楊 沖
謝 晶1,2,3
(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.農(nóng)業(yè)部冷庫及制冷設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心﹝上海﹞,上海 201306;3.上海冷鏈裝備性能與節(jié)能評價專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺,上海 201306;4.食品科學(xué)與工程國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心﹝上海海洋大學(xué)﹞,上海 201306)
空心菜(Ipomoeaequatica)又名藤藤菜、蕹菜、通心菜、無心菜等,旋花科番薯屬一年或多年蔓性草本植物,生長季節(jié)為夏秋兩季,分布于亞熱帶地區(qū)[1]??招牟巳~片較薄,葉片面積較大,含水量較高,采后流通、銷售過程中,品質(zhì)極易下降,特別是在炎熱的夏季。
低溫冷藏能抑制采后蔬菜生理生化反應(yīng),從而延緩衰老,是維持蔬菜品質(zhì)的重要方法。研究[2-3]表明,對于多數(shù)葉菜而言,適宜的冷藏溫度為0~5 ℃,如青菜、菠菜的適宜冷藏溫度分別為2,4 ℃。而有些蔬菜適宜冷藏溫度稍高,如番茄、青椒的適宜冷藏溫度分別為8,10 ℃[4-5]。目前鮮有研究指出空心菜的適宜冷藏溫度,故采用感官評價VC、低場核磁共振分析水分遷移等指標(biāo)比較在4種溫度下(0,5,10,15 ℃)貯藏空心菜的保鮮效果,旨在尋找空心菜的適宜貯藏保鮮溫度,為空心菜的貯藏保鮮工藝提供理論依據(jù)。
空心菜:購于上海市臨港古棕櫚路菜市場。挑選無病蟲害、無機(jī)械損傷、無干枯萎蔫、翠綠新鮮、大小一致的空心菜,切去莖基部,保留15~20 cm 的嫩莖;
抗壞血酸、草酸、丙酮、碳酸鈣粉、石英砂、碳酸氫鈉、2,6-二氯靛酚鹽:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;
平板計數(shù)培養(yǎng)基(PCA):青島海博生物技術(shù)有限公司。
恒溫恒濕培養(yǎng)箱:LHS-100CA型,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;
冰箱:BCD-252MHV型,蘇州三星電子有限公司;
低溫恒溫培養(yǎng)箱:MIR-554-PC型,日本三洋電機(jī)株式會社;
超凈工作臺:VS-1300L-U型,蘇凈集團(tuán)安泰有限公司;
全自動壓力蒸汽滅菌器:YXQ-LS-30SH 型,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司;
紫外可見分光光度計:WFZ UV-2100型,上海龍尼柯儀器有限公司;
手持式折光儀:WYT-32型,泉州光學(xué)儀器廠;
臺式脈沖核磁共振分析儀:PQ 001型,上海紐邁電子科技有限公司。
1.3.1 空心菜預(yù)處理 將剛采收的空心菜用自來水清洗干凈,瀝干后隨機(jī)分組裝入PE袋中,每袋約重70 g,分別在0,5,10,15 ℃下貯藏。測定空心菜VC、葉綠素、水分變化、菌落總數(shù)等指標(biāo),每組進(jìn)行3次平行試驗(yàn),取其平均值。
1.3.2 感官評定 參照文獻(xiàn)[6]的評定方法,略作修改,挑選3名經(jīng)過培訓(xùn)的評定人員對空心菜的外觀、色澤、氣味等方面進(jìn)行評定,采用數(shù)字化評分(1~9分):9分為顏色光鮮,質(zhì)地硬挺、平整、無異味;7分為顏色較鮮艷、質(zhì)地略平整伸展、無異味;5分為顏色略微暗淡,發(fā)生一定冷害跡象,質(zhì)地輕微松軟(或者小部分葉片發(fā)生黃化,輕微萎蔫、腐化),有輕微異味產(chǎn)生;3分為部分葉片冷害明顯,質(zhì)地松軟(或者大部分葉片發(fā)生黃化,大部分葉片萎蔫、腐化),有較明顯的異味氣體產(chǎn)生;1分為整體葉片發(fā)生顯著冷害,萎蔫,水分損失嚴(yán)重(或者葉片嚴(yán)重黃化、腐敗),有大量異味氣體產(chǎn)生。
1.3.3 失重率測定 稱量貯藏前后樣品的質(zhì)量,按式(1)計算失重率。
(1)
式中:
X——失重率,%;
m1——貯藏前空心菜的質(zhì)量,g;
m2——經(jīng)過不同溫度貯藏后空心菜的質(zhì)量,g。
1.3.4 水分變化測定 低場核磁共振T2譜測定:取大小一致的空心菜葉片切成方形(2.5 cm×3.5 cm),放入直徑為70 mm 的核磁檢測管中。測試條件:線圈溫度32 ℃,質(zhì)子共振頻率24 MHz,使用CPMG序列,采樣頻率SW為100 Hz,模擬增益RG1為20,P1為20.00 μs,數(shù)字增益DRG1為3,TD為1 024,PRG1為3,重復(fù)采樣次數(shù)TW為15 000 ms,累加次數(shù)NS為4,P2為35 μs,回波時間TE為0.500,回波個數(shù)NECH為3 000。用上海紐邁科技有限公司提供的分析軟件進(jìn)行迭代反演得到T2圖譜[7]。
T2圖譜中每個波峰代表一種成分,峰的橫坐標(biāo)為某種成分的弛豫時間,縱坐標(biāo)為弛豫信號強(qiáng)度,信號強(qiáng)度間接反映成分含量,峰面積越大表示某種成分含量越高。
1.3.5 葉綠素含量測定 采用分光光度計測量[8]。采用丙酮浸提法提取葉綠素,稱取樣品1 g,加入少量石英砂和碳酸鈣粉及2~3 mL 80%丙酮研磨成漿,再加80%的丙酮10 mL,繼續(xù)研磨至組織變白,靜止提取3~5 min,將提取液過濾至50 mL棕色容量瓶中,并用80%的丙酮定容,分別在663,645 nm下測定吸光度,按式(2)計算葉綠素的含量。
(2)
式中:
G——1 g樣品中葉綠素的含量,mg/g;
A645——在645 nm處測得的提取液的吸光度值;
A663——在663 nm處測得的提取液的吸光度值;
VT——提取液的總體積,mL;
n——提取液的稀釋倍數(shù);
FW——空心菜鮮重,g。
1.3.6 VC含量測定 用2,6-二氯靛酚法[9]。稱取樣品5 g,加入10 mL浸提劑(2%草酸),迅速搗成漿,充分提取VC,然后將提取液注入到50 mL棕色瓶中,并用2%草酸稀釋到刻度,提取10 min后過濾(先用紗布,再用濾紙),取10 mL濾液,用已標(biāo)定的2,6-二氯靛酚鈉鹽溶液滴定,至淡紅色15 s不褪為止,記錄染料的用量,按式(3)計算VC含量。
(3)
式中:
W——1 g樣品中VC的含量,mg/g;
A——1 mL染料溶液相當(dāng)?shù)腣C的量,mg/mL;
V1——滴定樣品所用的染料量,mL;
V0——空白滴定所用的染料量,mL;
b——樣品液稀釋后總體積,mL;
B——滴定時吸取的樣品溶液量,mL;
a——樣品的質(zhì)量,g。
1.3.7 色差變化測定 從每組中隨機(jī)取出空心菜樣品,用手持式折光儀測定各組空心菜葉片表面色度,具體操作為:打開折光儀開關(guān),將測量探頭放在白色校正板上校正,校正后將測量探頭垂直放在樣品上,測量樣品的色差,記錄色度中的亮度(黑白度)指標(biāo)L值,紅綠指標(biāo)a值,L值越大表示亮度越大,a值越小表示樣品綠度值越大。
1.3.8 總菌含量測定 按GB 4789.2—2016《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》執(zhí)行。
1.3.9 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)平行測定3次,各項(xiàng)指標(biāo)均使用Origin 8.5軟件進(jìn)行處理及繪圖,使用SPASS 19.0軟件進(jìn)行分析(P<0.05為顯著差異)。
由圖1可知,隨著貯藏時間的延長,4個處理組空心菜的感官品質(zhì)都逐漸下降,其中5,10 ℃處理組感官等級明顯高于0 ,15 ℃處理組的(P<0.05),且0,15 ℃下貯藏感官品質(zhì)下降較快。0 ℃下貯藏4 d左右空心菜發(fā)生部分冷害,第7天冷害嚴(yán)重。15 ℃下貯藏,空心菜葉片萎蔫、黃化、腐敗速度較快,貯藏第7天時,嚴(yán)重黃化、腐敗。5 ℃貯藏,前10 d發(fā)生緩慢黃化,后期發(fā)現(xiàn)冷害現(xiàn)象,貯藏12 d時,冷害嚴(yán)重。10 ℃貯藏感官品質(zhì)保存相對最好,貯藏過程中緩慢發(fā)生黃化,直至第12天才發(fā)生明顯黃化??梢?,10 ℃貯藏能較好地維持空心菜的感官品質(zhì),且10 ℃貯藏效果更好。
失重率是衡量果蔬保鮮效果的一個重要指標(biāo)。蔬菜在采后貯藏期間,仍然進(jìn)行著呼吸代謝,水分、有機(jī)物不斷減少,最后萎蔫、腐爛[10]。由圖2可知,隨著貯藏時間延長,所有處理組失重率呈逐漸上升趨勢,0,15 ℃處理組失重率上升的速度顯著高于5,10 ℃處理組的(P<0.05),貯藏7 d失重率均超過10%。0 ℃冷藏空心菜短期內(nèi)便受到冷害,組織破壞,造成水分大量損失,而在15 ℃下貯藏,由于貯藏溫度偏高,造成了水分蒸發(fā)較快,葉片萎蔫較快。5 ℃處理組在貯藏前期,失重率緩慢升高,但后期也會發(fā)生冷害現(xiàn)象,特別是在第10天后冷害嚴(yán)重,水分損失加快,失重率顯著增大,第12天失重率達(dá)到13.8%。10 ℃下貯藏,失重率升高最緩慢,貯藏12 d失重率為9.2%,可見5,10 ℃貯藏有利于延緩空心菜失重率上升的速度,且10 ℃貯藏效果最好。
水分是蔬菜的重要成分,其含量及分布狀態(tài)與蔬菜的品質(zhì)密切相關(guān),由圖3可知,空心菜葉片中的水分主要以3種狀態(tài)存在:通常將弛豫時間最長的定義為自由水,即T23(20~1 000 ms),弛豫時間較長的定義為不易流動水,即T22(2~20 ms),弛豫時間最短的定義為結(jié)合水,即T21(0~2 ms)[11-12]。測定空心菜在各個溫度下貯藏前、中、后3個階段水分變化的T2圖譜,可得到空心菜在各個溫度下貯藏期間,從新鮮狀態(tài)到半新鮮狀態(tài)、腐敗狀態(tài)時對應(yīng)的水分遷移情況。T2圖譜中3種狀態(tài)下的水分對應(yīng)的波峰面積大小反映水分含量多少。由圖3可知,貯藏過程中結(jié)合水和不易流動水含量變化緩慢,自由水含量下降明顯。0,15 ℃時水分變化較快,貯藏6 d水分含量變化明顯??赡苁窃? ℃下貯藏,空心菜容易發(fā)生冷害,組織結(jié)構(gòu)受到破壞,細(xì)胞內(nèi)部結(jié)合水流失,不易流動水有所增加,而自由水大量流出。15 ℃下貯藏,空心菜水分含量下降較快的原因可能有兩點(diǎn):① 空心菜的呼吸代謝較快,代謝損失水分較多;② 空心菜葉片較薄,可能發(fā)生了蒸騰作用而損失部分水分,而且自由水損失較快,結(jié)合水與不易流動水損失緩慢。5,10 ℃時水分變化相對較慢,貯藏12 d才有明顯變化。這是因?yàn)檫@2種溫度下,空心菜呼吸作用及蒸騰作用較弱,水分散失較慢,但在5 ℃ 貯藏后期,空心菜發(fā)生冷害現(xiàn)象,自由水含量下降明顯,結(jié)合水也有少量流失。與其他溫度組相比,10 ℃貯藏過程中空心菜葉片中各組分水含量變化最緩慢。以上分析可知,在5,10 ℃條件下貯藏空心菜各組分水分遷移速度較慢,利于貯藏保鮮,且10 ℃ 貯藏保鮮效果最好。
圖2 貯藏溫度對空心菜失重率的影響Figure 2 Effect of different storage temperatures on fresh weight loss of ipomoea aquatic
圖3 各貯藏溫度下空心菜T2圖譜Figure 3 Effect of different storage temperatures on T2 relaxation spectra of ipomoea aquatic
采后綠葉蔬菜容易黃化,會造成商品性的降低,黃化與葉綠素的降解有關(guān),葉綠素降解是葉片衰老初期最明顯的特征[13-14]。由圖4可知,隨著貯藏時間的延長,所有處理組的葉綠素含量均呈下降趨勢。0,15 ℃處理組的葉綠素含量下降較快,尤其在第5天后,這2個處理組的葉綠素含量下降速度顯著高于5,10 ℃處理組的(P<0.05)。這是因?yàn)樵? ℃ 下貯藏,空心菜發(fā)生冷害,葉片組織遭到破壞,葉綠素分解較快;而15 ℃下貯藏,貯藏溫度偏高,葉片代謝速率加快,衰老加快,葉綠素分解加快。在5,10 ℃下貯藏,空心菜葉片代謝速率較慢,葉綠素保持較好,但在5 ℃下貯藏后期(10~12 d),也發(fā)生冷害現(xiàn)象,葉綠素降解速度加快。在10 ℃下貯藏,空心菜衰老速度較慢,且沒有發(fā)生冷害現(xiàn)象,葉綠素保存相對較好。
圖4 貯藏溫度對空心菜葉綠素含量的影響Figure 4 Effect of different storage temperatures on fresh chlorophyll content of ipomoea aquatic
VC即抗壞血酸,其含量多少是衡量蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)的一個重要指標(biāo),也是反映果蔬抗衰老、抗逆境能力的一個指標(biāo)[15]。由圖5可知,各個貯藏溫度貯藏期間VC含量變化均表現(xiàn)為:在貯藏初期先上升,隨著貯藏時間的延長含量不斷下降,與蘆航等[16]的研究結(jié)果一致。在0 ℃下貯藏,VC含量在前2 d不斷升高,之后不斷下降;在5,10 ℃下貯藏,在前4 d 含量不斷升高,之后開始下降;在15 ℃下貯藏,VC含量在第1天內(nèi)有小幅度的升高,之后下降較快。4個處理組貯藏前期VC含量均上升,可能是空心菜經(jīng)采后處理,莖基部被剪除,剪切傷害加速了組織新陳代謝,以及組織不斷衰老,調(diào)動了自身的抗氧化機(jī)制,糖類物質(zhì)不斷合成抗壞血酸[17]。隨著貯藏時間的延長,空心菜衰老加快,VC大量消耗,含量迅速降低。5,10 ℃處理組抗壞血酸含量下降的速度顯著低于0,15 ℃處理組的(P<0.05),表明這2個溫度比較利于維持空心菜VC含量,且在貯藏后期(8~12 d),10 ℃貯藏效果要稍好一些。
圖5 貯藏溫度對空心菜VC含量的影響Figure 5 Effect of different storage temperatures on VC content of ipomoea aquatic
蔬菜的色澤是反映其新鮮度的一個重要指標(biāo),貯藏過程中,葉菜色澤的變化會造成其品質(zhì)的降低。通常用色差反映其色澤變化,色差中的L值、a值分別代表亮度(黑白度)、紅綠度。由表1、2可知,10,15 ℃貯藏期間L值、a值不斷變大,且15 ℃處理組的這2個色度值變大速度較快,即亮度增加、黃化較快;0,5 ℃貯藏前期L值不斷變大,葉片白度增大,后期發(fā)生冷害,葉片亮度下降,L值變小,且0 ℃處理組第4天之后L迅速變小,這與冷害較快,亮度下降較快有關(guān),而5 ℃貯藏,直到第10天后,L值才開始變小,發(fā)生冷害,且在這2個溫度貯藏期間,a值是不斷變大的,均在冷害期間a變大較快,綠度下降較快。不同處理組貯藏過程L值不斷變大(除了0,5 ℃貯藏后期因冷害L值變小)及a值不斷變大,與古榮鑫等[18]的研究結(jié)果一致。由以上分析可知,在5,10 ℃ 條件下貯藏空心菜,其色澤變化較慢,利于貯藏保鮮,且10 ℃貯藏空心菜色澤變化是最緩慢的,最有利于維持空心菜的色澤品質(zhì)。
表1 0,15 ℃溫度對空心菜葉片色澤的影響?Table 1 Effect of 0, 15 ℃ storage temperatures on color of ipomoea aquatica
? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
表2 5,10 ℃貯藏溫度對空心菜葉片色澤的影響?Table 2 Effect of 5, 10 ℃ storage temperatures on color of ipomoea aquatic
? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
根據(jù)張立奎等[19]的研究結(jié)果,菌落總數(shù)低于6 lg CFU/g,葉菜組織不會發(fā)生腐敗。由圖6可知,空心菜在貯藏過程中菌落總數(shù)呈不斷上升趨勢。在0 ℃下貯藏,前4 d菌落總數(shù)較低,可能低溫具有抑制菌落生長繁殖的作用,第4 天后菌落總數(shù)已超過6 lg CFU/g,且菌落數(shù)高于同期5,10 ℃下貯藏的,可能是空心菜在該溫度下貯藏后期(4~7 d),抗菌落感染能力降低,及發(fā)生冷害后組織損傷,組織內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)流出,利于菌落生長繁殖。5 ℃貯藏5 d左右菌落總數(shù)開始超過6 lg CFU/g,10 ℃貯藏第4天菌落總數(shù)超過6 lg CFU/g,15 ℃貯藏,菌落總數(shù)顯著高于其他處理組的(P<0.05),菌落總數(shù)在第2天便超過6 lg CFU/g。可見5 ℃ 貯藏對空心菜菌落生長抑制效果最佳,可以更有效地防止葉菜組織腐爛。
圖6 貯藏溫度對空心菜菌落總數(shù)的影響Figure 6 Effect of different storage temperatures ontotal bacteria count of ipomoea aquatic
本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),0 ℃低溫貯藏的空心菜在短時間內(nèi)(4~7 d)發(fā)生冷害現(xiàn)象,組織受到破壞,感官品質(zhì)、葉綠素含量、VC含量等下降較快,水分損失較快,貨架期較短,不利于貯藏保鮮。15 ℃貯藏,空心菜的感官、葉綠素含量、VC含量等指標(biāo)下降較快,水分遷移較快,組織黃化、萎蔫較快,并且菌落生長繁殖較快,組織腐敗加快,貯藏7 d左右,各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)顯著降低,不利于貯藏保鮮??招牟嗽?,10 ℃貯藏的保鮮效果與0,15 ℃貯藏的相比,多數(shù)品質(zhì)指標(biāo)都保存較好,貯藏期較長,貯藏8 d左右,感官、水分含量、葉綠素含量、VC含量等指標(biāo)仍保存較好,不過在5 ℃貯藏后期(8~12 d),由于抗凍能力下降,空心菜也會發(fā)生一定的冷害現(xiàn)象,各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)開始顯著下降,空心菜在10 ℃貯藏期間,除了菌落總數(shù)增長速度略高于5 ℃貯藏的,其他品質(zhì)指標(biāo)均下降緩慢,表明10 ℃冷藏新鮮空心菜更適合維持其多數(shù)品質(zhì)指標(biāo),后續(xù)研究可以通過引入一些抑菌措施來控制菌落的生長繁殖。
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