錢 驊,陳美齡 ,2,陳 斌 ,黃曉德,朱羽堯, 趙伯濤*
(1.南京野生植物綜合利用研究院,江蘇 南京 211111;2.南京師范大學 金陵女子學院,江蘇 南京 210097)
西蘭花(BrassicaoleraceaL.var.italica),食用部分由幼嫩的小花梗和無數(shù)的小花蕾組成,其組織代謝十分旺盛,采后在室溫(20~25 ℃)條件下1~2 d就會開始黃化、開花,同時失水萎蔫,各種營養(yǎng)成分迅速降解,其中花球的呼吸速率和有機物質分解代謝速率明顯快于花莖[1]。因鮮切蔬菜具有快捷、衛(wèi)生等特點,滿足了人們日益快速的生活節(jié)奏,但鮮切菜花因細胞結構被破壞,呼吸代謝加強;且切分面暴露在空氣中,加速了乙烯的產生,極易褪色萎蔫,同時也增加了微生物侵染的機會[2],而鮮切菜的貯藏環(huán)境會直接影響其品質。
減壓保鮮是一種安全有效的貯藏方式,它是以降低貯藏環(huán)境壓力和溫度,并補充水分和新鮮空氣為特點的保鮮方法,又分為低壓(10~101 kPa)減壓保鮮技術,即間斷抽氣式減壓貯藏技術和超低壓(<10 kPa)減壓保鮮技術,即連續(xù)抽氣式減壓貯藏技術[3]。
減壓保鮮在果蔬貯藏保鮮中已有許多報道,連續(xù)和(或)減壓短期預處理對水蜜桃[4-5]、松茸[6]、藍莓[7]、楊梅[8]等的貯藏保鮮,低真空保鮮貯藏雙孢菇[9]、蘑菇[10]、梨[11]、柿[12]等。鮮切菜的減壓保鮮報道較少,如采用連續(xù)抽氣式減壓冷藏技術,對鮮切西蘭花[13]、鮮切黃瓜片[14]、土豆[15]等。因減壓冷藏實驗機容積有限,本文利用減壓冷藏實驗機對西蘭花進行減壓短期預處理(Short period treatment of hypobaric)[3]后常壓冷藏,對不同貯藏過程中的鮮切西蘭花的感觀、理化指標進行評價,以確定其保鮮效果,為鮮切菜的減壓保鮮提供理論研究和技術應用的借鑒。
以 “蔓陀綠”西蘭花為試驗材料,當天采購于農貿市場,產地江蘇南京。
三氯乙酸,永華化學科技(江蘇)有限公司;硫代巴比妥酸、石英砂、氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈣、草酸、丙酮,國藥集團化學試劑有限公司。試劑均為分析純。
JYL0.09-4 A 型四真空室減壓冷藏實驗機(上海善如水保鮮科技有限公司); Haier 立式冷藏柜(SC-316)型(青島海爾集團);PAL-1 型數(shù)顯糖度計(日本 Atago 公司);( T6 新世紀)紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司);UNIVERSAL 320R 冷 凍 離 心 機 ( 德 國 Hettich公司)。
1.3.1 處理方法
對新購的西蘭花進行選摘、清洗、瀝干、切割成直徑3~4 cm的小球,每組2.5 kg,分別置于減壓冷藏實驗機專用塑料筐中,聚乙烯保鮮膜包裹筐,用直徑為1 cm打孔器在保鮮膜上均勻扎4個洞。將減壓預處理組置于減壓冷藏實驗機不同的真空室內,設置壓力(1 000±50)Pa,溫度(0±1)℃,濕度90%~95%,所換氣體為普通大氣;對照組放冰箱常壓冷藏,溫度(0±1)℃,濕度85%~90%。實驗設4個處理:(1)對照(CK);(2)減壓預處理4 h;(3)減壓預處理12 h;(4) 減壓預處理24 h。 減壓預處理結束后放置于和對照相同貯藏條件下冷藏,每隔4天 檢測鮮切西蘭花的各項指標。所有實驗均重復3次。
1.3.2 測定指標與方法
(1)感官評定的測定
采用10 分制評分法,參考牟其云(2013)[23]的方法。挑選10名有相關經(jīng)驗人員,對鮮切西蘭花的新鮮度、色澤、組織狀態(tài)、氣味及腐爛狀況5 項指標按4 級標準進行打分,從高到低依次為2.0分、1.5 分、1.0 分、0 分,以評定結果的平均值為最終結果。具體評分標準按表1進行。
表1 感觀評價標準
(2)失重率的測定:稱重法[7]
(3)可溶性固形物(TSS)的測定[7]
(4)可滴定酸(TA)含量的測定
參考曹建康等人[16]方法,采用酸堿滴定法并加以修改。
取西蘭花10 g,研缽中磨成勻漿,移入100 mL容量瓶中,用蒸餾水沖洗研缽3~4次,一并倒入容量瓶中定容至刻度,過濾,取20 mL 濾液,轉入三角瓶中,加入2滴1% 酚酞指示劑,用0.1 mol/L NaOH 溶液滴定,終點為溶液初顯粉色并在半分鐘內不褪色,記錄NaOH 溶液的滴定用量。以蒸餾水作為空白對照。計算公式如下:
V—提取液總體積,mL;
c—NaOH 溶液濃度,mol/L;
V1—滴定濾液消耗的NaOH 溶液體積,mL;
V0—滴定蒸餾水消耗的NaOH 溶液體積,mL;
Vs—滴定時所取濾液體積,mL;
m—西蘭花質量,g;
f—折算系數(shù),0.067 g/mmol。
(5)呼吸強度的測定采用靜置法[7]
(6)葉綠素含量的測定
采用丙酮提取法,參考曹建康等人[16]方法。
取西蘭花1 g放入研缽中,加入少量的石英砂、碳酸鈣粉和2~3 mL 80%丙酮溶液,研磨成勻漿,加入10 mL 80%丙酮溶液,直至組織變白為至,濾紙過濾、沖洗數(shù)次、定容至刻度。以80%丙酮溶液為參比,分別測定提取液663 nm和645 nm處的吸光度值。計算公式如下:
ρ=20.29 A645+8.05 A663
ρ—葉綠素的質量濃度,mg/L;
V—提取液總體積,mL;
m—西蘭花鮮重,g。
(7)丙二醛(MDA)含量的測定
采用硫代巴比妥酸法,參考許鳳[17]方法略加改動。
取1 g西蘭花于研缽中,加5 mL 100 g/L 三氯乙酸(TCA)溶液,研磨成勻漿,4 ℃條件下1 0000×g冷凍離心20 min,收集上清液低溫保存?zhèn)溆谩H? mL 上清液(對照管取2 mL 100 g/L TCA溶液),加入2 mL 0.67% 硫代巴比妥酸(TBA)溶液,混勻后在沸水浴中煮沸20 min,冷卻后再離心一次。分別測定上清液在波長450 nm、532 nm和600 nm處的OD值。計算公式如下:
c(μmol/L)=6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450
c—混合液中MDA濃度,μmol/L;
V—提取液總體積,mL;
Vs—測定時所取提取液總體積,mL;
m—西蘭花鮮重,g。
(8)超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定[7]
(9)過氧化物酶(POD)活性的測定[8]
采用愈創(chuàng)木酚法,參考曹建康等[16]的方法略加修改。
酶液提?。悍Q取5 g切碎的西蘭花置于研缽,加入5 mL緩沖液(含1 mmol PEG、4% PVPP和1% Triton X-100),冰浴研磨成勻漿,轉入離心管,4 ℃ 12 000 r/min 離心10 min,收集上清液,低溫保存?zhèn)溆谩?/p>
活性測定:取一支試管,依次加入3 mL 25 mmol/L愈創(chuàng)木酚、0.5 mL酶提取液、200μL 0.5 mol/L H2O2,立即混合并計時。將混合液轉入比色皿中,以蒸餾水為參照,反應15 s時開始記錄混合液在波長470 nm 處的OD值,然后每分鐘記錄一次,共記錄6次。
以每分鐘OD470增加1時為1個POD活性單位,記為OD470/min·g。計算公式為:
ΔOD470—每分鐘OD470變化值;
OD1—第1次測定的OD470;
OD6—第6次測定的OD470;
t1—第1次測定時間,min;
t6—第6次測定時間,min;
V—酶提取液總體積,mL;
Vs—測定時所取提取液體積,mL;
m—西蘭花鮮重,g。
采用Excel 2007軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)為3次重復試驗的平均值和標準誤差,并用Statistica 6.0 對數(shù)據(jù)進行差異性分析。
感官品質能夠直接體現(xiàn)鮮切西蘭花的保鮮品質。從圖1可見,鮮切西蘭花的感官品質隨著貯藏時間的延長不斷降低。CK組的西蘭花從第4天起就已出現(xiàn)失水松軟、部分花球黃化的現(xiàn)象。減壓4 h組的感官評價分值下降幅度最小,至貯藏第16天仍然保持翠綠,僅少于10%的花球出現(xiàn)黃化開花現(xiàn)象,此時CK組的西蘭花基本黃化開花,且有明顯的腐臭味,近半數(shù)花球出現(xiàn)黑色霉爛斑點,失去商品和食用價值。減壓12 h和24 h組的感官品質在貯藏后期下降較快,在貯藏第12天出現(xiàn)花球黃化開花,切口邊緣發(fā)生褐變,少量霉斑的現(xiàn)象,但仍優(yōu)于對照組。即適度的減壓預處理可明顯延緩鮮切西蘭花的衰老進程,有效維持其感官品質,但過長時間的減壓預處理不利于鮮切西蘭花的長期貯藏。
圖1 感觀評價隨貯藏時間的變化
含水量是判斷鮮切菜品質的重要指標。如圖2,隨著貯藏時間的延長,鮮切西蘭花的失重率在不斷增加。減壓4 h的西蘭花失重率在整個貯藏期間始終保持最低, CK組失重率則始終處于最高。貯藏16 d結束時,CK、減壓預處理24 h、12 h、4 h組的失重率分別為8.3%、6.2%、5.8%、5.2% ,CK和減壓預處理組之間差異顯著(P<0.05),減壓預處理間差異不顯著(P>0.05)。貯藏第8 天至第12天,減壓24 h組的失重率增速加快,細胞持水能力逐漸減弱,可能過長時間的減壓預處理并不利于鮮切西蘭花的貯藏保鮮。
圖2 失重率隨貯藏時間的變化
一般地,采后果蔬的呼吸強度越高,其品質降低越快,其耐貯性越差。從圖3可見,減壓預處理延遲了鮮切西蘭花呼吸峰的出現(xiàn),如 CK組的呼吸強度在貯藏第4 天達到峰值,第4 天至第8 天呼吸強度緩慢下降,第8 天后迅速下降;3個減壓預處理組的呼吸峰均在第8 d出現(xiàn),減壓預處理12 h和24 h的呼吸強度在貯藏4 d期間均呈下降趨勢,減壓預處理4h呈緩慢上升趨勢,至貯藏第8天,3個減壓預處理(4 h、12 h、24 h)呼吸強度均達到峰值,隨后均迅速下降。貯藏第16 天時,CK及處理4 h、24 h和12 h的呼吸強度分別為38、22.5、22.5和15 CO2mg/(kg·h),CK和減壓預處理4 h和24 h差異顯著(P<0.05),CK和減壓預處理12 h組差異極顯著(P<0.01)。說明適當時間的減壓預處理能夠顯著延緩鮮切西蘭花的呼吸高峰的到來和抑制呼吸強度,其中減壓12 h組的抑制效果最好。
圖3 呼吸強度隨貯藏時間的變化
可溶性固形物(total soluble solid, TSS)主要指可溶性糖類物質或其它可溶性物質,如有機酸、維而素、礦物質等,在貯藏過程中,由于呼吸作用會發(fā)生降解轉化,其含量影響貯藏品質,同時TSS貯藏過程中的含量變化與細胞的持水力有關,對于果蔬采后水分損失具有意義[8]。
由圖4(a)可見, 減壓預處理(4 h、12 h、24 h)在貯藏期間TSS含量均隨貯藏時間延長而緩慢降低。CK在貯藏期前4天,TSS含量下降迅速,與貯藏0天時比較,下降了16%。結合圖3的呼吸強度進行分析,呼吸強度的上升與可溶性固形物含量的下降有明顯的對應關系,說明較強的呼吸是可溶性固形物含量下降的主要原因,這可能是鮮切西蘭花的機械損傷,呼吸代謝活動旺盛,自身營養(yǎng)物質被大量消耗而導致的。隨后CK的TSS含量又有較大幅度的上升趨勢,這可能是失水(見圖2)引起的TSS含量的增加,這一結果也與范新光[13]報道一致。貯藏期TSS含量變化與生理代謝強弱有關外,也與果蔬的成熟度、后熟作用有關。貯藏16天時, TSS含量由高到低依次為CK、減壓預處理24 h、12 h和4 h。
可滴定酸主(TA)主要包括一些有機酸,其下降速度可反映果蔬的劣變速度,同時有機酸還是采后果蔬呼吸代謝的重要基質之一[18]。從圖4(b)可見,鮮切西蘭花的TA含量在整個貯藏期間,總體呈下降趨勢,特別是CK下降的更多,如貯藏16天后,與貯藏0天時相比較,CK的TA含量下降了43.5%,減壓預處理4 h、12 h、24 h 則分別下降了30%、35%和35%, CK和減壓預處理組差異顯著(P<0.05),減壓預處理間差異不顯著(P>0.05)。
西蘭花的葉綠素含量豐富,采后西蘭花的花球極易黃化,花球黃化開花是西蘭花品質劣變的主要外觀特征,黃化主要是由葉綠素降解導致的,從而影響其商品價值和食用品質。圖4(c)可見,隨著貯藏時間的延長,鮮切西蘭花葉綠素含量均呈下降趨勢。整個貯藏期間,減壓預處理組均比CK葉綠素含量高,其下降趨勢緩慢。貯藏16天與0天比較,葉綠素含量下降率由大至小依次為CK,減壓預處理24 h、12 h 和4 h,其分別為81.1%、53.4%、51.2%和44.3%,CK與減壓預處理組的差異極顯著(P<0.01),減壓預處理間差異不顯著(P>0.05)。說明適當時間的減壓預處理能夠有效減緩葉綠素損失,其保鮮效果優(yōu)于普通冷藏,效果最好的是減壓預處理4 d。
圖4 TSS、TA和葉綠素隨貯藏時間的變化
MDA是膜脂過氧化產物之一,是組織細胞膜的損傷的重要標志,與采后果蔬的衰老關系密切。不同減壓預處理時間對鮮切西蘭花MDA含量的影響見圖5,各處理組的MDA含量均呈單峰曲線,總體呈先上升后下降的趨勢, 4個處理組均在第8 天至第12 天出現(xiàn)峰值。CK組的MDA含量在貯藏前8 天 后上升最快,至貯藏結束均維持在最高水平。減壓預處理4h的MDA含量在整個貯藏期均低于其他處理組,減壓預處理24 h在第4 天至第8 天有一快速上升。至貯藏結束時,MDA含量由高到低依次為24 h>CK>12 h>4 h,分別為3.1,3.05,2.61,2.31 μmol/g,減壓預處理4 h與減壓預處理24 h、CK差異顯著(P< 0.05)。
圖5 MDA隨貯藏時間的變化
上述結果表明,適當時間的減壓預處理能夠不同程度地延緩鮮切西蘭花MDA的積累,在一定程度上能夠抑制其膜脂過氧化過程,效果最好的是減壓預處理4 d。
SOD和POD是植物體內的抗氧化酶,能夠相互作用,有效清除植物體內代謝過程中產生的活性氧,保護膜結構,延緩植物的衰老[17,19-20]。如圖6a所示,各貯藏組的SOD活性隨著貯藏時間的延長總體呈先上升后下降的趨勢。貯藏前4 天,SOD活性呈上升較快,且減壓24 h的上升幅度最大,并在第4 天(其它處理在第 8 天達到最大值)達到最大值10.1 U/mg,隨后迅速降低; CK組的SOD活性水平在整個貯藏期間最低,在貯藏結束時(第16 天),SOD活性由高到低依次為12 h>4 h>24 h>CK,分別為7.0,6.3,5.9和4.1,CK與減壓預處理組有顯著差異(P<0.05),減壓預處理間差異不顯著(P>0.05)。說明適當時間的減壓預處理有利于維持鮮切西蘭花較高的SOD活性。
POD除了是膜的酶保護系統(tǒng),可酶促酚類物質與H2O2反應,消除H2O2的氧化毒害作用,保護細胞膜不受自由基的損害,但同時形成的其他自由基又會加劇膜脂的過氧化,促進植物的衰老[21]。
圖6 SOD和POD活性隨貯藏時間的變化
隨著貯藏期延長,鮮切西蘭花的POD活性總體呈上升趨勢,在貯藏前期POD活性呈緩慢上升趨勢,貯藏12 d后,除減壓預處理4 h 和12 h的POD活性緩慢上升外,CK和減壓預處理24 h組的POD活性迅速上升,且CK組的POD活性在整個貯藏期間始終最高。處理16 d時,鮮切西蘭花的POD活性由大到小依次為:CK>減壓24 h>減壓4 h >減壓12 h,減壓預處理4 h、12 h對 POD活性影響極顯著(P<0.01),24 h為顯著(P<0.05)(圖6b)。本實驗結果,POD活性大小與鮮切西蘭花的感觀評價、TA和葉綠素含量呈負的相關性,這一結果與趙習姮報道的采后青花菜隨著貯藏期間延長POD活性逐漸升高,葉綠素含量下降的趨勢一致[21]。
試驗分析了減壓短時預處理(4 h、12 h、24 h)對鮮切西蘭花貯藏中的感觀、失重率、TSS含量、TA含量、呼吸強度、葉綠素含量、MDA含量、SOD活性、POD活性等指標的變化情況。
(1) 從實驗結果可看出,鮮切西蘭花的感官品質、TA、葉綠素含量均隨著貯藏時間的延長而下降,減壓預處理(4 h、12 h、24 h)可延緩葉綠素、TA含量的下降和抑制失重率增加。與CK比較,減壓預處理對葉綠素、TA含量和失重率的影響顯著(P<0.05),且減壓預處理4 h效果最好。
(2) 鮮切西蘭花的失重率和POD活性隨著貯藏時間的延長而增加,減壓預處理可以抑制失重率的增加(P<0.05),且減壓預處理4 h較好。減壓預處理可抑制POD活性的增加,抑制作用最強的是4 h和12 h(P<0.01),其次為24 h(P<0.05)。
(3) 鮮切西蘭花的失重率呼吸強度、MDA含量和SOD活性呈現(xiàn)單峰曲線,呈先上升,后下降的趨勢。與CK比較,減壓預處理可推遲鮮切西蘭花的呼吸峰 出現(xiàn)和抑制呼吸強度,抑制呼吸作用最強的是12 h(P<0.01),其次為4 h和24 h(P<0.05)。減壓預處理4 h和12 h均可抑制貯藏期的鮮切西蘭花MDA含量增加,抑制作用最好的是4 h(P<0.05)。減壓預處理可促進貯藏期鮮切西蘭花SOD活性的增加(P<0.05),減壓處理之間差異不顯著(P>0.05)。
(4) 減壓預處理可抑制貯藏期鮮切西蘭花的TSS含量的降低,即減壓預處理 TSS呈緩慢下降趨勢,而CK在貯藏前期(前4 天)TSS含量下降迅速,隨后(第4~16 天)又有一個較快的上升。
綜上所述,減壓預處理對鮮切西蘭花具有保鮮作用,其中減壓預處理4 h(1 000±50)Pa,溫度(0±1)℃,濕度90%~95%對鮮切西蘭花保鮮效果較好。