王清 楊娜 劉鳳娟 高麗樸
摘要:通過試驗確定西葫蘆果實在不同溫度下貯藏的安全期,并分析不同冷藏溫度下其營養(yǎng)品質(zhì)和生理生化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明,在單純5、8、10 ℃低溫處理下冷害出現(xiàn)的時間分別為處理后的7、5、6 d。但5、8、10 ℃處理分別冷藏3、4、5 d后,再在20 ℃環(huán)境的貨架上1 d就會表現(xiàn)出冷害;冷害對西葫蘆果實可溶性蛋白含量影響不大,但會降低可溶性固形物的含量與過氧化氫酶活性,影響細(xì)胞膜透性、丙二醛和過氧化氫含量。
關(guān)鍵詞:西葫蘆;溫度;冷害;生理生化指標(biāo)
中圖分類號:S642.6;S609+.3;Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0439-8114(2012)18-4027-04
Effects of Different Temperature on Chilling Injury and Physiological Changes during Storage of Cucurbita pepo
WANG Qing,YANG Na,LIU Feng-juan,GAO Li-pu
(Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China)
Abstract: To ensure the safety period of summer squash (Cucurbita pepo L.) at different temperature, the changes of nutrition quality and physiological and biochemical indexes of summer squash at different cold storage temperature were studied. The results showed that the chilling injury of summer squash occurred 7, 5, 6 d after being stored at 5, 8, 10 ℃, respectively. But chilling injury would occur on shelf just in 1 d at 20 ℃ after being stored at 5, 8, 10 ℃ for 3, 4, 5 d, respectively. The effect of chilling injury on the soluble protein content of summer squash was limited. However, the soluble solid content and catalase activity were reduced; and the cell membrane permeability, content of Malondialdehyde and Hydrogen peroxide were influenced.
Key words: Cucurbita pepo L.; temperature; chilling injury; physiological and biochemical indexes
西葫蘆(Cucurbita pepo L.)又叫美洲南瓜[1],是南瓜屬(Cucurbita L.)中的一個栽培種。西葫蘆營養(yǎng)豐富,是城鄉(xiāng)人民喜愛的以食用嫩瓜為主的蔬菜,20世紀(jì)80年代以來,各地在露地、保護(hù)地西葫蘆的種植面積日益擴(kuò)大,已成為瓜類蔬菜中僅次于黃瓜總產(chǎn)量的主要商品蔬菜之一[2]。
溫度是影響果蔬代謝過程、品質(zhì)和貯藏壽命的重要因素[3]。西葫蘆采后新陳代謝旺盛,常溫下貯藏營養(yǎng)品質(zhì)流失嚴(yán)重,衰老較快。適宜的低溫能較好地維持果蔬采后品質(zhì),是目前果蔬采后貯藏較好的方法[4]。但果蔬貯藏在不適當(dāng)?shù)牡蜏丨h(huán)境里極易引發(fā)冷害,造成嚴(yán)重?fù)p失[5-7]。西葫蘆是冷敏感型蔬菜,在不合適的低溫條件下貯藏會發(fā)生冷害,導(dǎo)致西葫蘆抗病性和耐貯性下降,造成嚴(yán)重的腐爛與品質(zhì)劣變現(xiàn)象[8]。目前國內(nèi)關(guān)于西葫蘆采后低溫下貯藏的研究報道甚少,試驗主要研究西葫蘆在不同冷藏溫度下營養(yǎng)品質(zhì)和生理生化指標(biāo)的變化,并確定西葫蘆在不同溫度下貯藏的安全期,旨在為西葫蘆合理冷藏及延長貨架提供一定的科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料處理
供試西葫蘆的品種為冬翠(C. pepo L. cv. Dongcui),采自北京市順義區(qū),采摘后立即運(yùn)回實驗室,挑選大小均勻、無病蟲害、無機(jī)械損傷的果實,平均分成5組,分別置于相對濕度為85%~90%和5、8、10、12、14 ℃的KBF240恒溫恒濕箱(德國Binder公司 )中,每個處理100個果實,每10個果實放在一個筐中,然后用0.03 mm厚的薄膜袋挽口包裝(防止果實失水)。貯藏期間每天調(diào)查冷害情況,并每2 d取樣測定相關(guān)指標(biāo)1次。貨架期比較是從貯藏2 d起,每天從不同溫度處理中隨機(jī)取出3個西葫蘆置于20 ℃的貨架上,觀察貨架期西葫蘆冷害的發(fā)生情況。
1.2測定方法
1.2.1冷害指數(shù)每處理分別?。保祩€果實,3次重復(fù),記錄每個果實的冷害級別。按照冷害發(fā)生程度分成5級[6]:①0級,果實無冷害現(xiàn)象出現(xiàn);②1級, 果實偶見冷害,對商品性影響較小,表面冷害面積≤10%;③2級,果實冷害較輕,商品性開始下降,表面冷害面積10%~30%;④3級,果實冷害程度中等,失去商品性,表面冷害面積30%~50%;⑤4級,果實冷害程度嚴(yán)重,影響食用性,表面冷害面積≥50%。
冷害指數(shù)=[∑(冷害級數(shù)×該級個數(shù))/(最高冷害級數(shù)×總個數(shù))]×100%。
1.2.2生理生化指標(biāo)測定西葫蘆果肉中可溶性蛋白質(zhì)含量的測定采用考馬斯亮藍(lán)法[9],可溶性固形物含量采用全自動臺式數(shù)顯折光儀測定[9];果皮中細(xì)胞膜透性(相對電導(dǎo)率)采用DDS-04型電導(dǎo)率儀測定[9];果肉中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法測定[10],過氧化氫(Hydrogen peroxide,H2O2)含量的測定采用高錳酸鉀法[10];果肉中過氧化氫酶(Catalase,CAT)活性的測定參照Wang等的方法[11],以每分鐘在240 nm處吸光值上升0.001作為一個酶活性單位(U),數(shù)值以U/g(FW)表示。
2結(jié)果與分析
2.1西葫蘆果實冷害發(fā)生情況
不同貯藏溫度對西葫蘆果實產(chǎn)生冷害影響的結(jié)果見圖1、表1,從圖1可以看出,西葫蘆在12 ℃和14 ℃處理條件下貯藏,在整個過程中未出現(xiàn)冷害,而在5、8、10 ℃處理條件下隨著冷藏時間的延長,冷害指數(shù)逐漸升高;其中8、10 ℃處理在第四天后出現(xiàn)冷害,5 ℃處理在第六天后出現(xiàn)冷害;到第12天時,8 ℃處理冷害程度明顯較5、10 ℃處理嚴(yán)重,試驗以冷害指數(shù)大于10%為冷害發(fā)生的標(biāo)志。從表1可見,在貨架期,5 ℃處理貯藏3 d、20 ℃貨架1 d后表現(xiàn)出冷害,8、10 ℃處理分別冷藏4 d和5 d、20 ℃貨架1 d后表現(xiàn)出冷害。而單純5、8、10 ℃在低溫處理下表現(xiàn)出冷害的時間分別為7、5、6 d。
2.2貯藏溫度對西葫蘆果實營養(yǎng)品質(zhì)的影響
2.2.1可溶性蛋白含量不同貯藏溫度對西葫蘆果肉可溶性蛋白含量的影響測定結(jié)果見圖2。從圖2中可以看出,在整個貯藏過程中,西葫蘆果肉的可溶性蛋白含量呈下降趨勢,其中5 ℃處理的可溶性蛋白含量下降最慢。貯藏結(jié)束時,5、8、10、12、14 ℃ 5個處理的可溶性蛋白含量分別是2.02、1.77、1.79、1.63、1.41 mg/g(FW),損失率分別為20.2%、30.3%、29.3%、35.5%、44.2%,以14 ℃處理的可溶性蛋白含量損失率最高。由此可以看出,貯藏溫度對西葫蘆果肉的可溶性蛋白含量降低的影響有限。
2.2.2可溶性固形物含量不同貯藏溫度對西葫蘆果肉可溶性固形物含量的影響測定結(jié)果見圖3。如圖3所示,在整個貯藏過程中,西葫蘆果肉的可溶性固形物含量整體呈下降趨勢,其中5、8、10 ℃處理較12、14 ℃處理的可溶性固形物含量低,說明西葫蘆果實在12、14 ℃下冷藏能較好地維持可溶性固形物的含量。
2.3貯藏溫度對西葫蘆果皮細(xì)胞膜透性的影響
細(xì)胞膜透性(相對電導(dǎo)率)的迅速升高可以作為果蔬采后冷害發(fā)生的標(biāo)志,試驗測定的西葫蘆果皮相對電導(dǎo)率變化情況見圖4。從圖4中可以看出,5、8、10 ℃處理的果皮相對電導(dǎo)率在2 d后迅速升高,4 d達(dá)到峰值,較西葫蘆果實發(fā)生冷害的時間偏前,這與果實受害后外觀上的表現(xiàn)晚于電解質(zhì)外滲率增加的理論[12]是一致的,但是前人的研究發(fā)現(xiàn)相對電導(dǎo)率的變化可以反映果實受冷害的程度[13],而我們發(fā)現(xiàn)5、8、10 ℃處理的西葫蘆果皮在后期相對電導(dǎo)率處于較低狀態(tài),這與前人的研究結(jié)果不一致,有待下一步繼續(xù)比較。在冷藏前期,12、14 ℃處理的相對電導(dǎo)率處于較低狀態(tài),6 d后開始升高,并且試驗發(fā)現(xiàn)14 ℃冷藏的西葫蘆果實在8 d后出現(xiàn)了黃化與軟化等衰老現(xiàn)象,12 ℃處理在10 d后也出現(xiàn)了此類情況,這與報道中所說的果實衰老可能導(dǎo)致果實后期相對電導(dǎo)率上升[14]的理論是一致的。
2.4貯藏溫度對西葫蘆果肉MDA含量的影響
MDA是生物體內(nèi)膜脂過氧化反應(yīng)的主要產(chǎn)物之一,不同貯藏溫度對西葫蘆果肉MDA含量的影響測定結(jié)果見圖5。從圖5可以看出,5 ℃處理的西葫蘆果肉MDA含量最高;而在處理后的前8 d, 8、10、12、14 ℃處理的MDA含量差別不明顯。只是到了處理后10、12 d,5、8、10 ℃處理的MDA含量才明顯高于12、14 ℃處理。
2.5貯藏溫度對西葫蘆果肉H2O2含量的影響
前人研究發(fā)現(xiàn)[15],H2O2可作為植物體內(nèi)生理代謝反應(yīng)的信號因子而誘導(dǎo)果實產(chǎn)生抗性,從而對植物細(xì)胞和組織起到保護(hù)作用,但是H2O2過多的積累會對果實自身產(chǎn)生毒害作用。西葫蘆果肉在冷藏過程中H2O2含量的變化測定情況見圖6。如圖6所示,在冷藏2 d時,12 ℃處理的西葫蘆果肉H2O2含量出現(xiàn)了高峰,隨后開始下降。從整體上看,5 ℃處理的西葫蘆果肉中H2O2含量相對較高,10 ℃處理的除第六天外,其他時間的H2O2含量也略高,這與果實冷害的發(fā)生密切相關(guān)[16]。
2.6貯藏溫度對西葫蘆果肉CAT活性的影響
植物在冷害等逆境脅迫過程中,細(xì)胞內(nèi)的活性氧代謝系統(tǒng)會失衡,而CAT是植物體內(nèi)活性氧清除系統(tǒng)中的重要保護(hù)酶,能有效地阻止活性氧在植物體內(nèi)的積累,西葫蘆果肉在冷藏過程中CAT活性的變化測定情況見圖7。如圖7所示,貯藏期間西葫蘆CAT活性整體呈降低趨勢,5、8、10 ℃處理下的西葫蘆果肉CAT活性較12、14 ℃處理的低,說明CAT參與到了對植物體的保護(hù)作用中,這與報道中CAT活性的升降能夠反映植物在逆境作用下通過自身防御機(jī)制對有害物質(zhì)做出的保護(hù)性應(yīng)激反應(yīng)[17]理論是相一致的。
3小結(jié)
試驗結(jié)果表明,西葫蘆果實在5、8、10 ℃環(huán)境里分別冷藏3、4、5 d,然后在20 ℃環(huán)境的貨架上放置1 d后就會表現(xiàn)出冷害;另外在單純5、8、10 ℃低溫環(huán)境下冷害表現(xiàn)出來的時間分別出現(xiàn)在處理后的7、5、6 d,由此可以看出相應(yīng)條件下的西葫蘆果實冷害出現(xiàn)之前為其貯藏相對安全的時間。12、14 ℃的環(huán)境貯藏條件有利于維持西葫蘆果實的可溶性固形物含量、過氧化氫酶活性,但對可溶性蛋白含量的維持沒有明顯的效果。5、8、10 ℃處理在冷藏過程中果皮細(xì)胞膜透性保持較高的水平,丙二醛含量逐漸積累,且5、10 ℃處理積累的過氧化氫相對較多,這與果實冷害的發(fā)生有著密切的關(guān)系。
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(責(zé)任編輯王珞)
收稿日期:2012-05-25
基金項目:國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)項目(CARS-25-E-01)
作者簡介:王清(1980-),女,北京人,助理研究員,博士,從事蔬菜采后標(biāo)準(zhǔn)化及物流保鮮技術(shù)研究,(電話)010-51503058(電子信箱)
wangqing@nercv.org;通訊作者,高麗樸(1954-),女,河北安國人,研究員,從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工研究,(電話)010-51503051
(電子信箱)gaolipu@nercv.org。