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摘要:黄花梨是一种口感甜脆,营养丰富,具有良好的食用价值和经济价值,并且在低温环境下能贮藏较长时间。本文通过低温贮藏观察黄花梨的品质变化,分别从蔗糖代谢、活性代谢的氧化,以及水杨酸对活性氧代谢的影响方面入手探讨黄花梨的生命代谢及其抗冷性。
关键词:黄花梨,低温贮藏,蔗糖代谢
果蔬是生活中必不可少的,但是许多果蔬贮藏期较短,为了延长果蔬的贮藏期,选择正确的贮藏方式是必要的。现如今贮藏方式有很多,比如气调贮藏、减压贮藏、臭氧处理贮藏、低温贮藏等。而低温贮藏是最常见的一种,例如冰箱冷藏。黄花梨就是低温贮藏的一个代表,黄花梨[1](Pyru pyrifolia Nakai,cv.Huanghua)是当代我国科学家杂交培育出的优秀砂梨品种,口感甜脆,营养丰富。黄花梨在每年的夏季采收,由于夏季天气温度高而且容易潮湿,导致采后果实的田间热及很高,生理变化剧烈,微生物繁殖速度很快,极易使黄花梨失水、变色及软化。经过多方努力及试验研究得出黄花梨的最佳贮藏方式是低温贮藏,低温贮藏不仅仅能使黄花梨的贮藏期延长,而且由于贮藏期的延长,提高了当地果农的经济收入,促进当地黄花梨产业的良性发展,而且也为经济发展做出了贡献。
1.黄花梨低温贮藏的品质变化
低温贮藏是近年来果蔬保鲜发展的新趋势。低温贮藏是指在零度以下到冻结点温度之间的温度范围内进行的贮藏[2]。在低温条件下,果蔬中微生物的生长缓慢活失活 [3],而果蔬细胞内的糖、酸、可溶性蛋白所形成的空间网状结构抑制了水分子的移动,阻碍了水的冻结[4],使细胞结构不会受到伤害,从而维持了贮藏过程中细胞的活性和果蔬的色、香、味以及营养价值[5]。因此低温贮藏对黄花梨来说不仅营养成分得到了很好的保持,而且在硬度方面也没有很大的变化,表现出很好的贮藏品质。在低温贮藏条件下黄花梨的品质和生命代谢对着温度的适宜和果实的成熟,黄花梨中脯氨酸含量上升,使果实的抗冷性增强。
2.低温贮藏下黄花梨蔗糖代谢的变化
可溶性糖是果实的风味物质,也是细胞呼吸作用的底物,作为生理代谢的能量来源。其含量变化与植物抗冷性表达有关[7]。故被作为果实成熟度及贮藏品质的重要指标。林学亮[6]通过-1℃和5℃对照发现在贮藏过程中可溶性糖含量的变化趋势为先上升后下降,其中-1℃组、5℃组分别在30d,60d左右到达含量最大值,其中-1℃略高于5℃组,二者差异不显著(p>0.05)。贮藏至150d时两组黄花梨的可溶性糖含量分别为14.46%、13.86%,这表明在-1℃是由于温度低,代谢缓慢,或是消耗变慢,使得黄花梨很好的保存下来。
山梨醇是植物光合作用的主要产物,也是碳水化合物重要的运输物质。其在果实的发育中随着光合作用逐渐积累[9]。林学亮[6]通过实验得出,低温贮藏的黄花梨中山梨醇含量下降较为缓慢,说明可能由于在果实中山梨醇作为贮藏物质,在贮藏期中逐渐被机体分解消耗。而低温贮藏有利于抑制果实的代谢速率,使其下降速率减慢。
蔗糖是由葡萄糖果糖组成的双糖物质,在果实发育后期逐渐积累,是果实品质的重要影响因素。而蔗糖具有较强的抗氧化能力,并参与果实的膜稳定性维护,与果实对胁迫环境的抗逆反应有关。林学亮[6]通过-1℃和5℃对照发现贮藏过程中黄花梨的蔗糖含量逐渐下降故低温贮藏对黄花梨内蔗糖的分解有一定的抑制作用。
3.低温贮藏下黄花梨活性氧代谢变化规律
细胞在生理活动中泄露的电子与氧气反应产生超氧阴离子,并进一步与水分子结合成为过氧化氢,这两者被统称为活性氧。活性氧会与细胞膜脂发生过氧化反应,长期积累会加速膜系统的崩溃以及细胞的衰老为维持机体的代谢平衡,细胞内的抗氧化酶会与活性氧发生反应,从而减少细胞所受到的伤害。通过研究活性氧物质与相关抗氧化酶活性,有助于揭示细胞组织的活性氧代谢对相关环境的响应程度,从而对相应的生理现象进行分析。
果实在代谢过程中,随着能量传输中电子的泄露,体内的氧气被还原成超氧阴离子,超氧阴离子的积累会导致细胞膜系统的膜脂过氧化,从而使细胞崩溃,导致果实的衰老加速[10]。林学亮[6]通过-1℃和5℃对照发现低温贮藏可抑制黄花梨的超氧阴离子产生速率。是由于低温贮藏下黄花梨的生理活性稳定,且低温对机体代谢酶活性产生抑制,使低温贮藏的黄花梨代谢速率下降,降低了能量传输速率,从而减少电子的泄露。在此基础上与相关活性氧清除酶共同作用,使超氧阴离子产生速率下降。
4.水杨酸对低温贮藏黄花梨活性氧代谢的影响
水杨酸通常被作为生物体内的抗病激素与信号分子,在植物组织的防御上有着重要的作用,是非生物反应的抗性信号。据报道水杨酸可以在组织被微生物侵染时促进SOD活性增加,使H
202含量上升,提高机体的抗病能力。而水杨酸对不同植物的CAT、APX分别有抑制及促进两种作用。水杨酸也能诱导POD同工酶的产生,从而维持生物体内活性氧代谢的稳定。
林学亮[6]通过-1℃和5℃对照发现:(1)在黄花梨采后贮藏过程中,-1℃与5℃组中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)活性先上升后下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性在贮藏过程中缓慢下降。水杨酸处理组的APX、POD、SOD的活性明显上升,而H202含量、02-产生速率、CAT活性被抑制。(2)经水杨酸处理的黄花梨,-1℃贮藏时APX、CAT、POD、SOD活性相对于空白组的变化均大于5℃组,说明-1℃组的活性氧代谢酶对水杨酸处理更加敏感。在相同温度下贮藏时,对酶活性的影响0.1g/L处理组>0.2g/L处理组。说明对酶活性的影响并不随水杨酸浓度的上升而增大。故适当浓度的水杨酸处理可令低温贮藏下的黄花梨活性氧清除能力增强。
5.讨论
本文通过以黄花梨为例阐述了在低温贮藏环境中黄花梨的的生理变化,说明低温环境是黄花梨的较好的贮藏方式。从而也说明低温贮藏能很好地维持果蔬的食用品质和营养价值。但是在使用低温贮藏时要注意贮藏的温度,防止温度过低导致果蔬发生冷害或其他生理变化,这样不但没有起到很好地贮藏作用还破坏了果蔬的食用品质和营养价值。
参考文献
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