不同包裝條件下冷藏天麻的保鮮效果

陳娜，李永強，李瑞平，杜小雪，陳夢迪，張繼*

1(西北師范大學 生命科學學院，甘肅 蘭州，730000) 2(甘肅省特色植物有效成分制品工程技術研究中心，甘肅 蘭州，730000)

天麻(Gastrodiaelata)是我國名貴的中藥材，富含天麻苷、天麻素、天麻醚苷、天麻核苷、多糖和蛋白質等[1]多種營養物質，具有祛風濕、止痛、行氣活血、鎮靜、抗驚厥、降血壓以及明目增智等功效[2-5]。市面上的天麻產品以干品為主，很少能見到天麻鮮品，其主要原因在于新鮮天麻較難貯藏，易腐壞，常溫下只能放置1周左右。新鮮天麻不僅較干制天麻價格低，口感好，且營養價值高。因此，天麻的保鮮研究對于維持其營養價值，延長新鮮天麻貯藏期，滿足市場需求，促進天麻產業發展具有重要的意義。

目前，國內外關于天麻保鮮的研究報道較少，楊順強等[6]研究了不同包裝方式對天麻保鮮效果的影響，結果表明塑料袋包裝較牛皮紙信封包裝和真空包裝保鮮效果更好。文歡等[7]對比了室溫敞放、微孔膜密封、真空保藏對新鮮天麻保鮮效果的影響，發現微孔膜密封保存能較好地維持天麻外觀形態及自身特性。陳琛等[8]研究了6種保鮮劑對天麻保鮮效果的影響，結果表明異抗壞血酸鈉優于茶多酚、殼聚糖、溶菌酶等5種保鮮劑，能夠將天麻的貯藏期延長至30 d。但是，冷藏條件下采用不同的氣調包裝對天麻保鮮效果的研究未見文獻報道。本試驗以甘肅康縣天麻為試材，研究冷藏條件不同處理方式下天麻的保鮮效果，以篩選冷藏條件下天麻的最優保鮮方案，為天麻保鮮提供新的方法和科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

甘肅康縣天麻，采收后選取大小一致，無機械損傷，無蟲害病斑的天麻為試驗樣品。

聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,PET)和聚乙烯(polyethylene，PE)復合材料保鮮袋(38 cm×26 cm，厚度0.06 mm)，蘇州市和好塑業有限公司；植物丙二醛測試盒、苯丙氨酸解氨酶測試盒、多酚氧化酶測試盒，南京建成生物工程研究所；天麻素標準品、對羥基苯甲醇標準品，上海麥克林生化科技有限公司。

1.1.2 儀器與設備

FT-327意大利水果硬度計，意大利Fruit TestTM公司；UV9100B紫外可見分光光度計，北京萊伯泰儀器有限公司；UltiMate 3000高效液相色譜儀，美國戴安公司；氣調包裝機，上海帆銘機械有限公司；冷藏箱，蘇州江凱機械設備有限公司。

1.2 試驗處理與測定項目

1.2.1 處理方法

用清水將天麻樣品表面清洗干凈并保證表皮完好無損，瀝干表面水分后，置于陰涼通風處攤晾。將晾干的天麻進行紫外殺菌處理10 min后，用泡沫網包住防止碰傷，再包裹一層吸水紙，放入保鮮袋中。將保鮮袋按試驗設定的方法進行處理后置于(3±2)℃冷藏箱中貯藏。5組試驗處理如下，每個處理重復9次。

敞口組：保鮮袋不密封處理，敞口放入冷藏箱中低溫貯藏。

真空組：用氣調包裝機將保鮮袋抽真空密封處理。

氣調A組：將氣調包裝機的氣調比例設置為O2:1%～3%、CO2:5%～7%、N2:90%～94%，進行抽真空充氣密封處理。

氣調B組：將氣調包裝機的氣調比例設置為O2:4%～6%、CO2:8%～10%、N2:84%～88%，進行抽真空充氣密封處理。

氣調C組：將氣調包裝機的氣調比例設置為O2:7%～9%、CO2:11%～13%、N2:78%～82%，進行抽真空充氣密封處理。

分別在貯藏0、7、14、21、28、35、42 d時對各處理組進行取樣，測定各項生理生化指標，記錄并分析數據。

1.2.2 檢測方法

1.2.2.1 失重率

采用稱重法[9]進行測定。

(1)

式中：m0，采收當天新鮮天麻的質量，g；m1，實驗當天稱量的天麻質量，g(測定3次取平均值)。

1.2.2.2 MDA含量

使用植物丙二醛測試盒，并按說明書上的要求進行測定。

1.2.2.3 PAL活性

使用苯丙氨酸解氨酶測試盒，并按說明書上的要求進行測定。

1.2.2.4 PPO活性

使用多酚氧化酶測試盒，并按說明書上的要求進行測定。

1.2.2.5 天麻素與對羥基苯甲醇總量

參考文歡等[7]的方法，天麻素與對羥基苯甲醇總量為天麻素含量與對羥基苯甲醇含量的總和。測定方法為高效液相法，色譜條件為Silversil C18(250 mm×4.6 mm，5 μm)色譜柱；流動相：乙腈-0.05%(質量濃度)磷酸溶液(3∶97，V∶V)；流速：1 mL/min；檢測波長：220 nm；柱溫：25 ℃；進樣量：10 μL。

1.3 數據處理與分析

采用SPSS 22.0軟件進行方差分析及顯著性檢驗，多重比較采用Duncan法，并用Origin 9.0作圖進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對天麻失重率的影響

失重主要是由蒸騰作用失水和呼吸作用導致的干物質損耗所引起的[10]。果實失重會慢慢出現萎蔫和皺縮現象，新鮮度逐漸下降，影響食用口感、脆度、硬度等，使其營養物質含量降低，食用品質和商品價值大大降低。因此，失重率是判斷天麻保鮮效果的一個重要指標。

從圖1可以看出，隨著貯藏時間的延長，不同處理組天麻的失重率均呈上升趨勢，敞口組天麻失重率最高，真空組天麻失重率最低，且真空組和氣調組天麻失重率顯著低于敞口組天麻(P<0.05)。貯藏42 d時，各組天麻失重率均低于5%，且差異極顯著(P<0.01)。5%以上的失重率會使農產品出現明顯的萎蔫和皺縮現象，新鮮度下降[11]。天麻貯藏42 d時，失重率均低于5%，可知各處理組天麻仍維持著較好的新鮮度。此研究結果優于陳琛等[8]的研究結果(17.05%)，推測冷藏條件下使用保鮮袋保鮮比室溫條件下使用護色劑保鮮對于天麻失重率的維持有更好的效果。

2.2 不同處理對天麻MDA含量的影響

丙二醛的含量反映了細胞膜脂過氧化的程度，MDA積累越多就越容易對細胞質膜和細胞器造成傷害[12]。如圖2所示，各處理組天麻的MDA含量隨著時間的延長而逐漸上升，貯藏35 d后，各處理組天麻的MDA含量均快速上升。其中，氣調組天麻的MDA含量較敞口組和真空組變化平緩。敞口組上升得最快，氣調A組上升得最慢。第42天時，各處理組天麻的MDA含量分別為21.75、14.95、6.53、8.62和11.57 nmol/g。氣調組天麻的MDA含量極顯著高于敞口組和真空組(P<0.01)。MDA含量最低的氣調A組和氣調B組差異不顯著(P>0.05)，表明氣調A組和氣調B組的初始氣體比例有利于抑制MDA的積累，從而延緩天麻的衰老。

2.3 不同處理對天麻PAL活性的影響

苯丙氨酸解氨酶是苯丙烷代謝的關鍵酶，它能催化L-苯丙氨酸裂解脫氨產生反式肉桂酸化合物[13],結果如圖3所示。

不同處理組天麻PAL活性逐漸升高，氣調組天麻PAL活性明顯低于敞口組和真空組天麻，其中，氣調A組天麻PAL活性最低，始終顯著低于敞口組和真空組天麻(P<0.05)。表明氣調包裝對于PAL的活性有一定的抑制作用。其中，氣調A組的初始氣調比例對于天麻PAL的抑制作用最佳，能抑制苯丙烷類代謝系統激活，延緩天麻的成熟與衰老，維持較好品質。

2.4 不同處理對天麻PPO活性的影響

多酚氧化酶是一種含銅的氧化酶，能使酚類物質氧化產生醌類化合物，從而引起褐化[14]。因此，果實褐變與PPO活性密切相關。如圖4所示，各處理組天麻的PPO活性均呈先上升后下降的趨勢，且前28 d各處理組天麻PPO活性變化速率較平緩，之后變化速率加快。第35天時，各處理組天麻PPO活性出現最大值，敞口組、真空組、氣調A組、氣調B組、氣調C組分別為24.44、22.1、18.82、20.23和21.03 U/g鮮重，各包裝組天麻差異極顯著(P<0.01)。氣調組天麻PPO活性始終處于較低水平。其中，氣調A組天麻PPO活性最低，從第28天起，與其他包裝組天麻差異極顯著(P<0.01)。表明氣調包裝有利于抑制PPO活性，延緩天麻褐變。其中，氣調A組的初始氣體比例對于抑制天麻PPO活性效果最好。

2.5 不同處理對天麻天麻素與對羥基苯甲醇總量的影響

按照1.2.2.5天麻素與對羥基苯甲醇總量的檢測方法，以峰面積為縱坐標，對照品濃度為橫坐標得到天麻素線性回歸方程為y=0.958 8x+0.477(R2=0.999 2)，在 9.0～450 μg/mL間呈良好的線性關系；對羥基苯甲醇線性回歸方程為y=1.014 7x+0.083 9(R2=0.999 8)，在6.4～320 μg/mL間呈良好的線性關系。

《中國藥典》2010版以天麻素的含量作為評價天麻藥材質量的指標，要求天麻素的含量(以干燥品計)不得少于0.20%[15]。《中國藥典》2015版新增對羥基苯甲醇為天麻質量的控制指標[16]，要求以天麻素和對羥基苯甲醇之和作為控制天麻質量的指標，天麻素和對羥基苯甲醇的總量(以干燥品計)不得少于 0.25%[17]。天麻素和對羥基苯甲醇為天麻的主要功效成分，對中樞神經系統具有抗驚厥、抗焦慮、鎮痛和保護神經細胞等作用[18-19]。

由圖5可知，各處理組天麻所含天麻素和對羥基苯甲醇總量整體呈下降趨勢，且氣調A組天麻所含天麻素與對羥基苯甲醇的總量明顯高于其他處理組天麻。第21天時，敞口、真空、氣調A、氣調B、氣調C所含天麻素與對羥基苯甲醇的總量(0.59%、0.53%、0.73%、0.57%、0.55%)均優于文歡等[7]的研究結果(0.469 3%、0.422 2%、0.282 2%)。經分析，可能是冷藏條件下氣調包裝處理能夠抑制導致天麻素降解的酶類或化學物質產生，且與天麻的品種也有一定的關聯。第42天時，敞口組、真空組、氣調A組、氣調B組和氣調C組所含天麻素與對羥基苯甲醇的總量分別為0.38%、0.33%、0.58%、0.50%和0.47%，均高于國家藥典規定(≥0.25%)。從結果可知，氣調組處理優于敞口組和真空組，且與敞口組和真空組差異顯著(P<0.05)。在氣調組中氣調A組與氣調B組和氣調C組差異顯著(P<0.05)，說明氣調保鮮比傳統包裝的保鮮更具優勢，氣調A組的氣調比對于天麻中天麻素與對羥基苯甲醇總量的減少具有一定的抑制作用。

3 結論

氣調包裝是指在封閉的包裝內充入一定比例的O2、CO2、N2等復合氣體，以此來抑制品質的下降、氧化褐變、成熟衰老等，從而達到延長貯藏期，提高商品價值的目的。大量實踐證明，充入合理比例復合氣體的氣調包裝有利于抑制微生物的生長、延緩衰老、維持品質[20]。

試驗結果表明，與敞口包裝和真空包裝對比，氣調包裝更有利于減少天麻素和對羥基苯甲醇的消耗，提高其商品價值。同時，氣調包裝抑制了MDA的積累、PAL活性和PPO活性的上升，延緩了天麻的衰老，減輕了對天麻細胞質膜和細胞器造成的傷害，抑制了苯丙烷類代謝系統激活，維持了較好的貯藏品質，又延長貯藏期至42 d。這是由于氣調包裝能形成低O2高CO2的貯藏環境[21]，能夠減少營養物質的消耗，從而延長貯藏期。其中，氣調包裝中氣調A組對于抑制MDA含量的積累以及PAL和PPO活性的上升效果最好。同時，氣調A組天麻所含天麻素與對羥基苯甲醇的總量明顯高于氣調B組和氣調C組。綜合來看，氣調A組天麻的保鮮效果最好。表明相對低O2低CO2濃度的氣體比例更有利于天麻貯藏。