超声波协同钙涂膜液调控浆果类果实离子渗透路径及其保鲜机理研究

The synergistic effect of ultrasound and calcium coating on the calcium ion seepage path, polysaccharide metabolism pathway and enzyme properties will be investigated to elucidate the synergetic mechanism. Scanning electron microscope and atomic force microscope will be used to reveal the calcium ion seepage path under the regulation of ultrasound; The kinetic model of calcium ion is established by Fick’s equation. Moreover，the polysaccharide metabolism pathway will be studied by chromatograph, nuclear magnetic resonance, infrared spectrum and atomic force microscope. The above studies together with enzyme activity changes could illuminate the preservation mechanism of berry by the synergism of ultrasound with calcium coating. The results will be useful to extend the use of ultrasound in postharvest field. Meanwhile, this could also provides theory foundation for a green, healthy, high-efficiency and cheaper preservation technology in postharvest fruit and vegetables.

研究超声波协同钙涂膜液对采后浆果类果实细胞壁中钙离子的渗透路径、多糖代谢途径及酶活特性的影响，阐释超声波协同钙涂膜液增效保鲜机理。运用扫描电子显微镜和原子力显微镜等手段揭示钙离子在超声波调控作用下的渗透路径；同时利用菲克二次方程建立超声波调控作用下钙离子在果实细胞壁中渗透的动力学模型；研究借助色谱、核磁共振、红外光谱和原子力显微镜等分析手段探索超声波协同钙涂膜液调控果实细胞壁多糖的代谢途径；并结合研究果实中细胞壁质地酶的酶活特性变化，阐明超声波协同钙涂膜液抑制浆果类果实软化的增效保鲜机理；建立一种安全、环境友好且有利于健康的超声波协同钙涂膜液保鲜果蔬方法。研究成果可扩大超声波技术在采后领域的应用，为建立一个绿色、健康、高效、低成本的采后果蔬保鲜技术奠定理论基础。

随着消费者饮食习惯的改变、对健康的关注和各种方便食品的出现，对果蔬产品的要求越来越高，保持果蔬在采后冷链流通中的品质特性和商品价值具有重要的意义。本项目通过研究超声波参量对钙离子渗透过程的影响，建立了钙离子在果实中的渗透动力学模型，并从分子水平上分析了果实表皮超微结构的变化规律，揭示了超声波调控作用下钙离子在果实中的渗透路径；同时通过果实贮藏过程中细胞壁多糖的代谢途径研究，结合果实中植物化学素在贮藏过程中的变化以及酶的失活动力学，阐明了超声波协同钙涂膜液联合技术抑制果实软化的机理。同时，研究结果为建立绿色、健康、高效、低成本的采后果蔬保鲜技术奠定了理论基础。