有無(wú)果梗的冬棗不同部位呼吸強(qiáng)度變化研究

晉彭輝，　李紅衛(wèi)

(北京農(nóng)學(xué)院 食品系， 北京　102206)

冬棗(winter jujube)是鼠李科棗屬植物，以其脆、甜、可口，尤以維生素C含量居各種水果榜首而著稱. 采后的果蔬依然進(jìn)行著呼吸作用，呼吸強(qiáng)度的高低是研究果蔬采后生理變化和貯運(yùn)保鮮的重要指標(biāo). 對(duì)冬棗呼吸的研究，吳延軍等[1]認(rèn)為冬棗屬于呼吸非躍變型；而趙國(guó)群等[2]、張桂等[3]、薛夢(mèng)林等[4]認(rèn)為冬棗果實(shí)屬呼吸躍變型，與蘋果等典型的躍變型果實(shí)相比較只呼吸躍變峰很低而已.

緒方邦安[5]曾經(jīng)對(duì)“富有”柿果實(shí)的蒂端和果頂進(jìn)行了呼吸測(cè)定，發(fā)現(xiàn)果頂和果蒂部分呼吸量的比例是2∶8，閆師杰等[6]分別對(duì)蘋果、梨、桃、柿、葡萄等果實(shí)進(jìn)行了不同部位呼吸量的研究，得出仁果和核果類果皮部分為呼吸的主要通道，葡萄的呼吸通道為果皮，柿子的呼吸通道為果蒂. 在冬棗研究方面還未見呼吸通道的報(bào)道，本文對(duì)不同成熟度有、無(wú)果梗冬棗的不同部位進(jìn)行了呼吸量的研究，以期明確冬棗的呼吸通道以及有、無(wú)果梗果實(shí)的耐藏性與呼吸通道的關(guān)系.

呼吸強(qiáng)度的測(cè)定目前主要有氣流法、靜置法和氣譜法. 氣流法和靜置法耗時(shí)長(zhǎng)，每個(gè)樣品的測(cè)定時(shí)間少則0.5h，多則1h；氣譜法測(cè)定準(zhǔn)確，但所需儀器設(shè)備價(jià)格高. 用測(cè)定果蔬光合作用的紅外CO2分析器來(lái)測(cè)定果蔬呼吸，國(guó)內(nèi)已有報(bào)道，且測(cè)定所需的時(shí)間較短，數(shù)值較為穩(wěn)定[7-10].

1　材料與方法

試驗(yàn)材料采自北京海淀附近棗園，分為采收有果梗和無(wú)果梗的青果、半紅果和全紅果，采后放常溫下快速測(cè)定. 用SAS9.2對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.

呼吸測(cè)定采用北京均方理化研究所生產(chǎn)的GXH-1050型紅外CO2分析器，氣體流速400 mL/min，穩(wěn)定時(shí)間15 min，呼吸室為Φ12 cm×15 cm標(biāo)本缸，測(cè)定溫度為18±0.5 ℃，參照胡小松等[8]的方法計(jì)算果實(shí)呼吸強(qiáng)度.

將堿石灰吸收瓶、呼吸室、分析器用乳膠管連接好. 檢查氣密性，調(diào)零后用空瓶測(cè)本底，記錄平衡時(shí)間及本底數(shù)據(jù). 然后將被測(cè)水果放入呼吸室，調(diào)節(jié)流速，密閉平衡，達(dá)到平衡后記錄分析器讀數(shù)，減去本底數(shù)值得到C(CO2體積分?jǐn)?shù))，代入公式計(jì)算呼吸強(qiáng)度Q值.

式中:Q—呼吸強(qiáng)度，CO2mg·kg-1·h-1；F—?dú)怏w流速，mL/min；C—CO2體積分?jǐn)?shù)，μL/L；W—被測(cè)果蔬質(zhì)量，kg；T—測(cè)定時(shí)溫度，℃.

冬棗每次取10粒果(約0.15 kg)進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次. 測(cè)定時(shí)，首先對(duì)每組無(wú)任何處理的進(jìn)行測(cè)定；之后將每組半涂后測(cè)定其呼吸強(qiáng)度，半涂是在果皮表面涂一層厚度均勻的凡士林，然后測(cè)定其呼吸強(qiáng)度；最后對(duì)每組進(jìn)行全涂后測(cè)定其呼吸強(qiáng)度，全涂是在半涂的基礎(chǔ)上將果梗部用凡士林涂嚴(yán)實(shí)，后測(cè)定呼吸強(qiáng)度.

2　結(jié)果與分析

2.1　有、無(wú)果梗冬棗呼吸強(qiáng)度的比較

測(cè)定不同成熟度有無(wú)果梗冬棗的呼吸強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1. 從圖1中可以看出，常溫下冬棗的呼吸強(qiáng)度較高，在80～150 mg·kg-1·h-1，有、無(wú)果梗的青果、半紅果、全紅果的呼吸強(qiáng)度均有緩慢增加的趨勢(shì)，有無(wú)果梗兩組呼吸強(qiáng)度差異不顯著(P<0.05)，無(wú)果梗組的呼吸強(qiáng)度比有果梗組稍高；有果梗組青果、半紅果、全紅果呼吸強(qiáng)度分別為120，99，141 mg·kg-1·h-1；無(wú)果梗組青果、半紅果、全紅果呼吸強(qiáng)度分別為128,140,147 mg·kg-1·h-1. 半紅有梗呼吸強(qiáng)度較低可能為實(shí)驗(yàn)誤差所致.

圖1　有、無(wú)果梗冬棗的呼吸強(qiáng)度Fig.1　　　　Respiratory intensity of winter jujube with or without stems

2.2　不同成熟度有、無(wú)果梗冬棗半涂后呼吸強(qiáng)度比較

用凡士林涂果皮測(cè)定冬棗呼吸強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2. 由圖2可見，半涂(涂果皮)后無(wú)果梗組的青果、半紅果、全紅果呼吸強(qiáng)度分別為96,108,114 mg·kg-1·h-1；有果梗組的青果、半紅果、全紅果呼吸強(qiáng)度分別為49,40,48 mg·kg-1·h-1，有果梗組的呼吸強(qiáng)度顯著低于無(wú)果梗組的，差異極顯著(P<0.01)，可見棗果有、無(wú)果梗對(duì)呼吸強(qiáng)度影響較大，影響著果實(shí)的耐藏性. 與未涂(如圖1)相比，半涂(涂果皮)后不同成熟度的有、無(wú)果梗兩組的呼吸強(qiáng)度顯著下降，說(shuō)明果皮部呼吸在整個(gè)果實(shí)的呼吸量占一定的比例.

圖2　不同成熟度有、無(wú)果梗冬棗半涂后呼吸強(qiáng)度Fig.2　　　　Respiratory intensity of winter jujube of different maturity with or without stems after half coated

2.3　不同成熟度有、無(wú)果梗冬棗全涂后呼吸強(qiáng)度的比較

圖3為不同成熟度有、無(wú)果梗冬棗全涂后呼吸強(qiáng)度的比較結(jié)果.

圖3　不同成熟度有、無(wú)果梗冬棗全涂后呼吸強(qiáng)度Fig.3　　　　Respiratory intensity of winter jujube with or without stems after completely coated

全涂后呼吸強(qiáng)度較低差異不顯著(P>0.05)，無(wú)果梗組的呼吸強(qiáng)度稍高于有果梗組的呼吸強(qiáng)度，從青、半紅到全紅呼吸強(qiáng)度有遞減趨勢(shì).

2.4　半涂后呼吸強(qiáng)度下降比例

將未涂凡士林的呼吸強(qiáng)度作為基數(shù)，分別用涂果皮、涂果皮+果梗后的呼吸強(qiáng)度與基數(shù)相比，結(jié)果見圖4.

圖4　半涂呼吸比例Fig.4　Ratio of half coated

圖4中,無(wú)果梗組涂果皮后的呼吸強(qiáng)度比例與有果梗組涂果皮后的呼吸強(qiáng)度比例相比差異極顯著(P<0.01). 無(wú)果梗組涂果皮后的呼吸強(qiáng)度是基數(shù)的70%以上，全紅無(wú)梗、半紅無(wú)梗、青無(wú)梗分別為77%、77%、70%；而有果梗組涂果皮后的呼吸強(qiáng)度是基數(shù)的40%左右，全紅有梗、半紅有梗、青有梗分別為38%、41%、42%. 無(wú)果梗的棗果涂果皮后呼吸強(qiáng)度仍較高，有果梗的棗果涂果皮后下降較多.

3　結(jié)果與討論

不涂的、有無(wú)果梗的冬棗隨著成熟度的增加，呼吸強(qiáng)度呈緩慢增加的趨勢(shì)，趙國(guó)群等[2]測(cè)定的研究也表明，半紅期冬棗的呼吸強(qiáng)度明顯比白熟期高.

有無(wú)果梗的冬棗呼吸強(qiáng)度差異顯著(P<0.05)，但無(wú)梗組比有梗組的呼吸強(qiáng)度稍高. 這可能是兩方面的因素造成的，一方面是果梗缺失產(chǎn)生的傷痕使呼吸上升，也就是傷呼吸的作用，新鮮果蔬在收獲以后的貯藏、運(yùn)輸及銷售過(guò)程中，由于振動(dòng)、摩擦、碰撞等外在的原因受到損傷時(shí)，呼吸就會(huì)隨之增大，不同果實(shí)對(duì)機(jī)械傷所引起的呼吸反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)程度不同[9]；另一方面可能是果梗掉落后減少了阻礙，使氣體交換更加容易，呼吸強(qiáng)度上升. 本研究表明，有果梗的冬棗果梗處的呼吸占到整個(gè)呼吸的40%，而無(wú)果梗冬棗果梗部的呼吸占到整個(gè)呼吸的75%，說(shuō)明果梗脫落氣體交換更加順暢，因此呼吸強(qiáng)度顯著增加.

有果梗的冬棗果梗部的呼吸大約占40%，做一個(gè)減法，果皮的呼吸大約占60%，推測(cè)有果梗的冬棗主要的呼吸通道為果皮；無(wú)果梗的冬棗果梗部的呼吸約占75%，同樣做一個(gè)減法，果皮的呼吸大約占25%，認(rèn)為無(wú)果梗的冬棗主要的呼吸通道為果梗. 有果梗的冬棗果皮為主要的呼吸通道，但是加厚的角質(zhì)層和表皮細(xì)胞嚴(yán)重制約了內(nèi)部果肉細(xì)胞與外界氣體成分的交換[10]，果梗的脫落，使氣體交換更加順暢，呼吸強(qiáng)度上升，并且果皮部分的呼吸比例下降，果梗部的呼吸比例上升，呼吸通道由帶果梗冬棗的果皮轉(zhuǎn)移到無(wú)果梗的果梗部. 在實(shí)際貯藏中也存在無(wú)梗冬棗果梗部先軟化的現(xiàn)象.

果實(shí)表皮角質(zhì)層的形態(tài)、結(jié)構(gòu)等與果實(shí)光潔度、耐貯性有密切關(guān)系[11]. Han等[12]研究發(fā)現(xiàn)，果皮蠟層結(jié)構(gòu)通過(guò)改變果皮的通透性，誘發(fā)果實(shí)內(nèi)部代謝失調(diào)參與了芒果果實(shí)的抗冷性應(yīng)答過(guò)程；吳萍等[13]人的研究表明氣調(diào)貯藏可能是通過(guò)調(diào)節(jié)壺瓶棗果實(shí)角質(zhì)層的代謝等途徑來(lái)延長(zhǎng)果實(shí)貯藏保鮮期和保持果實(shí)品質(zhì)，說(shuō)明有、無(wú)果梗不同部位呼吸比例的不同是受果皮蠟質(zhì)層的影響.

趙梅霞[14]通過(guò)涂果梗與果皮兩種方法測(cè)定冬棗果皮、果梗不同部位的呼吸強(qiáng)度，果梗部的呼吸強(qiáng)度大約占60%，介于本試驗(yàn)有果梗的果梗部呼吸比例40%和無(wú)果梗的果梗部呼吸比例75%之間，與無(wú)果梗果梗部呼吸比例更接近.

4　結(jié)　論

不涂的、有無(wú)果梗的冬棗隨著成熟度的增加，呼吸強(qiáng)度呈緩慢增加的趨勢(shì)；無(wú)果梗冬棗的呼吸強(qiáng)度高于有果梗的；半涂后有、無(wú)果梗的果實(shí)呼吸強(qiáng)度均顯著降低，無(wú)果梗冬棗的呼吸強(qiáng)度極顯著高于(P<0.01)有果梗的。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，有果梗冬棗果梗部的呼吸量約占40%，果皮的呼吸量約占60%，推測(cè)果皮為有果梗冬棗的主要呼吸通道；無(wú)果梗冬棗果梗部的呼吸量約占75%，果皮的呼吸量約占25%，果梗部為無(wú)果梗冬棗的主要呼吸通道。