热激处理对西葫芦低温逆境冷害的影响及组织传热初步分析

摘要

本文以西葫芦为研究对象，研究不同低温贮藏与热激处理后低温贮藏条件对其贮藏品质与生理生化的影响，并分析热水与热空气处理过程中果实组织内部以温度为变化特征的传热情况，探讨热激处理西葫芦的抗冷机理，以及热激处理与组织传热间的联系。为热激处理西葫芦等冷敏果实贮藏保鲜研究提供理论依据与实验数据支撑。主要研究内容和结果如下：
　　1低温逆境西葫芦果实的贮藏品质与生理生化特性研究
　　低温逆境下（2℃、4℃、6℃）西葫芦果实发生冷害与贮藏低温有关，低温越低冷害发生越早，4℃与6℃贮藏西葫芦于第6d起出现冷害，2℃贮藏于第3d出现冷害，且随贮藏时间冷害程度不断加深，而12℃贮藏期间并未发生冷害。低温贮藏条件下西葫芦果实含水率得到保持，可溶性固形物（TSS）含量、硬度均下降，抗氧化酶（CAT、POD、SOD）活性受到抑制，丙二醛（MDA）含量增大、电解质外渗率升高，综合来说不适宜的低温逆境降低了西葫芦的贮藏品质并破坏了正常生理生化，且本试验中2℃贮藏下情况相对最严重。
　　2热水处理低温逆境西葫芦果实的贮藏品质与生理生化特性研究
　　西葫芦在45℃热水处理5min及35℃热水处理10 min后于4℃低温贮藏过程中，果实的硬度得到提高，35℃处理对削弱叶绿素含量降低具有一定效果，促进了贮藏前期（0~6d）可溶性糖含量的提高，抑制了贮藏后期（12~15d）可溶性糖含量的降低，一定程度提高了可溶性蛋白含量，同时缓解了贮藏中后期（6~15d） TSS含量的降低，减弱了呼吸强度，维持了较好的贮藏品质。
　　热水处理西葫芦通过诱导H2O2含量短期内（0~3d）升高，而显著减少贮藏中后期（6~15d）H2O2含量的积累，减缓了O2-含量的升高，激发贮藏前期（0~6d） CAT和SOD活性的升高，减轻贮藏后期（9~15d）的活性下降，尤其是POD活性在贮藏中后期（6~15d）显著升高，降低了MDA含量及相对电导率的升高，减少冷害指数的上升（6~15d），且35℃热水处理10 min效果更佳。由此说明，热水处理诱导了西葫芦采后低温逆境下的抗冷性，激发了抗氧化酶活性，提高了自由基清除能力，延缓了细胞膜脂过氧化进程，从而有效减轻冷害。
　　3热空气处理低温逆境西葫芦果实贮藏品质与生理生化特性研究
　　热空气处理后的西葫芦果实于4℃低温下贮藏，果实呼吸强度减轻，西葫芦呼吸跃变的时间推迟，35℃处理40min处理果实呼吸高峰在第6d出现，45℃处理20min处理果实的呼吸高峰在第9d出现，而冷害均在第6d起出现，热空气处理果实的冷害程度也降低，同时果实组织软化程度减弱，TSS、可溶性糖及可溶性蛋白含量这些即是营养品质又作为抗冷性指标的因素比对照保持的更好，提高了果实的贮藏品质，延长果实的贮藏时间。
　　热空气处理西葫芦的H2O2含量在短暂热空气刺激后升高，随后又降低并低于CK，O2-含量升高幅度降低，抗氧化系统的主要酶（CAT、SOD、POD）活性得到激发而提高，使得自由基的清除能力提高，减小果实组织被氧化程度，从而增强细胞膜系统的保护，MDA含量相对较小，膜脂过氧化程度变慢，电解质渗透率减小，进而提高西葫芦果实的抗冷性，低温逆境下抵御能力由此增强，且35℃热空气处理40min效果更好。
　　4热激处理西葫芦果实组织传热初步分析
　　测定了不同成熟度西葫芦果实热激处理过程的温度变化，发现成熟度越高的西葫芦果实的热量传递能力较差。对比热水与热空气两种处理方法果实内部不同位置的温度变化，发现距离果实中心处越近传热所需时间越长，传热速度也越慢，热水处理的传热时间较热空气处理少，对于同一传热介质（水或空气），热激处理温度越高，西葫芦传热动力越大，温度升高也越快，达到处理温度的时间越早。热水与热空气处理的无因次过余温度随处理时间呈现降低趋势，热水处理比热空气处理的降低幅度更大，过余温度降低到零的时间用的更少，热水与热空气处理越接近果实中心处的过余温度越高，降到零的时间相对也久。
　　对热水与热空气处理过程西葫芦果实的中心温度的升温速率变化进行了测试，发现升温过程中的传热速率均呈现为在前几分钟快速升高达到最高速率之后呈持续下降，同时本试验热水处理的速率几乎是热空气的两倍。

目录

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 果蔬传热问题的研究

1.4 课题研究目的、意义与内容

第二章 热激处理西葫芦品质与生理生化特性的测定方法与装置

2.1 含水率的测定

2.2 硬度的测定

2.3 可溶性固形物含量的测定

2.4 可溶性糖含量的测定

2.5 可溶性蛋白含量的测定

2.6 电解质外渗率(相对电导率）的测定

2.7 丙二醛（MDA）含量的测定

2.8 过氧化物酶（POD）活性的测定

2.9 过氧化氢酶（CAT）活性的测定

2.10 超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定

2.11 超氧阴离子（O2-）产生速率测定

2.12 过氧化氢（H2O2）含量测定

2.13 叶绿素含量的测定

2.14 腐烂率的测定

2.15 冷害指数的测定

第三章 低温逆境西葫芦贮藏品质与生理生化特性研究

3.1 试验材料

3.2 实验方法

3.3 数据处理

3.4 结果与分析

3.5 讨论与本章小结

第四章 热水处理对西葫芦低温逆境贮藏品质与生理生化特性研究

4.1 试验材料

4.2 实验方法

4.3 数据处理

4.4 结果与分析

4.5 讨论与本章小结

第五章 热空气处理对低温逆境西葫芦贮藏品质与生理生化特性研究

5.1 试验材料

5.2 实验方法

5.3 数据处理

5.4 结果与分析

5.5 讨论与本章小结

第六章 热激处理西葫芦果实组织传热初步分析

6.1 试验材料

6.2 实验方法

6.3 数据处理

6.4 结果与分析

6.5 讨论与本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及专利

致谢