园艺产品品质研究方法

园艺产品品质的研究方法•一、园艺产品品质的研究方法•二、园艺产品材料的取样、前处理及分析•三、实验结果的数据处理与分析•四、园艺产品取样分析方法国家标准本节内容一、园艺产品品质的研究方法•园艺产品品质的评价方法很多，可以将其分为破坏性和非破坏性，客观（仪器测定或化学分析）和主观（人的感官评价）方法。•对于某一品质属性而言，其评价方法往往也是多种的。外观品质研究方法•1.大小–长、宽、径等-----通常用测径器测量，如游标卡尺等。–重量-----单位产品数的重量。–体积-----通过排水法测量或直接测量。•2.形状–长宽比-----如直径/高度比用作果实形状的指数。–形状图和模型-----某些产品的形状模型可用作考查品质的工具。•3.颜色–目测--对照色卡比较和描述园艺产品的颜色。–光反射计--根据产品表面反射光的量测量颜色，如Gardner和Hunter色差计和AgtronESW光谱计。–光传递计：以通过产品内部光的量测量内部品质和各种生理病害，如马钤薯黑心病。–色素含量的测定--通过测定产品中叶绿素、胡萝卜素的含量来评价产品的颜色。蒙赛尔植物组织标准色卡MUNSELLRHS植物比色卡•4.光泽–蜡质-----其在园艺产品表面的量，结构和排列影响产品的光泽。用光泽计测量或目测。•5.缺陷的存在（内部和外部）–缺陷的发生及其严重程度按1～5的评分系统来评价。•1=无症状，2=轻度症状，3=中度，4=严重，5=极严重。–为了减少评价者之间的误差，对一定的缺陷，要有详细的描述和照片作为评分的指南。质地品质研究方法•1.耐压品质（硬度和软度）–手持测定器-----用压力测定器等测量穿透力。–立式测定器-----用钻孔速度更一致的测量器如UC果实硬度计测定穿透力。•2.纤维量和坚韧性–抗切力-----用纤维仪测量–化学分析-----纤维素和木质素含量。•3.多汁性–水分含量测定-----膨压或多汁性的指数–可榨取果汁的测量-----果汁量的指标。•4.感官质地品质–感官评价程序-----评价石细胞量，咀嚼性，油份，脆性，粉质性。风味品质研究法•1.甜度–糖含量-----化学方法分析总糖、还原糖或各种糖的含量。在某些产品中如马铃薯可用试纸快速测定葡萄糖。–总可溶性固形物-----用折射计和比重计测量。因可溶性固形物的主要成分是糖，所以可作为甜度的指标。•2.酸度–榨汁pH值-----用pH计或pH试纸测量。–总可滴定酸度-----通过滴定一定量的果汁测定。•3.咸度：–对于新鲜水果和蔬菜没有意义。•4.涩味：–通过品尝试验或测定单宁的含量。•5.苦味：–通过品尝试验或测定与苦味有关的生物碱或糖苷来确定。•6.芳香味：–通过感官分析和与某产品特定芳香味有关的芳香物质的鉴定来评价。营养价值的研究方法•主要通过化学分析方法测定–园艺产品的总碳水化合物、膳食纤维、蛋白质及各种氨基酸、脂肪及各种脂肪酸、维生素和矿物质都有相应的测定方法。–现在，人们正试图将这些分析程序自动化，以满足大批量样品分析和进行营养成分标记的需要。安全性研究方法•采用化学分析程序可对下列微量有毒物质进行测定：–自然产生的有毒物质-----如利马豆和木薯中的致癌糖苷，叶菜中的硝酸盐和亚硝酸盐，食用大黄和菠菜中的草酸，十字花科蔬菜中的硫代葡萄糖苷以及马铃薯中的茄碱。–自然污染物-----如真菌毒素，细菌毒素和重金属（Hg，Cd，Pb等）。–合成有毒物-----如环境污染物和农业化学品残余物。•有机氯、有机磷、氨基甲酸酯农药残留，熏蒸剂残留，亚硝胺、黄曲霉毒素B1、苯和苯酚、氰化物、多氯联苯、苯并芘、抗生素、激素残留、棉籽酚等。•检验方法有化学分析法、酶化学法、薄层层析法、荧光分光光度计、气相色谱，高压液相色谱、气-质联用等方法。•使用仪器分析方法测定有害物质是检测手段的一个飞跃。有机氯农药残留的测定•气相色谱法应用最广泛，灵敏度高，速度快，定性和定量都很合适；•薄层色谱法也是常用的检测手段；•纸上层析法，操作简单，成本低，普遍使用，可作有机氯农药的定性和半定量检测；•高效液相色谱法适合高温下易分解的农药，灵敏度高。有机磷农药测定•气相色谱法:根据各种农药的保留时间区分;•薄层色谱溶出法：将薄层上分离的斑点溶出，溶出液用仪器联用技术进行定量(钼蓝比色法);•高效液相色谱法:；微生物学检验主要是细菌学检验，包括细菌总数的测定和大肠杆菌群的测定。固体培养基法液体培养基发酵法设备简单，适用范围广。二、取样和样品前处理方法（一）果蔬材料的取样•果蔬品质分析的准确性，材料的代表性影响很大。–从大田或实验地、实验器皿中采取的园艺产品材料，称为“原始样品”。–按原始样品的种类（如根、茎、叶、花、果实、种子等）分别选出的材料，称为“平均样品”。–根据分析的目的、要求和样品的种类的特征，采用适当的方法，从“平均样品”中选出供分析用的材料，称为“分析样品”。原始样品的取样法•随机取样–在试验区（或大田）中选择有代表性的取样点，取样点的数目视田块的大小而定。选好点后，随机采取一定数量的样株，或在每一个取样点上按规定的面积从中采取样株。•对角线取样–在试验区（或大田）可按对角线选定五个取样点，然后在每个点上随机取一定数量的样株，或在每个取样点上按规定的面积从中采取样株。平均样品的采取法•1.混合取样法•一般颗粒状（如种子等）或已碾磨成粉末状的样品等可采用此法。–具体方法：将供采取样品的材料铺在木板（或玻板、牛皮纸）上成为均匀的一层，按照对角线划分为四等分，取对角线的两份为进一步取样的材料，而将其余的对角两份淘汰。再把已取中的两份样品充分混合后重复上述方法取样。反复操作，每次均淘汰50%的样品，直至所取样品达到所要求的数量为止。这种取样的方法叫做“四分法”。•2.按比例取样法•很多园艺产品材料，在生长不均等的情况下，应将原始样品按不同类型的比例选取平均样品。–例如甘薯、马铃薯等块根、块茎材料选取平均样品时，应按大、中、小不同类型的样品的比例取样，然后再将每一单个样品纵切剖开，每个切取1/4、1/8或1/16，混在一起组成平均样品。–在采取果实的平均样品时，如桃、梨、苹果、柑橘等果实，即使是从同一株果树上取样，也应考虑到果枝在树冠上的各个不同方位和部位以及果实体积的大、中、小和成熟度上的差异，按各相关的比例取样混合成平均样品。（二）取样注意事项1）取样的地点，一般距田埂或地边一定距离的株行取样，或在特定的取样区内取样。取样点的四周不应有缺株的现象。2）取样后，按分析的目的分成各部分，捆齐，附上标签，装入纸袋。3）多汁的瓜、果、蔬菜样品，容易变质或霉烂，可冷藏于冰箱中，或灭菌处理和烘干以供分析之用。4）选取平均样品的数量应当不少于供分析用样品的两倍。5）动态了解供试验用的植物在不同生育期的生理状况，常按植物不同的生育期采取样品进行分析。（三）分析样品的前处理和保存•1.种子样品的前处理和保存–一般种子及干果的平均样品清除杂质后要进行磨碎，使样品全部无损地通过80～100目筛孔的筛子，混合均匀，作为分析样品贮存于具有磨口玻塞的广口瓶中，并随机贴上标签，注明样品的采取地点、试验处理、采样日期和采样人姓名等。–长期保存的样品，标签涂蜡，可在瓶中放置樟脑或对位二氯甲苯虫，•2.茎叶等样品的前处理和保存•采回新鲜样品（平均样品）后，先要经过净化、杀青、烘干（或风干）等一系列前处理。–①净化。新鲜样品从田间或试验地取回时，常沾有泥土等杂质，应用柔软湿布擦净，不应用水冲洗。–②杀青。为了保持样品化学成分不发生转变和损耗，务必及时终止样品中酶的活动，这就需要将样品置于105℃的烘箱中杀青15～20分钟。–③烘干。样品经过杀青之后，应立即降低烘箱的温度，维持在70～80℃，直到样品烘干至恒重为止，一般的样品所需烘干的时间大约为一天。烘干时应注意温度不能过高，否则会把样品烤焦。•烘干（或风干）的茎叶样品，均要进行磨碎–磨茎叶用的粉碎机与磨种子的磨粉机的结构不同，不宜用磨种子的电磨来代替。–如果茎叶样品中的水分偏高而不利于磨碎时，那就需要进一步烘干之后再磨碎。–磨碎后样品的保存方法均与上相同。•此外，在测定园艺产品材料中酶的活性或某些成分（如维生素C、DNA、RNA等）的含量时，需要用新鲜的样品。–取样时注意保鲜，取样后立即进行待测组分提取；–也可采用液氮中冷冻保存或冰冻真空干燥法得到干燥的制品，放在0～4℃冰箱中保存即可。–在鲜样已进行了匀浆，尚未完成提取、纯化，不能进行分析测定等特殊情况下，也可加入防腐剂（甲苯、苯甲酸），以液态保存在缓冲液中，置于0～4℃冰箱即可。但保存时间不宜过长。（四）待测组分的提取、分离和纯化技术•1.待测组分的提取•2.待测组分的分离纯化•3.浓缩与干燥待测组分的提取•上述烘干（风干）的、冰冻的或是新鲜的样品置于一定的溶剂（提取液）中，用电动捣碎机或研钵破碎后，样品混合液内含有各种待测组分。•由于待测组分的结构、性质不同，与其他细胞成分的结构强度及在提取液中的溶解程度有差异，因而不同待测组分的提取液性质、成分和操作条件都有很大差别。•对于像色素、植物激素、氨基酸、可溶性糖、有机酸等小分子物质的提取，首要的是选择适当性质的溶剂。–一般而言，极性的（亲水的）待测组分易溶于极性溶剂中，非极性的（亲脂的）待测组分易溶于非极性的有机溶剂中。相似相溶–提取液的pH影响待测组分的解离状态及其活性和稳定性，不可忽视。–例如叶绿素可以用95%乙醇或丙酮溶液提取，脱落酸、赤霉素可用丙酮、甲醇溶液提取，还原糖可用蒸馏水提取，维生素C可用2%草酸溶液提取。–两性物质氨基酸在等电点以外的任何pH溶液中都是呈解离态，一般可用10%乙酸提取。•为了使待测组分能更快、更充分地从其他细胞组分中分离出来：–可以采用电炉加热、煮沸、恒温水浴保温、剧烈搅拌或振荡等，这样就可以使待测组分最大限度地存在于提取液中–再经过离心或过滤除去残渣，即可得到较理想的粗提液。•对于像核酸、蛋白质及酶等生物大分子的提取，则要相对复杂一些。–一般情况下，碱性生物大分子物质易溶于酸性溶剂，酸性生物大分子物质易溶于碱性溶剂。–提取蛋白质时，要根据蛋白质的结构及溶解性质、等电点等因素配制不同的蛋白质提取液。一般，蛋白质提取液以水为主，再加少量酸、碱或盐组成，缓冲液的pH应选择在偏离等电点的两侧，使蛋白质分子带上净电荷，以提高其溶解度。•在提取酶时–一定要在冰浴上或低温室内操作。–其提取液应为偏离等电点两侧的pH缓冲液，离子强度适中，以维持酶结构的稳定。–此外，还应加入适量的巯基乙醇和聚乙烯吡咯烷酮，以防止酶分子中巯基氧化和样品中的酚氧化。–重金属离子的络合剂乙二胺四乙酸（EDTA）也是提取液中常用的成分之一，以防酶变性失活。–为防止酶蛋白在分离过程中发生降解，还需加入蛋白酶抑制剂。•对于核酸的提取方法有多种。–提取核酸时，常采用盐析法，即根据DNA和RNA在不同盐溶液浓度溶解性不同这一原理进行提取的。–对RNA和DNA的分离也可根据RNA易被碱解，DNA易被酸解的性质进行。–在提取植物组织中的DNA时，常用液氮冻融法改善匀浆效果，缩短匀浆时间，并具有抑制DNase活性的效果。待测组分的分离纯化•在一般的品质分析中，如果待测组分与分析试剂（如显色剂、氧化还原剂）反应的专一性程度高，受其他杂质的干扰少，则不需要进一步纯化。•但在制备性生化实验中，必须采用一系列生化分离纯化技术，除去粗提取液中的杂质（异类物质和同类物质），以制备高纯品。•常用的生化分离技术有：盐析技术、离心技术、电泳技术、层析技术等。•盐析–向含有待测组分的粗提取液中加入高浓度中性盐达到一定的饱和度，使待测组分沉淀析出的过程称为盐析。–蛋白质、酶、多糖、核酸等都可应用盐析技术进行沉淀分离。但该技术在蛋白质或酶的分离纯化中应用最广泛，它是一种由提取到分离纯化的衔接技术。–其原理是，蛋白质或酶分子的稳定因素一靠电荷，二靠水膜；而当溶液中的中性盐浓度增至一定的程度时，蛋白质分子表面电荷被中和，包围蛋白质分子的水膜被破坏，导致蛋白质分子溶解度下降，而凝聚析出。•透析–透析是膜分离技术的一种–用于分