不同處理方法對(duì)冷藏保鮮菜心營(yíng)養(yǎng)及品質(zhì)的影響

鐘育富,劉升*,張琪,盧裕億

1(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院,上海， 201306)2(北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，北京， 100097)

菜心，全國(guó)各地普遍種植，周年生產(chǎn)，菜心屬于葉菜類蔬菜[1]，因其品質(zhì)柔嫩，清新可口，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。菜心中含水量占92%，富含大量的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、豐富的VC和其他礦物質(zhì)，極其具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]。菜心采收后在20 ℃存放1 d容易失水，葉綠素總量下降25%，第2天會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)葉片黃化[3]，容易出現(xiàn)黃化、失水萎蔫等現(xiàn)象，流通腐損率極高約30%。25 ℃條件下，菜心只能存放2 d左右。

乙烯作為重要激素之一，會(huì)加速果蔬的衰老和劣變，加快葉綠素的分解,被認(rèn)為是調(diào)控果蔬品質(zhì)優(yōu)劣的關(guān)鍵激素。菜心采后在冷藏過(guò)程會(huì)產(chǎn)生少量乙烯，加快菜心的黃化和衰老，縮短了菜心商品壽命。因此菜心冷藏期間需要采取各種措施，以減少菜心乙烯釋放量[4]。而1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)可與乙烯受體上的金屬離子結(jié)合，可抑制復(fù)合物的形成，阻斷乙烯誘導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)[5-8]。因此，在乙烯大量產(chǎn)生之前,采用1-MCP先與乙烯受體結(jié)合,阻斷乙烯與受體的結(jié)合。1-MCP大量被使用到果蔬保鮮上，以延緩了落花、落果和果實(shí)成熟等現(xiàn)象[9]。張魯斌等[10]、ZHANG[11]研究發(fā)現(xiàn)，采用1-MCP處理能夠有效地抑制菜心呼吸和延緩葉片黃化的速度，但會(huì)使呼吸高峰提前了1 d。而徐港明等[12]研究發(fā)現(xiàn),1-MCP可以延緩菜心蛋白質(zhì)、可溶性糖等營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的下降，保持菜心抗氧化活性，增強(qiáng)自身抗性，延長(zhǎng)菜心的商品壽命。

臭氧作為一種安全的消毒滅菌的方式，已成為農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮的重要方法之一[12]。臭氧不僅對(duì)果蔬有殺菌抑制作用，而且處理過(guò)程中對(duì)果蔬造成其他影響很小[13]。同時(shí)，臭氧也可以降解果蔬中釋放的乙烯，調(diào)節(jié)果蔬的代謝，降低果蔬的呼吸作用，還可誘導(dǎo)其表皮氣孔縮小，減少水分蒸騰[14]，同時(shí)還可以影響酶的活性[15-16]。陸勝民等[9]研究表明臭氧抑制了青花菜的黃化，延緩了青花菜中葉綠素的降解，抑制了類胡蘿卜素的合成。梁蕓志等[17]研究表明臭氧處理可抑制黃瓜的的失重率，維持葉綠素和VC含量，提高其采后貯藏品質(zhì)。而徐冬穎等[16]研究表明臭氧可抑制菠菜葉綠素及VC含量的下降。因此，本文采用1-MCP和臭氧處理菜心，結(jié)合防霧抑菌膜包裝，以無(wú)膜包裝作為對(duì)照，研究不同處理方式對(duì)菜心冷藏營(yíng)養(yǎng)及品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種為“四九”菜心，2019年6月24號(hào)采自北京市房山區(qū)廣泰農(nóng)場(chǎng)，采后立即運(yùn)輸至國(guó)家蔬菜技術(shù)研究中心。挑選長(zhǎng)度均勻、無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷、生長(zhǎng)良好的菜心用于實(shí)驗(yàn)。防霧抑菌膜采購(gòu)于上海復(fù)命新材料有限公司，主要由聚乙烯薄膜和納米材料混合制成，主要有防霧功能，具有一定的抑菌效果。

1.1.2 儀器與設(shè)備

CYYL-36 型壓差預(yù)冷裝置，日本樽崎產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社；YDHI91610C 型多點(diǎn)測(cè)溫儀，北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司；KOITO-PCLH冷庫(kù)，日本小糸公司；PR-100折射儀，日本ATAGO公司；Thermo D-37520高速冷凍離心機(jī)，塞維斯科技(北京)有限公司；UV-1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，島津國(guó)際貿(mào)易有限公司；HW.SY11-K恒溫水浴鍋，北京市長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司；UWA-K-015型電子秤，北京華瑞京科商貿(mào)中心。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 不同處理方法

將挑選好的菜心移進(jìn)壓差預(yù)冷庫(kù)，將溫度自測(cè)儀的探針?lè)謩e插入不同塑料筐的菜心中部，每筐4個(gè)，記錄菜心溫度，然后將標(biāo)準(zhǔn)可折疊塑料箱放于標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)上，碼放在風(fēng)道兩側(cè)，蓋上擋風(fēng)簾，利用抽風(fēng)扇使箱體兩側(cè)造成壓力差，預(yù)冷庫(kù)庫(kù)溫設(shè)為0 ℃。將菜心中心溫度預(yù)冷至3 ℃左右，停止預(yù)冷。預(yù)冷結(jié)束后，菜心采用4種不同處理。

(1)1-MCP+防霧抑菌膜：菜心放置在10 μL/L 1-MCP熏蒸24 h,然后采用防霧抑菌膜包裝；

(2)臭氧+防霧抑菌膜：0.56 mg/L臭氧處理菜心10 min，然后采用防霧抑菌膜包裝；

(3)防霧抑菌膜：菜心直接用防霧抑菌膜包裝，每袋12根。

(4)CK：菜心沒(méi)有防霧膜包裝貯藏在0 ℃作為對(duì)照組。每種處理都貯藏在0 ℃下，每4 d測(cè)1次，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。

1.2.2 失重率

采用稱重法，每個(gè)處理分3組菜心，測(cè)定其初始質(zhì)量(M0)與冷藏后的質(zhì)量(Mt)，與初始質(zhì)量比較，換算成失重率,如公式(1)所示:

(1)

1.2.3 硬度

選取菜心中部，用GY-4數(shù)顯硬度計(jì)測(cè)定菜心硬度，單位N。

1.2.4 可溶性固形物

將菜心切成細(xì)碎塊狀，稱取菜心3～5 g，放入紗布后，用研缽研碎，將研磨后的汁液滴在已調(diào)零的折射儀PR-100上，在折射儀上直接讀數(shù)，以蒸餾水的讀數(shù)為對(duì)照，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。

1.2.5 VC含量

A：5%鉬酸銨；B：0.05 mol/L草酸-0.2 mmol/L EDTA提取液；C：5%硫酸；D：偏磷酸-乙酸混合液。測(cè)量方法：選取1 g樣品，加入5 mL的提取液B，放置在13 000 r/min的高速冷凍離心機(jī)中，在4 ℃溫度環(huán)境下離心30 min，離心后收集上清液。取2 mL上清液依次加入3 mL提取液B，0.5 mL試劑D，1 mL試劑C，2 mL試劑A，添加完成后搖勻上述混合液。將混合液在80 ℃水浴鍋中加熱10 min，冷卻后加蒸餾水定容至10 mL。以草酸-EDTA為空白對(duì)照，測(cè)定760 mm處吸光度值。每個(gè)樣品重復(fù)處理3次，計(jì)算結(jié)果用每100 g樣品中VC含量表示。VC計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

式中：ω，標(biāo)準(zhǔn)曲線的VC含量，mg/g；V1，比色體積，mL；V，樣品提取液的總體積，mL；V2，加樣量，mL；M，樣品質(zhì)量。

1.2.6 可溶性蛋白

參考考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定。將菜心樣品切碎后，用磨樣機(jī)磨成粉末，稱量1.0 g樣品，加入5 mL蒸餾水后，在4 ℃、13 000 r/min離心30 min，收集上清液，取1 mL上清液，加入5.0 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液，充分混合放置2 min后，采用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)595 nm處測(cè)定吸光度值，重復(fù)3次。

1.2.7 黃化指數(shù)

隨機(jī)選取3組菜心，根據(jù)每顆菜心的黃化面積分為5個(gè)等級(jí)：0級(jí)葉片，無(wú)黃化葉片；1級(jí)葉片，黃化面積占總?cè)~片0%～25%；2級(jí)葉片，黃化面積占總?cè)~片25%～50%；3級(jí)葉片，黃化面積占總?cè)~片50%～75%；4級(jí)葉片，黃化面積占總?cè)~片75%～100%。

(3)

1.2.8 葉綠素

先配制好V(丙酮)∶V(乙醇)=2∶1的混合液，將菜心樣品切碎后，用磨樣機(jī)磨成粉末，稱取1 g樣品，放入20 mL試管中，加入5 mL混合液，配平，在4 ℃下13 000 r/min離心30 min，使葉綠素得以充分提取。取上清液，以提取液為對(duì)照，在645 nm和663 nm波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度值，重復(fù)3次。根據(jù)公式(4)計(jì)算葉綠素含量：

葉綠素含量/[mg·g-1Fw)]=

(4)

式中：V為提取液的體積，20 mL；W為樣品質(zhì)量，1 g。

1.2.9 感官評(píng)分[18]

感官評(píng)價(jià)分為1～9分，9分為剛采收時(shí)的新鮮果實(shí)，7分為好，5分為菜心商品性界限，3分為不能銷售但可食用，1分為不能食用，其中6分為菜心的銷售界限。感官評(píng)分考慮色澤、形態(tài)、氣味等方面，感官評(píng)分由3名專業(yè)人員打分，取平均值[19]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 8.5繪圖，以SPSS 19.0軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方法對(duì)菜心感官評(píng)價(jià)和失重率的影響

如圖1所示。貯藏過(guò)程中，1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜和防霧抑菌膜處理的菜心感官品質(zhì)顯著優(yōu)于對(duì)照組(P<0.01)。貯藏4 d，對(duì)照組菜心感官評(píng)分降為6.03分。而貯藏28 d，1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜和防霧抑菌膜處理的感官評(píng)價(jià)得分分別為6.56、6.33、5.86分，普通冷藏的菜心已接近商品界限，而其他處理組貯藏時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于對(duì)照組。因此1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜和CK處理的貯藏壽命分別為28、28、24、4 d。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明1-MCP、臭氧處理和薄膜包裝都可以有效的延長(zhǎng)菜心的保質(zhì)期。

表1 菜心的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[19]Table 1 Standard of Chinese flowering cabbage sensory evaluation

失重率是衡量菜心新鮮度的主要指標(biāo)之一，其中CK處理的菜心在整個(gè)貯藏期間失重明顯，貯藏4 d,失重率便高達(dá)8.9%。而1-MCP、臭氧處理和薄膜包裝處理下的菜心貯藏28 d失重率僅僅為4.17%、4.31%、4.82%。方差分析結(jié)果表明，不同處理方法對(duì)菜心感官評(píng)價(jià)和失重率的影響差異顯著(P<0.05)。菜心流通過(guò)程中的水分損失主要由蒸騰作用引起，而低溫結(jié)合薄膜包裝能夠抑分水分散失，其中薄膜包裝對(duì)菜心失重起主要作用。而1-MCP處理前期可以抑制菜心呼吸強(qiáng)度，延緩菜心衰老[20]。因此，菜心經(jīng)壓差預(yù)冷、1-MCP+防霧抑菌膜可以更好的延長(zhǎng)菜心的貯藏時(shí)間。

圖2 不同處理方法處理后的菜心Fig.2 Chinese flowering cabbage at different treatment methods

2.2 不同處理方法對(duì)菜心黃化指數(shù)和葉綠素的影響

黃化是菜心衰老的一個(gè)重要標(biāo)志，其乙烯密切相關(guān)[21]。葉綠素含量是菜心冷藏品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，葉綠素分解速度的快慢可以直接影響菜心的黃化速度[22]。如圖2所示，4種不同處理方法相比，CK處理的菜心葉綠素在貯藏期間下降明顯，這是由于失水和乙烯的產(chǎn)生加速了葉綠素的降解[23]。而低溫加薄膜包裝可以有效的抑制酶的活性，減少菜心葉綠素的損失。貯藏28 d,1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心的黃化指數(shù)和葉綠素含量分別為13.22%、14.61%、16.61%和0.236、0.226、0.183 mg/g。方差分析結(jié)果表明，不同處理方法對(duì)菜心黃化指數(shù)和葉綠素的影響差異極顯著(P<0.01)。黃化是影響菜心外觀與品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。而薄膜包裝對(duì)菜心葉綠素保留有一定積極的影響。因此，菜心經(jīng)壓差預(yù)冷，采用1-MCP和臭氧處理都有利于葉綠素的保留和減緩黃化。

圖3 不同處理方法對(duì)菜心黃化指數(shù)和葉綠素的影響Fig.3 Effect of different treatment methods on yellow index and chlorophyll of Chinese flowering cabbage

2.3 不同處理方法對(duì)菜心可溶性蛋白質(zhì)和固形物的影響

在葉菜類蔬菜中，菜心的蛋白質(zhì)含量非常高，菜心采后可溶性蛋白質(zhì)1.125 mg/g。4種不同處理方法相比，CK處理的菜心可溶性蛋白含量在貯藏期間下降略高于其他處理組。貯藏28 d,1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心的可溶性蛋白和可溶性固形物含量分別為0.562、0.526、0.492 mg/g和3.33%、3.23%、3.43%。而菜心可溶性固形物含量在冷藏過(guò)程中隨著時(shí)間呈先升后下降趨勢(shì)。分析由于貯藏初期菜心體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝旺盛，所含大分子被水解為小分子，導(dǎo)致可溶性固形物含量增加。而菜心在貯藏期間的水分流失也是影響菜心可溶性固形物一個(gè)重要原因。實(shí)驗(yàn)表明，低溫加1-MCP可以抑制菜心蛋白質(zhì)的下降[20]，延長(zhǎng)菜心保質(zhì)期。

圖4 不同處理方法對(duì)菜心可溶性蛋白質(zhì)和固形物的影響Fig.4 Effect of different treatment methods on soluble solids of Chinese flowering cabbage

2.4 不同處理方法對(duì)菜心VC和硬度的影響

菜心中VC含量豐富，同時(shí)也可以反映出菜心組織細(xì)胞衰老的變化情況。但是VC極不穩(wěn)定極，易受外界影響而發(fā)生不可逆降解。菜心初始VC含量74.33 mg/100g，預(yù)冷后VC含量損失了1.34%。4種處理方法相比，CK組的菜心VC降解最快。貯藏28 d, 1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心VC含量分別為32.57、30.57、28.74 mg/100g。因此，菜心經(jīng)壓差預(yù)冷，采用1-MCP和臭氧處理都有利于更好保持菜心VC含量，采用防霧膜包裝貯藏在0 ℃下的菜心，都能很好地保持菜心的VC含量。

硬度是評(píng)價(jià)菜心新鮮程度的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。一般剛采摘后菜心質(zhì)感清脆，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，因呼吸作用等生理活動(dòng)以及不斷的衰老過(guò)程，故使菜心失水，導(dǎo)致細(xì)胞膨壓的減小，最終造成菜心硬度減小[24]。預(yù)冷前菜心硬度為39.4 N，4種不同處理方法相比，CK處理的菜心硬度在貯藏期間有明顯的下降。貯藏28 d, 1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心的硬度分別為27.4、27.6、25.4 N。實(shí)驗(yàn)表明，菜心經(jīng)1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜處理都能更有利于減緩菜心軟化，延長(zhǎng)商品壽命。

3 結(jié)論

本研究表明，沒(méi)有薄膜包裝的菜心冷藏商品壽命只有4 d左右。貯藏4 d后，菜心感官評(píng)分6.03分，接近商品性界限，菜心失水萎蔫，失重率、黃化指數(shù)高達(dá)8.9%、1.29%，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)損失嚴(yán)重。而防霧膜包裝的菜心冷藏24 d時(shí)，感官評(píng)分降至6.15分。接近商品性界限。1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜處理菜心的商品壽命可延長(zhǎng)至30 d。冷藏28 d，1-MCP+防霧膜包裝處理的菜心感官評(píng)價(jià)、失重率、黃化指數(shù)、可溶性固形物、VC、葉綠素、可溶性蛋白含量分別為6.56分、4.17%、13.22%、3.33%、32.57 mg/100g、0.236 mg/g、0.562 mg/g，營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)略優(yōu)于臭氧+防霧膜包裝的菜心，和防霧抑菌膜處理相比，1-MCP+防霧抑菌膜對(duì)菜心黃化和葉綠素?fù)p失有著一定的抑制作用，同時(shí)也減少VC等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，延長(zhǎng)菜心商品壽命。