楊沖，謝晶

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306)2(農(nóng)業(yè)部冷庫(kù)及制冷設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(上海)，上海，201306)3(上海冷鏈裝備性能與節(jié)能評(píng)價(jià)專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，上海，201306)4(上海海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，上海，201306)

收稿時(shí)間：2018-04-19，改回時(shí)間：2018-05-11

空心菜(Ipomoeaequatica)又名藤藤菜、蕹菜、通心菜、無(wú)心菜等，旋花科、番薯屬，是一年或多年蔓性草本植物，生長(zhǎng)季節(jié)為夏秋兩季，分布于亞熱帶地區(qū)[1]?？招牟撕写罅烤S生素和微量元素，具有清熱、解毒、利尿，涼血的功效[2]?？招牟巳~片較薄，葉片面積較大，含水量較高，采后流通、銷售過(guò)程中，品質(zhì)極易下降(特別是在炎熱的夏季)。品質(zhì)降低主要表現(xiàn)在葉片失水萎蔫，維生素、葉綠素等含量下降，菌落數(shù)量上升。通過(guò)控制采后空心菜貯藏條件可以維持其品質(zhì)。

凈菜通常在貯藏之前需要通過(guò)清洗殺菌處理。由于次氯酸鈉廉價(jià)、殺菌高效，是我國(guó)目前允許使用的果蔬清洗主要?dú)⒕鷦?，我?guó)衛(wèi)生部規(guī)定允許使用有效氯含量為100～200 mg/L的次氯酸鈉溶液作為蔬菜清洗劑[3-4]。有些國(guó)家允許使用含有效氯濃度為不超過(guò)200 mg/L的次氯酸溶液作為蔬菜洗滌劑，如西班牙等國(guó)還允許使用含100 mg/L次氯酸的清洗劑清洗蔬菜[5-7]。不過(guò)這種清洗方式會(huì)產(chǎn)生微量CHCl3等有害副產(chǎn)物殘留，一些國(guó)家包括德國(guó)、瑞士、荷蘭等已禁止使用次氯酸鈉溶液作為蔬菜清洗劑。因而近年來(lái)許多新的、更加安全的清洗方式如臭氧水、超聲波清洗等在果蔬清洗中得到了研究和應(yīng)用。臭氧具有較強(qiáng)的殺菌特性和強(qiáng)氧化性，能快速殺滅果蔬中的有害病菌和氧化乙烯，從而延長(zhǎng)蔬菜貨架期，美國(guó)食品藥品管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)規(guī)定可以將臭氧水作為清洗殺菌劑用于食品清洗[8-9]。超聲波是一種非熱殺菌技術(shù)，在食品加工中用于滅活微生物，有助于提高微生物安全性并延長(zhǎng)貨架期，具有安全環(huán)保的特點(diǎn)[10-11]。超聲波清洗已作為一種重要的清洗技術(shù)應(yīng)用于水果和蔬菜采后清洗加工中。本研究采用感官評(píng)價(jià)、菌落總數(shù)、VC、水分遷移等指標(biāo)比較新鮮空心菜經(jīng)過(guò)不同清洗方式(自來(lái)水、次氯酸鈉溶液、臭氧水和超聲波清洗)，研究清洗后對(duì)其后期貯藏保鮮效果的影響，旨在尋找空心菜的適宜清洗殺菌工藝，為空心菜采后清洗工藝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

空心菜：購(gòu)于上海市臨港古棕櫚路菜市場(chǎng)，由農(nóng)戶采后立即配送至實(shí)驗(yàn)室，要求顏色新鮮、大小均勻，無(wú)病蟲(chóng)害及明顯機(jī)械損傷。

抗壞血酸、NaCl、草酸、丙酮、CaCO3、石英砂、NaHCO3、2，6-二氯靛酚鹽(分析純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基(PCA)，青島海博生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LHS-100CA型恒溫恒濕培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；VS-1300L-U型超凈工作臺(tái)，蘇凈集團(tuán)安泰有限公司；YXQ-LS-30SH型全自動(dòng)壓力蒸汽滅菌器，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；H-2050R-1型高速冷凍離心機(jī)，長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)有限公司；WFZ UV-2100型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海龍尼柯儀器有限公司；SB-25-12DT型超聲波清洗機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；PQ 001型臺(tái)式脈沖核磁共振分析儀，上海紐邁電子科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 空心菜預(yù)處理

挑選無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)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。將處理后的空心菜隨機(jī)分為4組，每組2 000 g 左右。參考前人對(duì)雞毛菜、杭白菜等葉類蔬菜者洗保鮮的研究成果[12-13]，并根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的研究結(jié)果，確定空心菜的不同清洗方式的清洗工藝如下表1所示。將清洗后的樣品瀝干，然后將每組樣品用0.18 mm的PE包裝袋包裝，每組樣品分裝24袋，每袋重80 g，貯藏在(10±1)℃的恒溫恒濕箱中。測(cè)定空心菜Vc、葉綠素、水分含量、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。

表1 不同處理方式Table 1 Different processing methods

1.3.2 感官質(zhì)量評(píng)定

感官評(píng)定可參照文獻(xiàn)[14]的評(píng)定方法，略作修改。挑選5名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)過(guò)的評(píng)定人員對(duì)空心菜的外觀、色澤、氣味等方面進(jìn)行評(píng)定，采用數(shù)字化評(píng)分(1～9分)：9分為顏色光鮮，質(zhì)地硬挺、平整；7分為顏色較鮮艷、質(zhì)地略平整伸展；5分為顏色略微暗淡，小部分葉片發(fā)生黃化，輕微萎蔫、腐化，產(chǎn)生輕微異味；3分為大部分葉片發(fā)生黃化，大部分葉片萎蔫、腐化，有明顯異味產(chǎn)生；1分為葉片嚴(yán)重黃化、腐敗，腐味嚴(yán)重。

1.3.3 菌落總數(shù)測(cè)定

按GB4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》執(zhí)行。

1.3.4 理化指標(biāo)測(cè)試及方法

(1)水分變化測(cè)定：低場(chǎng)核磁共振T2譜測(cè)定：取大小一致的空心菜葉片切成方形(2.5 cm×3.5 cm)，然后放入直徑為70 mm的核磁檢測(cè)管中。測(cè)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200 Hz，模擬增益RG1為20，P1為18.00 μs，數(shù)字增益PRG1為3，TD為499 614，PRG1為3，重復(fù)采樣次數(shù)TW為2 500 ms，累加次數(shù)NS為16，P2為37 μs，回波時(shí)間TE為0.25，回波個(gè)數(shù)NECH為10 000。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[15]。

T2圖譜中每個(gè)波峰代表一種成分，峰的橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的是某種成分的弛豫時(shí)間，縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的是弛豫信號(hào)強(qiáng)度，信號(hào)強(qiáng)度間接反應(yīng)成分含量，峰面積越大表示某種成分含量越高。

(2)葉綠素含量測(cè)定：采用分光光度計(jì)測(cè)量[16]。

(3)VC含量測(cè)定：用2，6-二氯靛酚法[17]。

(4)丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量測(cè)定：采用硫代巴比妥酸法[16]。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

各項(xiàng)指標(biāo)均使用Origin 8.5軟件進(jìn)行處理及繪圖，使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析(P<0.05為顯著差異)。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)空心菜感官品質(zhì)的影響

感官品質(zhì)是直觀反映樣品品質(zhì)變化的重要指標(biāo)。由圖1可知，隨著空心菜貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組樣品感官評(píng)分整體呈下降趨勢(shì)，自來(lái)水清洗組(對(duì)照組)感官品質(zhì)下降顯著快于其他處理組?？梢?jiàn)，適當(dāng)?shù)那逑刺幚砜梢暂^好地保持空心菜采后感官品質(zhì)。對(duì)照組在第9天左右葉片開(kāi)始失水萎蔫，并發(fā)生黃化、衰敗，感官評(píng)分低于5分，低于消費(fèi)者可接受程度；次氯酸鈉溶液和超聲波處理組樣品在第10天的評(píng)分分別為5分、5.2分，感官品質(zhì)較差，而臭氧水處理組在第12天感官評(píng)分為4.6分，感官評(píng)分才低于5分?？梢?jiàn)次氯酸鈉溶液、臭氧水、超聲波清洗處理有利于保持樣品貯藏過(guò)程中的感官品質(zhì)，利于保鮮，其中臭氧水清洗的樣品貯藏保鮮效果最佳。

圖1 清洗方式對(duì)空心菜感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of different cleaning methods on sensory quality of Ipomoea aquatica

2.2 對(duì)空心菜菌落總數(shù)變化的影響

菌落總數(shù)是衡量果蔬安全性的重要指標(biāo)，直接決定果蔬的可食用性，根據(jù)張立奎等[18]的研究結(jié)果，菌落總數(shù)低于6 lg CFU/g，葉菜組織不會(huì)發(fā)生腐敗。由圖2可知，不同的清洗處理組樣品菌落總數(shù)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

圖2 清洗方式對(duì)空心菜菌落總數(shù)的影響Fig.2 Effect of different cleaning methods on total viable count of Ipomoea aquatica

第0天，對(duì)照組、次氯酸鈉溶液處理組、臭氧水處理組、超聲波處理組樣品的菌落總數(shù)分別為5.1lg CFU/g、4.37lg CFU/g、4.12lg CFU/g、4.6lg CFU/g，可見(jiàn)開(kāi)始貯藏時(shí)對(duì)照組菌落總數(shù)就明顯高于其他組(P<0.05)。

貯藏第6天時(shí)，對(duì)照組菌落總數(shù)就達(dá)到6.17 lg CFU/g；次氯酸鈉溶液處理組樣品在貯藏第8天時(shí)菌落總數(shù)為6.14lg CFU/g；臭氧水、超聲波處理組樣品貯藏至第9天時(shí)菌落總數(shù)才開(kāi)始超過(guò)6lg CFU/g?？梢?jiàn)次氯酸鈉溶液、臭氧水、超聲波清洗殺菌處理可有效殺滅樣品中的菌落，保持樣品貯藏過(guò)程中微生物安全性，其中臭氧水、超聲波處理組殺菌效果最明顯，貯藏保鮮效果最佳。臭氧水較強(qiáng)的殺菌能力可能是因?yàn)槌粞跖c水反應(yīng)生成活性氧化劑·OH， 對(duì)細(xì)菌具有較強(qiáng)的殺滅效果[19]。而超聲波的殺菌機(jī)理是因?yàn)槌暡ㄔ谝后w介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣蝕作用，包括氣泡的形成、變大以及潰滅，氣蝕作用會(huì)產(chǎn)生局部的化學(xué)能和機(jī)械能，即氣泡中蒸汽分解產(chǎn)生自由基并同時(shí)產(chǎn)生局部的高溫、高壓，所產(chǎn)生的化學(xué)能、機(jī)械能會(huì)造成微生物的失活[20]。

2.3 對(duì)空心菜葉片水分變化的影響

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(shí)間最長(zhǎng)的定義為自由水，即T23(20～1 000 ms)，弛豫時(shí)間較長(zhǎng)的定義為不易流動(dòng)水，即T22(2～20 ms)，弛豫時(shí)間最短的定義為結(jié)合水，即T21(0～2 ms)[21-22]。

A-自來(lái)水處理組;B-次氯酸鈉溶液處理組；C-臭氧水處理組；D-超聲波處理組圖3 貯藏溫度下空心菜T2圖譜Fig.3 Effect of different cleaning methods on T2 relaxation spectra of Ipomoea aquatic

測(cè)定空心菜在10 ℃，經(jīng)過(guò)不同清洗處理后的貯藏前、中、后3個(gè)貯藏階段水分變化的T2圖譜，可得到空心菜通過(guò)不同清洗處理后在貯藏期間，從新鮮狀態(tài)到半新鮮狀態(tài)、腐敗狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的水分遷移情況。由圖3可知，通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度及峰面積的變化可知貯藏過(guò)程中結(jié)合水和不易流動(dòng)水含量變化緩慢，自由水含量下降明顯。4組樣品在貯藏前期(0～6 d)結(jié)合水含量不斷下降，不易流動(dòng)水含量增加，貯藏后期(6～12 d)不易流動(dòng)水含量不斷下降。在整個(gè)貯藏過(guò)程中對(duì)照組自由水含量下降明顯，其次為次氯酸鈉、超聲波處理組，變化最緩慢的為臭氧水處理組。這說(shuō)明適當(dāng)?shù)那逑创胧┯欣谘泳彉悠吩谫A藏過(guò)程中水分的遷移速度，保持樣品的含水量，其中臭氧水清洗對(duì)樣品水分的維持效果最佳。適宜的清洗殺菌處理延緩樣品中水分遷移可能是因?yàn)闃悠方?jīng)殺菌處理后，可以降低細(xì)菌對(duì)樣品組織的破壞，從而降低因組織損傷而造成的水分損失。此外，清洗劑可以抑制組織的衰老代謝，比如臭氧可以降低乙烯的含量，通過(guò)降低樣品組織衰老代謝抑制水分含量的降低[8]。

2.4 對(duì)空心菜葉綠素含量的影響

葉綠素的含量可作為衡量綠色葉菜色澤品質(zhì)的重要指標(biāo)，葉綠素降解是葉片衰老初期最明顯的特征，采后貯藏過(guò)程中，葉綠素的降解，導(dǎo)致空心菜商品性的下降。由圖4可知，在貯藏期間，各組樣品中葉綠素含量呈整體下降趨勢(shì)，其中第2天后，對(duì)照組葉綠素下降速率高于同期其他組別。貯藏第14天時(shí)，對(duì)照組葉綠素含量為0.82 mg/g，次氯酸鈉溶液、臭氧水、超聲波處理組葉綠素含量分別為0.86、0.93、0.90 mg/g， 相較對(duì)照組，葉綠素保存率分別提高了4.9%、9.7%、13.4%?？梢?jiàn)適宜的清洗措施有利于維持樣品葉綠素含量，有利于空心菜的保鮮，其中臭氧水處理對(duì)空心菜葉綠素含量維持效果最佳，其次為超聲波處理組、次氯酸鈉溶液處理組。有研究指出，葉綠素主要的一個(gè)降解途徑是酶促降解，另外乙烯等催熟成分對(duì)葉綠素的降解也有促進(jìn)作用，而臭氧既可以鈍化葉綠素降解酶，又可以氧化乙烯，從而抑制了葉綠素分解[23-24]。

圖4 清洗殺菌方式對(duì)空心菜葉綠素含量的影響Fig.4 Effect of different cleaning methods on chlorophyll content of Ipomoea aquatica

2.5 對(duì)空心菜Vc含量的影響

Vc即抗壞血酸，其含量多少是衡量蔬菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，也是反映果蔬抗衰老、抗逆境能力的一個(gè)指標(biāo)[25]。由圖5可知，各組樣品在貯藏過(guò)程中Vc含量均不斷下降，臭氧水處理組Vc含量下降最緩慢，其次為次氯酸鈉溶液、超聲波處理組。

圖5 清洗殺菌方式對(duì)空心菜Vc含量的影響Fig.5 Effect of different cleaning methods on Vc content of Ipomoea aquatica

貯藏第10天，對(duì)照組Vc含量為0.024 4 mg/g，臭氧水處理組Vc含量為0.097 mg/g，較對(duì)照組提高了3倍，次氯酸鈉溶液處理組、超聲波處理組Vc含量分別為0.053 mg/g、0.054 mg/g，較對(duì)照組提高了1倍左右，可見(jiàn)各處理組Vc含量顯著高于對(duì)照組的(P<0.05)，尤其是臭氧水處理組。這說(shuō)明次氯酸鈉溶液、臭氧水、超聲波清洗可以有效維持樣品中Vc含量，其中臭氧水處理效果最好。貯藏12 d后，各組別Vc含量均較低。次氯酸鈉溶液、臭氧水、超聲波清洗處理對(duì)Vc含量降低有延遲作用，可能是這3種清洗處理殺滅了樣品中的細(xì)菌，延緩了樣品組織受微生物破壞的速度，降低了機(jī)體抗逆作用的強(qiáng)度，從而使抗壞血酸的消耗有所降低。有研究指出，適宜的臭氧處理可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗氧化反應(yīng)，這在一定程度上促進(jìn)了Vc的合成，從而延緩貯藏過(guò)程中Vc含量下降的速度[26-27]。

2.6 對(duì)空心菜丙二醛含量的影響

丙二醛是植物氧化衰敗產(chǎn)生的一種中間產(chǎn)物，會(huì)使氨基酸變質(zhì)后聚合成希夫(Shiff)堿，從而破壞植物細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，丙二醛含量反映了脂膜過(guò)氧化程度，MDA含量是衡量果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)[28-29]。由圖6可知，在貯藏期間，各處理組MDA含量均呈上升趨勢(shì)。

圖6 清洗殺菌方式對(duì)空心菜MDA含量的影響Fig.6 Effect of different cleaning methods on MDA content of Ipomoea aquatica

從第4天開(kāi)始，臭氧水處理組及超聲波處理組MDA含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，而從第6天開(kāi)始，次氯酸鈉溶液處理組MDA含量略低于對(duì)照組。貯藏第14天時(shí)，對(duì)照組MDA含量為1.89 nmol/g，次氯酸鈉溶液處理組、臭氧水處理組、超聲波處理組MDA含量分別為1.78、1.57、1.61 nmol/g，后2個(gè)處理組的MDA含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。表明次氯酸鈉溶液、臭氧水處理組、超聲波處理能夠抑制空心菜樣品細(xì)胞膜脂氧化作用，其中臭氧水清洗、超聲波清洗的抑制效果更佳，特別是臭氧水清洗效果最佳。有研究表明[30]，臭氧可以抑制鮮切蘋(píng)果中MDA含量的積累，可以增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力，這與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果一致。另有研究指出[31]，植物在病害及衰老時(shí)，細(xì)胞中產(chǎn)生超氧陰離子自由基和羥基自由基，能誘導(dǎo)膜脂中不飽和脂肪酸過(guò)氧化作用產(chǎn)生脂質(zhì)自由基，促進(jìn)脂膜的過(guò)氧化作用。本研究臭氧水處理組MDA含量較低，可能是因?yàn)橐环矫鏆缌酥虏【硪环矫娼档土艘蚁┑却呤斐煞值暮?，使組織病害程度及衰老代謝速度均降低，從而延緩樣品脂膜過(guò)氧化反應(yīng)。

3 結(jié)論

本研究表明一定濃度的次氯酸鈉溶液、臭氧水、超聲波清洗處理有利于空心菜的貯藏保鮮。其中用有效氯為100 mg/L的次氯酸鈉溶液，活性氧濃度為1.8 mg/L的臭氧水以及清洗頻率40 kHz、功率0.36 W/cm2超聲波分別清洗處理(清洗時(shí)間為5 min)空心菜，對(duì)空心菜貯藏(10±1) ℃期間品質(zhì)的保存均具有較好的效果。且在這3種清洗工藝中，活氧濃度為1.8 mg/L的臭氧水清洗保鮮效果最好，不僅具有顯著的殺菌效果，較對(duì)照組相比，菌落總數(shù)開(kāi)始超過(guò)6lg CFU/g (樣品開(kāi)始發(fā)生腐敗)的時(shí)間延遲了3 d，延緩空心菜感官品質(zhì)的下降，感官的可接受度較對(duì)照組延長(zhǎng)了3 d，還能延緩空心菜貯藏期間水分遷移速率，有效維持葉綠素、Vc含量，對(duì)抑制MDA含量的積累，保持細(xì)胞膜完整性也具有顯著效果。超聲波清洗殺菌效果也較顯著，但是對(duì)其他理化品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的保持效果不如臭氧水處理組，故推薦臭氧水清洗作為空心菜的清洗處理工藝。