3-5-6-2- تهيه محلول استاندارد35
3-5-6-3- محاسبه ويتامين ث35
3-5-7- اندازه‌گيري فنل کل، فلاونوئيد کل و ظرفيت آنتياكسيداني35
3-5-7-1- استخراج عصاره‌ي ميوه‌ها35
3-5-7-2- فنل کل36
3-5-7-3- فلاونوئيد كل37
3-5-7-4- ظرفيت آنتياكسيداني38
3-6- تجزيه و تحليل دادهها39
فصل چهارم: نتايج و بحث40
4-1- کاهش وزن41

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

4-2- شاخص قهوه‌اي شدن45
4-3- مواد جامد محلول (TSS)47
4-4- اسيد قابل تيتر (TA)48
4-5- نسبت قند به اسيد (TSS/TA)50
4-6- ويتامين ث51
4-7- فنل کل52
4-8- فلاونوئيد كل54
4-9- ظرفيت آنتياكسيداني56
نتيجهگيري کلي59
پيشنهادها60
ضمائم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………61
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………72

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- ارزش غذايي 100 گرم ميوه‌ي ازگيل ژاپني6
جدول 1-2- مهم‌ترين کشورهاي توليد کننده‌ي ازگيل ژاپني………………………………………………………………………………………..8
جدول 1-3- آمار توليد ازگيل ژاپني در ايران……………………………………………………………………………………………………………..9
جدول 2-1- ويژگي‌هاي پلي‌فنل‌اکسيدازهاي استخراج شده از منابع گياهي گوناگون ……………………………………………………19
جدول 3-1- معرفي تيمارهاي شيميايي به‌کار رفته در آزمايش……………………………………………………………………………………30
جدول 4-1- تجزيه واريانس اثرات ساده و متقابل زمان، بسته‌بندي و تيمار شيميايي روي صفت کاهش وزن ………………….41
جدول 4-2- تجزيه واريانس اثرات ساده و متقابل بسته‌بندي و تيمار شيميايي روي ساير صفات اندازه‌گيري شده…………….44
جدول 4-3- مقايسه ميانگين اثر ساده‌ي‌ زمان بر کاهش وزن نمونه‌ها62
جدول 4-4- مقايسه ميانگين اثر ساده‌ي‌ تيمار شيميايي بر کاهش وزن نمونه‌ها62
جدول 4-5- مقايسه ميانگين اثر ساده‌ي بسته‌بندي بر کاهش وزن نمونه‌ها63
جدول 4-6- مقايسه ميانگين اثر متقابل‌ زمان و بسته‌بندي بر کاهش وزن نمونه‌ها63
جدول 4-7- مقايسه ميانگين اثر متقابل‌ بسته‌بندي و تيمار شيميايي بر کاهش وزن نمونه‌ها64
جدول 4-8- مقايسه ميانگين اثر متقابل‌ زمان و تيمار شميايي بر کاهش وزن نمونه‌ها در بسته‌بندي PS65
جدول 4-9- مقايسه ميانگين اثر متقابل‌ زمان و تيمار شيميايي بر کاهش وزن نمونه‌ها در بسته‌بندي PS+PE66
جدول 4-10- مقايسه ميانگين اثر متقابل‌ زمان، بسته‌بندي و تيمار شيميايي بر کاهش وزن نمونه‌ها67
جدول 4-11- مقايسه ميانگين اثر ساده‌ي بسته‌بندي بر صفات اندازه‌گيري شده 68
جدول 4-12- مقايسه ميانگين اثر ساده‌ي تيمار شيميايي بر صفات اندازه‌گيري شده68
جدول 4-13- مقايسه ميانگين اثر متقابل بسته‌بندي و تيمار شيميايي بر صفات اندازه‌گيري شده (1)69
جدول 4-14- مقايسه ميانگين اثر متقابل بسته‌بندي و تيمار شيميايي بر صفات اندازه‌گيري شده (2)70
جدول 4-15- ضرايب همبستگي بين صفات اندازه‌گيري شده در ميوه‌هاي ازگيل ژاپني…………………………………………………71

فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 2-1- مسير بيوسنتز ترکيبات فنلي13
شکل 2-2- ساختار تعدادي از مواد هدف PPO14
شکل 2-3- مکانيسم قهوه‌اي شدن آنزيمي توسط PPO16
شکل 2-4- نحوه‌ي بازدارندگي عوامل احيا کننده18
شکل 2-5- فرمول ساختاري اسيد آسکوربيک26
شکل 2-6- فرمول ساختاري اسيد سيتريک27
شکل 2-7- فرمول ساختاري هگزامتافسفات سديم28
شکل 3-1- غوطه‌وري نمونه‌ها در محلول‌هاي مورد آزمايش31
شکل 3-2- بسته‌بندي نمونه‌ها به دو شکل يک‌لايه (PS) و دولايه (PS+PE)31
شکل 3-3- اندازه‌گيري TSS به‌وسيله‌ي رفرکتومتر ديجيتال33
شکل 3-4- بورت ديجيتال مورد استفاده جهت اندازه‌گيري TA و ويتامين ث34
شکل 3-5- استخراج عصاره‌ي ميوه‌ها36
شکل 3-6- منحني و معادله استاندارد فنل کل بر حسب اسيد گاليک37
شکل 3-7- اسپکتروفتومتر مورد استفاده براي اندازه‌گيري فنل کل، فلاونوئيد کل و ظرفيت آنتي‌اکسيداني37
شکل 3-8- منحني و معادله استاندارد فلاونوئيد کل بر حسب کاتچين38
شکل 4-1- اثر تيمارهاي مختلف بر کاهش وزن نمونه‌ها در بسته‌بندي PS42
شکل 4-2- اثر تيمارهاي مختلف بر کاهش وزن نمونه‌ها در بسته‌بندي PS+PE42
شکل 4-3- اثر تيمارهاي مختلف بر شاخص قهوه‌اي شدن ميوه‌هاي ازگيل ژاپني45
شکل 4-4- اثر تيمارهاي مختلف بر ميزان TSS ميوه‌هاي ازگيل ژاپني47
شکل 4-5- اثر تيمارهاي مختلف بر ميزان TA ميوه‌هاي ازگيل ژاپني49
شکل 4-6- اثر تيمارهاي مختلف بر نسبت TSS/TA ميوه‌هاي ازگيل ژاپني50
شکل 4-7- اثر تيمارهاي مختلف بر ميزان ويتامين ث ميوه‌هاي ازگيل ژاپني51
شکل 4-8- اثر تيمارهاي مختلف بر ميزان فنل کل ميوه‌هاي ازگيل ژاپني53
شکل 4-9- اثر تيمارهاي مختلف بر ميزان فلاونوئيد کل ميوه‌هاي ازگيل ژاپني55
شکل 4-10- اثر تيمارهاي مختلف بر ظرفيت آنتي‌اکسيداني ميوه‌هاي ازگيل ژاپني56

چکيده
قهوه‌اي شدن آنزيمي مهم‌ترين ناهنجاري فيزيولوژيکي است که به‌شدت کيفيت پس از برداشت و عمر انباري ازگيل ژاپني را تحت تاثير قرار مي‌دهد. به‌منظور بررسي اثر آب مقطر و تعدادي از عوامل ضد قهوه‌اي شدن آنزيمي از جمله اسيد آسکوربيک (1 و 2 درصد)، اسيد سيتريک (5/0 و 1 درصد)، هگزامتافسفات سديم (5/0 و 1 درصد) و اثر ترکيبي اين مواد (در 2 غلظت)، آزمايشي به‌صورت فاکتوريل با 3 عامل زمان (7 سطح)، بسته‌بندي (2 سطح) و تيمار شيميايي(9 سطح) براي صفت کاهش وزن و 2 عامل بسته‌بندي (2 سطح) و تيمار شيميايي (10 سطح) براي ساير صفات، بر پايه طرح کاملاً تصادفي در 3 تکرار طراحي شد. ميوه‌هاي تيمار شده پس از بسته‌بندي به دو روش (ظروف پلي‌استيرني يا ظروف پلي‌استيرني پوشيده شده با فيلم‌هاي پلي‌اتيلني سبک) به مدت 35 روز در انبار سرد نگهداري شده و پس از آن به منظور ايجاد حالت مشابه با بازار، بدون پوشش به ‌مدت 2 روز ديگر در دماي 25 درجه سانتيگراد قرار گرفتند. برخي خصوصيات فيزيکوشيميايي از قبيل کاهش وزن، شاخص قهوه‌اي شدن، مواد جامد محلول (TSS)، اسيديته قابل تيتر (TA)، TSS/TA، ويتامين ث، فنل کل، فلاونوئيد کل و فعاليت آنتياکسيداني ميوهها اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد هگزامتافسفات سديم بيشترين تاثير را در کنترل کاهش وزن نمونه‌ها داشت. تيمارهاي اسيد آسکوربيک 2 درصد، اسيد سيتريک 1 درصد و هگزامتافسفات سديم 1 درصد نيز کمترين شاخص قهوه‌اي شدن را به خود اختصاص دادند. پس از 2 + 35 روز نگهداري، در تمام نمونه‌ها ميزان TSS (به‌جز تيمار اسيد آسکوربيک 2 درصد) و TA کاهش و در مقابل، ميزان TSS/TA افزايش يافت. همچنين مشخص شد ويتامين ث ميوه‌ها در پايان مدت نگهداري کاهش معني‌داري داشته است اما تيمار اسيد آسکوربيک 2 درصد توانست آن را در حد مطلوبي حفظ نمايد. علاوه بر اين بيشترين مقدار فنل کل، فلاونوئيد کل و فعاليت آنتي‌اکسيداني در ميوه‌هاي تيمار شده با اسيد آسکوربيک 2 درصد و محلول ترکيبي با غلظت کمتر مشاهده شد. در مجموع مشخص شد که اسيد آسکوربيک 2 درصد موثرترين تيمار جهت حفظ کيفيت ميوه‌هاي ازگيل ژاپني در طي انبارداري بوده است.
کليد واژه: ازگيل ژاپني، اسيد آسکوربيک، اسيد سيتريک، قهوه‌اي شدن آنزيمي، هگزامتافسفات سديم.

ميوهها منابع غني از كربوهيدراتها، ويتامينها، آنتي‌اكسيدانها، پلي‌فنلها، مواد معدني و فيبرهاي غذايي هستند. بررسي‌ها نشان مي‌دهد که رژيم غذايي سرشار از ميوه و سبزي خطر ابتلا به بيماري‌هاي قلبي و عروقي، انواع سرطان، بيماري‌هاي پوستي و ساير بيماري‌هاي مزمن را کاهش مي‌دهد (برتازا و همکاران، 2003). ارزش غذايي بالاي اين محصولات ميزان تقاضاي آن‌ها را در طي ساليان اخير بين مصرف كنندگان افزايش داده و بستري را جهت توسعه اقتصادي فراهم نموده است (فالر و فيالو، 2010).
توليد ميوه‌هايي با کيفيت مطلوب از طريق اتخاذ تدابير مديريتي در حين فصل رشد امکان‌پذير است اما يکي از مشکلات جدي در صنعت توليد محصولات باغي، حفظ کيفيت پس از برداشت آن‌هاست. واکنش‌هاي متابوليکي در محصولات، پس از برداشت نيز ادامه پيدا مي‌کند که مي‌تواند شاخصه‌هاي کيفي آن‌ها از جمله رنگ، طعم، عطر، ارزش غذايي و بافتشان را تحت تاثير قرار داده و از بازارپسندي آن‌ها بکاهد. اين امر در مورد ميوه‌هاي گرمسيري و نيمه‌گرمسيري که طبيعت فسادپذيرتري دارند بيشتر صدق مي‌کند (فرناندو و همکاران، 2004).
تلفات پس از برداشت مي‌تواند در هر نقطه از زنجيره‌ي توليد و بازاريابي رخ دهد و بسته به نوع محصول و محل توليد، بين 10 تا 50 درصد تخمين زده مي‌شود (ماريا، 2007). زخم‌ها و صدمات مکانيکي از مهم‌ترين دلايل ضايعات در ميوه‌هاست و جلوگيري از ايجاد چنين آسيب‌هايي در زمان برداشت يا پس از آن مي‌تواند در حفظ کيفيت محصولات تاثيرگذار باشد (کاپليني و سپونيس، 1984). همچنين آگاهي از فيزيولوژي پس از برداشت محصولات باغي که عبارتست از مطالعه‌ي فرآيندهاي زيستي بافت‌هاي گياهي پس از جدا شدنشان از گياه مادري، به همراه کاربرد تکنولوژي‌هاي پس از برداشت و انواع تيمار فيزيکي و شيميايي جهت به حداکثر رساندن خصوصيات کيفي بسيار حائز اهميت است (ماريا، 2007). البته امروزه با افزايش سطح آگاهي مصرف کنندگان، عدم استفاده از مواد شيميايي مصنوعي در صنايع غذايي مورد تاکيد قرار گرفته است، لذا لزوم بررسي و شناسايي مواد طبيعي و غيرسمي موثر در افزايش ماندگاري محصولات بيشتر احساس مي‌شود (رابرت و همکاران، 2003).
لازم به ذکر است شناخت روش‌هاي بهينه براي نگهداري حداکثري هر محصول خاص مستلزم انجام آزمايش‌هاي گوناگون است و نمي‌توان يک خط مشي کلي براي رسيدن به اين هدف ترسيم کرد زيرا عوامل بسياري از جمله شرايط تغذيه‌اي و اقليمي در حين رشد و نمو، مرحله‌ي بلوغ هنگام برداشت، تفاوت‌هاي ژنتيکي بين ارقام مختلف و … در تغييرات فيزيولوژيکي و بيوشيميايي پس از برداشت دخيل هستند (ماريا، 2007).

1-1- خاستگاه و تاريخچه ازگيل ژاپني
خاستگاه ازگيل ژاپني کرانه‌هاي رود دادو1 در جنوب چين است و از حدود 2000 سال پيش در آن مناطق کشت مي‌شده است (ژانگ و همکاران، 1990؛ لين و همکاران، 2007). اين گياه در دوران باستان از چين به ژاپن معرفي شد و حدوداً از سال 1180 ميلادي در ژاپن هم مورد کشت و کار قرار گرفت (دينگ و همکاران، 1998). علي رغم پيشينه‌ي تاريخي ازگيل ژاپني در شرق آسيا، آشنايي مردم ساير نقاط دنيا با اين گياه به گذشته‌اي نه‌چندان دور برمي‌گردد. از سابقه کشت ازگيل ژاپني در ايران اطلاعات چنداني در دست نيست اما اين گياه در اروپا براي اولين بار در سال 1784 ميلادي به‌عنوان گياهي زينتي در باغ گياهشناسي پاريس کشت شد و از آنجا راه خود را به انگلستان و کشورهاي مديترانه‌اي باز کرد و در بين سالهاي 1867 تا 1870 ميلادي از اروپا و ژاپن به فلوريدا و کاليفرنياي آمريکا معرفي شد (ويلانووا و همکاران، 2001؛ لين و همکاران، 1999). اگرچه در ابتدا ازگيل ژاپني در بسياري از کشورها به‌عنوان گياهي زينتي محسوب مي‌شد اما رفته‌‌رفته انتخاب ارقامي با ميوه‌هاي درشت‌تر زمينه‌ساز جلب نظر باغداران به اين گياه به‌‌عنوان درختي بارده شد، به‌‌طوري‌ که امروزه توليد اين ميوه‌ي باستاني در مقياس تجاري در بيش از 30 کشور دنيا انجام مي‌گيرد (بادانس و همکاران، 2000).

1-2- مشخصات گياه‌شناسي
ازگيل ژاپني با نام علمي Eriobotrya japonica و نام انگليسي Loquat درختي هميشه‌سبز و نيمه‌گرمسيري است و متعلق به خانواده Rosaceae و زيرخانواده Pomoideae مي‌باشد. نام Eriobotrya از دو کلمه يوناني erion و botrys به معاني کرک و خوشه مشتق شده است که به کرکدار بودن برگ‌ها و ميوه‌هاي اين گياه و فرم گلدهي آن اشاره دارد. کلمه japonica هم به ژاپن برمي‌گردد، چرا که ازگيل ژاپني از اين کشور به بسياري از نقاط دنيا معرفي شد (حسين و همکاران، 2009).
اين گياه داراي گلهاي کامل است و بيشتر ارقام آن خودگشن هستند، ولي در بعضي ارقام خودناسازگاري نيز ديده مي‌شود. گلهاي سفيد رنگ ازگيل ژاپني در پاييز شکوفا مي‌شوند، ميوه‌ها در طي زمستان رشد مي‌کنند و در بهار مي‌رسند. رنگ ميوه‌هاي ازگيل ژاپني از زرد کمرنگ تا نارنجي متغير است. طعم آن‌ها معمولا شيرين با يک ترشي ملايم است و بسيار آبدارند. ميوه‌ها کروي يا تخم‌مرغي شکل‌اند و قطر آنها 2 تا 5 سانتيمتر و متوسط وزن آنها 30 تا 40 گرم مي‌باشد که در ارقام بزرگ به 70 يا حتي به 170 گرم هم مي‌رسد. معمولا 2 تا 4 بذر قهوه‌اي رنگ در هر ميوه وجود دارد (لين و همکاران، 1999؛ لين و همکاران، 2007).

1-3- ازدياد ازگيل ژاپني
ازگيل ژاپني از طريق بذر قابل تکثير است اما مشکلاتي چون تفرق صفات، خودناسازگاري و دوره‌ي جواني طولاني مانع استفاده از اين روش تکثير در باغات تجاري مي‌شود. همچنين روش‌هاي ديگري از قبيل پيوند جوانه، خوابانيدن هوايي، کشت بافت و ريزازديادي هم براي تکثير ازگيل ژاپني قابل استفاده است اما بهترين روش، پيوند شاخه روي دانهال‌هاي ازگيل ژاپني، درخت به و بعضي گونه‌هاي جنس Eriobotrya است. پيوند زبانه‌اي، پيوند نيمانيم و پيوند اسکنه از جمله انواع پيوند شاخه‌اند که براي تکثير اين گياه به‌کار مي‌روند ( لين و همکاران، 1999).

1-4- نيازهاي خاکي و اقليمي
به‌طور کلي درخت ازگيل ژاپني در نواحي نزديک به دريا و بين عرض جغرافياي 20 تا 35 درجه و گاهي تا 45 درجه شمالي و جنوبي يافت مي‌شود (بادنس و همکاران، 2000). اين گياه با نواحي مديترانه‌اي کاملاً سازگار است و به‌‌دليل نيازهاي اقليمي تقريباً مشابه با مرکبات، در مناطق مرکبات‌خيز به‌خوبي پرورش مي‌يابد (پلات و کاليسکان، 2007؛ ويلانووا و همکاران، 2001).
ازگيل ژاپني به محدوده‌ي وسيعي از خاک‌ها اعم از اسيدي يا قليايي و سبک يا سنگين مقاوم است و در صورت رطوبت و زهکشي مناسب خاک، به‌خوبي رشد مي‌کند (لين و همکاران، 2007). مقاومت درخت به سرما تا منهاي 10 درجه سانتيگراد مي‌رسد اما ميوه‌ها در دماي کمتر از منهاي 3 درجه يخ مي‌زنند. احداث يک باغ ازگيل ژاپني در مناطقي توصيه مي‌شود که داراي دماي زمستانه بيش از منهاي 3 درجه و دماي تابستانه کمتر از 35 درجه سانتيگراد باشند (لين، 2007).

1-5- ارزش غذايي و دارويي ازگيل ژاپني
ميوه‌ي ازگيل ژاپني معمولاً مصرف تازه‌خوري دارد و علاوه بر طعم شيرين و آبدار بودن، سرشار از مواد معدني و انواع ويتامين به‌خصوص منگنز، پتاسيم و پرو ويتامين آ است (کارادنيز، 2003).
جدول 1-1- ارزش غذايي 100 گرم ميوه ازگيل‌ژاپني
ترکيبات ميوه مقدار آب 00/87 درصد کالري 00/47 کيلو کالري پروتئين 400/0 گرم چربي 200/0 گرم کلسترول 00/00 کربوهيدرات 00/12 گرم فيبر 700/1 گرم کلسيم 00/16 ميلي‌گرم منگنز 148/0 ميلي‌گرم آهن 300/0 ميلي‌گرم منيزيم 00/13 ميلي‌گرم فسفر 00/27 ميلي‌گرم پتاسيم 0/266 ميلي‌گرم سديم 00/01 ميلي‌گرم ويتامين ث 00/03 ميلي‌گرم ويتامين آ 00/76 ميکروگرممنبع: سازمان تحقيقات وزارت کشاورزي ايالات متحده (U.S.D.A، 2013)

برگ و ميوه‌ي ازگيل ژاپني به‌‌طور سنتي به‌عنوان موادي گياهي با ارزش دارويي بالا مورد توجه بوده‌اند (وي و هسوآن، 1992). فيتاي2 نام معجوني گياهي است که از برگ و ميوه‌ي ازگيل ژاپني تهيه مي‌شود و در طب سنتي چين به‌عنوان دارويي براي درمان برونشيت مزمن، سرفه و ناراحتي‌هاي ريوي تجويز مي‌شود (ژانگ و همکاران، 2004).
همچنين خواص ضد سرطاني، ضد ديابتي، تسکين درد و رفع التهاب‌هاي پوستي هم به برگ‌هاي اين گياه نسبت داده شده است و ميوه‌ي آن به‌دليل داشتن مواد مغذي در بهبود عملکرد قلب، تقويت قوه‌ي بينايي و سلامت دندان‌ها نقش دارد و با دارا بودن مقادير زيادي فيبر باعث عملکرد بهتر دستگاه گوارش مي‌شود (نيشيوکا و همکاران، 2002).
از طرفي بذر ازگيل ژاپني به‌دليل دارا بودن اسيدهاي چرب غيراشباع از جمله اسيد لينولنيک و اسيد لينولئيک در بهبود عملکرد کبد و پيشگيري از ابتلا به نارسايي کبد موثر است (نيشيوکا و همکاران، 2002).
1-6- ارقام ازگيل ژاپني
در کشور ما تحقيقات مدوني بر روي ارقام محلي ازگيل ژاپني صورت نگرفته است و اطلاعات چنداني در اين زمينه موجود نيست اما ارقام بسياري در ساير کشورها به‌ويژه چين، ژاپن و اسپانيا توسط نشانگرهاي مولکولي و با توجه به ويژگي‌هاي فيزيکي و مرفولوژيکي اين گياه شناسايي و معرفي شده‌اند. چين بزرگ‌ترين ژرم‌پلاسم ازگيل ژاپني را در اختيار دارد و حدود 250 رقم مختلف از اين گياه در باغ ملي ازگيل ژاپني فوژو3 در منطقه فوجيان موجود است. در بانک‌هاي ژرم‌پلاسم اسپانيا و ژاپن هم به‌ ترتيب 100 و 60 رقم ازگيل ژاپني وجود دارد (لين، 2007).
از ارقام زير مي‌توان به‌‌عنوان ارقام مهم و تجاري ازگيل ژاپني نام برد (لين، 2007؛ ژنگ، 2001؛ ياسر و همکاران، 2003):
گوانگيو4، يانگوشي 15، دائوزينگ6، جيفانگ‌ژونگ7، زائوژونگ 68، مگدال9، الگري10، گلدن ناگت11، موگي12 و تاناکا13.

1-7- اهميت اقتصادي
توليد جهاني ميوه‌ي ازگيل ژاپني حدود 550000 تن است و سطح زير کشت آن به بيش از 130000 هکتار مي‌رسد (هاسه‌گاوا و همکاران، 2010؛ لين، 2007). چين، اسپانيا، ترکيه، پاکستان و ژاپن بزرگ‌ترين توليدکنندگان ازگيل ژاپني در دنيا مي‌باشند. علاوه بر اين کشورها حدود 30 کشور ديگر از جمله برزيل، استراليا، نيوزيلند، هند، ماداگاسکار، مراکش، ايتاليا، يونان و آمريکا هم در توليد اين ميوه نقش دارند (بادنس و همکاران، 2000؛ لين، 2007).
کشت و کار ازگيل ژاپني در چين از دهه 70 ميلادي با شروع برنامه‌هاي اصلاحي که روي معرفي، انتخاب و دورگ‌گيري ارقام مختلف متمرکز بود رشد چشمگيري داشته است و از 2000 هکتار به 26000 هکتار در سال 1995 و به 120000 هکتار در سال 2005 رسيده است (لين و همکاران، 2007؛ ژنگ، 2001).

جدول1-2- مهم‌ترين کشورهاي توليد کننده‌ي ازگيل ژاپني
توليد (تن)سطح زير کشت (هکتار)کشور460000120000چين433003023اسپانيا12000820ترکيه10479
102401501
2420پاکستان
ژاپن منبع: لين، 2007
اسپانيا دومين توليد کننده‌ي بزرگ و اولين صادر کننده‌ي ازگيل ژاپني در دنياست و 84% تجارت بين المللي اين ميوه به اسپانيا اختصاص دارد. مقصد اصلي صادرات، کشورهاي اتحاديه اروپا مي‌باشند (کابايرو و فرناندز، 2003؛ کانيته و همکاران، 2007). در اسپانيا هم توليد ازگيل ژاپني در 30 سال گذشته رشد زيادي داشته و از 18000 تن در سال 1985 به 45000 تن در سال 2004 رسيده است (کانيته و همکاران، 2007).
ترکيه علي‌رغم سطح زيرکشت کمتر نسبت به پاکستان و ژاپن، در رتبه‌ي سوم توليد ازگيل ژاپني قرار دارد (لين، 2007). توليد اين کشور از 3000 تن در سال 1980 به 12000 تن در سال 2003 رسيده است (پلات و کاليسکان، 2007).
در پاکستان حدود 98% ازگيل ژاپني توليد شده به مناطق پنجاب و مرزهاي شمال غربي اختصاص دارد. عمده محصول توليدي در اين کشور مصرف داخلي دارد اما مقدار کمي از آن هم به کشور امارات صادر مي‌شود (حسين و همکاران، 2011).
تا قبل از جنگ جهاني دوم ژاپن بزرگ‌ترين توليد کننده‌ي ازگيل ژاپني در دنيا بود، اما بعد از پايان جنگ به‌‌دليل ويراني‌هاي به‌‌بار آمده و ارجحيت توليد محصولات زراعي و صنايع سنگين، سطح زير کشت ازگيل ژاپني به‌شدت کاهش يافت. با اين حال امروزه نيز ژاپن جايگاه خود را در بين توليدکنندگان برتر اين محصول حفظ کرده است (لين، 2007؛ لين و همکاران، 2007).
در ايران ازگيل ژاپني يک درخت ميوه‌ي ناديده گرفته شده است، زيرا باغاتي که در آن‌ها منحصراً ازگيل ژاپني پرورش يابد کمتر به چشم مي‌خورد و بيشتر به شکل محدود در باغات مرکبات و يا در باغچه‌هاي خانگي کشت مي‌‌شود. همچنين بيشتر نهال‌هاي موجود از تکثير بذري حاصل شده‌اند. از طرفي تحقيقات چنداني هم براي انتخاب ارقام برتر، بهبود عملکرد درختان و افزايش ماندگاري ميوه‌هاي ازگيل ژاپني صورت نگرفته است. با اين وجود به‌دليل شرايط اقليمي مساعد در شمال کشور، توليد اين ميوه به‌‌ويژه درغرب مازندران و شرق گيلان مقدار قابل توجهي است.
جدول1-3- آمار توليد ازگيل ژاپني در ايران

منبع: آمار نامه وزارت جهاد کشاورزي

کشورهاي پيشرو در توليد اين محصول، از چند دهه پيش با تاسيس مراکز تخصصي، مطالعات گوناگوني را بر روي ازگيل ژاپني سازماندهي کردند که نتيجه‌ي آن، افزايش چشمگير در سطح توليد و درآمدزايي در اين بخش بوده است.
دورگ‌گيري و معرفي ارقام جديد با عملکرد مطلوب‌تر و مقاومت بيشتر به تنش‌هاي محيطي، شناسايي ارقام تريپلوئيد طبيعي و تلاش جهت توليد ميوه‌هاي بدون بذر، تکنيک‌هاي مختلف ازدياد از جمله پيوند روي پايه‌هاي پاکوتاه به‌منظور احداث باغهاي متراکم، تنک شيميايي گل و ميوه جهت افزايش سايز ميوه‌ها، زودرس کردن ميوه‌ها با اعمال تدابير مديريتي از قبيل کم آبياري تنظيم شده14، افزايش عمر انباري ميوه‌ها با تيمارهاي مختلف و … از جمله پژوهش‌هايي است که در اين مراکز صورت گرفته است (لين و همکاران، 2007؛ کوئواس و همکاران، 2007، پلات و کاليسکان، 2007).
در کشور ما هم اين پتانسيل وجود دارد تا با توجه بيشتر به ازگيل ژاپني و انجام تحقيقات لازم، توليد اين ميوه از نظر کمي و کيفي ارتقا يافته تا علاوه بر مصرف داخلي، زمينه براي صادرات آن هم فراهم شود.

1-8- بيان مسئله و اهداف تحقيق
درخت ازگيل ژاپني با اقليم نوار ساحلي شمال کشور کاملا سازگار است و در اين نواحي کشت مي‌شود اما کوتاه بودن عمرانباري ميوه‌ي ازگيل ژاپني و حساسيت بالاي آن به از دست دادن آب و قهوه‌اي شدن از عوامل اصلي محدوديت عرضه اين محصول به بازارهاي دورتر است.
پديده‌ي قهوه‌اي شدن واکنشي است که ميوه‌ها و سبزي‌ها در نتيجه‌ي صدمات مکانيکي و فيزيولوژيکي در طي انبارداري يا فرآوري از خود بروز مي‌دهند. ترکيبات فنلي و آنزيم پلي‌فنل‌اکسيداز (PPO) مستقيماً در بروز اين پديده نقش دارند زيرا آنزيم PPO که از کمپلکس پروتئين- مس تشکيل شده در حضور اکسيژن، ترکيبات فنلي موجود در ميوه را به اورتو- کوئينون اکسيده مي‌کند. در ادامه اورتو- کوئينون‌ها به ماده‌ي رنگي ملانين تبديل و سبب توليد مواد تيره رنگ مي‌شوند (دينگ و همکاران، 2002). بنابراين تيمار ميوه‌ها با ترکيبات طبيعي و غيرسمي که به‌طرق مختلف از فعاليت آنزيم PPO و يا از توليد مواد تيره رنگ ممانعت مي‌کنند مي‌تواند راهکاري مناسب براي جلوگيري از قهوه‌اي شدن زودهنگام ميوه‌ها باشد (لي و همکاران، 1983؛ گوئررو- بلتران و همکاران، 2005). به‌علاوه از آنجايي‌‌که PPO نياز به اکسيژن دارد تا بتواند در محل زخم واکنش قهوه‌اي شدن را ايجاد کند استفاده از بسته‌بندي‌هاي غيرقابل نفوذ به اکسيژن و يا محيط‌هايي با اتمسفر تغييريافته هم مي‌تواند در جلوگيري از بروز اين پديده موثر باشد (مارتينز و ويتاکر، 1995).
پژوهش حاضر با اهداف ذيل طراحي شده است:
1- بررسي اثر اسيد آسکوربيک، اسيد سيتريک و هگزامتافسفات سديم در جلوگيري از تغيير رنگ ميوه‌هاي ازگيل ژاپني.
2- حفظ کيفيت ظاهري و افزايش ماندگاري ميوه‌هاي ازگيل ژاپني بسته‌بندي شده در طي انبارداري سرد.
3- جلوگيري از تغيير طعم و از بين رفتن ارزش غذايي ميوه‌هاي ازگيل ژاپني.

2-1- مشکلات پس از برداشت ازگيل ژاپني
ميوه‌ي رسيده‌ي ازگيل ژاپني به‌شدت فسادپذير است و در طي چند روز پس از برداشت، فاسد و غيرقابل مصرف مي‌شود و از آنجايي‌که اين ميوه نافرازگراست قبل از رسيدن کامل غيرقابل برداشت مي‌باشد (تيان و همکاران، 2007).
ازگيل ژاپني بسيار آبدار است اما به‌دليل داشتن پوست نازک، مقادير زيادي از آب خود را از دست مي‌دهد و دچار کاهش وزن شديدي مي‌شود. همچنين طبيعت حساس اين ميوه سبب مي‌شود با کوچک‌ترين ضربه و آسيب مکانيکي در حين برداشت، حمل و نقل و يا انبارداري به‌سرعت قهوه‌اي شده و از بازارپسندي‌اش کاسته شود (دينگ و همکاران، 2002). لذا اتخاذ تدابير و تيمارهاي ويژه براي حفظ کيفيت آن و افزايش مقدار محصول قابل عرضه به بازار ضروري به‌نظر مي‌رسد.
2-2- قهوه‌اي شدن آنزيمي
قهوه‌اي شدن آنزيمي مهم‌ترين عامل محدود کننده‌ي ماندگاري ازگيل ژاپني و بسياري از محصولات ديگر خصوصاً ميوه‌هاي برش‌يافته15 و فرآوري شده مي‌باشد و تخمين زده مي‌شود که بيش از 50 درصد ضايعات در ميوه‌ها ناشي از آن است (ويتاکر و لي، 1995). اين فرآيند با قهوه‌اي شدن غيرآنزيمي که در مواد غذايي ديده مي‌شود و در نتيجه‌ي تجزيه‌ي اسيد آسکوربيک، کارامليزاسيون و واکنش‌هاي پيچيده‌ي ميلارد اتفاق مي‌افتد متفاوت است (توريبيو و لوزانو، 1984). محققين مختلف چندين آنزيم از جمله پراکسيداز، فنيل‌آلانين آمونيالياز، ليپوکسيژناز و آنزيم‌هاي پکتيک را در بروز اين پديده موثر دانسته‌اند (لاميکانرا، 2002)، اما آنزيمي که تمامي محققين آن را به‌عنوان مسئول اصلي قهوه‌اي شدن آنزيمي پذيرفته‌اند پلي‌فنل‌اکسيداز (PPO) است (مارتينز و ويتاکر، 1995؛ ماير و هارل، 1979؛ کاورايان و آيدمير، 2001). از طرفي ديگر ترکيبات فنلي به‌عنوان ماده‌ي هدف16 اين آنزيم، ديگر عامل دخيل در اين فرآيند شناخته شده‌اند (دينگ و همکاران، 2006؛ واکر و فرار، 1998). درواقع براي بروز قهوه‌اي شدن آنزيمي مي‌بايست آنزيم فعال، اکسيژن مولکولي و مواد هدف فنلي در کنار هم حضور داشته باشند.

2-2-1- ترکيبات فنلي
ترکيبات فنلي گروه مهمي از آنتي‌اکسيدان‌هاي طبيعي هستند و داراي تنوع و دامنه‌ي انتشار وسيعي در ميوه‌ها و سبزي‌هاي مختلف مي‌باشند که از طريق داشتن حداقل يک حلقه‌ي آروماتيک با يک يا چند گروه هيدروکسيل شناسايي مي‌شوند. اين ترکيبات متابوليت‌هاي ثانويه‌اي هستند که در نتيجه‌ي سوخت و ساز در گياهان و طي فرآيندهاي گوناگوني چون جذب عناصر غذايي، سنتز پروتئين‌ها، فعاليت آنزيمي و فتوسنتز ساخته مي‌شوند. همچنين داراي نقش ساختاري در سلول‌هاي گياهي هم هستند و در ويژگي‌هاي حسي ميوه‌ها نظير رنگ، گسي و طعم آنها نقش ايفا مي‌کنند (رابينز، 2003).
فنل‌ها با دارا بودن ظرفيت آنتي‌اکسيداني بالا مي‌توانند راديکال‌هاي آزاد به‌ويژه راديکال‌هاي هيدروکسيل را با اهداي هيدروژن خنثي کنند و با تنظيم فعاليت آنزيمي سلول‌ها، مانع از تجزيه‌ي آن‌ها شوند (هاشم و همکاران، 2005). همچنين اين ترکيبات با حضور در پوست ميوه‌ها به‌عنوان لايه‌اي محافظ عمل کرده و ساختار سلول‌هاي حساس را از آثار مخرب اشعه‌ي فرابنفش خورشيد حفظ مي‌کنند (هامازو، 2006). بخشي از نقش مثبت ميوه‌ها و سبزي‌ها در سلامتي افراد را مي‌توان به آنتي‌اکسيدان‌هاي طبيعي موجود در آن‌ها از جمله پلي‌فنل‌ها نسبت داد. ثابت شده است که اين مواد احتمال ابتلا به بيماري‌هاي قلبي و انواع سرطان را کاهش مي‌دهند ( کانگ و همکاران، 2005).

شکل2-1- مسير بيوسنتز ترکيبات فنلي

توليد اسيد آمينه‌ي معطر فنيل‌آلانين از مسير شيکيميک اسيد زمينه ساز بيوسنتز ترکيبات فنلي در گياهان پيشرفته است و مهم ترين آنزيم در طي اين فرآيند آنزيم فنيل‌آلانين آمونيالياز (PAL) مي‌باشد. اين آنزيم فنيل‌آلانين را به سينامات تبديل کرده و در ادامه اين ماده توسط آنزيم سينامات 4- هيدروکسيلاز به 4- کومارات تبديل مي شود (شکل 2-1). در نهايت پس از چند واکنش ديگر انواع مختلفي از فنل ها از جمله آنتوسيانين‌ها، فلاونوئيدها، ليگنين‌ها، اسيدهاي بنزوئيکي و مشتقات آن‌ها توليد مي‌شود (هامازو، 2006).
تاکنون بيش از 8000 نوع مختلف از ترکيبات فنلي با ساختار شيميايي متفاوت از منابع گياهي گوناگون استخراج و شناسايي شده است (رابينز، 2003) که تعدادي از آن‌ها و نه همه‌ي آن‌ها ماده‌ي هدف آنزيم PPO هستند زيرا اين آنزيم روي گليکوزيدها واکنش انجام نمي‌دهد. از کاتکول، کاتچين، 3و4- دي‌هيدروکسي‌فنيل‌آلانين (DOPA)، اسيد کافئيک و اسيد کلروژنيک مي‌توان به‌عنوان مهم‌ترين مواد هدف PPO نام برد (کرومير، 2000).

شکل2-2- ساختار تعدادي از مواد هدف PPO

2-2-2- نقش پلي‌فنل‌اکسيداز در قهوه‌اي شدن آنزيمي
پلي‌فنل‌اکسيدازها گروهي آنزيم متشکل از کمپلکس پروتئين- مس هستند که در انواع موجودات زنده از باکتري تا پستانداران يافت مي‌شوند. ميزان بالايي از اين آنزيم‌ها در قارچ خوراکي، موز، سيب، گلابي، آووکادو، ازگيل ژاپني، هلو و سيب‌زميني وجود دارد که اکسيداسيون ترکيبات فنلي به کوئينون‌ها را کاتاليز مي‌کنند که اين امر سبب توليد مواد تيره رنگ در بافت‌هاي زخمي و کاهش کيفيت محصولات مي‌شود (ماير و هارل، 2006). با اين حال در بعضي ميوه‌هاي خشک نظير آلوها، کشمش سياه، انجير سياه، خرما و همين‌طور در روند توليد چاي خشک، قهوه و کاکائو فعاليت آنزيم PPO براي حصول طعم و رنگ مطلوب ضروري است و در واقع برخلاف ساير محصولات غذايي، آنزيم PPO در افزايش کيفيت و بازارپسندي اين موارد خاص نقش مثبتي ايفا مي‌کند (واکر، 1995؛ مارتينز و ويتاکر، 1995). فعاليت PPO در بسياري از ميوه‌ها اثبات شده است اما شدت اين فعاليت در بخش‌هاي مختلف ميوه متفاوت است. در موز بيش‌ترين فعاليت PPO در گوشت و در سيب و گلابي بيش‌ترين فعاليت PPO در پوست ميوه گزارش شده است (مچيکس و همکاران، 1990؛ آلزامارا و همکاران، 2000). همچنين فعاليت اين آنزيم در بين ارقام مختلف و مراحل مختلف بلوغ متفاوت است (ساپرس و داگلاس، 1987).
مکانيسم عمل PPO بر اساس قابليت آن در اکسيده کردن ترکيبات فنلي استوار است. در حالت عادي PPO ها در پلاستيدها قرار دارند و ترکيبات فنلي در واکوئل‌ها ذخيره مي‌شوند لذا در ميوه‌هاي سالم اين دو جدا از هم هستند و اکسيده شدن فنل‌ها رخ نمي‌دهد. اما عواملي مانند پيري و آسيب‌هاي مکانيکي باعث پارگي و از هم پاشيدگي غشاهاي سلولي شده و الحاق مواد هدف فنلي به PPO منجر به قهوه‌اي شدن آنزيمي مي‌گردد (ماير و هارل، 1979). از طرفي اتيلن توليد شده در اثر آسيب‌هاي بافتي باعث فعاليت بيشتر آنزيم PAL شده و با افزايش بيوسنتز فنل‌ها، ماده‌ي هدف بيشتري براي PPO فراهم مي‌شود (کوچر و همکاران، 1993؛ سالتويت، 1996). جايارامان و همکاران (1982) بيان کردند شدت قهوه‌اي شدن موزهاي برش داده شده، با فعاليت PPO و غلظت مواد هدف فنلي مرتبط است. گزارش‌هاي ديگري نيز مبني بر ارتباط بين ميزان ترکيبات فنلي با شدت قهوه‌اي شدن بافت ميوه‌ها وجود دارد (ولر و همکاران، 1997؛ کوزتنگ و لي، 1987). PPO دو واکنش مختلف را در حضور اکسيژن کاتاليز مي‌کند:
الف- هيدروکسيلاسيون مونوفنل‌ها به او- دي‌فنل‌ها (فعاليت مونوفنلازي).
ب- اکسيداسيون او- دي‌فنل‌ها به او- کوئينون‌ها که با تشکيل مولکول آب همراه است (فعاليت دي‌فنلازي).
اين فرآيند با يک واکنش غيرآنزيمي که منجر به توليد ماده‌ي تيره رنگ ملانين مي‌شود تکميل مي‌گردد (شکل2-3). او- کوئينون‌ها بسيار واکنش‌پذيرند و به سرعت اکسيده يا پلي‌مريزه مي‌شوند. آنها مي‌توانند با ساير مولکول‌هاي کوئينون، ترکيبات فنلي، گروه‌هاي آميني موجود در پروتئين‌ها و اسيدهاي آمينه، آمين‌هاي آروماتيک، ترکيبات تيولي و… واکنش دهند (ويتاکر و لي، 1995).
شکل2-3- مکانيسم قهوه‌اي شدن آنزيمي توسط PPO
معمولاً طي اين فرآيند رنگدانه‌هاي قهوه‌اي رنگ حاصل مي‌شود اما رنگ‌هاي قرمز مايل به قهوه‌اي، خاکستري و حتي سياه هم قابل انتظار است. تفاوت رنگ توليدي و نيز شدت تغيير رنگ به نوع ترکيبات فنلي دخيل در واکنش و شرايط محيطي در حين اکسيداسيون فنل‌ها بستگي دارد (آميوت و همکاران، 1997؛ نيکلاس و همکاران، 1994).
قهوه‌اي شدن آنزيمي در واقع يک مکانيسم دفاعي در گياهان محسوب مي‌شود زيرا ملانين با داشتن خواص ضد ميکروبي به‌عنوان مانعي در راه ورود عوامل بيماري‌زا به بافت‌هاي آسيب‌ديده عمل مي‌کند (نيکلاس و همکاران، 1994). اما پيامدهاي اين فرآيند تنها به تغيير رنگ محدود نمي‌شود و طعم ناخوشايند و کاهش ارزش غذايي را نيز در پي دارد در نتيجه سبب کاهش بازارپسندي محصولات و ضرر و زيان مالي به توليدکنندگان مي‌گردد. از اين رو PPO در صنايع غذايي به‌عنوان يک آنزيم بحراني در نظر گرفته شده و مطالعات زيادي جهت کنترل فعاليت آن صورت گرفته است (آروگبا، 2000؛ واموس-ويگيازو، 1981).
2-2-3- روش‌هاي کنترل قهوه‌اي شدن آنزيمي
ميزان مواد هدف فنلي و فعاليت آنزيم PPO همبستگي نزديکي با شدت قهوه‌اي شدن بافت ميوه‌ها و سبزي‌ها دارد. گزارشهاي متعددي مبني بر تفاوت درجه‌ي قهوه‌اي شدن ارقام مختلف سيب به دليل اختلاف در ميزان فعاليت PPO و محتواي پلي‌فنلي آن‌ها موجود است (سونگ و همکاران، 2007؛ ساپرس و داگلاس، 1987؛ کوزتنگ و لي، 1987). در مطالعه‌اي روي 12 رقم سيب مشخص شد که برش‌هاي ارقام کورتلند، امپاير، گلدن دليشز، نيويورک 674 و رد دليشز کمترين شاخص قهوه‌اي شدن را بعد از 3 روز نگهداري در دماي 2 درجه‌ي سانتيگراد دارا بودند که اين موضوع اهميت انتخاب ارقام مناسب جهت توليد محصولات برش يافته و فرآوري شده را نمايان مي‌سازد (واتادا و کي، 1999).
در مورد ساير محصولات جلوگيري از زخمي شدن در حين و يا پس از برداشت مي‌تواند کمک شاياني به حفظ کيفيت آن‌ها بکند زيرا صدمات مکانيکي، حساسيت بافت‌هاي گياهي به قهوه‌اي شدن را به دليل سنتز بيشتر ترکيبات فنلي و دسترسي بيشتر PPO به آن‌ها افزايش مي‌دهد (دينگ و همکاران، 2001؛ کوچر و همکاران، 1993).
همچنين قهوه‌اي شدن آنزيمي از طريق تيمارهاي پس از برداشت شيميايي و فيزيکي قابل کنترل است. تيمار شيميايي شامل کاربرد عوامل بازدارنده‌اي مي‌شود که روي آنزيم، مواد هدف و يا فرآورده‌هاي آن اثر مي‌گذارند. متداول‌ترين روش‌هاي فيزيکي نيز عبارتند از: انبارداري سرد، تيمار حرارتي، بسته‌بندي، اصلاح شرايط اتمسفري، تيمار با مواد خوراکي پوشاننده‌ي سطح محصولات، کاربرد فشار بالاي هيدرواستاتيک و پرتو افکني گاما.


پاسخ دهید