曾 榮，黃彩蝦，陳洪輝，郭艷峰，白永亮,*

（1.佛山科學技術(shù)學院食品科學與工程學院，廣東 佛山 528200；2.連州市連正農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，廣東 清遠 513400；3.中山火炬職業(yè)技術(shù)學院，廣東 中山 528436）

菜心（Brassica campestris L.ssp.Chinensis var.utilis Tsen et Lee.）又名菜薹，為十字花科蕓薹屬作物，是廣東省栽培面積最廣的蔬菜品種之一[1-2]。其中，連州菜心因產(chǎn)地環(huán)境及氣候優(yōu)勢，其主薹粗壯、肉質(zhì)肥厚、口感清甜，品質(zhì)上乘，深受廣大消費者的青睞[3-4]。由于菜心葉表面積大，組織脆嫩，水分含量高，采后常溫貯藏易黃化和失水萎蔫，導(dǎo)致品質(zhì)快速劣變，嚴重影響菜心的貯藏、運輸與銷售，造成資源浪費及經(jīng)濟損失。在大部分菜心產(chǎn)地，采后處理及冷鏈環(huán)節(jié)非常薄弱，使得銷售半徑極小，省外銷售占比不足10%[5-6]。因此，提高菜心保鮮效果對促進菜心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

目前，低溫貯藏被認為是果蔬貯藏保鮮最有效的方法之一，通過控制貯藏溫度抑制果蔬呼吸代謝、酶活性及病原菌生長繁殖等，可有效延緩果蔬成熟軟化衰老進程[7-8]。但不同果蔬種類及相同果蔬不同品種間最適貯藏溫度存在差異。因此，研究菜心采后貯運的最適溫度對延緩衰老、延長貯存期具有重要意義。隨著鄉(xiāng)村振興政策的實施，連州菜心產(chǎn)業(yè)園成為推進鄉(xiāng)村振興的重要抓手，其種植面積已超0.67萬hm2[9]。目前，連州菜心的研究主要集中在栽培模式、品種選育、品牌建設(shè)以及病蟲害防治等方面，對其采后保鮮技術(shù)特別是適宜貯藏溫度的研究鮮有報道[10-14]。因此，本試驗對不同貯藏溫度下連州菜心品質(zhì)相關(guān)指標的變化進行研究，以期為連州菜心的貯藏保鮮提供一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

連州菜心，采自連州市連正農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司菜心基地。

三氯乙酸（TCA）溶液、硫代巴比妥酸（TBA）溶液、鄰苯二酚溶液、醋酸-醋酸鈉緩沖液、苯丙氨酸解氨酶（PAL）試劑盒等。

1.1.2 儀器與設(shè)備

SOX-150B-z型恒溫恒濕培養(yǎng)箱，上海博訊實業(yè)有限公司；MS12001L/82型電子天平，梅特勒-托利多（上海）儀器有限公司；TA.new plus質(zhì)構(gòu)儀，美國ISENSO公司；CR-10美能達色差儀，日本柯尼卡美能達公司；TN-375型手持式紅外線二氧化碳分析儀，廣州泰納電子科技有限公司；DDS-320型電導(dǎo)率儀，青島明博環(huán)保科技有限公司；752-P752-P型紫外可見光分光光度計，上?，F(xiàn)科分光儀器有限公司；SPAD-502 Plus葉綠素儀，日本Konica Minolta公司；HH.S21-8型數(shù)顯式電熱恒溫水浴鍋，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；MesoMR23-040V-I核磁共振成像分析儀，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理方法

將采收后的菜心立即低溫轉(zhuǎn)運至實驗室，選取葉片新鮮嫩綠、色澤一致、粗細均勻、無損傷、無病蟲害的菜心，分裝在規(guī)格為40 cm×60 cm，厚度為0.04 mm的聚乙烯（PE）塑料薄膜袋中，于2、4、6、25℃條件下貯藏，每3 d隨機抽樣進行各項指標的測定，共貯藏12 d。

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 失重率

參考李露露[15]的方法進行測定。

1.2.2.2 總含水量

采用低場核磁共振（LF-NMR）技術(shù)測定總含水量。將處理好的菜心樣品放入口徑為40 mm的玻璃試管中，并置于核磁探頭中。儀器參數(shù)設(shè)置如下：磁體溫度（T）=32℃；重復(fù)采樣等待時間（TR）=2 000.00 ms；重復(fù)采樣次數(shù)（NS）=4；回波時間（TE）=18.125 ms；反轉(zhuǎn)時間（TI）=20.00 ms；回波個數(shù)（NECH）=15 000；采樣帶寬（SW）=200 kHz；模擬增益（RG1）=20.0 db；數(shù)字增益（DRG1）=3；前置放大器增益（PRG）=1。

1.2.2.3 硬度

取菜心主薹垂直于中軸的下、中、上三部位進行測定。探頭型號P2/N，直徑5 mm，穿刺距離5 mm，硬度單位用N表示。每組樣品為5根菜心，結(jié)果取平均值。

1.2.2.4 可溶性固形物（TSS）含量

每處理組隨機取菜心10株，混合破碎取汁并離心后，采用手持數(shù)顯折光儀測定。

1.2.2.5 色澤

取每株菜心從根部數(shù)起第1、3片葉，采用色差儀對葉片中軸線上1/4、1/2、3/4處進行L*、|a*|和b*值的測量，每組樣品平行5次試驗。

1.2.2.6 葉綠素SPAD值

參考楊松夏等[16]的方法進行測定。

1.2.2.7 呼吸強度

參考陳學玲等[17]的方法進行測定。

1.2.2.8 相對電導(dǎo)率

參考劉鴻先等[18]的方法進行測定。

1.2.2.9 丙二醛（MDA）含量

參考曹建康等[19]的方法進行測定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)取3次試驗結(jié)果的平均值，用Origin 2018 64Bit軟件作圖，用SPSS Statistics 10.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析，采用最小顯著性差異法（LSD）分析，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏溫度對菜心品質(zhì)的影響

菜心品質(zhì)的優(yōu)劣與失重率、總含水量、硬度和TSS含量密切相關(guān)。其中，失重率、總含水量和硬度是評價菜心新鮮程度的重要指標，失重率反映的是菜心貯藏期間的失水情況，總含水量反映菜心的持水能力，硬度則與菜心的組織結(jié)構(gòu)變化相關(guān)，直接影響貯運特性。其次，TSS是表征菜心營養(yǎng)價值的重要指標，主要包括可溶性糖、有機酸、果膠、蛋白質(zhì)、維生素及溶于水的礦物質(zhì)等[20-21]。

由圖1 A可以看出，在4種不同貯藏溫度的作用下，菜心的失重率隨著貯藏時間的延長均呈現(xiàn)上升的趨勢。其中，常溫（25℃）貯藏菜心的失重率顯著高于其他3組（P＜0.05），貯藏至6 d后6℃處理組失重率顯著高于其他2組低溫貯藏（P＜0.05），低溫4℃和2℃組的失重率無顯著差異。常溫（25℃）貯藏至第12天時失重率達到了24.95%。相比之下，4℃和2℃處理組的失重率均不超過5%，明顯抑制了菜心水分的散失，其中2℃貯藏至12 d的失重率僅為0.95%。因此，低溫貯藏可有效減少采后菜心水分的散失，且貯藏溫度越低，失重率變化越小。

圖1 B為不同貯藏溫度下菜心水分含量的總峰面積A隨貯藏時間的變化圖，可以看出在貯藏期間，4種貯藏溫度下總峰面積的變化趨勢較一致，整體表現(xiàn)為下降趨勢，說明菜心的總含水量持續(xù)減少，其中常溫下菜心的水分含量變化速率顯著快于其他3組（P＜0.05），貯藏至9 d時低溫6℃組的水分含量顯著低于4℃和2℃組（P＜0.05），低溫4℃和2℃組的總水分含量均無顯著差異。貯藏末期，25℃組的菜心總水分含量最低，其次是6℃和4℃組，2℃組貯藏的菜心持水能力最強。

圖1 不同貯藏溫度對菜心失重率（A）、總含水量（B）、硬度（C）和TSS含量（D）的影響Fig.1 Effect of different storage temperature on weight loss rate（A）,total moisture content（B）,hardness（C）,and TSS content（D）of Chinese flowering cabbage

圖1 C為4種不同貯藏溫度對菜心硬度的影響，可以發(fā)現(xiàn)在4種不同條件下貯藏的菜心硬度均呈現(xiàn)下降的趨勢，常溫條件下菜心硬度的變化顯著快于其他3組（P＜0.05）。貯藏時間大于6 d時，6℃處理組的菜心硬度與2℃和4℃組存在顯著差異（P＜0.05），2℃和4℃組無顯著差異。貯藏12 d時，在25℃、6℃、4℃和2℃貯藏溫度下的菜心硬度分別降至10.10、20.40、29.79、33.41 N，說明貯藏溫度越低，菜心的硬度保持越好。因此，低溫貯藏可有效延緩菜心硬度的下降。

由圖1D可見，貯藏過程中，菜心TSS含量呈先增加后減少的變化趨勢，均在貯藏3 d時達到峰值，4組處理間無顯著差異。貯藏第6天起，常溫組的菜心TSS含量顯著低于其他組（P＜0.05）。第9天至貯藏末期，6℃組菜心TSS含量與2℃和4℃組間存在顯著性差異（P＜0.05）。表明低溫處理可保持菜心較高的TSS含量，以延緩其衰老進程。

2.2 不同貯藏溫度對菜心色澤、葉綠素SPAD值的影響

菜心表面顏色反映色澤的變化情況，直接影響產(chǎn)品的商品價值[22]。另外，葉綠素是衡量菜心品質(zhì)的重要指標，葉綠素SPAD值容易受到環(huán)境因素的影響而發(fā)生分解，降低其含量[23]。

亮度L*值表示色澤由明到暗的變化程度。如圖2A所示，在試驗過程中，各組菜心的L*值總體呈上升趨勢，25℃條件下貯藏的菜心L*值顯著高于其他組（P＜0.05），貯藏6~12 d，6℃試驗組與2℃和4℃組的菜心L*值存在顯著性差異（P＜0.05）。貯藏溫度越低，L*值上升趨勢越不明顯。菜心從入貯開始，其亮度值不斷增加，這可能是由于菜心葉片的黃化導(dǎo)致亮度的提高。

|a*|值代表紅綠程度，負值越小表示顏色越綠。由圖2B可見，各處理組菜心的|a*|值均不斷下降，說明菜心葉片在不斷黃化。在25℃條件下，菜心|a*|值變化顯著大于其他處理組（P＜0.05）。第6天起至貯藏末期，6℃組的菜心|a*|值與2℃和4℃組相比存在顯著性差異（P＜0.05）。2℃和4℃處理組的菜心在貯藏期間的|a*|值變化差異不顯著，可見，2℃和4℃條件下貯藏的菜心顏色更綠。

b*值代表藍黃程度，其值越大表示顏色越黃。由圖2 C可見，各組菜心b*值均呈現(xiàn)上升趨勢，對照組菜心的b*值上升速率最快，與其他試驗組相比存在顯著性差異（P＜0.05）。2℃貯藏溫度下的菜心b*值始終保持較低。貯藏0~6 d，各低溫試驗組的b*值變化不顯著，貯藏6 d后6℃處理組的b*值顯著高于其他兩低溫組（P＜0.05），2℃和4℃試驗組差異不顯著?？梢?，低溫貯藏顯著延緩了菜心色澤變化，較好地保持了菜心的顏色。

由圖2D可見，在貯藏過程中，各組菜心的葉綠素SPAD值均呈現(xiàn)下降的趨勢，25℃貯藏條件下菜心的葉綠素SPAD值與各處理組存在顯著性差異（P＜0.05）。0~3 d低溫試驗組間無顯著差異，第6天至貯藏結(jié)束，6℃試驗組菜心的葉綠素SPAD值與2℃和4℃試驗組之間存在顯著性差異（P＜0.05）。整個貯藏期間，常溫處理組的SPAD值急劇下降，低溫組下降幅度相對較小，說明低溫能有效延緩SPAD值的下降速度。

圖2 不同貯藏溫度對菜心亮度L*值（A）、|a*|值（B）、b*值（C）和葉綠素SPAD值（D）的影響Fig.2 Effects of different storage temperature on the L*value（A）,|a*|value（B）,b*value（C）,and chlorophyll SPAD value（D）of Chinese flowering cabbage

2.3 不同貯藏溫度對菜心呼吸作用及膜透性的影響

呼吸強度反映果蔬貯藏期間生理代謝的旺盛程度，對果蔬貯藏品質(zhì)具有重要影響[24]。細胞膜透性可以通過相對電導(dǎo)率變化來表征，其值越高表示細胞膜透性和細胞膜損傷程度越高。而MDA積累是評價膜脂過氧化程度的一個指標，含量越高表示植物細胞膜損傷越嚴重，二者在一定程度上均可反映菜心的貯藏品質(zhì)[25-26]。

如圖3 A所示，貯藏期間各試驗組的菜心呼吸強度均低于入貯前，呈現(xiàn)的變化趨勢大致相同，貯藏溫度越高呼吸強度越大。25℃處理組菜心在貯藏期間的呼吸強度與其他處理組均存在顯著性差異（P＜0.05）。第3天至貯藏結(jié)束，6℃組的菜心呼吸強度與其他低溫處理組存在顯著性差異（P＜0.05）。2℃和4℃組的菜心始終保持較低的呼吸強度，且二者間無顯著差異。在整個貯藏期間，25℃貯藏的菜心呼吸強度最高，其次是6℃組和4℃組，2℃組的呼吸強度最低。由此說明，低溫抑制了菜心的呼吸作用。

如圖3 B可見，貯藏期間各處理組菜心相對電導(dǎo)率均呈現(xiàn)上升趨勢。在25℃下菜心的相對電導(dǎo)率變化顯著大于其他組（P＜0.05），貯藏12 d時達到96.49%。各低溫處理組的菜心相對電導(dǎo)率在貯藏期間差異不顯著，其中，6℃下貯藏菜心的相對電導(dǎo)率數(shù)值變化最大，貯藏12 d時達到67.43%。果蔬組織的相對電導(dǎo)率越高，說明細胞膜受傷害程度越重，膜透性越大。本試驗結(jié)果表明，貯藏溫度越低，菜心莖部的細胞膜透性越低，可有效延緩衰老進程。

如圖3C所示，貯藏期間25℃處理組菜心葉片的MDA含量呈現(xiàn)上升的趨勢，其數(shù)值與各低溫處理組間存在顯著性差異（P＜0.05）。各低溫處理組MDA含量均呈先上升后下降再上升的趨勢，在0~9 d內(nèi)各低溫處理組間無顯著差異，貯藏末期，6℃組的菜心MDA含量與2℃和4℃組間存在顯著性差異（P＜0.05），其余兩個低溫處理組間無顯著差異。

圖3 不同貯藏溫度對菜心呼吸強度（A）、相對電導(dǎo)率（B）及MDA含量（C）的影響Fig.3 Effects of different storage temperatures on respiratory intensity（A）,relative electrical conductivity（B）,and MDA content（C）of Chinese flowering cabbage

3 討論與結(jié)論

菜心在采后仍是具有生命力的有機體，會進行呼吸作用，通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化分解來維持個體代謝活動，這個過程會造成營養(yǎng)物質(zhì)流失及加速衰老。目前，低溫貯藏是菜心保鮮的重要手段之一。低溫能減少水分散失，減緩菜心的呼吸速率和其他一些代謝過程，保持新鮮度以延緩衰老。有研究表明，菜心低溫貯藏溫度在0~10℃的范圍內(nèi)較為適合，但不同品種的菜心最適貯藏溫度存在一定的差異，故以連州菜心為試材，探究其最適的貯藏溫度對連州菜心產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。

上述試驗結(jié)果表明，低溫貯藏能有效減緩菜心失重率的增加，達到較好的貯藏效果。這與李露露[15]研究得到菜心的貯藏溫度越低越能有效控制其失重率上升的結(jié)論一致。除了水分散失，失重率增加的另外一個原因可能是隨貯藏時間的延長，其營養(yǎng)物質(zhì)如TSS含量隨葉片黃化萎縮而逐漸減少，導(dǎo)致失重率上升[27]。從入貯到第3天，TSS含量先上升到最高峰，這可能是由于在貯藏前期菜心組織內(nèi)的物質(zhì)分解代謝比較快速，所含大分子物質(zhì)被分解成小分子營養(yǎng)物質(zhì)，故導(dǎo)致TSS含量增加。貯藏的第4天至貯藏后期，菜心TSS含量逐漸減少，可能是由于菜心的呼吸作用增強所致[28]。另外，LF-NMR及其成像（MRI）技術(shù)多應(yīng)用于食品，其能直觀地反映食品中各狀態(tài)的水分含量及變化，因食品的一些特性與水分有著密切關(guān)系，可結(jié)合品質(zhì)指標對其進行相關(guān)性分析，間接反映食品品質(zhì)[29]。試驗發(fā)現(xiàn)，低溫貯藏能保持菜心較高的水分含量，延緩菜心衰老。

新鮮菜心色澤變化會對菜心外觀造成不良效果，影響產(chǎn)品感官品質(zhì)和銷售[30-31]。已有研究表明，葉綠素儀測得的SPAD值與植株葉片組織的葉綠素含量呈正相關(guān)，可判斷葉片中葉綠素含量的高低[16]。菜心顏色變化主要原因是葉綠素脫鎂降解，溫度較高會導(dǎo)致脫鎂反應(yīng)的發(fā)生。隨貯藏時間的延長和貯藏溫度的升高，菜心呼吸作用增強也會促使葉綠素加速降解，使葉片萎蔫變黃，從而降低品質(zhì)。另外，常溫組菜心的呼吸強度低于入貯前，可能原因是PE塑料薄膜包裝材料有抑制呼吸的作用[26]。

采后菜心品質(zhì)劣變及衰老與其細胞膜損傷密切相關(guān)，細胞膜損傷主要由細胞膜透性和膜脂過氧化程度來表征[32]。試驗表明，貯藏溫度越高，質(zhì)膜受損程度越大，MDA含量積累越多，低溫貯藏有利于降低細胞膜的受損程度。有試驗表明，低溫貯藏可誘導(dǎo)與激素合成、轉(zhuǎn)錄因子等相關(guān)的基因表達，從而來提高果蔬對環(huán)境的耐受性[33]。本試驗中可能是低溫的環(huán)境誘導(dǎo)了菜心的抗性，使細胞膜氧化損傷較低，延緩了衰老進程，有利于保持其貯藏品質(zhì)。低溫貯藏菜心的MDA積累量小于常溫組，一方面可能是低溫抑制了菜心體內(nèi)自由基的產(chǎn)生，另一方面與TSS含量有關(guān)，TSS中有些物質(zhì)如VC能夠清除自由基，從而抑制膜脂過氧化，減少MDA積累，延緩菜心衰老。

在4種溫度條件下，常溫組的菜心貯藏品質(zhì)整體顯著低于其他3組（P＜0.05），貯藏期在6 d以內(nèi)，各低溫處理組間差異不顯著，均可以較好地維持菜心的品質(zhì)，保持較高的含水量，降低失重率和呼吸強度，保持較高的硬度和可溶性固形物含量，延緩色澤變化和葉綠素降低。但是貯藏時間大于6 d時，6℃組的菜心品質(zhì)顯著低于2℃和4℃組（P＜0.05），2℃和4℃組間無顯著差異。本試驗研究了不同貯藏溫度下連州菜心的品質(zhì)變化，基于綜合考慮品質(zhì)、能耗和成本，對于貯藏6 d以內(nèi)的菜心可以選擇6℃貯藏為宜，而對于貯藏時間大于6 d的菜心可選擇4℃貯藏為宜，本試驗可為連州菜心的保鮮運輸提供參考依據(jù)。