真空預冷對芥藍采后常溫貨架期品質的影響

吳　亞,李露露,龍桂英,鄺健飛,陸旺金,劉銳波,歐陽建忠,陳建業,*

(1.廣東省果蔬保鮮重點實驗室，華南農業大學園藝學院,廣東廣州 510642;2.廣州市從化華隆果菜保鮮公司,廣東廣州 510980)

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真空預冷對芥藍采后常溫貨架期品質的影響

吳亞1,李露露1,龍桂英1,鄺健飛1,陸旺金1,劉銳波2,歐陽建忠2,陳建業1,*

(1.廣東省果蔬保鮮重點實驗室，華南農業大學園藝學院,廣東廣州 510642;2.廣州市從化華隆果菜保鮮公司,廣東廣州 510980)

以芥藍(Brassicacapitata)為實驗材料,研究了采后真空預冷處理對芥藍冷鏈物流運輸后在常溫貨架期(25 ℃)品質的影響。通過測定相關指標,結果表明:采后真空預冷顯著地降低了芥藍在常溫貨架期間的失重率、黃化指數和相對電導率,延緩了葉片的葉綠素熒光參數(Fv/Fm)、可溶性固形物(TSS)、蛋白及VC等含量的下降;至常溫貨架期第3 d,經過預冷的芥藍,其失重率、黃化指數和相對電導率分別為未預冷的77%、73%和51%,而Fv/Fm、蛋白及VC含量分別為未預冷的5.5、6.5和1.4倍。說明預冷能夠較好地維持芥藍在常溫貨架期間的品質。

芥藍,真空預冷,常溫貨架期,品質

芥藍(Brassicacapitata)又名白花芥藍、綠葉甘藍、芥蘭(廣東)、芥藍菜、蓋菜,為十字花科、蕓苔屬一年生草本植物,在我國廣東、廣西和福建等南方省份廣泛種植,是中國的特產蔬菜之一。芥藍主要以花薹及嫩葉為食用部分,其品質脆嫩,清甜可口,風味別致,且含有豐富的維生素、礦物質、芥子油苷和硫苷等,具有較高的營養保健價值[1-3]。但芥藍作為葉菜類蔬菜,葉片表面積大且含水量高,采收后生理代謝旺盛,易出現葉片黃化、失水萎蔫等,嚴重影響其品質、商品價值和貨架期,導致嚴重的經濟損失。同時,芥藍采后缺乏商品化處理和貯運保鮮技術,大多數產品幾乎是以原始狀態投放到蔬菜市場,冷鏈流通率不足5%,導致芥藍采后的損耗率高達20%～40%,每年經濟損失達到1000億元[4-6]。因此,維持采后芥藍的品質,延長其貨架期,對保證芥藍經濟收益具有重要作用。

針對芥藍的采后保鮮技術也有相關報道。如劉振等[7]和Deesakul等[8]發現UV-C輻照處理可以延緩芥藍葉片葉綠素降解,降低乙烯和CO2的釋放量。Noichinda等[9]發現芥藍貯藏在低光照水平條件下,其品質維持比貯藏在黑暗條件下要好。10 μL/L的1-MCP處理也可以很好的保持芥藍貯藏在20 ℃下的品質,1-MCP處理后,降低了芥藍的呼吸速率和乙烯的產生,延緩了葉綠素、抗壞血酸、總酚和芥子油苷含量以及抗氧化活性的下降[10]。此外,氨基酸等外源處理[11]以及貯藏溫度[12]也影響了芥藍貯藏期間的品質。果蔬采后預冷是冷鏈物流和貯藏的一個重要環節,產地及時預冷對葉菜類蔬菜采后品質的保持有著非常重要的作用。預冷過程中,蔬菜葉表面的液態水快速變成水汽被抽走,還帶走葉菜的顯熱和潛熱,使葉菜急劇并且均勻冷卻,不但去掉了“田間熱”還帶走了可以帶走的水分,有助于減緩由于高溫導致的黃化,在冷藏中也不易冷凝結露以及減少冷害的發生,使葉菜在后續貯運冷藏或常溫下的保鮮期明顯延長[6]。目前對于葉菜類蔬菜較好的預冷方式是真空預冷,日本和歐美等發達國家為獲得高品質的果蔬,已把預冷作為果蔬采后處理的第1道工序[4]。Poonlarp等[13]發現芥藍預冷后結合氣調包裝,在(4±1) ℃條件下可以貯藏14 d。目前,有關采后預冷對芥藍冷鏈物流運輸后在貨架期間品質的影響,研究報道并不多。為此,本研究以芥藍為實驗材料,研究預冷對芥藍冷鏈物流運輸后常溫貨架期間品質的影響,以期為未來芥藍冷鏈物流保鮮技術的改進和提高提供理論依據與數據支撐。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

本實驗所用品種為中花芥藍采購于廣州從化華隆果菜保鮮有限公司(在寧夏中衛的芥藍種植基地),挑選莖薹飽滿、均勻一致、無病、蟲、黃葉、斷葉及花蕾未開放的植株作為試材;氫氧化鈉、2,6-二氯酚靛酚、抗壞血酸、考馬斯亮藍、草酸、濃鹽酸均為分析純(AR),廣東光華化學廠有限公司。

BSA2202S型分析天平德國賽多利斯;DDS-307型電導率儀上海雷磁;EppendorfResearch Plus型移液器德國艾本德;DK-8D型電熱恒溫水槽上海躍進醫療器械廠;CR21GⅢ型離心機日本日立;VBR20型糖度計杭州匯爾儀器;UV-2450型紫外分光光度計日本島津;OS-30p型便攜式葉綠素熒光測定儀美國OPTI/SCIENCES;AVC-5000型真空預冷機深圳市謳科制冷設備有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1預冷處理對芥藍進行預冷和不預冷(對照)兩個處理。對于預冷處理的芥藍,在采收后裝入泡沫箱(每箱10 kg)中,立即進行真空預冷,預冷溫度控制在2～4 ℃。

1.2.2冷鏈運輸兩個處理的芥藍采用冷藏車(溫度4 ℃左右)從寧夏中衛運至廣東廣州華南農業大學園藝學院果蔬保鮮重點實驗室后(運輸時間約2 d),均分裝到塑料筐中(每框放20 株),每框約800 g,0.4 mm厚度的聚乙烯袋包裝好塑料筐后置于常溫(25 ℃)貯藏3 d,每天取芥藍第二片葉片(從莖基部開始往上數)分析、測定常溫貨架期間相關生理和品質指標。

1.2.3生理指標測定

1.2.3.1失重率的測定采用稱重法,每個處理分別選取3個裝有20株芥藍的框子,分別測定其在貨架0 d時的質量(m0)與貨架1、2、3 d后的質量(mt),然后再與貨架0 d時的質量比較,換算成失重率,即

失重率(%)=[(m0-mt)/m0]×100。

1.2.3.2黃化指數的測定每個處理分別選取3個裝有20株芥藍的框子,整個貨架期間均以這3框芥藍統計黃化指數。根據每株芥藍葉片的黃化面積大小將黃化程度分為4級:1級葉片:黃化面積占總葉片0%～25%;2級葉片:黃化面積占總葉片25%～50%;3級葉片:黃化面積占總葉片50%～75%;4級葉片:黃化面積占總葉片75%～100%。

葉片黃化指數=∑(黃化級數×本級葉數)/(總葉數×最高級別代表值)。

1.2.3.3相對電導率的測定參考賈開志等[14]的測定方法并略加修改。每處理隨機選10片芥藍葉片,用直徑1 cm的打孔器對葉片打孔取10個小圓片。用蒸餾水洗滌2次后轉移置50 mL帶刻度離心管內,加入25 mL蒸餾水,靜置2 h,用電導率儀測定芥藍葉片浸出液的電導率為R1。再煮沸5 min,用冷水快速冷卻至室溫,測定電導率為R2。煮沸前后兩次芥藍葉片電導率的比值即為相對電導率R,表示芥藍葉片的膜透性,即R(%)=(R1/R2)× 100。

1.2.3.4葉綠素熒光參數(Fv/Fm)的測定把芥藍放置在黑暗條件下10 min后,采用便攜式葉綠素熒光儀測定葉綠素熒光參數F0和Fm。依此獲得可變熒光(Fv=Fm-F0)和PSⅡ最大光化學效率(Fv/Fm)。

1.2.4品質指標測定

1.2.4.1可溶性固形物(TSS)含量的測定隨機稱取5 g芥藍葉片,研缽研碎后放在紗布上,把汁液擰在糖度計上,用糖度計測定,以蒸餾水做空白。

1.2.4.2可溶性蛋白含量的測定參考田平平等[15]的方法并稍做修改,采用考馬斯亮藍G-250法測定。隨機稱取0.5 g芥藍葉片,用5 mL緩沖液研磨成漿后,4 ℃下10000 r/min離心15 min。取1 mL上清液,放入具塞試管中,加入5 mL考馬斯亮藍溶液,充分混合,放置5 min后在595 nm下比色,測定吸光度,以1 mL蒸餾水+5 mL考馬斯亮藍為空白。

1.2.4.3維生素C(VC)含量的測定參考李秋月等[16]的方法并稍做修改,采用2,6-二氯靛酚比色法測定。稱取2 g芥藍葉片,加入3 mL 2%草酸研磨成勻漿后,轉入50 mL容量瓶,殘渣用1%草酸充分沖洗干凈。加入1 mL 30%硫酸鋅溶液,搖勻,再加入1 mL 15%亞鐵氰化鉀溶液,然后用1%草酸定容至刻度。隨后轉移到50 mL離心管中,4 ℃下10000 r/min離心15 min。取離心后的上清液5 mL至具塞試管中,用標定好的2,6-二氯酚靛酚鈉鹽滴定。另取5 mL 2%草酸作空白對照滴定。根據下式計算樣品中VC含量。

w=[100×(VA-VB)×VT×A]/(VS×W)

式中,w:100 g樣品(鮮重)含VC含量,mg;VA:滴定樣品所耗用的染料平均體積,mL;VB:滴定空白對照所耗用的染料的平均體積,mL;VT:樣品提取液的總體積,mL;VS:滴定時所取樣品提取液體積,mL;A:1 mL染料能氧化抗壞血酸量,mg/mL;W:待測樣品的質量,g。

1.3數據處理

每個樣品設3個重復進行測定,運用Excel 2003進行數據處理及作圖。數據用SPSS Inc公司的SPSS Statistics 21.0軟件進行數據統計分析,用最低顯著性差異法(LSD)在0.05水平上進行顯著性差異檢驗。

2　結果與分析

2.1失重率的變化

由圖1可看出,隨著貨架時間的延長,兩組芥藍的失重率都在逐漸增加,但預冷后的芥藍其失重率上升幅度比不預冷的要低。至貨架第3 d,預冷后的芥藍的失重率為3.8%,比第1 d時增加了1.9%;而未預冷的為4.7%,增加了2.7%。另外,預冷后的芥藍在貨架第3 d時的失重率也明顯低于未預冷的(p<0.05)。

2.2黃化指數的變化

作為鮮食葉菜類蔬菜來說,綠色是一個重要的采后品質標志,在貯藏中常常因葉綠素降解發生失綠或黃化,因此黃化是葉菜類蔬菜衰老的主要表現[4]。由圖2可知,未預冷和預冷的芥藍葉片黃化指數均隨著貨架時間的延長呈上升趨勢,但經過預冷的芥藍的葉片黃化指數在整個貨架期間都明顯低于未預冷的(p<0.05)。到貨架第2和3 d,經過預冷的芥藍的葉片黃化指數為1.2和2.9,而未預冷的為3.8和4.0。

圖2　預冷對芥藍常溫貨架期黃化指數的影響Fig.2　Effect of pro-cooling on yellowing index of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.3相對電導率的變化

芥藍采收后還是活體,仍然會進行生理代謝。研究發現,在果蔬衰老過程中,細胞的膜系統被破壞,導致膜透性變大,而令果蔬品質發生劣變,因而細胞膜滲透性可作為反映果實衰老的重要指標[17]。從圖3可知,兩種處理的芥藍在貨架期間葉片相對電導率都呈上升趨勢,其中以未預冷的上升趨勢最明顯,第2 d達到最高值42.1%。預冷能夠抑制葉片相對電導率的增加,貨架期間,經過預冷的芥藍的葉片相對電導率一直低于未預冷的(p<0.05)。

圖3　預冷對芥藍常溫貨架期相對電導率的影響Fig.3　Effect of pro-cooling on relative conductivity of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.4葉綠素熒光參數(Fv/Fm)的變化

植物葉片葉綠素熒光參數的變化可以在一定程度上反映葉片葉綠素含量和光合作用的改變,在眾多的葉綠素熒光參數中,Fv/Fm用于表示PSⅡ最大光化學效率[18]。研究表明,在非脅迫條件下,葉片Fv/Fm變化極小,但在脅迫條件或者衰老過程中,Fv/Fm明顯下降[19]。因此,通過測定植物葉片Fv/Fm的變化,也可以反應葉片衰老情況。如圖4所示,兩種處理的芥藍葉片的Fv/Fm在貨架開始時(0 d)較高,隨著貨架期的延長,Fv/Fm都呈下降趨勢,但經過預冷的芥藍葉片的Fv/Fm下降相對較慢,且明顯高于未預冷的(p<0.05)。貨架1、2和3 d時,經過預冷的芥藍葉片的Fv/Fm分別為未預冷的1.46倍、3.5倍和5.5倍。

圖4　預冷對芥藍常溫貨架期Fv/Fm的影響Fig.4　Effect of pro-cooling on Fv/Fm of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.5TSS含量的變化

蔬菜中可溶性固形物含量能夠反映貨架期間品質的變化。由圖5可看出,預冷和未預冷的芥藍葉片可溶性固形物含量在貨架期間都緩慢下降,兩者之間無顯著差異。

圖5　預冷對芥藍常溫貨架期TSS含量的影響Fig.5　Effect of pro-cooling on content of TSS of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.6可溶性蛋白含量的變化

可溶性蛋白質含量也是一個反映植物組織細胞衰的主要生理指標之一[15],也是蔬菜品質指標之一。圖6為預冷和未預冷兩個處理的芥藍葉片可溶性蛋白含量在貨架期間的變化。由圖6可知,兩組芥藍葉片可溶性蛋白含量在貨架期間均呈顯著下降趨勢,但未預冷的下降幅度更大。經過預冷的芥藍,貨架期間下降了82%,而未預冷的下降了96%。與未預冷的相比,經過預冷的芥藍葉片可溶性蛋白質含量在整個貨架期間都高于未預冷的(p<0.05),貨架1、2和3 d時,經過預冷的芥藍葉片可溶性蛋白質含量分別為603、521和274 mg/100 g FW(鮮重),分別為同時期未預冷的4.43倍、4.65倍和6.52倍。

圖6　預冷對芥藍常溫貨架期可溶性蛋白含量的影響Fig.6　Effect of pro-cooling on content of soluble protein of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.7VC含量的變化

圖7　預冷對芥藍常溫貨架期VC含量的影響Fig.7　Effect of pro-cooling on content of VC of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

VC是蔬菜中重要的功能性成分,是衡量蔬菜營養價值的重要品質指標之一,但VC常因貯存時間的延長而氧化分解[20]。如圖7所示,盡管兩種處理的芥藍葉片VC含量在貨架期間都下降了,但預冷處理延緩了芥藍葉片VC含量的下降,并且其含量比未預冷的要高(p<0.05)。至貨架第3 d,經過預冷處理的芥藍葉片VC含量是0.65 mg/100 g FW,為 0 d時的59%,而未預冷芥藍葉片VC含量是0.46 mg/100 g FW,為0 d時的52%。

3　結論

采后預冷處理顯著降低了芥藍在貨架期間的失重率、黃化指數和相對電導率,延緩了葉片的Fv/Fm、TSS、可溶性糖、蛋白及VC等含量的下降,說明預冷能夠較好地維持芥藍貨架期間的品質,為未來芥藍預冷技術的發展和改進提供了數據支撐和理論依據。然而,如何在此基礎上結合其他保鮮技術,如自發氣調包裝、1-MCP等保鮮劑和冷殺菌保鮮技術,包括輻照、臭氧處理等,來進一步延長其貨架期,還有待于繼續研究。

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The effect of vacuum pre-cooling on postharvest quality of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

WU Ya1,LI Lu-lu1,LONG Gui-ying1,KUANG Jian-fei1,LU Wang-jin1,LIU Rui-bo2,OUYANG Jian-zhong2,CHEN Jian-ye1,*

(1.Guangdong Key Laboratory for Postharvest Science,College of Horticulture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;2.Guangzhou Conghua Hualong Fruit & Vegetable Freshness Co.,Ltd.,Guangzhou 510980,China)

In this study,using kale as materials,the effect of pre-cooling on kale postharvest quality during shelf-life storage room temperature was investigated. The results showed that during shelf-life storage of room temperature,the weight loss percent,yellowing index and relative electrical conductivity of kale were obviously reduced by vacuum pre-cooling treatment,while the decrease in Fv/Fm value,contents of TSS,protein and VCwere delayed. At the third day of storage,the weight loss percent,yellowing index and relative electrical conductivity of pre-cooled kale was 77%,73% and 51%,while Fv/Fm value,contents of protein and VCwas 5.5,6.5 and 1.4 fold of that of non-pre-cooling kale,respectively. These results indicated that pre-cooling treatment had an important role in maintaining the quality of kale during shelf-life storage of room temperature.

Chinese kale;vacuum pre-cooling;shelf-life of room temperature;quality

2015-12-29

吳亞(1990-)，女，碩士研究生，研究方向：園藝產品保鮮，E-mail：245265738@qq.com。

陳建業(1976-)，男，博士，教授，研究方向：園藝產品采后生物學，E-mail：chenjianye@scau.edu.cn。

“十二五”國家科技支撐計劃課題(2013BAD19B07)。

TS225.36

A

1002-0306(2016)16-0335-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.16.059