韓志平,張春業,馬櫻芳,陳志遠,黃 蕊
(大同大學農學與生命科學學院,山西大同037009)
黃花菜(Hemerocallis citrina Baroni)學名萱草,別名金針花,古稱“忘憂草”,屬多年生宿根草本植物,原產于中國南部及日本,在我國栽培歷史已超過2 000 a[1]。由于黃花菜對環境條件適應性強、栽培技術要求簡單,加上其營養價值高、經濟效益好,近年來在我國栽培面積不斷擴大[2]。由于黃花菜栽培地區大同市獨特的地理、氣候和土壤條件,顏色鮮黃、角長肉厚、脆嫩爽口、營養豐富,在國內市場暢銷,而且遠銷香港、東南亞國家[3],是當地農民增收及種植結構調整的理想栽培作物,大同縣也由此成為全國聞名的黃花菜主產區。筆者對黃花菜的營養價值和藥用價值進行了簡單介紹,并就黃花菜的采后生理及貯藏保鮮技術進行了綜述。
黃花菜含有豐富的糖類、蛋白質、維生素C、鈣、脂肪、胡蘿卜素、氨基酸等人體必需的營養成分,其中,所含的胡蘿卜素是番茄的3~5倍。黃花菜還含有豐富的卵磷脂,有較好的健腦、抗衰老之功效,故被人們稱為“健腦菜”[4]。在我國傳統生活中,黃花菜與香菇、木耳、冬筍一起被稱為蔬菜中的4大珍品[5]。
中醫學認為,黃花菜性味甘涼,其根、莖、葉、花均可入藥,有止血、消炎、清熱、利濕、消食、明目、安神等功效,對吐血、大便帶血、小便不通、失眠、乳汁不下等均有療效,可作為病后或產后的補品[6]。另有研究表明,黃花菜能顯著降低血清膽固醇的含量,有利于高血壓患者的康復,可用作食療蔬菜[7]。黃花菜所含有效成分能抑制癌細胞的生長,豐富的粗纖維可通腸,因此,可作為防治腸道癌和便秘的食品。近年來研究還發現,黃花菜根具有抗結核病和治療血吸蟲病的作用。
黃花菜采收后脫離了母體,成為獨立的生命個體,但在貯藏中仍然進行著一系列生理活動。其中,呼吸作用、蒸騰作用、相關酶活性的變化是影響其采后內部和外部品質的主要活動[8]。
2.1.1 呼吸作用 呼吸作用是果蔬產品采收后生命活動所需物質和能量的主要來源,是生命存在的重要標志,也是采后生理研究和貯藏實踐中最重要的生理過程之一。呼吸的強弱與果蔬產品的貯藏特性有一定的關系,呼吸強度大小表明組織內含物消耗的快慢、反映呼吸量的變化,呼吸強度越高,其耐貯性就越差[9]。常溫下,黃花菜呼吸作用非常旺盛,故應及時排出呼吸熱,因此,可創造低溫條件、適宜的O2和CO2濃度條件以減弱黃花菜的呼吸強度。龔吉軍[10]研究表明,黃花菜在貯藏的前3 d呼吸強度迅速下降,以后呼吸強度的變化很??;隨著貯藏溫度和成熟度的提高,呼吸強度降低的幅度也隨之減小。
2.1.2 蒸騰作用 在植物生長發育過程中,蒸騰作用是維持生命活動必不可少的過程。但產品在采收后脫離了母體,切斷了對外界水分的吸收,蒸騰作用會使產品失水、失鮮,所以蒸騰作用在采后是個消極的生理過程,對果蔬產品的品質和貯藏保鮮不利。新鮮黃花菜中的含水量一般可達到90%以上,采收后的黃花菜因蒸騰失水,會造成產品迅速失質量。一般失水達到5%時,黃花菜即表現出疲軟、皺縮、萎蔫、光澤消褪甚至變質等品質劣變現象[10]。適度降低貯藏溫度和增加貯藏濕度有利于降低蒸騰作用,保持其鮮嫩品質。
2.1.3 相關酶的變化 果蔬產品采收后,其內部的生理生化代謝隨環境、時間的變化而不斷變化。其中,活性氧自由基的產生是果蔬產品采后衰老過程中的一個重要特點,自由基產生速率加快,表明其衰老加劇[11]。SOD,CAT,POD是植物體內重要的抗氧化酶類,可有效清除代謝過程中產生的活性氧自由基,在果蔬產品的保鮮中發揮重要作用。其中,SOD能清除組織衰老過程中產生的超氧自由基,保護細胞膜結構,從而延緩組織衰老[12];CAT可催化分解組織中高濃度的H2O2,降低H2O2代謝產生的·OH對細胞的危害;POD的活性與果實呼吸作用、乙烯生物合成等代謝活動有關,主要通過清除體內過氧化物,降低其對機體的侵害。在植物的衰老過程中,這3種酶協調一致,可有效清除組織和細胞內的活性氧,從而有利于產品保鮮。研究表明,利用一定濃度的O2和CO2的氣調環境,或者創造低溫環境以及使用一些保鮮劑能使這些抗氧化酶活性維持在較高水平,故可明顯延緩果蔬組織的衰老[13]。
成熟和衰老是果蔬產品壽命周期和個體發育的2個階段,二者主要受基因的調控,但也受植物激素的調節[14]。黃花菜采收后面臨各種生理逆境,很快衰老,使產品品質下降,貯藏效果降低而失去貯藏和銷售意義。故采取各種措施控制其成熟和衰老尤其是衰老過程,對保持產品品質和延長貯藏期非常必要。
果蔬產品在采收后的成熟、衰老過程中會大量產生乙烯,加速產品器官的呼吸代謝,促進果蔬產品的成熟和衰老過程[15]。因此,控制乙烯的生物合成是延長果蔬貯藏保鮮期的重要措施之一[16-17]。有研究表明,當植物組織或器官受到低溫傷害、紫外線輻射、機械損傷或細菌感染時,內源乙烯的含量將增加3~10倍,從而加速產品的成熟和衰老。因此,可通過添加一些乙烯合成抑制劑,如1-甲基環丙烯等來延緩果蔬產品的衰老[18]。此外,脫落酸、赤霉素、吲哚乙酸和細胞分裂素等植物激素也參與成熟和衰老過程的調控。
果蔬產品采收后,受到呼吸、蒸騰作用及成熟、衰老等生理過程的影響,體內會發生一系列的生理生化反應。隨貯藏時間的延長,黃花菜品質逐漸變劣,甚至腐敗變質,失去其食用價值[19]。
2.3.1 外觀品質 采后的果蔬產品因蒸騰作用失水,表現為失質量、失鮮、質地不均勻、褐變等。黃花菜在采收后很快失水,導致其花蕾萎蔫、局部失鮮,開花率迅速提高,嚴重時產品會完全腐爛,好花率嚴重下降[20],影響其食用價值和商品率。
2.3.2 內在品質 黃花菜采收后,隨呼吸作用、蒸騰作用等一系列代謝反應的進行,蛋白質、碳水化合物、有機酸、維生素等貯藏物質的分解,都對產品的內在品質和貯藏特性產生影響。其中,Vc和總糖是黃花菜體內2種重要的營養成分,是呼吸作用的底物。研究表明,黃花菜在成熟、衰老過程中,Vc和總糖含量因呼吸消耗而迅速減少[10],極大地影響了產品的營養價值和藥用價值。
黃花菜采收正值高溫季節,采后呼吸作用增強,呼吸強度可達到0.54~0.61 mg/(h·g)。因此,黃花菜在常溫下的耐貯藏性較差,一般情況下采后2 d全部開花,第4天開始腐爛。因此,開展黃花菜貯藏保鮮技術的研究十分必要。
冷藏是通過低溫抑制呼吸作用,進而減弱果蔬的生理代謝活動,從而達到保鮮的目的。龔吉軍[10]研究表明,溫度對貯藏期間黃花菜的呼吸強度影響顯著,冷藏可明顯抑制黃花菜的呼吸作用,保鮮效果較好。張欣等[20]研究發現,在21~35,21~23,0~1℃這3種溫度條件下,以0~1℃下貯藏對黃花菜的保鮮效果最好。范學鈞等[21]在0~5℃低溫下貯藏花蕾長為7~8 cm的黃花菜,保鮮期可達到3~4 d以上,低溫冷藏5~6 cm長花蕾的黃花菜則可保鮮7 d。
氣調貯藏是指改變新鮮果蔬產品貯藏環境中的氣體成分,通常是增加CO2濃度和降低O2濃度,以抑制果蔬的呼吸作用,延長果蔬的保鮮期[22]。氣調貯藏還可明顯抑制果蔬成熟和衰老過程中乙烯的生成,防止病害的發生,從而更好地保持產品原有的色、香、味和營養價值[23-24]。龔吉軍等[25]研究發現,在較低溫度下用小袋包裝氣調貯藏黃花菜,可以明顯延緩黃花菜的衰老,有效延長其保鮮期。
化學保鮮是一種快速有效的果蔬保鮮方法,通過利用防腐劑、抗氧化劑、腌漬、煙熏等方法對果蔬產品進行保鮮,從而延長其貯藏時間。范學鈞等[21]發現,用化學保鮮劑處理黃花菜,保鮮期可達8 d。隨著食品安全意識的增強,消費者逐漸認識到了化學保鮮劑的潛在危險,因此,綠色無污染的天然保鮮劑逐漸成為研究的重點。龔吉軍[10]用6-BA作保鮮劑處理黃花菜,以還原鐵粉作吸氧劑,可以抑制貯藏過程中超氧自由基、丙二醛的生成,提高SOD活性,從而延緩黃花菜的衰老,改善保鮮效果,延長其貯藏期。楊大偉等[26]采用復配中草藥提取液處理黃花菜,可以使黃花菜的保鮮期達到5 d以上。
輻射保鮮是指采用低劑量輻照作用于果蔬產品,從而抑制呼吸作用和內源乙烯的產生及POD活性等而延緩成熟衰老,進而延長果蔬的保鮮期。其具有節約能源、成本低、無化學污染、無殘留、較好地保持食品原有質量等優點。鄭賢利等[27]利用60Coγ 射線輻射新鮮黃花菜,發現不同的包裝材料、包裝方式、貯藏條件均會影響黃花菜的保鮮效果,低劑量優于高劑量,但同一劑量不同劑量率輻射的保鮮效果沒有顯著差異。Yang等[28]研究表明,高劑量60Coγ 輻射不適合對新鮮黃花菜進行處理。范學鈞等[21]用紫外線加抽氣減壓處理新鮮黃花菜,發現低溫或常溫下黃花菜的最長保鮮期可達10 d。
果蔬的貯藏保鮮技術還有生物保鮮技術、減壓貯藏等。但黃花菜在這方面的研究仍有欠缺。生物保鮮技術在果蔬中的應用主要包括利用微生物菌體及其代謝產物、生物天然提取物及基因工程進行保鮮這3大方面,具有貯藏空間小、貯藏條件易控制、處理目標明確、節省資源等優點[29]。減壓貯藏是指在冷藏基礎上將密閉環境中的氣體壓力由正常大氣狀態降至負壓,造成一定的真空度后貯藏新鮮果蔬產品的一種方法。湖南邵東精華農產品開發有限公司對采摘后的黃花菜立即進行真空預冷,小袋包裝后進行冷藏,其食用貯藏期可達20~30 d[30]。
黃花菜是一種經濟價值較高的特色蔬菜。冷藏條件下的黃花菜保鮮期有限,只能在短期內滿足消費者的需求,不能保證周年供應。因此,干制黃花菜成為市場上黃花菜的主要制品。但是,黃花菜干制后其營養價值嚴重受損,品質風味變化很大,經濟效益相對較低,因此,開展黃花菜保鮮技術的研究具有重要的現實意義。目前,黃花菜的氣調保鮮已日益成熟,快速冷凍加工也日趨完善。隨著科學技術的不斷發展,利用新技術提升黃花菜品質的同時,開發諸如天然化學保鮮劑、輻射處理技術、生物技術等保鮮黃花菜,將能更好地滿足人們對鮮黃花菜的需求。
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