採後生理實驗—溫湯處理延緩茄子寒害效用(園藝四 王博寬) (1)

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1 採後生理實驗—溫湯處理延緩茄子寒害效用 1 王博寬 2 前言 茄子(Solanum melongena L.)為茄科(Solanaceae茄屬(Solanum)之一 年生蔬菜,可依其外觀型態分為長茄、圓茄、矮茄等。在台灣主要栽種於高雄與 屏東地區。 栽種於熱帶與亞熱帶地區的作物,當儲藏於低溫時,會受其儲藏溫度與時間 的影響,出現不同程度的寒害(Chilling injury)徵兆,降低其櫥架壽命與商品價 (Gross et al., 2002)。根據前人研究(蔡,1988),茄子的寒害臨界溫度約為 10 ℃,低於 10的儲藏溫度,則隨著儲藏時間的長短,出現不同程度的寒害徵兆 如:表皮凹陷、脫色或水浸狀等情形。 有研究發現,在經由一定程度之熱處理後,會增加作物熱休克蛋白含量,可 協助其延緩寒害徵兆的發生(Saltveit, 2000),延長櫥架壽命。本試驗以不同時間 長度之溫湯處理茄子,並記錄其後續寒害徵兆之發生,並將其與無經過溫湯處理 之組合作為對照,觀察溫湯處理是否能延緩茄子寒害情形的發生。 材料與方法 材料 在試驗當天,從台北農產運銷中心購回一箱之屏東長茄,並從中挑選出外觀 完好,色澤光亮的茄子 33 根作為試驗材料。 方法 試驗第一天(D 0 ),以 3 根外觀完好,色澤光亮的茄子作為品質要項的標準, 分別測其果實重量、果皮上中下三點 L* a* b*值,總可溶性固形物含量、果皮 離子滲漏率、質地硬度等。 將一部分茄子分別儲藏於 0510儲藏室七日,每組 5 根茄子,七日後 套上打孔袋放回至 20回溫三日,其中紀錄其第一日與最後一日的重量與果實 表皮上中下三點之 L* a* b*值,並在最後一日測定其總可溶性固形物含量、果 皮離子滲漏率、質地硬度,並觀察其內部種子褐化情形。 將另一部分茄子分別以 58溫湯處理 1、2、3 分鐘,處理後儲放於 5之儲 藏室七日,每組 5 根茄子,七日後同樣套上打孔袋置於 20回溫三日,其中在 儲放期每隔兩日與回溫期每日記錄果實重量與表皮上中下三點之 L* a* b*值, 並在最後一日測定其總可溶性固形物含量、果皮離子滲漏率、質地硬度,並觀察 其內部種子褐化情形。 1 本文於民國 105 1 1 日完成。Date finished: Jan. 1, 2016. 2 國立台灣大學園藝暨景觀學系四年級學生。Senior student, Department of Horticulture and Landscape Architecture, National Taiwan University, Taipei, Taiwan, Republic of China.

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採後生理實驗—溫湯處理延緩茄子寒害效用1

王博寬2

前言

茄子(Solanum melongena L.)為茄科(Solanaceae)茄屬(Solanum)之一

年生蔬菜,可依其外觀型態分為長茄、圓茄、矮茄等。在台灣主要栽種於高雄與

屏東地區。

栽種於熱帶與亞熱帶地區的作物,當儲藏於低溫時,會受其儲藏溫度與時間

的影響,出現不同程度的寒害(Chilling injury)徵兆,降低其櫥架壽命與商品價

值(Gross et al., 2002)。根據前人研究(蔡,1988),茄子的寒害臨界溫度約為 10

℃,低於 10℃的儲藏溫度,則隨著儲藏時間的長短,出現不同程度的寒害徵兆

如:表皮凹陷、脫色或水浸狀等情形。

有研究發現,在經由一定程度之熱處理後,會增加作物熱休克蛋白含量,可

協助其延緩寒害徵兆的發生(Saltveit, 2000),延長櫥架壽命。本試驗以不同時間

長度之溫湯處理茄子,並記錄其後續寒害徵兆之發生,並將其與無經過溫湯處理

之組合作為對照,觀察溫湯處理是否能延緩茄子寒害情形的發生。

材料與方法

材料

在試驗當天,從台北農產運銷中心購回一箱之屏東長茄,並從中挑選出外觀

完好,色澤光亮的茄子 33根作為試驗材料。

方法

試驗第一天(D0),以 3 根外觀完好,色澤光亮的茄子作為品質要項的標準,

分別測其果實重量、果皮上中下三點 L* a* b*值,總可溶性固形物含量、果皮

離子滲漏率、質地硬度等。

將一部分茄子分別儲藏於 0、5、10℃儲藏室七日,每組 5 根茄子,七日後

套上打孔袋放回至 20℃回溫三日,其中紀錄其第一日與最後一日的重量與果實

表皮上中下三點之 L* a* b*值,並在最後一日測定其總可溶性固形物含量、果

皮離子滲漏率、質地硬度,並觀察其內部種子褐化情形。

將另一部分茄子分別以 58℃溫湯處理 1、2、3分鐘,處理後儲放於 5℃之儲

藏室七日,每組 5 根茄子,七日後同樣套上打孔袋置於 20℃回溫三日,其中在

儲放期每隔兩日與回溫期每日記錄果實重量與表皮上中下三點之 L* a* b*值,

並在最後一日測定其總可溶性固形物含量、果皮離子滲漏率、質地硬度,並觀察

其內部種子褐化情形。

1 本文於民國 105 年 1 月 1 日完成。Date finished: Jan. 1, 2016. 2 國立台灣大學園藝暨景觀學系四年級學生。Senior student, Department of Horticulture and

Landscape Architecture, National Taiwan University, Taipei, Taiwan, Republic of China.

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結果呈現

重量

未經溫湯處理直接儲放於 0、5、10℃儲藏室七日的茄子,再經由回溫三日

後,其失重率介於4-8%之間,相較之下經由溫湯處理的組別,其失重率約為5-6%,

失重情形較不明顯。

失重

率(%)

0

2

4

6

8

10

0度5度10度

經溫湯處理貯藏期重量變化

各溫度寒害觀察之失重率

3

Hu

e a

ng

le

0

100

200

300

4000度5度10度

天數

0 2 4 6 8 10

Hue angle

320

330

340

350

360

370

380

390

400

溫湯 1min溫湯 2min溫湯 3min

外觀顏色

分成色相角3與彩度兩個面向來看。在色相角的部分,寒害觀察的組別無明

顯的變化;溫湯處理的組別則可看見色相角些微上升,顏色偏向棕紫色。

3 色相角計算經公式計算且修正。公式為: [ATAN(b*/a*)/π]*180+360 (度)

經溫湯處理之色相角變化

寒害觀察之色相角變化

4

天數

0 2 4 6 8 10

Chroma

10

12

14

16

18

20

22

24

26

1分鐘2分鐘3分鐘

在彩度4部分,寒害觀察的組別與溫湯處理的組別,彩度皆呈下降的趨勢,

果實表皮色澤偏向暗沉。

4 彩度經公式計算。公式為:SQRT[(a*)2+(b*)2]

寒害觀察之彩度變化

經溫湯處理之彩度變化

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質地硬度

質地硬度的部分,兩種組別其最後一天果實平均硬度些微上升。

可溶性固形物

兩種組合的可溶性固形物含量在第一天與最後一天無明顯差別,大約都維持

在 4%上下。

硬度

(N)

0

2

4

6

8

10

12

D0 1min 2mins 3mins 0℃ 5℃ 10℃

D10 D10

總可

溶性

固形

物(%)

0

2

4

6

8

D0 1min 2mins 3mins 0℃ 5℃ 10℃

D10 D10

6

離子滲漏率

與寒害觀察組合相比,經由溫湯處理的組合,其離子滲漏率偏高,代表其細

胞膜受損嚴重,且隨著處理時間越長,離子滲漏率越高,經溫湯處理三分鐘,其

果皮細胞離子滲漏率達到 60%,細胞膜受損嚴重。

果實內部種子褐化情形

果實於最後一天剖開觀察,與溫湯處理組別相比,寒害觀察組別其內部種子

褐化情形較為嚴重,種子其周圍果肉皆出現褐化情形。

離子

滲漏

率(%)

0

20

40

60

D0 1min 2mins 3mins 0℃ 5℃ 10℃

D10 D10

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討論與結論

從本試驗可以觀察到包含重量、外觀顏色、質地硬度、離子滲漏率等變化。

在重量部分,隨著儲藏時間的增加,果實的重量逐漸減少,其呈現一穩定的

趨勢,推測應和果實在儲藏時有進行套袋,環境在一定程度控制下,失水較不嚴

重,重量下降維持在穩定的情形。而溫湯處理組合失重情形較寒害觀察為輕,可

能原因是受到高溫處理後,表皮較為乾褐硬質,變相成為保護並減少其失水的情

形。而 0℃失重情形較其他儲放於 5、10℃的嚴重,其可能原因受到儲放位置影

響,儲放位置風速可能較高,使其失水情形加速,失重也就比較明顯。

在顏色測定上,色相角在溫湯處理組合有較明顯上升趨勢,從藍紫色轉變為

棕紫色,寒害觀察組合其色相角則無明顯變化。彩度的部分,隨著儲放時間的增

加,兩種組合的茄子彩度皆呈下降趨勢,顏色偏向暗沉。不過在本試驗執行時,

在 L* a* b*值測定上,雖然是取樣品上中下三點,不過在觀測上未能固定特定

三點位置,以至於在試驗第九天時,溫湯處理的組合其色相角有明顯陡升的現象,

並且在其餘試驗組合的彩度觀測中,數據較為紊亂,不易判斷趨勢,往後的試驗

應用色筆圈選固定區塊,連續觀測這些區塊之顏色變化,作為修正。

在外觀的觀測上,可以明顯的觀察到儲放於低溫 0、5℃環境的茄子出現明

顯表皮凹陷與脫色現象,苞片顏色也偏向暗沉。值得注意的是其脫色情形,在 0、

5℃儲放與經溫湯處理的組合,其脫色皆集中在頭尾兩端,這可能是由於頭尾兩

側表皮較薄,受到寒害與熱傷害情形較為嚴重,使其脫色集中在這塊區域。

質地硬度在觀測上,數據呈現並無顯著差異,硬度只有些微上升,可能跟失

水後,細胞組織偏硬所造成。而在人工觀測上,實地觸摸茄子本身,發現溫湯處

理的組合,隨著處理時間的增加,觸感越堅硬,並明顯較寒害觀察組別來得硬實,

但在流變儀測定時,硬度並無明顯差異;為此,在下次試驗測定時,應可考慮除

去果皮,直接測量其果肉質地硬度,去比較在數據呈現上,是否能夠得到不同的

結果。

離子滲漏率的部分,當寒害觀察儲放溫度低於 5℃時,其離子滲漏率為 40%

以上,表示應有寒害情形發生。且在溫湯處理組合,不論處理時間長短,其離子

滲漏率皆在 50%以上,代表表皮細胞受損嚴重,應是受到高溫傷害,細胞膜破裂,

電解質大量流出。

綜合上述結果,我們可以歸納出幾點結論。(1)屏東長茄其耐寒性較一般茄

子為佳,寒害臨界溫度應介於 5-10℃之間。(2)58℃之溫湯處理對於屏東長茄來

說,溫度過高,會造成高溫傷害,使其失去商品價值,有研究指出,45℃、24

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小時之熱風處理可協助降低茄子寒害情形(赵, 2011)。因此,可考慮降低處理溫

度,更進一步的觀測其對於產品品質的影響。

照片補充

11/26 D0 0 ℃

12/03 D7 0 ℃

9

12/06 D10 0℃ 脫色情形

12/03 D7 0℃ 表皮凹陷

10

11/26 D0 3mins

12/03 D7 3mins

11

12/06 D10 3mins

12/03 D7 3mins 脫色情形

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參考資料

1. 蔡龍銘.1998.茄子寒害之相關研究.中國園藝.34:117-125。

2. 赵云峰、顾佳宇、尹学杰、林河通. 热处理对采后茄子果实冷害和活性氧代

谢的影响 2011.扬州大学学报(农业与生命科学版).32:78-82

3. Gross, K.C., Wang, C.Y. and Saltveit M.E. 2002. The commercial storage of

fruits, vegetables, and florist and nursery crops. Agricultural Research Service,

U.S. Department of Agriculture.

4. Saltveit, M.E. 2000. Wound induced changes in phenolic metabolism and tissue

browning are altered by heat shock. Postharvest Biol. Technol. 21:61-69.