热处理抑制采后龙眼果肉自溶及细胞壁物质降解

为了阐明热水处理抑制采后龙眼果实果肉自溶的作用机理,研究热水处理对采后龙眼果实果肉自溶和细胞壁组分含量、细胞壁降解酶活性的影响。将"福眼"龙眼果实经50℃热水处理10 min,用0.015 mm厚的聚乙烯薄膜袋密封包装,贮藏于(15±1)℃条件下。在贮藏期间定期测定龙眼果实果肉自溶指数、细胞壁组分含量和细胞壁降解酶活性。结果表明:与未经热水处理,相同贮藏条件下的对照果实比,热处理可显著(P<0.05)抑制龙眼果实果肉自溶指数的上升,降低果胶甲酯酶(pectinmethylesterase,PME)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)、β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)和纤维素酶(cellulase,CX)的活性,延缓水溶性果胶(water-soluble pectin,WSP)含量的上升和离子结合型果胶(ionic-soluble pectin,ISP)、共价结合型果胶(covalent-soluble pectin,CSP)、半纤维素和纤维素含量的下降。因此认为,热处理可通过降低采后龙眼果实果肉细胞壁降解酶的活性而减少细胞壁组分的降解,从而维持细胞壁结构的完整性,抑制果肉自溶的发生。研究结果为热处理技术在采后龙眼果实保鲜中的应用提供参考。

龙眼果实采后呼吸强度、细胞膜透性和品质的变化

研究了采后福眼龙眼果实在(20±0.5)和(4±0.5)℃温度下的呼吸强度、细胞膜透性和品质的变化.结果表明:龙眼果实属于非呼吸跃变型果实;在(20±0.5)℃下贮藏2d,果实呼吸强度下降,之后明显上升;果实采后果皮细胞膜透性快速增加,果实易失重、衰老、腐烂和果皮褐变,贮藏后期果肉自溶;果肉可滴定酸和VC含量快速下降,总糖和蔗糖含量下降,还原糖含量先升后降,可溶性固形物含量在贮藏前期下降而后期上升,可溶性固形物和可滴定酸比值先升后降;贮藏后期果肉可滴定酸含量增加.而(4±0.5)℃低温贮藏可显著降低果实呼吸强度,抑制病原菌生长,延缓果实衰老和果皮细胞膜透性增加,延迟果皮褐变,减少果实失重和果肉营养成分变化,抑制果肉自溶,保持果实较高的品质,延长果实贮藏期.

低温贮藏对晚熟龙眼“立冬本”果实采后生理和品质的影响

研究了龙眼"立冬本"果实在采后(25±0.5)℃和(3±0.5)℃温度下的呼吸强度、细胞膜透性和品质的变化。结果表明:龙眼果实属于非呼吸跃变型果实;在(25±0.5)℃下贮藏4天,果实呼吸强度下降,之后明显上升;果实采后果皮细胞膜透性快速增加,果实易失重、衰老、腐烂和果皮褐变,贮藏后期果肉自溶;果肉可滴定酸和维生素C含量快速下降,总糖和蔗糖含量下降,还原糖含量先升后降,可溶性固形物含量在贮藏前期下降而后期上升,可溶性固形物和可滴定酸比值先升后降;贮藏后期果肉可滴定酸含量增加。而(3±0.5)℃低温贮藏可显著降低果实呼吸强度,抑制病原菌生长,延缓果实衰老和果皮细胞膜透性增加,延迟果皮褐变,减少果实失重和果肉营养成分变化,抑制果肉自溶,保持果实较高的品质,延长果实贮藏期。

葡萄果肉组织的能量水平和细胞壁代谢对其自溶软化的影响

为研究葡萄采后贮藏过程中自溶软化与能量水平及细胞壁代谢的关系,比较贮藏初期和末期果皮超微结构的变化。采后葡萄经钙联合涂膜和热处理后,低温((4.0±0.5)℃)贮藏,定期测定果肉自溶指数、硬度、腐烂率、膜透性、能量物质(三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)、单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP))含量及能荷(energy charge,EC)、细胞壁降解酶活力和细胞壁成分的变化,扫描电子显微镜观察贮藏初期和末期不同处理果实内果皮的超微结构,以未处理组为对照。结果显示:随贮藏时间的延长,果实自溶指数、腐烂率和膜透性升高,硬度和能量物质下降,多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)、果胶甲酯酶(pectinesterase,PE)和纤维素酶(cellulase,Cx)活力上升,β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)活力在贮藏30 d内下降,之后急剧升高。细胞壁组分原果胶、纤维素和半纤维素含量下降,水溶性果胶含量前期上升,后期下降;葡萄内果皮的超微结构破坏,出现了大的孔洞。葡萄果实自溶指数与能量水平、细胞壁降解酶活力和细胞壁组分紧密相关,果实自溶指数与ATP、ADP含量极显著负相关(P<0.01),和AMP显著负相关(P<0.05),与EC无明显相关性(P>0.05);与PG、PE、Cx活力极显著正相关(P<0.01),与β-Gal活力无明显相关性(P>0.05);与原果胶、水溶性果胶、纤维素和半纤维素含量极显著负相关(P<0.01)。钙联合涂膜和热处理能够维持组织的高能量状态和致密的超微结构,抑制PG、PE和Cx活力的升高,延缓细胞壁降解,延缓自溶软化,其中涂膜显著优于热处理(P<0.05)。

不同包装材料对龙眼果实贮藏特性的影响

为了筛选不同贮藏温度下龙眼(Dimocarpus longan Lour.)果实合适的包装袋,以品种‘石硖’(cv.Shixia)为材料,研究了常温(25±1)℃和低温(5±1)℃下,0.025 mm聚乙烯袋(PE)、0.020 mm双向拉伸聚丙烯袋(BOPP)、0.025 mm乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、0.025 mm中山气调袋(ZSMA)4种包装材料对果实贮藏特性的影响,以"单层0.010 mm PE膜+托盘"(PF1)作为常温贮藏效果对照,0.025 mm PE包装作为低温贮藏效果对照。结果表明:常温下果皮褐变、果肉自溶、果实质量损失率高低顺序分别为PF1>EVA>PE>BOPP≈ZSMA、PF1>PE>BOPP>ZSMA≈EVA、EVA>PF1>PE>ZSMA≈BOPP;低温下分别为EVA>BOPP>ZSMA>PE、PE>ZSMA>EVA>BOPP、EVA>PE≈ZSMA≈BOPP。与常温相比,低温下同一种包装内CO_2体积分数(V/V)显著降低,O_2体积分数(V/V)明显上升。两种贮藏温度下,4种包装中的CO_2体积分数高低顺序均为BOPP>ZSMA>PE>EVA,O_2体积分数则相反;袋内湿度是影响果皮褐变的最主要因素,EVA的透湿性远高于BOPP、PE、ZSMA;BOPP和PE果实因常温与低温差异表现为部分相反结果,果实的CO_2伤害阈值因贮藏温度下降而降低;ZSMA则体现了良好的综合保鲜效果。

龙眼果实采后果肉自溶过程中细胞壁组分及其降解酶活性的变化

在(10±1)℃下贮藏的‘福眼’龙眼果实果肉自溶指数和自溶程度随着贮藏时间的延长而增加。果肉细胞壁干重、原果胶、纤维素、半纤维素和细胞壁蛋白含量不断减少。果肉果胶酯酶(PE)活性下降;多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在贮藏6～12d以及纤维素酶活性在贮藏0～12d期间均明显增强,到第12天达到活性高峰,之后下降。但在贮藏0～24d期间,PE、PG和纤维素酶仍然保持较高活性,贮藏24d之后快速下降。β-半乳糖苷酶活性在贮藏0～24d期间略有下降,而在贮藏24d后,活性增强,尤其是贮藏30d后,活性急剧升高。

采后龙眼果肉自溶过程中PME基因的表达分析

采用RT-PCR和RACE-PCR相结合的方法,研究了果胶甲酯酶基因(PME)表达与采后龙眼(Dimocarpus longan Lour.)果肉自溶的关系。从龙眼果实中分离得到3个包含3′非翻译区的PME基因片段,分别命名为DlPME1、DlPME2和DlPME3,其推导的氨基酸序列与多种植物的PME蛋白有较高的同源性。采用半定量RT-PCR的方法分析了常温(22℃)和低温(4℃)贮藏下的龙眼果肉自溶过程中3个PME基因的表达特征,结果表明:常温贮藏下,果肉自溶过程中DlPME1的表达逐渐减弱,DlPME2和DlPME3的表达先增高后降低;低温贮藏下,果肉自溶过程中DlPME1和DlPME3的表达先增强后降低,而DlPME2的表达持续减弱。这些表明,龙眼果实PME基因在常温和低温下的果肉自溶中可能具有不同的响应机制,常温下可能与DlPME2和DlPME3的表达有关,而低温下可能与DlPME1和DlPME3的表达有关。

桑椹采后自溶过程中的质地与细胞壁结构变化

将果实采摘后发生果肉变软、溶解、流汁,甚至糜烂的现象称为果实自溶。为了解桑椹采后自溶现象发生与质地参数及细胞壁结构变化的关系,对大10和白玉王2个果桑品种的桑椹进行采后自溶指数、质构参数及细胞壁组分、细胞膜透性与降解酶活性的变化分析。4℃低温贮藏过程中,2个果桑品种桑椹的硬度、弹性和咀嚼性均呈下降变化,而自溶指数均明显上升,即果实的硬度、弹性、咀嚼性与自溶指数均呈显著负相关,3项参数均能较好地反映桑椹采后的质地特性。黏附性和内聚性均能较好地反映因细胞壁结构变化而导致的桑椹采后自溶现象：采后桑椹的黏附性上升,与细胞壁物质含量呈显著负相关,验证了细胞壁组分发生了降解;采后桑椹的内聚性下降,与细胞膜透性呈显著负相关,验证了细胞膜的完整性受到破坏。研究结果证实质地多面分析（TPA）参数可以评价桑椹采后质地变化和自溶现象。此外,桑椹采后自溶时,细胞壁降解酶（果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶、纤维素酶）活性发生改变,引起细胞壁结构变化,导致果实质地软化,这种变化在2个果桑品种间存在差异。

温度对桑葚采后贮藏品质及细胞壁代谢酶的影响

研究了0,5,10℃3种贮藏温度对桑葚采后果实品质与细胞壁降解相关酶活性的影响。结果表明,0℃低温贮藏能够抑制果实硬度及色泽L*、a*、b*等品质指标的下降,减缓果实自溶指数和失重率的上升,有效降低多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)、果胶裂解酶(PL)等细胞壁代谢酶的活性,推迟酶活峰值出现的时间,从而延缓桑葚果实的自溶进程,延长贮藏保鲜期。

葡萄果实采后自溶软化与细胞膜完整性及线粒体内能量代谢的关系

研究葡萄衰老自溶软化与细胞膜完整性及能量代谢特性的关系。采后葡萄经涂膜和热处理后,低温(4±0.5)℃贮藏,定期测定果肉自溶指数、膜透性和MDA含量、H^+-ATPase、Ca^(2+)-ATPase、SDH、CCO代谢酶活及ATP、ADP、AMP、总腺苷含量和能荷变化,以未处理为对照。结果显示:(1)果实中膜完整性、能量和能荷水平,能量代谢酶活均呈下降趋势,但涂膜和热处理要高于对照。在降低自溶软化指数、维持膜完整性和ATP水平上,涂膜显著优于热处理(p<0.05)。(2)果实自溶软化指数与膜透性和丙二醛呈极显著正相关(r=0.73,0.79,p<0.01),与线粒体蛋白量、能量代谢酶活、能量和能荷水平呈极显著负相关(r=-0.79^-0.54,p<0.01)。葡萄贮藏中自溶软化进程与细胞膜完整性和能量代谢特性紧密相关,且涂膜和热处理有利于保持细胞膜完整性,缓解能量代谢酶活下降,维持较高的能量和能荷水平,延缓自溶软化,且涂膜效果优于热处理。

“福眼”和“东壁”龙眼采后果肉自溶的差异性研究

研究"福眼"龙眼和"东壁"龙眼采后果肉自溶的差异与细胞壁代谢的关系。龙眼果实处理后,在(8±1)℃、相对湿度85%条件下贮藏,定期测定龙眼果肉自溶指数、细胞壁组分(纤维素、半纤维素、原果胶和水溶性果胶)含量以及细胞壁降解酶[果胶酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖苷酶(β-Gal)和纤维素酶(CX)]活性。结果表明:贮藏14 d后,"东壁"龙眼果肉自溶指数低于"福眼"龙眼,其果肉的纤维素、半纤维素和原果胶含量高于"福眼"龙眼,而水溶性果胶含量、PE、PG、β-Gal和CX活性则低于"福眼"龙眼。综上所述,"东壁"龙眼比"福眼"龙眼耐贮藏且不易发生果肉自溶,是因"东壁"龙眼果肉细胞壁降解酶活性较低,能减少果肉细胞壁组分降解,从而较好地维持果肉细胞壁结构的完整性。