模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响.pdf

新疆农业科学():./.模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响巩多蕊杨莉玲韩 江杨忠强刘 佳文 钰朱占江崔宽波(新疆农业大学食品科学与药学学院乌鲁木齐.新疆农业科学院农业机械化研究所乌鲁木齐)摘 要:【目的】研究近冰温冷链运输处理对采后杏果实贮藏品质及细胞膜脂过氧化的影响【方法】以新疆赛买提杏为材料利用振动平台及冷藏库来模拟近冰温冷链运输振动环境分析杏果实分别在不同运输温度()、()、近冰温()条件下振动处理 后贮藏期间品质及细胞膜脂过氧化的变化【结果】近冰温()运输处理的杏果实较(、)冷链运输处理的杏果实有效减缓了细胞膜透性增加、丙二醛含量积累和过氧化氢()含量的增加及杏果实中多酚氧化酶()、脂氧合酶()活性、过氧化氢酶()活性升高提高过氧化物酶()活性延缓了杏果实硬度、抗坏血酸、叶绿素含量下降【结论】近冰温冷链运输有效减缓了杏果实细胞膜脂的氧化损伤及衰老软化关键词:杏果实冷链运输近冰温贮藏品质细胞膜脂过氧化中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期():基金项目:中央财政林草科技推广示范项目(新 号)新疆维吾尔自治区杏产业技术体系()作者简介:巩多蕊()女甘肃人硕士研究方向为农产品加工及贮藏保鲜()通信作者:崔宽波()男山西人研究员博士研究方向为农产品加工及贮藏保鲜()引 言【研究意义】新疆是我国杏果实的主栽培及产地之一赛买提杏果实外观亮丽、肉质紧密、酸甜适口是新疆南疆主栽培杏品种之一 杏在高温季节成熟采收其采后生理代谢旺盛鲜杏到消费终端需要较长时间运输振动在运输过程中容易受到机械伤害不耐贮藏和长途运输货架期短 如果运贮保鲜方法不当会使杏果实迅速失水、软化、褐变等导致其失去营养价值与商品价值 分析模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响 对减轻贮运过程中振动胁迫和运输温度对杏果实品质的影响选择合适的包装材料和运输温度有重要意义【前人研究进展】近冰温贮运是指将果实贮藏在以下果蔬生物冰点以上的温度区间 当贮藏温度接近果实的生物结冰点时“休眠”状态下果蔬的新陈代谢效率极低果蔬维持生命体征所消耗的能量也最小可以最大化延长果蔬贮藏期【本研究切入点】对果蔬运输方面的研究多采用以常温运输为对照对果蔬进行低温冷链运输报道鲜少严灿等对草莓采后全程冷链保鲜研究中发现采用 冷藏运输的果实失重率最低抑制了相对电导率上升及糖酸比、抗坏血酸含量的下降有效维持贮藏品质在杏、哈密瓜、甜樱桃等上也有相似的研究报道 该保鲜技术在果蔬静态贮藏方面有研究报道其技术在动态运输保鲜过程的研究还未见报道【拟解决的关键问题】以赛买提杏为试材模拟冷链运输处理对杏果实贮藏期间品质及细胞膜脂过氧化如硬度、可溶性固形物、抗坏血酸、细胞膜透性、丙二醛()含量、过氧化物酶(、多酚氧化酶()、过氧化氢酶()、脂氧合酶()、过氧化氢()含量及叶绿素含量的影响为杏果实采后运贮保鲜技术提供参考 材料与方法 材 料第 期巩多蕊等:模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响 赛买提杏供试杏品种为赛买提杏于 年 月 日采摘于新疆喀什英吉沙县挑选果实成熟度:硬度()可 溶 性 固 形 物()()无机械损伤大小均匀一致的杏果实作为试验使用 试剂与仪器设备氢氧化钠、领苯二甲酸氢钾、酚酞、抗坏血酸、二氯靛酚、草酸、碳酸氢钠、三氯乙酸()等试剂均为分析纯 电子分析天平梅特勒 托利多仪器(上海)有限公司 数字式糖度仪折光仪日本 公司 循环水式真空泵郑州长城科工贸有限公司 紫外可见分光光度计上海仪电分析仪器有限公司 硬度计浙江爱德堡仪器有限公司 温度记录仪江苏精创电气股份有限公司近冰温冷藏室 方 法 杏果实冰点的测定及运输温度参考 等方法测定杏果实近冰点温度测得赛买提杏果实的冰点温度为 选择稍高于生物冰点温度模拟运输确定近冰温运输温度为 模拟冷链运输处理将空运回来的杏子挑选出大小、颜色、形状一致、无物理损伤的杏果实并测定未振动之前的指标作为初始值随后将每个杏子都套上发泡网套放置于塑料筐()中每筐重 组试验样品共计 筐将包装好的 筐杏果实随机分成 组分别将 组杏果实放置在温度为 、环境下的振动平台上进行模拟不同运输温度的冷链运输试验用 型三维振动记录仪(深圳华盛昌机械公司)每隔 采集实际行驶途中(左右)、(前后)和(上下)三轴向振动加速度数据采集货车从库车到乌鲁木齐市的振动数据对采集的振动数据进行 倍的加强来还原货车实际运输时的振动情况确定振动模拟装置的频率和加速度根据 型三维振动记录仪采集的数据分析确定水平和垂直方向的工作振动频率均为 模拟振动时间为 图 号电机 上下震动平台 左右震动平台 上下震动摆杆 号偏心轮 震动弹簧 机架 号电机:.图 振动平台正视图 贮藏条件 组经过冷链运输振动试验后将杏果实框子外用 薄膜塑料袋包裹放置在相对湿度()为 近冰温温度为 条件下进行贮藏每贮藏 取样 次用于分析及测定试验过程中杏的品质和生理指标所有试验均进行 次重复 测定指标()杏果实生物结冰点同 杏果实冰点测定()硬度()采用 型果实硬度计测定果实硬度探头直径为 随机取 个杏果实沿果实赤道选取等距离 个位置进行测定取平均值()可溶性固形物()含量()采用 数字式糖度仪测定每组测定 次取平均值()呼吸强度(/()参照曹建康等方法采用碱液吸收法测定()抗坏血酸()含量(/)参照曹建康等方法()细胞膜透性参照李君兰等方法用相对电导率表示果实细胞膜透性大小新新疆疆农农业业科科学学第 卷()丙 二 醛()(/)参照 等方法利用硫代巴比妥酸法进行测定 含量(/)()()过 氧 化 物 酶()活 性(/)参考 等方法以每克杏果实鲜样 吸光度变化 时为 个 活性单位()多酚氧化酶()活性(/)参考曹建康等方法()过氧化氢酶()活性(/)参考 等方法()脂 氧 合 酶()活 性(/)参考 等方法以每克杏果实鲜样每分钟吸光度增加 为 个 活性单位()叶绿素含量(/)参考曹建康方法采用丙酮 分光光度计比色法()过氧化氢()含量(/)参考 等方法 数据处理采用 进行原始数据的基础处理采用 软件对数据进行统计分析利用 多重比较进行差异显著性分析 表示差异显著作图采用 绘图软件 结果与分析 杏果实生物结冰点研究表明果蔬近冰点贮运前测定果蔬冰点()有利于确定果蔬较适宜的贮运温度及防止贮运过程中冻害的发生将杏果实置于低温冷冻室后其果实内部温度随着时间的延长而下降当果实温度降至过冷点 时由于果实结冰放热效应果实内部温度迅速上升此后一段时间温度不随时间发生变化杏果实生物结冰点 选取杏果实近冰点贮藏的温度为 图 模拟冷链运输处理对杏果实硬度的影响研究表明杏果实硬度随贮藏时间及机体衰老而降低硬度整体变化呈现先缓慢下降后迅速下降的趋势杏果实在贮藏的过程中果实硬度随着贮藏时间的延长而下降 且 冷链组的下降趋势均较近冰温冷链组、冷链组快在 时近冰温冷链组果实硬度分别比 冷链组、冷链组高 ()、()近冰温冷链运输处理会显著抑制杏果实在贮藏过程中硬度的下降可最大限度的抑制机体呼吸作用及酶活性减缓杏果实生理软化减缓杏果实的成熟衰老 图 图 赛买提杏果实冻结曲线 图 不同冷链运输处理下杏果实硬度变化 模拟冷链运输处理对杏果实可溶性固形物含量的影响研究表明在整个贮藏过程中 个处理组杏果实可溶性固形物()含量均呈现先上升后下第 期巩多蕊等:模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响降的趋势 在贮藏 时 组杏果实可溶性固形物达峰值近冰温冷链组杏果实 比 冷链组低 比 冷链组高 ()且近冰温冷链组较 冷链组、冷链组 下降缓慢在贮藏末期近冰温冷链组杏果实可溶性固形物含量达 高出 冷链组 ()差异显著近冰温冷链运输处理能延缓贮藏期间杏果实可溶性固形物含量的下降 图 图 不同冷链运输处理下杏果实 变化 模拟冷链运输处理对杏果实呼吸强度影响研究表明 个处理组呼吸强度随贮藏时间的延长整体呈先上升后下降的趋势所特有的呼吸特性(跃变前期 果实品质提高阶段呼吸高峰期 果实品质最佳阶段跃变后期 衰老阶段品质变劣抗性降低)冷链组与 冷链组在贮藏 时达到呼吸高峰峰值分别为 和 /()而近冰温冷链组在 时 才 达 到 呼 吸 高 峰 峰 值 为 /()与其它 组相比近冰温冷链运输处理在杏果实跃变前期对于抑制呼吸强度的极速上升有抑制和延缓作用且推迟了呼吸高峰的到来减缓了果蔬贮藏期间后熟衰老的进程 图 模拟冷链运输处理对杏果实抗坏血酸含量的影响研究表明随着杏果实贮藏时间的延长各处理组 含量变化基本都呈缓慢下降状态前 组 含量迅速下降 后均 含量均下降缓慢在贮藏 时近冰温冷链组果实内 含量为 冷链组杏果实 含量为 冷链组杏果实 含量降至 与 冷链组 相比近冰温冷链组杏果实 含量高出 ()差异显著近冰温冷链运输处理可有效延缓杏果实 含量下降的状态维持较好营养品质 图 图 不同冷链运输处理下杏果实呼吸强度变化 图 不同冷链运输处理下杏果实 含量变化 模拟冷链运输处理对杏果实细胞膜透性的影响研究表明随着果蔬的成熟衰老在贮藏期间各组杏果实细胞膜透性均呈现上升趋势 但 冷链组杏果实细胞膜透性始终显著高于近冰温冷链处理组()在贮藏第 时近冰温冷链处理组杏果实细胞膜透性显著低于 冷链组()在贮藏第 时新新疆疆农农业业科科学学第 卷冷链组细胞膜透性为 比近冰温冷链组高 ()贮藏 时 冷链组、冷链组和近冰温冷链组果实细胞膜透性分别为 、近冰温冷链组细胞膜透性显著低于 冷链组和 冷 链 组 分 别 低 ()、()近冰温冷链运输处理可减缓对果蔬组织的伤害减少细胞汁液的外渗延缓细胞膜透性的上升 图 图 不同冷链运输处理下杏果实细胞膜透性变化 模拟冷链运输处理对杏果实丙二醛含量的影响研究表明在整个贮藏过程中各组杏果实丙二醛()含量逐渐增加趋势而在贮藏 后 冷链组杏果实丙二醛含量迅速升高由于杏果实在采摘后在逆境环境的运输振动果实细胞膜被破坏随之在贮藏期间 含量随细胞膜透性增加而增加 冷链组处理后的杏果实在整个贮藏期间植物组织内会积累较多的而近冰温冷链组杏果实积累的 含量相对最少在贮藏末期 冷链组杏果实机体内 含量为 /显著高于近冰温冷链组和 冷链组()近冰温冷链运输处理可减缓有毒有害物质的积累 图 模拟冷链运输处理对杏果实过氧化物酶活性的影响研究表明 组杏果实中过氧化物酶()均呈现上升趋势随着贮藏时间的延长 活性逐渐增大在贮藏第 时近冰温冷链组与 冷链组、冷链组均呈显著性差异()贮藏结束时近冰温冷链组杏果实 活性为 /是分别比 冷链组、冷链组高出、且与 冷链组差异显著()近冰温冷链运输处理可提高杏果实 的活性增强机体的抗氧化能力 图图 不同冷链运输处理下杏果实 含量变化 图 不同冷链运输处理下杏果实 活性变化 模拟冷链运输处理对杏果实多酚氧化酶活性的影响研究表明杏果实的活性均呈线性上升趋向且近冰温冷链组杏果实多酚氧化酶()活性全贮藏过程低于 冷链组杏果实 活性各组随着贮藏期的增加 活性也逐渐升高在贮藏 、时 冷链组、冷链组杏果实多酚氧化酶活性分别为 、/和、/近冰温冷链组杏果实 活性第 期巩多蕊等:模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响显著低于 冷链组、冷链组()在贮藏末期时近冰温冷链组杏果实 活性为 /相比 冷链组低了()近冰温冷链运输处理可有效的抑制 活性的增加减少酚类褐变物质的产生减缓果肉组织发生氧化褐变的进程 图 图 不同冷链运输处理下杏果实 活性变化 模拟冷链运输处理对杏果实过氧化氢酶活性的影响研究表明 组果实过氧化氢酶()活性均呈现先升后降的趋势在整个贮藏过程中近冰温冷链组杏果实 酶活性始终高于 冷链组和 冷链组且前者与 冷链组 酶活性呈现显著相关性()在贮藏第 时近冰温冷链组 活性达到峰值 冷链组、冷链组杏果实 活性 时达峰值分别为 、/分别比近冰温冷链组低 ()、()近冰温冷链运输处理可有效的延缓杏果实中 活性的下降 图 模拟冷链运输处理对杏果实脂氧合酶活性的影响研究表明随着贮藏时间的延长各组杏果实脂氧合酶()活性均呈上升趋势其中 冷链组杏果实 活性始终高于其它两组且在贮藏第 时 活性迅速上升 冷链组次之近冰温冷链组上升最为平缓在 贮藏过程中 冷链组与近冰温冷链组杏果实 活性呈显著性差异()在贮藏 时近冰温冷链组杏果实 活性为 /比 冷链组、冷链组分别低 、()近冰温冷链运输处理可有效延缓杏果实中 活性的上升减缓细胞膜受损程度 图 图 不同冷链运输处理下杏果实 活性变化 图 不同冷链运输处理下杏果实 活性变化 模拟冷链运输处理对杏果实叶绿素含量的影响研究表明 组处理组杏果实叶绿素含量均呈逐渐下降的趋势但近冰温冷链组杏果实叶绿素含量下降缓慢且始终高于其他 组在贮藏 时近冰温冷链组杏果实叶绿素含量高 冷链组 ()近冰温冷链运输处理可显著延缓杏果实叶绿素含量的降解推迟杏果实向成熟 衰老转变过程维持较好的生理品质 图 新新疆疆农农业业科科学学第 卷图 不同冷链运输处理下杏果实叶绿素含量变化 模拟冷链运输处理对杏果实过氧化氢含量的影响研究表明在贮藏期间各组杏果实过氧化氢()含量均呈先升后降的趋势且近冰温冷链组杏果实 含量始终低于其他 组在贮藏 时 组处理组杏果实 含量均达峰值近冰温冷链组杏果实 含量为 /冷链组 /冷链组 含量为 /在贮藏 时近冰温冷链组杏果实 含量为 /低出 冷链组 ()近冰温冷链运输处理可有效抑制杏果实 含量的积累延缓果实机体衰老的进程 图 图 不同冷链运输处理下杏果实活性变化 讨 论果实硬度是反映果实质地的重要指标也是反映果实成熟衰老的重要指标之一 在芒果果品上有相似的呼吸特性 又名 抗坏血酸普遍存在于新鲜蔬菜和水果组织中是人体所需必须的微量元素之一也是果蔬贮藏保鲜过程中必测的营养指标之一 含量的增加标志着植物细胞膜透性增加和被破坏是衡量细胞膜细胞膜脂过氧化程度的重要指标 过氧化物酶()是植物体内广泛存在的一种重要氧化还原性酶 果实褐变的主要原因是多酚氧化酶()作用于底物酚类物质的生化反应 过氧化氢酶()是一种抗氧化酶能够催化 的分解清除果实在运贮过程中产生的活性氧果实中 酶活性的升高意味着果实抗氧化力的增强 脂氧合酶()是一种含非血红素铁或锰的加氧酶植物组织膜脂过氧化作用的启动需要且 及其过氧化产物直接参与组织的衰老进程是引起果蔬后熟衰老的一类重要的氧化酶 随着果实成熟 衰老的转变果实中叶绿素含量会逐渐下降果实由内而外从绿色逐渐转变成黄色 冰温冷链运输处理可显著延缓杏果实叶绿素含量的降解植物体内积累过度的 含量可导致细胞膜脂质受氧化损伤加速果蔬的衰老进程 果实细胞膜完整性是细胞进行正常生理代谢的必要基础条件但在遭受外界环境胁迫时为了抵抗逆境果实会启动机体自身活性氧来起到抗逆性保护激活机体的抗氧化酶(、)来协同作用清除积累的 可将 催化分解为对机体无毒害作用的 和 而 可转化 还原成 脂氧合酶()参与植物细胞膜脂的过氧化作用、后熟衰老过程的启动和逆境胁迫、伤病诱导等密切关联能诱导果蔬体内酚基甘油酯()生成脂肪酸()衍生物其次通过 代谢途径生成的、茉莉酸酮酸()和 异茉莉酸()都可激活果蔬机体内的防御基因来抵抗外界不良环境的胁迫 进而减轻活性氧()自由基对组织细胞的损伤 但随着贮藏时间的延长果蔬组织不断后熟衰老、软化加之外界的胁迫各类抗氧化酶活性遭受干扰造成活第 期巩多蕊等:模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响性氧自由基无法及时清理进而引起细胞组织的代谢失调和紊乱造成 含量、含量过度积累膜透性的增加细胞组织代谢紊乱加速了脂氧合酶()催化不饱和脂肪酸()生成氢过氧化物脂肪酸的同时产生大量的 后者参与细胞膜脂过氧化进一步破坏细胞膜导致细胞膜崩裂、电解质渗漏、细胞降解甚至细胞坏死 结 论近冰温冷链运输处理可有效延缓杏果实硬度、的下降、细胞膜透性的上升和 含量的生成速率增加 活性从而抑制 含量的升高有效减缓、活性的上升速度提高 的活性近冰温冷链运输可调控活性氧自由基增强抗氧化能力进而有效抵制对机体有害物质(、)的积累保护细胞膜结构与构象的完整性减缓细胞膜脂过氧化及果蔬后熟衰老与软化的进程参考文献()杨婷婷 朱璇 向玉洁 等 采收成熟度对杏果实贮藏品质的影响 现代食品科技 ():():()():刘志鸣万金庆王建民 日本冰温技术发展史略 制冷与空调(四川)():()():熊小辉 冰温技术在食品贮藏保鲜中的研究 广西轻工业 ():():严灿 草莓采后全程冷链保鲜技术研究 上海:上海海洋大学 :程曦 振动胁迫对杏果实采后后熟软化影响的研究 乌鲁木齐:新疆农业大学 :杨军 廖新福 沙勇龙 等 冷链运输对哈密瓜品质及腐烂率的影响 新疆农业科学 ():():张潇方 甜樱桃采后全程冷链保鲜技术研究 上海:上海海洋大学 :潘俨 车凤斌 董成虎 等 模拟运输振动对新疆杏呼吸途径和品质的影响 农业工程学报 ():():曹建康 姜微波 赵玉梅 果蔬采后生理生化实验指导 北京:中国轻工业出版社:李君兰 刘志芳 南勇 热水处理对近冰温贮藏鲜枣品质提高与膜脂代谢的相关性分析 食品工业科技 ():():()():():():蒋宝 运输振动损伤及其对果实采后生理特性与品质影响的研究进展 食品与机械 ():新新疆疆农农业业科科学学第 卷 ():卫赛超 谢晶 模拟运输时间对芒果低温贮藏过程中生理与品质的影响 食品科学技术学报 ():():赵晓梅 江英 吴玉鹏 等 果蔬中 含量测定方法的研究 食品科学():():叶青 江志波 酸碱滴定法与碘滴定法测定维生素 理化检验(化学分册)():()():张浩 周会玲 张晓晓 等“金香”猕猴桃果实冷藏最适温度研究 北方园艺():():赵天宏 孙加伟 付宇 逆境胁迫下植物活性氧代谢及外源调控机理的研究进展 作物杂志():():侯亚莉 柿 脂氧合酶基因在植物衰老和抗逆反应中的功能研究 杨凌:西北农林科技大学 :():():刘军伟 胡志和 苏莹 紫薯中多酚氧化酶活性的研究及褐变控制 食品科学 ():():():():尹杰文 何晓梅 贾嘉懿 等 基于主成分分析的微孔膜包装对延缓黄瓜冷贮后细胞膜脂过氧化及品质劣变研究/食品与发酵工业:/:/高恩元 荆华乾 番茄冷链运输保鲜技术研究 制冷技术 ():():吴琼 周然 冷藏温度对振动胁迫下猕猴桃细胞膜脂氧化及活性氧成分的影响 食品工业科技 ():():():白国荣 冰温贮藏对吊干杏采后贮藏品质及生理影响的研究 石河子:石河子大学 :王善广 果蔬贮藏冷害研究进展 保鲜与加工():():():第 期巩多蕊等:模拟冷链处理下不同储藏温度对杏果实贮藏期细胞膜脂过氧化及品质的影响 (.):【】【】()()()【】()()()()()()【】:()():():()