個(gè)基本單元寬度(11.719nm，15.625nm，19.531nm和17.578nm)的組合，而WSP果膠鏈寬度基本單元為：11.719nm，

9、15.625nm，19.531nm和35.156nm。結(jié)果表明基本單元之間的平行交聯(lián)或纏繞結(jié)構(gòu)是黃桃中SSP和WSP分子結(jié)構(gòu)的基本信息。 再次，利用TA-XTplus物性?xún)x測(cè)定氣調(diào)冷藏中黃桃的質(zhì)地變化，并測(cè)定了黃桃中果膠酶活性的變化，建立氣調(diào)冷藏中酶的動(dòng)力學(xué)方程，分析果膠酶活性變化與果實(shí)質(zhì)地特性的關(guān)系；研究了2℃下不同氣調(diào)冷藏條件對(duì)黃桃中多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性和質(zhì)地的影響。氣體成分選擇2﹪O2+5﹪CO2，5﹪O2+10﹪

10、CO2，2﹪O2+10﹪CO2，5﹪O2+5﹪CO2，和大氣環(huán)境(RA)。以PG前體激活成PG和PG失活成PG轉(zhuǎn)化物為基礎(chǔ)，建立氣調(diào)貯藏下PG酶的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。試驗(yàn)結(jié)果表明氣調(diào)貯藏組的PG激活和失活的反應(yīng)速率小于大氣對(duì)照組。這與降低溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響類(lèi)似，推測(cè)氣調(diào)對(duì)果蔬貯藏中酶活的影響類(lèi)似于降溫作用。貯藏后期硬度值的降低與果膠的分解有關(guān)，可能是由于果膠鏈斷裂引起，而與微觀(guān)上果膠AFM圖像結(jié)果相對(duì)應(yīng)，測(cè)定了氣調(diào)和大氣冷藏下WSP、Ch

11、elate-solublepectin(CSP)和SSP的含量變化，CSP含量與果蔬的質(zhì)地特性正相關(guān)，表明CSP是維持黃桃硬度的重要組成部分。果膠酶活性的變化與硬度及微觀(guān)結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。 最后，研究氣調(diào)冷藏條件對(duì)果蔬品質(zhì)貨架期的影響。以嫩莖花椰菜為原料，研究了人工氣調(diào)冷藏對(duì)貯藏中維生素C、葉綠素a、葉綠素b、好果率和硬度的影響。通過(guò)檢測(cè)葉綠素和維生素C的變化，試驗(yàn)確定了花椰菜氣調(diào)貯藏中主要成份的降解為一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

12、；根據(jù)Arrhenius方程，確定了不同氣調(diào)貯藏條件下花椰菜主要成份的表觀(guān)活化能。在兩種溫度2℃和8℃，兩種氣體組分3﹪O2，2﹪CO2，95﹪N2和6﹪O2，6﹪CO2，88﹪N2組合條件下貯藏試驗(yàn)，結(jié)果表明，在2℃，氣體成分為O23﹪,CO22﹪，N295﹪效果較好，貯藏28天后有效商品價(jià)值率在84﹪左右。溫度對(duì)貯藏的影響大于氣調(diào)的作用，延長(zhǎng)貯藏期的關(guān)鍵是抑制花蕾開(kāi)放和黃化。 全文主要以黃桃為例，選擇蘑菇和花椰菜作為某些指標(biāo)