晉彭輝, 李紅衛(wèi)
(北京農(nóng)學(xué)院 食品系, 北京 102206)
冬棗(winter jujube)是鼠李科棗屬植物,以其脆、甜、可口,尤以維生素C含量居各種水果榜首而著稱. 采后的果蔬依然進行著呼吸作用,呼吸強度的高低是研究果蔬采后生理變化和貯運保鮮的重要指標. 對冬棗呼吸的研究,吳延軍等[1]認為冬棗屬于呼吸非躍變型;而趙國群等[2]、張桂等[3]、薛夢林等[4]認為冬棗果實屬呼吸躍變型,與蘋果等典型的躍變型果實相比較只呼吸躍變峰很低而已.
緒方邦安[5]曾經(jīng)對“富有”柿果實的蒂端和果頂進行了呼吸測定,發(fā)現(xiàn)果頂和果蒂部分呼吸量的比例是2∶8,閆師杰等[6]分別對蘋果、梨、桃、柿、葡萄等果實進行了不同部位呼吸量的研究,得出仁果和核果類果皮部分為呼吸的主要通道,葡萄的呼吸通道為果皮,柿子的呼吸通道為果蒂. 在冬棗研究方面還未見呼吸通道的報道,本文對不同成熟度有、無果梗冬棗的不同部位進行了呼吸量的研究,以期明確冬棗的呼吸通道以及有、無果梗果實的耐藏性與呼吸通道的關(guān)系.
呼吸強度的測定目前主要有氣流法、靜置法和氣譜法. 氣流法和靜置法耗時長,每個樣品的測定時間少則0.5h,多則1h;氣譜法測定準確,但所需儀器設(shè)備價格高. 用測定果蔬光合作用的紅外CO2分析器來測定果蔬呼吸,國內(nèi)已有報道,且測定所需的時間較短,數(shù)值較為穩(wěn)定[7-10].
試驗材料采自北京海淀附近棗園,分為采收有果梗和無果梗的青果、半紅果和全紅果,采后放常溫下快速測定. 用SAS9.2對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析.
呼吸測定采用北京均方理化研究所生產(chǎn)的GXH-1050型紅外CO2分析器,氣體流速400 mL/min,穩(wěn)定時間15 min,呼吸室為Φ12 cm×15 cm標本缸,測定溫度為18±0.5 ℃,參照胡小松等[8]的方法計算果實呼吸強度.
將堿石灰吸收瓶、呼吸室、分析器用乳膠管連接好. 檢查氣密性,調(diào)零后用空瓶測本底,記錄平衡時間及本底數(shù)據(jù). 然后將被測水果放入呼吸室,調(diào)節(jié)流速,密閉平衡,達到平衡后記錄分析器讀數(shù),減去本底數(shù)值得到C(CO2體積分數(shù)),代入公式計算呼吸強度Q值.
式中:Q—呼吸強度,CO2mg·kg-1·h-1;F—氣體流速,mL/min;C—CO2體積分數(shù),μL/L;W—被測果蔬質(zhì)量,kg;T—測定時溫度,℃.
冬棗每次取10粒果(約0.15 kg)進行測定,重復(fù)3次. 測定時,首先對每組無任何處理的進行測定;之后將每組半涂后測定其呼吸強度,半涂是在果皮表面涂一層厚度均勻的凡士林,然后測定其呼吸強度;最后對每組進行全涂后測定其呼吸強度,全涂是在半涂的基礎(chǔ)上將果梗部用凡士林涂嚴實,后測定呼吸強度.
測定不同成熟度有無果梗冬棗的呼吸強度,實驗結(jié)果見圖1. 從圖1中可以看出,常溫下冬棗的呼吸強度較高,在80~150 mg·kg-1·h-1,有、無果梗的青果、半紅果、全紅果的呼吸強度均有緩慢增加的趨勢,有無果梗兩組呼吸強度差異不顯著(P<0.05),無果梗組的呼吸強度比有果梗組稍高;有果梗組青果、半紅果、全紅果呼吸強度分別為120,99,141 mg·kg-1·h-1;無果梗組青果、半紅果、全紅果呼吸強度分別為128,140,147 mg·kg-1·h-1. 半紅有梗呼吸強度較低可能為實驗誤差所致.
圖1 有、無果梗冬棗的呼吸強度Fig.1 Respiratory intensity of winter jujube with or without stems
用凡士林涂果皮測定冬棗呼吸強度,實驗結(jié)果見圖2. 由圖2可見,半涂(涂果皮)后無果梗組的青果、半紅果、全紅果呼吸強度分別為96,108,114 mg·kg-1·h-1;有果梗組的青果、半紅果、全紅果呼吸強度分別為49,40,48 mg·kg-1·h-1,有果梗組的呼吸強度顯著低于無果梗組的,差異極顯著(P<0.01),可見棗果有、無果梗對呼吸強度影響較大,影響著果實的耐藏性. 與未涂(如圖1)相比,半涂(涂果皮)后不同成熟度的有、無果梗兩組的呼吸強度顯著下降,說明果皮部呼吸在整個果實的呼吸量占一定的比例.
圖2 不同成熟度有、無果梗冬棗半涂后呼吸強度Fig.2 Respiratory intensity of winter jujube of different maturity with or without stems after half coated
圖3為不同成熟度有、無果梗冬棗全涂后呼吸強度的比較結(jié)果.
圖3 不同成熟度有、無果梗冬棗全涂后呼吸強度Fig.3 Respiratory intensity of winter jujube with or without stems after completely coated
全涂后呼吸強度較低差異不顯著(P>0.05),無果梗組的呼吸強度稍高于有果梗組的呼吸強度,從青、半紅到全紅呼吸強度有遞減趨勢.
將未涂凡士林的呼吸強度作為基數(shù),分別用涂果皮、涂果皮+果梗后的呼吸強度與基數(shù)相比,結(jié)果見圖4.
圖4 半涂呼吸比例Fig.4 Ratio of half coated
圖4中,無果梗組涂果皮后的呼吸強度比例與有果梗組涂果皮后的呼吸強度比例相比差異極顯著(P<0.01). 無果梗組涂果皮后的呼吸強度是基數(shù)的70%以上,全紅無梗、半紅無梗、青無梗分別為77%、77%、70%;而有果梗組涂果皮后的呼吸強度是基數(shù)的40%左右,全紅有梗、半紅有梗、青有梗分別為38%、41%、42%. 無果梗的棗果涂果皮后呼吸強度仍較高,有果梗的棗果涂果皮后下降較多.
不涂的、有無果梗的冬棗隨著成熟度的增加,呼吸強度呈緩慢增加的趨勢,趙國群等[2]測定的研究也表明,半紅期冬棗的呼吸強度明顯比白熟期高.
有無果梗的冬棗呼吸強度差異顯著(P<0.05),但無梗組比有梗組的呼吸強度稍高. 這可能是兩方面的因素造成的,一方面是果梗缺失產(chǎn)生的傷痕使呼吸上升,也就是傷呼吸的作用,新鮮果蔬在收獲以后的貯藏、運輸及銷售過程中,由于振動、摩擦、碰撞等外在的原因受到損傷時,呼吸就會隨之增大,不同果實對機械傷所引起的呼吸反應(yīng)時間和反應(yīng)程度不同[9];另一方面可能是果梗掉落后減少了阻礙,使氣體交換更加容易,呼吸強度上升. 本研究表明,有果梗的冬棗果梗處的呼吸占到整個呼吸的40%,而無果梗冬棗果梗部的呼吸占到整個呼吸的75%,說明果梗脫落氣體交換更加順暢,因此呼吸強度顯著增加.
有果梗的冬棗果梗部的呼吸大約占40%,做一個減法,果皮的呼吸大約占60%,推測有果梗的冬棗主要的呼吸通道為果皮;無果梗的冬棗果梗部的呼吸約占75%,同樣做一個減法,果皮的呼吸大約占25%,認為無果梗的冬棗主要的呼吸通道為果梗. 有果梗的冬棗果皮為主要的呼吸通道,但是加厚的角質(zhì)層和表皮細胞嚴重制約了內(nèi)部果肉細胞與外界氣體成分的交換[10],果梗的脫落,使氣體交換更加順暢,呼吸強度上升,并且果皮部分的呼吸比例下降,果梗部的呼吸比例上升,呼吸通道由帶果梗冬棗的果皮轉(zhuǎn)移到無果梗的果梗部. 在實際貯藏中也存在無梗冬棗果梗部先軟化的現(xiàn)象.
果實表皮角質(zhì)層的形態(tài)、結(jié)構(gòu)等與果實光潔度、耐貯性有密切關(guān)系[11]. Han等[12]研究發(fā)現(xiàn),果皮蠟層結(jié)構(gòu)通過改變果皮的通透性,誘發(fā)果實內(nèi)部代謝失調(diào)參與了芒果果實的抗冷性應(yīng)答過程;吳萍等[13]人的研究表明氣調(diào)貯藏可能是通過調(diào)節(jié)壺瓶棗果實角質(zhì)層的代謝等途徑來延長果實貯藏保鮮期和保持果實品質(zhì),說明有、無果梗不同部位呼吸比例的不同是受果皮蠟質(zhì)層的影響.
趙梅霞[14]通過涂果梗與果皮兩種方法測定冬棗果皮、果梗不同部位的呼吸強度,果梗部的呼吸強度大約占60%,介于本試驗有果梗的果梗部呼吸比例40%和無果梗的果梗部呼吸比例75%之間,與無果梗果梗部呼吸比例更接近.
不涂的、有無果梗的冬棗隨著成熟度的增加,呼吸強度呈緩慢增加的趨勢;無果梗冬棗的呼吸強度高于有果梗的;半涂后有、無果梗的果實呼吸強度均顯著降低,無果梗冬棗的呼吸強度極顯著高于(P<0.01)有果梗的。通過數(shù)據(jù)分析,有果梗冬棗果梗部的呼吸量約占40%,果皮的呼吸量約占60%,推測果皮為有果梗冬棗的主要呼吸通道;無果梗冬棗果梗部的呼吸量約占75%,果皮的呼吸量約占25%,果梗部為無果梗冬棗的主要呼吸通道。