论文部分内容阅读
摘 要：荔枝是亚热带珍贵水果，被誉为岭南四大名果之一。然而由于其在高温季节成熟，加之荔枝的结构和生理特性等，使得采摘后荔枝的果皮极易腐败褐变，这也给荔枝储藏和运输带来了很大的困难。文章主要分析了荔枝褐变的机理，在此基础上阐述了荔枝采后保鲜技术的相关研究情况。
关键词：荔枝 腐败褐变机理 保鲜技术 研究
荔枝是岭南水果中的佳品，但是由于其在高温季节成熟，并且荔枝的结构和生理特性都较为特殊，在采摘后荔枝的果皮极易腐败褐变，导致荔枝的新鲜度极速降低，给储藏和运输带来了很大的困难。根据许多国内外专家的研究，荔枝发生褐变的主要原因是其在采后的生理变化，因此本文主要分析荔枝采后腐败褐变的机理，从而展开对荔枝保鲜技术的研究。
一、荔枝褐变的机理
1.果皮的基本结构。荔枝果皮中含有叶性结构，分别由外果皮、内果皮以及中果皮组成，外果皮中只具备薄壁细胞，且外壁和角质层都较薄，因此抵抗水分散失的能力就弱。我们看到荔枝表皮上排列成谷峰的结构，其实是外果皮的细胞外壁向外突出形成的，其表面被蜡被或者角质层覆盖。外果皮与管状结构和薄壁细胞形成了具有许多大小不一的皮孔直通水孔，为荔枝的生长提供了通水组织。中果皮由栅状组织，维管束以及海绵组织组成，而且栅状组织中含有大量导致荔枝褐变的花色素苷，而内果皮中仅含有薄壁细胞和内表皮。荔枝的果皮和果肉是依靠输导组织来维持联系的，如果缺乏输导组织，果皮失水时就不能及时得到水分补给。
2.PPO，POD在果皮褐变中的作用。在六十年代，我国相关学者就发现荔枝果皮中含有PPO，随后又有很多学者进行了深入的研究，最后得出了一致的結论。其中，林植芳等学者对荔枝果皮中的PPO进行了提纯和分析，明确了PPO中含有能够催化氧化果皮的二元酚和三元酚化合物。随着荔枝采后果实的衰老和膜结构的破坏，果皮中的PPO和液泡中酚类物质形成酶促或非酶促氧化，这就是荔枝果皮褐变的机理。PPO参与了酶类的转化，并且果实的衰老和果皮的褐变都与膜脂过氧化有着密切的关系。膜脂过氧化不仅可以破坏膜的完整性，还可以产生褐色素的一种组成物质——类脂褐素。但是外国学者却认为PPO在荔枝的褐变中并没有产生实质的作用，因为PPO的活性在荔枝采后也会慢慢降低，并且PPO活性的增加只能促使花色素苷浓度缓慢地上升。另外，荔枝在采后有没有呼吸高峰也是一个备受争议的话题，有的研究者认为不存在呼吸高峰，而有的研究者则证实荔枝采后的呼吸强度会随着乙烯释放量的增加而上升，目前这个问题还未得到准确的答案。
3.花色素苷的生理变化。荔枝褐变后，花色素苷就会产生外渗现象，根据花色素苷的生理变化，相关学者认为花色素苷颜色的改变是褐变的最主要原因。但是，林植芳等学者通过对花色素苷的深入研究，最后否定了这个观念，提出可能是由于酚类氧化成醌才导致褐色的产生。李察堂等学者也发现了荔枝采后的初期褐变是由于花色素苷的降解和变色造成的，而能够影响花色素苷褪色和变色的因素有温度，PH值，酶以及氧化还原物等。另外，能够导致荔枝采后严重褐变的是由于酶促褐变反应造成的。荔枝果皮的褐变反应是一个复杂的过程，主要分为酶促褐变和非酶促褐变两个阶段，在储藏过程中，果皮由于脱水导致PH上升，而导致花色素苷降解或者变色，后者在酸的作用下是可逆的，但是降解的产物可能会进一步地被PPO氧化。同时果皮中存在的大量酚类物质也会参加褐变反应，特别是在后期，主要以酶促褐变为核心。
4.果皮褐变的可能机理。除了酶促褐变和非酶促褐变外，有学者还认为果皮脱水，病菌感染以及离子外渗都可能造成荔枝果皮褐变，但是根据相关理论和研究表明，果皮脱水和病菌感染只能导致荔枝果实提前衰老，从而造成膜结构被破坏，而离子外渗就是膜结构被破坏的结果，因此，只能说上述因素只是给果皮褐变提供了物质基础。目前，大部分学者都是支持林植芳等学者的理论，认为PPO，POD，解氨酶以及膜脂过氧化作用才是导致荔枝果皮褐变的真正原因。
二、荔枝采后保鲜技术研究
相关学者对荔枝的褐变机理已经研究了几十年，但是还没有得出让人满意的结论，因此，荔枝褐变机理仍然是一个研究的热点课题。有学者曾经提出过荔枝褐变机制，认为减少逆境伤害和抑制褐变反应是控制褐变的关键，例如降低呼吸强度，保持细胞的完整性以及延缓果实衰老等。或者从生物学角度，用PPO的反义基因来降低PPO的浓度，促使褐变反应程度降低，甚至可以用生物技术改变PPO基因的表达。目前，无论是化学，物理还是生物都没有明确的控制褐变的方法，因此在褐变机理完全破解之前，荔枝的保鲜还是依靠冷冻和冷藏的方式，但是长期的冷冻和冷藏后会导致果皮迅速褐变，所以重点的保鲜工作还是集中在如果控制果皮褐变上。第一，在低温储藏中要用薄膜包装，或者采用气调储藏，有效地降低酶活性、呼吸强度以及乙烯释放量，从而延缓荔枝果实的衰老，提高对逆境的抵抗力。第二，荔枝采后要用褐变抑制剂进行处理，从根本上控制褐变反应，但是目前成效不大。第三，利用热处理技术，例如热水、热蒸汽以及热药等，这可以有效的抑制酶的活性或者控制病虫害的侵犯。
三、结语
总而言之，目前，我国对于荔枝采后的保鲜技术研究还处于探索阶段，未取得较大的突破，荔枝果皮褐变机理是荔枝采后生理变化研究的关键，但是我国对荔枝果皮褐变机理还是没有完全破解，给荔枝保鲜技术的研究工作造成了困难。在生产上，人们从温度、热处理以及化学剂等方面提出了保鲜防褐变措施。
参考文献：
[1]张长勇 马锞等：荔枝采后腐败褐变机理及保鲜技术研究进展，热带作物学报，2013.08.
[2]王家保、赫素云、贾彩红、金志强、李美英、杨小亮：荔枝采后保鲜处理技术研究进展[J]，安徽农业科学，2008.29.
[3]孙科源：荔枝凝集素基因的克隆与表达分析[D]，河南科技大学，2011.
[4]孙健、李丽、游向荣、李昌宝、李志春：荔枝、龙眼采后酶促褐变反应化学机理研究进展，南方农业学报，2012.10.
[5]刘春丽、陈欲云：影响荔枝果肉酶促褐变主要酶性质的比较研究，食品研究与开发， 2014.21.
作者简介：吴增祥（1966—）男，广东廉江人，大专学历，助理政工师，现任广东省红湖农场二分场场长，从事农业生产与管理工作。
关键词：荔枝 腐败褐变机理 保鲜技术 研究
荔枝是岭南水果中的佳品，但是由于其在高温季节成熟，并且荔枝的结构和生理特性都较为特殊，在采摘后荔枝的果皮极易腐败褐变，导致荔枝的新鲜度极速降低，给储藏和运输带来了很大的困难。根据许多国内外专家的研究，荔枝发生褐变的主要原因是其在采后的生理变化，因此本文主要分析荔枝采后腐败褐变的机理，从而展开对荔枝保鲜技术的研究。
一、荔枝褐变的机理
1.果皮的基本结构。荔枝果皮中含有叶性结构，分别由外果皮、内果皮以及中果皮组成，外果皮中只具备薄壁细胞，且外壁和角质层都较薄，因此抵抗水分散失的能力就弱。我们看到荔枝表皮上排列成谷峰的结构，其实是外果皮的细胞外壁向外突出形成的，其表面被蜡被或者角质层覆盖。外果皮与管状结构和薄壁细胞形成了具有许多大小不一的皮孔直通水孔，为荔枝的生长提供了通水组织。中果皮由栅状组织，维管束以及海绵组织组成，而且栅状组织中含有大量导致荔枝褐变的花色素苷，而内果皮中仅含有薄壁细胞和内表皮。荔枝的果皮和果肉是依靠输导组织来维持联系的，如果缺乏输导组织，果皮失水时就不能及时得到水分补给。
2.PPO，POD在果皮褐变中的作用。在六十年代，我国相关学者就发现荔枝果皮中含有PPO，随后又有很多学者进行了深入的研究，最后得出了一致的結论。其中，林植芳等学者对荔枝果皮中的PPO进行了提纯和分析，明确了PPO中含有能够催化氧化果皮的二元酚和三元酚化合物。随着荔枝采后果实的衰老和膜结构的破坏，果皮中的PPO和液泡中酚类物质形成酶促或非酶促氧化，这就是荔枝果皮褐变的机理。PPO参与了酶类的转化，并且果实的衰老和果皮的褐变都与膜脂过氧化有着密切的关系。膜脂过氧化不仅可以破坏膜的完整性，还可以产生褐色素的一种组成物质——类脂褐素。但是外国学者却认为PPO在荔枝的褐变中并没有产生实质的作用，因为PPO的活性在荔枝采后也会慢慢降低，并且PPO活性的增加只能促使花色素苷浓度缓慢地上升。另外，荔枝在采后有没有呼吸高峰也是一个备受争议的话题，有的研究者认为不存在呼吸高峰，而有的研究者则证实荔枝采后的呼吸强度会随着乙烯释放量的增加而上升，目前这个问题还未得到准确的答案。
3.花色素苷的生理变化。荔枝褐变后，花色素苷就会产生外渗现象，根据花色素苷的生理变化，相关学者认为花色素苷颜色的改变是褐变的最主要原因。但是，林植芳等学者通过对花色素苷的深入研究，最后否定了这个观念，提出可能是由于酚类氧化成醌才导致褐色的产生。李察堂等学者也发现了荔枝采后的初期褐变是由于花色素苷的降解和变色造成的，而能够影响花色素苷褪色和变色的因素有温度，PH值，酶以及氧化还原物等。另外，能够导致荔枝采后严重褐变的是由于酶促褐变反应造成的。荔枝果皮的褐变反应是一个复杂的过程，主要分为酶促褐变和非酶促褐变两个阶段，在储藏过程中，果皮由于脱水导致PH上升，而导致花色素苷降解或者变色，后者在酸的作用下是可逆的，但是降解的产物可能会进一步地被PPO氧化。同时果皮中存在的大量酚类物质也会参加褐变反应，特别是在后期，主要以酶促褐变为核心。
4.果皮褐变的可能机理。除了酶促褐变和非酶促褐变外，有学者还认为果皮脱水，病菌感染以及离子外渗都可能造成荔枝果皮褐变，但是根据相关理论和研究表明，果皮脱水和病菌感染只能导致荔枝果实提前衰老，从而造成膜结构被破坏，而离子外渗就是膜结构被破坏的结果，因此，只能说上述因素只是给果皮褐变提供了物质基础。目前，大部分学者都是支持林植芳等学者的理论，认为PPO，POD，解氨酶以及膜脂过氧化作用才是导致荔枝果皮褐变的真正原因。
二、荔枝采后保鲜技术研究
相关学者对荔枝的褐变机理已经研究了几十年，但是还没有得出让人满意的结论，因此，荔枝褐变机理仍然是一个研究的热点课题。有学者曾经提出过荔枝褐变机制，认为减少逆境伤害和抑制褐变反应是控制褐变的关键，例如降低呼吸强度，保持细胞的完整性以及延缓果实衰老等。或者从生物学角度，用PPO的反义基因来降低PPO的浓度，促使褐变反应程度降低，甚至可以用生物技术改变PPO基因的表达。目前，无论是化学，物理还是生物都没有明确的控制褐变的方法，因此在褐变机理完全破解之前，荔枝的保鲜还是依靠冷冻和冷藏的方式，但是长期的冷冻和冷藏后会导致果皮迅速褐变，所以重点的保鲜工作还是集中在如果控制果皮褐变上。第一，在低温储藏中要用薄膜包装，或者采用气调储藏，有效地降低酶活性、呼吸强度以及乙烯释放量，从而延缓荔枝果实的衰老，提高对逆境的抵抗力。第二，荔枝采后要用褐变抑制剂进行处理，从根本上控制褐变反应，但是目前成效不大。第三，利用热处理技术，例如热水、热蒸汽以及热药等，这可以有效的抑制酶的活性或者控制病虫害的侵犯。
三、结语
总而言之，目前，我国对于荔枝采后的保鲜技术研究还处于探索阶段，未取得较大的突破，荔枝果皮褐变机理是荔枝采后生理变化研究的关键，但是我国对荔枝果皮褐变机理还是没有完全破解，给荔枝保鲜技术的研究工作造成了困难。在生产上，人们从温度、热处理以及化学剂等方面提出了保鲜防褐变措施。
参考文献：
[1]张长勇 马锞等：荔枝采后腐败褐变机理及保鲜技术研究进展，热带作物学报，2013.08.
[2]王家保、赫素云、贾彩红、金志强、李美英、杨小亮：荔枝采后保鲜处理技术研究进展[J]，安徽农业科学，2008.29.
[3]孙科源：荔枝凝集素基因的克隆与表达分析[D]，河南科技大学，2011.
[4]孙健、李丽、游向荣、李昌宝、李志春：荔枝、龙眼采后酶促褐变反应化学机理研究进展，南方农业学报，2012.10.
[5]刘春丽、陈欲云：影响荔枝果肉酶促褐变主要酶性质的比较研究，食品研究与开发， 2014.21.
作者简介：吴增祥（1966—）男，广东廉江人，大专学历，助理政工师，现任广东省红湖农场二分场场长，从事农业生产与管理工作。