冰温贮藏对西梅果实氧化代谢的影响

冰温贮藏对西梅果实氧化代谢的影响
摘要:为研究冰温贮藏对西梅果实氧化代谢的影响,本实验以喀什西梅作为实验材料,分别将其贮藏于冷藏(2 ~0℃)和冰温(0 ~-2℃)条件下49d,每7d 取样,测定西梅果实的过氧化氢酶( CAT ),超氧阴离子自由基产生率,多分氧化酶(PPO)活性,过氧化物酶( POD ),过氧化氢(H2O2),抗坏血酸过氧化物酶( APX )。结果表明:与普通冷藏(0~2℃)相比,冰温贮藏能够抑制西梅采后贮藏期间过氧化氢含量和超氧阴离子生成速率的上升,并能更好的维持西梅果实内过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化氢酶和多酚氧化酶等抗氧化酶的活性,提高西梅果实的贮藏性。
关键词:西梅果实;冰温贮藏;活性氧代谢
新疆的气候特别,主要表现为光热丰富、降水稀少、积温高等,这些特殊的气候特点赋予了新疆果蔬最佳品质[1-2]。新疆在全国有“瓜果之乡”的美称,新疆的葡萄、香梨早已享誉国内外。此外,新植果树西梅、核桃、红枣等也将成为具有竞争优势的特水果。目前,西梅在新疆喀什地区的伽师县、克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县等地区已大规模种植。随着部分西梅品种盛果期的到来,西梅的产量也在大幅增加,据统计,2009 年喀什地区的西梅的栽培面积就达到三千余平方千米,鲜果产量可达  1.09 万吨;至2016 年种植面积达到万余平方千米,产量已可达4 万余吨[3]。西梅鲜果属于水分含量高,贮藏性差,呼吸跃变型果实,成熟季节集中,收获时气温较高,常温下很快软烂,影响西梅的品质[4]。为了延长西
梅果实耐贮性,预防西梅在常温下容易腐败变质,减少贮藏期间的损伤,选择冰温贮藏保鲜技术是较优势的。由于冰温未达到果蔬的冰点,其细胞内部不冻结,细胞结构及活性不会被破坏。因此,可很好地保持果蔬原有的形态、质地、泽、风味和营养品质果肉硬度也高于冷藏和气调贮藏;二是冰温可使果蔬细胞呼吸强度显著降低。冰温贮藏可将果蔬细胞的呼吸作用降至最低限,使果蔬的保鲜期更长,并延长产品货架期,减少果蔬贮藏期间的损失[5]。
有研究表明植物体的衰老劣变与活性氧的调节密切相关[6]。ROS主要是指超氧阴离子自由基(O2-·)以及O2-·衍生物质,它是植物生理代谢的必然产物。采后果实衰老是一种氧化现象,ROS是植物氧化损伤的主要介质,过量ROS 积累会引发氧化胁迫作用,导致采后果蔬呼吸代谢紊乱、能量供应不足和生物膜功能丧失,进一步加速采后果蔬衰老、冷害、褐变、软化等品质劣变的发生。适度的ROS积累可作为信号分子激活抗氧化防御系统:氧化物岐化酶(SOD),过氧化氢酶(POD),从而维持细胞稳态和减少细胞膜氧化损伤,因此采用合适的贮藏保鲜技术来减少ROS产生,以维持细胞内ROS稳态,对于减轻细胞氧化损伤和降低品质劣变具有重要意义[7]。
1 西梅的概述
1.1 西梅果实
西梅在生态学分类上属于李属。李子是一种温带水果作物,它起源于  5 个地区:西亚(西洋李子)、
西部及中亚(樱桃李)、欧洲(欧洲李)、北美(美
国李子)和中国(李子)[8]。近年来我国从国外引进了这种新型水果品种,它属于蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus)欧洲李(Prunus domestica L.)种植物[9-10]。果实卵圆形,果皮黄至紫多数品种有果粉,果肉一般呈黄。具抗寒、耐旱、耐瘠薄、耐盐碱、适应性广、抗逆性强等特点,冬季可耐-30℃低温,西梅系列品种外观艳丽,风味独特,有香味,营养丰富,品质优良,经济效益高,深受消费者欢迎,市场前景广阔[11]。
1.2 西梅果实的营养价值
西梅不但味道鲜美,而且还有“奇迹水果”、“功能水果”的美誉,被称作第三代功这是因为,西梅的果实是一种低热、低脂、低糖、低血糖指数的果蔬食品,含有丰富的营养物质,尤其是含有大量的维生素  A 及膳食纤维[12]。维生素  A 对人们的视力保护、肌肤维持和头发健康都有很大的益处且能促进人体钙的吸收;膳食纤维,能够促进肠道蠕动,对于便秘患者有较好的作用。除了富含维生素A 和膳食纤维外,西梅中还含有丰富的矿物质,如铁、钾、镁等。其中,铁不但是构成血红蛋白的原料,而且还能携带血液中的氧气从而供给人体的能量需求。
1.3 西梅果实的抗氧化性
活性氧与果蔬机体的衰老的密切相关。一般情况下,果蔬机体内活性氧代谢过程会保持动态的平衡以维持果实自身的生理代谢平衡。但果蔬在采后贮藏的过程中受到不利条件的影响使其代谢逐渐失调,果蔬机体就会不断累积超氧阴离子(O2-)、羟基自由基(OH-)和过氧化氢(H2O2)等活性氧的代谢产物,并造成果实机体的遭到活性氧的毒害而受到损伤。很多慢性疾病或人类衰老相关疾病的发生都与人体内自由基的过量积累有关。自由基是人体正常代谢的副产品,它会攻击人体特定的生物分子,导致细胞膜不稳定,从而引起各种慢性疾病。由于蔬菜与水果含有丰富的维生素C、维生素E、多酚、类胡萝卜素,被认为是能够清除自由基的天然食物,即具有较强的抗氧化活性。其中西梅的抗氧化活性在欧美得到了极为广泛的认可,在学术界也开展了诸多严谨的学术研究,评估其抗氧化活性[13]。
1.4 研究目的及意义
新疆是我国西梅的主产区,由于新疆喀什的气候、环境非常适合西梅的生长。近年来,西梅被作为“功能水果”、“奇迹水果”而受到越来越多体的喜爱,但由于其贮藏时间的限制,价格居高不下。随着我国人民物质生活水平的提高,消费者对食品的要求已脱离了简单饱腹,尤其是对于果蔬等鲜食产品的营养价值、安全性以及感官品质的要求日益提高。因此在保证食品安全的前提下不断提高果蔬的贮藏时间和贮藏品质,对于丰富大众食谱,满足人们对跨季果蔬的需求非常重要。由于新鲜西梅水分含量较高,如不及时保鲜会受到温度的影响导致变质,腐烂,影响西梅的品质,西梅果实主要是在八月中
旬至九月是西梅成熟季节,新鲜的西梅采摘后呼吸强度高,很容易受到细菌的污染,尤其是成熟度较高的西梅,很容易出现变质等问题,严重影响了西梅品质和价值,也制约了新疆特农业和鲜食杏产业的发展。新疆特果蔬贮藏保鲜的发展能提高喀什伽师县农民的经济收入,对维持新疆经济的发展和地区的安全稳定有着极其重要的作用。同时大面积果蔬种植对改善新疆的生态环境,对抗土地荒漠化具有重要的现实意义。
目前西梅的贮藏保鲜方法主要有低温保鲜,1-MCP处理贮藏等。新鲜的西梅采摘后进行冰温贮藏可有效抑制西梅果实采后品质下降和腐烂变质,并能达到提高西梅果实的耐贮性和提高商业价值的目的。已有研究表明,梨、桃、李等水果在采后低温条件下发生的生理褐变与其果实内的酚类物质氧化及活性氧代谢失调有关。过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)是细胞抵御活性氧伤害的酶保护系统,在清除超氧自由基、过氧化氢和过氧化物,阻止或减少轻基自由基形成方面起重要作用。本文针对上述问题,以新疆特西梅果实为材料,研究了冰温贮藏对西梅果氧化代谢的影响,以期为西梅果实冰温贮藏技术的应用提供一定的理论参考。
1.5 研究技术路线
抗坏血酸过氧化物酶
2. 材料与方法
2.1 材料与试剂
西梅于2021年9月购自喀什伽师县选取无损伤,大小均匀、泽一致、无机械伤、无病虫害的杏果进行做实验。
聚乙烯吡咯烷酮、冰醋酸、无水醋酸钠、愈创木酚领、苯二酚、磷酸、盐酸羟胺、对氨基苯磺酸、丙酮、蛋氨酸、氮蓝四唑、核黄素、抗坏血酸、α-萘胺等试剂均为国产分析纯。
2.2 仪器与设备
表1实验设备及生产厂家
序号仪器名称厂家名称
1DDS-307型电导率仪上海仪电科学仪器股份有限
公司
2AL204-IC电子分析天平、梅特勒-托利多仪器(上海)有
限公司
3DZKW-S-6电热恒温水浴锅北京市永光明医疗仪器厂43H16RI智能高速冷冻离心机湖南赫西仪器装备有限公司5UV-1700型紫外-可见分光光度计上海美析仪器有限公司6电热炉苏州江东精密仪器有限公司7光照培养箱嘉兴市中新仪器有限公司
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