正常气调贮藏对冬枣衰老软化影响.docx

1、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(Ziziphus jujuba Mill.)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

2、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，

3、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

4、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。19161920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

5、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05%，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

6、，采用0冷藏结合1%O22%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

7、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

8、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8-10C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

9、吡咯烷酮），半乳糖醛酸标准溶液，DNS（6.5gDNS，加325ml 2mol/l NaOH。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，60H2SO4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）522（B）503（E）304（F）325（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

10、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35 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/kghFW，测定温度

11、为各自的贮藏温度。式中: Q-呼吸强度 (CO2 mg.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

12、横坐标,D-半乳糖醛酸量为纵坐标绘制标准曲线。表1管号01234567标准样ml00.10.20.30.40.50.6 0.8蒸馏水ml43.93.83.73.63.53.43.2DNS试剂ml222222222.酶的提取 称取样品1克（液氮处理后），用预冷的研钵，加3ml1.2M NaCl (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，

13、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

14、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104式中：以C为从标准曲线查得的糖浓度（g/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）为葡萄糖残基组成的多糖，在酸性条件下加热能分解成葡萄糖。葡萄糖在强酸作用下，可脱水生成糠醛类化合物

15、。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(%)X10-6a100 /W式中： X按回归方程计算出纤维素含量（g）；W样品重（g）；10-6将g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

16、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

17、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64.562g.g-1.min-156.

18、572g.g-1.min-16.466g.g-1.min-167.225g.g-1.min-1,而E处理45.634g.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

19、，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(PF处理(144.9g.g-1.min-1)D处理(144.8g.g-1.min-1)B处理(144.6g.g-1.min-1)E处理(143.8g.g-1.min-1)。

20、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

21、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（P0。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

22、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%，CO2 2%）、B处理（O25%，CO2 0%）、D处理（空气）、E处理（O23%，CO2 0%）、F处理（O23%，CO2 2%）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

23、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

24、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

25、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%，CO2 0%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%，CO2 0%条件下，

26、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%，CO2 0%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%，CO2 0%。 参考文献1曲泽洲,王永惠.中国果树志 枣卷 M 中国林业出版社, 1993.2山西省园艺学会主编.山西省果树志M.北京.中国经济出版社,1991.3石启龙,赵亚.枣在我国加工利用现状及发展趋势J.粮油加工与食品机械,2002,8;30-32.4沾化冬枣志编纂委员会.沾化冬枣志M.北京:中国林业出版社,2001.150.5陈祖钺，祁寿春，王如福. 鲜枣贮藏的初步研(I)J. 山西农业大学学报，1983, 3

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