申悅 田密霞
摘要:為研究1-MCP對(duì)鮮切生菜在貯藏期間的生理生化及貨架期的影響,以新鮮生菜(Lactuca saliva)為原料,用不同濃度的1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)(0.5、1.0、2.0μL/L)熏蒸純凈水清洗的切塊剎菜12h,處理后貯藏于4℃的條件下然后對(duì)其在12天貯藏期內(nèi)的失重率、相對(duì)電導(dǎo)率、葉綠素含量、PPO活性、POD活性進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明:2.0μL/L1-MCP處理可以有效控制鮮切生菜貯藏期間重量的減少,抑制了PPO和POD的活性使鮮切生菜的貨架期延長(zhǎng)5d。
關(guān)鍵詞:1-MCP;鮮切生菜;生理生化
生菜又稱(chēng)萵苣,是一種葉菜類(lèi)蔬菜,因其含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如:維生素、纖維素、礦物質(zhì)等,對(duì)人體有諸多營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1],所以被廣泛地運(yùn)用于商業(yè)化的即食食品,例如:沙拉。隨著社會(huì)對(duì)健康營(yíng)養(yǎng)的需求與日俱增,為了減少食品準(zhǔn)備的時(shí)間,消費(fèi)者對(duì)最小加工即食產(chǎn)品(方便食品)的需求不斷增加[2]。鮮切果蔬作為一種“快捷、健康、營(yíng)養(yǎng)、安全”的消費(fèi)食品,正在成為現(xiàn)代生活的一部分[3]。然而新鮮生菜經(jīng)切分后,代謝速率加快,易受到微生物的侵染,引起腐敗變質(zhì),貨架期明顯縮短[4]。
目前,關(guān)于提高鮮切生菜品質(zhì)的研究已有較多報(bào)道。例如張留圈[5]等使用不同濃度的抗壞血酸鈣對(duì)鮮切生菜進(jìn)行浸泡,梁穎等[6]用草果、桂皮醇提取物,將兩者以不同比例混合對(duì)鮮切生菜進(jìn)行浸泡,此類(lèi)研究都是以處理劑的抗氧化性為由,通過(guò)抑制過(guò)氧化物酶以及多酚氧化酶活性,減緩鮮切生菜的劣變。但在處理的過(guò)程中進(jìn)行了2次脫水,造成蔬菜的機(jī)械損性傷,會(huì)加劇蔬菜的新陳代謝、加劇酶促和非酶促褐變等一系列不利于貯藏的生理生化反應(yīng)[7]。在生菜的貯藏過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生乙烯誘導(dǎo)其組織發(fā)生衰老,所以能否有效控制乙烯的生成和作用直接影響果蔬的采后生命的長(zhǎng)短和保鮮效果的好壞[8]。1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)作為一種乙烯抑制劑,以揮發(fā)的形式作用于生菜表面,能夠抑制乙烯與受體的結(jié)合和信號(hào)傳導(dǎo),減緩葉片組織對(duì)乙烯的敏感性,從而延緩生菜的成熟與衰老[9]。因其性質(zhì)最為穩(wěn)定,具有使用劑量小、效果顯著和安全無(wú)毒等特點(diǎn),被認(rèn)為是最好的保鮮劑[10]。近年來(lái)乙烯被廣泛運(yùn)用于葡萄[11]、香梨[12]、冬棗[13]等水果中,在葉菜保鮮中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛[14]。本文將經(jīng)過(guò)清洗和最小化處理生菜,經(jīng)過(guò)1-MCP處理后,測(cè)定其貯藏期內(nèi)的失重率、相對(duì)電導(dǎo)率、葉綠素含量、PPO活性、POD活性,研究1-MCP對(duì)鮮切生菜生理生化及貨架期的影響。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
1.1.1 材料與試劑。新鮮生菜:購(gòu)于開(kāi)發(fā)區(qū)樂(lè)購(gòu)超市的燎原綠色生菜,要求新鮮、色澤飽滿(mǎn)、清潔、無(wú)明顯傷害(如黃葉、霉變、明顯機(jī)械損傷、病蟲(chóng)害);保鮮袋:妙潔PE(聚乙烯)保鮮袋;聚乙烯毗咯烷酮(polyvinyl pyrroli-done,PVPP)、鄰苯二酚、磷酸氫二鈉(Na2HPO4·12H2O)、磷酸二氫鈉(NaH2PO4·2H2O)、愈創(chuàng)木酚、H2O2、丙酮、石英砂、碳酸鈣粉、草酸、抗壞血酸:天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;1-MCP。
1.1.2 主要儀器設(shè)備。DK-S26電熱恒溫水浴鍋,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;AL240電子分析天平,瑞士Mettler Toledo公司;UV-9200紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì),北京瑞利分析儀器有限公司;TGL-20M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī),湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司;BCD-257DVC冰箱,青島海爾股份有限公司SiM-F140制冰機(jī),日本三洋公司。
1.2 方法
1.2.1 鮮切生菜的處理方法。將購(gòu)回的生菜均勻分成2份,1份用自來(lái)水清洗,1份用純凈水清洗,再將自來(lái)水清洗的生菜均勻分成3份,一份為對(duì)照組,一份用不銹鋼菜刀切成均勻的小塊,一份用手撕成均勻的小塊;純凈水清洗的也做相同的處理。放在保鮮袋內(nèi)貯藏于4℃的冰箱中。然后每天測(cè)定其生理生化指標(biāo),至處理后7d結(jié)束。從中選出貯藏效果較好的純凈水切塊組,置于4℃的冷庫(kù)中用0.5μL/L、1.0μL/L、2.0μL/L 3種不同濃度的1-MPC處理12h后,然后在4℃的條件下貯藏。從處理當(dāng)天開(kāi)始每3天測(cè)定1次失重率、葉綠素含量、相對(duì)電導(dǎo)率、多酚氧化酶活性、過(guò)氧化物酶活性,試驗(yàn)至處理后12d結(jié)束。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),取平均值,判斷最適宜的1-MPC處理的濃度。
1.2.2 失重率的測(cè)定。失重率(%)=(貯藏前總重量-貯藏后重量)÷貯藏前總重量×100。
1.2.3 Vc含量的測(cè)定。采用2,6-二氯靛酚滴定法[15]。
1.2.4 葉綠素含量的測(cè)定。分光光度法測(cè)定[16]。
1.2.5 相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定。用1cm直徑打孔器取厚度相同的果肉圓片20片,用蒸餾水洗凈破碎細(xì)胞外滲的汁液,將圓片加蒸餾水20mL,震蕩1min并測(cè)定其初始始電導(dǎo)率(r,),然后將樣品在沸水浴中蒸煮15min,冷卻后測(cè)總電導(dǎo)(r))。相對(duì)電導(dǎo)率(%)=r1/r0×100。
1.2.6 酶活性的測(cè)定。①酶提取液的制備:取5g樣品,加0.1g聚乙烯毗咯烷酮(PVPP)于20mL經(jīng)4℃預(yù)冷的0.2mol/L磷酸提取緩沖液(pH=6.4)中,冰浴研磨勻漿,并于4℃、12000r/min離心30min,取上清液為酶的粗提液,供PPO、POD共用,低溫保存?zhèn)溆?。PPO、POD活性的測(cè)定參考CHEN[17]等稍作修改。
②PPO活性:將粗酶提取液稀釋10倍,取0.5mL加入3mL 0.5mol/L的鄰苯二酚溶液中,加蓋迅速混勻后,掃描并記錄30s內(nèi)398nm處吸光值變化。
③POD活性:取2mL 0.05%愈創(chuàng)木酚溶液于小試管中加入0.5mL酶液混勻后置于30℃水浴鍋中保溫5min,然后加入1mL 0.08%H2O2溶液后掃描1min內(nèi)460nm處吸光值變化。
④PPO、POD活性每個(gè)重復(fù)均測(cè)定3次,各處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)。
1.3 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 鮮切生菜的Vc含量
Vc含量是評(píng)價(jià)鮮切果蔬營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),具有營(yíng)養(yǎng)學(xué)功能和抗氧化功能與果蔬的新鮮度密切相關(guān),Vc含量越高,產(chǎn)品新鮮度越好[18]。由圖1可以看出,在貯藏的7d里,各組處理的Vc含量均呈下降趨勢(shì),2~6d的下降速率較快。處理組Vc含量在第2d就出現(xiàn)了大幅下降,而對(duì)照組Vc含量第2d的減少量較少。對(duì)照組中,經(jīng)過(guò)純凈水清洗的生菜在整個(gè)貯藏期間Vc含量都是最高的。處理組中,純凈水清洗的切塊組Vc的含量稍高于其余3個(gè)處理組,說(shuō)明純凈水清洗可以有效減少鮮切生菜貯藏過(guò)程中Vc的流失。而切塊和手撕相比,純凈水切塊組的Vc含量要高于手撕組,所以切塊方式處理生菜有助于Vc的保留。
2.2 鮮切生菜的葉綠素含量
在貯藏期間內(nèi),鮮切生菜的葉綠素?zé)o法進(jìn)行光合作用,會(huì)逐漸分解而使綠色消退,從而導(dǎo)致菜葉的黃化,因此葉綠素含量是維持鮮切生菜貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)[19]。同時(shí)乙烯的生成也會(huì)促進(jìn)葉綠素的分解。由圖2可看出,在貯藏期間各組的葉綠素均有不同程度的下降,其中對(duì)照組的下降速率均大于處理組。貯藏結(jié)束時(shí),對(duì)照組中純凈水清洗組的葉綠素含量高于自來(lái)水清洗組的。在處理組中,貯藏期間純凈水切塊組的下降速率逐漸減小。由此可見(jiàn)用純凈水切塊有助于生菜葉綠素的保留。
2.3 1-MCP處理鮮切生菜的失重率
鮮切生菜裝入保鮮袋后仍會(huì)進(jìn)行呼吸作用和蒸騰作用等一系列的生理活動(dòng),因此引發(fā)失水,導(dǎo)致生菜葉片萎蔫、皺縮、品質(zhì)下降。在冰箱冷藏過(guò)程中,生菜質(zhì)量降低主要由水分的散失所引起。由圖3可看到,不同濃度的1-MCP處理對(duì)鮮切生菜失重率的影響有明顯差別。前6d,3種處理的失重率均有所增加,且增加的幅度相當(dāng)。與對(duì)照組相比,從第6d開(kāi)始1.0μL/L處理的生菜失重率有了較大的增加,到第12d,其失重率增加到了4.8%,而0.5μL/L和2.0μL/L的1-MPC處理組失重率的增加量較少,所以0.5μL/L和2.0μL/L的1-MCP處理有助于降低鮮切生菜的失重率。
2.4 不同1-MCP處理的鮮切生菜相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定
鮮切生菜在預(yù)處理時(shí)會(huì)導(dǎo)致植物組織細(xì)胞的破壞,細(xì)胞膜透性發(fā)生改變,其大小可以通過(guò)相對(duì)電導(dǎo)率大小來(lái)衡量。一般來(lái)說(shuō),相對(duì)電導(dǎo)率越大,貯藏過(guò)程中細(xì)胞膜受到損害而使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞的程度越大[20]。由圖4可看出,不同濃度的1-MCP處理的鮮切生菜在貯藏期間相對(duì)電導(dǎo)率變化均呈上升趨勢(shì)。與對(duì)照組相比,經(jīng)過(guò)1-MCP處理的鮮切生菜電導(dǎo)率的增加量較小,尤其是0.5μL/L和1.0μL/L1-MCP處理的在3d后的貯藏期內(nèi)上升趨勢(shì)較為平緩,而對(duì)照組和2.0μL/L1-MCP處理組在第9d后急劇上升。所以0.5μL/L和1.0μL/L1-MCP處理可有效抑制鮮切生菜在貨架期內(nèi)相對(duì)電導(dǎo)率的上升。
2.5 不同1-MCP處理的鮮切生菜葉綠素的測(cè)定
如圖5所示,在貯藏的期間,葉綠素含量逐漸降低,0.5μL/L1一MCP和2.0μL/L1-MCP處理的在前6d葉綠素含量下降緩慢,6d后葉綠素含量急劇下降,1.0μL/L1-MCP處理的在9d后葉綠素才開(kāi)始大幅下降。在整個(gè)貯藏期間處理組的葉綠素下降趨勢(shì)均小于對(duì)照組,說(shuō)明1-MCP可有效減少葉綠素的分解,而且1.0μL/L1-MCP處理效果最明顯。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1-MCP抑制了乙烯的生成,從而抑制了葉綠素分解[2]]。
2.6 不同1-MCP處理的鮮切生菜PPO活性的測(cè)定
由圖6可看出,不同處理組鮮切生菜中多酚氧化酶活性變化趨勢(shì)略有不同。在貯藏期間對(duì)照組PPO活性呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),且在貯藏前期(0~6d),處理組PPO活性增加幅度較小,2.0μL/L1-MCP處理組在貯藏第9d PPO活性開(kāi)始降低,到貯藏結(jié)束活性已降至0.616U/min較貯藏0d PPO活性下降了0.397U/min。1.0μL/L1-MCP處理組在貯藏中,PPO活性逐漸上升。6d后的上升幅度較大。而0.5μL/L 1-MCP處理組上升趨勢(shì)漸緩,并在第12d出現(xiàn)小幅升高。所以1-MCP處理可以有效抑制貯藏期間PPO活性的增加,延緩鮮切生菜的褐變。
2.7 不同處理的鮮切生菜POD活性的測(cè)定
在植物組織中,過(guò)氧化物酶(POD)與多酚氧化酶(PPO)的協(xié)同作用引起鮮切果蔬的酶促褐變,而且POD對(duì)減少活性氧積累、抵御膜脂過(guò)氧化和維護(hù)膜結(jié)構(gòu)的完整性有著重要作用[22-23],因此POD活性高低也被認(rèn)為是酶促褐變的重要指標(biāo)。如圖7所示,不同濃度1-MCP處理的鮮切生菜POD活性的變化呈現(xiàn)出了相同的趨勢(shì),均為先減小后增大。3種處理組的生菜分別在第3d、第6d POD的活性降到最低,說(shuō)明1-MCP處理可以在貯藏前期有效控制POD的活性的上升,控制效果最好的是2.0μL/L1-MCP處理的生菜。在第2d出現(xiàn)小幅上升后,第9d降到最小值后,緩慢增加,表明在貯藏期間POD活性得到了穩(wěn)定的抑制。
3 結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明,用純凈水清洗生菜可以減少貯藏期間VC的損失,控制葉綠素的降解。2.0μL/L1-MCP處理鮮切生菜,能有效減緩貨架期期間生菜重量的減少,控制電導(dǎo)率的增加,延緩生菜的褐變。1.0μL/L1-MCP處理的鮮切生菜可以有效減少葉綠素的降解??傮w來(lái)講1-MCP處理的鮮切生菜可以貯藏12d,將其的貨架期延長(zhǎng)了5d。但是不同濃度的1-MCP處理對(duì)鮮切生菜各種理化性質(zhì)的影響不同,需要進(jìn)一步研究1-MCP的處理濃度對(duì)鮮切生菜貯藏期間各類(lèi)理化性質(zhì)的綜合影響效果,確定1-MCP處理的最佳的計(jì)量、時(shí)間及處理時(shí)的溫度,以便將研究成果應(yīng)用于市場(chǎng)鮮切生菜的保鮮中。
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