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陇南核桃采后贮藏中内种皮褐变的生理机制及其调控研究
陇南核桃采后贮藏中内种皮褐变的生理机制及其调控研究
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2600140245 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
甘肃 |
| 中图分类号： |
S664.1 |
| 成果类别： |
基础研究 |
| 成果公布年份： |
2025 |
| 关键词： |
核桃
贮藏方法
栽培技术
|
| 成果简介： |
1.课题来源与背景：
(1)课题来源：2022年甘肃省科技计划项目(创新基地和人才项目)，项目号为：22JR5RK1049；项目类别为：自然科学基金。
(2)课题背景：核桃是世界四大干果之一，因其核仁富含大量营养物质和具有一定的保健、美容及药用价值而被大量种植和消费。核桃在中国栽培历史悠久，分布广泛，除上海、广东、海南、黑龙江外，其他省市均有栽植，已形成西北、西南、华中和东南沿海栽培区域。近年来，中国核桃产业发展逐年向好，产量稳步提升，2017年全国核桃总产量达384.55万t，比2010年增产2.63倍，位居世界第一。
甘肃是中国西北区核桃主产区之一，近年来核桃产业得到了快速发展，已形成陇南山地产业带、陇南浅山丘陵产业区、陇东黄土高原产区和陇西南产区的产业发展格局。陇南市作为甘肃省核桃第一大产区，核桃栽植覆盖全市90%的乡镇，截止2017年，全市核桃栽培面积达27.34万hm<sup>2</sup>，年产坚果10.7万t，产值21.4亿元。产量的迅速提升对核桃的采后商品化处理和贮藏提出了新的要求。因核桃内种皮含有大量酚类物质，采后处理和贮藏方法不当会导致内种皮褐变，褐变逐渐加重导致组织溃散和霉生菌滋生，污染核仁内部组织，加速油脂酸败和蛋白质氧化损伤，从而降底核仁品质，且种皮颜色是评价核桃商品最直观的品质指标，褐变不仅影响核桃的口感和风味，而且会降低其营养品质和商品价值。因此，核桃内种皮褐变的控制已成为核桃采后处理和贮藏的关键技术。
陇南核桃油脂和蛋白质含量高，尤其是多不饱和脂肪酸含量高，香味浓，风味物质多，口感好，营养品质极高。然而，高油脂、高蛋白并不利于核桃的贮藏，极易发生酸败和氧化。另外，当地核桃的采摘和采后处理多以个体农户为主，规模化程度较低，缺乏专业和科学的指导，加之当地核桃采摘期多值阴雨天气，大量果实不能及时处理，造成果皮腐烂霉变，从而加速了内种皮的褐变，降低了核仁的营养品质和商品价值，导致陇南核桃的市场竞争力和市场占有率不高。内种皮褐变已成为陇南核桃加工和贮藏的主要障碍，每年因褐变造成的经济损失不可估量，对当地核桃产业的发展造成了极大伤害。
2.研究的目的意义：该项目通过测定核桃贮藏过程中内种皮的生理指标的变化，结合褐变相关生理代谢的研究，揭示核桃内种皮褐变的机理，同时通过不同处理对核桃内种皮褐变的影响，明确核桃内种皮褐变的调控机制，为建立陇南核核桃科学的采后处理及贮藏方法提供理论依据和技术指导。
3.主要论点与论据：
(1)通过透射电镜观察不同贮藏时期核桃内种皮的细胞超微结构，并测定褐变相关生理指标的变化，同时，结合转录组学和代谢组学对贮藏过程中内种皮差异基因的表达及差异代谢物的积累进行联合分析，明确核桃贮藏过程中内种皮褐变的规律，从生理特性角度揭示核桃内种皮褐变机理。
(2)通过研究核桃内种皮酶促褐变相关底物及其氧化酶活性、膜脂代谢及其相关酶活性、细胞能量代谢及其相关酶活性、活性氧代谢及其相关酶活性的变化，明确各类细胞代谢与核桃内种皮褐变的关系，从生理代谢角度揭示核桃内种皮褐变机理。
(3)通过研究不同采摘期(成熟度)、不同干燥方式、不同贮藏温度和初始含水量(湿度)、及褐变抑制剂对核桃贮藏过程中内种皮褐变效应及各类细胞代谢的影响，明确核桃内种皮褐变的调控因素、及不同处理对核桃内种皮褐变的调控机制，为制定科学的核桃贮藏方法提供理论依据。
4.创见与创新：针对陇南当地核桃采摘和初步商品化处理多以个体农户为主，采后处理水平参差不齐，普遍对核桃贮藏方式不重视，且当地核桃成熟期多值雨季，加之陇南核桃油脂和蛋白质含量较高，导致当地核桃在采后贮藏中品质劣化严重，内种皮褐变尤为严重的问题，通过透射电镜观察不同贮藏时期核桃内种皮的细胞超微结构，并测定褐变相关生理指标的变化，同时，结合转录组学和代谢组学对贮藏过程中内种皮差异基因的表达及差异代谢物的积累进行了联合分析，对贮藏过程中核桃内种皮褐变的主要原因进行了全面的研究，其结果为核桃和其他果实在贮藏加工时的褐变机理的研究提供了参考。
5.社会经济效益、存在的问题：该项目研究了不同采收期对贮藏过程中核桃内种皮褐变的影响，确定了当地核桃的最佳采收期。同时，研究了不同干燥方法对贮藏过程中核桃内种皮褐变的影响，确定了最佳干燥方法，为核桃贮藏技术和内种皮褐变控制技术的研究提供新的思路，同时对解决陇南核桃采后处理及贮藏的关键制约因素、保持陇南核桃较高的营养品质及提高商品价值和经济效益具有重要的理论意义和应用价值。但是由于项目经费不足、实施周期较短，该项目对核桃贮藏期间内种皮褐变的调控机制研究不够深入，未能对贮藏温度、包装方式及褐变抑制剂对核桃内种皮褐变的影响进行深入研究。课题组将继续深入研究贮藏过程中内种皮褐变的调控机制，为制定科学的核桃贮藏方法提供理论依据。 |
| 申报信息 |
| 登记号： |
9622024J1146 |
| 计划名称： |
甘肃省科技计划 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
陇南师范高等专科学校 |
| 完成人： |
王一峰 陈耀年 王明霞 赵淑玲 胡文斌 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
水果、坚果、饮料和香料作物的种植 |
| 应用行业码： |
013 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
陇南师范高等专科学校 |
| 联系单位地址： |
甘肃省陇南市成县河东区建设路 |
| 邮政编码： |
742500 |
