60Co γ辐照处理对蓝莓保鲜效应及其细胞壁降解机理的研究

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蓝莓因其独特的风味和营养保健功能深受人们的喜爱,因此蓝莓产业在我国得到快速发展。但是,蓝莓采收时期集中于高温多雨的夏季,如果处理不及时,采后旺盛的呼吸作用和微生物的侵染会使其快速腐烂变质,造成严重的经济损失。虽然某些保鲜技术已经缓解了这些问题,但在冷藏期间,特别是冷藏后期,蓝莓果实的感官品质和营养品质仍然下降严重。60Co γ辐照,作为一种“冷”杀菌技术,能够通过电离辐射产生的灭菌和防腐作用,提高食品的安全性,延长食品的货架期和保质期。为了寻找一种安全、环保、高效的蓝莓保鲜技术,本课题采用60Co γ辐照处理“蓝丰”蓝莓,对蓝莓的贮藏效果和生理机制进行了研究分析,确定了适合蓝莓保鲜的辐照工艺,并详细研究了有效辐照剂量对贮藏期间蓝莓果实细胞壁多糖降解的调控规律和生理生化机制,结论如下:(1)辐照处理对蓝莓果实表面微生物有很好的杀灭和抑制作用,辐照剂量越高,这种抑制效果越好,特别在贮藏后期,辐照处理的蓝莓果实表面微生物均比同期对照下降了1个数量级。蓝莓果实表面微生物对辐照剂量的敏感程度依次为:细菌>霉菌>酵母菌。(2)0.5 kGy的辐照处理对贮藏期间蓝莓果实腐烂率没有影响(p>0.05),3.0 kGy的辐照处理能够加速冷藏后期蓝莓的腐烂变质,适当的辐照处理(1.0kGy~2.5kGy)能够很好地降低冷藏后期蓝莓果实的腐烂率,并且有效延缓冷藏期间蓝莓果实硬度品质和表面色泽的下降。(3)辐照处理后,蓝莓果实TSS和TA的含量保持不变,但VC和花青素的含量略有下降(p>0.05),且与辐照剂量呈线性负相关。贮藏期间,1.0kGy-2.5 kGy的辐照处理能够有效地缓解蓝莓果实TSS、TA、VC和花青素的降解,很好地保持其原有的品质和风味。(4)根据有效贮藏期和感官评价的结果,确定蓝莓辐照保鲜的最低有效剂量和最高耐受剂量分别为1.0 kGy和2.5 kGy。同时,1.0kGy~2.5kGy辐照处理能够使贮藏时间有效延长到63 d-71 d,且腐烂率低于10%。(5)辐照处理后,蓝莓果实呼吸强度、乙烯释放量、LOX活性、MDA含量和细胞膜透性均略有提高,但与对照差异并不明显(p>0.05),其中呼吸强度、乙烯释放量均与辐照剂量呈正相关。贮藏期间,1.0kGy~2.5kGy辐照处理能够通过抑制蓝莓果实的呼吸作用和膜脂过氧化作用,延缓其衰老的进程,其中2.5 kGy辐照剂量表现最好。(6)辐照处理后,蓝莓果实活性氧离子(O2-·、H2O2)含量和保护酶系(SOD、CAT. POD)活性均略有提高(p>0.05),且与辐照剂量呈正比。贮藏期间,1.0 kGy~ 2.5 kGy辐照处理能够有效地提高蓝莓果实的抗氧化能力,使O2-·和H2O2不断产生的同时又被不断地清除,始终保持在一个较低的水平,其中2.5 kGy辐照剂量表现最好。(7)2.5 kGy辐照处理对冷藏期间蓝莓果实CWM、ESP和4KSF的影响不明显(p>0.05),但能够通过延缓WSP含量的上升,SCSP和24KSF含量的下降,以及贮藏后期WSP和24KSF大分子聚合物的解聚,调控细胞壁多糖的溶解性和胶黏性,进而维持细胞壁结构的完整性和紧实性,使其在贮藏35d时硬度为1.06 kg/cm2,明显高于对照,有效地延缓冷藏期间蓝莓果实硬度的下降。(8)2.5 kGy辐照处理对冷藏期间蓝莓果实PE活性和基因表达的影响不大(p<0.05),但对PG、Cx、β-Gal和α-Af基因表达水平的影响优先于活性的影响,能够通过抑制冷藏后期PG、Cx、β-Gal和α-Af基因表达的水平,从而降低其对PG、Cx、β-Gal和α-Af的需求,进而减缓细胞壁多糖的降解和解聚,其对PG和Cx的抑制效果大于β-Gal和α-Af。因此,适当的60Co γ辐照处理能够在不影响蓝莓果实感官品质和营养品质的基础上,通过杀灭微生物,抑制果实采后生理机能,影响果实细胞壁降解,达到杀菌、防腐、推迟衰老,以及保持果实硬度品质的目的,对于提高蓝莓贮藏品质和延长贮藏时间是行之有效的方法。
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