全 文 :345
李义冬,沈勇根* ,上官新晨,蒋 艳,吴少福,刘景旭
( 江西农业大学食品学院,植物资源开发与利用研究室,江西南昌 330045)
摘 要:用不同的气调贮藏方式( 自发气调和单氧指标的人工气调) ,在 9℃条件下对金柑进行贮藏保鲜。测定了果实
失重率、腐烂率、可溶性固形物、呼吸强度、总糖、VC 和过氧化物酶活性等指标的变化,并与单独冷藏的进行对比。结
果表明,自发气调的贮藏效果不好,而人工气调的贮藏效果极佳。
关键词:金柑,自发气调,人工气调
Study on preservation of kumquat by
controlled atmosphere storage
LI Yi-dong,SHEN Yong-gen* ,SHANGGUAN Xin-chen,JIANG Yan,WU Shao-fu,LIU Jing-xu
( Development and Utilization of Plant Resources Lab,College of Food Science and Engineering,
Jiangxi Agriculture University,Nanchang 330045,China)
Abstract: The kumquat were coated by different atmosphere storage methods( modified atmosphere storage and the
single-oxygen index of controlled atmosphere storage) under 9℃Changes of loss of weight,rotten rate,TSS,total
sugar,respiration rate,VC and POD activity of kumquat were regularly evaluated as guideline,and with a separate
cold storage compared to test the comparative effect of controlled atmosphere storage and preservationThe results
showed that modified atmosphere storage was ineffective,while the effect of the controlled atmosphere storage was
excellent
Key words: kumquat; modified atmosphere storage; controlled atmosphere storage
中图分类号: TS2553 文献标识码: A 文 章 编 号: 1002-0306( 2011) 04-0345-04
收稿日期: 2010-03-09 * 通讯联系人
作者简介:李义冬( 1983- ) ,男,在读硕士,研究方向: 农产品贮藏技术
与原理。
基金项目:江西省科技厅重大项目( 赣科发计字[2006]38 号) ;江西省
教育厅项目( 赣教计字[2006]134 号) 。
金柑( kumquat) 属芸香科柑橘族的柑橘亚族,不
仅含有丰富的 VC、有机酸、糖类、氨基酸、矿物质等,
还含有大量的萜烯类、醛酮类、醇类和酯类等芳香成
分以及柠檬苦素类似物、类黄酮化合物、类胡萝卜素
等呈色呈味物质。《本草纲目》中记载:“金柑性味甘
辛,有化痰止咳、理气健脾、助消化、除雍逆之功效。”
中医用于治疗理气解郁、脑闷郁结、食滞胃呆、咳嗽
等症[1]。现代医学研究表明,具有软化血管、治疗高
血压、调节生理功能紊乱之功效。金柑果皮富含类
柠檬苦素( Limo-voids) ,具有抗肿瘤作用,能诱发和
激活解毒酶谷胱甘肽转移酶 ( Glatathione - s -
ftinsferasc) 的活性,抑制化学致癌物质的致癌,是典
型的第三代水果[2]。但金柑果实成熟期集中、水分含
量高、呼吸强度大,易失水枯萎、腐烂变质,在贮运、
销售过程中降低或失去营养和食用价值。近年来,
有关科研人员对金柑做了挂果留树保鲜、臭氧保鲜、
保鲜剂涂膜等方法的研究[3-5],在一定程度上延长了
金柑的保鲜期。气调贮藏是在冷藏的基础上,通过
对贮藏环境中温度、湿度、二氧化碳、氧气和乙烯浓
度等条件的控制,抑制呼吸作用,延缓新陈代谢过
程,更好地保持果蔬新鲜度和商品性,延长果蔬贮藏
期和销售货架期。自发气调( Modified atmosphere,
MA) 贮藏是利用新鲜园艺产品自身的呼吸作用降低
贮藏环境中 O2 浓度,同时提高 CO2 浓度的一种气调
贮藏方法; 人工气调( Controlled atmosphere,CA) 贮藏
是根据园艺产品的需要,人为调节贮藏环境中各气
体成分浓度并保持稳定的一种气调方法。通常气调
贮藏比普通冷藏可延长贮藏期 2~3 倍。本实验以遂
川金柑为实验材料,采用单氧指标的人工气调及自
发气调,研究金柑的贮藏效果及生理变化。
1 材料与方法
11 材料与仪器
金柑 自江西省遂川县堆子前镇采收的金柑
( 品种为金弹) 当日运抵实验室,挑选大小均匀、无病
虫害、成熟度一致的果实,用 002%2,4-D和 01%纳
他霉素浸果 2min,浸果后晾干发汗 3d。
温度梯度库 国家农产品保鲜技术研究中心;
NGN制氮装置 上海化工研究院; 754PC 紫外可见
分光光度计 上海光谱仪器有限公司; GS- III 大气
采样器 上海宏伟仪器厂; WAY 阿贝折光仪 上海
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.04.082
346
表 1 气调贮藏方式
编号 方法 气调形式
1 对照 普通聚乙烯保鲜袋装( 不扎口)
2 MA 专用 MA保鲜的厚 003~0035mm的 PVC保鲜袋装,扎口,每星期开次口放风 0. 5h
3 硅窗袋 专用 MA的硅窗袋包装,扎口
4 CA1 改装的干燥器装果,密封性良好,气流法,2%~3% O2
5 CA2 改装的干燥器装果,密封性良好,气流法,4%~5% O2
6 CA3 改装的干燥器装果,密封性良好,气流法,7%~8% O2
7 CA4 改装的干燥器装果,密封性良好,气流法,9%~10% O2
精密科学仪器有限公司; LD4-20 离心机 北京医用
离心机厂; SZ-93 自动双重纯水蒸馏器 上海亚荣
生化仪器厂。
12 贮藏方式
果实于暗处发汗 3d 后,放入 12℃缓冲间预冷
1d,然后按以下方式进行处理( 每个处理三组重复,
每组果重 10kg) ,处理后将果实放于( 9 ± 05) ℃冷库
中贮藏,并每 14d左右测定其各项生理指标。
13 指标测定方法
131 腐烂率 腐烂率 ( % ) = ( 烂果数 /总果数 )
× 100%
132 失重率 采用称量法。
失重率( % ) = ( 贮前重量-贮后重量) /贮前重
量 × 100%
133 可溶性固形物 采用手持折光仪进行测定,
每个样品重复测定五次,取其平均值。
134 呼吸强度 采用氢氧化钠气流法测定[6]。先
在真空干燥器内( 呼吸室) 置约 500g 果实,开动大气
采样器 30min,然后与大气采样器的 U型吸收管相连
接,吸收管内装 10mL 04mo1 /L NaOH 溶液,再连续
开动 30min( 气流速度 01~02L /min) ,记录时间。用
蒸馏水将 U 型管内残留的 NaOH 溶液洗出,加 5mL
饱和 BaCl2 和 2 滴 1%酚酞,摇匀后用 01mol /L 草酸
溶液滴定,记录测定值。按下式计算果实呼吸强度:
呼吸强度( CO2mg·kg
-1·h -1 ) = ( V空白-V滴定 ) ×
N草酸 × 22
135 总糖 采用铁氰化钾滴定法测定[7]。
136 VC 测定 采用 2,6-二氯酚靛酚滴定法
[7]测定。
137 过氧化物酶( POD) 活性测定 愈创木酚分光
光度法[8]测定。酶液的提取:称取 10g左右剪碎混匀
的金柑于研钵中,加入少量石英砂、CaCO3 和适量蒸
馏水,冰浴研磨匀浆,蒸馏水定容至 100mL,摇匀后
离心,上清液即为待测酶液。酶活性测定: 取 20mL
具塞试管 6 支,3 支测定( 3 个重复) ,3 支空白对照。
各加入酶液 1mL,01% 愈创木酚 10mL,蒸馏水
69mL,摇匀,加入 018% H2O210mL( 空白管不加,多
加 10mL 蒸馏水) ,摇匀 ( 计时) ,25℃下准确反应
10min,加 5%偏磷酸 02mL 终止反应。用蒸馏水调
零,470nm下测定吸光值。
2 结果与分析
21 不同气调贮藏方式对金柑失重率的影响
由于果实采摘后的呼吸作用和蒸腾作用,果实
的水分会不断损失,当果实失水严重时,不仅会造成
果实鲜重的减少,还会使果实干蔫,口感严重下降,
严重时会使生理代谢活动增强,贮藏期缩短。一般
认为,当水分损失达到收获时重量的 5%时,会直接
影响水果的新鲜度,使果实光泽消失,严重时果实表
面出现皱缩,以致失去商品价值。由图 1 可见,气调
贮藏制造了一个相对密闭的环境,减少水分的蒸发,
都能显著降低金柑果实的失重率( 在贮藏后期失重
率都小于 3% ) ,有利于维持金柑的正常生理代谢,延
长贮藏期。
图 1 金柑贮藏过程中失重率的变化
22 不同气调贮藏方式对金柑腐烂率的影响
果蔬腐烂率是检验保鲜效果的一项重要指标,
果品采后的整个贮藏期间,由于受病原微生物( 如青
霉菌、绿霉菌等) 的侵害,果实容易发生腐烂,好果率
呈下降趋势。但是气调贮藏却能保持极低的腐烂率
( 一直到贮藏的五个月后,腐烂率还能控制在 5%以
下) ,这说明气调贮藏能使金柑保持较好的生理状
况,抵挡果实内部贮藏过程中的生理病害及外部环
境的病原微生物的侵害。
图 2 金柑贮藏过程中腐烂率的变化
23 不同贮藏方式对金柑可溶性固形物含量的影响
可溶性固形物指的是能溶于水的糖、酸、维生
素、矿物质等成分,其含量的高低可作为评价果实质
量好坏的重要指标。在金柑的贮藏过程中,由于金
柑保持着各种生理活动,可溶性固形物的含量不断
下降。但是整个贮藏过程中 CA 贮藏的果实可溶性
固形物的含量都要高于 MA贮藏。
24 不同贮藏方式对金柑呼吸强度的影响
果蔬采摘后,呼吸作用是其最主要的生理活动
之一,是影响果蔬贮运的主要因素。如果呼吸作用
347
图 3 金柑贮藏过程中可溶性固形物含量的变化
旺盛,果实代谢物质消耗过快,果实会很快衰老,失
去其原有的营养与食用价值。由图 4 可以看出,对
照、MA、硅窗袋贮藏在贮藏过程中出现了两次较明
显的呼吸高峰,而在整个贮藏过程中 CA贮藏的果实
呼吸强度一直比较平稳。可以认为,CA 贮藏显著抑
制了金柑果实的呼吸作用,有效降低了金柑果实干
物质的消耗,起到了很好的保鲜作用。这与苏大庆
对龙眼[9]和王海宏等对库尔勒香梨[10]的气调贮藏研
究一致,都显著降低了果实的呼吸强度,而史辉等对
澳李在 O2 6%~8%,CO2 4%~6%条件下的气调贮藏
非但不能降低采后澳李果实的呼吸,反而刺激增强
了果实的呼吸强度[11],甚至在呼吸高峰时是对照组
的3~4 倍。
图 4 金柑贮藏过程中呼吸强度的变化
25 不同贮藏方式对金柑总糖含量的影响
总糖包含单糖、寡糖和多糖,水果中的糖主要有
蔗糖、葡萄糖、果糖等。糖度是影响果实营养和口感
的重要指标。在贮藏初期,由于淀粉等多糖类高分
子化合物逐渐转化为糖,同时糖作为主要的呼吸基
质会因生理活动的消耗而逐渐减少,所以在整个贮
藏过程中,金柑果实的总糖含量先上升后下降。而
气调贮藏的金柑由于呼吸强度低,代谢消耗的糖类
也更少,所以峰值推迟了一个月,在贮藏后期也比对
照的糖含量更高。
图 5 金柑贮藏过程中总糖含量的变化
26 不同贮藏方式对金柑 VC 含量的影响
抗坏血酸是一种普遍存在于植物组织的高丰度
小分子抗氧化物质,是植物体自身代谢过程中必不
可少的物质,在植物的抗氧化作用、光合作用以及生
长发育等方面具有非常重要的生理功能。VC 可以直
接清除植物体内包括单线态氧、超氧阴离子及羟自
由基在内的活性氧,从而保护植物有机体及其正常
代谢免于氧化胁迫造成的伤害。在金柑果实的整个
贮藏过程中,VC 含量不断降低,并且 MA 组和硅窗袋
组 VC 下降速度比其它组更快,可能是自发气调环境
不适合金柑的长期贮藏而导致生理紊乱,这一现象
在腐烂率上也有比较明显的反映,而 CA组与对照组
变化趋势无差异。
图 7 金柑贮藏过程中 VC 含量的变化
27 不同贮藏方式对金柑过氧化物酶( POD) 活性
的影响
过氧化物酶 ( POD) 是广泛存在于各种动物、植
物、微生物体内的一类氧化酶。在植物细胞内主要
分布在细胞壁、液泡、输导组织及膜结合核糖上,它
以血红素为辅基,参与了许多重要的生理过程。过
氧化物酶在许多果实上表现为一种衰老酶,其活性
升高是果实成熟衰老的参数。在有过氧化氢存在的
条件下,POD催化吲哚乙酸( IAA) 的氧化分解,叶绿
素、酚类物质的氧化和聚合。POD 催化本身可产生
各类自由基产物,造成膜脂过氧化,从而加剧组织褐
变[12-15]。因此,POD 活性可作为果实成熟和衰老的
指标之一。由图 8 可看出,金柑在贮藏前期和中期,
POD的活性保持在一个较低平稳的状态,但是到贮
藏后期( 100d以后) ,对照组、MA 组和硅窗袋组活性
很高,与 CA组差异极显著( p < 001) ,金柑在气调贮
藏的整个过程中,过氧化物酶的活性都处于较低水
平,这与乔勇进等在白玉枇杷和赵瑞平对在鸭梨的
气调贮藏保鲜的研究结果一致[16-17],说明气调贮藏环
境使金柑一直处于较低的代谢水平,有效地减缓了
金柑的衰老。
图 8 金柑贮藏过程中过氧化物酶活性的变化
3 结论
实验结果表明,人工气调 CA对金柑都起到了很
好的保鲜效果,显著降低了果实的腐烂率和失重
( 下转第 351 页)
351
图 7 可溶性蛋白质含量随贮藏时间的变化表
加速下降,乙烯释放量增加速度减慢。在整个贮藏
过程中细胞膜渗透率都在匀速上升,成熟度低的样
品的呼吸强度先上升后下降,而成熟度高的正好相
反。可溶性蛋白质含量 28d 以前一直在匀速减少,
28d后成熟度低的甜樱桃可溶性蛋白质有一个急速
衰减过程。0℃的环境比 2℃更有利于甜樱桃的贮
藏,低温可以减缓颜色饱和度、硬度和 SSC 含量下降
的速度。
综上所述,两种成熟度的甜樱桃在贮藏期的前
12d都不会发生褐变、细胞衰老,12d 以后开始衰老
软化;在实验期内成熟度高的样品比成熟度低的衰
老、软化严重; 0℃比 2℃的贮藏环境减缓了甜樱桃衰
老软化的发生,有利于其长期贮藏。
参考文献
[1]潘凤荣 樱桃新品种—晚红珠[J]山西果树,2009,7
( 3) : 54
[2]施俊凤,薛梦林,王春生,等 甜樱桃采后生理特性与保鲜
技术的研究现状与进展[J]保鲜与加工,2009,9( 6) : 7-9
[3]焦中高,刘杰超,王思新 甜樱桃采后生理和贮藏保鲜
[J]果树学报,2003,20( 6) : 498-502
[4]姜爱丽 甜樱桃果实采后生理、耐藏性及褐变机理的研究
[D]北京:中国科学院植物研究所,2002
[5]李凤英,段建波 甜樱桃果实呼吸强度和营养成分变化规
律研究[J]河北农业技术师范学院学报,1996,10( 2) : 33-36
[6]王婷,王永章,刘更森,等 红灯甜樱桃果实发育过程中糖
代谢规律及相关酶活性变化[J]落叶果树,2008,40 ( 4 ) :
15-17
[7]魏海蓉,韩红霞,刘庆忠,等 温度对甜樱桃花芽酚类物质
含量和相关酶活性及休眠的影响[J]果树学报,2007,24( 1) :
38-42
[8]李合生,孙群,赵世杰,等 植物生理生化实验原理和技术
[M]北京:高等教育出版社,2000
[9]郝再彬,苍晶 植物生理实验技术[M]北京:高等教育出
版社,2000
[10]闫瑞香,王仁才 果实软化衰老的生理生化机制[J]湖南
农业大学学报,2002,26( 3) : 230-235
[11]钱玉梅,高丽萍,张玉琼 采后草莓果实的生理生化特性
[J]植物生理学通迅,2003,39( 6) : 700-704
[12]徐克章,刘新,李虎林,等 植物生理学[M]北京: 中国
农业出版社,2007:
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
214
( 上接第 347 页)
率,抑制了金柑果实的呼吸强度,减少了营养物质的
消耗,有效保持果实饱满新鲜的外表,减少因病原菌
污染而造成的腐烂损失,明显地延缓金柑的衰老,使
金柑的贮藏保鲜期达到 5~6 个月。综合各项生理指
标,在本实验中氧气浓度为 2%~3%的 CA 贮藏对金
柑的保鲜效果较好,但由于本研究所涉及的气调贮
藏只是单氧指标,对于气调贮藏中 CO2 及 C2H4 等对
金柑保鲜作用的影响有待于进一步研究。
参考文献
[1]刘星辉 金柑[M]北京:中国林业出版社,1991: 23-25
[2]王卫国,王心刚 浏阳金柑产销现状与产业化发展对策
[J]湖南农业科学,2002( 3) : 59-60
[3]上官敏,焦丁华,熊扬才,等 金柑留树保鲜技术总结[J]
现代园艺,2005( 5) : 9-10
[4]黎继烈,彭湘莲,钟海雁,等 臭氧在金弹金柑保鲜上的应
用[J]果蔬深加工,2006,22( 3) : 51-53
[5]上官新晨,肖锡湘,蒋艳,等 壳聚糖涂膜金柑保鲜的研究
[J]食品研究与开发,2008,29( 4) : 155-158
[6]冯双庆,赵玉梅 果蔬保鲜技术及常规测试方法[M]北
京: 化工出版社,2001: 145-147
[7]韩雅珊 食品化学实验指导[M]北京:中国农业大学出
版社,1992: 28-77
[8]高俊凤 植物生理学实验技术[M]北京:世界图书出版
公司,2006: 217-218
[9]苏大庆 龙眼气调冷藏保鲜技术及其机理研究[D]福建
农林大学食品科学学院,2003
[10]王海宏,周慧娟,乔勇进,等 气调贮藏环境下库尔勒香
梨的生理变化与品质特点[J]经济林研究,2009,27 ( 4 ) :
22-25
[11]史辉,邓伯勋 气调贮藏对李果实保鲜效果的影响[J]
杭州师范学报,2007,6( 2) : 125-128
[12]田世平,徐勇,姜爱丽,等 冬雪蜜桃在气调冷藏期间品
质及相关酶活性的变化[J]中国农业科学,2001,34 ( 6 ) :
656-661
[13]Remon S,Marquina P,Burgos J,et alUse of modified
atmosphere to prolong the postharvest life of Burlat cherries at
different degrees of ripeness[J]J Sci Food Agri,2000,80: 1545-
1552
[14]姜爱丽,田世平,徐勇,等 不同气体成分对甜樱桃果实
采后生理及品质的影响[J]中国农业科学,2002,35 ( 1 ) :
79-84
[15]Meng SHChanges of peroxidase activity and protein and
relationship between respiration and ethylene of Chinese
gooseberries during controlled atmosphere storage [J]Acta
Horticulturae Sinica,1982,9( 1) : 27-30
[16]乔勇进,王海宏,方强,等 气调贮藏对白玉枇杷保鲜效
果的影响[J]保鲜与加工,2007,5( 42) : 17-21
[17]赵瑞平,夏向东,于梁 6℃条件下气调贮藏对鸭梨果实
的影响[J]中国果菜,2003( 1) : 22-24