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臭氧水浓度对刺五加叶保鲜过程中PPO及腐烂率影响的研究



全 文 :收稿日期:2009-07-25
臭氧水浓度对刺五加叶保鲜过程中
PPO 及腐烂率影响的研究
谢晨阳 ,冯磊 ,么宏伟 ,赵凤臣 ,吴洪军
(黑龙江省林副特产研究所 ,黑龙江省非木质林产品研发重点实验室 ,黑龙江 牡丹江 157011)
摘 要:根据本地区的条件 ,选择了 0 、5 、20℃3 个温度进行臭氧水贮藏试验 ,通过对刺五加叶保鲜过程
中 PPO 及腐烂率的研究 ,确定最佳臭氧使用浓度。
关键词:刺五加叶;臭氧水浓度;PPO;腐烂率
  臭氧作为一种强氧化剂 ,以其强杀菌及对乙烯的
分解作用 ,并且无任何残留 ,应用起来简便灵活 ,在近
几年的果蔬贮藏保鲜中得到了广泛的研究[ 1-2] 。本试
验通过臭氧水处理刺五加叶贮藏期间的 PPO 以及腐
烂率的变化 ,找出不同贮藏温度下刺五加叶的最佳臭
氧水处理浓度 ,以期达到有效延缓刺五加叶采后成熟
和衰老的时间。
1 试验材料 、仪器与方法
1.1 材料
选择标准:均匀一致 、无损伤 、无病害的刺五加叶。
1.2 仪器与设备
臭氧发生器(HF-009)、冰箱(LG)、贮藏箱等。
1.3 实验处理方法
在 0 、5 、20℃ 3 个不同温度环境中 ,分别放置 4 个
贮藏箱。刺五加叶采收后 ,将准备放置于各个贮藏温
度的刺五加叶分别预冷 8h ,使刺五加叶释放热量 ,然
后分别采用不同的臭氧处理方法。
对照(CK),直接贮藏;
处理 1 ,连续臭氧处理 15min(测得臭氧水浓度为
0.5mg/L);
处理 2 ,连续臭氧处理 30min(测得臭氧水浓度为
1.0 mg/L);
处理 3 ,连续臭氧处理 45min(测得臭氧水浓度为
1.5 mg/L)。
处理完后沥干刺五加叶上的水分 ,分别装入保鲜
袋中扎口保藏 ,每袋 100g ,贮藏在 0 、5 、20℃的环境中。
贮藏期间 ,保持环境相对湿度 75%~ 80%,保鲜过程
中 ,每隔 3d 取 3个平行样对 20℃贮藏下的刺五加叶进
行指标的测定;每隔 7 d 取 3个平行样 ,对 0℃和 5℃贮
藏下的刺五加叶进行各个项指标的测定。
1.4 多酚氧化物酶(PPO)比活性测定
用比色 法将 0.5mL 粗酶 提取 液加 入 3mL
0.5mol/L的邻苯二酚溶液(用 0.2mol/L pH =6.4 的
磷酸缓冲液配成)中。反应温度为 25℃,加酶液后 5s
开始扫描 , 10s 内 398nm 处吸光值变化 , 酶活性以
■OD398nmmin-1 ·g-1 ·FW 表示 ,重复 3 次[ 3] 。
1.5 腐烂率的测定
腐烂叶片数/总叶片数×100%。
1.6 臭氧水浓度的检测
加 20%碘化钾溶液 20mL 于 500mL 带塞的锥形
瓶中;然后吸取 200mL 样本于装有 20%碘化钾溶液的
500mL的锥形瓶中 ,加 3mol/L硫酸溶液 5m L ,瓶口加
塞。用 0.005mol/L硫代硫酸钠溶液标准溶液滴定至
溶液呈淡黄色时加 0.5%淀粉指示剂 1m L ,继续滴定
至蓝色恰好消失为止 ,记录消耗硫代硫酸钠溶液标准
溶液的总量。最后按下列公式计算。
臭氧水浓度 N =24·M·V/W(mg/L)
M:硫代硫酸钠溶液的摩尔浓度;V:滴定消耗的硫代硫酸钠溶
液的毫升数;W:臭氧水的采样量。
2 结果与分析
2.1 不同浓度臭氧水处理对刺五加叶在不同贮藏条
件下多酚氧化酶(PPO)活性变化的影响
多酚氧化酶活性显著上升 ,原因是酶的溶解度增
大或酶的潜伏形式被活化。从图 1 可以看出 ,在贮藏
期间刺五加叶的 PPO 活性呈先下降后上升 、再下降的
趋势。在贮藏初期 ,由于低温使 PPO 活性迅速降低 ,
然后随着贮藏期的延长 ,酶的活性逐步上升 ,当到达高
峰后又回落。对照组的 PPO 活性始终高于臭氧处理
组 ,首先出现腐烂情况。 0℃条件下的对照和处理 2 、3
在 P<0.05 水平上达到了显著 , 20℃条件下的对照和
处理 2、3 在 P<0.01水平上达到了显著 , 5℃条件下的
各浓度之间在 P<0.05 水平上均不显著 , 0℃的对照与
处理 2、3 显著(P<0.05),而 5℃下各处理之间在 P<
0.05水平上也没有达到显著。这说明臭氧在 0℃以上
的温度下可以显著改善 PPO 的活性。结果显示 ,一定
浓度的臭氧处理可以有效抑制 PPO 的活性 ,对防止刺
五加叶的褐变有较好的效果。
2.2 不同浓度臭氧水处理对刺五加叶在不同贮藏条
件下的腐烂发生情况的影响
从图 2看出 ,刺五加叶腐烂率在贮藏前期增加缓
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第 6期(总第 103) 中 国 林 副 特 产 No.6(GSNO.103)
2009年 12月 Forest By-Product and Speciality in China Dec.2009
DOI :10.13268/j.cnki.fbsic.2009.06.016
慢 ,在第 14 天时急剧增加 ,随后开始呈现较快的上升
趋势。所有对照组的腐烂率均高于处理组。在贮藏后
期 ,臭氧处理的试验组均明显低于对照组 ,但 3 个浓度
之间差异不显著 (P>0.05),处理 1 略高于其他 2组。
这表明 ,臭氧对于刺五加叶的腐烂起到了明显的抑制
作用 ,抑制刺五加叶病害的最佳臭氧水浓度范围应为
1.0 ~ 1.5mg/L 。超出此浓度范围 ,腐烂指数会出现上
升的趋势 ,这可能是由于浓度过高 ,对刺五加叶造成了
一定的毒害作用 ,使刺五加叶的抗病性反而降低。
贮藏天数/ d
(a)0℃贮藏条件下多酚氧化酶(PPO)活性变化曲线
贮藏天数/ d
(b)5℃贮藏条件下多酚氧化酶(PPO)活性变化曲线
贮藏天数/ d
(c)20℃贮藏条件下多酚氧化酶(PPO)活性变化曲线
图 1
5℃和 0℃中刺五加叶表面为黑褐色病斑 ,而没有
菌丝体 ,说明温度在贮藏过程中起到了很重要的作用。
在低温情况下 ,部分病原微生物的生长繁殖受到了限
制 ,而臭氧对于病害的发展也起到了抑制作用。综合
数据分析结果表明 ,处理 2 和处理 3之间差异不显著
(P>0.05),其他两两之间都具有显著性 (P<0.05),
从而也说明在 1.0 ~ 1.5mg/L 浓度范围内都适合于刺
五加叶的贮藏。
从腐烂斑的形态来看 , 20℃中的刺五加叶主要出
现了褐色和红色 2 种腐烂斑 ,且斑点附近滋生了大量
的白色菌丝 ,说明在此温度下贮藏的刺五加叶受到了
微生物的侵染。而采用臭氧处理的刺五加叶在贮藏末
期明显好于对照组刺五加叶 ,说明臭氧能够增强刺五
加叶对于病原微生物的抵抗能力 ,并有效抑制病原微
生物的生长和繁殖 ,从而延迟病害的发病时间和发展
速度 ,延长刺五加叶的贮藏期。
从图 2 中还可以看出 ,对照在 3 个温度下均是从
第 14 天开始腐烂率急剧增加 ,这也说明不用臭氧处理
的刺五加叶呼吸高峰出现的早 ,从而导致刺五加叶品
质下降出现的时间早 、速度快。另外 ,虽然温度对于腐
烂情况能够起到抑制作用 ,但没有改变腐烂率急剧上
升出现的时间 ,因此单纯采用控制温度的方法进行刺
五加叶的贮藏 ,对于延长刺五加叶的贮藏期不会起到
理想的效果。但是 ,低温对于改善贮藏效果仍然可以
起到显著(P<0.05)的作用 ,在一定的范围内 ,温度越
低 ,贮藏效果越好。因此 ,可以将臭氧与低温相结合的
贮藏方法广泛地推广用于刺五加叶的贮藏。
贮藏天数/ d
(a)0℃贮藏条件下腐烂的变化
贮藏天数/ d
(b)5℃贮藏条件下腐烂的变化
贮藏天数/ d
(b)20℃贮藏条件下腐烂的变化
图 2
3 讨论
0℃条件下 ,各试验组之间的主要采后生理指标不
明显 ,因此在采用臭氧水处理时 ,应以低浓度较为适
宜。从 PPO 酶活性造成的的影响来看 ,处理浓度在
1.0mg/L较好 ,从腐烂率上看 ,处理 2与对照组之间差
异比处理 1、处理 3显著(P<0.05)。因此 ,从抑制腐烂
率角度考虑 , 1.0mg/L臭氧水处理效果最好 , 1.5mg/L
效果次之。综合两方面因素 ,对于 0℃贮藏环境中刺五
加叶的贮藏 ,选择的最佳臭氧处理浓度为 1.0mg/L。
5℃贮藏条件下与 20℃差异不显著(P>0.05)。
参 考 文 献
[ 1]  陆胜明 ,孔繁春.臭氧对鲜切青花莱品质的影响[ J] .食
品科技 , 2003 , 8:34-36.
[ 2]  余世望 ,叶保平.水果的臭氧保鲜试验[ J] .食品科学 ,
1994 , (9):64-65.
[ 3]  韩雅珊.食品化学实验指导[ M] .北京:北京农业大学
出版社 , 1992.
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2009年 中 国 林 副 特 产 第 6期