（食品科学专业论文）超声波结合水杨酸或结合热处理对鸭梨采后病害的影响.pdf

中文摘要 本文探索了超声波作为一种食品保藏手段在水果采后的应用潜力，以鸭梨为试材，研究超 声波单独处理及其和药剂、和热结合处理对鸭梨果实采后病害的控制效果、可能的原因分析以 及对鸭梨果实特性的影响，为超声波及其与其他技术结合处理在水果采后保鲜方面的应用做出 了开拓性的探索。 研究表明：采用频率4 0 6 0k h z 的超声波处理鸭梨果实，在贮藏过程中果实硬度、可溶性 同形物含量和可滴定酸含量变化与对照无差别；并且未降低接种发病果实的病斑面积。 分别采用1m m 、5m m 水杨酸结合超声波处理1 5 2 0m i n 能够明显降低损伤接种p e n i c i l l i m e x p a n s u m 的发病率和病斑面积，提高过氧化物酶活性，且随着超声波结合水杨酸处理时间的增 加抑制效果明显。在2 0 c 贮藏条件下，超声波结合水杨酸处理对鸭梨硬度、可溶性固形物含量 和可滴定酸含量变化无明显影响。 超声波结合热5 0 2 c 处理5r a i n 对鸭梨常见的两种采后病害p e n i c i l l i me x p a n s u m 和 a l t e r n a r i a a l t e r n a t a 有很好的控制效果，显著优于单独热处理效果，能够明显降低损伤接种发病 率和病斑面积，提高受侵染果肉组织中的过氧化物酶、多酚氧化酶活性，在处理后能够明显抑 制病原菌在侵染发生前病斑的形成和阻断侵染发生后的病斑的扩展，抑制病原菌生长、减低病 害的严重程度；并且可以明显降低采后鸭梨的自然发病率。 超声波结合5 0 c 热水处理5m i n 没有引起果实表面伤害和果实不良反应。于室温下贮藏， 在不改变鸭梨正常后熟前提下，提高了同酸比改善了食用品质。 关键词：超声波，水杨酸，热，鸭梨，病害 a b s t r a c t t h i sp a p e re x p l o r e st h ep o t e n t i a l so fu s i n gu l t r a s o n i cw a v e st op r e s e r v ef r u i t sa f t e rh a r v e s t b y u s i n gy ap e a ra st h em a t e r i a l ，t h ee f f e c t so f u l t r a s o u n dt r e a t m e n t ，u l t r a s o u n dc o m b i n e dw i t hs a l i c y l i c a c i dt r e a t m e n to ru l t r a s o u n dp l u sh e a tt r e a t m e n to np o s t h a r v e s td i s e a s eo fy ap e a rh a db e e nr e s e a r c h e d a l s ow ee v a l u a t e dt h ee f f e c to f t h e s et r e a t m e n t so nt h ee d i b l ep r o p e r t yo fy ap e a r t h i si sap i o n e e r i n g e f f o r ti nu s i n gu l t r a s o u n da n du l t r a s o u n dc o m b i n e dw i t ho t h e rp r e s e r v a t i o nm e t h o d st ot r e a tf r u i t s a f t e rh a r v e s t i ts h o w e dt h a tt h e r ew a s n ta n yd i f f e r e n c eb e t w e e nt h ey ap e a rt r e a t e db yu l t r a s o u n da tf r e q u e n c y 4 0 6 0 k h za n dc o n t r o lf r u i ti nf r u i th n n n a s s i ns o l u b l es o l i dc o n t e n ta n di nt i t r a t j b l ea c l d i t yd u r i n g s t o r a g ea tr o o mt e m p e r a t u r e t h e r ew a sn od i f f e r e n c eo fl e s i o nd i a m e t e rs i z ei nu l t r a s o u n dt r e a t e d f r u i ta n di nc o n t r o lf r u i t t r e a t m e n tw i t hu l t r a s o u n dc o m b i n e dw i t h1m ma n d5m ms a l i c y l i ca c i df o r1 5t o2 0m i n u t e s r e s p e c t i v e l yc o u l dd i s t i n c t l yr e d u c ei n c i d e n c eo f t h ed i s e a s ep e n i c i l l i me x p a n s u ma n dt h el e s i o na r e a b yi n o c u l a t i o na n di n c r e a s e dt h ea c t i v i t yo fp e r o x i d a s e a n dt h ee f f e c to fi n h i b i t i o ni n c r e a s e dw i t h i n c r e a s i n gt h et i m eo ft r e a t m e n tw i t hu l t r a s o u n di nc o m b i n a t i o nw i t hs a l i c y l i ca c i d ，n os i g n i f i c a n t d i f f e r e n c ea p p e a r sb e t w e e nt h ey ap e a rt r e a t e db yu l t r a s o u n dc o m b i n e dw i t hs a l i c y l i ca c i da n dt h e c o n t r o lo n ei nf r u i tf i r m n e s sa n di nt h ec o n t e n to fs o l u b l es o l i d sa n dt i t r a t a b l ea c i dd u r i n gs t o r a g ea t r o o mt e m p e r a t u r e u l t r a s o u n dc o m b i n e dw i t hh e a ta t5 0 2 f o r5m i n sh a dg o o de f f e c t so ni n h i b i t i n gt h e d e v e l o p m e n to f t h ed i s e a s ec a u s e db yp e n i c i l l i me x p a n s u mo ra l t e r n a r i aa l t e r n a t e i tw a sf a rm o r e e f f e c t i v et h a nh e a tt r e a t m e n ta l o n e t h e1 e s i o ni n c i d e n c ea n d1 e s i o nd i a m e t e rc o u l db ed e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l ya n dp o d o rp p oa c t i v i t yw a se n h a n c e db yu l t r a s o u n dc o m b i n e dw i t hh e a tt r e a t m e n t i t w a sa b l et oc o n t r o lt h ep a t h o g e na n dp r e v e n tt h ef o r m a t i o no fl e s i o n sb e f o r ei n f e c t i o nh a so c c u r r e da n d s t o pt h es p r e a do f l e s i o n sa f t e ri n f e c t i o nh a so c c u r r e d u l t r a s o u n dc o m b i n e dw i t h5 0 ch o tw a t e rt r e a t m e n tn e i t h e rc a u s e ds u r f a c ed a m a g et of r u i t sn o r i m p a i r e dq u a l i t yp a r a m e t e r so f f r u i t i ti n c r e a s e dt h er a t i ob e t w e e ns o l u b l es o l i d sa n dt i t r a t a b l ea c i da n d t h ee d i b i l i t yo f t h ef r u i tb ys t o r i n gu n d e rr o o mt e m p e r a t u r ew i t h o u tc h a n g i n gt h en o r m a lr i p e n i n go f t h e f r u i t k e yw o r d s ：u l t r a s o u n d 。s a l i c y l i ca c i d ，h e a l 妇p e a r , d i s e a s e i i 图表目录 表2 - i 水杨酸不同浓度结合超声波处理对损伤接种果实病斑面积的影响8 表2 - 2 水杨酸结合超声波处理对果实接种发病率的影响9 表3 1 不同超声波处理时问对鸭梨损伤接种a a l t e r n a t a 果实发病率影响1 7 表3 - 2 不同超声波热处理时问对鸭梨损伤接种p e x p a n s u m 果实病斑面积和发病率的影响1 9 表3 - 3 超声波结合热处理对果实自然腐烂发病率的影响2 1 图2 - 1 水杨酸结合超声波不同处理时间在损伤接种p e n i c i l l i me x p a n s u m 后对果实病斑面积的影 响1 ( 1 图2 - 2 超声波结合水杨酸处理对损伤接种p e x p a n s u m 后鸭梨果实过氧化物酶活性变化的影响1 l 图2 ，3 水杨酸结合超声波处理对鸭梨2 0 贮藏过程中硬度、可溶性固形物、可滴定酸含量的影 响，1 3 图3 1 超声波不同处理时间对鸭梨损伤接种a a l t e r n a t a 后病斑面积的影响1 6 图3 - 2 超声波结合5 0 c 热处理不同处理时间对鸭梨损伤接种a a l t e r n a t a 后病斑面积和发病率的 影响1 7 图3 - 3 超声波结合4 4 c 热处理不同处理时间对鸭梨损伤接种a a l t e r n a t a 后病斑面积和发病率的 影响1 8 图3 4 超声波结合不同热处理温度对鸭梨损伤接种p e n i c i l l i me x p a n s u m 后发病率和病斑面积的 影响2 0 图3 - 5 超声波结合不同热处理温度对鸭梨损伤接种a b e r n a r i aa l t e r n a t a 后病斑面积和发病率的影 响2 1 图3 - 6 损伤接种p e n i c i l l i me x p a n s u m 后不同培养时间f 超声波结合热处理对病斑面积和接种发 病率的影响2 4 图3 - 7 损伤接种a l t e r n a r i a a l t e r n a t a 后不同培养时间下超声波结合热处理对病斑面积和接种发病 率的影响2 5 图3 - 8 热结合超声波前处理对鸭梨损伤接种p e n i c i l l i me x p a n s u m 和a l t e r n a r i aa l t e r n a t a 病斑面积 的影响2 7 图3 - 9 热结台超声波预处理p e n i c i l l i me x p a n s u m 孢子悬浮液后对鸭梨损伤接种病斑面积和发病 率的影响2 8 图3 - l o 热结合超声波预处理a l t e r n a r i aa l t e r n a t a 孢子悬浮液后对鸭梨损伤接种病斑面积和发病 率的影响2 9 图3 - l1 超声波结合热处理对鸭梨损伤接种p e x p a n s u m 后果实过氧化物酶活性的影响3 0 图3 - 1 2 超声波结合热处理对鸭梨损伤接种p e x p a n s u m 后果实多酚氧化酶活性的影响3 1 图3 一1 3 超声波结合热处理对鸭梨果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量的影响- 3 4 图3 - 1 4 超声波结合热处理对鸭梨呼吸强度的影响3 5 图3 1 5 超声波结合热处理对鸭梨乙烯释放的影响3 5 图3 - 1 6 超声波结合热处理对鸭梨贮藏过程中果实过氧化物酶活性的影响3 6 图3 1 7 超声波结合热处理对鸭梨贮藏过程中果实多酚氧化酶活性的影响_ 3 6 v 独创性声明 f1 1 4 u 5 , 7 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下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：d 朔旨辛公 时间：c j 响r 年，月弘日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、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，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学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。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 幽e 松时间：。1 l 卵r 年6 月心日 导师签名 时间： o 神f 年6 月掣日 中国农业大学硕士学位论文 第一章引言 1 1 研究目的、意义和内容 第一章引言 鸭梨是我国的传统名牌品种，是我国主要的出口水果种类之一。果实外观美，肉质细，丰 产，耐贮性好，深受人们的喜爱。 鸭梨采后贮藏过程中容易遭受青霉菌( p e n i c u l l i u me x p a n s u m ) 、链格孢( a l t e r n a r i a a l t e r n a l a ) 等病原微生物的侵染，通常采后鸭梨贮藏前使用一些化学药剂，如扑海因、施保克等杀菌剂进 行处理来控制采后微生物引起的腐烂。目前世界上对用于控制果蔬采后腐烂的化学杀菌剂的使 用仍然较为广泛，然而，长期的使用化学药剂导致病菌产生的抗药性降低了化学药剂的防病效 果，同时生产上频繁和高浓度的使用化学药荆造成农药在栗蔬上的残毒量增加而威胁着人类的 健康、对环境造成不可预计的后果，使得人们越来越不提倡在采后新鲜的产品贮藏保鲜过程中 使片j 化学合成杀菌剂，因此，利用非传统方法来来控制果蔬采后腐烂逐渐成为研究的重点。 目前国内外研究工作的重点都集中在通过物理的、化学的、生物诱导的方法来增强果蔬自 身对病原菌侵染的抵抗能力1 1 2 。l 。水杨酸( s a l i c y l i c a c i d ) ，简称s a ，化学名称邻羟基苯甲酸， 是一种植物体内天然产生的简单酚类化合物。s a ，“泛存在于高等植物中，被看作一种新的植 物内源激素，在果实上施用s a 可以起到诱导果实自身产生对抗病原微生物侵染的抗病性，降 低腐烂发生率，对果实具有一定的保鲜作用口一i 。 采后热处理方法( 包括热水处理和热愈伤) 被认为是控制采后腐烂的最有前景的方法之一， 目前被广泛地实验，并被视为是一种控制果蔬采后病害的有效方法，热处理能够对细菌和某些 病原菌孢子起到杀灭作用，同时它也通过对病原菌的直接抑制作用和通过刺激寄主某些防御反 应起作用n 近年来，人们发现食品工业中超声波在食品加工和产品评价中有着广泛的应用。从食品鉴 定检测、食品工艺过程的改善技术到逐步发展为食品保藏杀菌技术中的一种方式，超声波在食 品工业领域中有着更为日益广泛的应用范围。为了抑制微生物，很多研究不断地对超声波抑制 食品中微生物的效果以及对食品品质特性的影响进行评价，认为超声波的空化效应具有扰乱微 生物细胞的作用1 6 l 。低频率高能量超声波( 2 0 - 1 0 0k h z ) 在空化过程中压力迅速的交替产生的影响 能够打破微生物的结构并且引起细胞壁破裂i ”。高强度、低频率超声波在物质中产生的强烈的 压力、切削力和瞬间高温，可以物理性地损坏细胞结构，当在足够高强度f 可以引起细胞死亡 删。这意味着超声波可以作为一种抑制微生物的潜在有效的方法。 超声波的引入应用是对传统食品杀菌方式的大力支持，超声波与抗菌剂、与热结合处理则 显示了相当乐观的前景。超声波的结合使用使得对能量利用更加有效，当和传统热处理比较， 结合处理加强了对微生物的扰乱作用而使杀灭率更高。这个过程耗能强度很少，因此比传统热 处理过程投资更有效，对环境更温和【6 i 。超声波结合热处理可以降低加工温度和处理时间，显 著提高热处理效率，而使用传统的热处理方法要达到同样致死率所需条件更加强烈。处理温度 或处理时间的降低使得产品品质得到改进。 中国农业大学硕士学位论文 第一章弓i 育 本文的主要目的是以鸭梨为研究材料，探索超声波作为一种食品保藏的处理方式在采后的 应用，研究其单独处理以及和药剂、和热结合处理对鸭梨果实的采后病害的控制效果、可能的 原因分析以及对鸭梨果实特性的影响，为超声波及其结合处理技术在水果采后保鲜方面的应用 做开拓性探索研究。 1 2 国内外研究现状 超声波作为一种物理能量形式的机械波广泛应用于医学、工业、化学和化1 = 领域。在医学 领域中，超声波被用作进行超声诊断和超声治疗；在工业中利用超声波进行流体流量的测量、 超声金属焊接、超声无损探伤、超声钻孔、超声乳化、超声清洗等等i ，j ；在化学工业中超声波 可用来加速化学反应速度，起催化刘作i e i j 【1 。在农业中，超声波处理可以提高种子的发芽率， 出苗率、提高产量i 。 同其他领域一样，在食品上业中超声波应用的课题也已经得到了多年的研究和发展。目前， 在食品工业中，超声波主要用于食品分析及食品评价；并且越来越多地作为一种食品加工的技 术广泛应用于食品n - r 生产领域；现在，超声波技术已开始逐步被发展作为一种新型的保藏技 术应用于食品保藏领域。 1 2 1 超声波的应用特性 超声波本身是一类频率高于2 0 k h z 的弹性机械波，根据超声波的特性，超声波在食品工业 中的应用可以被分为截然不同的两类，依据是否属于低强度或是高强度的超声波。 低强度超声波其频率以m h z 为单位，使用的能量水平很低( 方法 ( 2 ) 热及超声波结合热进行处理：同3 1 1 1 2 ( 2 ) ( 3 ) 取样方法：果实接种经处理后，根据发病情况和病斑大小定期取样，取病健交界处果肉 组织( 宽深均为l _ 2c m 左右) ，剔除腐烂组织。每处理每次取3 6 个发病点病健交界处果肉。取 样组织经液氮冷冻后再破碎混合，2 0 下保存待用。 ( i ) p o d 、p p o 酶的提取及活性测定： 称取5 0g 果实样品，加入2m l1 0 0m l v l 、p h5 5 的醋酸缓冲液( 含8 ( w v ) p v p p ，1m i v l 聚乙二醇6 0 0 0 ，1m m 苯甲基磺酰氟( p m s f ) 和o 0 1 ( v v ) t r i t o n x 1 0 0 ) 在冰浴条件下充分 研磨匀浆，然后y - 4 、1 2 ，0 0 0 g 离心3 0 m i n ，收集上清液用于p o d 、p p o 酶活性测定。 参考l u f i e 等( 1 9 9 7 ) 方 拶9 嘲定p o d性并改进。反应体系由2 5m l2 5m m 愈刨木酚溶 液( 用5 0m m 、p h5 5 的醋酸缓冲液溶解) 、0 2m l2 5 0m mh 2 0 2 溶液和0 5m l 酶液组成。从 加酶液后1m i n 开始记录每分钟反应体系在4 7 0n m 的吸光度值，连续测定4m i n 。酶活性表示 为a o d 4 7 0 m i n 。g - 1 冻样。重复3 次。 参考c h e l a 等( 2 0 0 0 ) 方法测定p p o 活性并改进。反应体系由5m l5 0m m 、d h5 5 的醋 酸缓冲液、0 5m lo 1m m 邻苯二酚溶液和1 0 0i t l 酶液组成。从加入酶液l m i n 开始记录每分钟 反应体系在4 2 0n m 的吸光度值，连续测定4r a i n 。酶活性表示为o d 4 2 0 m i n - ig - 1 冻样。重复3 次。 ( 5 ) 数据统计：用e x c e l 软件进行数据分析，计算平均值以及标准误。 3 2 3 2 结果与分析 3 2 3 ，2 1 超声波结合热处理对损伤接种果实p o d 活性的影响 损伤接种后的鸭梨果实经过超声波结合热处理后，果肉组织中的p o d 酶活性高于经熟单独 处理果实中p o d 酶活性，并明显高于对照。图3 一l1 ，发病前期，接种后第7 天，超声波结合 热处理的果肉p o d 活性比对照明显增加2 1 ，高于单独热处理1 3 。随发病时间的增加，接 种后第1 4 天，超声波结合热处理的果肉p o d 活性高于对照1 1 。 32 3 ，2 ，1 超声波结合热处理对损伤接种果实p p o 活性的影响 鸭梨损伤接种后，经过超声波结合热处理的果实中p p o 活性最高。接种后第7 天，声热结 台处理果肉中p p o 活性明显高于对照果实2 7 ，接种后第1 4 天，仍高于对照1 7 。 3 0 中国农业大学硕士学位论文 第三章超声波结合热处理对鸭梨病害和贮藏品质影响的研究 3 2 4 讨论 口c o n t r o l 口5 0 l | s 口5 0 ， 1 4 接种后天数d a y sa f t e ri n o c u l a t i o n 图3 - 11 超声波结合热处理对鸭梨损伤接种pe x p o t l $ z m 后果实过氧化物酶活性的影响( 处 理时间均5 r a i n ) f i g u r e3 - l1e f f e c t so f h e a tc o m b i n e dw i t hu l ”a s o u n dt r e a t m e n tf o r5 m i n so np e r o x i d a s e ( p o d ) a c t i v i t yo f y ap e a ri n o c u l a t e dw i t hs p o r e so f p e x p a n s u m 蚤 ：兰 营 。 皇 掣 蜒 鼗 s 辑 裔 哺 6 0 阜 。5 5 ：i 5 。4 骞4 喜3 9 3 1圈 b 1 i s 口5 0 ， 1 4 接种后天数d a y sa f t e ri n o e u l a t i o n 冒3 - 1 2 超声波结合热处理对鸭梨损伤接种p b 毛啪州后果实多酚氧化酶活性的影响 ( 处理时间均5 m i n ) f i g u r e3 - 1 2e f f e c t so f h e a tc o m b i n e dw i t hu l t r a s o u n dt r e a t m e n tf o r5 m i n so np o l y p h e n o l o x i d a s e ( p p o ) a c t i v i t yo fy ap e a ri n o e n l m e dw i t hs p o r e so f p e x p a n s u m 损伤接种后的鸭梨经超声波结合热处理具有低发病率和较小的病斑面积，对病害发生具有较 好控制效果，减轻病害发生程度的原因分析如下。 ( 1 ) 有研究报道指出，热处理本身可以诱导完好果实增强抵抗病原物侵染的能力1 帅l 。但我 们的研究中发现，完好的鸭梨果实先经过热处理( 5 0 c + u s ，5m i n 或4 4 + u s ，1 5m i n ) 后再接 种炳腺菡( 户e x p a n s u r n ，aa l t e r n a t a r e s p e c t i v e l y ) 并未引起病害发生情况的改变，即完好的鸭梨 果实经过热处理并未明显增加自身整体对病原菌侵染的抵抗能力，对侵染性病害并未起到预防控 2 o 8 6 4 2 0 ，!l l 阜i嚣1ii!争搴凸。一。qv 茸an甚凸。山掣蜉嚣辱葚噼材 中国农业大学硕士学位论文第三章超声波结合热处理对鸭梨病害和贮藏品质影响的研究 制作用。l e v e r e n t ze ta 1 ( 2 0 0 0 ) ”】表示，如果在热处理前对果实先进行接种，接下来的热处理确 实可以明显降低果实发生腐烂的程度，但是将果实先进行热处理后再接种病原物则会增加果实的 腐烂。除非果实受到病原菌的侵染或是受到损伤，热处理本身并不会刺激完好柠檬和柚子果实内 部对抗病原的木质素和植物抗毒素含量的增加1 5 j 。超声波的使用可以显著提高热杀菌的效率，但 是，并不能引起鸭梨整个果实自身对热反应的敏感性故变。 本实验模拟商业上热水处理条件( 5 0 5 8 。c ，数秒至数分钟) ，采用5 0 c 热水结合超声波5r a i n 能明显降低自然发病率和减轻损伤接种的病情，但不是由鸭梨整果本身抗病性的增加造成的。 ( 2 ) 热处理具有植物杀菌剂的作用p ”，可以直接抑制或直接杀死萌发的孢子，对芽管的伸 长有明显直接的抑制效果，但热水处理对于杀灭休民的孢子无效1 5 ”1 。 实验中采用热处理对p e x p a n s u m 和a a l t e r n a t a 孢子水悬浮液进行体外实验表明，单独热处理 不能有效地抑制尸e x p a n s u m 孢子的侵染能力，超声波和热结合处理也未出现明显的抑制效果。单 独热处理对彳a l t r e n a t a 孢子的侵染力具有一定的抑制效果。当超声波和热结合处理，则对爿， a l t r e n a t a 孢子产生了更为明显的抑制效果，降低了病斑直径和发病率。超声波的空化作用协同热 的效应在一定程度上抑制了孢子萌发，减轻了病害。 超声波结台热处理孢子水悬浮液体现了不同的作用效果，因为超声波对于不同种类微生物以 及不同种类微生物细胞壁结构的作用效果不同岬j 。通常，小圆形，革兰氏阳性细菌，芽孢，真菌 孢子对空化作用抵抗较强；杆状，原生质体和革兰氏阴性细菌则相对敏感 3 9 1 。pe x p a n s u m 孢子 氅小圆形，较爿a l t e r n a t e 长棒状孢子对超声波空化作用的耐受强。另外，空化作用对孢子外壁产 生的机械冲击，微射流以及搅动可能影响了孢子的水分活度使之升高，更增加了孢子对热的敏感 性。p a l a c i o se ta 1 ( 1 9 9 1 ) 4 4 1 发t 甥l b a c i l l u ss t e a r o t h e r m o p h i l u s 于受到超声波处理而对热的抗性降 低，表示对热抗性的降低是由于超声波改变了芽孢的水分活度状态造成的。由此，超声波结合热 处理可以较有效的抑制孢子萌发，对减轻病害一定程度上起了积极作用。 ( 3 ) 由上，超声波结合热处理可直接杀灭孢子、抑制孢子的萌发、抑制芽管的伸长，这样 产生了降低侵染病斑大小、降低腐烂的效果，同样可以通过受侵染果实组织产生的生理反应来间 接地影响腐烂的发展，这种反应包括组织中产生抗真菌的物质，防御酶活性的升高或是促进伤口 愈合| 5 ，9 q 。有人认为寄主细胞膜尤其是膜脂上具有感温体系，接受高温后释放某种诱发剂，诱导 热击蛋白的合成，产生植物体组织或细胞的结构变化及化学成分变化，形成机械和化学屏障，提 高热击材料的免疫力。关于诱导剂有人认为是乙烯，它能诱导p o n 及p p o 的代谢氧化【”】。实验中 发现，损伤接种经超声波结台热处理后的果肉组织中参与抗病的防御酶p o d 、p p o 活性明显高于 单独热处理和对照。果实在损伤接种后处理时，伤口暴露于超声波条件下，空化效应直接作用于 寄主细胞，超声波的刺激更增强了寄主细胞的这种生理反麻，同时结合热处理使自身细胞的抵抗 力明显增加。 低频率高能量的超声波能够对细胞产生刺激作用1 2 , 2 3 , 2 4 1 。超声波通过改进细胞的质量传输机 制，加速细胞的新陈代谢过程提高细胞内相关酶的活性从而促进细胞生长和相应代谢产物的积 累”“。超声波处理植物细胞可以在保持细胞生民的前提下有效刺激胞内次生代谢物。研究指出， 细胞内酶和底物的区域化也可因超声引起变化，部分酶促反应得到激活：超声的热效应也有可能 会影响植物细胞的主次代谢口”。由此，超声波和热的协同作用使得寄主细胞本身抵抗力增加，能 够有效抑制病原菌的侵染扩张。 3 2 中国农业大学硕士学位论文第三章超声波结台热处理对鸭梨病害和贮藏品质影响的研究 综上，超声波的加入使用是产生较好地控制病害效果的关键。虽然它的单独使用在短时间 对伤口上的病原物孢子无明显清洗作用，对休眠的孢子不能起到有效地杀灭作用，但是当结合 热处理使用时，通过空化作用提高了热的效率，不仅能够非常有效地抑制孢子萌发，芽管、菌 丝的伸艮，同时刺激寄主细胞做出相应的抗病生理反应，增强了受侵染部位的防御抵抗能力， 起到控制病原菌侵染发生前病斑的形成和阻断侵染发生而病斑的扩展。 3 3 超声波结合热处理对采后鸭梨品质生理生化影响 3 _ 3 1 材料和方法 鸭梨，2 0 0 4 年9 月采于北京郊区果园，选择色泽，大小均匀一致，无机械损伤和病虫害果 实锯用。 3 3 1 2 方法 ( 1 ) 处理方法：鸭梨自果园运回后室温短期放置后进行处理。 对照：不做任何处理；超声波结合热处理。处理完毕外罩p e 袋于2 0 。cr 放置。 ( 2 ) 测定方法： 果实硬度，可溶性同形物含量，可滴定酸含量测定方法同3 2 1 2 2 。 呼吸强度测定 用气相色谱法测定。称取鸭梨果实1 蚝左右，置于经空气平衡的8l 玻璃真空干燥器中， 密闭3 0r a i n ，用1 0m l 注射器从干燥器项部取出部分气体，再从注射器中取1m l 气体，用气 相色谱测定，根据制作的c 0 2 标准曲线计算果实呼吸释放出的c 0 2 含量，果实呼吸强度以 m l c 0 2 。k g 1 h 1 表示，重复3 次。气相色谱( g c 7 8 9 0 f ，上海天美公司) 配置有c 0 2 转化炉、氢 火焰检测器( f i d ) 和不锈钢填充柱( p o r a p a k8 0 1 0 0 ) ，柱k2m 。载气n 2 。进样温度1 2 0 柱温6 0 ，检测温度3 6 0 。 呼吸强度c m ，c 。z k g - i h - ；) = 塑坚壁堕堕毒亳奏奏窑茎搴善篙磊产 乙烯释放量测定 用气相色谱法测定。称取鸭梨果实1k g 左右，置于经空气平衡的8l 玻璃真空干燥器中， 密闭6 0m i n ，用1 0m l 注射器从干燥器顶部取出部分气体，再从注射器中取1m l 气体，用气 相色谱测定，根据制作的乙烯标准曲线计算果实释放出的乙烯含量，以l - k g 1 h 1 表示，重复3 次。气相色谱( g c 7 8 9 0 f ，上海天美公司) 配置f 1 d 检测器和不锈钢填充柱( p o r a p a k8 0 1 0 0 ) ， 柱氏2 m ，内径2 m m 。载气n 2 。进样温度1 2 0 ，柱温6 0 ，检测温度1 5 0 。 中国农业人学硕l - 学位论文第三章超声波结合热处理对鸭梨病害和贮藏品质影响的研究 乙烯释放量c k g - i h - ) ，= 塑盟塑里与襄掌詈釜耋搴霎等筹产 过氧化物( p o d ) 、多酚氧化酶( p p o ) 活性测定：取新鲜鸭梨果肉，经液氢冷冻后再破碎 混合，2 0 。c 下保存待用。测定方法同3 2 3 12 ( 4 ) 方法。 3 3 2 结果与分析 3 3 2 1 品质 a 弋 霉氇西一6 - - - - i i - - - - - c o n t r o l - 5 0 u s 5 m i n 01 22 4 4 2 01 22 4 0 贮藏天数d a y so f s t o r a g e 图3 - 1 3 超声波结台热处理对鸭梨果实硬度( a ) 、可溶性固形物含量( b ) 、可滴定酸含量( c ) 的影响 f i g u r e3 - 1 3e f f e c t so f h e a tc o m b i n e dw i t hu l t r a s o u n do nt h et r m n e s s ( a ) 、t o t a ls o l u b l es o l i d ( b ) 、t i t r a t a b l e a c i d i t y ( c ) o fy ap e a rf r u i td u r i n gs t o r a g ea t2 0 0 图中竖线代表标准误b a r i n d i c a t e ds t a n d a r de i t o r o f m e 锄f n _ 3 、 鸭梨采收后果实硬度呈逐渐下降趋势，在2 0 贮藏条件下，超声波结合热处理的果实硬度 变化与对照相似，并无明显改变。 在贮藏过程中鸭梨果实中可溶性固形物含量呈下降趋势，图3 - 1 3 b 所示，在贮藏2 4 天时， 超声波结合热处理果实的可溶性固形物含量高于对照4 1 ；贮藏末期与对照无明显著异。 7 6 5 4 3 2 l 0 5 o 5 0 5 0 5 3 2 2 l l 0 o 9 p目3，掣一岔譬雪避落摹一_8苗。u pii蠹。1qnlos ：雪：啦s警囤掣建口 懈：2 m 挖m 阻 o o 0 o o 0 o o ()茸!|80iqt工 蛳扣斑馊填曰 中国农业大学硕士学位论文第三章超声波结合热处理对鸭梨病害和贮藏品质影响的研究 鸭梨果实在贮藏过程中可滴定酸含量也呈逐渐下降趋势。图3 - 1 3 c 所示，从贮藏第2 4 天 开始，超声波结合热处理果实可滴定酸含量低于对照果实，贮藏2 4 天时，超声波结合热处理果 实比对照低8 ，贮藏第4 2 天时，处理比对照低1 8 。 3 3 2 2 呼吸、乙烯 0 47 91 l1 31 5 1 72 02 32 7 3 0 3 34 0 贮藏天数d a y so fs t o r a g e 图3 一1 4 超声波结合热处理对鸭梨呼吸强度的影响( 2 0 5 ：1 存放条件下) f i g u r e3 - 1 4e f f e c to f h e a tc o m b i n e dw i t hu l t r a s o u n do nr e s p i r a t o r yr a t ea t2 0 5 ：1 图中竖线代表标准误b a r i n d i c a t e ds t a n d a r d e l t t - o r o f m e a n ( n - 3 ) 0 4 7 91 11 3 1 5 1 7 2 02 3 2 7 3 0 3 3 4 0 贮藏天数d a y so f s t o r a g e 图3 - 1 5 超声波结台热处理对鸭梨乙烯释放的影响( 2 0 5 ：l 存放条件下) f i g u r e3 - 1 5e f f e c to f h e a tc o m b i n e dw i t hu l t r a s o u n dt r e a t m e n to ne t h y l e n ee v o l u t i o no fy ap e a rf r u i t 图中竖线代表标准误( n 2 3 ) b a ri n d i c a t e ds t a n d a r de r r o r o f m e a n ( n = 3 ) 如图3 - 1 4 ，鸭梨采收后呼吸强度急剧增加，于第4 天达到峰值，此后呼吸强度变化不大， 但直维持在较高水平，随着贮藏时间的增加，呼吸强度逐渐下降。在处理后第4 天，经过超 声波结合热处理的果实呼吸强度高于对照3 0 ，超声波结合热处理刺激了果实的呼吸作用。随 后，经超声波结合热处理的果实呼吸变化与对照基本一致，但从贮藏第1 7 天开始，经处理果实 的呼吸强度明显一直低于对照果实的呼吸强度。 如埔埔h 坨m o o o o jith)i艿u1ie o分_眉ds蛊谜嘎昏量 铀 册帅 鲫 加0 一刍t回三 uoilno矗。基暑乓芯删辎睡瑷心 中国农业大学硕士学位论文第三章超声波结合热处理对鸭梨病害和贮藏品质影响的研究 鸭梨采收后乙烯释放量不断增加，达峰值后又不断下降。如图3 - 1 5 ，鸭梨果实经处理后9 天以内的乙烯释放量一直较对照高。第4 天时，超声波结合热处理果实的乙烯释放量比对照高 山2 8 倍，第7 天比对照高出3 0 ，第9 天时比对照高出5 7 。随着乙烯高峰的来临，第1 3 天时，超声波结合热处理果实和对照果实乙烯释放量分别同时达到最高峰，但是超声波结合热 处理果实乙烯释放量比对照降低了6 ，随后二者分别下降，经超声波结合热处理果实的乙烯 释放量比对照组低。 3 3 2 3 超声波结台热处理对贮藏过程中鸭梨果肉中酶活性变化的影响 3 3 2 3 1 对贮藏过程中p o d 酶活性的影响 如图3 - 1 6 ，对照果实在贮藏过程中p o d 活性呈先上升后r 降、末期活性上升趋势，超声 波结合热处理果实的p o d 活性低于对照。贮藏第1 2 天时，超声波结合热处理果实的p o d 活性 比对照降低了3 5 6 ，酶活性受到抑制，并在随后的贮藏过程中p o d 活性未发生明显变化。 翅 妲 溢 彝 s 辑 捌 主 ) o ：i 宣 营 喜 鼍 0 贮藏天数d a y so f s t o r a g e 图3 1 6 超声波结台热处理对鸭梨贮藏过程中果实过氧化物酶活性的影响 f i g u r e3 - 1 6e f f e c t so f h e a tc o r a b l n e dw i t hu l t r a s o u n dl x e a l m e i l t ”p e r o x i d a s ef p o d ) a c t i v i t yo fy ap e a rd u r i n gs t o r a g ea t2 0 ( 2 图中竖线代表标准误b a ri n d i c a t e ds t a n d a r de r r o r , 01 2 2 4 4 2 贮藏天数d a y so f s t o r a g e 图3 - 1 7 超声波结台热处理对鸭梨贮藏过程中果实多酚氢化酶活性的影响 f i g u r e3 - 1 7e f f e c t so f h e a tc o m b i n e dw i t hu l t r a s o u n dt r e a t m e n to np o l y p h e n o lo x i d a s e ( p p o ) a c t i v i t yo fy ap e a rd u r i n gs t o r a g ea t2 0 c 图中竖线代表标准误b a ri n d i c a t e ds