蒲菜的保鮮和加工研究進展

田其英

（江蘇食品藥品職業(yè)技術學院 江蘇 淮安 223003）

蒲菜是多年生宿根草本水生菜類，屬于香蒲科香蒲屬，世界各地均有分布，唯我國作為蔬菜食用，產(chǎn)地主要有云南建水、云南元謀、江蘇淮安和山東濟南的大明湖。但其以淮安天妃宮所產(chǎn)蒲菜最為肥美，其色澤潔白，質(zhì)感脆嫩，味道鮮美，甚至勝過竹筍，故又被稱為“天下第一筍”。然而，蒲菜生長期短，其假莖十分嬌嫩，采后呼吸強度非常旺盛，自身的多酚氧化酶（PPO）活性很強，且水分活度高，易被微生物侵染，在貯運過程中極易發(fā)生褐變、失水軟化等，從而失去蒲菜所特有的品質(zhì)，降低其口感、商品價值[1]。蒲菜作為一種風味獨特的特產(chǎn)時令蔬菜，因其富含膳食纖維和多種礦質(zhì)元素符合人們健康、營養(yǎng)要求，如今越來越受人們所青睞。為突破季節(jié)性和地域性限制，延長貨架期，眾多研究者對蒲菜采后生理變化的情況、蒲菜保鮮處理加工方法及產(chǎn)品開發(fā)進行了大量的研究。

1 蒲菜采后劣變機理的研究

采后的蒲菜仍具有生命活性，進行著一系列生理活動。這些生理活動與蒲菜品質(zhì)的劣變有著密切關系。

1.1 呼吸作用

呼吸作用是果蔬采后重要的生命活動，由于食用蒲菜是嫩莖部分，因而離體蒲菜的呼吸強度很大。采后蒲菜的呼吸作用能夠加速其纖維化進程，促進蒲菜老化。研究表明采后蒲菜除去外層老葉后，其呼吸強度為44.68 CO2mg/（kg·h），置于4℃條件下其呼吸強度快速下降，4 d后達到呼吸低谷23.82 CO2mg/（kg·h），然后逐漸上升，至12 d發(fā)生第二次呼吸躍變達到呼吸高峰33.64 CO2mg/（kg·h），隨后又逐漸下降。在外觀上第10天已出現(xiàn)嚴重的褐變、軟化腐爛[2]。

蒲菜含水量約92%左右，在采后由于生長環(huán)境的改變，影響到其呼吸作用。采后水分的循環(huán)由蒸騰作用變?yōu)樗值闹苯由⑹?，而水分散失不僅造成菜體失水，還會反作用影響蒲菜的正常呼吸作用，促進體內(nèi)酶的活性，使代謝過程趨向水解，加速衰老過程。蒲菜在25℃下，2周內(nèi)自然失水率達20%，而在4℃下，2周內(nèi)自然失水率達6%，因此，在較低溫度、密封條件下可以有效減緩呼吸作用和水分散失[3]。

1.2 多酚氧化酶

國內(nèi)外的研究一致認為果蔬中PPO是果蔬發(fā)生酶促褐變的主要原因。蒲菜中PPO不僅含量高、而且活性強，所以蒲菜在貯藏中極易發(fā)生褐變。

陳曉明等對淮安產(chǎn)蒲菜的PPO部分酶學性質(zhì)進行研究，結果得出蒲菜PPO的最適pH為5.6～6.5，當體系pH＞6.6或者pH＜4.4時，其活性有效降低。這是因為PPO是一種含銅的蛋白質(zhì)，在pH較低時，輔基銅將以Cu2+的形式解離出來，從而使PPO失去活性；而在堿性條件下，輔基銅會解離生成Cu（OH）2，使PPO的活性顯著降低。因此在蒲菜貯藏過程中，可通過調(diào)節(jié)pH來有效抑制酶促褐變。由于堿性條件下，酚類物質(zhì)的非酶褐變加劇和營養(yǎng)成分的損失，因而在實際生產(chǎn)中一般不用堿性條件護色，而采用酸性條件處理食品。最適溫度為30℃左右，在30℃～50℃范圍內(nèi)，其活性穩(wěn)定，生產(chǎn)中要采用較低溫度保藏蒲菜抑制酶促褐變；蒲菜中PPO的熱穩(wěn)定性較強，95℃加熱2 min，酶活喪失約80%。這說明較高的溫度可抑制蒲菜中PPO的褐變，但同時由于溫度升高，蒲菜的非酶褐變強度增加從而導致在溫度高的情況下褐變度增加，故不宜采用長時間熱處理來防褐變[4]。

孔慶新等在研究蒲菜多酚氧化酶的酶學性質(zhì)時得出，蒲菜PPO的最適pH為6.8；pH對PPO的活性影響較顯著，當pH＜5.4或pH＞7.2時，PPO活性顯著下降；蒲菜PPO最適溫度為30℃，在25℃～35℃范圍內(nèi)表現(xiàn)出較高酶活性，但35℃以上表現(xiàn)出酶活下降趨勢[5]。其所得結論與上述陳曉明等的稍有出入，這可能是受到蒲菜生長季節(jié)、產(chǎn)地和成熟度等的影響。

1.3 纖維化進程

纖維素含量是人們評價果蔬商品質(zhì)量的一個重要因素，也是檢驗果蔬成熟衰老的主要依據(jù)，它的變化直接影響著果蔬的食用口感與品質(zhì)。果蔬采后，伴隨著一系列酶活性的變化，這些酶的活性使得纖維素含量的升高。與果蔬纖維化有關的酶分別是多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、過氧化物酶（POD）。席與芳等[6]研究表明，竹筍貯藏過程中木質(zhì)素含量隨PPO、POD和PAL活性的升高而升高，說明竹筍木質(zhì)素的合成是組織的PPO、POD和PAL活性提高的原因。而在蒲菜保鮮研究中，降低PPO活性可以抑制褐變，延緩纖維素含量上升。這是因為PPO通過參與酚類物質(zhì)的氧化過程，在促進纖維素的合成的同時還能促進蒲菜褐變[3，7]。

2 蒲菜采后保鮮技術的研究

2.1 低溫貯藏保鮮技術

低溫貯藏是將食品處于較低的溫度，以維持食品質(zhì)量的保藏方法。在不同溫度范圍內(nèi)研究蒲菜在貯藏過程中的感官質(zhì)量，在常溫25℃下，蒲菜極易被微生物侵染，發(fā)生褐變，且容易失水老化，影響食用口感；在-4℃下，已發(fā)生冷害和凍害，細胞間水分凍結，刺傷細胞壁，嚴重影響商品性和可食性；而在4℃可明顯抑制蒲兒菜失水軟化，抑制微生物生長，延緩褐變，減輕腐爛?？芍谠囼灉囟葍?nèi)，蒲兒菜在4℃溫度下儲藏效果較好。但僅靠低溫不能達到長期有效的儲藏保鮮的目的。為此，還需采用其它理化手段結合低溫儲藏，進一步提高蒲兒菜的儲藏保鮮效果，延長儲藏期[3]。

2.2 熱處理

熱處理是將采后剝離的蒲菜嫩莖通過高溫處理，降低PPO的活性，殺死或抑制微生物，減少褐變、腐爛，以延長其的貯藏保鮮期的方法，其處理方式包括熱空氣、熱蒸汽、熱水浸泡等。周運華等[8]研究熱燙時間和儲藏溫度對蒲菜的PPO、色澤和質(zhì)構的影響，得出在100℃的熱燙溫度下，隨著熱燙時間的延長，PPO活降低，而儲藏2 d后酶活的再生量先增大后降低，在熱處理時間為1 min～1.5 min時達到最大值；熱燙時間為4 min時，可破壞蒲菜中的95%PPO的活性，且蒲菜的質(zhì)構和色澤較好。蒲菜葉綠素因受熱生成脫鎂葉綠素，呈暗綠色至綠褐色或紫褐色，造成蒲菜的褐變。而熱燙2 min的蒲菜除中心部分以外的組織已經(jīng)受到破壞。要徹底鈍化蒲菜PPO所需要的熱燙時間將對其的質(zhì)構和色澤造成嚴重破壞，故不能為了破壞PPO而任意延長果蔬的熱燙時間。

為對熱燙后的蒲菜進行護綠，周運華等[9]繼而采用熱處理溶液（十二烷基硫酸鈉1g/L、鋅離子100 mg/kg、pH 7.0的氯化鋅溶液），以1：3的料液體積比在此溶液中120℃下加熱10 min即可很好地保持綠色。不過此法處理的蒲菜同原料蒲菜相比，在營養(yǎng)和質(zhì)構上還有一定差距。張勝來[10]通過油焐法、干燥法等把新鮮的蒲菜加工成半成品來方便其貯運。油焐法雖然加工簡單，貯運方便，開袋即食，其不足是成本較高，易變質(zhì)，保質(zhì)期較短等。干燥法保質(zhì)期比較長，但是對加工設備和環(huán)節(jié)的要求比較高。所以加熱同低溫貯藏一樣，還需要化學物質(zhì)、密封、低溫儲藏等其它手段，才能進一步提高儲藏保鮮效果。

2.3 氣調(diào)保鮮法

氣調(diào)貯藏是指在一定的溫度和濕度條件下，通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中氣體成分來達到保持果蔬品質(zhì)、延長果蔬貯藏保鮮期的方法（通常是增加CO2體積分數(shù)和降低O2體積分數(shù)以及根據(jù)需要調(diào)節(jié)其氣體成分體積分數(shù)）。

氣體組成中O2/CO2比例是影響蒲菜保鮮效果的重要因素。趙希榮等[11]采用一次性充氣氣調(diào)保鮮蒲菜，當氣體比例 O2：CO2：N2為 5：10：85（體積比）時，在低溫下蒲菜保存20 d，蒲菜各種生理指標和理化指標均最佳。董靜[12]采用保鮮液和真空包裝結合的方法保鮮蒲菜，利用復合保鮮液在真空軟包裝的貯藏效果最佳。氣調(diào)保鮮能夠在維持蒲菜采后正常生理活動前提下，有效抑制其呼吸作用和蒸發(fā)作用，最大限度減少激素和微生物作用等不良影響，延緩蒲菜的生理代謝過程，推遲后熟衰老和腐敗變質(zhì)發(fā)生，延長保鮮期。

2.4 涂膜保鮮法

涂膜處理是在蒲菜表面涂上一層高分子液態(tài)膜，干燥后成為一層很薄很均勻的膜，抑制蒲菜與空氣的氣體交換擴從而抑制呼吸，減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，延緩衰老；還能減少蒲菜的蒸發(fā)失水，保持其硬度和新鮮度。目前應用的較多的是采用殼聚糖進行涂膜。

吳傳萬等[13]采用0.5%～1.5%殼聚糖處理可顯著抑制蒲菜采后失水，抑制蒲菜腐爛及纖維素含量和PPO活性的上升及Vc含量的下降，起到了較好的保鮮作用，并且蒲菜保鮮的效果隨著殼聚糖濃度的提高而增加。周守勇等[14]在室溫下添加氯化鈣和Vc等助劑的殼聚糖對鮮切蒲菜涂膜處理。結果表明，2%殼聚糖涂膜對鮮切蒲菜有較好的保鮮效果，能顯著降低其失重率，抑制其褐變，而且殼聚糖涂膜中氯化鈣和Vc等助劑的添加增強了其對褐變的抑制。在低溫和氣調(diào)條件下，使用1%濃度殼聚糖溶液涂膜處理更有利于蒲菜的保鮮，很好的保持了蒲菜的品質(zhì)[11]。

殼聚糖的保鮮作用可能與其成膜特性有關。蒲菜經(jīng)殼聚糖處理后可在表面形成一層無色透明的薄膜，限制蒲菜菜體與大氣的氣體交換，在菜體內(nèi)部形成一個低O2和高CO2的微環(huán)境，從而抑制呼吸作用、乙烯產(chǎn)生及膜脂過氧化等需氧生理生化過程，抑制蒸騰失水，延緩Vc等營養(yǎng)成分的分解。殼聚糖還能有效地抑制微生物生長，延緩褐變發(fā)生，保持了蒲菜營養(yǎng)價值和食用性。

2.5 化學保鮮法

化學保鮮技術多是通過化學物質(zhì)溶液浸泡的方式處理蒲菜，從而達到貯藏保鮮的目的。

氯化鈉、抗壞血酸、亞硫酸氫鈉、檸檬酸、植酸、EDTA-2Na等抑制劑在不同的濃度條件下對蒲菜中PPO活性均具有抑制作用，能緩解或防止蒲菜的酶促褐變，其抑制效果均隨抑制劑濃度的增加而增強。采用植酸、L-抗壞血酸、檸檬酸、EDTA-2Na復合液抑制蒲菜褐變變質(zhì)，不僅抑制效果好，而且濃度比單一抑制劑的使用濃度要低[4，7]。董靜等[15]蒲菜經(jīng)過100℃/3min漂燙處理后，用檸檬酸、氯化鈉、抗壞血酸復合護色液浸泡30 min，能較好地保持蒲菜原有的色澤和質(zhì)地。

3 蒲菜加工技術的研究

3.1 蒲菜系列產(chǎn)品的開發(fā)

蒲菜營養(yǎng)豐富，口感細膩，其色、香、味、形俱佳，一直是淮揚菜的重要食材，“雞粥蒲菜”、“開洋扒蒲菜”、“雞油燴蒲菜”等都是利用蒲菜制作的美味菜肴。根據(jù)蒲菜自身特點，對蒲菜進行加工不僅可以有效保存蒲菜食用價值，還可以豐富蒲菜食品種類。

以蒲菜鮮汁為原料，通過單因素和正交試驗開發(fā)新型綠色保健飲料，在料液比15%、蔗糖4%、檸檬酸0.09%、明膠0.10%。混合物料經(jīng)20 MPa均質(zhì)，90℃～100℃殺菌10 min，可制得乳白色、無沉淀、口感佳、具有濃郁蒲菜香氣的飲料[16]。

萬國福等[17，19]以蒲菜為主要原料，進行了多種產(chǎn)品開發(fā)，在料水比 1：2（g/mL）、漂燙時間 1 min、0.15%亞硫酸鈉、0.2%CMC-Na、0.8%海藻酸鈉、3.0%甘油條件下，制出了富含膳食纖維，多種維生素及礦物質(zhì)的功能性休閑食品蒲菜紙；在料水比1∶1（g/mL）、護色1 min、0.15%亞硫酸鈉、0.2%食鹽、1.2%味精、1.0%干辣椒、0.2%五香粉條件下能得到色澤乳白、口感清脆、香味濃郁、營養(yǎng)豐富的蒲菜罐頭；料液比為1∶2（g/mL）的蒲菜漿在功率900 W下經(jīng)微波處理4 min，制得的蒲菜粉色澤和溶解性最好，營養(yǎng)物質(zhì)破壞較少，成品得率較高。其解決了蒲菜采收加工的局限性，為農(nóng)產(chǎn)品蒲菜的精深加工提供廣闊的思路。

3.2 蒲菜功能物質(zhì)的提取

繼糖、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)和水之后，膳食纖維被稱為“第七營養(yǎng)素”。膳食纖維包括水溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。水溶性膳食纖維在防治心血管疾病、糖尿病、肥胖等方面都優(yōu)于非水溶性膳食纖維，被譽為膳食纖維中的“極品”。蒲菜皮中含有豐富的膳食纖維。韓秋敏等[20]采用化學法從蒲菜加工廢棄的蒲菜皮中提取水溶性膳食纖維，可減少資源的浪費、減輕對環(huán)境的污染、提高蒲菜資源利用經(jīng)濟價值。得出最佳工藝條件為水浴溫度50℃、pH 6.0、提取時間70 min、料水比1：15（g/mL）。其水溶性膳食纖維的提取率為5.96%。

蒲黃具有止血、祛瘀和緩解心腹疼痛等功效，其有效成分是以香蒲新苷以及異鼠李素-3-0-新橙皮糖苷為主的黃酮類成分。李西騰[21]利用響應面分析法對蒲菜葉黃酮提取工藝進行優(yōu)化研究，有利于蒲菜葉的綜合利用，得出提取蒲菜總黃酮適宜條件為液料比43.43∶1，乙醇濃度45.08%，超聲提取時間41 min。

4 小結

目前，雖研制出多種蒲菜采后加工處理方法和化學保鮮劑，在實踐應用中也取得了一定的效果，但仍存在諸多問題，如：a.在保鮮技術中，主要是針對蒲菜的呼吸作用、PPO而開展，通過感官性狀、失重率、纖維素含量、Vc含量、褐變度和腐爛指數(shù)等指標判定貯藏效果，然而蒲菜腐敗還是由多種微生物共同作用的結果，關于微生物的數(shù)量和種類進行的研究缺少。b.導致蒲菜腐敗變質(zhì)的因素很多，在研究保鮮技術時，根據(jù)采后特性進行適宜處理與化學保鮮劑相結合的研究較多；而在其他果蔬已有應用的微波、輻照和超聲波處理技術尚未在蒲菜保鮮上開始運用。c.蒲菜加工成品的質(zhì)量標準應為“口味咸鮮，色澤潔白，軟脆細嫩，清香四溢，造型美觀”。但加工后的產(chǎn)品距保持其脆嫩的口感、清香的味道，不改變其質(zhì)構和色澤的標準還有一定的差距。因此，根據(jù)蒲菜自身特點，采用簡易、安全、高效的加工和保鮮處理技術，真正實現(xiàn)蒲菜活體高效保鮮和提高產(chǎn)品質(zhì)量，這是國內(nèi)外食品研究者共同的目標。

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