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蔗糖基聚合物对金橘进行采后保鲜的研究



全 文 :食品研究与开发2009 年 3 月第 30 卷第 3 期
量为 1 %,所以 10倍稀释样品折算后的浓度为 0.1 %,
即该方法的检测灵敏度为 0.1 %。
2.5 影响多重 PCR扩增效果的因素
2.5.1 PCR扩增缓冲液的影响
据文献报道 TMAC、Triton-X 100; 明胶能增强
PCR扩增的特异性。 因而,在多重 PCR 缓冲液中可加
入 1 mmol/L TMAC和 0.1 % Triton-X 100。
2.5.2 循环参数的影响
循环时延伸时间为 1 min,最后延伸时间为 40 min
扩增效果较好,扩增产物加尾整齐。
2.5.3 Hotstar DNA聚合酶的影响
在 PCR 起始阶段,模板量较低,在起始循环较低
温度下形成非特异性配对进行非特异性延伸对目的
扩增的影响尤其大,导致杂带产生甚至目的片段无法
扩增。 而 Hotstar DNA 聚合酶在常温下没有活性,需
95℃激活 15 min 才具有聚合酶的活性,可以避免起始
循环较低温度下形成非特异性配对进行延伸。
3 小结
多重 PCR对多对引物设计与筛选要求较高,要考
虑到如下几个因素:(1)尽量使所有引物的退火温度相
近,且 PCR 产物的长度控制在 100 bp~200 bp 的范围;
(2)避免引物与引物之间的发夹式结构、二聚体结构等
的发生;(3)避免引物扩增的非特异性条带的发生。
由于近年来欧洲及世界上许多国家相继发生了
疯牛病、羊痒病等疾病,食品和饲料中动物源成分的检
测显得越来越重要。 根据国内外已经发表的大量文献
报道,选择所要扩增的目的片断位于线粒体 DNA中编
码部分 tRNAlys、ATPase8、ATPase6和细胞色素 B基因
的区域。 由于动物线粒体基因与植物线粒体基因有着
较大的差异,而且不同组织细胞中均含有大量的线粒
体,可以获得较高的拷贝数,便于检测。
动物源性饲料加工工艺比较复杂,其中动物组分
基因组 DNA受到破坏,会发生断裂、降解等现象,因此
所选择要扩增进行检测的片段应尽可能短。
参考文献:
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收稿日期:2008-11-16
黄瑶 1,何英姿 2,*,叶云 1,吕鸣群 3
(1.广西工学院 生物与化学工程系,广西 柳州 545006;2.广西师范学院 化学系,广西 南宁 530001;
3.广西大学 科技处,广西 南宁 530004)
蔗糖基聚合物对金橘进行采后保鲜的研究
STUDY ON SUCROSE-BASED POLYMERS FOR STORAGE OF FORTUNELLAMARGARITA FRUIT
HUANG Yao1, HE Ying-zi2,*,YE Yun1, LV Ming-qun3
(1.Department of Biological and Chemical Engineering, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006,
摘 要:研究蔗糖基聚合物涂膜对成熟金橘的采后保鲜效果,测定贮存过程中金橘的出汁率、总糖、VC及过氧化氢酶等
几个生理生化指标变化情况。 结果表明:室温贮存 20 d内,蔗糖基聚合物处理能够有效减缓果实中水分的散失,促进金
橘总糖的积累,减缓果实中 VC的降解,提高果实中过氧化氢酶活性。 为蔗糖基聚合物的推广应用提供试验依据。
关键词:蔗糖基聚合物;金橘;保鲜
基金项目:国家自然科学基金项目(20366002);广西自然科学基金项目(桂科自 0640030)
作者简介:黄瑶(1979—),女(壮),讲师,硕士,研究方向:生物技术。
* 通讯作者:何英姿(1969—),女,博士,高级工程师。
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食品研究与开发 2009 年 3 月第 30 卷第 3 期
金橘[Fortunella margarita(Lour.) Swingle],芸香科金
橘属,盛产于江西、两广一带。 由于金橘一般用于带皮
鲜食, 因此采后不能使用防腐剂浸泡果实进行保鲜,
并且成熟的金橘采后若不能及时销售十分容易腐烂
变质,目前果农多采用盖膜栽培,延长果实挂果期,留
树保鲜等方法延长果实的贮藏期。 而金橘的采后保鲜
则一般于果面 1/3 着色时采收, 使用聚乙烯薄膜袋进
行包装保鲜,但这样提前采收的果实酸度大,色泽品
质差,不好销售。
蔗糖基聚合物(广西大学已将其申请专利)是以蔗
糖为原料制备的无毒、可降解、高吸收性的凝胶聚合
物 [1],本课题组将其作为保鲜剂应用于芒果的采后保
鲜,以及作为增甜剂应用于荔枝、龙眼、芒果和黄皮果
的增甜都取得了良好效果[2-3]。 本试验利用蔗糖基聚合
物对成熟金橘进行采后的涂膜保鲜,目前已经使用于
果蔬保鲜的涂膜材料包括蜡膜、树脂膜、油脂膜 [4]以及
壳聚糖 [5]、壳寡糖基聚合物 [6]等,鲜见将这些材料应用
于金橘的报道。 本试验研究蔗糖基聚合物涂膜处理后
室温贮存过程中金橘的出汁率、 总糖、VC及过氧化氢
酶等生理生化指标变化情况,为开辟金橘的采后保鲜
新途径提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料和设备
金橘:产自广西柳州市柳城县,果皮全面呈金黄
色;蔗糖基聚合物:由广西大学提供。
UV-2000型紫外可见分光光度计: 上海精密科学
仪器有限公司;AL104电子分析天平: 梅特勒-托利多
仪器(上海)有限公司;JYZ-10 九阳榨汁机:山东省九阳
小家电有限公司;HH-8数显恒温水浴锅: 国华电器有
限公司;Mikro 22R台式冷冻离心机:德国 Hettich公司。
1.2 方法
将蔗糖基聚合物用自来水配成浓度 (体积分数)分
别为 0.2 %、0.3 %、0.4 %蔗糖基聚合物水溶液。 2006年
11 月选用无挤压碰伤的成熟金橘, 分成每组重量为
2.5 kg 的 4 组,其中 1 组为不作处理的对照组,其余
3组分别浸入 0.2%、0.3%、0.4%浓度的蔗糖基聚合物水
溶液中浸泡 2min后捞出自然晾干。 4组分别放入塑料有
孔果篮中于室内自然通风贮存,室内平均温度为 24.0℃。
测定项目及方法:出汁率的测定:出汁率=榨汁后
汁重/榨汁前果重×100 %。总糖测定采用费林试剂法 [7];
VC含量的测定采用 2,4—二硝基苯肼比色法[7];过氧化
氢酶活性的测定采用碘量法[8]。 测定时取样 3次测定取
平均值。
2 结果与分析
2.1 蔗糖基聚合物处理对采后金橘出汁率的影响(见
图 1)
果蔬采收后,随着贮藏条件和时间而发生不同程
度失水,造成萎蔫、失重,使鲜度下降,商品价值受到影
响。采后金橘在贮藏期内出汁率呈下降趋势,从图 1可
以看出,经蔗糖基聚合物涂膜处理的金橘果实的出汁
率在贮存后期均高于对照,蔗糖基聚合物处理有效抑
制了金橘的水分损失,0.2 %和 0.4 %浓度蔗糖基聚合
物处理的金橘在贮存 20 d内出汁率均高于对照, 贮存
Guangxi, China;2.Chemical Department of Guangxi Teachers College, Nanning 530001, Guangxi, China;
3.Science and Technology Department of Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China)
Abstract: Experiments for storage of Fortunella margarita fruit using sucrose-based polymers was carried out.
Juice yield, total content of sugars , vitamin C content and catalase activity of Fortunella margarita fruit stored at
room temperature were studied. The results showed that application of sucrose -based polymers obviously
slowed down the decline in water loss and vitamin C content, increased total content of sugars and catalase
activity in a storage period of 20 days . The study provided the experimental data for the practical application of
the sucrose-based polymers.
Key words: sucrose-based polymers; Fortunella margarita; storage
图 1 蔗糖基聚合物处理对金橘出汁率的影响
Fig.1 Effects of sucrose-based polymers on juice yield of
Fortunella margarita
食品保鲜
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食品研究与开发2009 年 3 月第 30 卷第 3 期
图 2 蔗糖基聚合物处理对金橘总糖含量的影响
Fig.2 Effects of sucrose-based polymers on total content of sugar
of Fortunella margarita
至第 20 天时 0.2 %浓度蔗糖基聚合物处理的金橘果
实仍保留较高的水分,出汁率为 52.9 %,而对照仅为
47.0 %。 可见蔗糖基聚合物涂膜处理能够有效防止果
实脱水,起到较好的保鲜作用。
2.2 蔗糖基聚合物处理对采后金橘总糖含量的影响
(见图 2)
从图 2可以看出,各组金橘贮存 20 d 内总糖含量
都有一个上升然后下降的趋势,这是由于果实的含糖
量随着果实成熟而增加,待果实完全成熟后在衰老过
程中糖又被作为果实的呼吸底物,被呼吸分解放出热
能[7],因此在贮存后期总糖含量趋于下降。 和对照组相
比较,经 0.2 %、0.3 %、0.4 %浓度蔗糖基聚合物处理后
的金橘总糖的积累较快速而持久,6 d总糖积累均达到
25 %以上并在 15 d 内总糖含量均维持在较高而稳定
的水平, 对照组的金橘则总糖的积累较慢, 贮存 15 d
总糖含量才达到最高值后又迅速下降进入了果实衰
老期。 可见, 蔗糖基聚合物能够促进金橘果实总糖的
积累,增加果实甜度,并且能够维持较长时间,具有增
甜保鲜效果, 其中 0.2 %浓度蔗糖基聚合物处理后的
金橘总糖积累最多,效果较其他处理好。
2.3 蔗糖基聚合物处理对采后金橘 VC 含量的影响
(见图 3)
VC含量是果蔬质量标准的重要指标之一,果实贮
藏阶段 VC含量易被氧化分解,失去生理活性。 VC含量
减少的快慢与贮藏条件有很大关系,一般在低温、低氧中
贮藏的果蔬,可以降低或延缓 VC的损失[7]。 从图 3可以
看出,采后金橘的 VC初始含量较高,为 59.73 mg/100 g。
室温贮存 20 d 内各组金橘的 VC含量均呈下降趋势,
对照组的果实 VC含量下降最快,VC损失严重,果实营
养价值大大降低。 经蔗糖基聚合物处理的各组金橘 VC
含量下降较慢,贮存至第 11 天时 0.2 %浓度蔗糖基聚
合物处理的金橘 VC含量为 55.75 mg/100 g, 而对照组
已经下降至 46.60 mg/100 g, 贮存至第 20 天时蔗糖基
聚合物处理的各组金橘 VC 含量均在 37 mg/100 g 以
上,而对照组已经下降至 26.11 mg/100 g。可见,蔗糖基
聚合物处理能够有效延缓采后金橘 VC的损失,保持采
后果实的营养价值, 其中 0.2 %浓度蔗糖基聚合物处
理的效果最为明显, 贮存至第 20天时果实 VC含量仍
高达 43.52 mg/100 g,为此时对照的 1.67倍。
2.4 蔗糖基聚合物处理对采后金橘过氧化氢酶
(CAT)活性的影响(见图 4)
CAT 广泛存在于果蔬组织中,由于呼吸中的 CAT
的作用,可以防止组织中的过氧化氢积累到有毒的程
度,CAT是植物体内重要的酶促防御系统之一。从图 4
中可以看出,随着金橘的成熟,果实内的 CAT 活性逐
渐增强, 对照和 0.3 % 浓度蔗糖基聚合物处理的果实
在贮存 7 d 后 CAT 活性即达到最高值然后呈下降趋
势,0.2 %和 0.4 %浓度蔗糖基聚合物处理的果实 CAT
活性上升较慢,0.2 %浓度蔗糖基聚合物处理的果实贮
存至第 12天 CAT 活性达到最高值然后下降, 且 12 d
后其 CAT活性远高于对照, 而 0.4 %浓度蔗糖基聚合
物处理的果实 CAT 活性在贮存的 17 d 内一直处于上
升趋势,在贮存 15 d 后也明显高于对照,可见,0.2 %
和 0.4 %浓度的蔗糖基聚合物处理与对照相比, 能够
有效增强果实的 CAT 活性, 抑制金橘果实内 CAT 的
图 3 蔗糖基聚合物处理对金橘 Vc 含量的影响
Fig.3 Effects of sucrose-based polymers on vitamin C content of
Fortunella margarita
图 4 蔗糖基聚合物处理对金橘的 CAT 活性影响
Fig.4 Effects of sucrose-based polymers on catalase ( CAT)
activity of Fortunella margarita
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食品研究与开发 2009 年 3 月第 30 卷第 3 期
分解,延缓过氧化氢引起的采后果实的衰老。
3 讨论
果实是养分“库”器官,贮藏期间果实失去了与植
株的物质交换,果实会迅速失水,从而外观品质和营养
品质变差。 果实糖含量的高低直接反映了果实的品质
和成熟程度 [7]。 利用蔗糖基聚合物对采后金橘果实进
行浸果涂膜,有效减缓金橘果实水分的丧失,促进了金
橘总糖的积累, 随机品尝口感与对照相比明显较甜。
处理后总糖含量可维持至常温贮存 15 d 后才开始缓
慢分解,这可能是由于金橘果实的后熟作用,除了自身
的酸转化为糖分外,对蔗糖基聚合物也有一定的吸收
和转化,从而使得总糖含量在贮存期内明显高于对照。
因此蔗糖基聚合物处理对于采后贮藏的金橘果实有
增甜效果,与何英姿等 [2]将蔗糖基聚合物应用于芒果
保鲜的结果一致。 果实积累的可溶性糖绝大部分是蔗
糖、葡萄糖和果糖。 蔗糖代谢是糖积累的重要环节,研
究蔗糖代谢相关酶是探讨果实糖分积累的重要手段[9]。
果实糖分的转化也与各种糖代谢酶活性密切相关 [10],
蔗糖基聚合物对果实的增甜机理如何及其对果实内
部蔗糖代谢相关酶活性是否有影响,本课题组正在作
进一步研究。
VC的大量损失是果实成熟衰老的典型特征。果实
CAT 的活性水平与延缓果实的成熟衰老密切相关 [11] ,
果实 CAT 活性达到高峰后下降, 表明果实进入衰老
阶段。常燕平等 [12]使用减压处理保持了梨枣果实中较
高的 CAT 活性和 VC含量,使自由基活性氧代谢失调
而引发的膜脂过氧化过程得到有效控制, 从而表现
出良好的保鲜效果。 朱树华等 [13]用 NO 处理的草莓果
实保持了高 CAT 活性,通过增强 CAT 活性来消除过
多的过氧化氢引起的膜功能和结构的破坏, 使之能
更好地维持细胞内膜系统的区域化作用和膜结构的
完整,从而延缓果实衰老。 使用蔗糖基聚合物水溶液
对采后金橘果实进行浸果涂膜保鲜, 可以在果实表
面形成一层具有微孔的半透性薄膜, 使氧气进入果
实内部受阻,起到单果“气调”的作用,使得果实内部
的生化进程明显减慢 [14],延缓了果实 VC的分解,增强
果实的 CAT 活性, 延缓了果实受氧气伤害所引起的
衰老。
利用蔗糖基聚合物对采后金橘果实进行浸果涂
膜保鲜,若使用的蔗糖基聚合物浓度过高,处理后所形
成的保鲜膜过厚,使果实内氧气浓度偏低,不能满足正
常呼吸而出现部分缺氧呼吸,从而保鲜效果下降[2]。 因
此本试验选用较低的蔗糖基聚合物水溶液浓度,试验
发现 0.2 %~0.4 %各浓度处理的金橘与对照相比都有
较好的保鲜效果, 使用浓度为 0.2 %蔗糖基聚合物水
溶液浸果的保鲜效果相对更好。
4 结论
本文研究了蔗糖基聚合物涂膜对成熟金橘的采
后保鲜效果,测定了贮存过程中金橘的出汁率、总糖、
VC及过氧化氢酶等几个生理生化指标变化情况。 试验
结果表明利用蔗糖基聚合物对采后金橘果实进行浸
果涂膜保鲜, 保鲜效果明显。 蔗糖基聚合物水溶液处
理可以有效减缓室温贮藏的金橘果实水分的散失,促
进果实中总糖的积累,减缓果实中 VC的降解,提高果
实中过氧化氢酶活性,从而延缓果实衰老,保持好的果
实品质。 将蔗糖基聚合物用作果品保鲜剂,具有无毒、
无臭、操作简单、效果显著的特点,对于金橘等带皮鲜
食的水果,若能推广应用,将具有很好的市场前景。
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