关于微波处理影响货架期石榴品质的实验

薇薇菡筱

一 材料与方法人工智能技术的发展必将推动自动化仓库技术向更高阶段即智能自动化方向发展，给深圳仓库出租一个很好的发展机遇，在智能自动化物流阶段，生产计划作出后，自动生成物料和人力需求。

                               
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1材料及处理试验


材料采自山东枣庄“大青皮”石榴。挑选成熟度在9成以上、大小在300左右、无病虫害及机械损伤的果实，保留05长的果柄用枝剪从果树上剪下。采后立即运回实验室，随机分成5组，每组30。分别为对照（CK）、微波处理10（MW10）、微波处理20（MW20）、微波处理30（MW30）、微波处理40（MW40）。采用格兰仕WD800CSL23K3型微波炉，微波输出功率为800W，理论波长122，额定微波频率2450MH，体积23L每次放入5个果实单层摆放，处理后装入003厚的聚乙烯塑料袋内，每袋10再放入纸箱中，塑料袋挽口。然后置于4～8℃的冷库内贮藏，过3个月后取出放置塑料果篮中，约20℃的室温下，模拟货架期条件存放，每隔3统计一次褐变发生率，每次随机抽取3个果实，剥取籽粒榨取果汁用于测定可溶性固形物含量和可滴定酸含量，从赤道线处取新鲜果皮制取粗酶液用于测定O活性，其余果皮用于测定含水量，取干燥后的果皮研磨成粉，混匀后取样测定多酚含量。


2试剂与仪器钼酸铵、偏磷酸、碳酸钠、氢氧化钠、甲醇等（均为国产分析纯）。


UV2550型紫外分光光度计日本岛津；WYH型手持糖度计泉州光学仪器厂；E5804R冷冻离心机德国E。


3方法


31可溶性固形物含量（SSC）测定使用手持糖度计测定。


可滴定酸（TA）含量测定采用NOH滴定法测定。


33果皮含水量测定采用称重法测定。


34石榴果皮褐变指数测定每隔3对各处理所有果实的果皮褐变状况进行一次统计，并计算褐变指数。褐变分级：0级为无褐变；1级为褐变面积1%～25%；2级为褐变面积26%～50%；3级为褐变面积51%～75%。1光程的比色皿中，加入295L浓度为02L的邻苯二酚溶液，然后再加入50μL粗酶液，混匀后立即在410波长处使用紫外分光光度计进行酶动力学分析，测定0～30吸光度的变化。并规定吸光度每分钟增加01为1个酶活力单位（1U01ΔA）。


35多酚含量测定取02石榴皮干粉置于锥形瓶中，加入50%的甲醇溶液20L，在65℃的恒温水浴中浸提2，过滤后的滤渣再重复上述过程浸提1次，两次所得滤液合并后定容至50L，用F酚法测定各样品的多酚含量，以没食子酸为标准品。


二 结果与分析


1微波处理对货架期石榴可溶性固形物含量的影响


经过微波辐照处理一些糖类代谢有关的酶的活性被钝化，尤其与低温条件结合使可溶性糖类物质的生成受到抑制，所以在冷藏结束时，不同时间微波处理的石榴可溶性糖含量均比对照低，不同处理时间相比，处理时间越长含量越低，这一结果也表明处理时间越长酶的活性受抑制的程度越高。转入货架期置于室温的环境中，温度升高又能接触充足的氧气，呼吸作用明显增强，糖类的消耗增加，所以对照组石榴的可溶性糖含量不断降低；而微波处理组的可溶性糖含量开始不断升高，至第6天时达到最高值，这时的食用品质也最佳，之后开始降低，而且处理时间越长升高和降低的幅度越大，MW40从最高值161%降至最低值145%出现这一结果的原因可能是较高的温度和氧气浓度激活了一些酶的活性，在开始阶段促使可溶糖含量的增加大于消耗，在第6天之后呼吸消耗占据主导优势。


2微波处理对石榴货架期可滴定酸含量的影响


在货架期各处理石榴可滴定酸（，TA）含量都在不断降低，而且不同时间微波处理石榴均高于对照，微波处理时间越长可滴定酸含量越高，但在第12天时差别减小。可滴定酸含量在货架期的减少可能有两种原因引起，一是有机酸转化成其他类型物质；二是有机酸作为呼吸底物被消耗。微波处理抑制了冷藏期间石榴有机酸的减少，微波处理时间越长这种抑制作用越明显。


3微波处理对石榴货架期果皮含水量的影响


货架期开始时各组果皮含水量差别不明显，约为75%，之后各处理均呈下降趋势，微波处理10和20与对照组始终没有明显的差别，微波处理30和40在第6天之后下降迅速，果皮含水量在第12天时分别降至566%和531%，明显低于对照。可能是处理时间超过20破坏了果皮的保护层，增加了失水速率。


4微波处理对货架期石榴果皮褐变的影响


石榴在冷藏过程中褐变很轻，冷藏3个月结束时对照、微波处理10和20的果皮褐变指数不超过3%，微波处理30和40的果皮褐变指数不超过15%转入室温环境中褐变逐渐加重，尤其从货架期第9天开始褐变指数增加更明显，结果见图4与对照相比，微波处理10和20对褐变有抑制作用，在第15天时抑制率分别为178%和15%，而微波处理30和40却加重了褐变，在第15天时褐变指数分别增加了194%和475%，可能是因为处理时间超过20温度过高损伤了果皮组织，反而促进了果皮褐变。


5微波处理对货架期石榴果皮O活性的影响


货架期各处理的O活性变化情况：开始O活性差别很小，之后先升高后降低，MW30和MW40在第3天时达到了最大值，MW10和MW20在第6天达到最大值，而对照在第9天才达到最大值。前期的升高是由于从低温环境转入室温，可能是温度等环境条件的改变激活了O的活性；后期则是随着果皮组织细胞的老化O活性不断降低。处理30及以上的O峰值出现的早，可能是由于果皮组织受到了一定伤害，一方面透气性增加较早地激活了O活性，另一方面组织细胞也较早地老化。所有微波处理组的O活性最大值均低于对照组的最大值。表明微波处理在一定程度上抑制或钝化了O的活性。


6微波处理对货架期石榴果皮多酚含量的影响


石榴果皮中多酚含量丰富，约占干质量的20%或更高，包括没食子酸、鞣花酸、绿原酸、鞣花单宁等多种类型，这也是石榴易发生褐变的基本条件之一。各组处理石榴果皮的多酚含量均随货架期的延长而减少，之前的研究显示发生褐变的果皮多酚含量明显减少，因为多酚是褐变的底物，在褐变过程中会被氧化成醌与对照相比，MW10和MW20的多酚含量的平均水平稍高于对照，而MW30和MW40的多酚含量明显低于对照。说明短时的微波处理有利于保持果皮中多酚含量，相反，30及以上的微波处理促进了多酚的减少。


三 讨论与结论


本实验尝试以家用微波炉为微波辐射装置，对采后石榴进行贮前微波热处理实验，结果表明，短时微波辐射（10～20）能延长石榴冷藏后货架期寿命。在室温条件下，经微波辐射后的果实货架期寿命比对照延长3左右。研究还发现，超过20会产生热伤害，并诱发果实褐变。适量的微波辐射对石榴货架期的生理效应主要表现为：籽粒中可溶性糖含量先升高后降低，可滴定酸含量保持较高的水平；对O活性有一定的抑制作用，降低果实的褐变指数，保持果皮中较高的多酚含量，但对果皮含水量影响不大。贮前热处理能延缓果蔬成熟衰老至少有两方面的作用，一是诱导了抗逆性的热激蛋白的合成，二是一些酶的活性被钝化或灭活。因此，热空气处理可以延长梨枣果实的冷藏保鲜期，45℃热水浸泡4可减轻石榴的冷害症状微波是一种高频交变电磁波，能使果蔬组织中极性分子（如水分子、蛋白质）、离子摩擦，振荡而产热。因此，微波处理也具有与热处理相同的生理效应，微波加热物理环境有两种作用方式：温度场和电磁场。电磁场作用是由内向外开始加热；与热处理相比，微波处理的优点是在较短时间就能起到钝化酶活性的目的本研究的结果也验证了这一点，微波处理的石榴果皮中O活性均低于对照。


在冷藏结束时，对照组籽粒中的可溶性糖含量较高，可滴定酸含量却较低，与之相反，微波处理组可溶性糖含量较低，可滴定酸含量却较高。在货架期对照的两个生理指标都表现出下降趋势，微波处理组的可溶性糖含量先升高后降低，可滴定酸含量变化趋势与对照一致。因此，在货架期一定阶段可溶糖含量增加与可滴定酸含量减少之间表现出相关性。经贮前微波处理可能抑制了某些酶的活性，抑制了有机酸的代谢消耗和可溶性糖的生成。转入室温环境，受温度、氧气浓度等因素变化的影响，某些酶的活性可能重新被激活，表现为可溶性糖的含量有一定的增加，由于呼吸消耗的增加使可溶性糖的含量在后期表现为降低趋势。各组处理石榴可滴定酸含量在货架期都表为降低趋势，是代谢消耗的结果。


一般认为石榴果皮的褐变是O参与催化的酶促褐变，褐变的底物是多酚类物质，产物为黑褐色的醌综合分析的结果是石榴的褐变程度与O活性和多酚含量存在明显的相关性，褐变程度与O活性成正相关、与多酚含量成负相关，即褐变程度越严重O活性就越高、多酚含量越低。10～20的微波处理在一定程度上抑制了O活性，减轻了褐变程度，保持了较高的多酚含量；30～40的微波处理也抑制了O活性，但却加重了褐变程度、减少了多酚含量，可能是长时间的微波处理伤害了果皮的组织结构、增加了对氧气的透性，为褐变提供了充足的条件。


总之，对石榴在贮前作适量的（10～20）微波处理可抑制货架期O活性，减轻褐变程度，保持果皮中多酚含量，使籽粒中可滴定酸含量较高，可溶性糖含量在一定时间保持较高水平，对果皮含水量影响不大。但超过20会产生热伤害，加重果实的褐变。生产实践中可考虑适量的微波处理来控制石榴的褐变。