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浸钙、壳聚糖浸泡和温烫处理对台湾青枣果实贮藏效果的影响



全 文 :中国农学通报 2013,29(22):129-134
Chinese Agricultural Science Bulletin
第一作者简介:何秋香,女,1972年出生,湖南祁阳人,讲师,硕士,主要从事作物栽培生理研究。E-mail:hqx888999@163.com。
通讯作者:周开兵,男,1969年出生,湖北浠水人,教授,硕士生导师,博士,主要从事果树栽培生理研究。通信地址:570228海南省海口市海南大学园
艺园林学院,Tel:0898-66182916,E-mail:kaibingzhou0528@163.com。
收稿日期:2012-12-10,修回日期:2013-04-17。
浸钙、壳聚糖浸泡和温烫处理对台湾青枣
果实贮藏效果的影响
何秋香,黎善雄,陈新来,潘 琪,周开兵
(海南大学/热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室,海口 570228)
摘 要:为了探索使台湾青枣(Ziziphus mauritiana Lamk.)果实具有良好保鲜效果的绿色冷藏前处理技术
及其抗活性氧损伤的生理机理,采用正交试验设计法,对台湾青枣果实经过浸钙、壳聚糖浸泡和温烫处
理,探讨 3因素处理后对台湾青枣低温冷藏效果的影响。结果表明,各因素处理均降低果实重量损失
率;浸钙和温烫处理提高好果率,壳聚糖浸泡处理降低了好果率;各因素处理的果肉可溶性固形物含量
(TSS)与各自对照的无显著差异,果肉可滴定酸含量(TA)则在不同时间与各自对照出现不稳定相对高低
变化,果肉固酸比(TSS/TA)显著高于各自对照的或与对照的差异不显著;各因素处理均降低了果肉丙二
醛(MDA)含量;3因素处理对果肉PPO活性具有一定的抑制效果;浸钙处理以提高果肉SOD活性为主,
壳聚糖浸泡处理则以抑制果肉SOD活性为主,温烫处理对果肉SOD活性无显著影响;浸钙和温烫处理
对果肉POD活性无抑制作用,且在短暂时间里还能促进其活性升高,壳聚糖浸泡处理则在前15天对果
肉POD活性无影响;3因素处理对果肉CAT活性无抑制作用,在高峰期还呈现提高果肉CAT活性的效
果。可见,浸钙和温烫处理能改善台湾青枣果实贮藏效果和减轻果肉活性氧损伤。
关键词:浸钙;壳聚糖浸泡;温烫;台湾青枣;贮藏
中图分类号:S667.9 文献标志码:A 论文编号:2012-3999
The Influences of the Treatments Calcium and Chitosan and Hot Water on the Storage of
Indian Jujube Fruits (Ziziphus mauritiana Lamk.)
He Qiuxiang, Li Shanxiong, Chen Xinlai, Pan Qi, Zhou Kaibing
(Key Laboratory of Protection and Development Utilization of Tropical Crop Germplasm Resources,
Ministry of Education/Hainan University, Haikou 570228)
Abstract: In order to research the green pre-treatment technology of Indian jujube fruits cold-storage
improving the effects on fruits qualities and the physiological mechanisms on anti-oxidation, the experiment
was designed in orthogonal test. Indian jujube fruits were treated with 3 factors such as calcium and chitosan
and hot water. The influences of the 3 factors on the storage of Indian jujube fruits were explored in this paper.
The results indicated that: the treatment of every factor reduced the rate of weight loss of fruits. The treatments
calcium and hot water increased the rate of intact fruit, and the treatment chitosan reduced the rate of intact
fruit. The treatment of every factor didn’t influence the TSS in flesh, and the treatments led to the change in
TA in flesh, and the rate TSS/TA in flesh of the treatments were significantly higher than that of CK or had
insignificant difference between the treatments and CK. The treatment of every factor reduced the content of
MDA in flesh. The treatments could inhibit the activity of PPO in flesh. Basically the treatment calcium
increased the activity of SOD in flesh, and the treatment chitosan reduced the activity of SOD in flesh, and the
treatment hot water didn’t influence the activity of SOD in flesh. The treatments calcium and hot water didn’t
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0 引言
台湾青枣 (Ziziphus mauritiana Lamk.)又名毛叶
枣、滇刺枣、印度枣和西西果等,属鼠李科枣属常绿果
树。果实营养丰富,风味独特,鲜食与加工兼备,还具
有镇静安神、健脾强身和清热解毒等重要的医疗保健
价值,深受消费者青睐,其主产印度、泰国和中国台湾,
20世纪90年代自台湾引入中国大陆。目前,中国华南
五省区和云南省有一定种植面积,栽培面积和总产量
逐年增加[1-2]。但是,台湾青枣果实极易软化、失水皱
缩、果面易黄化和褐变,果实易发病腐烂,因而果实极
不耐贮运,给生产和市场营销者带来严重的经济损
失[1,3]。为了促进台湾青枣这一新兴热带水果早日产业
化,应首先解决其贮运问题。
前人研究结果表明,台湾青枣果实采后,实施热
激[3-4]、冷激[5]、生长调节剂[6-8]、涂膜[9]、防腐剂[10-11]、紫外
线[12]、臭氧[13]和CaCl2[14]处理等,均能不同程度地延长台
湾青枣果实的货架期。但前人均开展单因素试验研
究,且未探讨壳聚糖涂膜处理的贮藏效果。因此,笔者
采用正交法试验设计,探讨了浸钙、壳聚糖浸泡和温烫
处理 3因素对台湾青枣果实贮藏效果的影响,以期了
解这3种预处理技术用于台湾青枣果实贮运技术改良
措施的可行性。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2011年9—10月在海南大学园艺园林学院
园艺综合实验室进行。
1.2 试验材料及其处理
2011年9月25日,在海南省海口市三西路集贸市
场购买刚采摘台湾青枣鲜果 50 kg,立即带回实验室,
经 6 h自然冷却后,将样果平均分成 8组,并相应地用
数字1~8编号,随机开展试验处理。
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计 采用正交试验设计,试验处理方案如
表1所示,处理组合如表2所示。试验处理完毕,将各
处理组合的样果自然晾干后,用聚乙烯薄膜食品保鲜
袋密封包装,置于冰箱冷藏室进行低温(4℃左右)冷
藏。
1.3.2 取样 自开始处理时第1次取样,每次随机取5个
inhibit the activity of POD in flesh and increased its activity during some short periods. The treatment chitosan
had insignificant influences on the activity of POD before the early 15 days. The treatments didn’t inhibit the
activity of CAT in flesh, and increased the activity of CAT in flesh at the peak. In summary, the treatments
calcium and hot water could improve the storage effects and loosen the injuries of reactive oxygen species.
Key words: calcium; chitosan; hot water; Indian jujube; storage
水平
1
2
处理因素
A
0.05%的CaCl2浸果20 s
蒸馏水浸果20 s(对照)
B
1.5%壳聚糖溶液浸果
2%冰醋酸溶液浸果(对照)
C
55°C水浴温烫20 s
常温自来水浸果20 s(对照)
表1 3个预处理因素及其水平
处理组合
1
2
3
4
5
6
7
8
A
1
1
1
1
2
2
2
2
B
1
1
2
2
1
1
2
2
A×B
1
1
2
2
2
2
1
1
C
1
2
1
2
1
2
1
2
A×C
1
2
1
2
2
1
2
1
B×C
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
1
2
1
1
2
表2 L8(27)正交试验设计的处理组合
好果,此后每隔 5天取样 1次,直至果实失去商品价
值。每次取样后及时将果实削皮,取果肉观测。
1.3.3 测定分析 果实重量用1%电子天平称量,重量损
失率=(已损失质量/初始质量)×100%。每个处理各取
·· 130
何秋香等:浸钙、壳聚糖浸泡和温烫处理对台湾青枣果实贮藏效果的影响
30个大小基本一致的果实作好果率观测,好果率为无
任何不良表现的果实数占总数的百分率。
可溶性固形物含量(TSS)测定采用手持数字糖度
计,总酸含量(TA)测定采用NaOH滴定法(折算系数为
0.064,换算成柠檬酸含量)[15],固酸比(TSS/TA)为TSS
和TA的比值,丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比
妥酸(TBA)比色法,多酚氧化酶(PPO)活性测定采用比
色法测定,超氧化物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝
四唑光还原法,过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创
木酚法,过氧化氢酶(CAT)活性测定采用高锰酸钾滴
定法[16]。
1.3.4 统计分析 采用SAS软件ANOVA过程作处理差
异显著性分析,采用Duncan法对不同处理水平作多重
比较分析。
2 结果与分析
2.1 果实质量损失率
各因素处理与其对照的果实重量损失率具有相同
的变化趋势,均呈上升趋势;自第 5天开始,各因素处
理的果实重量损失率显著低于各自对照的(见图 1)。
方差分析结果还显示,3因素处理对果实重量损失率
的影响具有交互效应;从观测数据看,3因素处理组合
的果实重量损失率在8个组合中最低。表明3因素处
理能减少果实重量损失,也表明 3因素处理组合是抑
制果实重量损失的最佳处理组合。
2.2 好果率
各因素处理与其对照的好果率均呈下降趋势;浸
钙和温烫处理的好果率在第 0~15天高于其各自对照
或与其各自对照差异不显著;壳聚糖浸泡处理在第0~
10天,处理的好果率显著低于对照或与对照差异不显
著,但第15天,则处理的好果率显著高于对照的;在第
20天,所有处理与其对照的好果率均为0(见图2)。方
差分析结果还显示,3因素处理对好果率的影响在两
两间互作不显著。总体上说明浸钙和温烫处理能抑制
果实败坏,壳聚糖浸泡处理则基本上促进果实败坏;表
明浸钙、温烫处理和2.0%冰醋酸溶液浸果对照构成的
正交处理组合是果实外观的最佳处理组合。
2.3 果实常规品质
2.3.1 果肉TSS 各因素处理与对照的果肉TSS的变化
趋势相似,总体上呈“V”形曲线,第5天出现低谷。低
谷前后差异不明显;各因素处理与其对照各次样品的
果肉TSS也无显著差异(见图 3)。说明 3因素处理对
果肉TSS无明显影响。
2.3.2 果肉TA 各因素处理与其对照的果肉TA在第 5
天均急剧下降,此后均变化不明显;在处理第 0天时,
壳聚糖浸泡和温烫处理的果肉TA均显著高于各自对
照的,浸钙处理与其对照的TA则差异不显著;第5、20
天时,各因素处理与其各自对照的TA差异不显著;第
10天,各因素处理的TA显著低于其对照的或与对照
的差异不显著;第15天,各因素处理的TA显著高于其
对照的或与对照的差异不显著(见图4)。方差分析结
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 5 10 15 20
天数/d





/%
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
图1 不同因素处理对果实重量损失率的影响
图2 不同因素处理对好果率的影响
89
1011
1213
1415
1617
0 5 10 15 20
天数/d
TSS/
%
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
图3 不同因素处理对果肉TSS的影响
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20
天数/d



/%
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
·· 131
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果还显示,3因素处理对果肉TA的影响无显著互作效
应。说明各因素处理对果肉TA能产生影响,且3因素
处理组合表现出提高果肉TA的趋势。
2.3.3 果肉TSS/TA 各因素处理与对照的果肉TSS/TA
在贮藏期间均总体上上升,且除温烫处理第 20天以
外,各因素处理的果肉TSS/TA显著高于其对照的或
与其对照的差异不显著(见图5)。说明各因素处理具
有一定保持良好果肉综合风味品质的趋势,也表明 3
因素处理组合是最优保持果实综合风味品质的处理组
合。
2.4 果肉MDA含量
各因素处理和对照的果肉MDA含量在试验贮藏
期间变化不明显;各因素处理的每次样品果肉MDA
含量均显著低于各自对照的(见图6)。方差分析结果
还显示,3因素处理对果肉MDA含量的影响在两两间
无显著的互作效应。表明各因素处理均能减轻果肉活
性氧损伤,说明 3因素处理组合是减轻活性氧损伤的
最佳处理组合。
2.5 果肉PPO活性
各因素处理与其对照的果肉 PPO活性均呈早期
先上升,中后期下降的趋势;各因素处理的果肉 PPO
活性显著低于其对照的或与其对照的差异不显著(见
图 7)。方差分析结果还显示,3因素处理对果肉PPO
活性的影响在两两间互作效应不显著。可见,3因素
处理对果肉PPO活性具有一定的抑制效果,也表明 3
因素处理组合是抑制PPO活性的最优组合。
2.6 果肉SOD活性
各因素处理与其对照的果肉SOD活性呈单峰曲
线,高峰出现在第15天;浸钙处理的果肉SOD活性高
于其对照,且第5天和20天差异显著;壳聚糖浸泡处理
的果肉SOD活性在第 0~15天低于其对照的,且第 5~
10天差异显著,第 20则处理的显著高于对照的;温烫
处理的果肉 SOD活性与其对照的无显著差异(见图
8)。方差分析结果还显示,3因素处理对果肉SOD活
性的影响在两两间互作效应不显著。可见,浸钙处理
以提高果肉SOD活性为主,壳聚糖浸泡处理则以抑制
果肉 SOD活性为主,温烫处理对果肉 SOD活性无显
图4 不同因素处理对果肉TA的影响
图5 不同因素处理对果肉TSS/TA的影响
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0 5 10 15 20
天数/d
MDA


/[g/
(g旻W)
]
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
图6 不同因素处理对果肉MDA含量的影响
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
0 5 10 15 20
天数/d
PPO


/[U/(
min昰
旻W)]
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
图7 不同因素处理对果肉PPO活性的影响
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0 5 10 15 20
天数/d
TA/%
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
0
100
200
300
400
500
600
0 5 10 15 20
天数/d
TSS/
TA
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
M
D
A


/[
μg
/(

F
W
)]
P
P
O


/[
U
/(
m
in·

F
W
)]
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何秋香等:浸钙、壳聚糖浸泡和温烫处理对台湾青枣果实贮藏效果的影响
著影响。
2.7 果肉POD活性
各因素处理与其对照的果肉 POD活性在第 5天
前变化不明显,第 10天显著上升并达到高峰,此后显
著下降,总体上呈单峰曲线;浸钙处理的果肉POD活
性在第10和20天显著高于其对照的,其余时间里则差
异不显著;壳聚糖浸泡处理的果肉 POD活性在第 20
天显著低于其对照的,温烫处理的果肉POD活性在第
10天显著高于其对照,在其余时间里 2因素处理的果
肉POD活性与各自对照的差异不显著(见图9)。方差
分析结果还显示,3因素处理对果肉POD活性的影响
在两两间互作效应不显著。可见,浸钙和温烫处理对
果肉POD活性无抑制作用而在短暂时间里还能促进
其活性升高;而壳聚糖浸泡处理则在前 15天对果肉
POD活性无影响。
2.8 果肉CAT活性
各因素处理与其对照的果肉CAT活性均表现为
单峰曲线,且变化完全同步;各因素处理的果肉CAT
活性在第 15天时显著高于各自对照的,在其余时间
里,各因素处理的果肉CAT活性与各自对照的差异不
显著(见图 10)。方差分析结果还显示,3因素处理对
果肉CAT活性的影响在两两间互作效应不显著。可
见,3因素处理对果肉CAT活性无抑制作用,在高峰期
还呈现提高果肉CAT活性的效果。
3 结论与讨论
本试验结果表明,浸钙和温烫处理均能使台湾青
枣果实维持较高的好果率,分别与在荔枝[17]和黄皮[18]
上应用效果一致;壳聚糖浸泡处理则降低了好果率,增
加果实败坏,与荔枝上的应用效果不一致[19];试验结果
表明,浸钙、温烫处理和 2.0%冰醋酸溶液浸果对照构
成的处理组合,是保持果实外观的最优组合。3因素
处理均能使果实重量损失减少,维持较好的综合风味
品质和减轻活性氧损伤,与在荔枝[17,19]和黄皮[18]上应用
效果一致,从这些方面考察则说明浸钙、壳聚糖浸泡和
温烫处理组合是最优组合。可见,本试验结果提出 2
个问题:一是壳聚糖浸泡处理为何导致好果率下降;二
是如何防止壳聚糖浸泡处理引起好果率下降,而利用
3因素处理其他良好的处理效果,均值得进一步研究。
果肉褐变是由褐色醌类物质积累导致,伴随发生
的软化、腐烂是由于活性氧损伤导致。因此,果肉褐变
腐烂程度除取决于一开始醌类物质形成外,还与活性
氧清除能力变化有关,活性氧清除能力强时可清除醌
类物质及其衍生的一系列活性氧自由基,从而抑制果
肉褐变和软化、腐烂[20]。PPO活性降低,则醌类物质形
成少,从而抑制褐变 [17-18]。浸钙和温烫处理降低果肉
PPO活性,从而降低果肉MDA含量,减轻活性氧损
伤 [17],这可能是浸钙和温烫处理能改善台湾青枣果实
贮藏效果的生化基础。本试验结果表明,壳聚糖浸泡
处理抑制果肉SOD活性,但其果肉MDA含量也降低,
说明壳聚糖浸泡处理可能增强了其他抗氧化保护机制
图8 不同因素处理对果肉SOD活性的影响
图9 不同因素处理对果肉POD活性的影响
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
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天数/d
CAT


/[U/(
min昰
旻W)]
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
图10 不同因素处理对果肉CAT活性的影响
C
A
T


/[
U
/(
m
in·

F
W
)]
0
10
20
30
40
50
60
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天数/d
POD


/[U/(
min昰
旻W)]
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
P
O
D


/[
U
/(
m
in·

F
W
)]
0
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200
300
400
500
600
700
0 5 10 15 20
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SOD


/[U/(
min昰
旻W)]
浸钙
浸钙对照
壳聚糖
壳聚糖对照
温烫
温烫对照
S
O
D


/[
U
/(
m
in·

F
W
)]
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(如非酶保护体系等)的活性氧清除能力[21],这还有待
进一步研究证实。
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