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龙眼果实采后果皮褐变机理和采后处理技术研究

林河通  
【摘要】: 龙眼(Dimocarpus longan Lour.)是我国南方主要的亚热带果树之一,但果实成熟于高温季节,采后极易果皮褐变、果肉自溶和果实腐烂而使果实迅速劣变,货架期很短,常温下只有3~4d的采后寿命,这种短的采后寿命严格限制龙眼的贮运、销售和消费。因此,龙眼采后技术研究成为龙眼生产的关键问题。本文研究龙眼果皮微细结构与采后果实失水、果皮褐变和果实腐烂的关系,采后失水引起龙眼果皮褐变的机理;龙眼采后处理关键环节的技术参数和理论基础,如不同品种果皮形态结构的差异及其与果实耐贮运的关系,采收期对果实品质和耐贮性的影响,果实采后真空预冷,延长冷藏果实在常温下的货架寿命技术,在此基础上,综合国内外研究结果,建立龙眼果实商业化采后处理系统。结果表明: 龙眼果皮微细结构与采后果实失水、果皮褐变和果实腐烂有关。龙眼果皮结构是由外果皮、中果皮和内果皮组成。外果皮周皮层薄;外果皮表面栓质少,未形成连续的栓质层;外果皮表面有许多相互连接的微裂口和形状和大小不同的皮孔;中果皮细胞间隙多、空隙大;皮孔通道与中果皮细胞间隙相通。龙眼果蒂部由维管束、石细胞和通气组织组成,具有大的细胞间隙和胞间腔。这些微细结构易引起采后果实失水、果皮褐变和病原微生物侵染,从而导致果实耐藏性和抗病性差。 采后龙眼果实失水主要发生在果皮而不是果肉,在果肉和果皮之间水分迁移少。随着果皮失水率和贮藏时间(0~6d)的延长,果皮褐变指数逐渐增加。龙眼果皮褐变取决于贮藏时间和果皮失水程度的两者相互作用。0.015mm厚的聚乙烯薄膜袋密封包装可极显著(P<0.01)地减少果实失重和果皮褐变。 采后失水导致龙眼果皮活性氧清除酶SOD、CAT、APX、GR活性和内源抗氧化物质AsA、GSH、类胡萝卜素、类黄酮含量下降,O_2(?)产生速率和膜脂过氧化产物MDA含量增加。相对渗透率测定表明,果皮失水后,细胞膜透性迅速增加,膜系统更为脆弱。采后失水导致PPO、POD活性增强。果实采收时,果皮细胞超微结构完整,果皮组织中总酚含量较高,pH值较低,随着果皮失水增加,总酚含量下降而pH值升高,果皮细胞超微结构被破坏。这些数据表明,失水引起龙眼果皮褐变,可能是由于组织抗氧化能力下降,积累活性氧,导致细胞膜系统膜脂过氧化作用加强,从而破坏细胞膜结构的完整性,使PPO、 POD与酚类物质在细胞中的区域化分布结构被破坏,导致酶和底物接触,催化酚类物质 氧化的结果。 不同品种龙眼果实在果皮厚度,外果皮表面颜色、龟状纹、放射线、瘤状突、刺毛, 外果皮皮孔、周皮层厚度、栓质层厚度和连续性,中果皮薄壁组织细胞排列,石细胞大 小、含量、排列和分布,维管束发达状况、排列和分布,内果皮表皮细胞排列和角蜡质 层厚度等方面均存在着明显差异。风梨味、东壁、油潭本、乌龙岭、红核子、蕉眼龙眼 果皮厚,外果皮表面瘤状突和刺毛多,外果皮周皮层、栓质层厚且连续性好,中果皮石 细胞(团)含量多且排列紧密,分布在中果皮外侧且在中果皮中所占比例大,维管束发达 且排列有序,内果皮角蜡质层厚;这些品种果实耐贮运、抗病性强。而水涨、赤壳、福 眼、普明庵龙眼果皮薄,外果皮周皮层薄、栓质层不发达,中果皮石细胞(团)含量少、 分布分散,维管束不发达,薄壁组织细胞胞间隙大,皮孔间隙大、皮孔通道与中果皮组 织细胞间隙相通;这些品种的果实不耐贮运、抗病性弱。解释了龙眼外果皮表面主色为 褐色和内果皮比外果皮更容易褐变的解剖学原因。 采收期与龙眼果实的产量、品质和耐贮性有密切的关系。随着采收期的延迟和果实 成熟度的提高(采收期I~采收期VI),龙眼果实果皮颜色山青褐色逐渐变成淡青褐 色、淡黄褐色、黄褐色,果实由近长圆球形变成扁圆球形,果实重量和大小逐渐增加, 果皮逐渐变薄而果肉逐渐增厚,果肉可食率增加,果肉TSS、总搪、维生素C含量增加 而TA含量下降,果肉食用品质提高。但过熟的龙眼果实(采收期珊)果皮变成灰褐色, 果肉TSS、总糖、维生素C含量下降,果肉食用品质降低。可用果皮颜色,果实重量和 大小,果皮和果肉厚度,果肉可食率,果肉TSS、总糖、维生素C含量和固酸比值、糖 酸比值,果肉食用品质作为确定龙眼果实采收成熟度的参数。 本研究建议,供长期贮藏或长距离运输用的龙眼果实应在采收期IV~采收期V(即 8月 31日~9月4日,果实85%~90%成熟)采收,在(30士2)℃下贮藏sd,好果率 84.24十85.07%,失重率3.05十3.20%,在(3士1),C下贮藏40d,好果率98阶100%,失重 率0.24十0.26%。供干制或短距离运输的龙眼果实应在采收期V~采收期VI(即9月4 日~9月8日,果实90%~100%成熟)采收,以提高龙眼果实品质和产量;作为鲜食和 当地销售的龙眼果实应在采收期VI(即9月8日采收,果实完全成熟)采收,以确保龙 眼果实达到最佳食用品质。 由于龙眼果实成熟于高温季节,采后果实容易腐烂。龙眼果实贮藏或运输之前通过 预冷,以排除田间热和降低呼吸强度。本研究基于Fick扩散方程,建立水果真空预冷 速率模型,该模型能较好地预测实验数据。模型表明:当压强降低到一定程度时,预冷


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