1-1- خاستگاه و تاریخچه ازگیل ژاپنی.. 4

1-2- مشخصات گیاه‌شناسی.. 4

1-3- ازدیاد ازگیل ژاپنی.. 5

1-4- نیازهای خاکی و اقلیمی.. 5

1-5- ارزش غذایی و دارویی ازگیل ژاپنی.. 5

1-6- ارقام ازگیل ژاپنی.. 7

1-7- اهمیت اقتصادی.. 7

1-8- بیان مسئله و اهداف تحقیق.. 10

فصل دوم: بررسی منابع….. 11

2-1- مشکلات پس از برداشت ازگیل ژاپنی.. 12

2-2- قهوه‌ای شدن آنزیمی.. 12

2-2-1- ترکیبات فنلی.. 13

2-2-2- نقش پلی‌فنل‌اکسیداز در قهوه‌ای شدن آنزیمی.. 14

2-2-3- روش‌های کنترل قهوه‌ای شدن آنزیمی.. 16

2-2-3-1- عوامل ضد قهوه‌ای شدن آنزیمی.. 17

2-2-3-2- انبارداری سرد و تیمار حرارتی.. 20

2-2-3-3- بسته‌بندی و اصلاح شرایط اتمسفری.. 21

2-2-3-4- مواد خوراکی پوشاننده 22

2-2-3-5- تیمار با فشار بالای هیدرواستاتیک… 23

2-2-3-6- پرتوافکنی گاما 24

2-3- اتلاف آب و کاهش وزن محصولات… 24

2-4- معرفی ترکیبات بکار رفته در آزمایش و سوابق تحقیق.. 25

2-4-1- اسید آسکوربیک (AA) 25

2-4-2- اسید سیتریک (CA) 27

2-4-3- هگزامتافسفات سدیم (NaHMP) 27

فصل سوم: مواد و روش‌ها……. 29

3-1- مواد گیاهی.. 30

3-2- نوع طرح آزمایشی.. 30

3-3- نحوه‌ی اعمال تیمارها 30

3-4- شرایط نگهداری نمونه‌ها 31

3-5- ارزیابی صفات… 32

3-5-1- کاهش وزن. 32

3-5-2- شاخص قهوه‌ای شدن. 32

3-5-3- مواد جامد محلول (TSS) 33

3-5-4- اسید قابل تیتر (TA) 33

3-5-5- نسبت قند به اسید (TSS/TA) 34

3-5-6- ویتامین ث… 34

3-5-6-1- تهیه محلول DIP. 35

3-5-6-2- تهیه محلول استاندارد. 35

3-5-6-3- محاسبه ویتامین ث… 35

3-5-7- اندازه‌گیری فنل ­کل، فلاونوئید کل و ظرفیت آنتی­اكسیدانی.. 35

3-5-7-1- استخراج عصاره‌ی میوه‌ها 35

3-5-7-2- فنل ­کل.. 36

3-5-7-3- فلاونوئید كل.. 37

3-5-7-4- ظرفیت آنتی­اكسیدانی.. 38

3-6- تجزیه و تحلیل داده­ها 39

فصل چهارم: نتایج و بحث…… 40

4-1- کاهش وزن. 41

4-2- شاخص قهوه‌ای شدن. 45

4-3- مواد جامد محلول (TSS) 47

4-4- اسید قابل تیتر (TA) 48

4-5- نسبت قند به اسید (TSS/TA) 50

4-6- ویتامین ث… 51

4-7- فنل ­کل.. 52

4-8- فلاونوئید كل.. 54

4-9- ظرفیت آنتی­اكسیدانی.. 56

نتیجه­گیری کلی.. 59

پیشنهادها 60

ضمائم…61

منابع………72

چکیده

قهوه‌ای شدن آنزیمی مهم‌ترین ناهنجاری فیزیولوژیکی است که به‌شدت کیفیت پس از برداشت و عمر انباری ازگیل ژاپنی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. به‌منظور بررسی اثر آب مقطر و تعدادی از عوامل ضد قهوه‌ای شدن آنزیمی از جمله اسید آسکوربیک (1 و 2 درصد)، اسید سیتریک (5/0 و 1 درصد)، هگزامتافسفات سدیم (5/0 و 1 درصد) و اثر ترکیبی این مواد (در 2 غلظت)، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل با 3 عامل زمان (7 سطح)، بسته‌بندی (2 سطح) و تیمار شیمیایی(9 سطح) برای صفت کاهش وزن و 2 عامل بسته‌بندی (2 سطح) و تیمار شیمیایی (10 سطح) برای سایر صفات، بر پایه طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار طراحی شد. میوه‌های تیمار شده پس از بسته‌بندی به دو روش (ظروف پلی‌استیرنی یا ظروف پلی‌استیرنی پوشیده شده با فیلم‌های پلی‌اتیلنی سبک) به مدت 35 روز در انبار سرد نگهداری شده و پس از آن به منظور ایجاد حالت مشابه با بازار، بدون پوشش به ‌مدت 2 روز دیگر در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی از قبیل کاهش وزن، شاخص قهوه‌ای شدن، مواد جامد محلول (TSS)، اسیدیته قابل تیتر (TA)، TSS/TA، ویتامین ث، فنل کل، فلاونوئید کل و فعالیت آنتی­اکسیدانی میوه­ها اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد هگزامتافسفات سدیم بیشترین تاثیر را در کنترل کاهش وزن نمونه‌ها داشت. تیمارهای اسید آسکوربیک 2 درصد، اسید سیتریک 1 درصد و هگزامتافسفات سدیم 1 درصد نیز کمترین شاخص قهوه‌ای شدن را به خود اختصاص دادند. پس از 2 + 35 روز نگهداری، در تمام نمونه‌ها میزان TSS (به‌جز تیمار اسید آسکوربیک 2 درصد) و TA کاهش و در مقابل، میزان TSS/TA افزایش یافت. همچنین مشخص شد ویتامین ث میوه‌ها در پایان مدت نگهداری کاهش معنی‌داری داشته است اما تیمار اسید آسکوربیک 2 درصد توانست آن را در حد مطلوبی حفظ نماید. علاوه بر این بیشترین مقدار فنل کل، فلاونوئید کل و فعالیت آنتی‌اکسیدانی در میوه‌های تیمار شده با اسید آسکوربیک 2 درصد و محلول ترکیبی با غلظت کمتر مشاهده شد. در مجموع مشخص شد که اسید آسکوربیک 2 درصد موثرترین تیمار جهت حفظ کیفیت میوه‌های ازگیل ژاپنی در طی انبارداری بوده است.

کلید واژه: ازگیل ژاپنی، اسید آسکوربیک، اسید سیتریک، قهوه‌ای شدن آنزیمی، هگزامتافسفات سدیم.

میوه­ها منابع غنی از كربوهیدرات­ها، ویتامین­ها، آنتی‌اكسیدان­ها، پلی‌فنل­ها، مواد معدنی و فیبرهای غذایی هستند. بررسی‌ها نشان می‌دهد که رژیم غذایی سرشار از میوه و سبزی خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی و عروقی، انواع سرطان، بیماری‌های پوستی و سایر بیماری‌های مزمن را کاهش می‌دهد (برتازا و همکاران، 2003). ارزش غذایی بالای این محصولات میزان تقاضای آن‌ها را در طی سالیان اخیر بین مصرف كنندگان افزایش داده و بستری را جهت توسعه اقتصادی فراهم نموده است (فالر و فیالو، 2010).

تولید میوه‌هایی با کیفیت مطلوب از طریق اتخاذ تدابیر مدیریتی در حین فصل رشد امکان‌پذیر است اما یکی از مشکلات جدی در صنعت تولید محصولات باغی، حفظ کیفیت پس از برداشت آن‌هاست. واکنش‌های متابولیکی در محصولات، پس از برداشت نیز ادامه پیدا می‌کند که می‌تواند شاخصه‌های کیفی آن‌ها از جمله رنگ، طعم، عطر، ارزش غذایی و بافتشان را تحت تاثیر قرار داده و از بازارپسندی آن‌ها بکاهد. این امر در مورد میوه‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری که طبیعت فسادپذیرتری دارند بیشتر صدق می‌کند (فرناندو و همکاران، 2004).

تلفات پس از برداشت می‌تواند در هر نقطه از زنجیره‌ی تولید و بازاریابی رخ دهد و بسته به نوع محصول و محل تولید، بین 10 تا 50 درصد تخمین زده می‌شود (ماریا، 2007). زخم‌ها و صدمات مکانیکی از مهم‌ترین دلایل ضایعات در میوه‌هاست و جلوگیری از ایجاد چنین آسیب‌هایی در زمان برداشت یا پس از آن می‌تواند در حفظ کیفیت محصولات تاثیرگذار باشد (کاپلینی و سپونیس، 1984). همچنین آگاهی از فیزیولوژی پس از برداشت محصولات باغی که عبارتست از مطالعه‌ی فرآیندهای زیستی بافت‌های گیاهی پس از جدا شدنشان از گیاه مادری، به همراه کاربرد تکنولوژی‌های پس از برداشت و انواع تیمار فیزیکی و شیمیایی جهت به حداکثر رساندن خصوصیات کیفی بسیار حائز اهمیت است (ماریا، 2007). البته امروزه با افزایش سطح آگاهی مصرف کنندگان، عدم استفاده از مواد شیمیایی مصنوعی در صنایع غذایی مورد تاکید قرار گرفته است، لذا لزوم بررسی و شناسایی مواد طبیعی و غیرسمی موثر در افزایش ماندگاری محصولات بیشتر احساس می‌شود (رابرت و همکاران، 2003).

لازم به ذکر است شناخت روش‌های بهینه برای نگهداری حداکثری هر محصول خاص مستلزم انجام آزمایش‌های گوناگون است و نمی‌توان یک خط مشی کلی برای رسیدن به این هدف ترسیم کرد زیرا عوامل بسیاری از جمله شرایط تغذیه‌ای و اقلیمی در حین رشد و نمو، مرحله‌ی بلوغ هنگام برداشت، تفاوت‌های ژنتیکی بین ارقام مختلف و … در تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی پس از برداشت دخیل هستند (ماریا، 2007).

1-1- خاستگاه و تاریخچه ازگیل ژاپنی

خاستگاه ازگیل ژاپنی کرانه‌های رود دادو[1] در جنوب چین است و از حدود 2000 سال پیش در آن مناطق کشت می‌شده است (ژانگ و همکاران، 1990؛ لین و همکاران، 2007). این گیاه در دوران باستان از چین به ژاپن معرفی شد و حدوداً از سال 1180 میلادی در ژاپن هم مورد کشت و کار قرار گرفت (دینگ و همکاران، 1998). علی رغم پیشینه‌ی تاریخی ازگیل ژاپنی در شرق آسیا، آشنایی مردم سایر نقاط دنیا با این گیاه به گذشته‌ای نه‌چندان دور برمی‌گردد. از سابقه کشت ازگیل ژاپنی در ایران اطلاعات چندانی در دست نیست اما این گیاه در اروپا برای اولین بار در سال 1784 میلادی به‌عنوان گیاهی زینتی در باغ گیاهشناسی پاریس کشت شد و از آنجا راه خود را به انگلستان و کشورهای مدیترانه‌ای باز کرد و در بین سالهای 1867 تا 1870 میلادی از اروپا و ژاپن به فلوریدا و کالیفرنیای آمریکا معرفی شد (ویلانووا و همکاران، 2001؛ لین و همکاران، 1999). اگرچه در ابتدا ازگیل ژاپنی در بسیاری از کشورها به‌عنوان گیاهی زینتی محسوب می‌شد اما رفته‌‌رفته انتخاب ارقامی با میوه‌های درشت‌تر زمینه‌ساز جلب نظر باغداران به این گیاه به‌‌عنوان درختی بارده شد، به‌‌طوری‌ که امروزه تولید این میوه‌ی باستانی در مقیاس تجاری در بیش از 30 کشور دنیا انجام می‌گیرد (بادانس و همکاران، 2000).

1-2- مشخصات گیاه‌شناسی

ازگیل ژاپنی با نام علمی Eriobotrya japonica و نام انگلیسی Loquat درختی همیشه‌سبز و نیمه‌گرمسیری است و متعلق به خانواده Rosaceae و زیرخانواده Pomoideae می‌باشد. نام Eriobotrya از دو کلمه یونانی erion و botrys به معانی کرک و خوشه مشتق شده است که به کرکدار بودن برگ‌ها و میوه‌های این گیاه و فرم گلدهی آن اشاره دارد. کلمه japonica هم به ژاپن برمی‌گردد، چرا که ازگیل ژاپنی از این کشور به بسیاری از نقاط دنیا معرفی شد (حسین و همکاران، 2009).

این گیاه دارای گلهای کامل است و بیشتر ارقام آن خودگشن هستند، ولی در بعضی ارقام خودناسازگاری نیز دیده می‌شود. گلهای سفید رنگ ازگیل ژاپنی در پاییز شکوفا می‌شوند، میوه‌ها در طی زمستان رشد می‌کنند و در بهار می‌رسند. رنگ میوه‌های ازگیل ژاپنی از زرد کمرنگ تا نارنجی متغیر است. طعم آن‌ها معمولا شیرین با یک ترشی ملایم است و بسیار آبدارند. میوه‌ها کروی یا تخم‌مرغی شکل‌اند و قطر آنها 2 تا 5 سانتیمتر و متوسط وزن آنها 30 تا 40 گرم می‌باشد که در ارقام بزرگ به 70 یا حتی به 170 گرم هم می‌رسد. معمولا 2 تا 4 بذر قهوه‌ای رنگ در هر میوه وجود دارد (لین و همکاران، 1999؛ لین و همکاران، 2007).

1-3- ازدیاد ازگیل ژاپنی

ازگیل ژاپنی از طریق بذر قابل تکثیر است اما مشکلاتی چون تفرق صفات، خودناسازگاری و دوره‌ی جوانی طولانی مانع استفاده از این روش تکثیر در باغات تجاری می‌شود. همچنین روش‌های دیگری از قبیل پیوند جوانه، خوابانیدن هوایی، کشت بافت و ریزازدیادی هم برای تکثیر ازگیل ژاپنی قابل استفاده است اما بهترین روش، پیوند شاخه روی دانهال‌های ازگیل ژاپنی، درخت به و بعضی گونه‌های جنس Eriobotrya است. پیوند زبانه‌ای، پیوند نیمانیم و پیوند اسکنه از جمله انواع پیوند شاخه‌اند که برای تکثیر این گیاه به‌کار می‌روند ( لین و همکاران، 1999).

1-4- نیازهای خاکی و اقلیمی

به‌طور کلی درخت ازگیل ژاپنی در نواحی نزدیک به دریا و بین عرض جغرافیای 20 تا 35 درجه و گاهی تا 45 درجه شمالی و جنوبی یافت می‌شود (بادنس و همکاران، 2000). این گیاه با نواحی مدیترانه‌ای کاملاً سازگار است و به‌‌دلیل نیازهای اقلیمی تقریباً مشابه با مرکبات، در مناطق مرکبات‌خیز به‌خوبی پرورش می‌یابد (پلات و کالیسکان، 2007؛ ویلانووا و همکاران، 2001).

ازگیل ژاپنی به محدوده‌ی وسیعی از خاک‌ها اعم از اسیدی یا قلیایی و سبک یا سنگین مقاوم است و در صورت رطوبت و زهکشی مناسب خاک، به‌خوبی رشد می‌کند (لین و همکاران، 2007). مقاومت درخت به سرما تا منهای 10 درجه سانتیگراد می‌رسد اما میوه‌ها در دمای کمتر از منهای 3 درجه یخ می‌زنند. احداث یک باغ ازگیل ژاپنی در مناطقی توصیه می‌شود که دارای دمای زمستانه بیش از منهای 3 درجه و دمای تابستانه کمتر از 35 درجه سانتیگراد باشند (لین، 2007).

1-5- ارزش غذایی و دارویی ازگیل ژاپنی

میوه‌ی ازگیل ژاپنی معمولاً مصرف تازه‌خوری دارد و علاوه بر طعم شیرین و آبدار بودن، سرشار از مواد معدنی و انواع ویتامین به‌خصوص منگنز، پتاسیم و پرو ویتامین آ است (کارادنیز، 2003).

جدول 1-1- ارزش غذایی 100 گرم میوه ازگیل‌ژاپنی