（食品科学专业论文）高压静电场及多胺处理对果实采后生理的影响.pdf

中周农业人学硕i ：学位论文 摘篮 摘要 l 本文的目的是通过研究水果住高压静电场以及外源多胺处理后一些生理指标的变化， 探询高压静电场及多胺对果实采后生理的影响，同时从微生物学角度对其作h j 做一定的探 索。) x j 冉。为研究电场作_ l + j 规律，着手制作并建立了一套恒温恒湿的高压静电实验装置，并利_ l 该装置，首次州可靠的实验证明了高压静电场能够产生臭氧并以常见的果蔬腐败凶毛霉为 实验对象，研究了电场对毛霉的作州，发现电场能够抑制毛霉的生长，但是效率较低。 以j t 京1 4 号桃及冬枣为实验对象，从采后生理的角度，分析了高压静电场及外源多胺 ， 处理对果实生理指标的影响。悛现高压电场能够改变水累的采后生理，最显并的是使冷藏条 v 什f 的冬枣吁吸越变推迟了7 0 犬，在保鲜方面具有重要意义。同时莆重研究了精胺羽f 孵精 胺的作州，发现采厉施加精胺、眶精胺对果实的采后生理有有益的影响，一系列的生理指标 冈外源精胺、弧精胺的施_ l j 而改变，果蔬品质得到了较好的保持。 对所测定的生理指标进行分析，f = 结合前人的研究总结了高压静电场对果实采后生理的 作j h 规律，为电场保鲜的应川提供了理论依据和有菔的参数。j 关键词高压静电崩多胺i 臭氧，桃，冬枣，毛霉 中罔农业大学琐l - 学位谂立，琏静i b 场殷多胺处璺辇对采蜜采船生壤的静响 ! , =i,i,p,i i l l l l l l l = ! ! ! ! e r a b s t r a c t t h ea i mo fm ys t u d yi s e x p l o r e t h ee f f e c to fh i g h * v o l t a g ee l e c t r i cf i e l d ( h v e f ) a n d p o l y a m i n e o nf r u i t sp o s t - h a r v e s tp h y s i o l o g y i no r d e rt oi n v e s t i g a t et h er u l eo fh v e f , 1m a k ea na p p a r a t u sw h i c hc a r le n s u r eac o n s t a n t t e m p e r a t u r ea n dh u m i d i t ya n dp r o v et h a th v e fc a np r o d u c eo z o n ea n de x p l o r et h ee f f e c t o f h v e fo nak i n do f m o l d 1f i n dt h a tt h eg r o w t ho f m o l di sc o n t r o l l e du n d e rh v e e lc h o o s eb e i j i n gn 0 1 4 p e a c ha n dd o n g z a o a ss u b j e c t st oi n v e s t i g a t et h ee f f e c to f h v e fa n d p o l y a m i n eo nf r u i t sp o s t - h a r v e s tp h y s i o l o g ya n dd i s c o v e r e dt h a th v e f a n dp o l y a m i n ec a na f f e c t f r u i tp o s t - h a r v e s tp h y s i o l o g ya n dt h er u l eo f h v e fi sv a r i o u sb yd i f f e r e n tk i n d so f f r u i t s a tl a s t ，1d r a wac o n c l u s i o nf r o mt h ed a t af r o me x p e r i m e n t sa n do fp r e v i o u sr e s e a r c h e r s a b o u tt h ea c t i n gr u l eo f h v e fo nf r u i t sp o s t h a e s tp h y s i o l o g y k e y w o r d s ：h v e rp o t y a m i n e ，o z o n e ，p e a c h ，d o n g z a o m o l d 嗣 1 _ j 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下( 或我个人) 进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名 i n j ：沙旃么月罗f l 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅：学校可以用不同方 式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：。押每 铆虢毒蟛啪j 矽刎8 中困农业人学坝i 学位论义 第一章绪论 第一章绪论 水果是人”j 喜爱的食品之一，它不仅含有丰富的营养成分，而且在增进人体免疫能力方 面发挥着不可缺少的作川。据统计：截r2 0 0 0 年，我国果吲总面积已达8 5 3 5 0 7 千公顷， 累晶总产域已达5 4 0 0 万吨，其中苹果1 9 4 8 万吨，柑橘8 5 9 万吨，枣11 0 万吨，果品产业的 迅猛发展人人丰富了人【生活。但是由r 我国地理气候差别人，果品产地极不平衡，同时义 缺乏行之有效的贮藏方法利适合生产者经济条什的运输装备，每年损火的数龄t i t 总产蛀的 2 5 左也。造成这一情况的主要原冈之一就是果实贮藏质龄r 降。严重的经济损火极人地挫 伤了农氏的种植积极性。冈此，果品的贮藏保鲜加i 技术在农产鼎加【中的重要性日益显现 出来。 多年来，人们采_ l 了多种方法来探向果蔬贮藏的合适途径，如冷藏、冻藏、气调( c a 、 m a ) 、化学涂膜以及辐照保鲜等。这些方法在我国农业生产中发挥了巨人的作用但即便如 此，这些贮藏方法仍有明显的局限性例如冷藏与气凋方法，投资人，维护难，对贮藏环境 以及维护人员的要求较高，化学方法由丁有害物质的残留问题止日豁受剑有大管理部j 的限 制。而辐照保鲜由丁- 操作安全性升且其对人体的影响还存在争议而雉丁人规模席h j 。 近年米，一些学者从食 i ! f 加i ：的领域出发，结合物理学、物理化学等提出了一个称为 “微能技术”的新概念，即利川电场、磁场、电磁波、压力场等微能源，对食品加i ：过程 进行竹能、高效、高品质的处理”“。这里所指的微能，其共同特征是无热设麻，能耗极 小，作，【i j 时物料的温度上升极小，对物料本身的品质基本无影响。可见，无论从。1 ，能的角 度，还是从对物料品质保持方面考虑，“微能技术”在食品的加i ：、贮藏方面都有很重要的 意义。 本课题曰的在r ：通过研究水果在高压静l 乜场以及外源多胺处理后一些生理指标的变 化，探洵高压静电场及多胺对果实采t l 亓生理的影响规律，为其在实际生产中的廊_ 【 j 奠定理 论基础，同时从微生物学角度，对其作州规律做一定的探索。 1 1 国内外研究进展 1 1 1 高压静电场在果蔬保鲜方面的应用及存在的问题 粜蔬高压静l u 保鲜足随生物i u 融理论n 丌究的深入晰捉的个个新的概念。2 0 ”纪5 0 年1 ，。、产者们j j 符种生物膜理沦水解秆各种生理现象，后米必 始从水的构造f f l 度米研究乍 物腆，j 理沦丛础址认为水足瓴键 ，合成的f l t l sl 构作。7 0 年代以水天n 】，前另、i j _ ) 、 中田农业大学坝i 学位论文 第一章绪论 日本等国对生物叱磁理论避行了汁多研究。苏联在作物的生长发育方面研究颇多。美国则对 动物特别是神经方面的电磁反应研究较为突出：e t 本羽l 前苏联对生物中水的构造与电磁处理 的关系更为天注。1 9 7 2 年，前_ j j = 联学者秋尼科丈证实，电磁场处理水可使酶的活性显并降 低，以及电磁场有杀菌效果和嵫化水对生物膜的透性有影响等事实。1 9 7 6 年日本学者上平 恒提出了细胞内水的相层结构模刑“：1 9 8 0 年隆扳雨f 桃田川差示热分析法观察剑细胞内结台 水和臼由水的构造；日本学者利j h i u 磁场使生体水产生共鸣。影响膜j j 能的改变，达剑促进 戏抑制生物体生理活动的目的。1 9 9 2 年住美国出版的论文集“e i e c t r o m a g n e t i c a f i e l d a n db i o m e m b r a n e ”中，记载了有关电磁场对植物中水结构作_ i i ，指出电磁场通过改变水结 构，从而使生物体生理活动受剑抑制的实验结果。这为将电磁场应_ l f r 栗蔬保鲜提供了可能。 另外，国内外许多学者认为，外部电场的作州是由丁改变了细胞原生质膜的跨膜电能”。 2 0 世纪8 0 年代，一些生物学家l 止实了细胞膜离子通道的特异性变化与细胞所处的电磁环境 有芙。返表明，从电场改变生物膜电f 节从而导致酶活性的改变这一角度进行果蔬电磁保鲜 也是可行的。 在以上理论基础上，李里特进步结合果蔬贮藏生理学、生物化学和细胞生理学等学 科，根据电磁场微能源在生物体内的积累效应，提山了对农产晶实现新型、1 j 能贮藏及加l 的新思路”。以后通过对诉茄”】、黄瓜、甜瓜1 的较为准确的高压静电保鲜研究表明庄高 压静电场f ，它们的保鲜期均有不同拌度的延长= ，这表明高压静电场具有使果蔬实现跃期贮 藏保鲜的可能性。对r 礴茄，利圳高压静电技术，人人延1 丈了贮藏j l i j ，并且所测得的舔茄不 同组织的细胞跨膜电位著均有不同样度的降低”，此结果也表明，从高压静场改变果蔬细胞 膜电位的角度来解释高压静电场对果蔬的保鲜效果是合理和可行的。 但是，虽然高压静电场水果保鲜方面的研究吸引了众多学者的目光，这项技术目前并 术住生产上使州，其原网在丁： i 、贮藏装置或系统极其简单，不能提供合适的、稳定的渝湿度环境，实验的结果可重 复性较若； 2 、前人对果蔬的高压静电场保鲜实验，由r 条仆所限实验鼙较小，以至r 荚丁电场对 粜实采后生理的影响规律至今还没有定论，依然有很多方面需要完善； 3 、叱晕叱场必然产生空气电离，产生人鞋负离f 利臭氧，但足目前缺乏天1 i 产生臭氧 的确凿i i e 据。而且在l 乜场保鲜效果的米源即剑底电场是否产生臭氧以及产生的臭氧作川程 度方蕊存在争议，电场的保鲜作川怂否仅仅琏其产生的奥氧的作川，依然没有可靠的实验证 明。 1 1 2 多胺在果蔬保鲜方面的应用及存在的问题： 人们九：3 0 0 多q ：浦就已经发现j ，多胺，f f l 彩胺“被认为足代( 9 木端产物域废物，i l _ f 剑 中闻农业人学硕l ：学位论文 第一章绪论 1 9 6 5 年d y k o t r a 平h e r b s t 首次发现再生肝中多胺参与细胞的分裂利生长过稃，从而揭开了 现代多胺研究的序幕。有关多胺的研究在8 0 年代以后最为活跃，研究内容涉及剑动植物的 生k 发育和代谢。 多胺趄生物体代谢过程中产t 的一类具有生物活性的低分子姑脂肪含氮碱t 常地的有腐 胺、尸胺、精胺、哑精胺。多胺的生物合成途释如图1 一l 所示，多胺的合成前体为精氮酸， 精氨酸住精氨酸酶作_ l jf 生成呜氨酸，屿氨酸脱羧转化为腐胺腐胺住弧精胺合成酶的催化 f 经过一次丙氨基转移反麻生成弧精胺，孵精胺在精胺合成酶的催化r 再经过一次丙氦基转 移反应生成精胺。丙氨基来白rs - 腺廿：蛋氨酸( s a m ) 脱羧后的s - 腺莳甲硫丙胺( d s a m ) 。 s a m 一d s a m m t a 精氨酸一鸟氮酸一腑胺 精胺 图1 - 1 多胺的合成途径 从多胺雨1 乙烯合成途径看两者共同竞争底物s a m 。多胺合成抑制刑d f m o ( 二氧甲基 鸟氨酸) 、d f m a ( _ 二氟甲基精氨酸) 及m g b g ( 甲基乙酵烈咪腙) 可促进乙烯合成( c h e n g s h ，k a oc h 1 9 8 3 ) 外源弧精胺则抑制a c c 合成及a c c 转化成乙烯，通过a c c 合成还抑制 a c c 前体s a m 的产生( s u t t l e j c 1 9 引) 。1 9 9 9 年m t m u n o z 研究表明商浓度的二氧化碳 抑制了衢荔枝果实乙烯的合成而促进了多胺的累积。 目前，国内外研究人员对多胺住对采，l 亓生理的影响做了人苗的研究，w i n e r 等人发现： 鳄梨、苹果和青椒果实成熟期间游离多胺含域r 降；而h a s d a i 等人发现柑橘利南美礴荔枝 在成熟过牲中游离多胺含苗增加【i o i 。不同的观测结果导致了不同的观点，一些学者认为， 多胺对果蔬品质的保持竹常重要。季作梁筲以紫花芒果为材料，在冷害渝度2 和1 f 冷害温 度l o * c 条f l ：r 贮藏。结果表明贮藏住2 c 条1 ，| ：r 的果实，随着冷害的发生发展，多胺的禽姑 增加，贮藏至1 7 犬达剑峰值以后随着冷害的加重而急剧i i 济l “1 。潘尔明，邱栋梁以檀香 年k 营橄榄果实为实验材料，研究了在( 4 54 - 05 ) 、( 8 5 o 5 ) 2 种低温币室温条什r 果 实多胺的质茸摩尔浓度与保护酶活性等的变化。结果表明多胺具有保持果实中保护酶活性 的相对稳定，减少v c 的氧化，减缓膜脂过氧化的f l ：；t j 【i “。而另一些学者认为多胺对粜蔬的 衰老作j h 计不明显。如茅林春，张上隆等( 1 9 9 9 ) 研究表明，“白胍”桃住o 冷藏每隔9 大移至1 8 c 中放置2 4 h ( 中途加温) 或在冷藏前在3 5 r 放置4 2 h ( 贮前加温处理) ，多胺含最 - 冷藏疗勺最初9 人内p 降，然肝逐渐增加，“至冷藏结水。加温处理能捉崭腐胺、精胺利， 精胺的翕 i 同时刺激乙烯的产! i i ，多胺与乙烯之间的代谢拥j 1 , t , t l jj f ：不叫硅【1 ”。 为探索多胺对果蔬成熟衰老的n ? 川，j h 多扎丌究行为此做_ ，人 t 的实验，日前多数 j j 究 人认为：十f l 物体木1 1 = 于力：逆境耶境巾会干 ! 禁多胺，从而刈纠纵起剑倮护作川，商水、l i 的内鸿 中固农业人学坝i 学位论义第一章结论 多胺积累有利t 保持果蔬的采厉鼎质。但是赵福庚等( 1 9 9 9 ) 发表了不同的观点，他们的研 究表明：黑暗诱导离体n i _ 片( 4 8 7 2 h ) 衰老扁，a d c ( 精氨酸脱羧酶) 、o d c ( 呜氮酸脱羧 酶) 活性f 降，p a o ( 多胺氧化酶) 活性上升，丽游离多胺总域卸显鞍上升，1 1 0 。m o l lk t ( 激动素) 雨jg a ，( 赤霉酸) 能抑制蛋向质、叶绿素的降解，提高a d c 活性，却降 低游离多胺总姑。说明内源游离多胺总蜡与衰老关系并不人。f l f 编织内游离多胺含域并不单 受a d c 、o d c 、p a o 活性的控制，还与结合态多胺含域变化有关。州外源多胺处理伤害组 织，并不能完全反映多胺的作_ l i j l j “。 总体说米，目前国内外研究者的研究思路主要是通过观测果蔬采后内源多胺的含越变 化，进而对多胺对果蔬采后生理的作h 做出推理。但是真止有价值的是多胺在实际生产中是 否具有虑_ 【 价值，即对果实腌加外源多胺处理是否有效地保持果实的品质。这方面的研究报 道较少，仅在近年来有一些报道，1 9 9 1 年k r a m e r 等人报道采删0 2 5 l m _ l o i 的精胺处理可 以明显抑制金冠苹果的软化”。相关的研究人多集中在南瓜m ”、苹果。6 1 以及一些热带 果实如苎果j 、枇杷i ” 等少数果实上，而且结果还存在不一致性，人苗的l ：作有待丁开展。 1 2 研究的内容和意义： 1 、通过可锥的实验观测果蔬保鲜常川的5 0 k v m ，1 0 0 k v m 和15 0 k v m 电场姐度r ，高压 静电场是否产生臭氧以及电场产生的臭氧对毛霉及空气杂凶的作_ l l j ，探啕电场对造成果 蔬腐败的毛霉菌的作川规律，以澄清电场的作是否仅仅是其产生的臭氧的作州这一争 议，并对也场灭菌忭洲是否贝有席刚前景作出评价。 2 、以北京1 4 号桃为原料研究了高压静电场、弧精胺对果实呼吸强度、果肉破断席力、 细胞膜透性年可溶性蚓形物含耸的影响，探索高乐静电场及眶糖胺对桃果实生理指标的 作_ l f j 规律，为桃的贮藏运输提供理论依据，井为赢压静电场和多胺住桃贮藏保鲜方面的 麻_ l 奠定理论基础。 孔研究高压静电场、精胺币高乐静电场+ 精胺处理对冬枣果实呼吸强度、粜肉破断席力、 细胞膜透性和可溶性崩形物含鼙的影响，以及经高压电场、精胺、孵精胺和腐胺处理的 冬枣的颜色变化规律，从生理指标羽f 颜色变化的角度评价电场及多胺的作心效果。为 冬枣的贮藏运输提供理论依据并为高乐静电场和多胺在冬枣贮藏保鲜方面的鹿州奠定 理论基础。 4 中国农业人学颁i ：学位论文 第一章商撤静i u 场对毛再度守气杂菌的抑制作用 第二章高压静电场对毛霉及空气杂菌的抑制作用 2 。l 前言： 常见引起果品腐败变质有如f 儿种原冈：一是微生物的作_ l f ，如金黄色葡萄球菌、变形 杆凶筲细曲的作_ l i j ：二是果蔬中的各种酶类；二是贮藏环境中的条r i ：如温度、湿度，甲生程 度笆。在人多数情况f ，果蔬变质是由微生物引起的。有害微生物在分裂繁殖期间会，消耗 果蔬的营养成分并产生多种代谢产物如蛋向酶、脱氨酶等。果蔬住腐败凶酶的作h jf ，将复 杂的高分子有机物分解为简单的低分子物质，造成晶质的f 降。能够引起果品蔬菜腐烂的微 生物有很多，霉菌是其中很重要的一类，主要有：根霉( 桃，油桃等) 、青霉( 苹果、哈密 瓜等) 、毛霉( 梨等) 等【2 0 j 。 目前所川的以解决粜蔬贮藏保鲜过样中微生物所造成的果蔬腐烂的常规方法土要有：热 处理，其原理是在采后川适宜温度的热水将果蔬表面微生物杀死，但是同时会伤害果蔬表层 组织i2 0 l ：辐照处理虽然有较好的杀菌保鲜效果，但在对辅照残留对人体的影响等问题还没有 得以澄清之前，人们还难以_ 牛遍接受”“；保鲜剂处理，该方法已经冈为有毒物质在果蔬上的 残留而受到多方面的限制“。 高压静电场在果蔬保鲜方面的研究已经开展多年，但是对丁其使川过程中是否产生臭氧 一直缺乏确凿的证据，并且对丁电场保鲜效果的来源，即到底电场是否产生臭氧以及产生的 臭氧作_ l 程度方面存在争议? 2 “。电场的作川如能抑制微生物的生长，l j ! | 是对果蔬保鲜的一 个有髓的补充。 国内外标准的臭氧测定方法有靛监_ 二磺酸钠法，碘苗法等，这些方法各有各自的特点， 其中靛监二磺酸钠法由丁方便、稳定平影响冈素少等优点曰i ；i 受剑人们的关注，已经被作为 标准方法列入国标( g b t 1 5 4 3 7 9 5 ) 1 2 4 1 。但是所有的标准方法均需要将环境中的气体以最低 5 0 m l m i n 的流母导入液体吸收管，这显然不适_ l f - r 臭氧产生鼙微小的系统，即不利r 研究臭 氧在密闭的电场保鲜环境中的产生情况及其各保鲜方面的作川。 本文参考国标方法并做少许改动，使川靛监：磺酸钠吸收电场所产生的臭氧井以其吸光 度值作为臭氧产生域的越度。采_ l i 果蔬中常见的腐败凶一一毛霉( a c t i n o m u c o re l e g a n s ) ，通 过研究在果蔬保鲜常川的5 0 k v m ，1 0 0 k v m 平l5 0 k v m 电场强度f ，高压静l h 场以及电场产 巾的臭氧对毛霉及空气尔菌的作川，探i 自 电场对微生物的作川规律。 2 2 实验材料与方法： 中国农业人学坝l ：学位论! = 【= 始二章矗胜静i 也场对毛霹及窀气杂筒的抑制作用 2 2 1 实验材料与药品： 实验使用的毛霉( a c t i n o m u c o re l e g a n s ) 取白中国农业人学微生物实验室。实验中使川 的马铃薯为同一批购白中国农业人学校山市场。 实验约斛如表2 1 所示： 表2 1 实验药品 2 2 2 实验仪器及设备： 表2 - 2 实验仪器及设备 6 中困农业人学坝l 学位论史 第章i 苛城静i 乜场对毛群及帘气杂菌的抑制作用 i ii 恒温恒湿实验箱k c l - - 1 0 0 0 中国蕈庆银 l f 实验 见幽2 - l 仪器有限公川 低温培养箱w d 4 0 0 5中国重庆银河 实验仪器有限 公司 j g y 多值l h 压表北京风源高压 电器厂 电热鼓风干燥机d g f 2 0 0 0中国重庆银河 实验仪器有限 公司 生化培养箱i i 海分析仪器总j 紫外分光光度计7 5 6 m ci ：海分析仪器总j 平板记数器1 海分析仪器总j 电热立式压力蒸汽灭菌 w k 4 北京将台医疗 器殴备厂 2 2 3 实验方法； 2 2 3 1 关于臭氧铡定的实验： 参考靛监_ 二磺酸钠( i d s ) 分光光度法( g b t 1 5 4 3 7 9 5 ) ，并做少许改动。 i d s 法测定水中臭氧的原理是利_ l f j 臭氧被监色的i d s 溶液吸收使颜色减褪，根据褪色 利度定苗。该方法特异性强，干扰物质少。灵敏度高，试荆、样 i ! i 稳定性好。国外已采州该 法测定臭氧。 l 测定条件： 将高压电场发生器( 酗2 - 1 ) 电乐分别凋至5 0 k v m ，1 0 0 k v m 和15 0 k v m ，恒温恒湿 实验箱温度调1 7 至3 0 c ，湿度调1 ，至相对湿度9 0 ，稳定运行i 小时。 2 臭氧样鼎测定： 分刹吸取1 0 m l i d s 吸收液r 若干个培养皿( 内释1 0 c m ) 内，1 。0 ，3 0 6 0 ，9 0 ，1 2 0 m i n 准时将一个培养皿放入恒温恒湿实验箱，静苴5 m i n ，迅速驭山，完全转移至l o m l 具塞刻度 试符，j j 磷酸盐缓冲溶液定容至刻度。同时以空气中盛有i d s 吸收液的培养皿做对 实验。 为减少相且之问的影响，锥个时间点的实验均独立完成，即每个洲定完成后即打开恒濉 陋湿实验箱的门丌天| ! d j 高压【u 场发生器3 0 r a i n 后垂新开始进 j ：f 个时问点的实验。 3 分析步骤： 将震得的样洲l jlc n q 的比色肌 - 6 1 0 n t o 处，以：次熊锯i 水为参比测定吸光，! ，时j 1 1 中困农业人学坝l ：学位论义 第二章i 岛推静l u 场对毛带及窄气杂菌的抑制作用 曝露丁空气中的培养皿中的i d s 吸收液作空向，计锋吸光度。冈各次样品采集均在恒温恒 湿实验箱内的州定位置，且恒温恒湿实验箱内部l j 外界隔绝，使1 4 1 风扇以一定转速( 6 0 转 分) 保持内部空气流动，故测定的样品吸光度( o d 值) 与内部臭氧含培有一一对应关系， 备次实验结果2 间具有比较意义。吸光度越低，说明臭氧龄越商。 2 2 3 2 培养基的制作方法 本实验选择了马铃薯一葡萄糖琼胎( p d a ) 和营养琼脂两种培养基1 2 5 1 ，分别_ l j 来培养 霉菌及空气中的杂凶。由丁电场对霉菌的抑制作州以重域筹异法米测定，冈此使川液体马铃 薯一葡萄糖培养基。配制方法如f ： l 马铃薯一葡萄糖( p d a ) 液体培养基： 将马铃薯切成小块，称取2 0 0 - - 3 0 0 9 ，加入1 0 0 0 m l 水，煮沸一个小时，过滤后加入2 0 9 葡萄糖，混合均匀。 2 马铃薯一葡萄糖( p d a ) i 州体培养基： 将上述马铃薯一葡萄糖( p d a ) 液体培养基中加入2 0 9 琼脂，即成为p d ai 州体培养基 3 营养琼脂： 1 0 0 0 m l 水加入4 5 9 营养琼脂，混合均匀，加热融化。 上述培养基以及实验中使川的试管，移液管，二角瓶笆均丁1 2 l r 灭菌3 0 分钟。 2 2 3 3 培养方法： l 接种： 霉菌的接种：将马铃薯葡萄糖琼脂培养基倒入人试管中，倾斜放置，待其凝，制成斜 面。然后，按无菌操作，川接种环取2 环孢子，接入斜面上，重复制作儿个斜面放入培养 箱培养7 2 h 后备州。接种时每个斜面内注入l o m l 无菌水充分艇荡制得曲悬液。在培养 皿中加入2 0 m l p d a 液体培养基，州移液枪吸取1 m l 凶悬液注入培养皿中缓慢震荡混合均 匀，重复二次。 测定空气杂凶时，使营养琼脂，每个培养吼中倒入2 0 r a l ，凝后备刈。 2 培养条什： 本实验在培养霉菌及空气杂凶日寸温度为3 0 。c ，相对湿度为9 0 ，由恒温恒湿实验箱控 制实验歼始前使恒温恒温实验箱稳定运j n h 。 3 电场处理： 本次实验使j j 光滑不锈钢板$ 1 f l ； i c p 常川的、i ，板l 乜极( t 寸为2 5 c m l7 5 c m ) ，极扳 i 接地极板问蹦离为1 0 c m ，采i u 】i ；为：5 、1 0 、i5 k v ，敞所川l u 场强度分跏为 8 中固农业人学坝l ：学位论文绍一审- 前脏静i u 场对毛霉及窄气杂菌的抑制作用 5 0 k v m 1 0 0 k v m 和1 5 0 k v m 。恒温恒湿实验箱内部尺寸为4 0 c m 5 0 c m 6 0 c m 。 2 2 3 4 实验结果的评价方法 i 称重法1 ”j ： 冈毛霉生艮迅速，本实验采川称重法对霉菌的生k 情况进行检测。首先将滤纸在干燥箱 中烘干恒重，称重并记录其重繁折好放入赫斗中并使其紧贴漏斗肇，然后刖二次蒸馏水将 电场处理后弗经过培养的带有霉凶菌丝的液体p d a 培养基完全洗入魏i ；斗中，过滤山霉菌的 凶丝，为确保完全洗入席将培养皿多洗儿次。将滤纸连带菌丝从漏斗上慢慢取山，放入一个 烘干行称重的小烧杯中，最j 亓将烧杯放入1 0 卜1 0 5 的干燥箱中至恒重，丁分析天平上称 重，计算重蛙筹异。 2 实验效果的评价方法：对毛霉，微生物指标采川重鼙，对空气杂凶，采_ l 平板计数结果。 抑菌率= 对照菌指标一处理菌指标 对 菌指标 x 1 0 0 2 2 3 5 电场及臭氧对毛霉的抑制作用实验方法： 高压静电灭凶装置示意l 笙i 见幽2 - 1 ：高压静电实验台采瑚聚胺酯绝缘板为框架，内鼙自 t 而f 每隔l c m 铣一个水平槽，川r 放萱不锈钢极板。实验过程中实验台整体置丁恒温恒 湿实验箱内，恒温恒湿内部空间尺寸为4 0 c m 5 0 c m 6 0 c m 。 i i衄l 。叩 一 5 7 1 i i 隧卢碟 图2 - 1 高压静电装置示意图 中囤农业人学坝i j 学位论义罐一章- 岛胝静i u 场对毛前及窄气杂菌的抑型作旦 l 电场j o 臭氧共同作川对毛霉的抑制实验： 为防l r 臭氧影响，在3 0 c 生化培养箱内以关刚培养皿上薷的接有毛霉的p d a 液体培养 基对照实验。 在恒温恒温箱内，分别将打开培养皿上蒜的接有毛霉的p d a 液体培养基放入也场强度 5 0 k v m ，1 0 0 k v m 年1 5 0 k v m 的平板电极电场中处理2 小时然_ f 亓戈口1l 盖，取山放置 t3 0 。c * 养2 4 h ，h 重培筹异法( 址2 2 3 4 ) 检测其杀菌效果。每个处理重复二次。 2 电场产生臭氧对毛霉的抑制实验： 在3 0 c 生化培养箱内以夫培养皿上盖的接有毛霉的p d a 液体培养墓对照实验。 将接有毛霉的p d a 液体培养基分别放入电场强度5 0 k w m ，1 0 0 k w m 和1 5 0 k v mf 的 平扳电极所产生的臭氧的密闭环境中打开上盖处理2 小时，培养皿放在没有电场的高压静电 实验台内没有极板一侧的中心侮苴上，然后取出，丁3 0 。c 培养2 4 h ，重鲑筹异法检测其杀凶 效果。每个处理重复二次。 3 单纯也场对毛霉的抑制作州实验： 住3 0 c 生化培养箱内以关闭& 养皿上盖的接有毛霉的p d a 液体培养基对照实验。 将关口j 培养皿上盖的接有毛霉的p d a 液体培养基分别放入不同l b 场强度r 的平扳l 乜极 电场中处理2 小时，然后取山，r3 0 c 培养2 4 h ，刚重鼍著异法检测其杀菌效果。每个处理 重复二次。 2 2 3 6 电场产生臭氧对实验箱内部空气消毒实验： 采_ l j5 r a i n 暴皿法，川预先准备好的装有营养琼脂的* 养皿，放入密| = j 的恒温恒湿培养 箱( 3 0 ( 2 ，相对湿度9 0 ) 中丰 开上盖5 m i n 厉立即关训上盖，取山做为对照，然后开启高 压发生器l 也源，分别r3 0 r a i n ，6 0 m i n ，9 0 m i n ，1 2 0 m i n 时准时将营养琼h 匕培养皿放入培养 箱中川定何置( 该何置无也场) ，打开上盖5 m i n 后关闭上蒿，取山，3 0 培养7 2 h ，以1 7 板计数法检测结果。为减少相山影响，每个时间点实验均单独执行。 择处理及对j ! 均重复二次。 2 3 实验结果与分析 2 3 1 臭氧测定实验结果： 如【划2 2 所示：平扳1 u 殷a 行种场拦条仆p ，九- 定n t 问洲杓擒雌磺峻钏灶收液 的吸光馊： 1 0 糍 01 5 懿鬟 o 1 2 。拦 03 06 0 9 01 2 0 1 l 、f 问( m i n ) 图2 2 平板电极臭氧产生能力随时间变化曲线 _ i5 0 k v m _ 1o o k v m * 5 0 k v m 1 5 0 由幽2 2 可以看山：高压静电场能够产生臭氧。随电场强度的升高，平板电极产生臭氧 域逐渐增人：并且随时间增k ，在每个时间点单何时间( 5 m i n ) 内吸收液所吸收的臭氧带 逐渐增多。 图2 2 的结果显示，在保持高压静电场存住的情况r ，臭氧能够持续存在1 ：高湿度( 湿 度9 0 ) 的密闭环境中。联系剑电场保鲜的生产实际( 通常是每日处理2 h ，且保持高湿度) ， 可以看出：所产生的臭氧会在果蔬保鲜的高湿环境中保持作州至少2 h ，冈此电场产生的臭 氧所产生的作_ l j 不容忽视。 2 3 2 毛霉实验结果： 1 电场产生臭氧对毛霉的抑制实验结果： l o 8 三 6 羹t 2 o 白口口u 86 9 5 01 0 01 i o i u 场强度( k v m ) 图2 - 3 电场产生臭氧对毛霉的抑制作用 由l 到2 - 3 町以舀山：高压静t b t 历j “生的臭氧对毛霉有抑制 1 ：j 1 1 ：、_ 场蛆5 0 k v m 时，扪】 曲率为20 3 ；场强l o o k v m 时抑凶牢为3 7 4 ；“1 场皿1 5 0 k v mi i , j ，抑曲率为8 6 9 。 中困农业人学坝i j 学位论义第一二章f 衙k 静i u 场对毛前搜窄气杂菌的抑制作用 随电场强度的升高，电场所产生臭氧对毛霉的抑制作川有所增强。 总体看米，电场所产生臭氧对毛霉的抑制效率很低。目前市售的1 i 业j j 廷氧发生装置对 水中微生物的抑制作州一般住i o m i n 左右即达剑1 0 0 ，如谈智的实验表明，香港利华公司 生产的臭氧消毒机能够在7 m i n 将水中细曲繁殖体杀灭9 9 ；顾存英研究显示：第一二军医 人学研制的臭氧消毒器住3 06 c ，相对湿度9 0 条制：fl o m i n 可将枯草杆闺杀灭9 9 9 ”。 由此可见，高压静l 乜场所产生的臭氧虽然能抑制毛霉菌生长，但敛率极低并不能满足j ：业杀 菌的要求，仅仅是对保鲜的一个有箍的补充。 2 电场与臭氧共同作用对毛霉的抑制实验结果： 2 5 2 0 集15 v 曩l o 5 0 1 2 8 3 5 01 0 01 5 0 电场强度( k v m ) 图2 - 4 电场产生臭氧与电场共同作用对毛霉的抑制作 用 由幽2 - 4 可以看山：高压静电场及其产生的臭氧的共同作用对毛霉有抑制作用：、且场强 5 0 k v m 时，抑菌率为1 0 3 6 ；当场强1 0 0 k v m 时，抑曲率为1 28 3 ：当场强15 0 k v m 时， 抑凶率为2 1 7 3 。随电场强度的升高，电场及臭氧的共同作埘对毛霉的抑制作j h 有所增强。 3 电场对毛霉的抑制作用实验： 采川重鼙筹异法评价l h 场对毛霉的作_ l j 见幽2 5 。 一厂厂 li 5 01 0 0 1 5 0 l u 场强度( k v m ) 图2 5 单纯电场作用对毛霉的抑制作用 由幽2 - 5 可以看出：电场对毛霉的抑制作h j ：当场强5 0 k v m 时，抑菌率为3 6 2 ；当 场强l o o k w m 时，抑凶率为6 4 2 ：当场强1 5 0 k v m 时，抑菌率为1 3 6 6 ； 比较幽2 - 3 2 - 4 及2 - 5 ，为方便分析起见，将儿种处理对毛霉的作川结果列rr 表 其中：单纯电场效率估计值= _ 二者协同效率一单纯臭氧效率 表2 - 3 单纯作用与共同作用效率比较 由上表可见：实际测得的结果与估计值升不相同。电场对毛霉的抑制作_ l f j 实测值均小r 什计值。考虑到由丁操作采用盖上培养吼上盖的方法，在静电场中，电场可能由丁受到玻璃 器皿的削弱，对毛霉的抑制作川实测值小丁估计值。 4 2 0 8 6 4 2 0 一手) | 苷耧 中陶农业人学倾i - 学位论文 始一幸高j k 静l u 场对毛露歧窄气杂菌的抑制作用 4 电场产生臭氧对空气杂菌的抑制实验结果： 3 0 2 5 2 0 三1 5 交 l o 5 0 2 06 08 01 0 0 时川( m l n ) 图2 6 电场处理对空气杂菌的灭菌效率随时间变化曲线 由i 兰| 2 - 6 可以看出：随电场强度的升高，电场产生臭氧对空气杂凶的抑制作川有所增强。 随时间增k ，抑制作刖也逐渐增k 。 15 0 k v m 和i o o k v m 场强在3 0 - 6 0 m i n 之间效率有一个交点，可能是由丁空气杂曲所 包含的微生物种类繁多某些微生物在较低场强f 反而更雌存活。曾经有报道显示发现在高 电压r 乳酸杆菌的致死率增加并不显并【5 4 】，这一点值得进一步研究。 2 4 小结 1 实验i 止明：高乐静电场住5 0 k v m ，l o o k v m 和1 5 0 k v m 条什f 能够产生臭氧。随电 场强度的升高，所产生臭氧封逐渐增人： 2 高压静屯场产生臭氧对毛霉有抑制t _ 1 - ) 4 j ，随电场强度的升高，l u 场所产生臭氧对毛霉 的抑制作川有所增强，但是效率很低，不能满足i + 业化杀曲要求仅仅对保鲜足一个有黼的 补充。 3 高几 静【也场及其产生的奥氧的共同作川对毛霉有抑制作h ，随l u 场强度的升高，l u 场 及奥氧的e 同作川对毛霉的抑制作川有所增强。 4 单纯电场的f i - j | ij 对毛霉有抑制f 1 h j 。说明高压静【u 场的忭川) 1 小仪仪越其产q j 的奥氧 的n ? 川。 5l u 场处删对密例环境r f l 卒7e 杂熵也7 俐j 霉f 17 川。随咀场蛆艘的川渐，l u 场产生臭氧刈 _ ! e 朵的抑制作川f j 所_ f l 越。随i 卜问增k ， i i j ， 1 川也逐渐j _ 1 0 ，1 i l 址火闲散率撤低。 1 4 - 中固农业人学坝l - 学位论文第三章- 矗k 静i u 场及多胺处删对北京1 4 ，桃采后生理的蟛响 第三章高压静电场及多胺处理对北京1 4 号桃采后生理的影响 3 1 前言： 前人对高压静电场在果品蔬菜贮藏保鲜方面的应刖已经进行了多年研究，从采后生理 的角度提出：处在电场环境中的果蔬，其生理会发生一系列的变化，并且提出：高压静l 乜场 能够改变水果的细胞膜电位尊。按照这一理论，伴随这一微观变化而来的，必然是果蔬组织 细胞膜透性的变化以及果汁可溶性i 州形物含姑的变化，最终表现为呼吸及破断席力等外部指 标的变化。但是目前对电场的影响以及其作川规律依然没有定论。 多胺在调协乙烯合成，控制果实成熟衰老和抑制水果冷害方面有很多研究，但在控制 水果成熟方面的报道是有争议的，有关多胺是否有作_ l j 以及作j j 稃度目前尚无定论。 桃是我国j 匕方土要的水果之一，其采收期较为集中，且容易变软变烂，火去商品价值， 造成极人损火。桃的适宜贮温为0 5 1 适宜的相对湿度为8 5 9 0 ，在此条件f ，一 般贮藏寿命2 8 周。桃是典型的具有呼吸高峰删果实，呼吸高峰的山现伴随着果肉破断麻 力的f 降，可溶性同形物增加和总酸含最r 降 2 62 7 , ”i 。但是桃果实n f 吸高峰出现后，其商 晶价值迅速f 降，生产上为抑制桃呼吸高峰的出现。常采刚冷藏的方式。采_ l l j 间歇升温】艺 和气调方法与低温配合贮藏，可使桃的贮藏品质得到较好的保持，但操作复杂，成本较高， 不宜j “泛推广。而利瑚高压静电场贮藏果蔬则是一项能耗极低，操作简便的技术，如能利州 则前景广阔。 为解决桃果实的贮藏问题以及探淘高压静电场及外源多胺处理对果实采厉生理的作州 规律，本文以北京1 4 号桃为原料，研究了高压静电场雨i 哑精胺对果实呼吸强度、果肉破断 应力、细胞膜透性的影响同时探洵合适的温度处理方法，为桃的贮藏运输提供理论依据， 亓为高压静电场平多胺在桃贮藏保鲜方面的应川奠定理论基础。 3 2 材料与方法 八成浆i ，i e 京1 4 号材6 ( 尸，u n u s p e r s i c al c v b e i j i n g n o 1 4 ) ，r2 0 0 14 ：8 川4f | 采自北片i p q 郊胥i i i 果蚓，丁2 hj = | 转移至r f ，囤农业人学实验冷库进行贮藏，5 预冷1 2 h ，然斤彳阶潞争l o 5 ，保持冷藏阼棚对泓度为9 0 i ”i 。 中围农业人学坝l 学位论义第三章；盎j 矗静 u 场及多胺处理对北京1 4 叶桃采后生理的兰塑 3 2 2 实验设备与器材： 表3 - 1 实验设备与器材 - _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ - _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一。 一。 鱼整型旦 尘兰! ：窒鱼壅 高f k 电发生装置t d m 25 6 0 北京互感器厂 贮藏处理实验台 白制，州不锈钢板做成平行极扳产生 静电场，两电极板间距离可以调仃( 见 | 璺i4 1 ) 实验冷库 真空干燥器 糖度计 取气袋 流变仪 中国农业人学 北京玻璃仪器公州 人迮化学所 r t - 2 0 0 2 d d奉r h e o t e c h 公j 真空泵 电导率计 气相色谱g c 一8 a岛津t c d 检测器测定r 二氧化碳，检测器温 度1 2 0 c ，牲温8 0 ，载气为氮气 高压静电保鲜装置示意| 璺| 见幽3 - 3 2 3 实验方法： 图3 - i 高爪静电保鲜装置示意图 中囝收业大学坝1 学位论义 第二章，岛爪静f 乜场发多j 按处理对北京1 40 桃采后生墨i ! 的蟛响 设3 个处理，分别为1 0 0 k v m 赢乐静电场处理，5 0 p p m 弧精胺处理和冷藏处理( 对照) 。 每处理州果实3 0 个将果实放入l 0 y c ，r h ( 相对湿度) 为9 0 的冷藏席贮藏。 电场处理每犬2 小时，果实放置方法见i 笙| 3 1 果实与负高压极板接触，i 乜场方向为由 二向卜0 晤精胺处理将弧精胺配成5 0 p p m 的溶液，将桃果实放入喊精胶溶液中浸泡5 m i n ， 取山疥晾干入库。 果实贮藏过榭中，每7 大测定1 次h f 吸强度、果皮细胞相对电导率和果肉破断应力。 32 3 1 呼吸强度的测定： 从每个处理组中取5 个果实，准确称重在玻璃真空干燥器中放置2 小时后，h j 排水集 气法抽取气样5 0 m l - j - 取气袋中待测。_ l i 岛洋g c 8 a 气相色谱( t c d 检测器测定一二氧化碳， 检测器温度1 2 0 c ，柞温8 0 ( 2 ，载气为氦气) 测定c 0 2 含域，重复3 次，取平均值，果实 呼吸强度州m l c 0 2 k g h 表示。取完气样币，将果实取山，川1 ：测定果肉破断应力和l 果皮细 胞电导率。 3 2 3 2 果实破断应力的测定： 测定果肉破断席力时在果实赤道线上选取没有伤害的一点，薄薄地削走一层果皮，以 完全自u 去果皮并且不伤害果肉为限。然后将果实放丁r t - 2 0 0 2 d d 掣流变仪( 表3 一1 ) 载物 台上测定果肉破断应力，压头沿、l ，释方向插入，重复5 次，取平均值。压头直