微波处理对猕猴桃软化相关酶活性及基因表达强度的研究

发布时间：2019-05-18 08:11

【摘要】：猕猴桃原产于我国长江流域,是一种富含维生素C的优质水果,被誉为“水果之王”。由于猕猴桃果实采后软化、腐烂,影响贮运销售。突破传统保鲜技术方法,探索新的保鲜途径和原理是果蔬采后研究的新课题。本试验基于微波具有的非热生物效应原理,采用低功率微波长时间连续照射猕猴桃,控制果实品温在20℃以下,排除热效应作用。试验选用“皖翠”和“海沃德”两个猕猴桃果实,分别用输出功率为32.5W,处理3、5、7、9、11 min和65W,处理2、3、4、5、6 min,设未处理为对照。果实置于1±0.5℃,RH 92~95%冷库中贮藏,定期取样,研究不同微波强度对猕猴桃呼吸生理、品质、果肉硬度、细胞壁组分、细胞壁降解酶活性及其基因表达强度的影响,探讨低功率微波处理猕猴桃的保鲜作用和延缓果实软化的调控机制,为猕猴桃微波保鲜技术提供理论依据。论文主要研究结果如下:1.研究了不同微波处理强度与猕猴桃果实品温的相关性,确定了32.5W和65W低功率微波处理的最长时间分别为11min和6min,确保处理果实品温20℃。2.研究了不同微波处理强度对猕猴桃呼吸生理的影响。试验表明,猕猴桃采后呼吸强度均表现出先升后降的趋势,属于呼吸跃变型果实;一定强度的微波处理能够抑制猕猴桃果实的呼吸强度,在“皖翠”和“海沃德”品种上分别以32.5W处理5min和7min,65W处理3min和4min抑制呼吸的效果最佳,平均呼吸强度比对照低8~10CO2mg/kg.h。微波32.5W/3min和65W/6min处理,无抑制效果,相反有促进呼吸的作用。3.研究了不同微波处理强度对猕猴桃贮藏品质的影响。结果表明,低功率微波处理能够延缓果实可滴定酸和Vc含量的下降,保持较高的果肉硬度和可溶性固形物、可溶性总糖含量,腐烂指数相对较低,从而延长了果实的贮藏期。贮藏90d后,“皖翠”微波32.5W/5min和“海沃德”微波65W/4min果肉硬度分别为3.98N和5.55N,分别比对照高1.60N和1.54N;可溶性固形物和可溶性总糖含量随淀粉降解呈上升趋势,可滴定酸和维生素C含量下降较对照慢。采用32.5W/5min~7min和65W/3~4min处理的猕猴桃品质保持效果最优。4.细胞壁组分的降解与果实的硬度有密切的相关性。研究表明,用微波32.5w/5min~7min和65w/3~4min微波处理可以抑制细胞壁、共价型果胶、纤维素、半纤维素含量的下降,延缓水溶性果胶和离子型果胶含量的上升,明显抑制了果实细胞壁的降解,降低了果实软化的程度。因此,采用适当的微波处理能够抑制细胞壁的降解。5.猕猴桃果实的软化主要与PG、PME、Cx和β-Gal酶活性变化有关,其酶活性与果实硬度呈负相关。研究结果表明,一定强度范围的微波处理猕猴桃果实,能够延缓软化相关酶活性的上升,抑制果实软化的进程。4种软化相关酶活性整体呈上升趋势,其中“皖翠”猕猴桃的4种酶活性在15d之前呈下降趋势,之后呈上升态势,“海沃德”猕猴桃的PG和PME活性在60d之前上升,之后缓慢下降;从酶活性的变化来看,“皖翠”猕猴桃果实的PG和PME活性高于“海沃德”,反之,其他两种酶活低于“海沃德”。研究发现,猕猴桃的软化分别是PG、PME和Cx、β-Gal酶共同作用的结果,其中,PG酶和Cx酶可能起主导作用。采用32.5W/5min~7min和65W/3~4min处理对果实软化酶活性的抑制效果最佳,微波32.5w/11min处理的果实反而促进了酶活性的上升。6.同时研究了微波处理对猕猴桃果实4种软化相关酶基因表达强度的影响。试验表明,猕猴桃果实PG、PME、Cx和β-Gal基因表达强度趋势与酶活性变化趋势基本一致,整体呈上升趋势。“皖翠”猕猴桃的PME和Cx的基因表达强度在15d之前呈下降趋势,随后上升,PG和β-GAL基因表达强度先于酶活性上升,贮藏后期表现一致。“海沃德”猕猴桃基因表达强度与酶活性的变化趋势相近似。对照组的4种酶基因表达强度相对较高,微波32.5w/11min处理则增强了软化相关酶基因表达强度。由此可见,用适当强度的微波处理猕猴桃果实能够抑制果实软化相关酶的基因表达强度,尤其是32.5w/5min~7min和65w/3~4min处理的果实调控效果高于其他处理组。7.果实的软化因降解酶的作用使细胞壁成分发生水解,进而表现为果肉硬度不断下降。研究表明,在不同微波强度作用下,4种细胞壁降解酶的基因表达量变化与相应酶活性呈显著正相关,与果肉硬度呈负相关,相关系数达到0.9以上。综上所述,一定强度范围的微波非热处理猕猴桃,具有抑制果实呼吸强度和软化进程作用,保持较高果肉硬度和品质,延长保鲜周期;用32.5W/5min~7min和65w/3~4min微波处理总体效果最佳,明显降低了4种酶的基因表达强度和软化相关酶的活性。
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【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS255.3

【参考文献】