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冷害对茄子果实贮藏品质的影响

2010-03-25赵云峰郑瑞生

食品科学 2010年10期
关键词:透性果肉茄子

赵云峰,郑瑞生

(1.盐城工学院,江苏 盐城 224003;2.福建农林大学,福建 福州 350002;3. 泉州师范学院,福建 泉州 362000)

冷害对茄子果实贮藏品质的影响

赵云峰1,2,郑瑞生3

(1.盐城工学院,江苏 盐城 224003;2.福建农林大学,福建 福州 350002;3. 泉州师范学院,福建 泉州 362000)

研究冷害对茄子果实贮藏品质的影响,旨在阐明冷害温度下茄子果实品质劣变的规律。茄子采后分别于冷害温度[(40±1)℃,简称4℃]和非冷害温度[(13±1)℃,简称13℃]贮藏10d,定期测定贮藏期间两组的品质变化。结果显示,4℃条件下茄子果实在第4天表面出现轻微褐变,随后日趋严重,而在13℃条件下的果实10d内未发生冷害症状。冷害会加速茄子采后失重率和膜透性的上升,促进叶绿素、可滴定酸(TA)和VC含量下降,促进贮藏中、后期(4~10d)可溶性糖、还原糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量下降。可见,冷害会促进茄子采后贮藏品质的劣变,降低茄子的食用价值和商品价值。

茄子;冷害;贮藏品质

茄子(Solanum m elongena L.)亦称“落苏”,是我国栽培最广的瓜果类蔬菜之一。茄子鲜嫩可口,有较高的营养价值,特别是富含VP、VE和龙葵碱,且具有降低胆固醇、防止动脉硬化和心血管疾病,防止胃癌、抗衰老等功效,是一种良好的保健蔬菜[1]。然而茄子为冷敏感性果实,不易贮藏,易受冷害,这直接限制了茄子的贮藏品质和商品价值。因此,对冷害温度下茄子品质劣变机理以及控制或延缓冷害措施的研究,一直是茄子采后生理与贮藏技术研究中的重要内容之一。本实验研究冷害对茄子果实贮藏品质的影响,旨在阐明冷害温度下茄子果实品质劣变的规律,为改善茄子果实贮藏品质奠定理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试材料为青茄果实,购于盐城市海纯集贸市场,当即运至实验室,挑选成熟度、大小、色泽基本一致、且无病虫害、无机械损伤的果实为试验材料。用200mg/kg多菌灵浸果1min,通风处凉干,将果实装入聚乙烯袋中,封口。将果实分成2组:第一组(非冷害温度)于13℃贮藏10d;第二组(冷害温度)于4℃贮藏10d。每组选定固定3袋果实用于测量失重率。每2d取样观察及测

定相关指标。

草酸、硫酸、丙酮、蒽酮、3,5-二硝基水杨酸、2,4-二硝基苯肼、考马斯亮兰G250等实验所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

HH-4恒温水浴锅 常州国华电器有限公司;PRX-250B生化培养箱 宁波海曙赛福实验仪器厂;T6新世纪紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;BS224S电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 冷害指数(Chilling index,CI)测定

参照王兰菊等[2]的方法,冷害级别采用5段法:1为无;2为轻:果面有少量凹陷褐变斑点,直径小于0.5cm;3为中:果面凹陷、褐变呈烫伤状,斑块增大,直径大于1cm;4为严重:果面褐变面积达1/3以上,果肉、种子褐变,已无商品价值;5为极严重:褐变斑块连成片,果肉、种子褐变。

式中:N为果实总数;ni为发生冷害的果实个数;i为冷害级别(1,2,3,4,5)。

1.3.2 失重率测定

采用称重法。

1.3.3 细胞膜透性测定

参照赵云峰等[3]的方法。从10个果实中取果肉的圆片(直径5mm)30个,加25mL重蒸馏水,于25℃放置3h,搅拌均匀后用DDS-ⅡA型电导仪测定浸出液的电导度(C1),随后再将果皮及浸出液回流煮沸30min,冷却后加重蒸馏水至25mL,搅拌均匀后测定果皮全渗电导度(C2)。用相对渗透率表示果皮细胞膜透性大小。

1.3.4 果皮叶绿素含量测定

参照郝再彬等[4]的方法。从5个果实中称取赤道面果皮1g,加入少量石英砂、CaCO3和80%丙酮溶液,研磨成匀浆,过滤,洗涤沉淀2次,用80%丙酮溶液定容至25mL,分别于波长662、644、440nm处测定吸光度。以80%丙酮为对照。

叶绿素质量浓度(Ca+b)/(mg/L)=20.2A644nm+8.02A662nm

1.3.5 果肉营养成分测定可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[5];还原糖含量测定采用3,5-二硝基水杨酸比色法[4];可滴定酸(TA)含量测定采用滴定法[6];VC含量测定采用2,4-二硝基苯肼比色法[7];可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝G250染色法[8];游离氨基酸含量测定采用水合茚三酮比色法[4]。以上指标测定除CI外,均重复3次,取其平均值并进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 茄子贮藏期间CI的变化

图1 茄子果实采后冷害指数变化趋势Fig.1 Change of chilling index (CI) in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃

由图1可知,4℃条件下,茄子果实在第4天后表面出现轻微褐变,而后日趋严重,至第8天出现凹陷、褐变症状,至第10天果实出现大面积凹陷、褐色斑块,且果肉和种子均发生褐变。而在13℃条件下的果实10d内未发生冷害症状。

2.2 茄子贮藏期间失重率的变化

图2 茄子果实采后失重率变化趋势Fig.2 Change of weight loss rate in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

由图2可知,茄子采后失重率随着贮藏时间的延长而上升。进一步比较发现,整个贮藏期间除第2天外,4℃条件下茄子失重率显著地(P<0.05)高于13℃条件下茄子失重率。

2.3 茄子贮藏期间细胞膜透性的变化

由图3可知,茄子采后果肉膜透性随着贮藏时间的

延长而上升。进一步比较发现,4℃条件下茄子果肉膜透性显著地(P<0.05)高于13℃条件下茄子果肉膜透性。

图3 茄子果实采后膜透性变化趋势Fig.3 Change of membrane permeability in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

2.4 茄子贮藏期间叶绿素含量的变化

图4 茄子果实采后叶绿素含量变化趋势Fig.4 Change of chlorophyll content in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

由图4可知,茄子采后果皮叶绿素含量随着贮藏时间的延长而下降。进一步比较发现,整个贮藏期间除第2天外,4℃条件下茄子果皮叶绿素含量显著地(P<0.05)低于13℃条件下茄子果皮叶绿素含量。2.5茄子贮藏期间果肉营养成分的变化

2.5.1 可溶性糖和还原糖含量的变化

图5 茄子果实采后可溶性糖含量变化趋势Fig.5 Change of total sugar content in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

图6 茄子果实采后还原糖含量变化趋势Fig.6 Change of reducing sugars content in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

由图5、6可知,茄子采后果肉可溶性糖和还原糖含量总体呈先上升后下降趋势。图5中,4℃条件下茄子果肉可溶性糖含量0~2d缓慢下降,2~4d快速上升达到最大值,之后逐渐下降。而13℃条件下茄子可溶性糖含量0~2d较快上升达到最大值,2~4d快速下降,4~8d较快上升,8~10d快速下降。图6中,4℃条件下茄子果肉还原糖含量0~2d快速下降,2~4d快速上升,4~6d缓慢上升达到最大值,之后快速下降。而13℃条件下茄子果肉还原糖含量0~4d缓慢上升,4~6d快速上升达到最大值,之后快速下降。进一步比较发现,整个贮藏期间除第4天外,4℃条件下茄子果肉可溶性糖和还原糖含量均低于13℃条件下茄子果肉可溶性糖和还原糖含量。

2.5.2 TA和VC含量的变化

图7 茄子果实采后可滴定酸含量变化趋势Fig.7 changes of titratable acidity (TA) content in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

图8 茄子果实采后VC含量变化趋势Fig.8 Change of VC content in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

由图7、8可知,茄子采后果肉TA和VC含量随着贮藏时间的延长而下降。进一步比较发现,4℃条件下茄子果肉TA和VC含量显著地(P<0.05)低于13℃条件下茄子果肉TA和VC含量。

2.5.3 可溶性蛋白和游离氨基酸含量的变化

图9 茄子果实采后可溶性蛋白含量变化趋势Fig.9 Changes of soluble protein content in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

图10 茄子果实采后游离氨基酸含量变化趋势Fig.10 Change of free amino acid content in postharvest eggplant fruits during storage at 4 ℃ or 13 ℃

由图9可知,茄子采后果肉可溶性蛋白含量总体呈逐渐下降趋势。4℃条件下茄子果肉可溶性蛋白含量0~2d较快下降,2~4d较快上升,之后快速下降。而13℃条件下茄子果肉可溶性蛋白含量0~4d快速下降,4~6d快速上升,之后较快下降。由图10可知,茄子采后果肉游离氨基酸含量呈先上升后下降趋势。4℃条件下茄子果肉游离氨基酸含量0~4d快速上升达到最大值,之后快速下降。而13℃条件下茄子果肉游离氨基酸含量0~4d较快上升,之后缓慢下降。进一步比较发现,整个贮藏期间除贮藏前期(0~4d)外,贮藏中、后期(4~10d)4℃条件下茄子果肉可溶性蛋白和游离氨基酸含量则显著地(P<0.05)低于13℃条件下茄子果肉可溶性蛋白和游离氨基酸含量。

3 讨 论

3.1 冷害对失重率、膜透性和叶绿素含量的影响

茄子采后营养物质的积累已经结束,但是新陈代谢仍在继续,所以营养物质消耗越少,茄子的品质保持越久。冷藏是果蔬采后最有效的贮藏方法之一,低温可降低果蔬采后的呼吸作用,延缓组织衰老,延长保鲜期。但是在冰点以上的低温贮藏,并非温度越低越好,易引起代谢失调和紊乱,导致果蔬发生冷害,降低食用价值。这已在青椒[9]、菜豆[10]、桃[11]等蔬菜中得到证实。本实验结果显示,4℃条件下茄子贮藏第4天后出现果皮、果肉和种子褐变等冷害症状,而13℃条件下未观察到冷害症状的发生(图1)。

茄子采后仍会进行蒸发作用,导致失水,使其原有的饱满状态消失,出现萎蔫、疲软,且光泽消失,失去商品价值[12]。本实验结果显示,整个贮藏期间除第2天外,4℃条件下贮藏的茄子失重率显著地(P<0.05)高于13℃条件下贮藏的茄子失重率,表明冷害会加速茄子采后失重率的上升(图2),严重影响茄子商品价值。

果实组织的细胞膜透性则反映了组织细胞膜的完整性和透性。当细胞遭到破坏时,膜透性增大,从而使细胞内的电解质外渗,以至细胞浸提液的电导率增大。本实验结果显示,4℃条件下茄子的果肉膜透性显著地(P<0.05)高于13℃条件下的(图3),表明冷害会加速茄子采后果肉细胞膜透性的增加,促进膜结构完整性的破坏,这与王贵禧等[13]观点一致。

叶绿素含量的多少直接体现茄子的新鲜度,是茄子品质最直观的表现。本实验结果显示,整个贮藏期间除第2天外,4℃条件下茄子果皮叶绿素含量显著地(P<0.05)低于13℃条件下的(图4),表明冷害会加速茄子采后果皮褪绿转黄,促进叶绿素的降解,促使茄子外观品质劣变。

3.2 冷害对果肉营养成分的影响

还原糖在呼吸作用中最先被分解利用。本实验结果显示,4℃条件下茄子的果肉还原糖含量高峰出现早于13℃条件下的(图6),这可能由于植物在刚受到冷害时,呼吸速率会比正常时高[14],以维持体内代谢和能量的供给,因而加快蔗糖及其他多糖转化为单糖(如葡糖糖和果糖),而单糖又作为呼吸基质被消耗引起的[3],这是一种保护作用。但整个贮藏期间除第4天外,4℃条件下茄子果肉还原糖含量均低于13℃条件下的(图6),这可能与冷害破坏膜系统,导致生成还原糖的反应发生紊乱有关,由此表明冷害会加速茄子采后果肉还原糖含量的下降。

VC不仅是一种常见的营养物质,还是植物非酶促防御系统的重要组成部分,在保护细胞膜系统免受超氧自由基攻击、保护膜结构、维持膜系统的完整性等方面具有重要作用,其在酸性条件下稳定,是衡量果蔬衰老程度的重要指标之一[15-16]。本实验结果显示,4℃条件下茄子果肉VC含量显著地(P<0.05)低于13℃条件

下的(图8),这可能与VC在保护细胞膜系统过程中消耗过多,以及与4℃条件下茄子果肉TA含量下降速度快于13℃条件下的(图7),使得酸性条件被破坏有关,表明冷害会加速茄子采后果肉VC和TA含量的下降。

可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸是植物细胞重要的渗透调节物质,能够增加胞内溶质浓度,降低细胞的冰点,防止细胞过度脱水,从而减少低温对细胞的伤害[14]。冷害条件下,对冷害敏感的果蔬组织细胞中蛋自质降解速率大大超过了合成速率,造成蛋白质含量不断下降,游离氨基酸随之大量积累,尤其是脯氨酸增加显著[17]。本实验结果显示,4℃条件下茄子果肉可溶性糖含量在第4天高于13℃条件下的(图5),而可溶性蛋白和游离氨基酸含量在0~4d高于13℃条件下的(图9、10),这可能是茄子在贮藏前期对低温胁迫的一种适应性反应;其余贮藏时期内4℃条件下茄子果肉可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量均低于13℃条件下的(图5、9、10),表明冷害会加速贮藏中、后期(4~10d)茄子果肉可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量的下降,严重削弱细胞内渗透调节能力,破坏细胞正常功能,促进组织衰老。

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Effect of Chilling Injury on Storage Quality of Postharvest Eggplant Fruits

ZHAO Yun-feng1,2,ZHENG Rui-sheng3
(1. Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China;2. Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China;3. Quanzhou Normal University, Quanzhou 362000, China)

To elucidate the quality deterioration pattern of eggplant fruit stored at low temperatures, the effect of chilling injury on storage quality of postharvest eggplant fruits was investigated. Freshly harvested eggplant fruits were stored at chilling injury temperature (4 ± 1) ℃ (4 ℃for short hereinafter) or non-chilling temperature (13 ± 1) ℃ (13 ℃ for short hereinafter) for 10 days. The quality changes were monitored periodically during storage. Browning appeared on the surface of eggplant fruits after 4 days of storage at 4 ℃. No chilling symptoms occurred within 10 days of storage at 13 ℃. Chilling injury accelerated the increases in weight loss and membrane permeability and promoted the decreases in the contents of chlorophyl, titrateble acid (TA) and VC. Chilling injury also propelled the decreases of the contents of reducing sugar, soluble protein and free amino acid in postharvest eggplant fruits during mid to late storage (4-10 days). In conclusion, chilling injury can accelerate the quality deterioration and play down the edible value and merchandise value of postharvest eggplant fruits.

eggplant;chilling injury;storage quality

TS255.3

A

1002-6630(2010)10-0321-05

2009-07-04

盐城工学院校级科研基金项目(XKY2007042)

赵云峰(1977—),男,讲师,博士研究生,研究方向为果蔬采后生物学与技术。E-mail:zyfwsl@ycit.cn

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