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。貯藏技術(shù)可延長果蔬的供應(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)，既滿足消費者的需要，又能保證果農(nóng)獲得較高的利潤。 人工氣調(diào)(CA)貯藏一般是通過充氮降氧，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保藏果蔬。在應(yīng)用時，一般常配合低溫和一定的相對濕度。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態(tài)平衡來維持袋內(nèi)的氣體濃度。 定量而有效的評價果蔬質(zhì)量等級非常重要，貯藏期間果蔬的失水造成的表皮皺縮會嚴重影響產(chǎn)品的質(zhì)量等級。研究并制定果蔬表皮粗糙度的定量測定方法及分析評價體系，對客觀評價果蔬的商品質(zhì)量有重要意義。 果膠在果蔬細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。并對果蔬在氣調(diào)冷藏下的品質(zhì)變化動力學進行了初步研究。 課題分以下四部分： 首先，果蔬表面的失水情況是評價采后果蔬質(zhì)量的重要指標。提出用原子力顯微鏡AFM定量測定表皮的粗糙度來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2d貯藏，在2℃，25℃和動態(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，兩者均隨貯藏時間和溫度增加而增大。對CA冷藏下黃桃表皮粗糙度值，CA組與大氣冷藏對照組的Ra和Rq值

6、均隨貯藏時間延長而增加，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與蘑菇的相似。蘑菇表皮的三維圖像直觀地表示出水分的蒸發(fā)過程，變化趨勢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間逐漸增加，并且CA組的增加較對照組慢。結(jié)果表明原子力顯微鏡測定的粗糙度指標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；對水溶性果膠，選擇CA1，CA2和

8、RA組，分析O2和CO2濃度對貯藏中桃肉的果膠微觀結(jié)構(gòu)的影響。原子力顯微鏡可觀察聚集體和分支的微觀結(jié)構(gòu)，時間選擇初始，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)計結(jié)果顯示幾乎所有AFM觀察到的SSP果膠鏈的寬度都是四個基本單元寬度(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物性儀測定氣調(diào)冷藏中黃桃的質(zhì)地變化，并測定了黃桃中果膠酶活性的變化，建立氣調(diào)冷藏中酶的動力學方程，分析果膠酶活性變化與果實質(zhì)地特性的關(guān)系；研究了2℃下不同氣調(diào)冷藏條件對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酶的動力學數(shù)學模型。試驗結(jié)果表明氣調(diào)貯藏組的PG激活和失活的反應(yīng)速率小于大氣對照組。這與降低溫度對反應(yīng)速率的影響類似，推測氣調(diào)對果蔬貯藏中酶活的影響類似于降溫作用。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，而與微觀上果膠AFM圖像結(jié)果相對應(yīng)，測定了氣調(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結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系仍需進一步研究。 最后，研究氣調(diào)冷藏條件對果蔬品質(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。通過檢測葉綠素和維生素C的變化，試驗確定了花椰菜氣調(diào)貯藏中主要成份的降解為一級反應(yīng)動力學

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，結(jié)果表明，在2℃，氣體成分為O23﹪,CO22﹪，N295﹪效果較好，貯藏28天后有效商品價值率在84﹪左右。溫度對貯藏的影響大于氣調(diào)的作用，延長貯藏期的關(guān)鍵是抑制花蕾開放和黃化。 全文主要以黃桃為例，選擇蘑菇和花椰菜作為某些指標