冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿嫩芽的保鮮效應(yīng)

楊 慧 毛維林 - 趙守渙 - 趙洪源 - 張 樂 史冠瑩 - 王曉敏 - 王趙改 -

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究中心，河南 鄭州 450002;2. 鄭州煤炭工業(yè)﹝集團﹞有限公司超化煤礦，河南 新密 452385) (1. Agricultural Products Processing Center, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou, Henan 450002, China; 2. Chaohua Coal, Zhengzhou Coal Industry Group Co., Ltd., Xinmi, Henan 452385, China)

冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿嫩芽的保鮮效應(yīng)

楊 慧1YANGHui1毛維林2MAOWei-lin2趙守渙1ZHAOShou-huan1趙洪源1ZHAOHong-yuan1張 樂1ZHANGLe1史冠瑩1SHIGuan-ying1王曉敏1WANGXiao-min1王趙改1WANGZhao-gai1

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究中心，河南 鄭州 450002;2. 鄭州煤炭工業(yè)﹝集團﹞有限公司超化煤礦，河南 新密 452385) (1.AgriculturalProductsProcessingCenter,HenanAcademyofAgriculturalSciences,Zhengzhou,Henan450002,China; 2.ChaohuaCoal,ZhengzhouCoalIndustryGroupCo.,Ltd.,Xinmi,Henan452385,China)

以紅油香椿為試驗材料，4 ℃預(yù)冷12 h后裝入不同開孔面積(厚度0.06 mm)的PE保鮮袋中，封口后置于冰溫庫(-0.5 ℃)中貯藏。通過測定貯藏期間香椿失重率、VC、可溶性蛋白、葉綠素、總多酚、黃酮、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量及多酚氧化酶(PPO)活性變化，探討冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝技術(shù)對香椿嫩芽貯藏保鮮效應(yīng)的影響。結(jié)果表明：在-0.5 ℃，PE保鮮袋適宜的開孔面積為141.3 mm2(占總面積的0.14%)時，可以有效降低產(chǎn)品失重率，延緩VC、可溶性蛋白質(zhì)、總多酚、可溶性糖、葉綠素、黃酮含量的下降，并能延緩膜脂過氧化的進程，抑制多酚氧化酶活性，較好地保持香椿嫩芽的貯藏品質(zhì)。

冰溫；調(diào)濕包裝；香椿嫩芽；保鮮效應(yīng)

香椿(Toonasinesis)又名椿芽、紅椿、香椿頭，在中國22個省均有規(guī)模化種植，是中國特有的高檔木本蔬菜，其營養(yǎng)豐富，味道鮮美，風(fēng)味獨特，同時在生長過程中自身能夠分泌驅(qū)蟲物質(zhì)，無需噴施農(nóng)藥，是名副其實的綠色蔬菜，深受消費者青睞[1]。然而，香椿季節(jié)性強，采摘期短，含水量高達(dá)90%以上，若采后處理不及時，在貯運過程極易發(fā)生蒸騰作用，進而導(dǎo)致萎焉、脫葉、腐爛等品質(zhì)劣變現(xiàn)象，特別是在常溫下放置1～2 d已基本失去商品價值，嚴(yán)重制約了香椿產(chǎn)業(yè)發(fā)展[2]。

香椿嫩芽保鮮涉及溫度、濕度、生理衰老、呼吸代謝、微生物侵染等諸方面問題，其中溫度是保障果蔬貯運品質(zhì)的重要因素之一[3]，大幅度的溫度波動會對香椿嫩芽造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。冰溫貯藏技術(shù)是繼冷藏、氣調(diào)貯藏之后的第三代保鮮技術(shù)，是將生鮮食品貯藏在0 ℃至各自凍結(jié)點的范圍內(nèi)，既可防止食品中冰晶的形成，避免食品組織結(jié)構(gòu)受到損傷，又能很好地抑制微生物生長，延緩生理生化反應(yīng)速率，較好地保持果蔬品質(zhì)[4-7]。課題組前期確定了河南中牟地區(qū)香椿冰點溫度，發(fā)現(xiàn)冰溫貯藏較好地維持香椿嫩芽的貯藏品質(zhì)與關(guān)鍵風(fēng)味，延長貨架期。關(guān)于香椿冰溫保鮮尚未見其它報道。除溫度外，香椿嫩芽對環(huán)境濕度非常敏感。水江波等[8]研究發(fā)現(xiàn)高濕環(huán)境(95%)可以較好保存香椿的品質(zhì)。然而目前中國冷鏈技術(shù)不完善，商業(yè)上香椿中短途運輸多采用泡沫箱加冰瓶等運輸方式，加上運輸環(huán)節(jié)溫度波動較大，高濕環(huán)境極難保證，出現(xiàn)萎焉、脫葉、腐爛、走味等現(xiàn)象。近年來，低透濕率的塑料包裝材料在蘑菇[9]、芒果[10]等運輸中應(yīng)用廣泛，有效防止水分散失，但因冷鏈運輸環(huán)節(jié)溫度波動問題易使袋內(nèi)相對濕度達(dá)到飽和，而這種飽和相對濕度極易在袋內(nèi)形成薄霧并冷凝成水，反而促進微生物的生長，引發(fā)腐爛、黃變[11]。因此調(diào)節(jié)并保持適宜濕度對香椿的貯藏品質(zhì)至關(guān)重要。陳守江等[9]曾研究表明適當(dāng)?shù)拈_孔調(diào)濕包裝有利于防止包裝內(nèi)凝水的形成，較好保持雙孢菇的貯藏品質(zhì)。然而研究[12]表明，在低溫下保持貯藏環(huán)境在某個狹窄的高濕度范圍是相當(dāng)困難的，因此在前期試驗基礎(chǔ)上，本試驗擬在冰溫貯藏環(huán)境中，采用PE塑料袋對香椿嫩芽進行包裝，通過調(diào)節(jié)開孔面積的大小來影響袋內(nèi)外水蒸氣的傳遞從而調(diào)節(jié)包裝內(nèi)的相對濕度，系統(tǒng)研究貯藏過程中冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿嫩芽貯藏品質(zhì)的影響，以期為香椿嫩芽貯藏保鮮提供技術(shù)參考和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

香椿：紅油香椿，于2016年4月8日采自中牟河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院香椿示范基地。采摘后在最短時間內(nèi)從田間運到冷庫(4 ℃)預(yù)冷，選取香椿嫩芽長度15～20 cm，大小均勻，且無機械損傷和病蟲害。

1.2 試驗方法

1.2.1 預(yù)處理方法 將香椿嫩芽均勻分為5組，裝入40 cm×50 cm、厚0.06 mm的PE保鮮袋中，每袋裝0.5 kg。按以下5種方式處理：① 不開孔(對照，標(biāo)記為0)；② 開有5個直徑6 mm的孔(面積約141.3 mm2，約占總面積的0.14%，標(biāo)記為5)；③ 開有15個直徑6 mm的孔(面積約423.9 mm2，約占總面積的0.42%，標(biāo)記為15)；④ 開有25個直徑6 mm的孔(面積約706.5 mm2，約占總面積的0.71%，標(biāo)記為25)；⑤ 開有50個直徑6 mm的孔(面積約1 413 mm2，約占總面積的1.41%，標(biāo)記為50)。每個處理18袋香椿，共90袋，包裝封口后置于-0.5 ℃的冰溫庫中貯藏。貯藏當(dāng)天測定指標(biāo)1次，以后每隔2 d測一次，共測7次，每次測定時每個處理分別取3袋，為3次平行試驗。

1.2.2 指標(biāo)測定

(1) 失重率：采用稱重法[13]。

(2) VC含量的測定：采用2,6-二氯靛酚滴定法[14]。

(3) 可溶性蛋白質(zhì)含量的測定：采用考馬斯亮藍(lán)法[15]。

(4) 總多酚含量的測定：采用Folin-Ciocalteu比色法[16]。

(5) 可溶性糖含量的測定：采用蒽酮比色法[17]。

(6) 葉綠素含量的測定：采用分光光度法[18]。

(7) 黃酮含量的測定：采用硝酸鋁法[19]。

(8) 丙二醛含量的測定：采用硫代巴比妥酸法[20]。

(9) 多酚氧化酶(PPO)活性測定：參考文獻(xiàn)[21]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)采用Origin 8.6作圖，運用SPSS 19.0軟件分析處理數(shù)據(jù)，用鄧肯多重比較法檢驗差異顯著性，5%為顯著水平，1%為極顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 對失重率的影響

失重率是衡量香椿貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。香椿嫩芽貯藏過程中失重包括水分和干物質(zhì)兩方面的損失，但蒸騰失水是主要因素[22]。由圖1可知，各處理在貯藏期間香椿的失重率均呈上升趨勢，且上升速度與開孔面積呈正相關(guān)。在第18天貯藏結(jié)束后50組失重率高達(dá)18.08%，極顯著高于0、5、153組(P<0.01)，而無孔對照組(0)失重率整體處于較低水平。

圖1 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿嫩芽失重率的影響

Figure 1 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on weight losses rate forToonasinensis

2.2 對VC含量的影響

VC是果蔬營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其含量多少常被作為評價貯藏以及貨架期間果蔬品質(zhì)的優(yōu)劣。由圖2可知，各處理在貯藏前期均呈上升趨勢，并在第3天達(dá)到高峰，可能是部分剛采摘的香椿還未達(dá)到貯藏最佳采收期，在貯藏初期隨著成熟度的增加，VC含量呈上升趨勢，隨后呈逐漸下降趨勢。50組在貯藏第9天后迅速下降，至第18天貯藏結(jié)束VC含量損失率達(dá)37.51%，25組在貯藏第15天后下降迅速，至貯藏結(jié)束VC含量損失率達(dá)35.93%，而5組VC含量維持在較高水平，至貯藏結(jié)束VC含量為47.39 mg/100 g，極顯著高于其它處理組(P<0.01)。主要原因在于開孔面積小，袋內(nèi)濕度較高，而高濕環(huán)境可以有效抑制香椿的呼吸作用與蒸騰作用，延緩香椿新陳代謝，減緩VC的衰減速率[8]。

圖2 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿嫩芽VC含量的影響

Figure 2 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on ascorbic acid content forToonasinensis

2.3 對可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白質(zhì)是果蔬抗逆性的重要指標(biāo)之一。果蔬中蛋白質(zhì)的降解情況與果蔬的代謝和衰老密切相關(guān)[23]。由圖3可知，可溶性蛋白質(zhì)含量整體均呈下降趨勢，其中0、5、153組可溶性蛋白質(zhì)含量在貯藏第3天稍有升高。0組在貯藏第9天可溶性蛋白質(zhì)含量達(dá)0.48 g/100 g，與其它4組達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，隨后迅速下降，至貯藏結(jié)束，0、5、15、25、505組分別達(dá)0.24，0.24，0.23，0.21，0.20 g/100 g，較最初值分別降低了52.11%，53.29%，54.54%，58.24%，60.09%。表明無孔或少孔包裝降低了可溶性蛋白質(zhì)的降解速率。

圖3 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿嫩芽可溶性蛋白質(zhì) 含量的影響

Figure 3 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on soluble protein content forToonasinensis

2.4 對葉綠素含量的影響

葉綠素含量可用來鑒定蔬菜的新鮮程度，其變化還可作為綠色植物衰老的指標(biāo)[24]。由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，香椿葉綠素含量整體均呈下降趨勢。0整體維持在較高水平，至貯藏結(jié)束葉綠素含量為19.35 mg/100 g，其次為5組，貯藏第18天葉綠素含量達(dá)17.88 mg/100 g。表明葉綠素含量隨著開孔面積的增大逐漸下降。可能是無孔或開孔較少可以保持包裝袋內(nèi)較高的濕度，而高濕環(huán)境會抑制香椿嫩芽的呼吸作用、蒸騰作用，進而降低葉綠素的衰減速率[8]。

2.5 對總多酚含量的影響

酚類物質(zhì)為果蔬中重要的次生代謝物質(zhì)，不僅參與產(chǎn)品感官品質(zhì)(如風(fēng)味、色澤等)的形成，且在果蔬抗病、抗蟲、抗逆等方面具有重要作用[25]，同時多酚是植物抗氧化能力的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)[26]。由圖5可知，總多酚含量整體均呈下降趨勢，其中5組在第3天稍有上升趨勢，隨后降低。而50組多酚含量變化最劇烈，貯藏結(jié)束時含量為0.94 g/100 g，較最初降低了82.75%。5組整體變化比較平緩，至貯藏第18天多酚含量為3.10 g/100 g，較初始降低了42.78%，與0、25、503組差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，與15差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。可能是適宜的開孔包裝有效減緩香椿嫩芽褐變速率，保持較高的營養(yǎng)品質(zhì)。

圖4 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿葉綠素含量的影響

Figure 4 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on chlorophyll content forToonasinensis

圖5 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿嫩芽多酚含量的影響

Figure 5 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on total polyphenol content forToonasinensis

2.6 對黃酮含量的影響

由圖6可知，不同處理香椿嫩芽黃酮含量隨貯藏時間的延長均呈先上升后下降的趨勢，其中50組上升較快，并在第3天達(dá)到峰值(5.14 mg/g)，較最初值增加了6.37%，而其它處理組達(dá)到峰值的時間均在第6天，較最初值分別增加了2.53%，11.74%，7.25%，6.30%。隨后25、502組黃酮含量迅速下降，貯藏結(jié)束時分別為1.82，1.61 mg/g，較最初值分別降低了62.26%，66.73%，而0、5、153組分別較最初值降低了40.30%，32.96%，44.90%，極顯著高于25、502組(P<0.01)。表明少孔包裝可以減緩香椿嫩芽黃酮含量的降低，其中5組處理效果最佳。可能是適宜開孔面積有效抑制香椿代謝及衰老進程，使香椿嫩芽保有較高的品質(zhì)。

圖6 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿黃酮含量的影響

Figure 6 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on flavonoid content forToonasinensis

2.7 對丙二醛含量的影響

丙二醛(MDA)是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物，其含量的多少可反映細(xì)胞膜脂過氧化程度與植物的衰老狀態(tài)[27]。由圖7可知，不同處理香椿嫩芽丙二醛含量在貯藏初期均略有下降，隨后呈上升趨勢。丙二醛含量下降可能是香椿轉(zhuǎn)入貯藏溫度較低水平時出現(xiàn)了應(yīng)激反應(yīng)[28]。隨后25、502組丙二醛積累量上升明顯，貯藏結(jié)束時分別較最初值增加了33.32%，52.06%，其次為0、152組，較最初值分別增加了19.14%，17.88%。而5組達(dá)44.76 nmol/g，較最初值增加了10.13%，與0差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)，與25、50差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。表明適宜的開孔面積能有效抑制香椿嫩芽自身的代謝，延緩了香椿嫩芽的衰老進程。

圖7 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿丙二醛含量的影響

Figure 7 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on malondialdehyde content forToonasinensis

2.8 對可溶性糖含量的影響

香椿嫩芽中糖類物質(zhì)主要以2種形式存在：不溶的膳食纖維素和可溶性糖類，后者可以供人體消化吸收，故把它作為衡量香椿嫩芽品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[29]。由圖8可知，可溶性糖整體均呈先升高后降低趨勢。其變化可能是高分子碳水化合物的水解使可溶性糖含量上升，同時在貯藏期間又存在較高水平的自身代謝，消耗了可溶性糖，最終表現(xiàn)出初期略有上升后又下降的趨勢[30]。0、52組在貯藏第6天達(dá)到峰值，分別為4.28，4.14 g/100 g，而其它3組則在貯藏第3天達(dá)到最高值，分別為4.36，4.29，3.85 g/100 g。隨后可溶性糖含量逐漸下降，其中25、50組下降迅速，至貯藏結(jié)束較最初值分別降低了22.49%，33.69%，而0、5、153組較最初值分別降低了8.35%，5.75%，11.68%，顯著高于25、502組(P<0.05)，其中5組處理效果最佳，表明此環(huán)境下香椿嫩芽的糖類代謝速率較慢，能夠有效地降低糖類的消耗。

圖8 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿可溶性糖含量的影響

Figure 8 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on soluble sugar content forToonasinensis

2.9 對PPO活性的影響

多酚氧化酶類是香椿酶促褐變的主要酶類之一，酶活力越高，酚類物質(zhì)氧化的速率就越快，褐變的速度越快[31]。由圖9可知，香椿嫩芽PPO活性隨貯藏時間的延長均呈先上升后下降趨勢。開孔面積越大，多酚氧化酶出現(xiàn)峰值的時間越早，25、502組均在貯藏第6天達(dá)到峰值，分別為1 067.66，1 079.00 U/(g·min)，隨后劇烈下降，至貯藏結(jié)束分別降至383.43，371.26 U/(g·min)，而0、5和153組則推后3 d達(dá)到峰值，即貯藏第9天，峰值分別為927.01，925.63，891.69 U/(g·min)，隨后下降比較平緩，至貯藏結(jié)束

圖9 冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿PPO活性的影響

Figure 9 Effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on polyphenol oxidase activities forToonasinensis

較最初值分別降低了7.59%，3.76%，8.16%。表明無孔或少孔包裝有效地抑制香椿PPO活性的上升。可能是在此環(huán)境下包裝袋內(nèi)保持較高的濕度，能有效抑制香椿呼吸代謝進程，減弱生理生化反應(yīng)，從而使酶活性維持在較低的水平。

3 結(jié)論

試驗通過冰溫結(jié)合開孔調(diào)濕包裝對香椿進行保鮮，結(jié)果表明適宜的開孔(開孔面積141.3 mm2，約占總面積的0.14%)可以有效降低包裝內(nèi)水分的損失，延緩VC、可溶性蛋白質(zhì)、葉綠素、總多酚、黃酮、可溶性糖含量的下降速率，延緩膜脂過氧化的進程，抑制多酚氧化酶活性，較好地保持了香椿嫩芽的貯藏品質(zhì)。與陳守江等[11]研究的適宜開孔有利于防止包裝內(nèi)凝水的形成以及過多的水分損失，同時又保持了雙孢菇貯藏品質(zhì)的結(jié)果相一致，而與王翠紅等[32]研究的不打孔膜包裝的貯藏效果顯著好于打孔包裝的結(jié)果不同，可能與果蔬種類、品質(zhì)特性、貯藏條件、包裝方式等有關(guān)。

冰溫技術(shù)的關(guān)鍵是果蔬冰點的確定，而冰點與可溶性固形物含量、含水量等密切相關(guān)[33-35]。本試驗基于前期對河南地區(qū)香椿冰點的測定，可為香椿保鮮技術(shù)提供一定的技術(shù)參考，但并不一定適用于其他地區(qū)香椿的貯藏保鮮。因此系統(tǒng)研究香椿冰點溫度與可溶性固形物含量等相關(guān)因子的關(guān)系，建立可快速指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型，對香椿產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展意義重大。同時，本研究為香椿嫩芽專用微孔膜的研究開發(fā)提供了可能，但尚需系統(tǒng)研究，將為香椿貯運保鮮提供新的思路和理論支撐。

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EffectsofcontrolledfreezingpointtechnologycombinedwiththemodifiedhumiditypackagingonpreservationforToonasinensis

Toonasinensissprouts were packaged in 0.06 mm thick perforated PE bags and stored at -0.5 ℃(controlled freezing point) after pre-cooling at 4 ℃ for 12 h. In order to investigate the effects of controlled freezing point technology combined with the modified humidity packaging on preservation forToonasinensis, the changes of weight losses rate, ascorbic acid, soluble protein, chlorophyll, total polyphenol, flavonoid, soluble sugar, malondialdehyde (MDA) content and polyphenol oxidase (PPO)activities were measured. The results indicated that the proper perforation area of PE bags stored at -0.5 ℃ was 141.3 mm2(0.14% of total area), which decreased the weight losses, postponed the decrease of ascorbic acid content, soluble protein content, total polyphenol content, soluble sugar content, chlorophyll content, flavonoid content, reduced the accumulation of MDA, inhibited PPO activities so as to keep storage quality ofToonasinensisbetter.

freezing-point; modified humidity packaging;Toonasinensissprouts; preservation

河南省科技合作開放項目(編號：152106000060)；河南省財政預(yù)算項目(編號：YCY20167823)

楊慧(1986—)，女，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院助理研究員，碩士。E-mail:yanghui1222@163.com.

2017—04—31

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.09.026