吳洋，李逸釗，何興興，張娜，閻瑞香，關(guān)文強

不同貯藏溫度下金玉蘭菜的品質(zhì)變化及其貨架期預(yù)測

吳洋1，李逸釗2，何興興1，張娜3，閻瑞香4，關(guān)文強1

（1.天津商業(yè)大學(xué) 生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院天津市食品生物技術(shù)重點實驗室，天津 300134；2.廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，南寧 530000；3.國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心（天津） 天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室，天津 300384；4.天津科技大學(xué) 輕工與科學(xué)學(xué)院，天津 300222）

探究不同溫度下金玉蘭菜采后貯藏品質(zhì)和生理特性的變化，建立其貨架期預(yù)測模型。分別設(shè)置貨架溫度為1、4、10、20 ℃，對比分析不同貯藏溫度下金玉蘭菜的感官品質(zhì)、呼吸速率、乙烯釋放量、葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、總酚含量和芽球葉部色差值（*、*、*）的變化情況；將質(zhì)量損失率和葉部色差*值作為特征指標(biāo)，應(yīng)用Arrhenius方程和化學(xué)動力學(xué)方程，建立金玉蘭菜貨架期的動力學(xué)模型。與10 ℃和20 ℃貯藏條件相比，1 ℃和4 ℃低溫貯藏可顯著延緩金玉蘭菜的品質(zhì)劣變進程，降低葉綠素、類胡蘿卜素、總酚等含量的下降速率（＜0.05），采用1 ℃低溫貯藏能更好地抑制金玉蘭菜呼吸強度和乙烯釋放量的上升，并推遲呼吸峰值的出現(xiàn)，顯著延長了金玉蘭菜的貨架期。所得預(yù)測模型的平均相對誤差均在±5%以內(nèi)，可準(zhǔn)確預(yù)測1～20 ℃內(nèi)金玉蘭菜的貨架期，為金玉蘭菜采后貯藏溫度條件的選擇和貨架期監(jiān)測提供了參考依據(jù)。

金玉蘭菜；貯藏溫度；采后品質(zhì)；貨架期；預(yù)測模型

金玉蘭菜（var.Hegi.）又稱歐洲菊苣、芽球菊苣或玉蘭菜，屬于菊科（Asteraceae）菊苣屬（L.）兩年生或多年生草本植物，是野生菊苣的一個變種，其食用部分為鵝黃色橢圓形的芽球，可作沙拉生食或烹飪食用[1]。金玉蘭菜原產(chǎn)自荷蘭、法國、比利時等地，目前在我國主要種植在西北、華中、華北和東北等地區(qū)[2-3]，因其富含菊糖、萜烯、多酚、鉀、鈣等營養(yǎng)成分，還含有山萵苣素和山萵苣苦素等獨特的苦味物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)血糖血脂、抗氧化和提升免疫力等功效，被譽為“蔬菜王子”[4-6]。近年來，隨著市場需求的增加以及軟化栽培技術(shù)的推廣，金玉蘭菜已實現(xiàn)了周年生產(chǎn)，并小批量投入市場，有較好的經(jīng)濟效益及市場前景[7]。由于金玉蘭菜采后的呼吸代謝較旺盛、蒸騰作用強烈，其莖葉極易失水褐變，在室溫下不耐貯藏，因此迫切需要研究適宜的采后貯藏保鮮技術(shù)[8-9]。

低溫貯藏是最常用的保鮮技術(shù)，適宜的低溫條件可以降低果蔬的生理代謝水平，抑制果蔬的成熟衰老和微生物的生長進程，對保持果蔬良好的性狀和營養(yǎng)價值具有重要意義[10]。金玉蘭菜作為一種新興的高檔保健型蔬菜，目前國內(nèi)外對其的研究相對較少，已有研究主要集中在氣調(diào)包裝技術(shù)[11]、種植技術(shù)[12-13]、苦味物質(zhì)[14]等方面，對金玉蘭菜適宜貯藏溫度方面的研究鮮有報道。Charles等[11]研究了不同氣調(diào)包裝對金玉蘭菜貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在溫度20 ℃下采用打孔聚乙烯袋（UAP組）包裝金玉蘭菜的貯藏期為7 d，在貯藏3 d時芽球底部切面的紅變現(xiàn)象相對最為嚴重。采用氧清除劑加聚乙烯袋（Active MAP組）密封包裝金玉蘭菜的貯藏效果相對最好，能有效抑制芽球底部切面的紅變現(xiàn)象。Wulfkuehler等[14]研究了在貯藏過程中光照對金玉蘭菜倍半萜烯內(nèi)酯（苦味物質(zhì)）含量的影響，發(fā)現(xiàn)在光照下“Ombline”和“Vintor”品種的金玉蘭菜在8 ℃下可貯藏11 d，光照使金玉蘭菜在貯藏期間的呼吸強度增加，葉莖部位苦味物質(zhì)含量也增加，而葉部苦味物質(zhì)含量不受光照的影響。

在貯藏過程中，果蔬的品質(zhì)變化與貯藏時間、貯藏溫度和呼吸作用等密切相關(guān)，通過結(jié)合Arrhenius方程、動力學(xué)方程和果蔬品質(zhì)變化規(guī)律建立果蔬貨架期的動力學(xué)預(yù)測模型，對果蔬的采后品質(zhì)監(jiān)測和貨架期的預(yù)測具有重要意義[15-16]。目前，關(guān)于貯藏溫度對金玉蘭菜采后貯藏品質(zhì)和生理特性影響的研究較少，且運用特征指標(biāo)建立金玉蘭菜貨架期預(yù)測模型方面的研究更是鮮有報道。文中實驗在貨架溫度為1、4、10、20 ℃下貯藏金玉蘭菜，研究其在貯藏期間的感官品質(zhì)、呼吸速率、乙烯釋放量、葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、總酚含量和芽球葉部色差值的變化情況，并以質(zhì)量損失率和葉部色差為特征指標(biāo)，建立動力學(xué)貨架期預(yù)測模型，以期為金玉蘭菜采后貯藏保鮮和貨架期的預(yù)測提供參考。

1 實驗

1.1 材料與試劑

實驗材料金玉蘭菜采自天津市薊州區(qū)金玉蘭菜生產(chǎn)基地，其肉質(zhì)直根在10～15 ℃的黑暗環(huán)境中二次發(fā)芽，形成了淡黃色的芽球，在采收當(dāng)天避光運輸至實驗室，挑選大小一致、色澤均一、葉邊無褐變、無機械損傷和無病蟲害的新鮮樣品，在20 ℃環(huán)境下放置2 h后待用。

采用的無水甲醇（分析純）、無水乙醇（分析純）、沒食子酸（色譜純）、福林酚（分析純）等試劑均購于中國醫(yī)藥集團有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

主要儀器與設(shè)備：CR–400型色彩色差計，日本柯尼卡美能達公司；Evolution 201紫外可見光分光光度計，上海萊?？茖W(xué)儀器有限公司；GXH–305H果蔬呼吸測定儀，北京均方理化科技研究所；ES–100乙烯分析儀，意大利FCE公司。

1.3 實驗設(shè)計與方法

1.3.1 樣品處理

挑選新鮮的金玉蘭菜，并將其放入厚度為 20 μm、規(guī)格為75 cm×85 cm的微孔膜聚乙烯袋（Polyethylene, PE）中，扎緊袋口，并外罩厚度為30 μm的黑色塑料薄膜袋，分別在1、4、10、20 ℃溫度梯度箱的黑暗避光環(huán)境下貯藏。在貯藏溫度1 ℃下每5 d、在4 ℃下每4 d、在10 ℃下每3 d、在20 ℃下每1 d分別測定樣品的實驗指標(biāo)，每個處理組設(shè)置3個平行實驗。

1.3.2 測定和評價指標(biāo)

1.3.2.1 感官評價

感官評價參考凌麗云等[17]的方法。挑選10名人員，按照色澤、氣味、組織狀態(tài)和褐變情況對金玉蘭菜進行感官評價，每項指標(biāo)評級的分值為0～5，采用加權(quán)法統(tǒng)計總分，感官評價總分越高代表金玉蘭菜的貨架品質(zhì)和商品價值越高。評判標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.2.2 質(zhì)量損失率的測定

采用稱量法[18]進行金玉蘭菜質(zhì)量損失率的測定。果實質(zhì)量損失率（）計算見式（1）。每次選用4顆金玉蘭菜，每組重復(fù)做3次實驗。

式中：為質(zhì)量損失率，%；1為初始質(zhì)量，g；2為所測時間點的質(zhì)量，g。

1.3.2.3 呼吸強度的測定

采用紅外果蔬呼吸測定儀測定樣品的呼吸強度[19]。將4顆金玉蘭菜稱量后放入密閉樣品室，測量時間為5 min，根據(jù)測量前后CO2濃度的變化量進行計算，呼吸強度以1 kg金玉蘭菜呼吸1 h所釋放的CO2的質(zhì)量表示，單位為mg/(kg·h)，每組重復(fù)做3次實驗。

1.3.2.4 乙烯釋放量的測定

采用乙烯氣體分析儀測定樣品的乙烯釋放量[20]。將金玉蘭菜置于常溫（25 ℃）房間中，在1 h后測定樣品的乙烯釋放量。隨機選取4棵金玉蘭菜，將其置于體積為1 900 cm3的密封盒中密封3 h，測定密封盒中乙烯的體積分數(shù)，每組重復(fù)做3次實驗。

1.3.2.5 色差值的測定

采用全自動色差計測定金玉蘭菜的顏色[21]。取6顆金玉蘭菜，用記號筆在外層葉片黃色部位標(biāo)記直徑為1 cm的圓圈，測定標(biāo)記部位的*值（亮度）、*值（綠度/紅度）和*值（黃度），每組重復(fù)做3次實驗。

1.3.2.6 葉綠素、類胡蘿卜素含量的測定

采用比色法測定葉綠素和類胡蘿卜素的含量。取4顆新鮮的金玉蘭菜葉片，將其均質(zhì)勻漿后使用體積分數(shù)為95%的乙醇進行提取，采用分光光度計測定（比色法）樣品的葉綠素和類胡蘿卜素含量[22]，每組重復(fù)做3次實驗。

1.3.2.7 總酚含量的測定

采用Folin–Ciocalteu比色法測定金玉蘭菜的總酚含量（mg/g）。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，結(jié)果以鮮質(zhì)量計算[23]。每次選取4顆金玉蘭菜，每組重復(fù)做3次實驗。

1.4 貨架期模型的構(gòu)建

1.4.1 動力學(xué)模型

果蔬中品質(zhì)指標(biāo)的變化大多遵循零級反應(yīng)或一級反應(yīng)，若品質(zhì)指標(biāo)與貯藏時間存在線性關(guān)系，則為零級反應(yīng)；若品質(zhì)指標(biāo)的對數(shù)與呈線性關(guān)系，則為一級反應(yīng)。

零級反應(yīng)模型：

一級反應(yīng)模型：

式中：為貯藏時間，d；為速率常數(shù)；0為品質(zhì)指標(biāo)初始值；為貯藏時間為時的品質(zhì)指標(biāo)值。

表1 金玉蘭菜的感官評分標(biāo)準(zhǔn)

Tab.1 Criteria for sensory assessment of Cichorium intybus L. var. foliosum Hegi.

1.4.2 貨架期預(yù)測模型的建立

Arrhenius方程可反映新鮮食品中化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，被廣泛應(yīng)用于食品貨架期的預(yù)測[19]，其基本表達式見式（4）。

式中：為速率常數(shù)；0為指前因子；a為反應(yīng)活化能，J/mol；為氣體常數(shù)，8.314 J/(mol·K)；為，K。

將式（4）兩邊同時取對數(shù)可得式（5）。

通過對ln、1/進行線性擬合，即可依據(jù)斜率和截距獲得a和0值。將品質(zhì)變化動力學(xué)模型與Arrhenius方程相結(jié)合，可以確定品質(zhì)指標(biāo)的反應(yīng)速率常數(shù)與貯藏溫度之間的關(guān)系。將式（5）帶入式（2）—（3）可得金玉蘭菜在零級和一級動力學(xué)反應(yīng)下的貨架期預(yù)測模型，見式（6）—（7）。

式中：0為金玉蘭菜零級反應(yīng)下的預(yù)測貨架期；1為金玉蘭菜一級反應(yīng)下的預(yù)測貨架期；0為品質(zhì)指標(biāo)初始值；為貯藏時間為時的品質(zhì)指標(biāo)值。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

使用Microsoft Excel 2010 和IBM SPSS 26.0軟件進行Duncan's差異顯著性分析。使用Origin 2019對數(shù)據(jù)進行擬合并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏溫度對金玉蘭菜感官評價的影響

感官評價是消費者判斷果蔬品質(zhì)的直接標(biāo)準(zhǔn)，也是衡量保鮮效果的重要標(biāo)準(zhǔn)[24]。金玉蘭菜在不同貯藏溫度下的外觀變化和感官評價見圖1。

由圖1可知，在貯藏期內(nèi)金玉蘭菜的感官品質(zhì)整體呈下降趨勢，貯藏溫度越高金玉蘭菜的感官品質(zhì)下降得越快。20 ℃實驗組的感官評分在貯藏0～1 d時的下降速率最快，在貯藏2 d以后顯著（<0.05）低于其他實驗組，葉片從貯藏3 d開始出現(xiàn)了褐色斑點，在貯藏4 d時金玉蘭菜腐爛嚴重，失去了商品價值。在貯藏溫度為10 ℃下，金玉蘭菜在貯藏9 d時出現(xiàn)了葉邊褐變現(xiàn)象，在貯藏12 d時失去商品價值。在貯藏溫度為4 ℃下，金玉蘭菜從貯藏12 d開始出現(xiàn)葉邊褐變現(xiàn)象，在貯藏16 d時失去商品價值。在貯藏溫度為1 ℃下，金玉蘭菜的感官品質(zhì)相對最佳，在貯藏20 d時其感官評價值為（4±0.14）分，有效延緩了葉片的褐變進程。結(jié)果表明，與4、10、20 ℃實驗組相比，在溫度1 ℃下貯藏能有效保持金玉蘭菜的感官品質(zhì)，延長金玉蘭菜的貨架期。

2.2 貯藏溫度對金玉蘭菜質(zhì)量損失率的影響

質(zhì)量損失率是直接反映金玉蘭菜的新鮮程度和品質(zhì)變化的重要指標(biāo)。由于采后的金玉蘭菜受到自身呼吸代謝和蒸騰作用的影響，在貯藏過程中不可避免地會出現(xiàn)質(zhì)量損失現(xiàn)象。通常，葉菜類蔬菜在質(zhì)量損失率達到5%以上時就會出現(xiàn)葉片萎蔫、皺縮，葉邊褐變等現(xiàn)象[14]。

由圖2可知，在貯藏期間金玉蘭菜的質(zhì)量損失率呈逐漸增大的趨勢。在貯藏4 d時，20 ℃實驗組金玉蘭菜的質(zhì)量損失率達到5.31%，顯著高于其余3組（<0.05）。10 ℃實驗組金玉蘭菜的質(zhì)量損失率在貯藏12 d時達到4.82%，此時金玉蘭菜失水較嚴重，出現(xiàn)了葉邊褐變甚至腐爛現(xiàn)象。1 ℃和4 ℃實驗組金玉蘭菜的質(zhì)量損失率始終保持在較低水平，在貯藏末期2組金玉蘭菜的質(zhì)量損失率分別為1.67%和2.69%。結(jié)果表明，相對于10 ℃和20 ℃實驗組，采用1 ℃和4 ℃低溫貯藏金玉蘭菜能有效降低其質(zhì)量損失率。這是因為在相同濕度條件下，空氣中水分的飽和蒸氣壓會隨著溫度的升高而增大，貯藏溫度越高，則金玉蘭菜中的水分子向空氣遷移的速率就越快，蒸騰作用越強，質(zhì)量損失現(xiàn)象越嚴重；貯藏溫度越高，金玉蘭菜自身呼吸作用越強，則消耗的營養(yǎng)物質(zhì)越多，質(zhì)量損失率越大[14,25]。

2.3 貯藏溫度對金玉蘭菜呼吸強度的影響

呼吸強度是衡量果蔬呼吸作用強弱的指標(biāo)，直接影響金玉蘭菜的生理狀態(tài)[26]。不同溫度處理對金玉蘭菜呼吸強度的影響見圖3。

隨著貯藏時間的增加，各貯藏溫度下金玉蘭菜的呼吸強度呈先上升后下降的趨勢。20 ℃實驗組的金玉蘭菜呼吸旺盛，在貯藏3 d時就出現(xiàn)呼吸高峰，峰值為187.43 mg/(kg·h)。10 ℃實驗組的金玉蘭菜在貯藏9 d時出現(xiàn)呼吸高峰，峰值為174.45 mg/(kg·h)。1 ℃和4 ℃實驗組的金玉蘭菜分別在貯藏15 d和12 d時才出現(xiàn)呼吸高峰，峰值分別為149.15 mg/(kg·h)和162.12 mg/(kg·h)。1 ℃和4 ℃實驗組的呼吸高峰比20 ℃實驗組的呼吸高峰推遲了12 d和9 d，這是因為20 ℃高溫脅迫加速了金玉蘭菜的呼吸代謝，使其呼吸高峰提前。在貯藏后期，金玉蘭菜逐漸失水萎蔫，芽球開始衰老變質(zhì)，呼吸強度逐漸減弱。由此可見，采用1 ℃和4 ℃低溫貯藏可有效延緩金玉蘭菜呼吸高峰的出現(xiàn)，降低金玉蘭菜在貯藏前期的呼吸強度。Suslow等[27]研究了不同溫度下金玉蘭菜的呼吸強度，發(fā)現(xiàn)在貯藏溫度0 ℃下金玉蘭菜的呼吸強度為4～ 5 mg/(kg·h)，在10 ℃下呼吸強度為14～17 mg/(kg·h)，在20 ℃下呼吸強度為35～44 mg/(kg·h)，金玉蘭菜的呼吸強度隨著溫度的升高而增大。

圖1 不同貯藏溫度下金玉蘭菜的外觀變化和感官評價

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著。

圖2 不同貯藏溫度對金玉蘭菜質(zhì)量損失率的影響

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著。

圖3 不同貯藏溫度對金玉蘭菜呼吸強度的影響

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著。

2.4 貯藏溫度對金玉蘭菜乙烯釋放量的影響

乙烯最主要的生理作用是促進植物器官和組織的成熟、衰老、凋萎和脫落，在葉片衰老黃化過程中呼吸速率的上升常伴隨著乙烯釋放量的同步增加[14]。

由圖4可知，在貯藏過程中金玉蘭菜的乙烯釋放量與呼吸強度的變化規(guī)律相似。隨著貯藏時間的增加，乙烯釋放量呈先上升后下降的趨勢，呈現(xiàn)出乙烯釋放高峰，具有呼吸躍變型果蔬的特征，推測金玉蘭菜屬于呼吸躍變型蔬菜。圖4顯示，20 ℃實驗組金玉蘭菜的乙烯釋放量在貯藏3 d內(nèi)迅速增大，在貯藏3 d時達到峰值，峰值為3.24 μL/(kg·h)，隨后下降。在貯藏9 d時，10 ℃實驗組金玉蘭菜的乙烯釋放量達到峰值。1 ℃實驗組金玉蘭菜的乙烯釋放量在整個貯藏期間趨于平穩(wěn)，顯著低于4、10和20 ℃實驗組金玉蘭菜的乙烯釋放量（<0.05），結(jié)果表明，采用1 ℃低溫貯藏金玉蘭菜可有效抑制其乙烯釋放量，推遲乙烯釋放峰值的出現(xiàn)時間。

圖4 不同貯藏溫度對金玉蘭菜乙烯釋放量的影響

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著。

2.5 貯藏溫度對金玉蘭菜葉部色差值的影響

顏色是消費者判斷金玉蘭菜感官品質(zhì)和生理狀態(tài)的直觀指標(biāo)，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（Organisation for Economic Co-operation and Development，OECD）將顏色列為判斷金玉蘭菜品質(zhì)缺陷的重要標(biāo)準(zhǔn)[13]。金玉蘭菜的葉部邊緣主要呈黃色，葉片在采后貯藏過程中極易失水萎蔫，導(dǎo)致葉邊出現(xiàn)褐變現(xiàn)象[8]。

由圖5可知，整個貯藏期間，各貯藏溫度條件下金玉蘭菜的*值和*值均呈下降趨勢，表明金玉蘭菜葉部的黃度、亮度和色彩飽和度均逐漸下降。這是因為采后金玉蘭菜逐漸成熟衰老，在貯藏過程中不斷失水皺縮，發(fā)生了褐變或腐爛現(xiàn)象，導(dǎo)致金玉蘭菜葉部顏色由新鮮飽滿的亮黃色光澤逐漸變?yōu)榘档淖睾稚玔28]。20 ℃實驗組金玉蘭菜的黃度和亮度的下降速度相對最快，10 ℃實驗組次之，4 ℃和1 ℃實驗組最為緩慢。由此可知，采用4 ℃和1 ℃低溫貯藏減緩了金玉蘭菜失水褐變的進程，更有利于維持金玉蘭菜的亮黃色光澤。由圖5b可知，采后金玉蘭菜葉部的a值為負值，且呈下降趨勢，表明金玉蘭菜葉部逐漸變綠。20 ℃實驗組金玉蘭菜*值的下降速率相對最快，1 ℃實驗組金玉蘭菜的*值下降得最為緩慢，采后金玉蘭菜的芽球葉部為淡黃色，其在貯藏過程中持續(xù)生長，在光照下其細胞內(nèi)的黃化質(zhì)體易轉(zhuǎn)化為葉綠體，進而形成葉綠素，導(dǎo)致葉片緩慢變綠[8,27]。與20 ℃和10 ℃貯藏條件相比，采用1 ℃和4 ℃低溫貯藏更有利于延緩金玉蘭菜的變綠過程。

圖5 不同貯藏溫度對金玉蘭菜葉部色差值的影響

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著。

2.6 貯藏溫度對金玉蘭菜葉綠素、類胡蘿卜素含量的影響

類胡蘿卜素通常與葉綠素一起存在于藻類或高等植物的葉綠體中，葉綠素對植物的光合作用和變綠過程起著決定性作用，類胡蘿卜素使植物呈現(xiàn)橙紅色、黃色或紅色[11]。葉綠素和類胡蘿卜素的含量與金玉蘭菜顏色的變化密切相關(guān)。

由圖6a、b可知，在整個貯藏期間，各貯藏溫度條件下金玉蘭菜的葉綠素a、葉綠素b含量均呈先升高后降低的趨勢。在貯藏初期，金玉蘭菜葉綠素a和葉綠素b的總量逐漸升高，這是因為環(huán)境微弱的光照使黃化質(zhì)體轉(zhuǎn)化為葉綠體，葉綠素持續(xù)緩慢合成，使芽球逐漸變綠[8,27]。隨著貯藏時間的延長，各貯藏溫度條件下金玉蘭菜的葉綠素a和葉綠素b均開始降解，20 ℃實驗組金玉蘭菜的葉綠素a和葉綠素b在貯藏3 d時降解嚴重，1 ℃實驗組金玉蘭菜葉綠素a和葉綠素b的含量在整個貯藏期間均保持在較高水平，說明1 ℃低溫貯藏有利于延緩金玉蘭菜葉綠素的降解速率。在整個貯藏期間，金玉蘭菜的葉綠素含量整體處于較低水平，葉綠素a和葉綠素b含量的最大值只有0.009 6 mg/g和0.015 mg/g。這是因為金玉蘭菜芽球的軟化生產(chǎn)和貯藏均處于黑暗避光環(huán)境，其葉綠素合成受阻，芽球仍呈現(xiàn)白色和淡黃色。

由圖6c可知，類胡蘿卜素在黑暗貯藏環(huán)境中持續(xù)合成，1 ℃實驗組金玉蘭菜的類胡蘿卜素含量逐漸升高，在貯藏10 d時達到峰值（0.009 2 mg/g），分別是4 ℃和10 ℃實驗組金玉蘭菜類胡蘿卜素峰值的1.27和1.53倍＜0.05），20 ℃實驗組金玉蘭菜的類胡蘿卜素含量從貯藏2 d后開始迅速下降，表明1 ℃低溫貯藏更有利于類胡蘿卜素的形成和維持其穩(wěn)定性。在貯藏后期金玉蘭菜的類胡蘿卜素含量顯著下降，這是因為貯藏后期金玉蘭菜開始衰老變質(zhì)，導(dǎo)致類胡蘿卜素的分解速度加快[11]。結(jié)果表明，貯藏溫度1 ℃是金玉蘭菜葉綠素和類胡蘿卜素合成和積累的最適溫度，較好地保持了金玉蘭菜色素的含量，維持了金玉蘭菜的良好色澤品質(zhì)。

圖6 不同貯藏溫度對金玉蘭菜葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量的影響

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著。

2.7 貯藏溫度對金玉蘭菜總酚含量的影響

多酚類化合物是金玉蘭菜中具有抗氧化性的主要活性物質(zhì)，其含量反映金玉蘭菜的抗氧化能力[29]。貯藏溫度對金玉蘭菜總酚含量的影響見圖7。

圖7 不同貯藏溫度對金玉蘭菜總酚含量的影響

注：圖中不同小寫字母表示差異顯著。

由圖7可知，在整個貯藏期間，各貯藏溫度下金玉蘭菜的總酚含量整體呈先下降后上升再下降的趨勢。在貯藏初期，20 ℃實驗組金玉蘭菜的總酚含量在貯藏1 d內(nèi)迅速下降，隨后逐漸合成積累，在貯藏3 d時再次下降。相對于貯藏溫度20 ℃，貯藏溫度為10 ℃和4 ℃時更有利于抑制總酚含量的下降，1 ℃實驗組金玉蘭菜的總酚含量在貯藏初期持續(xù)合成積累，在貯藏5～15 d時迅速上升，并達到峰值（0.427 mg/g），顯著高于其余各組（＜0.05）。在貯藏后期，總酚含量的降低與果蔬的衰老褐變有關(guān)，酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下發(fā)生了酶促褐變，并持續(xù)氧化[30]。采 用1 ℃和4 ℃低溫貯藏金玉蘭菜能有效誘導(dǎo)其總酚含量的合成，保持其抗氧化活性，1 ℃低溫貯藏的效果更好。

2.8 動力學(xué)分析及貨架期預(yù)測模型的建立

2.8.1 特征指標(biāo)的動力學(xué)分析

質(zhì)量損失率和色差直接反映金玉蘭菜的新鮮程度和生理狀態(tài)，是消費者購買的決定性因素[30]，因 此被用作特征指標(biāo)進行金玉蘭菜動力學(xué)貨架期預(yù) 測模型的建立。將質(zhì)量損失率和色差值*分別帶入式（2）—（3）中，采用Origin 2019進行零級動力學(xué)和一級動力學(xué)擬合，擬合結(jié)果見表2。

根據(jù)動力學(xué)方程擬合決定系數(shù)R平均值，確定質(zhì)量損失率和*值為零級動力學(xué)模型，確定特征指標(biāo)為反應(yīng)速率常數(shù)。

2.8.2 動力學(xué)貨架期模型的建立

根據(jù)金玉蘭菜在1、4、10、20 ℃貨架溫度下各項特征指標(biāo)的變化情況，按照式（5）進行線性擬合，以ln為縱坐標(biāo)，以1/T為橫坐標(biāo)作圖，通過ln與1/T的關(guān)系得到指前因子0、活化能a等模型參數(shù)，具體數(shù)值見表3。

將表3中的結(jié)果帶入式（6）—（7），可得動力學(xué)預(yù)測模型，見式（8）—（9）。

表2 不同貯藏溫度下金玉蘭菜的動力學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)及決定系數(shù)2

Tab.2 Kinetic reaction rate constant k and determinant coefficient R2 of Cichorium intybus L. var. foliosum Hegi. at different storage temperatures

表3 特征指標(biāo)的貨架期預(yù)測模型參數(shù)

Tab.3 Shelf life prediction model parameters of characteristic indexes

式中：W和L分別為金玉蘭菜貨架期終點時質(zhì)量損失率和*的測定值；W為質(zhì)量損失率對應(yīng)的預(yù)測貨架期；L為色差*值對應(yīng)的預(yù)測貨架期。

2.8.3 動力學(xué)品質(zhì)貨架期模型的預(yù)測和驗證

將上述貨架溫度和時間帶入式（8）—（9）進行分析計算，求得金玉蘭菜相應(yīng)的品質(zhì)指標(biāo)預(yù)測值，在不同貯藏溫度條件下將貯藏時間記為貨架期終點的實測值。將不同品質(zhì)指標(biāo)的預(yù)測值與實測值進行比較分析，并計算平均相對誤差，結(jié)果見表4。

表4 金玉蘭菜貨架期預(yù)測模型的精度評價

Tab.4 Accuracy evaluation of the shelf life prediction model of Cichorium intybus L. var. foliosum Hegi.

注：相對誤差＝（預(yù)測值?實測值）/實測值。

由表4可知，不同貯藏溫度條件下金玉蘭菜質(zhì)量損失率和葉部色差*的模型平均相對誤差分別為0.79%和?1.84%，可見以質(zhì)量損失率和*值為特征指標(biāo)的零級動力學(xué)貨架期預(yù)測模型（W和L）的平均相對誤差均在±5%以內(nèi)，說明以質(zhì)量損失率和葉部色差*值為特征指標(biāo)建立的零級動力學(xué)模型能較好地預(yù)測金玉蘭菜的貨架壽命，預(yù)測的準(zhǔn)確性較高。

3 結(jié)語

文中實驗探究了不同貯藏溫度條件下金玉蘭菜的感官品質(zhì)、生理生化指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果表明，采用1 ℃和4 ℃低溫貯藏條件能顯著延緩金玉蘭菜的綠變、褐變進程，降低葉綠素、類胡蘿卜素和總酚含量的下降速率（＜0.05），采用1 ℃低溫貯藏金玉蘭菜更有利于維持其良好的外觀品質(zhì)與色澤，抑制其呼吸強度和乙烯釋放量的上升，并能推遲呼吸和乙烯釋放高峰的出現(xiàn)時間（＜0.05），從而保證金玉蘭菜的貯藏品質(zhì)。與其他實驗組相比，1℃貯藏條件更適宜于金玉蘭菜的采后貯藏。將Arrhenius方程與化學(xué)動力學(xué)反應(yīng)相結(jié)合，建立了以質(zhì)量損失率和葉部色差*值為特征指標(biāo)的零級貨架期動力學(xué)預(yù)測模型（W和L），且2個模型的決定系數(shù)2均高于0.9，預(yù)測值與實測值的平均相對誤差較小，可獲得準(zhǔn)確的預(yù)測貨架期，進而為金玉蘭菜采后品質(zhì)控制、商品化處理和貨架期監(jiān)測提供參考和技術(shù)依據(jù)。

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Quality Change and Shelf Life Prediction ofL. var.Hegi. at Different Storage Temperatures

WU Yang1, LI Yi-zhao2, HE Xing-xing1, ZHANG Na3, YAN Rui-xiang4, GUAN Wen-qiang1

(1. Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Sciences, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China; 2. Guangxi Light Industry Science and Technology Research Institute, Nanning 530000, China; 3. National Engineering Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products, Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products, Tianjin 300384, China; 4. School of Light Industry Science and Engineering, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300222, China)

This paper aims to explore the storage quality and physiological characteristics of postharvestL. var.Hegi. under the different temperatures, and establish its shelf life prediction model. In this experiment, shelf temperatures of 1, 4, 10 and 20 ℃ were set to compare and analyze the changing conditions of the sensory quality, respiration rate, ethylene release, chlorophyll content, carotenoid content, total phenol content, and color difference value ofL. var.Hegi.. The quality loss rate and leaf color difference*values were used as characteristic indexes, and the Arrhenius equation and chemical kinetic equation were applied to establish the kinetic model of the shelf life ofL. var.Hegi.. The results showed that compared with the experimental groups at 10 and 20 ℃, low-temperature storage at 1 and 4 ℃ could significantly delay the quality deterioration of theL. var.Hegi., and decrease the rate of descent of chlorophyll, carotenoid, and total phenol (0.05). Low-temperature storage at 1 ℃ can better inhibit the increase of respiratory rate and ethylene release rate, delay the occurrence of the respiratory peak, and prolong the shelf life significantly. The average relative errors of the prediction models were all within ±5%, which could be used to accurately predict the shelf life ofL. var.Hegi.. This experiment provides a reference for the selection of postharvest storage temperature conditions and shelf life monitoring ofL. var.Hegi..

L. var.Hegi.; storage temperature; postharvest quality; shelf life; predictive models

TS255.3

A

1001-3563(2022)11-0115-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.11.015

2021–10–26

天津市技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專項企業(yè)科技特派員項目（20YDTPJC01240）；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點實驗室開放基金（Kf 2019004）；天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項目（201901100）

吳洋（1996—），男，天津商業(yè)大學(xué)碩士生，主攻農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程。

何興興（1989—），女，博士，天津商業(yè)大學(xué)講師，主要研究方向為食品保鮮與安全控制；張娜（1982—），女，副研究員，主要研究方向為果蔬采后生理與貯藏保鮮。

責(zé)任編輯：彭颋