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摘要[目的] 研究采后后熟软化过程中菠萝贮藏品质及果胶酶活性的变化,探讨菠萝果实成熟软化的原因。[方法]试验以菠萝为原料,测定常温贮藏过程中菠萝果实的色差、硬度、呼吸强度、可滴定酸(TA)、抗坏血酸(VC)、可溶性固形物(TSS)等品质指标,同时分析多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、β半乳糖苷酶(βGal)3种果胶酶活性的变化。[结果]试验表明,菠萝果实的后熟软化是一个渐变的过程,随着果实成熟度的提高,其果肉硬度逐渐降低,呼吸强度、TSS及TA含量逐渐增强,VC含量先上升后下降。PG等果胶酶的活性先升后降,且与菠萝果肉硬度呈显著负相关,说明3种酶参与了菠萝果实的后熟软化。[结论] 研究可为菠萝果实贮藏保鲜提供理论依据。
关键词菠萝;非呼吸跃变型;贮藏品质;后熟软化
中图分类号S668.3文献标识码A文章编号0517-6611(2014)09-02735-04
基金项目2009年广东海洋大学自然科学基金项目。
作者简介叶玉平(1988- ),男,湖南衡阳人,硕士研究生,研究方向:农产品保鲜与加工。*通讯作者,副教授,从事农海产品深加工研究。
菠萝[Ananas Comosus(L.)Merr.]又名凤梨,主要分布在我国广东、海南、福建等省区,是我国最具特色和竞争优势的热带水果品种之一,年产百万吨以上[1]。菠萝作为热带水果,不仅风味独特,营养也很丰富,具有很高的营养、保健和药用价值。
菠萝属非呼吸跃变型果实[2],采后仍然进行着新陈代谢,期间涉及一系列复杂的生理生化反应过程。菠萝果实在后熟软化过程中,色、香、味发生明显变化,其中可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)、VC以及类胡萝卜素等物质的转化和形成具有重要意义[2]。大量研究结果表明,果实的后熟软化主要是因为细胞壁降解酶特别是PG等果胶酶含量增加及活性升高导致不溶性果胶转化为可溶性果胶,果实细胞壁降解,果实硬度下降。笔者研究采后后熟软化过程中菠萝贮藏品质及果胶酶活性的变化,探讨菠萝果实成熟软化的原因,以期为菠萝贮藏保鲜提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料菠萝:巴里种,采自广东湛江徐闻曲界镇。选择发育良好、无机械伤、无病害虫的鲜果于室温下贮藏。菠萝成熟度按以下方法界定:Ⅰ果眼较平,绿色果皮面积超过95%为全绿期;Ⅱ果眼较平,绿色果皮面积在80%~90%为绿熟期;Ⅲ果眼饱满,黄色果皮面积在70%~80%为黄熟期;Ⅳ果眼饱满,85%~90%果皮转黄为完熟期;Ⅴ全部转黄并且开始劣变为过熟期[4-5]。对每个时期果实取样并进行相关指标测定,并将取样后的果肉切碎后用液氮迅速冷冻,置于-20 ℃保存备用。
主要仪器:TMSPro食品物性分析仪,美国FTC公司;GR22GII高速冷冻离心机,日本日立HITACHI;UU2800AH紫外可见光分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;美菱BC/BD516DTF冷柜,合肥美菱股份有限公司;HH6数显电子恒温水浴锅,金坛市晶玻实验仪器厂;T25数显型分散机,德国IKA公司;WAY 手持式糖量折光仪,上海光学仪器厂;CR10色差仪,日本柯尼卡美能达公司。
1.2方法
1.2.1果皮颜色测定。采用CR10色差仪测定果皮颜色。分别在每个菠萝曲面上等距离的近端(近果冠一端)、中端、远端(近果蒂一端)各取4个点,即一个菠萝样品共12个测试点,每个点重复测定3次以上;每个成熟度各取3个菠萝测定色泽。用L、a、b值表示果实颜色:其中L表示亮度,范围从黑(0)到白(100);a值的正值表示色泽红/紫,负值表示浅蓝/绿;b的正值表示黄,负值表示蓝[6]。
1.2.2果实硬度。使用TMSPro食品物性分析仪测定果实硬度。测定横切面距果心1 cm处果肉硬度(取样厚度1 cm),取近端、远端、中端3处,每处重复测定6次,以各处平均值计算[7]。
1.2.3呼吸强度。采用静置碱液吸收法[8]测定果实采后贮藏期间的呼吸强度。
1.2.4菠萝贮藏品质。可溶性固形物(TSS)含量测定:分别对不同成熟度的菠萝取样、匀浆、定性滤纸过滤、手持式糖量折光仪测定[9-10];VC含量测定:2,6二氯酚靛酚法[11]测定,以1 kg菠萝含量计算;可滴定酸(TA)含量测定[11]:以柠檬酸计,单位mg/kg。
1.2.5果胶分解酶活性。
1.2.5.1PG提取及酶活性测定。参照文献[12-13]的方法,略有改动。以标准D半乳糖醛酸绘制标准曲线。在4 ℃条件下,5.00 g菠萝果实组织中加入20.0 ml 50 mmol/L Na醋酸缓冲液(pH 6.0,含2.4 mol/L NaCl)和少量石英砂及050 g PVP后在研钵中进行研磨,研磨2 min(低温库中),搅拌4 h后,以10 000 r/min离心30 min,上清液装入透析膜(MW cutoff12800纤维素膜,sigma),并在Na醋酸缓冲液(pH 45,含150 mmol/L NaCl)中透析24 h(透析液更换1次),上清液即为粗酶液。
酶活测定:在0.4 ml 0.2%的多聚半乳糖醛酸基质中加入0.1 ml粗酶液在40 ℃条件下反应1 h,反应完成后加入15 ml DNS试剂煮沸10 min,降至室温后稀释5倍在540 nm波长下测定OD值;对照在终止反应后加入酶液进行测定。定义40 ℃条件下1 g果实1 h生成1 mg D半乳糖醛酸为一个酶活性单位,以U表示。
1.2.5.2PME酶提取及活性测定。参照文献[12,14]的方法,略有改动。在4 ℃条件下,20.00 g果实组织中加入40.0 ml预冷的2 mol/L的NaC1溶液和少量石英砂及0.50 g PVP研磨2 min,然后以12 000 r/min离心20 min。上清液以“12.5.1”同样的透析膜在0.1 mol/L Na磷酸缓冲液(pH 75)中透析24 h(透析液更换1次),即得粗酶液。以0.1 mol/L醋酸钠缓冲液(pH 5.5 )溶解的0.5%的果胶为基质。
关键词菠萝;非呼吸跃变型;贮藏品质;后熟软化
中图分类号S668.3文献标识码A文章编号0517-6611(2014)09-02735-04
基金项目2009年广东海洋大学自然科学基金项目。
作者简介叶玉平(1988- ),男,湖南衡阳人,硕士研究生,研究方向:农产品保鲜与加工。*通讯作者,副教授,从事农海产品深加工研究。
菠萝[Ananas Comosus(L.)Merr.]又名凤梨,主要分布在我国广东、海南、福建等省区,是我国最具特色和竞争优势的热带水果品种之一,年产百万吨以上[1]。菠萝作为热带水果,不仅风味独特,营养也很丰富,具有很高的营养、保健和药用价值。
菠萝属非呼吸跃变型果实[2],采后仍然进行着新陈代谢,期间涉及一系列复杂的生理生化反应过程。菠萝果实在后熟软化过程中,色、香、味发生明显变化,其中可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)、VC以及类胡萝卜素等物质的转化和形成具有重要意义[2]。大量研究结果表明,果实的后熟软化主要是因为细胞壁降解酶特别是PG等果胶酶含量增加及活性升高导致不溶性果胶转化为可溶性果胶,果实细胞壁降解,果实硬度下降。笔者研究采后后熟软化过程中菠萝贮藏品质及果胶酶活性的变化,探讨菠萝果实成熟软化的原因,以期为菠萝贮藏保鲜提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料菠萝:巴里种,采自广东湛江徐闻曲界镇。选择发育良好、无机械伤、无病害虫的鲜果于室温下贮藏。菠萝成熟度按以下方法界定:Ⅰ果眼较平,绿色果皮面积超过95%为全绿期;Ⅱ果眼较平,绿色果皮面积在80%~90%为绿熟期;Ⅲ果眼饱满,黄色果皮面积在70%~80%为黄熟期;Ⅳ果眼饱满,85%~90%果皮转黄为完熟期;Ⅴ全部转黄并且开始劣变为过熟期[4-5]。对每个时期果实取样并进行相关指标测定,并将取样后的果肉切碎后用液氮迅速冷冻,置于-20 ℃保存备用。
主要仪器:TMSPro食品物性分析仪,美国FTC公司;GR22GII高速冷冻离心机,日本日立HITACHI;UU2800AH紫外可见光分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;美菱BC/BD516DTF冷柜,合肥美菱股份有限公司;HH6数显电子恒温水浴锅,金坛市晶玻实验仪器厂;T25数显型分散机,德国IKA公司;WAY 手持式糖量折光仪,上海光学仪器厂;CR10色差仪,日本柯尼卡美能达公司。
1.2方法
1.2.1果皮颜色测定。采用CR10色差仪测定果皮颜色。分别在每个菠萝曲面上等距离的近端(近果冠一端)、中端、远端(近果蒂一端)各取4个点,即一个菠萝样品共12个测试点,每个点重复测定3次以上;每个成熟度各取3个菠萝测定色泽。用L、a、b值表示果实颜色:其中L表示亮度,范围从黑(0)到白(100);a值的正值表示色泽红/紫,负值表示浅蓝/绿;b的正值表示黄,负值表示蓝[6]。
1.2.2果实硬度。使用TMSPro食品物性分析仪测定果实硬度。测定横切面距果心1 cm处果肉硬度(取样厚度1 cm),取近端、远端、中端3处,每处重复测定6次,以各处平均值计算[7]。
1.2.3呼吸强度。采用静置碱液吸收法[8]测定果实采后贮藏期间的呼吸强度。
1.2.4菠萝贮藏品质。可溶性固形物(TSS)含量测定:分别对不同成熟度的菠萝取样、匀浆、定性滤纸过滤、手持式糖量折光仪测定[9-10];VC含量测定:2,6二氯酚靛酚法[11]测定,以1 kg菠萝含量计算;可滴定酸(TA)含量测定[11]:以柠檬酸计,单位mg/kg。
1.2.5果胶分解酶活性。
1.2.5.1PG提取及酶活性测定。参照文献[12-13]的方法,略有改动。以标准D半乳糖醛酸绘制标准曲线。在4 ℃条件下,5.00 g菠萝果实组织中加入20.0 ml 50 mmol/L Na醋酸缓冲液(pH 6.0,含2.4 mol/L NaCl)和少量石英砂及050 g PVP后在研钵中进行研磨,研磨2 min(低温库中),搅拌4 h后,以10 000 r/min离心30 min,上清液装入透析膜(MW cutoff12800纤维素膜,sigma),并在Na醋酸缓冲液(pH 45,含150 mmol/L NaCl)中透析24 h(透析液更换1次),上清液即为粗酶液。
酶活测定:在0.4 ml 0.2%的多聚半乳糖醛酸基质中加入0.1 ml粗酶液在40 ℃条件下反应1 h,反应完成后加入15 ml DNS试剂煮沸10 min,降至室温后稀释5倍在540 nm波长下测定OD值;对照在终止反应后加入酶液进行测定。定义40 ℃条件下1 g果实1 h生成1 mg D半乳糖醛酸为一个酶活性单位,以U表示。
1.2.5.2PME酶提取及活性测定。参照文献[12,14]的方法,略有改动。在4 ℃条件下,20.00 g果实组织中加入40.0 ml预冷的2 mol/L的NaC1溶液和少量石英砂及0.50 g PVP研磨2 min,然后以12 000 r/min离心20 min。上清液以“12.5.1”同样的透析膜在0.1 mol/L Na磷酸缓冲液(pH 75)中透析24 h(透析液更换1次),即得粗酶液。以0.1 mol/L醋酸钠缓冲液(pH 5.5 )溶解的0.5%的果胶为基质。