正常气调贮藏对冬枣衰老软化影响.docx
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正常气调贮藏对冬枣衰老软化影响
1引言
1.1枣的分布及营养价值
枣（ZiziphusjujubaMill.）是鼠李科（Rhamnaceace）枣属植物枣树（Zizyphus）。
原产我国的果树，已有三千年的栽培历史[1，2]。
主要栽培区域在黄河中下游的山西、陕西、河南、河北及山东等地区，产量占全国的85%以上。
鲜枣果含有富的营养，是滋补佳品。
在我国水果生产中占有重要地位。
枣的含糖量在25%-35%左右，并含有多中氨基酸、矿物质及维生素，特别富含Vc,在一般果蔬中居首位。
中医理论认为枣能补脾和胃，益气生津，调营养，解药毒，有保护肝脏、增强肌力等功效。
因此，枣具有一定的保健功能。
冬枣其果肉肥厚，质地细脆，汁多味美，鲜脆爽口。
它富含19种人体所需的氨基酸和多种维生素，以及丰富的Ca、K、Zn、Cu等多种微量元素，其中Vc含量是苹果的70倍、梨的140倍。
枣中的糖类有D—果糖、D—葡萄糖、低聚糖。
有机酸主要有苹果酸、酒石酸、油酸、亚油酸、肉豆寇酸。
在蛋白质组成上氨基酸种类齐全，矿物元素丰富。
此外，其化学成分中还有生物碱、黄酮、多糖类[3，4]和较多的药用价值和多种保健功效。
1.2鲜枣贮藏的概况
枣采后极易失水、皱缩、软化和霉烂，并且伴有Vc的大量损失.因此研究冬枣的贮藏保鲜方法,对于延长冬枣的贮藏寿命,提高冬枣的经济效益有非常重要的现实意义。
近几年来，人们对鲜枣的商品价值的食疗价值的认识有了新的提高，人们对鲜枣越来越重视。
但关于鲜枣的采后生理及贮藏保鲜方面的研究较少。
鲜枣很难贮藏，采后在自然状态下仅有几天的鲜脆状态，果肉会很快软化褐变，维生素C几乎全部被氧化，从而大大丧失其价值。
目前，鲜枣的贮藏一般采用冷藏，虽然在一定程度上延长贮藏期，但效果有限。
所以，探索其他的保鲜途径，延长鲜枣的保鲜期，尤为重要。
枣在国外仅有零星的栽培，对枣树及其保鲜的研究开展的较少。
国内对于鲜枣贮藏及其采后生理的研究始于1980年，是由山西农业大学同山西省农科院合作进行的[5,6]。
通过对耐藏品种选择、控制适宜的采收成熟度和贮藏条件,可使襄汾圆枣等几个耐藏品种贮藏90天,脆国率70%以上,Vc保存率90%以上。
之后，河北农大、西北农大、山东农大等单位相继对枣的采后生理、贮藏技术等进行了研究和探索[7,8]，在生理生化机制方面作了大量工作，在延长鲜枣的贮藏方面取得了一定的成绩。
1.3枣的气调贮藏进展
据资料记载，国外气调贮藏的研究开始于1916年，起源于英国。
1916—1920年英国科学凯特（Kidd）和韦斯特（West）根据前人积累的经验和成果进行了系统的研究，其研究成果为气调贮藏库的诞生提供了最初的理论基础。
1941年，美国学者发表了研究报告，首次比较详尽地提出了气调贮藏的气体成分、温度和湿度等工艺技术参数的参考数据，并正式称其为气调贮藏。
气调贮藏是指在特定的气体环境中的冷藏方法。
正常大气中氧含量为20.9%，二氧化碳0.03%，而气调贮藏则是在低温贮藏的基础上，调节空气中氧、二氧化碳的含量，即改变贮藏环境的气体成分，降低氧的含量至2%～5%，提高二氧化碳的含量到0～5%，这样的贮藏环境能保持果蔬在采摘时的新鲜度，减少损失且保鲜期长，无污染；与冷藏相比，气调贮藏保鲜技术更趋完善。
我国60年代开展气调贮藏的研究，1967年逐步在苹果上推广应用。
优点是比单纯冷藏效果好，显著延长了贮藏寿命，能够保持苹果的酸度和硬度，减少虎皮病和苦痘病的发生。
陈昆松[9]等的实验表明，鸭梨果实在缓慢降温结合7%－10%O2+0%C02处理可以显著降低果实黑心病的发生。
桃是跃变型果实，冷藏的果实存在着失水严重、果肉衰败及风味劣变等问题，采用0℃冷藏结合1%O2＋2%C02进行贮藏，其贮藏时间比普通冷藏延长1倍[10]。
目前对于C02浓度的含量变化对枣果的贮藏的效果结果不一致。
段学等认为气调贮藏、热处理、钙处理等贮藏措施均能抑制果实PG酶的活性，延缓果实的后熟软化进程[11]。
需要指出的是，气调贮藏虽然技术先进，但在贮藏过程中，一些园艺产品会对气调反应不佳，过高的C02浓度会引起C02伤害[12]。
气调贮藏是当代果蔬贮藏方法中被认为是效果最好的贮藏技术，具体方法可以分为自发气调（MA）和人工气调（CA）两类。
气调贮藏主要是通过高CO2与低O2来异常、抑制贮藏果品的呼吸作用，进而抑制多种代谢活动。
贮藏环境中气体成份的变化对果蔬采摘后生理有着显著的影响：
低氧含量能够有效地抑制呼吸作用，在一定程度上减少蒸发作用，微生物生长；适当高浓度的二氧化碳可以缓减呼吸作用，对呼吸跃变型果蔬有推迟呼吸跃变启动的效应，从而，延缓果蔬的后熟和衰老。
采用气调贮藏才能有效地抑制果蔬的呼吸作用，延缓衰老及有关生理学和生物化学变化，达到延长果蔬贮藏保鲜的目的。
1.4本试验研究目的
本试验旨在通过用不同气体成分处理冬枣，观察在不同气体处理条件下贮藏的保鲜效果，探讨引起鲜枣果实软化的主要因子的影响，并研究此期果实呼吸强度、硬度、淀粉含量、淀粉酶的活性、果胶含量、果胶酶的活性、纤维素含量、纤维素酶的活性、硬度、好果率等生理。
2材料与方法
2.1材料
2.1.1材料的选择
供试冬枣采自山西省太谷县北张村，采收成熟度为半红果，当日运回山西农业大学果蔬贮藏实验冷库，挑选大小均一﹑果皮颜色基本一致﹑无病虫害和机械伤的果实为实验材料，然后放入8-10ºC预冷间预冷24h。
采后第二天进行气调贮藏。
2.1.2仪器和设备
GY-1型果实硬度计、研钵、恒温水浴箱、锥形瓶、烧杯量筒、吸管、容量瓶、玻璃漏斗、剪刀、表面皿pH试纸、北京均方理化研究所生产的GXH-3051型红外线CO2分析器、高速冷冻离心机、分光光度计布氏漏斗、回流装置、移液管、移液枪、电子天平、水浴锅、电炉。
2.1.3试剂
pH4.4醋酸缓冲液，果胶0.4%，氯化纳1.2M（2%巯基乙醇，5%聚乙烯吡咯烷酮），半乳糖醛酸标准溶液，DNS（6.5gDNS，加325ml2mol/lNaOH。
加45g丙三醇，稀释至1L），PH5.0的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲，葡萄糖标准溶液，乙醚，乙醇，5g/L的淀粉酶溶液，碘溶液，盐酸，蒽酮溶液，葡萄糖标准溶液，乙醚，乙醇溶液﹙70％﹚，0.05mol/L盐酸溶液，咔唑乙醇溶液1.5g/L，无水乙醇，半乳糖醛酸标准溶液，60％H2SO4溶液，浓H2SO4（AR），3.2％蒽酮试剂，纤维素标准液。
2.2处理方法
表1气体成分组成
处理
氧气（%）
二氧化碳（%）
1（A）
5
2
2（B）
5
0
3（E）
3
0
4（F）
3
2
5（D）
空气
设置五个气体环境，三个重复。
一个重复用于测定呼吸强度，一个重复用于各项指标的测定，第三个重复用于贮藏效果的观察。
将试材装入玻璃罐中，用配气装置进行调气，将不同气体配比的混合气体通入玻璃罐中，并用奥氏气体分析仪进行校正，维持设定气体成分。
2.3测定方法
2.3.1果实硬度的测定
采用GY-1型果实硬度计测定。
分别取3～5个枣果，于果实最大横径处（闭开腔室隔），每隔120°硬度计探针垂直指向果实并施加压力直至探头顶端压入果肉为止，在硬度计圆盘上读出指针所指的帕斯卡数。
求出每一个果实的平均硬度。
2.3.2呼吸强度的测定
用北京均方理化科技研究所生产的GXH-1050型红外线气体分析仪测定，气流量500ml/min，单位：
mgCO2/kg·hFW，测定温度为各自的贮藏温度。
式中:
Q-呼吸强度（CO2mg.kg-1.h-1）；F-气体流速（mL.min-1）；C-CO2浓度（L.L-1）；W-被测果蔬重量（kg）；T-测定时温度（℃）。
2.3.3果胶含量的测定
样品中提取的果胶经过水解生成的半乳糖醛酸，在强酸介质中能与咔唑发生缩合反应生成紫红色络合物，测定其吸光度后根据半乳糖醛酸标准溶液曲线计算出果胶含量。
2.3.4果胶酶活性的测定
1.标准曲线的测定
准确配制0。
1%D-半乳糖醛酸溶液为标准样,按表1在各管中加样在沸水浴中加热5分钟，冷却后定容至25ml在530波长下测其吸光度值（用530表示）用空白管溶液调零点,以530值为横坐标,D-半乳糖醛酸量为纵坐标绘制标准曲线。
表1
管号
0
1
2
3
4
5
6
7
标准样ml
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
蒸馏水ml
4
3.9
3.8
3.7
3.6
3.5
3.4
3.2
DNS试剂ml
2
2
2
2
2
2
2
2
2.酶的提取
称取样品1克（液氮处理后），用预冷的研钵，加3ml1.2MNaCl（1+2，移液管不吹）冰浴研磨，研成匀浆移入5ml离心管中，配平后，冷冻离心10min（12000r/min）。
3.样品测定
空白：
1ml酶液沸水浴中加热5min,加入0.2ml0.4%果胶溶液和0.6ml蒸馏水,45℃水浴30min，迅速加入2mlDNS，终止反应，沸水浴中加热5min，充分显色，取出冷却，定溶至25ml，摇匀，530nm处测定。
样品：
1ml酶液中加入0.2ml0.4%果胶溶液和0.6ml蒸馏水,45℃水浴30min，迅速加入2mlDNS，终止反应，沸水浴中加热5min，充分显色，取出冷却，定溶至25ml，摇匀，530nm处测定吸光值。
果胶酶活力=[样品产生的半乳糖量-空白产生的]除以时间（30分钟）再乘以（25ml除以比色管中的体积）再乘以样品稀释倍数5（1ml酶液）
2.3.5淀粉含量的测定
1.提取
原理：
样本经除去脂肪和可溶性糖类后，在淀粉酶的作用下，使淀粉水解为低分子糊精，再用盐酸进一步水解为葡萄糖，按还原糖法测定糖量后换算为淀粉含量。
2.蒽酮比色法
单糖类遇浓硫酸时，脱水生成糖醛衍生物，衍生物与蒽酮缩合成蓝绿色的化合物。
3.结果计算
总糖（以葡糖糖计﹪）=C×稀释倍数×10﹣4
式中：
以C为从标准曲线查得的糖浓度（µg/ml）
2.3.6淀粉酶活性的测定
淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖，可用3，5-二硝基水杨酸试剂测定，以麦芽糖的mg数表示淀粉酶的活性大小。
淀粉酶活性=[（A-A1）*样品稀释总体积]除以{样品重（g）*B}
式中:
A为淀粉酶共同水解淀粉生成的麦芽糖量（mg）；
A1为淀粉酶的对照管中麦芽糖量（mg）；
B为比色时所用样品液的ml数。
2.3.7纤维素的测定
纤维素（cellulose）为β－葡萄糖残基组成的多糖，在酸性条件下加热能分解成β－葡萄糖。
β－葡萄糖在强酸作用下，可脱水生成β－糠醛类化合物。
β－糠醛类化合物与蒽酮脱水缩合，生成黄色的糠醛衍生物，颜色的深浅可间接定量测定纤维素含量。
Y（%）＝X×10-6×a×100/W
式中：
X－按回归方程计算出纤维素含量（μg）；W－样品重（g）；10-6－将μg换算成g的系数；A－样品稀释倍数；Y－样品中纤维素含量（％）。
2.3.8纤维素酶的测定
称取3g果肉，至研磨中加1g石英沙，磨成匀浆，用水洗入50ml容量瓶，4度放置，每隔几分钟震荡一次，放置15到20分钟，在4000转低温离心5分钟，倒出上清夜4度备用.再称取2克CMC于200ml水中，加热至溶解，然后取其上清夜100ml,加入PH5.0的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液20ml，水40ml，摇允，4度备用，根据制作的葡萄糖标准曲线计算。
2.3.9好果率的统计
采用计数法观察
好果率=
×100%
3结果与分析
3.1不同气体成分对冬枣采后呼吸强度的影响
从图1可以看出，呼吸强度的变化趋势相似。
刚采收时,枣果的呼吸强度较高,贮藏前期,呼吸强度迅速降低。
在之后的贮藏过程中,呼吸强度虽有起伏,但变化幅度相差不大,基本趋于平缓,无明显呼吸高峰出现,表现出非跃变型果实的特征。
采后第1天，果实的呼吸强度最高:
44.32mgCO2/h.kgFW，以后迅速下降，至8天后呼吸强度趋于平缓且呼吸强度保持在较低水平。
B处理和E处理较其它处理的呼吸强度低，说明无CO2抑制呼吸强度。
方差分析表明，B处理和E处理之间差异显著（P<0。
05），说明贮藏环境中的O2浓度越低，呼吸强度越低。
3.2不同气体成分对冬枣采后淀粉含量变化的影响
从图2可以看出，不同气体下的果实的淀粉含量变化均呈下降趋势；贮藏过程中，淀粉含量逐渐减少，E处理的淀粉含量明显高于其它处理。
方差分析表明,E处理与其他处理贮藏到40天时差异显著,说明了3%O2和0%CO2处理可以保持较高的淀粉含量,维持果实硬度,延缓果实软化衰老.试验表明：
E处理即3%O2和0%CO2处理更好的减慢了果实淀粉含量的降解。
3.3不同气体成分对冬枣采后淀粉酶活性的影响
从图3可以看出，冬枣在贮藏到56天时，A，B，D，F处理均达到高峰，分别是64.562µg.g-1.min-156.572µg.g-1.min-16.466µg.g-1.min-167.225µg.g-1.min-1,,而E处理45.634µg.g-1.min-1,且贮藏到64天才达到高峰,且峰值均低于其他4个处理.在贮藏的整个过程中,淀粉酶的活性先呈上升趋势,在贮藏到达56天时活性又开始下降.较其它处理，E处理下冬枣的淀粉酶活性一直处于相对较低的水平,说明E处理能够抑制淀粉酶活性,从而减少淀粉含量的水解,延缓果实软化,提高保鲜效果.
3.4不同气体成分对冬枣采后果胶含量变化的影响
从图4可以看出,不同处理的冬枣原果胶含量呈不断下降趋势,可溶性果胶含量不断上升。
其中，A处理和F处理的原果胶下降快，E处理下降缓慢，40天时，E处理下降48.34%与其他处理相比较低。
方差分析表明，E处理与其他处理在贮藏到40天是差异显著。
试验表明3%O2和0%CO2处理可以减缓冬枣的原果胶含量的下降，维持果实硬度，延缓果实软化衰老。
3.5不同气体成分对冬枣采后果胶酶活性的影响
从图5可以看出，在贮藏的整个过程中,果胶酶的活性先呈上升趋势,在贮藏到达64天时活性又开始下降.较其它处理，E处理下冬枣的果胶酶活性一直处于相对较低的水平,方差分析表明：
E处理差异显著（P<0.05）,这说明在贮藏环境中低O2无CO2时,抑制了果胶酶活性,也推迟了果胶酶活性高峰的出现。
而CO2比例的增加，引起了果胶酶活性的升高，并始终保持在一个较高的水平。
试验表明E处理能够抑制果胶酶活性,从而减少果胶物质的水解,延缓果实软化,提高保鲜效果。
3.6不同气体成分对冬枣采后纤维素含量变化的影响
从图6可以看出，不同处理的冬枣纤维素含量呈不断下降趋势，冬枣E处理较其他处理含量保持的比较好，到88天时，E处理下降的最慢。
方差分析表明，E处理较其他处理差异显著。
试验表明，3%O2和0%CO2处理可以保持较高的纤维素含量，维持果实硬度，延缓果实软化衰老。
3.7不同气体成分对冬枣采后纤维素酶活性变化的影响
由图7可以看出，在贮藏过程中，枣果的纤维素酶活性变化表现为前期迅
速上升，后期趋于平缓。
到48天时，F处理的活性达到高峰，在贮藏后期活性变化较大，到88天时，各处理活性分别是A处理（145.34µg.g-1.min-1）>F处理（144.9µg.g-1.min-1）>D处理（144.8µg.g-1.min-1）>B处理（144.6µg.g-1.min-1）>E处理（143.8µg.g-1.min-1）。
方差分析表明，B处理和E处理与其他处理之间差异显著，说明贮藏环境中低O2无CO2时，抑制了纤维素酶的活性，保持了纤维素的含量。
A处理和F处理CO2比例较高，纤维素酶的活性也较高，这说明CO2增高引起了酶活性的升高。
3.8不同气体成分对冬枣采后硬度变化的影响
由图表可得，在贮藏期间，前24天各处理的果实的变化趋势相同；24天后各个处理的变化趋势产生不同；F处理的果实硬度下降的趋势最快；E处理的果实硬度下降趋势最慢。
由上可知，E处理的果实硬度相比其他处理的效果好。
所以可以看出，贮藏环境中的低O2浓度有利于冬枣果实硬度的保持，有效的抑制枣果软化；相反，贮藏环境中的CO2有显著降低枣果硬度，加快果实软化的作用。
3.9不同气体成分对冬枣采后好果率变化的影响
从图9可以看出，前32天不同成分气体对果实好果率无显著影响；随着贮藏期的延长，E处理的好果率下降的比较缓慢；F处理好果率下降的最快，方差分析表明，冬枣在贮藏到100天时，E处理和F处理的差异显著（P<0。
05）表明E处理明显减缓了果实好果率的降低，相对比较好的减小了损失。
4讨论
目前进行鲜枣气调贮藏研究的报道不尽一致，这可能是由于两方面的原因：
一是多数学者认为枣是非呼吸跃变型果实，若用气调贮藏，效果不明显；二是枣果实的特殊构造，使其不耐气调环境中的CO2而更易引发果肉褐变．
根据果实在成熟过程中呼吸作用有无高峰出现，可将果实分为跃变型和非跃变型两种。
在近20年来，人们在鲜枣保鲜领域进行了大量的探索和研究，并取得了一定的进展，但对枣果实采后呼吸类型的报道不尽一致[13,14]。
本试验结果表明，五个不同处理的枣果在采后呼吸强度均下降，其中，O2浓度处理低的枣果呼吸强度低于O2浓度高的，并且随着CO2浓度的增加，呼吸强度也增加。
采后枣果分别在A处理（O25%，CO22%）、B处理（O25%，CO20%）、D处理（空气）、E处理（O23%，CO20%）、F处理（O23%，CO22%）条件下进行贮藏，在枣果快速软化阶段，对果实软化起主要作用的酶包括淀粉酶、果胶酶和纤维素酶。
淀粉作为内容物对细胞起着支撑作用，并维持着细胞的膨压。
当淀粉被水解后，这一内容物直接转化为可溶性糖，进而又被代谢，从而引起细胞张力下降，导致果实的软化。
淀粉的降解正是由淀粉酶的活化引起的。
枣果在贮藏初期，淀粉、原果胶、纤维素含量都保持在一个较高水平，随后由于包括淀粉酶、果胶酶和纤维素酶在内的一系列酶的作用，导致果实底物降解。
对软化起作用的还有纤维素酶，它也是一种重要的细胞壁水解酶，该酶在未成熟果实中很难测到活性，但在成熟软化过程中活性急剧增加。
其在不同的果实中，纤维素酶对果实软化所起的作用是不尽相同的。
在番茄和梨果实的软化过程中，纤维素酶仅起一个次要的作用，而对鳄梨则起关键作用。
在草毒和鳄梨果实软化进程中，纤维素酶活性增加并导致细胞壁的膨胀松软;在桃的果实的软化启动中，纤维素酶起着重要的作用[50]。
在称猴桃果实采后软化的启动阶段，纤维素酶活性上升较慢，进人快速软化阶段后，其活性迅速上升并达到高峰，同时，伴随着果实后熟软化，纤维素含量逐渐减少[16]。
本试验的结果表明，在不同气体成分下，冬枣的淀粉酶活性在采后56时达到峰值，而此时果实的硬度也经历了一个迅速下降的阶段。
然后硬度下降趋缓。
从采后第64天开始，果实硬度又迅速下降，此时果胶酶活性已达到峰值，表示出果实第二阶段的硬度下降与果胶酶活性上升有一定相关性。
而纤维素酶活性在48天后保持在一个较稳定的水平，这之后果实硬度继续下降，此阶段果实的缓慢软化亦可能与纤维素酶活性有关。
由此可见，枣果后熟软化可分为三个阶段，分别与三种酶:
淀粉酶果胶酶、果胶酶、纤维素酶的作用有关。
若能有效抑制此三种酶的活性，就可明显延缓枣果的后熟软化，保持果实硬度。
本试验中较适宜的气体成分可以明显的抑制淀粉酶、果胶酶及纤维素酶的活性，因而保持了果实较大的硬度。
本试验结果表明，气调贮藏一定程度上降低了冬枣的呼吸强度，抑制了果实好果率的下降，延长了果实的贮藏寿命。
5结论
1呼吸强度在贮藏期前间迅速下降，之后保持平缓稍有波动,在E处理下降低了呼吸强度,延缓了果实的衰老软化。
2淀粉、果胶、纤维素在O23%，CO20%条件的贮藏下，其含量的降低比其它条件下的贮藏降低慢。
3淀粉酶、果胶酶、纤维素酶在O23%，CO20%条件下，抑制了它们的活性，延缓了果实的软化，提高了果实的贮藏时间和完整性，
4硬度和好果率在O23%，CO20%条件下，较其它气体成分贮藏下的效果好。
5最适宜的气调贮藏指标为O23%，CO20%。
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致谢
在这里我深情的感谢王老师对我的教诲，在他那里我学会了很多做人的哲理，让我对自己有了明确的认识，为我以后的生活注入了优良的信念。
向帮助过我的老师致谢。
我会向各位老师学习他们的敬业奉献的精神，不辜负他们付出的一切。
深刻的感谢研究生王龙龙，在他那里我学会了谦让和遇事不冲动的良好心境。
非常感谢我的两个同伴范永峰、郭会华。
他们教会了我互相帮助互相激励。
我为我们能走到一起感到幸运，为我们这个小团队感到自豪。
为我们曾经度过的每一天感到难忘。
谢谢
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