2. Materials and methods
2.1. Experimental setup and sample preparation
Tomatoes of cultivars CXD179 and AB2 with uniform ripeness and size were subjected to infrared heating from two sides for 60 s. Tomatoes were collected at red-matured stage according to the USDA standard (i.e., USDA tomato classification 6) (Li et al., 2013). Only defect-free tomatoes at a size level ranging from 42 mm to 54 mm were used for peeling and subsequent measurements. During infrared heating, a tomato was rotated continuously at a speed of 1 rpm by means of a motor driven turntable to receive uniform heating. A custom-designed metal holder was used to place the tomato between the vertically aligned emitters (Li et al., 2013). The specific infrared heating setup and procedure are described in our previous publications (Pan et al., 2009 and Li, 2012). During infrared heating, initial peel cracking was visually noted and the time was recorded by a stopwatch. Peel cracking was normally accompanied by a sudden sound due to skin rapture during infrared heating. After infrared heating, each treated tomato was sealed in a plastic bag to prevent further moisture loss, and it was allowed to cool to ambient temperature in the laboratory for about half an hour. Peels from these tomatoes were then used for microstructural studies and puncture tests that are described later.
Light microscopy (LM) imaging was used to observe the layer separation in pericarp tissue of tomato treated by 60 s infrared heating. Pericarp cubes (approximately 1 cm3) of tomato with the skin attached were cut from the equatorial region of the tomato and prepared by fixation and critical point drying methods previously described (Li, 2012). Specimens were then viewed and photographed by using a Leica MZ16F stereoscope (Leica Microsystems, Wetzlar, Germany). Digital images were obtained with a QImaging Retiga 2000R FAST color camera (QImaging, Surrey, B.C., Canada). Representative images were presented.
2.2. Low temperature high resolution scanning electron microscopy
Tomato pericarp tissue (approximately 3 × 3 × 4 mm) was obtained from the middle region of the tomato immediately after infrared heating. Each tissue specimen was trimmed to a wedge shape and mounted onto a copper sample holder with Tissue-Tek adhesive (Sakura Finetek USA Inc., Torrance, Cal., USA) and then prepared for low temperature SEM that was conducted with an Alto 2500 cryo system (Gatan Inc., Pleasanton, Cal., USA). The sample holder was attached to the rod of a vacuum transfer device and plunged into super-chilled liquid nitrogen. The specimen was evacuated, pulled up into the vacuum transfer device, and transferred to a cryo preparation chamber. The specimen was fractured in the cryo preparation chamber at approximately −180 °C, warmed to −85 °C and held at that temperature for 15 min to remove excess surface water. The specimen was then cooled by shutting off the heater of the cryo system to less than −135 °C, sputter coated with gold palladium, and transferred to the cryo stage specimen chamber in the SEM. All samples were observed and photographed below −135 °C at 2.0 kV by means of a Hitachi S-4700 field emission SEM (Hitachi High-Technologies Corp., Tokyo, Japan). Digital images were collected at 2180 × 960 pixels and were viewed under the scanning electron microscope at 400× magnification for the outer surface of tomato skin and at 200× and 400× magnification for the cross-sectional images of tomato dermal system. Fresh tomatoes prepared by the same method were used as a control.
To better understand infrared thermal effects on changing the tomato microstructure, a set of experiments was conducted to compare the differences of tomato samples treated with infrared, lye and steam heating for the same time period (60 s). Lye treated samples were prepared by using sodium hydroxide as described in Pan et al. (2009). Steam treated tomatoes were obtained by using saturated steam from boiling water under atmospheric pressure as described in Li (2012). A minimum of three replicates were obtained for each treatment method.
2.3. Measurement of skin rupture
A small segment of skin membrane was carefully dissected from the peeled skin by using a cork borer with a diameter of 22 mm. As shown in Fig. 1A, the edges of the skin membrane were then clamped between two steel plates that had a central circular opening with a diameter of 12.8 mm. The sample was placed skin surface side down on this platform and centered over the opening. To provide adequate support to the sample, the diameter ratio of hole to probe was in the range of 1.5:1–3:1, as recommended byBourne (2002). A force was applied onto the inner surface of the skin membrane using a Magness–Taylor type probe with a convex indenter. The probe measured 6.9 mm in diameter and had a small curvature so that the natural curvature of the tomato skin closely followed the curvature of the probe. Measurement of skin rupture resistance was carried
2. วัสดุและวิธีการ
2.1 การติดตั้งและการทดลองการเตรียมตัวอย่าง
มะเขือเทศพันธุ์ CXD179 และ AB2 กับสุกสม่ำเสมอและขนาดถูกยัดเยียดให้ความร้อนอินฟราเรดจากทั้งสองฝ่าย 60 s มะเขือเทศที่ถูกเก็บรวบรวมในขั้นตอนสีแดงครบกำหนดตามมาตรฐานของ USDA (เช่น USDA มะเขือเทศจำแนก 6) (Li et al., 2013) เพียงมะเขือเทศปราศจากข้อบกพร่องในระดับขนาดตั้งแต่ 42 มิลลิเมตรถึง 54 มิลลิเมตรถูกนำมาใช้สำหรับการปอกเปลือกและการวัดที่ตามมา ในช่วงความร้อนอินฟราเรด, มะเขือเทศถูกหมุนอย่างต่อเนื่องที่ความเร็ว 1 รอบต่อนาทีโดยวิธีการของมอเตอร์ขับเคลื่อนแผ่นเสียงที่จะได้รับความร้อนสม่ำเสมอ ผู้ถือโลหะที่กำหนดเองการออกแบบที่ถูกใช้ในการวางมะเขือเทศระหว่าง emitters ชิดแนวตั้ง (Li et al., 2013) เฉพาะการติดตั้งเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดและขั้นตอนที่อธิบายไว้ในสิ่งพิมพ์ของเราก่อนหน้า (แพน et al., 2009 และหลี่ 2012) ในช่วงความร้อนอินฟราเรดแตกเปลือกเริ่มต้นก็สังเกตเห็นสายตาและเวลาที่ถูกบันทึกไว้โดยนาฬิกาจับเวลา เปลือกแตกพร้อมกับตามปกติโดยเสียงฉับพลันเนื่องจากความปีติผิวในช่วงความร้อนอินฟราเรด หลังจากที่ความร้อนอินฟราเรดแต่ละมะเขือเทศรับการรักษาถูกปิดผนึกไว้ในถุงพลาสติกเพื่อป้องกันไม่ให้สูญเสียความชุ่มชื้นต่อไปและจะได้รับอนุญาตให้เย็นที่อุณหภูมิโดยรอบในห้องปฏิบัติการสำหรับประมาณครึ่งชั่วโมง เปลือกจากมะเขือเทศเหล่านี้ถูกนำมาใช้สำหรับการศึกษาโครงสร้างจุลภาคและการทดสอบการเจาะที่อธิบายไว้ในภายหลัง.
กล้องจุลทรรศน์แสง (LM) ถ่ายภาพถูกใช้ในการสังเกตการแยกชั้นในเนื้อเยื่อเปลือกมะเขือเทศรับการรักษาโดย 60 s ร้อนอินฟราเรด ก้อนเปลือก (โดยประมาณ 1 cm3) มะเขือเทศมีผิวที่แนบมาถูกตัดออกจากภูมิภาคแถบเส้นศูนย์สูตรของมะเขือเทศและจัดทำขึ้นโดยการตรึงและวิธีการอบแห้งจุดสำคัญอธิบายไว้ก่อนหน้า (Li 2012) ตัวอย่างที่ถูกมองแล้วและถ่ายภาพโดยใช้มิติ Leica MZ16F (Leica Microsystems, Wetzlar, เยอรมนี) ภาพดิจิตอลที่ได้รับกับกล้องสี QImaging Retiga 2000R FAST (QImaging, Surrey, BC, แคนาดา) ภาพที่ถูกนำเสนอแทน.
2.2 อุณหภูมิต่ำความละเอียดสูงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
มะเขือเทศเปลือกเนื้อเยื่อ (ประมาณ 3 × 3 × 4 มิลลิเมตร) ที่ได้รับจากภาคกลางของมะเขือเทศทันทีหลังจากที่ความร้อนอินฟราเรด ตัวอย่างเนื้อเยื่อแต่ละคนถูกตัดแต่งรูปทรงลิ่มและติดตั้งลงบนผู้ถือตัวอย่างทองแดงด้วยเนื้อเยื่อ-Tek กาว (ซากุระ FineTek สหรัฐอเมริกา Inc Torrance, Cal., สหรัฐอเมริกา) และจากนั้นเตรียมไว้สำหรับอุณหภูมิต่ำ SEM ที่ได้ดำเนินการกับ Alto 2500 Cryo ระบบ (Gatan อิงค์เพล Cal., สหรัฐอเมริกา) ในฐานะผู้ถือตัวอย่างที่แนบมากับก้านของอุปกรณ์การถ่ายโอนสูญญากาศและกระโจนเข้าสู่ไนโตรเจนเหลวซุปเปอร์แช่เย็น ตัวอย่างที่ได้รับการอพยพดึงขึ้นลงในอุปกรณ์การถ่ายโอนสูญญากาศและโอนไปยังห้องเตรียม Cryo ตัวอย่างที่ถูกหักในห้องเตรียม Cryo ที่ประมาณ -180 องศาเซลเซียสความอบอุ่นกับ -85 องศาเซลเซียสและจัดขึ้นที่อุณหภูมิ 15 นาทีเพื่อขจัดน้ำส่วนเกินบนผิว ตัวอย่างที่ถูกระบายความร้อนแล้วโดยการปิดเครื่องทำความร้อนระบบ Cryo ที่จะน้อยกว่า -135 องศาเซลเซียสพ่นเคลือบด้วยแพลเลเดียมทองและโอนไปยังห้องตัวอย่างขั้นตอน Cryo ใน SEM ตัวอย่างทั้งหมดถูกตั้งข้อสังเกตและถ่ายภาพด้านล่าง -135 ° C ที่ 2.0 กิโลโวลต์โดยวิธีการของการปล่อยข้อมูลของฮิตาชิ S-4700 SEM (Hitachi สูงเทคโนโลยีคอร์ป, Tokyo, ญี่ปุ่น) ภาพดิจิตอลได้ถูกรวบรวมที่ 2180 × 960 พิกเซลและถูกมองว่าภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ 400 ×ขยายสำหรับพื้นผิวด้านนอกของผิวมะเขือเทศและที่ 200 × 400 ×ขยายสำหรับภาพตัดขวางของระบบผิวหนังมะเขือเทศ มะเขือเทศสดที่เตรียมโดยวิธีการเดียวกันถูกนำมาใช้เป็นตัวควบคุม.
เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบความร้อนอินฟราเรดในการเปลี่ยนจุลภาคมะเขือเทศชุดการทดลองมีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของกลุ่มตัวอย่างมะเขือเทศรับการรักษาด้วยอินฟราเรดน้ำด่างและความร้อนไอน้ำในเวลาเดียวกัน ระยะเวลา (60 s) น้ำด่างได้รับการรักษาตัวอย่างที่ถูกจัดทำขึ้นโดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซที่อธิบายไว้ในแพน et al, (2009) อบไอน้ำมะเขือเทศได้รับการรักษาที่ได้รับโดยใช้ไอน้ำอิ่มตัวจากน้ำเดือดภายใต้ความดันบรรยากาศที่อธิบายไว้ในหลี่ (2012) อย่างน้อยสามซ้ำที่ได้รับสำหรับวิธีการรักษาแต่ละ.
2.3 วัดของผิวแตก
ส่วนเล็ก ๆ ของเมมเบรนผิวถูกชำแหละอย่างระมัดระวังจากผิวหนังปอกเปลือกโดยใช้หนอนเจาะไม้ก๊อกที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 22 มม ดังแสดงในรูป 1A, ขอบของเยื่อหุ้มเซลล์ผิวที่ถูกยึดแล้วระหว่างสองแผ่นเหล็กที่มีการเปิดกลางวงกลมมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 12.8 มิลลิเมตร กลุ่มตัวอย่างที่ถูกวางไว้ด้านข้างผิวลงบนแพลตฟอร์มนี้และอยู่เหนือการเปิด เพื่อให้การสนับสนุนเพียงพอที่จะตัวอย่างอัตราส่วนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมการสอบสวนอยู่ในช่วง 1.5: 1-3: 1, ตามคำแนะนำ byBourne (2002) แรงถูกนำมาใช้บนพื้นผิวด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์ผิวโดยใช้ชนิดสอบสวน Magness เทย์เลอร์กับหัวกดนูน ความคิดเห็นที่วัด 6.9 มมและมีความโค้งขนาดเล็กเพื่อให้ความโค้งตามธรรมชาติของผิวมะเขือเทศตามอย่างใกล้ชิดความโค้งของการสอบสวนที่ การวัดความต้านทานการแตกผิวได้รับการดำเนินการ
การแปล กรุณารอสักครู่..

2 . วัสดุและวิธีการ2.1 . ตัวอย่างการติดตั้งทดลองมะเขือเทศพันธุ์ cxd179 ab2 ด้วยและสุกสม่ำเสมอและขนาดถูกความร้อนอินฟราเรดจากสองด้านสำหรับ 60 วินาที มะเขือเทศสีแดงสุกเก็บในขั้นตอนตามมาตรฐาน USDA ( เช่น USDA มะเขือเทศหมวดหมู่ 6 ) ( Li et al . , 2013 ) แต่ข้อบกพร่องฟรีมะเขือเทศที่มีขนาดระดับตั้งแต่ 42 มม. ถึง 54 มม. ใช้สำหรับปอกเปลือกและการวัดผลที่ตามมา ระหว่างความร้อนอินฟราเรด , มะเขือเทศหมุนต่อเนื่องที่ความเร็ว 1 รอบต่อนาที โดยเครื่องยนต์ขับเคลื่อน แผ่นเสียงที่ได้รับความร้อนสม่ำเสมอ กำหนดเองที่ออกแบบผู้ถือโลหะใช้วางมะเขือเทศระหว่างเรียงตามแนวตั้ง emitters ( Li et al . , 2013 ) โดยเฉพาะการตั้งค่าความร้อนอินฟราเรดและวิธีการอธิบายไว้ในสิ่งพิมพ์ก่อนหน้านี้ของเรา ( แพน et al . , 2009 และ Li , 2012 ) ระหว่างความร้อนอินฟราเรด , เริ่มต้นเปลือกแตกสายตาสังเกตและเวลาที่ถูกบันทึกด้วยนาฬิกาจับเวลา เปลือกแตกเป็นปกติพร้อมด้วยเสียงกระทันหันเนื่องจากความปีติผิวระหว่างความร้อนอินฟราเรด หลังจากความร้อนอินฟราเรด ในมะเขือเทศมีการปิดผนึกในถุงพลาสติกเพื่อป้องกันการสูญเสียความชื้นเพิ่มเติม และได้รับอนุญาตให้เย็นเพื่ออุณหภูมิห้องในห้องปฏิบัติการประมาณ ครึ่งชั่วโมง เปลือกจากมะเขือเทศเหล่านี้ถูกใช้สำหรับศึกษาโครงสร้างจุลภาคและเจาะทดสอบที่อธิบายไว้ในภายหลังกล้องจุลทรรศน์แสง ( LM ) ภาพถูกใช้เพื่อสังเกตชั้นแยกเนื้อเยื่อของเปลือกมะเขือเทศถือว่า 60 s ความร้อนอินฟราเรด เปลือกก้อน ( ประมาณ 1 cm3 ) ของมะเขือเทศกับผิวที่ถูกตัดจากเส้นศูนย์สูตรของมะเขือเทศและปรุงโดยการตรึงและวิธีการอบแห้งจุดวิกฤตที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ( Li , 2012 ) ตัวอย่าง แล้วชมและถ่ายภาพโดยใช้เครื่องมองภาพ 3 มิติ mz16f Leica ( ไลก้า นอกจากนี้ เวทซลาร์ เยอรมนี ) ภาพดิจิตอลได้ด้วย qimaging retiga กล้องสีได้อย่างรวดเร็ว 2000r ( qimaging , Surrey , BC , แคนาดา ) ภาพตัวแทนถูกนำเสนอ2.2 . อุณหภูมิต่ำความละเอียดสูงกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องกราดเนื้อเยื่อเปลือกมะเขือเทศ ( ประมาณ 3 × 3 × 4 มม. ) ที่ได้รับจากภาคกลางของมะเขือเทศทันทีหลังจากความร้อนอินฟราเรด แต่ละชิ้นตัวอย่างเนื้อเยื่อตัดแต่งให้เป็นรูปทรงลิ่ม และติดบนทองแดงยึดด้วยกาวเทคตัวอย่างเนื้อเยื่อ ( ซากุระ finetek อเมริกาอิงค์ , ทอร์แรนซ์ , Cal , USA ) และเตรียมที่อุณหภูมิต่ำสามารถดำเนินการกับ Alto 2500 แช่แข็ง ระบบ ( gatan อิงค์ , Pleasanton , Cal , USA ) ตัวอย่างที่แนบมากับผู้ถือไม้เรียวของอุปกรณ์ถ่ายโอนสูญญากาศและตกอยู่ในซุปเปอร์เย็นไนโตรเจนเหลว เรากำลังอพยพ ดึงขึ้นลงในการถ่ายโอนสูญญากาศอุปกรณ์และย้ายไปแช่แข็ง เตรียมห้อง ชิ้นตัวอย่างหักในการเตรียมห้องแช่แข็งที่− 180 ° C ประมาณ 85 องศา C เปิดให้ บริษัท เวสเทิร์น และจัดขึ้นที่อุณหภูมิ 15 นาทีเพื่อเอาน้ำส่วนเกิน ชิ้นตัวอย่างแล้วก๊ปิดฮีตเตอร์ระบบแช่แข็งน้อยกว่า 135 °− C ละล่ำละลักเคลือบแพลเลเดียมสีทอง และย้ายเวที แช่แข็ง ห้องตัวอย่างใน SEM ตัวอย่างทั้งหมดจะถูกพบและถ่ายภาพด้านล่าง− 135 ° C ที่ 2.0 กิโลโดยวิธีการของบริษัท ฮิตาชิ s-4700 ด้านการ SEM ( Hitachi สูงเทคโนโลยีคอร์ป , โตเกียว , ญี่ปุ่น ) ภาพดิจิตอลในการเก็บรวบรวมที่ 1329 × 960 พิกเซล และดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่ 400 ×ขยายสำหรับพื้นผิวด้านนอกของผิวมะเขือเทศและที่ 200 และ 400 ×× ขยายให้ภาพหน้าตัดของมะเขือเทศระบบผิวหนัง . มะเขือเทศสดที่เตรียมโดยวิธีเดียวกัน ถูกใช้เป็นตัวควบคุมเพื่อให้เข้าใจผลกระทบความร้อนอินฟราเรดในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของมะเขือเทศ , ชุดของการทดลองครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของตัวอย่างมะเขือเทศที่ได้รับการรักษาด้วยรังสีอินฟราเรด ด่าง ไอน้ำและความร้อนสำหรับรอบระยะเวลาเดียวกัน ( 60 ) ด่าง รักษาจำนวนที่เตรียมโดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ ตามที่อธิบายไว้ในกระทะ et al . ( 2009 ) มะเขือเทศอบปฏิบัติได้โดยการใช้ไอน้ำอิ่มตัวจากการต้มน้ำภายใต้ความดันบรรยากาศตามที่อธิบายไว้ใน ลี ( 2012 ) อย่างน้อยสามซ้ำได้สำหรับการรักษาแต่ละวิธี2.3 การวัดการผิวส่วนเล็ก ๆของเยื่อผิวรอบคอบผ่าจากปอกผิว โดยใช้ไม้เจาะมีขนาด 22 มม. ดังแสดงในรูปที่ 1A , ขอบของผิวเยื่อแผ่น จึงยึดระหว่างสองแผ่นเหล็กที่มีการเปิดวงกลมกลางที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 12 มิลลิเมตร ตัวอย่างที่ถูกวางไว้ข้างผิวลงบนแพลตฟอร์มนี้ และเป็นศูนย์กลางมากกว่าเปิด เพื่อให้การสนับสนุนที่เพียงพอกับจำนวนสัดส่วนเส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมเพื่อสอบสวนอยู่ในช่วง 1.5 – 3 : 1 , bybourne แนะนำ ( 2002 ) แรงถูกนำมาใช้บนพื้นผิวด้านในของผิวเยื่อแผ่นโดยใช้ แม็กเนซ - เทย์เลอร์ด้วยหัวกดชนิดหัวนูน เครื่องตรวจวัดได้ 6.9 มม. และมีความโค้งเล็กน้อยเพื่อให้ความโค้งตามธรรมชาติของมะเขือเทศผิวอย่างใกล้ชิดตามความโค้งของการสอบสวน การวัดค่าความต้านทานของผิวหนังฉีกขาด คาร์
การแปล กรุณารอสักครู่..
