巨峰葡萄氣調(diào)冷藏主要品質(zhì)變化研究.pdf

1、本課題以上海葡萄研究所棚栽巨峰葡萄(Vitis vinifera L.X V.labruscaL．)為試材，圍繞葡萄市場(chǎng)供應(yīng)中迫切需要解決的腐爛、落粒、失水和果實(shí)軟化等重要問題，對(duì)葡萄進(jìn)行CK(空氣)、CA-1(4％O<,2>+9％CO<,2>)、CA-2(4％O<,2>+30％CO<,2>)、CA-3(40％O<,2>+30％CO<,2>)和CA-4(80％O<,2>)氣調(diào)冷藏，調(diào)查了不同濃度氣體組分對(duì)葡萄采后品質(zhì)變化的影響，以探索高

2、氧對(duì)葡萄保鮮的作用，為高氧氣調(diào)冷藏技術(shù)在葡萄保鮮中的應(yīng)用提供理論依據(jù)；同時(shí)，建立采后葡萄落粒、質(zhì)量損失和漿果硬度損失的預(yù)測(cè)模型，有助于完善葡萄在冷鏈流通中的品質(zhì)控制和預(yù)測(cè)。本文展開了以下幾個(gè)主要內(nèi)容的研究： (1)研究了氣調(diào)冷藏對(duì)葡萄生理生化指標(biāo)、果實(shí)品質(zhì)和感官等級(jí)的影響以及單獨(dú)高O<,2>或與高CO<,2>結(jié)合氣體抑制果實(shí)軟化的機(jī)理。 在60d0℃冷藏過程中，與空氣冷藏相比,4％O<,2>+9％CO<,2>、40％O

3、<,2>+30％CO<,2>和80％O<,2>冷藏減緩了葡萄可溶性固形物、可滴定酸和Vc含量的下降，改善了葡萄的硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性和外觀，延緩了乙醇含量的上升和異味的產(chǎn)生，抑制了PPO活性和相對(duì)電導(dǎo)率上升以及果梗和果肉的褐變，減少了水分損失和腐爛。與40％O<,2>+30％CO<,2>氣調(diào)相比，除彈性、凝聚性、水分損失、PPO活性、相對(duì)電導(dǎo)率和外觀無顯著差異外，80％O<,2>處理葡萄的保鮮效果更好。與其它冷藏相比，4％O<,2

4、>+30％CO<,2>更有效的抑制了葡萄PPO活性上升和腐敗的發(fā)生，但是促進(jìn)了葡萄果梗和果粒相對(duì)電導(dǎo)率上升以及葡萄汁亮度的下降，且到45d時(shí)產(chǎn)生了濃烈的酒味，果柄和副穗軸均出現(xiàn)嚴(yán)重褐變。 進(jìn)入20℃下5d的貨價(jià)期內(nèi)，與冷藏期相比，果實(shí)品質(zhì)、生理生化指標(biāo)和感官分?jǐn)?shù)繼續(xù)迅速變化，尤其水分含量和褐變。在各種冷藏環(huán)境下葡萄水分損失為1.03％～2.71％，在貨架期內(nèi)失水達(dá)到4.05％～5.87％，當(dāng)空氣處理的葡萄水分損失達(dá)到5.87％時(shí)

5、，果柄和副穗軸都出現(xiàn)褐變，三種氣調(diào)處理的葡萄冷藏60d后都無明顯的果梗褐變，而貨架期內(nèi)三種氣調(diào)處理的葡萄僅出現(xiàn)輕微褐變。經(jīng)過40％O<,2>+30％CO<,2>和80％O<,2>處理的葡萄在貨架期內(nèi)可溶性固形物、可滴定酸、Vc和水分損失以及褐變和腐爛的發(fā)生仍明顯受到抑制，表明單獨(dú)高氧或與高CO<,2>結(jié)合處理對(duì)葡萄保鮮還具有后續(xù)效應(yīng)。 與空氣冷藏相比，40％O<,2>+30％CO<,2>和80％O<,2>冷藏的葡萄保持了較高的硬

6、度，漿果細(xì)胞組分中含有較少的水溶性果膠，較多的碳酸鈉結(jié)合型果膠和半纖維素，但CDTA結(jié)合型果膠和纖維素含量沒有顯著變化；這兩種氣調(diào)冷藏對(duì)PG和6-GAL活性的抑制最為顯著，而對(duì)PE和Cx酶的影響較小。總之，單獨(dú)高02或與高C02結(jié)合氣體降低了PG’、B-GAL、PE和Cx活性，在這些水解酶的協(xié)同作用下減少了細(xì)胞壁多糖的解聚和降解，進(jìn)而抑制了果實(shí)的軟化。 (2)從離區(qū)解剖結(jié)構(gòu)和離區(qū)降解酶活性的變化揭示了巨峰葡萄采后落粒的機(jī)理以及氣

7、調(diào)冷藏對(duì)落粒影響。 巨峰葡萄的落?；旧蠈儆诟陕?。解剖結(jié)構(gòu)觀察顯示葡萄果柄和漿果結(jié)合部離區(qū)的形成是一個(gè)自然過程，即從結(jié)合部韌皮部外側(cè)逐漸向整個(gè)韌皮部和髓部擴(kuò)展進(jìn)而形成連續(xù)的離區(qū)帶，離區(qū)細(xì)胞染色較深、細(xì)胞較小、排列緊密且呈扁圓形，離區(qū)Cx、PG、POD和PE酶活性升高引起離區(qū)細(xì)胞“扭曲”和“溶脹”，直至溶解，最終形成“空腔”導(dǎo)致果實(shí)從結(jié)合部脫落。離區(qū)Cx和PG酶的活性與葡萄落粒程度之間呈顯著正相關(guān)。相對(duì)空氣冷藏而言，氣調(diào)冷藏顯著抑

8、制了Cx和PG酶活性，PE變化幅度較小，盡管80％O<,2>促進(jìn)了POD酶活性的上升，這些酶共同作用延遲了離區(qū)細(xì)胞纖維素和中膠層的溶解和分離，保持了較高的水果耐拉力和較低的落粒率。 (3)以葡萄離區(qū)的生理生化反應(yīng)和組織細(xì)胞水平的力學(xué)特性為基礎(chǔ)建立了預(yù)測(cè)葡萄落粒的耐拉力模型。 水果自然落果率隨著水果耐拉力減小而呈復(fù)雜的指數(shù)函數(shù)形式增加。葡萄水果耐拉力由離區(qū)的拉伸強(qiáng)度和果刷與果肉的聯(lián)結(jié)力兩部分組成。葡萄離區(qū)組織被簡(jiǎn)化為由共質(zhì)

9、體和質(zhì)外體兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。以離區(qū)細(xì)胞的_呼吸作用、質(zhì)外體系統(tǒng)的纖維素和中膠層降解以及兩系統(tǒng)間的水分傳遞為基礎(chǔ)建立了一系列的動(dòng)力學(xué)模型，與組織細(xì)胞水平的力學(xué)特性結(jié)合建立了葡萄水果耐拉力模型。模型的微分方程通過龍格-庫塔-芬爾格(Run~e-Kutta-Fehlberg)法進(jìn)行數(shù)值求解，參數(shù)的優(yōu)化采用阻尼最小二乘法與遺傳算法結(jié)合的混合遺傳算法。分析比較顯示耐拉力變化的數(shù)值模擬值與和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值之間相差較小，空氣和4％O<,2>+9％CO<,2>

10、氣調(diào)環(huán)境中葡萄耐拉力模型的平均相對(duì)百分誤差E分別為4.291％和2.241％，均低于10％，決定系數(shù)R2分別為0.9592和0.9649，剩余標(biāo)準(zhǔn)差RMSE分別為O.1552和O.126，表明模擬的耐拉力的變化趨勢(shì)是合理可靠的。 (4)以冷藏時(shí)間、溫度、相對(duì)濕度和水蒸汽壓差為變量建立了葡萄在冷藏期和貨架期內(nèi)的硬度和質(zhì)量損失模型。 果實(shí)的軟化與貯藏時(shí)間、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度和水蒸汽壓差密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示漿果硬度損失可以表

11、示為酶的自動(dòng)催化過程和由水蒸汽壓差引起的硬度以指數(shù)衰減過程的綜合。用冷藏在O℃相對(duì)濕度為95％下60d和20℃相對(duì)濕度為60[％]下5d貨架期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果顯示模型模擬值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值間吻合較好，其平均相對(duì)百分誤差和決定系數(shù)分別為4.72％和0.93601。 以果蔬品質(zhì)衰減的經(jīng)典模型為基礎(chǔ)建立了葡萄質(zhì)量損失模型，對(duì)模擬值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，葡萄質(zhì)量損失在冷藏過程中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型預(yù)測(cè)擬合的很好(E=3.4％)，而在貨