莖用萵苣生產及干燥加工技術研究進展

陳亦輝，葉興乾，馮宇飛

(1．浙江大學 加工與食品學院，浙江 杭州 310058;2．海通食品集團 余姚有限公司，浙江 余姚 315470;3．江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122)

萵苣(Lactuca sativa var.angustana Irish)為菊科(compositae)萵苣屬(Lactuca L.)一年生或二年生草本植物，有葉用萵苣(簡稱萵苣)和莖用萵苣(簡稱萵筍)2類。萵筍原產我國華中或華北，有幾百年歷史，目前在我國南北各地廣泛栽培，在日本、美國也有少量栽培。根據萵筍葉片形狀可分為尖葉和圓葉2個類型，各類型中依莖的色澤又有白筍、青筍和紫皮筍之分，肉質為白色、綠色等，其中以綠肉萵筍為佳。主要品種有:北京鯽瓜筍，成都掛絲紅，濟南白萵筍，陜西圓葉白筍，南京紫皮香，上海小圓葉、大圓葉，云南玉棒，福建飛橋、金銘等。萵筍肉質細嫩，生吃熱炒均相宜。常吃萵筍可增強胃液和消化液的分泌，增進膽汁的分泌。萵筍中的鉀是鈉的27倍，有利于促進排尿，維持水分平衡，對高血壓和心臟病患者有很大的裨益。

1 種質資源利用及生產技術

1.1 種質資源收集、測試、保護工作

種質是決定生物遺傳性狀，并將遺傳信息從親代傳遞給子代的遺傳物質。中國農業科學院作物科學研究所2007年［1］建立了萵筍種質資源特性評價鑒定數據庫，收錄了我國各地萵筍種質資源的特性評價和鑒定的數據信息，包括基本情況描述、農藝性狀、品質、抗逆、抗病蟲等方面的信息，可為作物遺傳多樣性保護和持續利用服務。劉麗娟等［2］實施對萵苣的遺傳多樣性鑒定和新品種測試與保護工作。驗證結果表明，研究建立的萵苣SRAP體系重復性好、分辨率高、多態性豐富，在萵苣屬蔬菜種質資源評價、分子標記輔助選擇育種等多方面都有重要作用。陳海榮等［3］詳細地論述了萵苣 DUS測試(特異性、一致性和穩定性)指南的適用對象、測試性狀的選擇與確定、性狀分級與標準品種的選用和DUS判定標準。萵苣DUS測試指南的制訂對促進中國植物新品種保護事業的發展，提高中國在國際植物新品種保護領域的地位等均有積極意義。

1.2 育種、脫毒技術

目前，國內選育和國外引進的萵筍新品種層出不窮，但公開報道的萵筍育種技術較少。目前國內的育種主要是通過傳統的株選方式進行品種的改良。如福建飛橋萵苣利用其自然變異選育，還有其他利用有性雜交，分離后代篩選。傳統株選時間長達幾年到十幾年。隨著物理、生物基因技術的發展，使選育轉化突破性萵筍新品種成為可能。吐爾遜·伊不拉音［4］采用離子束育種技術誘變圓葉萵筍、白尖葉萵筍，M1代變異明顯。胡贊民等［5］申報并最終獲得1項發明專利，該專利提供了一種向萵苣葉綠體中導入外源 DNA的方法，同時還提供了用于該方法的萵苣葉綠體 DNA片段。朱維婷［6］通過60Co-γ射線輻照處理綠萵筍種子，研究其對發芽率和幼苗的影響，選育出優良的綠萵筍種子，對快速、高效地培育可食用植物的研究有一定參考意義。丁建剛等［7］通過農桿菌介導法對影響萵筍遺傳轉化率諸因素的探索、分析，建立較為完善的萵筍高效遺傳轉化體系，為下一步進行萵筍轉基因分子育種提供技術和理論支持。由于一些萵筍感染病毒造成品種退化，趙博［8］以 北京鯽瓜筍、柳葉筍為研究對象進行腋芽尖和愈傷組織培養相結合的方法脫病毒和病毒檢測的研究，使種子傳毒的有性繁殖植物也能通過組織培養有效脫毒。

1.3 育苗、種植、病蟲害、采收過程管理

1.3.1 催芽育苗

林辰壹等［9］研究不同濃度的青霉素溶液對萵筍種子的發芽指數、活力指數和幼苗鮮干重的影響，結果表明，對萵筍種子發芽和幼苗生長有促進作用，且達到極顯著水平;同時也表明不同濃度青霉素對萵筍老化種子活力恢復和提高有促進作用。劉彥文等［10］研究了蛭石對特耐熱二白皮和碧綠青萵筍種子在不同溫度下發芽特性和幼苗抗氧化特性的影響，結果表明，經過引發處理的萵筍種子的發芽率、發芽勢和幼苗干鮮重、超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶活性均高于對照。李春龍等［11］研究表明，不同溫度處理對萵筍種子的發芽率、發芽勢和發芽指數均產生了不同程度的影響，22℃是萵筍種子的最佳萌發溫度。宋松泉等［12］公開了一種通過種子預處理吸脹，在變溫和交替光照條件下萌發，使萵苣種子的萌發率和成苗率接近或達到100%的方法。萵筍一般秋冬季比較適宜播種，據報道，江西樂平［13］通過推廣催芽等新技術，使育苗成功率大大提高，基本實現一年四季均可播種。

1.3.2 種植管理

郭麗琢等［14］采用水培法研究高濃度銨離子對萵筍生長及體內氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅9種營養元素含量的影響，為進一步研制萵筍營養液配方提供理論依據。蔡開地［15］進行萵筍氮磷鉀肥最優回歸試驗結果表明，對產量的作用為氮 ＞鉀 ＞磷;施用純 N 97.41 kg·hm－2，P20557.35 kg·hm－2，K2O 103.17 kg·hm－2，其比例為1∶0.589∶1.059時，商品產量較高，當比例為1∶0.880∶1.702時，施肥利潤較佳。范美蓉等［16］研究表明，有機無機復混肥提高了萵苣的產量，增加了萵苣莖、葉中維生素C、可溶性糖含量，減少了硝酸鹽和亞硝酸鹽含量，使萵苣莖葉中粗纖維含量適中，且在萵苣生長過程中，有機無機復混肥提高了萵苣功能葉中的凈光合速率和葉綠素含量，增強了萵苣功能葉中硝酸還原酶活性。李會合等［17］研究增施氮鉀和光照強度對不同品種萵筍光合特性和產量的效應，表明萵筍的產量與光合特性密切相關，以Pb、Chla、Cl與產量間相關性較好。

1.3.3 常見質量缺陷原因

許紹山［18］分析萵筍生產中裂口、個別發杈、未熟抽薹等問題，提出萵筍高產栽培技術措施。杭州龍網［19］專家分析造成萵筍空心的原因大致有:在生長過程中干旱缺肥;在食用莖膨大期間遇強冷空氣，使根系活力減弱，吸水、肥能力下降;采收過遲，莖部養分消耗過多。

1.3.4 重金屬積累

李傳義等［20］對重慶萵筍中重金屬的特征進行了研究，結果表明，不同地域萵筍中重金屬銅、鋅、砷、汞、鉛含量有顯著性差異;萵筍中的重金屬含量呈極顯著正相關，但鉛的相關性明顯弱于其他重金屬;萵筍在生長過程中對鎳、鎘累積有一致性行為，萵筍中重金屬含量不僅同區域地質結構有關，同大氣的關系也密切;萵筍中銅主要來源于土壤，而鋅、鉛、鎘、鎳、鉻、汞、砷的途徑來源復雜。

1.3.5 病蟲害管理

王建茂［21］針對萵筍易發生霜霉病、軟腐病、病毒病、菌核病的特點，提出以預防為主，及時清理田間病葉;采用高效低毒農藥，切勿長期使用單一品種農藥，要輪換用藥。凌士鵬等［22］使用植物源農藥0.5%小檗堿400倍與化學農藥霉多克600倍交替使用，比0.5%小檗堿400倍單用對萵筍霜霉病防效提高顯著。

1.3.6 采收

肖運成［23］介紹無公害萵筍采后產品標準化處理技術，其中采收時要求規范使用化學農藥，在安全間隔期內嚴禁采收上市，在采收前10 d停止灌水和追施氮肥，以免組織含水量過高造成機械損傷而感染病害，也不利于貯運;在萵筍心葉高度與最高外葉相平，頂部平展的“平口”期為最佳采收期，應選擇早晨或傍晚采收。

1.3.7 分級、包裝

NY/T942—2006標準規定了萵筍等級、規格、抽樣方法、包裝及標識，對萵筍標準化生產起到積極作用。

1.3.8 冷藏、貯運

楊興德等［24］探討了萵筍在冷藏條件下保鮮的技術措施，結果表明，在庫溫0～2℃時，將帶1/4～1/3葉片的萵筍用塑料薄膜帳貯藏，帳內CO2質量分數控制在15%左右時，貯藏40 d后的商品率仍達95%以上。肖運成［23］提出貯運時做到輕裝輕卸;最好用冷藏車進行運輸，冷藏溫度控制在1～2℃ ，相對濕度90%～95%;夏季蓬車運輸時可在包裝內用塑料袋裝碎冰或薄冰直接冷卻的簡易方法保持低溫。

2 干燥加工技術設備

目前國內萵苣的初加工研究和開發主要集中在萵苣的貯藏保鮮、萵苣醬菜、萵苣腌菜、萵苣薹干、萵苣飲料等［25］，總體處于產業鏈低端，產業化規模偏小，營養成分流失多，對農業增收增效拉動不明顯。

干燥加工是延長果蔬保存期的有效方法，包括自然干燥和人工脫水。傳統的自然干燥萵苣薹干生產僅局限于農家散戶、小作坊，受自然條件(陽光、風力、雨季)、生產條件、技術等諸多因素限制，加工原料有限、產量低、品質參差不一、衛生條件差、貯藏期短。目前一些企業通過在萵筍原料主產區建廠，探討護色手段和利用熱空氣源，生產的脫水萵筍干不僅色澤保持綠色、復水性好、咬勁足、安全衛生、貯藏期延長，而且加工量達到一定規模，成為當地農業增產、增效的主力軍。目前浙江、江蘇、山東、江西、湖北、云南等省都有脫水萵筍干上市，產業盡管剛剛起步，但發展前景廣闊。

2.1 萵筍護色

綠肉萵筍呼吸作用強、并有多種生物活性酶，切割、去皮后及在干燥和貯藏過程中很容易發生變色，使商品價值大大下降。萵筍干變色的主要原因是葉綠素的降解和褐色物質的生成。Barth等［26］認為商品可以接受的極限為20%的葉綠素轉變成脫鎂葉綠素。

2.1.1 葉綠素降解機理

蔬菜為綠色是由于菜體內含有藍綠色和黃綠色葉綠素a、b，它們是一種不穩定的物質，不耐光、熱、酸，不溶于水，易溶于堿、乙醇和乙醚，在堿性溶液中，皂化為葉綠素堿鹽［27］。在蔬菜加工過程中，葉綠素降解是由于加工條件造成組織破壞引起的，如加熱、降低pH等引起細胞組織中化學的、酶的反應，導致蛋白質一脂質膜的崩潰及葉綠素一蛋白復合體的釋放，造成葉綠素分解。在蔬菜加工過程中，當蔬菜切割、燙漂時，細胞間釋放出的酸及酶與葉綠素-蛋白復合物發生接觸，這種接觸可能是葉綠素降解的起始階段。葉綠素a的降解途徑如圖1。

楊曉棠［28］的研究表明，另一條葉綠素降解途徑是在過氧化物酶(POD)參與下進行的，小麥和菠菜中，POD在過氧化氫存在的條件下，能將酚類物質氧化形成自由基，促進膜脂過氧化，破壞葉綠體穩定，從而引起葉綠素的降解。但總的來說，POD降解葉綠素途徑尚不太明了。

2.1.2 酶促褐變和護色工藝

圖1 葉綠素a的降解途徑

萵筍中存在的促進褐變的酶主要是葉綠素酶、脫鎂螯合酶、脫鎂葉綠素甲酯酸a單加氧酶、紅色葉綠素降解物還原酶，還有多酚氧化酶及過氧化物酶也會促進葉綠素的降解。酶類屬于蛋白質，經過加熱均能使其失活。劉紀紅等［29］試驗得出萵筍的最佳的干制工藝為漂燙溫度100℃，漂燙時間3 min，食鹽溶液濃度0.5%，乳糖溶液濃度6%;烘烤的工藝條件為先用80℃烘4 h，再用70℃烘4 h。乳糖在萵筍干制中的作用有增加固體含量，改善產品質構而不至于使產品過甜的作用;乳糖在萵筍干制加工及貯藏過程中比較穩定，與其他糖類比較，溶解度低，受環境濕度的影響較小，可以較好地保持產品的色澤，對提高產品的復水效果也有較好的作用。江玲等［30］針對脫水萵筍片在貯藏過程中的變色問題進行研究，認為糖和鹽的滲透處理是最好的護色方法;并進一步研究了滲透處理對萵筍片的其他影響，得出滲透處理不但提高了色素的穩定性，而且降低了水分活度，增加了產品的得率，提高了復水速率。

2.2 干燥技術設備開發

目前脫水萵苣常用的干燥方法主要是熱空氣對流干燥，但是也一直在嘗試著采用干燥效果更好的遠紅外干燥、微波干燥以及聯合干燥。

2.2.1 熱風干燥

我國目前應用比較普遍的干制方法是熱風脫水干燥法，但這些設備普遍存在干燥速度慢、脫水時間長、能耗大、成本高、復水性差和產品品質保存率低等缺陷。趙長濱等［31］介紹 XC型箱式熱風烘干機(圖2)的工作原理及總體參數的確定。經過蔬菜烘干試驗，該機能使熱風和物料接觸充分、干燥強度大，具有使用范圍廣、能耗低、復水性好、操作簡便、安全可靠的特點，適用于烘干量較小、烘干地點不固定需要經常轉移的特殊要求。

National drying machinery 公司［32］生產出加工脫水蔬菜的對流空氣帶式干燥機(圖3)，該設備堅固、恒定，連續化程度高，容易操控和維修，適合于 1 ～10 t·h－1的生產能力。

劉曉娟等［33］設計了一種隧道式蔬菜干燥機(圖4)，經試驗，此機烘干效果好，干燥均勻，復水性好，熱效率高，操作簡便，安全可靠。

圖2 XC型箱式熱風烘干機

圖3 對流空氣帶式干燥機

圖4 隧道式蔬菜干燥機

2.2.2 遠紅外干燥設備

孫傳祝等［34］研制了5HY型遠紅外蔬菜脫水機(圖5)。該設備采用雙面鏈板輸送裝置，輸送鏈的松緊2段均為工作段，與普通輸送鏈相比，較大地提高了設備和空間的利用率;對于胡蘿卜等密度較大的蔬菜，生產率(干菜)可達 25.8 kg·h－1，單位能耗為3.2 MJ·kg－1(H20)，與現有的熱風對流蔬菜干燥相比可節能20%左右，維生素C損失率降低5%～8%;該設備能夠實現連續化生產，自動化程度高、操作方便，能夠適應脫水蔬菜產業化生產需要。

圖5 5HY型遠紅外蔬菜脫水機

2.2.3 聯合干燥技術與設備開發

張緒坤等［35］為了解決脫水蔬菜熱泵干燥中后期干燥效率較差的問題，進行熱泵、熱風組合干燥試驗，結果表明:采用熱泵－熱風組合干燥裝置生產脫水蔬菜，其耗能只有隧道式干燥的74.1%，網帶式干燥的84.7%和真空冷凍干燥的9.4%;胡蘿卜產品經24 h充分復水后，組合干燥的復水性比熱泵干燥高16.6%，比熱風干燥高24.5%;采用前期熱泵除濕干燥與后期熱風干燥的組合干燥技術，克服了單一熱泵干燥的缺點，降低了能耗，提高了產品質量。顏偉強［36］研究設計的微波噴動加熱裝置(圖6)，將熱風與微波并聯式聯合，熱風從下而上，不僅能帶來熱量，使物料加熱，還能及時的將物料蒸發出來的水氣帶出加熱區，此種聯合設備最大的優點在于使物料在加熱區不斷的震動，克服了微波加熱不均勻的問題，而且還能很靈活的控制微波加熱的階段。顏偉強用這種聯合干燥方式干燥胡蘿卜丁，大大縮短了加熱時間，僅用30 min就能使產品達到干燥終點，而且產品的胡蘿卜素、VC含量均與真空冷凍干燥接近，品質較好。

圖6 微波噴動加熱裝置

3 展望

萵筍在我國廣泛種植，隨著各地高效農業的興起和交通運輸的暢通，銷售半徑擴大。一些地方種植的優良萵筍品種由于經紀人的介入，網絡信息的運用，銷往全國各地，豐富了市民的“菜籃子”;在節日銷售和淡季供應的反季節大棚萵筍，更是獲得較高的收益。但是，局部地區萵筍種植的一哄而起，造成大批量原料集中上市，保鮮不及，品質劣化快，深加工不足，造成增產不增收，挫傷了農民積極性，加工技術成為一個新的課題。

萵筍生產除了傳統的鮮食品種外，應大力培育加工商品價值高、營養成分高的品種，如莖桿直、上下粗細較一致，組織細嫩，葉綠素含量高，生化酶活力低的適宜加工的綠肉好品種。在大田生產環節提高科技種植水平，增加有益營養成分，控制萵筍硝酸鹽、亞硝酸鹽含量，農藥殘留、重金屬污染等危害，使之風險最小化。

在脫水萵筍加工過程中，在著力提升護色手段的同時，應開發高效、連續化、節能生產設備，如帶式干燥、聯合干燥設備的開發，提高自動化水平，便于清洗消毒，節約能源，降低綜合生產成本，使企業具備更強的市場競爭能力，更好地服務三農。

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