采后番茄中保鲜技术研究检测方案(感官智能分析)

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检测样品: 其他水果制品
检测项目: 营养成分
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发布时间: 2022-04-12
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本文将研究采后短时(1、 2和4 h) 42°C高温环境对樱桃番茄果实营养物质、 味觉强度和与品质相关基因的影响。 通过核磁共振(nuclear magneticresonance, NMR)技术测定其氨基酸、 糖类、 脂类、有机酸的含量; 利用高效液相色谱技术(high per-formance liquid chromatography, HPLC)测定其维生素C和番茄红素的含量; 利用SA-402B味觉分析系统, 测定其味觉强度值; 并分析与番茄品质相关基因的表达情况。

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植物生理学报 Plant Physiology Journal 2021,57(4):890-898890doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2020.0481 刘雅慧等:采后短时高温对樱桃番茄果实品质的影响891 采后短时高温对樱桃番茄果实品质的影响 刘雅慧1.#,曾德雯1.2.#,孟恒宇,张辉',杨学东',朱为民1.,朱龙英,张迎迎4.* 上海市农业科学院园艺研究所,上海市设施园艺技术重点实验室,上海201403 ²上海海洋大学水产与生命学院,上海201306 "并列第一作者 通信作者(renlife@163.com) 摘要:番茄(Solanum lycopersicum)是深受消费者喜爱的果蔬,其营养物质包括各种氨基酸、糖、有机酸、脂类、番茄红素和维生素C等。在番茄采摘和贮运过程中,会受到不同环境因素(如短期高温)对其的影响。本文利用核磁共振技术、高效液相木谱技术和味觉分析系统研究了采后短期高温(1、2和4h)对番茄果实品质和味觉的影响。结果表明:番茄果实中大部分氨基酸的含量在高温处理1 h后显著降低;随着高温处理时间的延长,果糖、葡萄糖、柠檬酸和维生素C含量显著升高;蔗糖、番茄红素和脂类含量显著降低;甜味、鲜味和涩味的味觉强度增强。短期高温同时会影响与番茄果实品质相关基因的表达,其中AGPL1在处理4h其表达与0h相比,表达量显著上调。LOX、Beta/old-gold (B/OG)、PSY1、Tangerine (T)的表达具有随处理时间的延长而下调的趋势。因此,番茄果实在采后应权衡各活性物质升高或损失的比例,尽快采用合理的贮运方式,以降低高温环境对番茄果实货架期造成的影响。 关键词:番茄果实;采后;短期高温;品质;基因 Effect of short-term high temperature treatment on fruit quality ofcherry tomato after harvest LIU Yahuil", ZENG Dewen12#, MENG Hengyu',ZHANG Hui', YANG Xuedong, ZHU Weimin12, ZHU Longying, ZHANG Yingying Horticultural Research Institute,Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai Key laboratory of ProtectedHorticulture Technology, Shanghai 201403, China College of Fisheries and Life Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China *Co-first authors Corresponding author (renlife@163.com) Abstract: Tomato is a favorable fruit and vegetable by consumers. Its nutrients include various amino acids,sugars, organic acids, lipids, lycopene and vitamin C. In the process of picking,storage and transportation oftomatoes, their quality will be affected by different environmental factors such as short-term high temperatureenvironment.This article used nuclear magnetic resonance technology, high performance liquid chromatogra-phy technology and taste analysis system to study the effects of short-term postharvest high temperaturetreatment (1, 2 and 4 h) on tomato fruit quality and taste. The results showed that the content of most aminoacids in tomato fruits decreased significantly after high temperature treatment for 1 hour; with the extension ( 收稿 2 0 20 - 1 0 -22 修定 2 0 21-0 3 -1 1 ) ( 资助 上海市“科技创新行动计划”农业领域项目(1939 19036 00)和上海市农业科学院农业科技创新支撑领域研究专项[农科创2017( B- 0 6 ) ]。 ) of high temperature treatment, the content of fructose, glucose, citric acid and vitamin C increased significantly;the content of sucrose, lycopene and lipids significantly reduced; the taste intensity of sweetness, umami andastringency increased. Short-term high temperature treatment will also affect the expression of genes relatedto quality of tomato fruit. Among them, the expression of AGPL1 was significantly up-regulated at 4 h of treat-ment compared with O h. The expression of LOX, Beta/old-gold (B/OG), PSY1, Tangerine (T) had a tendency todecrease as the treatment time increases. Therefore, after harvesting tomato fruits, we should weigh the in-crease or loss of the active substances, and use reasonable storage and transportation methods as soon aspossible to reduce the impact of high temperature environment on the shelf life of tomato fruits. Key words: tomato fruits; postharvest; short-term high temperature; quality; gene 番茄(Solanum lycopersicum)属于茄科番茄属,俗称西红柿,是深受消费者喜爱的果蔬之一,其口感酸甜且含有丰富的营养物质,如番茄红素和维生素C等。据世界粮农组织统计,2017年番茄的总产量高达1.82亿吨(http://www.fao.org/faostat.)。番茄果实的营养物质包括各种氨基酸、糖类、有机酸、脂类、番茄红素和维生素C等。其中,液泡中积累的氨基酸会影响果实的发育,且酸性代谢产物的积累会影响番茄果实风味和营养物质的形成(Snow-den等2015)。在番茄果实发育过程中,积累的淀粉会转化为葡萄糖和果糖。成熟果实的有机酸包括柠檬酸和苹果酸。番茄独特的风味是由果糖、柠檬酸和一些挥发性物质所决定的(Bennett等2012)。此外,糖酸比也是影响番茄风味的重要因素之一(Klee和Giovannoni 2011)。番茄中的番茄红素是一种对人体有益的活性物质,具有抗氧化作用,在新鲜番茄果实中的番茄红素为全反式结构,但番茄红素在高温、极端pH、光照等环境影响下,很容易发生氧化和异构化(Shi和Le Maguer 2000)。 果蔬类产品的货架期是指储存的产品仍然适合食用的期限,通常由水果的软化、皱缩和腐烂程度决定。番茄容易在采摘后受损,有研究表明采后受损会影响作物的生产力,甚至受损量可达收获量的一半(Thole等2020)。有研究发现果实在采摘后的储存过程中,其糖类、有机酸、氨基酸等影响果实品质的重要组成成分会受到不同内外因素的影响(Yun等2012)。番茄属于喜温性植物,其适应生长的最适温度为18~25℃,但其不耐高温,并对高温敏感。据2013年统计,上海高温呈现天数多、强度强、日高温持续长等特点(顾宇丹2014),栽培 番茄的日光温室温度又深受环境影响,有研究发现夏季日光温室内的温度可达45℃以上(李宗耕等2018)。因此,番茄果实在夏季采摘过程中,难免遇到温室内短期高温环境的影响,目前关于研究采后短期高温对番茄果实品质影响情况的报道还较少。本文将研究采后短时(1、2和4h) 42℃高温环境对樱桃番茄果实营养物质、味觉强度和与品质相关基因的影响。通过核磁共振(nuclear magneticresonance,NMR)技术测定其氨基酸、糖类、脂类、有机酸的含量;利用高效液相色谱技术(high per-formance liquid chromatography, HPLC)测定其维生素C和番茄红素的含量;利用SA-402B味觉分析系统,测定其味觉强度值;并分析与番茄品质相关基因的表达情况。综合以上实验,通过分析采后短时高温对樱桃番茄果实品质的影响,从师为番茄采后保鲜提供数据支持。 1材料与方法 1.1植物材料 供试材料为本课题组樱桃番茄(Solanum lyco-persicum)材料C19-89,种植于上海市农业科学院的庄行基地。 1.2测定方法及指标 氨基酸、有机酸、糖类、脂类的测定方法利用NMR技术,用Bruker公司 Avance ⅢI 600MHz核磁共振波谱仪进行测定(Zhang等2011; Xiao等2009),维生素C测定根据GB 5009.86-2016第一法液相色谱仪 Waters 2690 检测(GB 5009.86-2016),番茄红素根据NY/T 1651-2008液相色谱仪Agilent 1260检测(NY/T 1651-2008), 利用Waters e2695型液相色 谱仪进行测定。味觉值的测定利用日本Insent公司的SA402B味觉分析系统,与品质相关的基因表达来源于RNA-seq分析。 本文测定的物质如表1所示。 1.3实验处理 将大小均匀的成熟期番茄果实,采摘后立即置于温度为42℃、湿度80%的培养箱内,每一处理时间段下取8个生物学重复。 NMR技术样品预处理:将样品在始终有液氮的研钵中研磨至粉末状后进行准确称量,称取约50mg左右的植物样品加入到2 mL EP管中,并记录准确称量的重量。加入预冷的80%甲醇水溶液600uL,涡旋混匀,冰上静置2 min后组织破碎仪20 Hz90s震荡混匀。冰浴超声15 min (30 s超声, 30 s静置为一个循环),4℃ 11900xg离心10 min后取上清。以上操作重复3次后收集上清,将混合的上清液涡 旋混混后,4℃ 11 900xg离心10 min后取上清。使用离心浓缩仪去除有机溶剂,之后冷冻干燥得到粉末样品后,再次准确称量粉末重量,放置于-80°C超低温冰箱保存待测。 测定维生素C样品预处理:取100g左右样品加入等质量20gL的偏磷酸溶液,利用均质机均质并混合均匀后,应立即测定维生素C (GB 5009.86-2016)。 番茄红素样品预处理:将样品利用四分法取样后放入食品加工机中捣碎成匀浆,将样品充分混匀,称取5g,加入丙酮-石油醚混合液并搅拌后静置。使番茄红素充分溶解后,移入砂芯漏斗中真空抽滤,滤液收集于试管中,重复上述步骤直至将试样洗至无色后进行净化步骤,之后用于样品测定(NY/T 1651-2008.2008)。 味觉分析样品预处理:取100g果实加200mL 表1本文测定的物质 Table 1 The substance measured in this paper 测定物质 名称 英文名称及缩写 氨基酸类 天门冬氨酸 Aspartates, Asp 精氨酸 Arginine, Arg 丙氨酸 Alanine, Ala 谷氨酸 Glutamate,Glu y-氨基丁酸酯 y-Amino butyrate, GABA 组氨酸 Histidine, His 苯丙氨酸 Phenylalanine, Phe 酪氨酸 Tyrosine,Tyr 谷氨酰胺 Glutamine, Gln 缬氨酸 Valine, Val 异亮氨酸 Isoleucine, Ile 亮氨酸 Leucine. Leu 天冬酰胺 Asparagine, Asn 脂类 脂质(R-CH2) Lipids (R-CH2) 脂质(R-CH3) Lipids (R-CH3) 糖类 蔗糖 Sucrose 果糖 Fructose 葡萄糖 Glucose 有机酸 苹果酸 Malate 丙酮酸 Pyruvate 柠檬酸 Citrate 其他营养物质 维生素C Vitamin C 番茄红素 Lycopene 纯净水榨汁后,11900xg离心5 min, 利用脱脂纱布进行过滤,滤液用于上机待测。 RNA-seq样品预处理:取每一处理时间段下的果实样品,使用TRIzol试剂提取番茄果实样品中的RNA后并检测所得RNA的浓度和纯度,使用Agi-lent 2100生物分析仪芯片实验室系统对RIN值进行分析,将RNA样品储存在-80°℃进行之后的实验。 1.4统计分析 数据采用Excel进行整理,利用SPSS软件计算平均值和标准误差,并进行显著性分析。 2实验结果 2.1 采后短期高温对樱桃番茄果实营养物质含量的影响 2.1.1采后短期高温对氨基酸含量的影响 氨基酸是植物体内重要的组成部分,对植物的生长发育和提高作物的产量及品质都有着重要的作用。番茄果实在采后短期高温的影响下,氨基酸的含量随着处理时间的延长,均发生了变化。由表2可以发现,组氨酸(His)、苯丙氨酸(Phe)、酪氨 酸(Tyr)、谷氨酰胺(Gln)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、天冬酰胺(Asn)与0h相比,在短期高温的影响下其含量具有1h下降,2h升高,4h下降的趋势。其中,酪氨酸(Tyr)的含量由0h的32.5umolg 降低到4h的23.38umolg ,降低了约28%,与0h含量相比显著降低。处理1h时缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)的含量与0h相比显著降低,但处理4h其含量与0h相比,没有显著变化。除此之外,y-氨基丁酸(GABA)的含量变化具有在处理的1h(185.98umolg)、2h(283.45 umolg)升高,随后在4h(210.46 pmolg)下降的趋势;并且在处理4h其含量与0 h (172.45umol.g)相比,显著升高。与0h相比,天门冬氨酸(Asp)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、谷氨酸(Glu)的含量,在处理1h下降,随后在处理2和4h升高。其中,丙氨酸(Ala)的含量在处理4h与0h相比,含量由Oh的129.50 umol.g升高到183.91 umolg,升高约42%。天门冬氨酸(Asp)、精氨酸(Arg)、谷氨酸(Glu)的含量在处理4h与0h相比没有显著差异,但在处理1 h,其含量具有下降趋势,并且谷氨酸(Glu)和精氨酸(Arg)含量与0h相比显著降低。 表2番茄果实在采后短期高温影响下的氨基酸含量 Table 2 Amino acid contents of tomato fruits under the influence of short-term high temperature treatmentafter harvest 氨基酸名称 高温处理0h 高温处理1h 高温处理2h 高温处理4h 组氨酸 19.13±2.64bAB 15.92±1.12℃ 20.06±1.17 17.65±0.88bBC 苯丙氨酸 33.88±3.44^ 26.60±2.92 37.18±2.24^ 34.18±1.55bA 酪氨酸 32.50±6.86AB 27.96±2.30bBC 34.26±1.85*^ 23.38±1.16 y-氨基丁酸酯 172.45±26.12 185.98±17.79cBC 283.45±13.94^ 210.46±22.49bB 天门冬氨酸 135.10±12.3abAB 125.12±19.19bB 137.67±2.80abAB 143.45±6.19a^ 谷氨酰胺 439.65±48.12bB 353.66±25.15 534.89±25.69^ 430.30±18.22bB 精氨酸 85.38±9.56^ 66.42±6.45bB 81.19±5.04^ 84.14±2.43^ 丙氨酸 129.50±56.38C 120.47±27.33 170.59±18.34AB 183.91±12.85*^ 缬氨酸 20.65±3.01 16.55±1.32bB 22.51±0.62 22.25±1.15^ 异亮氨酸 20.05±3.02^ 14.79±1.02bB 20.28±0.84^ 20.09±0.69*^ 亮氨酸 16.66±2.71 12.88±0.95bB 17.91±0.78^ 17.51±0.58^ 谷氨酸 325.60±19.07^ 198.31±15.11B 302.38±22.90A 325.85±23.04 天冬酰胺 121.02±11.80°^ 79.62±6.28 110.83±5.29bAB 107.19±5.02B 表中数据为含量的平均值±标准误;同一行中不同列的大、小写字母分别表示极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)水平。表3~7同此。 以上结果表明,番茄果实在采后短期高温的影响下,其氨基酸含量会发生变化,其中大部分氨基酸的含量在处理1h与0h相比具有显著降低的趋势,在处理4h其含量与0h相比,没有显著变化。由此可见,番茄果实在采后的短时间内,高温可能会影响其体内氨基酸的含量变化,并且不同种类氨基酸的变化趋势具有差异性。 2.1.2采后短期高温对糖类含量的影响 糖是果实重要的组成部分,番茄果实中糖由葡萄糖、蔗糖、果糖组成。番茄果实在短期高温的影响下,糖类的含量随着处理时间的延长,均发生了变化。其中,果糖的含量逐渐升高。由表3得知,与0h(747.75 umolg)相比,在处理1 h (753.65umolg)、2 h(772.02 umolg)、4 h(785.13 umolg)其含量具有显著升高的趋势。蔗糖的含量在处理1h (140.88 umol.g)与0 h (277.44 umol.g)相比显著降低。随后2 h (149.77 umol.g)、4 h (176.18umol.g)含量具有升高的趋势,但处理4h其含量与0 h相比显著降低。葡萄糖0h的含量为15450.47umolg,在处理1 h (14361.63 umol.g)具有下降趋势,随后2h(17 055.4 umol.g)升高,4h(16722.91umol.g)下降的趋势,但处理4h其含量与0h相比显著升高。以上结果发现,番茄果实在采后短时高温的影响下,其糖类含量均会发生变化,并且随着处理时间的延长其含量与0h含量相比,蔗糖的含 量显著降低,葡萄糖和果糖的含量显著升高。 2.1.3采后短期高温对脂类含量的影响 从表4可知,番茄果实在采后短时高温的影响下,其脂类的含量随着处理时间的延长而发生变化。脂质R-CH2随着处理时间的延长,其含量具有下降的趋势,在处理4h其含量由0h的84.13 umol.g降低到68.52 umolg,含量显著降低,降低了18%。脂质R-CH3的含量在处理2h (17.68 umolg)其含量与0 h(15.86 umolg)相比,显著升高。处理4h(15.53 umol.g)其含量与0 h (15.86 umol.g)相比,其含量并没有显著变化。以上结果发现,番茄果实在采后短时高温的影响下,其脂类的含量会发生变化,并且脂类的含量随着处理时间的延长,具有下降的趋势。 2.1.4采后短期高温对有机酸含量的影响 番茄果实在采后短时高温的影响下,其有机酸含量随着处理时间的延长,均发生了变化。由表5可知,丙酮酸的含量在处理1 h(36.81 umol.g)与0h (50.37 umolg)相比,显著降低。在处理4h(52.73umol.g)与0 h (50.37 umolg )相比含量没有显著变化。苹果酸的含量在处理1 h (208.09 pmol.g)与0 h(243.73 umolg)相比显著降低。柠檬酸的含量,具有随着处理时间延长而升高的趋势。在处理4h(667.07 umolg)其含量与0 h (541.94umolg)相比显著升高。 表3番茄果实在采后短期高温影响下糖类的含量 Table 3 Sugar contents of tomato fruits under the influence of short-term high temperature treatment after harvest 糖类名称 高温处理0h 高温处理1h 高温处理2h 高温处理4h 蔗糖 277.44±101.51 140.88±38.99 149.77±17.32 176.18±19.72bB 果糖 747.75+0 753.65±3.21 772.02±3.21bB 785.13±3.21^ 葡萄糖 15450.47±1 697.88bAB 14 361.63±1248.57B 17055.40±555.40 16722.91±1008.50 表4番茄果实在采后短期高温的影响下脂类的含量 Table 4 Lipid contents of tomato fruits under the influence of short-term high temperature treatment after harvest umolg 脂类名称 高温处理0h 高温处理1h 高温处理2h 高温处理4h 脂质(R-CH2) 84.13±10.69 71.11±8.89 70.39±8.46B 68.52±6.89 脂质(R-CH3) 15.86±1.59bA 15.20±1.72 17.68±1.91^ 15.53±1.53A 表5番茄果实在采后短期高温的影响下有机酸的含量 Table 5 Organic acid contents in tomato fruits under the influence of short-term high temperature treatmentafter harvest 有机酸名称 高温处理0h 高温处理1h 高温处理2h 高温处理4h 丙酮酸 50.37±4.31B 36.81±4.10° 56.78±2.56°^ 52.73±2.30AB 苹果酸 243.73±22.55bAB 208.09±25.00° 279.35±38.44^ 222.20±7.80bcB 柠檬酸 541.94±117.85 573.00+55.88bAB 647.77±48.73 667.07±25.45^ 以上结果表明,番茄果实在采后短时高温的影响下,其有机酸的含量均随着处理时间的延长而发生变化。柠檬酸是影响番茄风味的重要物质,其含量随着采后高温处理时间的延长,具有升高的趋势。 2.1.5采后短期高温对番茄红素和维生素C的影响 番茄红素是人类饮食中类胡萝卜素的重要来源,具有抗氧化作用。由于番茄红素的全反式结构稳定性较差,有研究发现热处理会导致番茄红素的降解。本次实验中,番茄果实在采后短时高温影响下,番茄红素的含量也发生了变化。由表6可知,随着处理时间的延长,其番茄红素含量降低,在采后4h番茄红素含量由O h的46.31 ugg降低到39.28 ugg,降低了约15%。维生素C含量在处理4h与0h相比,其含量由238.45 ugg升高到313.53 ugg,约升高了31%,并且具有极显著差异。 以上结果发现,番茄果实在短期高温环境的影响下,维生素C的含量具有升高的趋势,番茄红素含量具有降低的趋势,因此采后番茄应尽可能进行合理的储存方式,以避免造成番茄红素过多的损失。 2.2采后短期高温对樱桃番茄果实味觉强度值的影响 番茄果实在采后短期高温的影响下,其味觉强度值见表7。味觉强度的指标是以参比溶液的输出值作为对照,其中参比溶液是由氯化钾和酒石酸组成。其中,酸味的味觉强度值以-13作为无味点,低于-13表示有有该味道,反之则有。其余的味觉强度值以0作为无味点,低于0则表示没有该 Table 6 Lycopene and Vitamin C contents of tomato fruits under the influence of short-term high temperaturetreatment after harvest gg 物质 高温处理0h 高温处理1h 高温处理2h 高温处理4h 番茄红素 46.31±7.27aA 41.94±3.11abA 39.74±7.01abA 39.28±5.24^ 维生素C 238.45±13.34 285.82±28.92bBC 337.00±7.06^ 313.53±3.42AB 表7番茄果实在采后短期高温的影响下味觉强度值 Table 7 Tomato fruit taste intensity value under the influence of short-term high temperature treatment after 高温处理时间/h 酸味 甜味 涩味 涩味回味 鲜味 丰富度 0 -4.56±0.10 4.85±0.04 0.76±0.04 0.09±0.04A 5.03±0.16° 4.73±0.09 1 -5.46±0.11bB 5.27±0.03 0.80±0.02B 0.07±0.04aA 5.59±0.05A 4.85±0.04^ 2 -6.46±0.18℃ 6.13±0.05bB 0.77±0.03 -0.01±0.04 5.95±0.06 4.88±0.10"^ 4 -6.30±0.24℃ 8.05±0.05^ 1.22±0.05*^ 0.15±0.07^ 5.88±0.13^ 4.84±0.14"^ 味道,数值越大代表味觉强度值越大。本次测试中番茄果实的咸味、苦味和苦味回味的值低于无味点(0),故取酸味、甜味、涩味、涩味回味、鲜味、丰富度的味觉强度值作为评判番茄果实在短期高温影响下的有效味觉指标。由表7可见,采后短期高温对番茄果实的丰度不会造成影响,在处理的1、2、4h与0h相比其味觉度值没有显著变化。涩味在短期高温的影响下,在处理4h与0 h相比其味觉强度显著增强。番茄果实鲜味的味觉值由0 h的5.03增强到5.88,具有显著增强的趋势。番茄果实酸味的味觉值由0h的-4.56降低到-6.3,且呈现显著降低的趋势。随着处理时间的延长,甜味的味觉值强度具有升高的趋势,在处理4h其味觉值由0h的4.85上升到8.05,且呈现显著升高的趋势。以上结果可以发现,番茄果实在采后短期高温的影响下,其酸味、甜味、涩味、涩味回味、鲜味、丰富度的味觉强度值均会发生改变,但甜味、酸味和涩味的味觉变化较为显著。因此,采后短期高温促进了番茄果实甜味、涩味的味觉强度。 2.3采后短期高温对樱桃番茄果实与品质相关基因表达的影响 与番茄果实品质相关的基因有: Brix9-2-5、AG-PL1、SUCR、IDI1、PSYI(R)、Tangerine (T)、SIN-CED1、LOX、Beta/old-gold (B/OG)。通过RNA-Seq分析出了与品质相关基因在短期高温影响下的表达情况(图1)。其中,AGPL1的表达随着高温处理时间的延长,基因的表达发生了变化,在处理4h其表达与0h相比,表达量显著上调。SUCR、SIN-CEDI和Beta/old-gold (B/OG)的表达量同样随着高温处理时间的延长,表达量具有上调的趋势。IDIl的表达量在高温处理2h时表达量上调,随后在处理4h表达量下调。LOX、PSY1、Tangerine (T)、Brix9-2-5的表达具有随着高温处理时间的延长,而下调的趋势。因此,短期高温同时会影响樱桃番茄果实与品质相关基因的表达。 3讨论 番茄果实在采后涉及一系列的生理生化过程,可能会影响果实的硬度、颜色、口感等。因此,研究采后短期高温对樱桃番茄果实营养物质、味觉 图1短期高温对与番茄品质相关基因的影响 Fig. 1 Effects of short-term high temperature treat-ment on genes related to tomato quality LOX: lipoxygenase; Brix9-2-5: LIN5; psyl: phytoenesynthasel; T: Tangerine; AGPL1: ADP-glucose pyrophsphor-ylase; SUCR: sucrose accumulator; B/OG: Beta/old-gold。 强度和品质相关基因表达的影响,具有重要意义。可为番茄采后进行合理的贮运、保鲜过程提供数据支持。 本研究结果发现:在短期高温的影响下,大部分氨基酸的含量在处理1h与0h相比,含量显著降低,处理4 h时含量与0h相比没有显著变化。目前已有研究表明,氨基酸通过参与植物体内的生理代谢过程、调节基因表达、调节相关酶活性等方式,以增强植物对非生物逆境胁迫的适应性(宋奇超等2012)。谷氨酸作为植物体中的损伤信号(Masatsu-gu等2018),本实验中也发现在短期高温的影响下,番茄果实中谷氨酸的含量在处理1h其含量显著降低,推测其可能是番茄果实中的一种损伤信号。氨基酸分解代谢途径受多种机制调控,并与其他途径相互作用,影响其变化的机制也较为复杂(Hil-debrandt等2015)。有研究表明,外源GABA处理可降低柑橘采后贮藏过程中柠檬酸和重要氨基酸的消耗,同时提高了柑橘贮藏性能,说明GABA对果实的耐储存能力起着一定的作用(Sheng等2017)。 番茄果实中也含有GABA,其含量在开花期到果实成熟期间呈上升趋势,在果实成熟后迅速下降(Takayama和Ezura 2015)。本文中采后短期高温对番茄果实内的GABA的含量也具有影响,且处理4h含量与0h相比,显著升高。推测可能是采后短时高温促进了果实后熟从而影响GABA含量的升高。有研究发现,冷藏过程会影响番茄果实中蛋白质的分解、氨基酸的含量等,在果实成熟过程中氨基酸的积累也是由蛋白质水解造成的,这一过程可能会影响果实的品质(Re等2012)。番茄果实在采后短时高温的影响下,丙酮酸、苹果酸的含量在处理4h与0h相比,没有显著变化。柠檬酸的含量,具有随着处理时间的延长而升高的趋势。在4h其含量与0h相比,显著升高。葡萄糖、果糖、蔗糖的含量均随着处理时间的延长而发生变化,与0h含量相比,果糖和葡萄糖的含量显著升高,蔗糖含量显著降低。果糖和柠檬酸会影响番茄的风味,本实验中也发现果糖和柠檬酸的含量均随着处理时间的延长,其含量显著升高,由此推测采后短时高温可能会加速番茄果实的后熟过程。通过味觉系统分析也发现,甜味的味觉强度随着处理时间的延长而增强,这与果糖含量升高具有一致性。本实验结果也显示在短期高温的影响下,维生素C在高温处理的4h其含量与0h相比,显著升高。番茄果实中的番茄红素含量具有显著降低的趋势,符合之前已有的研究发现热处理容易导致番茄红素的氧化和异构化,从而导致番茄红素的降解(Shi和Le Maguer2000),说明高温可能会响响番茄红素的含量。 番茄的口感和品质受果实可溶性固形物含量的影响,其中AGPL1是影响番茄可溶性固形物含量的基因,其编码腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的大亚基,通过延长葡萄糖焦磷酸化酶的活性而促进果实中可溶性固形物的含量(Petreikov等2006)。在此次实验中也发现处理4h其表达与0h相比,AGPL1表达量显著上调,由此推测采后短时高温可能促进了番茄果实可溶性固形物含量的累积。Brix9-2-5编码质外体蔗糖转化酶会影响番茄果实的含糖量,其中主要促进蔗糖水解为果糖和葡萄糖的过程(Fridman等2004)。本次实验中也发现,随着高温处理时间的延长,蔗糖含量显著降低,而 葡萄糖和果糖含量增加。SUCR属于液泡型蔗糖转化酶, SUCR位点可以提高成熟果实中总糖含量的积累,本研究中发现随着高温处理时间的延长, SUCR表达量显著上调。Beta/old-gold (B/OG)、PSY1、Tangerine (T)是与类胡萝卜素途径相关的基因,其中Beta/old-gold (B/OG)属于番茄红素β-环化酶, Beta与old-gold为等位基因, Beta编码番茄红素β-环化酶, old gold功能缺失突变体因无法合成β-胡萝卜素而使果肉呈深红色且同时影响番茄风味品质和控制番茄红素在成熟果实中的积累(Ronen等2000)。八氢番茄红素合成酶基因PSYI突变会影响全反式番茄红素的合成,使得茄果肉为黄色,同时会影响番茄的风味品质(Kang等2014)。 Tangerine(T)编码番茄红素的异构酶CRTISO, 突变后影响原番茄红素的积累导致全反式番茄红素降低,使番茄果肉成橘黄色,同时会影响番茄的风味品质(Isaacson等2002)。 PSY1、Tangerine (T)在本文研究中发现其表达具有下调的趋势与番茄红素含量的降低具有一致性。LOX亚型由于不同的调节在果实成熟过程中可能具有不同的功能,如影响风味化合物的生物合成、果实挥发性物质的合成过程等。在番茄中TomloxC是一种关键的脂氧合酶,参与脂肪酸衍生的C6短链风味化合物的产生,并且在水果风味的产生中具有重要的作用(Chen等2004)。 本实验发现,高温可能会加速番茄果实采后的后熟过程,从而导致果糖、葡萄糖、柠檬酸和维生素C的含量显著升高;蔗糖、脂类、番茄红素含量显著降低;甜味、鲜味和涩味的味觉强度值增强,并且会影响与番茄果实品质相关基因的表达。因此,采后短期高温可能会影响番茄果实的品质,为了避免造成其营养物质的损耗,应尽可能采用合理的贮运方式,尤其是需长时间运输或贮藏时,则更需避免采后受到高温环境对其的影响,应尽快采用合理的处理以延长其保鲜时间,以避免高温环境造成番茄果实品质的降低。 ( 参考文献(References) ) ( Bennet t AB (20 1 2). 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All rights reserved. http://www.cnki.net    本文将研究采后短时(1、 2和4 h) 42°C高温环境对樱桃番茄果实营养物质、 味觉强度和与品质相关基因的影响。 通过核磁共振(nuclear magneticresonance, NMR)技术测定其氨基酸、 糖类、 脂类、有机酸的含量; 利用高效液相色谱技术(high per-formance liquid chromatography, HPLC)测定其维生素C和番茄红素的含量; 利用SA-402B味觉分析系统, 测定其味觉强度值; 并分析与番茄品质相关基因的表达情况。味觉检测设备:日本Insent公司的SA402B味觉分析系统味觉检测结果:番茄果实在采后短期高温的影响下, 其味觉强度值见表7。 味觉强度的指标是以参比溶液的输出值作为对照, 其中参比溶液是由氯化钾和酒石酸组成。 其中, 酸味的味觉强度值以−13作为无味点, 低于−13表示没有该味道, 反之则有。其余的味觉强度值以0作为无味点, 低于0则表示没有该味道, 数值越大代表味觉强度值越大。本次测试中番茄果实的咸味、 苦味和苦味回味的值低于无味点(0), 故取酸味、 甜味、 涩味、 涩味回味、 鲜味、丰富度的味觉强度值作为评判番茄果实在短期高温影响下的有效味觉指标。 由表7可见, 采后短期高温对番茄果实的丰度不会造成影响, 在处理的1、2、 4 h与0 h相比其味觉度值没有显著变化。 涩味在短期高温的影响下, 在处理4 h与0 h相比其味觉强度显著增强。番茄果实鲜味的味觉值由0 h的5.03增强到5.88, 具有显著增强的趋势。 番茄果实酸味的味觉值由0 h的−4.56降低到−6.3, 且呈现显著降低的趋势。 随着处理时间的延长, 甜味的味觉值强度具有升高的趋势, 在处理4 h其味觉值由0 h的4.85上升到8.05, 且呈现显著升高的趋势。 以上结果可以发现, 番茄果实在采后短期高温的影响下,其酸味、 甜味、 涩味、 涩味回味、 鲜味、 丰富度的味觉强度值均会发生改变, 但甜味、 酸味和涩味的味觉变化较为显著。 因此, 采后短期高温促进了番茄果实甜味、 涩味的味觉强度。研究意义:综合以上实验, 通过分析采后短时高温对樱桃番茄果实品质的影响, 从而为番茄采后保鲜提供数据支持。文献来源:上海市农业科学院园艺研究所
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北京盈盛恒泰科技有限责任公司为您提供《采后番茄中保鲜技术研究检测方案(感官智能分析)》,该方案主要用于其他水果制品中营养成分检测,参考标准--,《采后番茄中保鲜技术研究检测方案(感官智能分析)》用到的仪器有日本INSENT味觉分析系统(电子舌)、电子舌