食品科学与工程毕业论文论文正式版(6.13)

本科毕业论文

热处理对番茄贮藏效果的影响

学 院：食品科学与工程

专 业：食品科学与工程

学 号：050910033

姓 名：张 楠

指导教师：韩育梅

职 称：副教授

论文提交日期：二ОО九年六月

摘 要

番茄属于冷敏果实，在冬季贮藏运输过程中易发生冷害，造成货架期缩短。采后热处理是一种物理保鲜技术，对延缓某些果蔬采后生理代谢、抑制采后病害具有明显作用。

本文以呼和浩特大棚番茄为试材，分别进行40℃热水浸泡10 min、40℃热水浸泡15 min、50℃热水浸泡2 min、50℃热水浸泡5 min四个热处理，处理后室温晾干,放入周转箱中，在1℃的果蔬保鲜箱中保存。在贮藏期间对番茄的主要生理指标测定，研究热处理对番茄冬季运输与贮藏效果的影响，以希找到一个适合的热处理条件。

本研究结果表明：50℃热水浸泡5min处理效果最佳，该处理明显延缓了实验番茄的后熟软化进程，减低了冷害的发病率。与对照相比50℃热水浸泡5min番茄的呼吸跃变推迟了4d，并且番茄的硬度、细胞膜透性和冷害指数都优于对照组和其它三个处理，货架期比对照延长13天。

关键词：番茄；热处理；保鲜；冷害

Abstract

Tomatoes are cold-sensitive fruit which are easily suffered to chilling injury-prone during the winter storage and transport, resulting in shorter shelf life. Post-harvest heat treatment is a physical preservation technology.To certain fruits and vegetables,it has a significant effect on retarding post-harvest physiology metabolism and inhibiting post-harvest with disease.

In this paper, greenhouse tomato samples of Hohhot were soaked in 40 ℃ hot water for 10 min, 40 ℃ hot water for 15 min, 50 ℃ hot water for 2 min, 50 ℃ hot water for 5 min. After these four heat treatments,they were dried at room temperature and taken into turnover box, 1 ℃ in the box to preserve fresh fruits and vegetables. During storage of tomatoes, determin the main physiological indicators and study effect of the heat treatment on transport and storage of tomatoes in winter to find a suitable heat treatment conditions.

The results of this study show that: 50 ℃ hot water immersion treatment for 5min is the best,for this treatment significantly delayed the ripening and softening process of the tomatoes used in the experiment and reduced the incidence of chilling injury. In compared with other treatments, the respiratory climacteric of the tomatoes which are at the control of hot water immersion at 50 ℃ for 5 min are delayed for 4d, and the hardness , the membrane permeability and chilling injury index of tomatoes are better than that of the control group and the other three treatments, the extension of shelf-life than that of the controls is 13 days.

Key words：Tomato; Chilling injury; Heat treatment ; Preservation

目 录

1 引言 ..................................................... 1

1.1 番茄的概述 ........................................... 1

1.1.1 番茄的分布 ......................................... 1

1.1.2 番茄的营养价值 ..................................... 1

1.1.3 番茄贮藏特性和贮藏条件 ............................. 1

1.2 番茄的保鲜技术 ....................................... 2

1.2.1低温冷藏............................................ 2

1.2.2 薄膜袋小包装贮藏 ................................... 2

1.2.3 化学保鲜... ........................................ 2

1.2.4 热处理 ............................................. 3

1.2.5 辐射贮藏 ........................................... 3

1.3 热处理的研究与进展 ................................... 3

1.4 研究目的和意义 ....................................... 4

2 材料与方法 ............................................... 4

2.1 试验原料 ............................................. 4

2.2 试验主要仪器设备 ..................................... 4

2.3 试验主要药品 ......................................... 4

2.4 主要试剂的配制 ....................................... 5

2.5 试验方法 ............................................. 5

2.5.1 番茄的热处理 ....................................... 5

2.5.1.1 预试验 ......................................... 5

2.5.1.2 正式试验 ....................................... 5

2.5.2 主要测定指标 ....................................... 6

2.5.2.1呼吸强度的测定(静置法) ......................... 6

2.5.2.2 硬度的测定 ..................................... 6

2.5.2.3细胞膜渗透率的测定 ............................. 6

2.5.2.4可溶性固形物的测定 ............................. 6

2.5.2.5冷害指数 ....................................... 6

3 结果与分析 ............................................... 6

3.1 热处理对果实硬度的影响 ............................... 7

3.2 热处理对冷害指数的影响 .............................. 7

3.3 热处理对番茄细胞膜渗透率的影响 ....................... 8

3.4热处理对番茄呼吸强度的影响 ........................... 9

3.5 热处理对番茄可溶性固形物的影响 ....................... 9

4 结论与讨论 .............................................. 10

4.1结论................................................. 10

4.2 讨论 ................................................ 10

致谢 ...................................................... 12 参考文献 .................................................. 作者简介 ..................................................

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内蒙古农业大学学士学位论文 1

1 引言

1.1 番茄的概述

1.1.1 番茄的分布

番茄（Solanum lycopersicum）是茄科茄属番茄亚属的多年生草本植物，又称西红柿。原产于中美洲和南美洲，属于热带蔬菜，于清代初期传入我国。由于番茄营养丰富、适应性强、容易栽培、产量高、用途广，所以我国各地均普遍栽培，尤其新疆，贵州，甘肃，夏秋季出产较多。现作为食用蔬果在全世界范围内广泛种植。番茄性喜温暖，不耐低温，但不同的成熟度对温度要求也不一样。绿熟果适宜的贮藏温度为10～13℃。红熟果适宜的贮藏温度为0～2℃［1］。

1.1.2 番茄的营养价值

番茄含有多种维生素尤其是维生素C。每100g果实中一般含有20～50mg在番茄中还含多种矿物质元素，研究表明一个成年人如能每天食用100～150g新鲜番茄，则能满足人体对维生素和矿物质需求。近年来，营养专家研究发现，番茄还具有新的保健功效和防治多种疾病的药用价值。由于番茄性凉味甘酸，有清热生津、养阴凉血的功效，对发热烦渴、口干舌燥、牙龈出血、胃热口苦、虚火上升有较好治疗效果。番茄含维生素C、芦丁、番茄红素及果酸，可降低血胆固醇，预防动脉粥样硬化及冠心病。另含有大量的钾及碱性矿物质，能促进血中钠盐的排出，有降压、利尿、消肿作用，对高血压、肾脏病有良好的辅助治疗作用。经常发生牙龈出血或皮下出血的患者，吃番茄有助于改善症状。番茄中特有的番茄红素具有抗氧化能力，能消除自由基，能阻止癌变的进程［2］。

1.1.3 番茄贮藏特性和贮藏条件

番茄原产于热带地区，是冷敏感作物，果实长时间低于8℃会发生冷害，果实局部或全部呈现水浸状凹陷，蒂部开裂，表面出现褐色小圆斑，不能正常完熟，易感病腐烂。番茄的成熟阶段分为：绿熟期、微熟期（转色期至顶红期）、半熟期（半红期）、坚熟期（红而硬）和软熟期（红而软）。鲜食番茄多为半熟期至坚熟期采摘，果实色泽、香气和味道较佳。但果实已转向衰老，不能进行长期贮藏。绿熟至顶红期的果实已充分长大，糖、酸等干物质的积累基本完成，果实健壮，具有一定的耐贮性或抗病性，在贮藏中能后熟转红。长期贮藏的番茄应在绿熟期采收。 不同成熟度的番茄对

贮藏温度要求也不一样。用于长期贮藏的番茄一般选用绿熟果，适宜的贮藏温度为10-13℃，温度过低，则易发生冷害，不仅影响质量，而且也缩短了贮藏期限；用于鲜销或短期贮存的红熟果，其适宜的贮存温度为0-2℃，相对湿度为85%-90%，氧和二氧化碳浓度均为2%-5%。。番茄的贮藏期长短不仅和番茄的成熟度有关而且和番茄的品种也有关，番茄品种不同，贮藏性和抗病性差异很大，一般在番茄的长期贮藏中通常选用番茄种子腔小、皮厚、肉致密、干物质和含糖量高、组织保水力强的品种。这种番茄抗病能力强、贮藏时间长。在番茄的贮藏过程中应结合成熟度和品种综合考虑，为番茄贮藏创造良好的贮藏环境[3]。

1.2 番茄的保鲜技术

1.2.1低温冷藏

番茄是跃变型果实，低温可以推迟呼吸跃变的发生，番茄性喜温暖，不耐低温，但不同的成熟度对温度要求也不一样。绿熟果适宜的贮藏温度为10～13℃。红熟果适宜的贮藏温度为0～2℃，相对湿度为85％～90％，一般储藏期为3～4周，低温贮藏需要冷库并需要大量资金，难于推广。

1.2.2 薄膜袋小包装贮藏

气调贮藏被认为是果蔬贮藏方式中效果最好的贮藏技术之一，将番茄轻轻装入厚度为0.04mm的聚乙烯薄膜袋内，数量在5kg以内，袋内放入一空心竹管，然后固定扎紧，放在适温下贮藏。单箱套袋扎口，定期放风，每箱装果实10kg左右。但气调管理较复杂，不宜推广且费用高。

1.2.3 化学保鲜

化学保鲜目前仍是最廉价和最有效的保鲜技术，目前经常使用两种方法：一种是采取2，5—NBD和DACP,与乙烯受体位点结合，从而降低乙烯的产生量，其保鲜效果明显，但具有很强异味;另一种是石灰水贮藏法,先配好5％ 的石灰水，并通人二氧化硫气体，使溶液的pH值达到6，然后将番茄全部浸入封闭容器，可贮藏60天，好果率达98％ 左右，但食用前要用6％ 的双氧水浸泡24h，清水冲洗干净即可。化学保鲜具有明显的效果且操作方便。但其化学残留问题严重。不利于番茄的食用。

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1.2.4 热处理

目前热处理主要有热水浸果、热空气、使用哪种方法，取决于果蔬种类和病原菌状况。热处理是目前一种既有效又省钱的保鲜技术，将逐步代替化学保鲜，使蔬菜保鲜更环保。近年来热处理的方法不断得到改进和完善, 可作为一种替代化学防腐、安全无毒的物理方法。

番茄是呼吸跃变型果实，容易在贮藏和运输过程中完熟，迅速衰老，热处理可以推迟呼吸跃变的发生或降低呼吸速率。潘秀娟的研究显示, 32℃ 4d热处理能保持相对较高的贮藏品质和较长的货架时间。且热处理将番茄的呼吸峰推迟了2天[4] 。另一种情况是,热处理后的果实呼吸速率抑制效果显著。但热处理只是影响呼吸速率的大小,并没有导致呼吸跃变。

1.2.5 辐射贮藏

番茄经辐射处理后有较好的杀菌作用，并且适量的电离辐射使番茄的呼吸跃变推后，有利番茄的防腐保鲜，一般照射剂量为300～400Krad,可延长保藏时间4～12d，目前国内的辐射贮藏技术尚不完善，未进行推广且对食品的安全性问题尚无定论。

1.3 热处理的研究与进展

热处理是指在采后以适宜温度（一般在35～50℃）处理果蔬，以杀死或抑制病原菌的活动，改变酶活性，改变果蔬表面结构特性，诱导果蔬的抗逆性，从而达到贮藏保鲜的效果方式包括热空气、热蒸汽、热水浸泡、远红外线及微波处理［6］。

自从Fawcett首次报道用热处理防治柑桔炭疽病引起的腐烂后［7］，热处理在果实采后的应用已有八十多年的历史。由于热处理方法具有耗能少、投资少、操作简单和无污染等特点，因此近年来研究对象迅速扩大，方法也在不断得到改进［8］。果实采收后在高温下处理不但可以防治果实采后的病虫害,减少果实腐烂,还可以改善果实生理活性。苹果接种霉菌后再进行热处理( 38℃, 96h ) , 无论是0℃还是20℃下放置,均未发现腐烂,大大减少了贮藏期间灰霉病和青霉病的发生[9] 。将热处理用于葡萄采后灰霉病[10 ] 、凤梨褐腐病[11]也可奏效，除了有效的防治病虫害之外，也可抑制低温敏感性，经研究果实采摘后采用53℃, 2min的热水浸泡或60℃, 30 s的热水喷淋处理后的葡萄柚可以减少冷害的发生[12 ] 。热水和热空气处理均能有效地防止鳄梨冷害的发生,其中用38℃的热空气处理鳄梨6h,然后在0℃贮藏,可以很大程度上抑制冷害[ 13], 适当的热处理会减

轻冷害但热处理的温度过高或处理时间过长则会产生更为严重的热伤害。研究表明适当的热处理能降低采后苦瓜的低温敏感性,其中42℃热浸处理的苦瓜在4℃下贮藏8d未观察到冷害症状;而50℃热浸处理导致苦瓜在贮藏期间冷害发生严重。Steiner等研究发现,鲜切桃经过40℃, 50、70、120min的轻微热处理,其呼吸速率明显减少,且热处理的强度越大,呼吸速率越低[5]。

1.4 研究目的和意义

番茄具有皮薄汁多，容易受到机械伤，容易染病且具有受季节变化影响较大的特点，贮藏保鲜比较困难，虽然低温可以降低生理活动的活跃性，但番茄性喜温暖，不耐低温，温度过低会导致冷害现象的发生。以上几种保鲜方法都有一些缺陷，低温冷藏、气调贮藏费用较高，操作繁琐，辐射贮藏不但保质期短且安全性无法确定。单从果蔬保鲜效果以及投入与产出的效益来说,化学保鲜剂具有明显的优势,但是化学保鲜剂的化学残留问题备受质疑,且使用种类、剂量、时间将受到严格限制,如何选择高效、无毒的保鲜技术来替代化学保鲜剂、则是果蔬保鲜急待解决的重要课题之

一。随着人们生活水平的不断提升、人们对新鲜果蔬品质的要求也越来越高。目前使用效果比较好的是热处理技术，热处理作为一种物理保鲜技术不但无毒无残留，而且对果蔬的生理有多方面的改善，延长果蔬的贮藏期，并且热处理投资少、效果好、操作简便，易在农村推广。由于内蒙古冬季寒冷，每年有大量番茄由于保存不当而损失掉，经济损失严重。所以对呼和浩特地区番茄来说，寻求最佳热处理技术来降低其损失量是首选之举。

2 材料与方法

2.1 试验原料

供试材料番茄取自呼和浩特市大棚，选用大小均匀，无病虫害和机械伤，处于绿熟期没发生呼吸跃变的果实。

2.2 试验主要仪器设备

恒温振荡器、GY-1硬度计、手持式糖量计、酸式滴定管、DDS-11电导率仪、KGES-1200型保温箱

2.3 试验主要药品

氢氧化钠、95%乙醇、氯化钡、草酸、酚酞。

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2.4 主要试剂的配制

饱和氯化钡溶液：称取33.3g氯化钡溶于100 mL蒸馏水中。

0.4mol/L氢氧化钠溶液：称取16g氢氧化钠定容至1000 mL。

0.3mol/L草酸溶液：称取37.8g草酸定容至1000 mL。

2.5 试验方法

2.5.1 番茄的热处理

2.5.1.1预试验

根据所查文献，选择不同热处理温度对番茄进行热处理。分别进行九组处理：

①用30℃热水浸泡10 min

②用30℃热水浸泡30 min

③用30℃热水浸泡60 min

④用40℃热水浸泡10 min

⑤用40℃热水浸泡15 min

⑥用40℃热水浸泡30 min

⑦用50℃热水浸泡2 min

⑧用50℃热水浸泡5 min

⑨用50℃热水浸泡9 min

对照组不做任何处理，各处理均设三个重复，每个处理12㎏，用保鲜膜包住，放在室温下保鲜。从腐烂情况和感官来看筛选出四组较好的热处理组分别为：

④用40℃热水浸泡10 min

⑤用40℃热水浸泡15 min

⑦用50℃热水浸泡2 min

⑧用50℃热水浸泡5 min，

2.5.1.2正式试验

根据预实验结果对番茄分别进行四组处理 ：

处理一：用40℃热水浸泡10 min

处理二：用40℃热水浸泡15 min

处理三：用50℃热水浸泡2 min

处理四：用50℃热水浸泡5 min

对照组不做任何处理，各处理均设三个重复，每个处理12㎏，室温晾干后,放入周转箱中，放入1℃的保温箱中保鲜。每4天测定番茄的生理指标。

2.5.2 主要测定指标 2.5.2.1 硬度的测定

手持硬度计，随机取3个果实从果实的顶部和中部、底部上各取三点进行测定，取其平均值，以㎏／㎝表示。

2.5.2.2 呼吸强度的测定(静置法)

采用静置法，呼吸强度用CO2 mg∕kg·h表示。

2.5.2.3细胞膜渗透率的测定

用DDS-11电导率仪测定，用打孔器在3个果实上制成厚薄均匀大小一致的组织圆片，精确称取2g，放在盛有20 ml重蒸馏水的烧杯中，在真空干燥器中抽气，浸泡1小时，弃去浸泡液，滤纸吸干附着的水分，放入装有20 ml重蒸馏水的大试管中，振荡1小时，用电导率仪测定提取液电导度（C1）,再测电导率在高压锅中，加热杀死组织圆片，冷却后再测提取液的电导度（C0）。测定设三个重复，取平均值，以%表示。

细胞膜渗透率(Le)= C1 /C0×100% C1——测定组织圆片提取液的电导率

C0——测定加热杀死组织圆片提取液的电导率

2.5.2.4 可溶性固形物的测定：

用手持糖量计测定，取三个番茄测定的平均值，以%表示。

2.5.2.5 冷害指数

番茄冷害指数(CII) 番茄冷害症状表现为：表面凹陷斑或水浸斑、褐色斑,由果柄一端开始腐烂，果实不能正常转红成熟。根据以上症状分级：0级无冷害，1级冷害面积50%。

冷害指数=Σ(冷害级别×斤数)／(最大级数×总斤数) ×100%

3 结果与分析

3.1 热处理对果实硬度的影响

2

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如图3-1所示，无论是对照组，还是热处理组，在整个贮藏过程中硬度都是逐渐下降的。对照组第16d的硬度为 2.32 ㎏/㎝2，第20d的硬度低于仪器的测量范围，热处理组在第8d前均保持较高水平，12d时处理一、处理二、处理三、处理四的硬度比对照组分别高出17.05%、28.32%、38.15%、64.45%，16d时处理一、处理二、处理三、处理四的硬度比对照组分别高出19.4%、41.38%、57.76%、101.3%。结果表明热处理在一定程度都能延缓番茄硬度的下降，处理四效果最明显，硬度比对照组高出101.3%。

图 3-1 不同温度热处理对番茄硬度的影响图

3.2 热处理对冷害指数的影响

如图3-2所示，番茄在低温条件下易发生冷害，贮藏期间番茄的冷害指数不断增加。在整个贮藏过程中，对照组的冷害指数高于热处理组的冷害指数，对照组番茄的冷害情况严重，处理一和对照组对番茄冷害影响相似，贮藏8d时，处理四的番茄刚开始发生冷害。第16d时，处理一、处理二、处理三、处理四的番茄冷害指数分别为85.36%、75.24%、61.72%、49.14%，分别比对照组低2.56%、12.68%、26.2%、38.8%。第20d时，处理一、处理二、处理三、处理四的番茄冷害指数分别为95.32%、85.79%、79.02%、64.27%，分别比对照组低2.95%、12.48%、19.25%、33.55%。表明50℃处理5min对冷害有较强的抑制作用。

图3-2 热处理对番茄冷害指数的影响

3.3 热处理对番茄细胞膜渗透率的影响

从总的趋势来看细胞膜渗透率是逐渐升高的。如图3-3所示，从第8d开始对照组的细胞膜渗透率明显高于热处理组。处理四的番茄细胞膜透率明显低于其他热处理组和对照组，处理四的细胞膜渗透率在第16d、第20d分别为33.56%、39.12%，比对照组低26.5%、38.28%,在贮藏期间，处理三、处理二的细胞膜渗透率变化趋势相似，处理三、处理二比处理一更有效抑制番茄细胞膜渗透率的提高。

图3-3 热处理对番茄细胞膜透率的影响

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3.4 热处理对番茄呼吸强度的影响

不同处理番茄在贮藏中的呼吸强度如图3-4所示，贮藏8d时处理一 和处理二 、对照组的番茄出现呼吸高峰，且对照组呼吸高峰最高，呼吸高峰值分别为47.32mg/kg·h、52.43 mg/kg·h、54.75 mg/kg·h。处理三和处理四在第12d时出现呼吸高峰，比对照组的呼吸跃变推迟了4d，但是处理四的番茄的呼吸速率低于处理三的呼吸速率，表明适当热处理可以推迟呼吸跃变并降低呼吸速率。

图3-4 热处理对番茄呼吸强度的影响

3.5 热处理对番茄可溶性固形物的影响

如图3-5，番茄在贮藏期间中,无论是高温短时间热处理或低温长时间热处理,可溶性固形物含量的变化趋势都相似,即都是先逐渐有较小幅度的增加,再逐渐减小。由于处理三、处理四推迟了呼吸跃变，所以对照组的可溶性固形物高于处理三、处理四的可溶性固形物。对照组略高于热处理组，从整体来说，处理组和对照组以及处理之间的差别不大。

图3-5 热处理对番茄可溶性固形物的影响

4 结论与讨论 4.1结论

本研究结果表明：40℃15min处理、40℃10min处理对番茄的采后生理和贮藏效果影响的改善效果不明显，50℃2min处理、50℃5min处理对番茄的采后生理和贮藏效果影响的改善效果较明显，其中50℃热水浸泡5min处理效果最佳，该处理明显延缓了实验番茄的后熟软化进程，降低了冷害的发生率。与对照相比50℃热水浸泡5min番茄的呼吸跃变推迟了4d，并且番茄的硬度、细胞膜透性和冷害指数都优于对照组和其它三个处理，货架期比对照延长13天。

4.2 讨论

目前,利用热处理来控制冷害的发生,在很多的研究中取得较好的效果。如关军锋等对草莓进行了不同温度、不同时间的热水处理,结果表明,适当温度的贮前热处理能显著提高草莓的贮藏品质,延长贮期,但过高的处理温度和过长的处理时间会降低保鲜效果,甚至导致热烫伤,同时认为,用38 ℃处理30 min 与用50 ℃处理10 min 的效果最好[14]。

本研究表明冬季栽培的绿熟番茄用50℃热水处理5min处理能明显延缓番茄的后熟软化进程，降低冷害的发生率，番茄的呼吸跃变时间，番茄的硬度、细胞膜透性和冷害指数都优于对照组。

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本研究也验证了采后以适宜温度的热水处理处理果蔬，可以杀死或抑制病原菌的活动，改变酶活性，改变果蔬表面结构特性，诱导果蔬的抗逆性，从而达到贮藏保鲜的目的。

致 谢

本论文是在韩育梅副教授的精心指导下完成的，同时还得到学姐王丽丽给予的极大帮助。在我即将完成本科学业之际，谨向所有关心我、教育过我和帮助过我的老师和同学们表示由衷的感谢。

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作 者 简 介

张楠,女,1987年1月6日出生于内蒙古满洲里市,2005年9月至2009年7月就读于内蒙古农业大学食品科学与工程学院,大学本科学历。在校期间曾获一等奖学金2次，二等奖学金1次。