ε-聚賴氨酸在鮮切杭白菜貯藏保鮮中的應用研究

李 立

（上海清美綠色食品（集團）有限公司，上海 201300）

杭白菜，又名油白菜，質地柔嫩，味道清香，是我國江浙滬地區產量最大的綠葉菜之一[1]。目前杭白菜在上海菜區栽培較為廣泛，它既可作結球大白菜栽培，又能作小白菜栽培。作小白菜栽培時，由于其生長期短，抗病性好，耐熱、耐濕，口感優良，風味好，深受市場、消費者歡迎。商品化的鮮切杭白菜，需經過批量采收、加工貯藏、物流運輸、分裝商品化等一系列處理，最后到達消費者手中時如何能最大程度地保持其營養價值和新鮮程度是行業關注的焦點。同時為迎合現代人們追求健康生活的消費理念，使人們吃到健康無污染的蔬菜，研制出一種綠色安全的保鮮劑是杭白菜貯藏保鮮中急需解決的問題。

ε-聚賴氨酸（ε-PL）作為一種天然的微生物代謝產物，具有完全的可降解特性及生物相容性，是一種抑菌范圍廣、熱穩定性好、水溶性好、安全性高的天然生物保鮮劑[2]。日本、美國最早將ε-聚賴氨酸開發應用在蔬菜保鮮方面，并取得諸多成效[3-4]。直至2014年，中國衛計委才正式發布公告：ε-聚賴氨酸及其鹽酸鹽可成功替代化學合成防腐劑作為蔬菜的防腐保鮮劑使用。國內學者由此開始深度研究ε-聚賴氨酸在蔬菜貯藏保鮮方面的應用。王芬等[5]通過試驗表明，ε-聚賴氨酸與異維生素C鈉復合溶液處理鮮切蘋果后，能夠對蘋果產生良好的保鮮效果，可以有效抑制微生物的滋生以及蘋果硬度和可溶性固形物的下降，有效控制丙二醛（MDA）含量的升高，緩解蘋果的褐變程度，保持鮮切蘋果良好的感官品質；該項研究為ε-聚賴氨酸作為蔬果保鮮劑的應用提供了重要的理論指導方向。隨后關于ε-聚賴氨酸在蔬果的貯藏保鮮方面的應用研究逐漸增多，但是對于其單獨使用或與維生素C聯用復合處理鮮切杭白菜以達到貯藏保鮮的應用研究還未見報道。

本試驗采用不同質量濃度梯度的ε-聚賴氨酸和維生素C，單獨或復合制作保鮮液，分組處理杭白菜，通過測定杭白菜葉片總菌數量研究各組抑菌效果，而后結合感官得分數、質量損失率、MDA含量等指標研究其對杭白菜貯藏品質的影響，以期獲得一種更為健康安全的處理方式，延長鮮切杭白菜的貯藏保鮮期，增加商戶和菜農的經濟收入。

1 材料和方法

1.1 試驗材料與試劑

杭白菜，清美集團蔬菜基地單棟大棚種植，采摘時溫度約20 ℃，相對濕度約為80%，采摘后30 min內由技術員直接送至實驗室。所選杭白菜大小均一，葉部色澤鮮綠，莖部清潔無損傷、無病蟲毒害。

維生素C（VC），上海津婧化工有限公司；平板計數瓊脂培養基、營養瓊脂培養基、ε-聚賴氨酸，上海諾茂生物科技有限公司；三氯乙酸、硫代巴比妥酸（分析純），山東圣協生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

H-2050R-1型高速冷凍離心機，金壇區金城春蘭實驗儀器廠；HVE-50型高溫高壓滅菌鍋、WFZUV-2100型紫外-可見分光光度計，青島聚創環保設備有限公司；VS-1300L-U超凈工作臺，北京佳源興業科技有限公司；高精度電子稱、RAL色卡、CR-400型色差計，杭州彩譜科技有限公司；BCD-572WDENU1型冰箱，海爾集團。

1.3 試驗方法

1.3.1 杭白菜的鮮切處理及分組

將杭白菜樣品用自來水沖洗干凈，除去表面泥污，甩干表面至沒有明顯水珠后，用消毒的菜刀將杭白菜去根，葉片莖部保留約10 cm。初篩時，將試驗分為對照組（蒸餾水）即BK、單一處理組（0.01、0.10、1.00 g/L ε-PL溶液即A、B、C組和1、10、100 g/L VC溶液即D、E、F組，溶液均由蒸餾水配制，共6組）和復合處理組（單一處理組的各質量濃度混合液，共9組即G—O組），具體各組溶液配方見表1。將去根杭白菜浸泡于上述保鮮液30 s后取出瀝干，并通風晾干、分裝放入無菌托盤（50 g/盤），并用無菌聚乙烯保鮮膜包好，置于10 ℃下貯藏。

根據杭白菜的貨架期情況，篩選出各個處理組的理想質量濃度，進行下一步的指標測定。首次篩選時貨架期的確定以7名普通消費者對杭白菜氣味、色澤、質地、滋味進行評價。

1.3.2 保鮮劑貯藏保鮮性能評估

依據貨架期篩選出較優處理組后，進行貯藏保鮮性能評估。杭白菜的水分遷移變化分別在第1、5、10天時測定，隔天測定1次其他指標。

1.4 測定指標

1.4.1 抑菌性能

本試驗主要測定葉片總菌數量。總菌培養參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準菌落總數測定》[6]的方法統計菌落總數。

表1 杭白菜保鮮液配方 g/L

1.4.2 感官評定

在清美集團內部，挑選7名經過培訓的評定人員進行感官評定，每個試驗組隨機取樣評定3次。對杭白菜葉頸部切斷面、硬度、色差、外觀狀態進行綜合打分評價（標準見表2）。分數越高代表品質越好，每2 d安排1次測評，每次評定滿分為100分，各項總分之和相加，得到最終的總分。當總分低于50分時，表明失去商品價值。

1.4.3 理化指標的測定

1.4.3.1 質量損失率 質量損失率計算公式為[7]：質量損失率＝（杭白菜初始質量－杭白菜存放X天后質量）/杭白菜初始質量×100%。

1.4.3.2 葉綠素含量 參照NY/T 3082—2017《水果、蔬菜及其制品中葉綠素含量的測定 分光光度法》[8]，使用分光光度法測定葉綠素含量，具體計算公式：葉綠素含量＝（20.29×A1＋8.05×A2）×VT×n/1 000×m。式中，A1表示試液在645 nm處的吸光度值；A2表示試液在663 nm處的吸光度值；VT表示提取液的總體積（mL）；n表示提取液的稀釋倍數；m表示杭白菜質量（g）。

1.4.3.3 丙二醛含量 參照喬永祥等[9]的方法測定MDA含量。稱取1.0 g杭白菜樣品，加入10 mL 10%三氯乙酸溶液，研磨均勻成漿后，于4 ℃、10 000 g離心參數下，高速離心20 min，獲得上清液，取2.0 mL上清液加入2.0 mL 6.7 g/L硫代巴比妥酸溶液，混合后在沸水浴中煮沸20 min，取出流水冷卻后再在10 000 g離心參數條件下離心1次，分別取4 mL上清液在450、532、600 nm波長處測定吸光度，重復3次。

2 結果與分析

2.1 不同組別保鮮劑配方的初選

如圖1所示，經蒸餾水（作空白對照，BK組）處理后杭白菜的貨架期為4 d；對于ε-PL處理組，B組保鮮劑配方處理的杭白菜貨架期最長，為7 d；對于VC處理組，E組杭白菜貨架期最長，為6 d；對于ε-PL和VC復配制得的復合保鮮劑處理組，K組杭白菜貨架期最長，為9 d。綜合以上數據，確定以BK組為空白對照，對B、E、K組做進一步理化指標測定，并分析不同組別保鮮劑對杭白菜品質的影響情況。

2.2 保鮮劑對杭白菜菌落數變化的影響

測定菌落總數可以用來判定蔬菜在貯藏過程中被微生物污染的程度，可直接反映蔬菜是否符合衛生標準要求。如圖2所示，經不同組別保鮮劑處理的杭白菜隨著貯藏時間的延長菌落總數不斷增加，并且保鮮劑處理組（B、E、K組）菌落數量明顯低于空白對照組（BK組），其中ε-PL與VC復配制得的復合保鮮劑處理組（K組）的菌落總數最低，其次是ε-PL處理組，說明ε-PL具有較好的抑菌效果，同時ε-PL與VC對于蔬菜貯藏抑菌具有良好的相容協作性，可有效抑制杭白菜中的微生物生長，較好地保持杭白菜的貯藏品質。

2.3 保鮮劑處理杭白菜的感官評定

通過人體感官可直觀評價保鮮劑對杭白菜的品質影響。如圖3所示，感官評定分數隨著貯藏時間的延長呈明顯下降趨勢，貯藏初期（第3天）各樣品組未出現明顯差異，感官得分均＞50分，尚均具有商品價值。當貯藏至第7天，BK、E組已出現葉片發黃甚至腐爛、葉莖萎蔫，切割部位出現褐變等明顯腐敗現象，打開包裝可明顯感受到異味，感官分數分別為0分和30分，均＜50分，已無商品價值；而B、K組感官分數均高于50分，說明保鮮劑ε-PL較VC對于杭白菜的保鮮效果更佳。當第9天時，K組僅出現小部分萎蔫，無異味，未見明顯發黃、腐敗現象，感官分數＞50分，仍具商品價值，這表明將ε-PL與VC復配制得的保鮮劑可有效延長杭白菜的貨架期，并提高其食用性。

表2 杭白菜感官評定指標及評分標準

2.4 保鮮劑對杭白菜葉綠素含量的影響

葉綠素是蔬菜的重要成分之一，葉綠素含量直接影響蔬菜產品的色澤及外觀品質，從而判定其是否有商品價值。如圖4所示，各處理組葉綠素含量均隨時間的延長逐漸降低，分析其原因可能是經鮮切處理后的杭白菜光合作用能力隨時間推移逐漸減弱，并伴隨葉綠素被分解使其含量降低，故葉綠素含量總體下降。第3—5天各組葉綠素含量除BK組外，其余各組葉綠素含量下降緩慢，這是因為保鮮劑能抑制菜葉表面細菌繁殖速度，相對抑制細菌產酸濃度，降低葉綠素分子被酸破壞的程度，從而延緩葉綠素含量降低速度。在貯藏后期（5 d后），K組下降最為緩慢，第9天時，葉綠素含量仍為0.58 mg/g，且菜葉顏色更接近新鮮時顏色，更具商品價值。

2.5 保鮮劑對杭白菜質量損失率的影響

采收后的蔬菜為維持生命，須進行呼吸作用以維持正常的代謝作用和能量來源，因此蔬菜的質量損失主要來自于水分蒸發和呼吸消耗2個方面，其中水分蒸發引起的損耗是主要方面。新鮮杭白菜葉片挺直主要依靠菜葉體內水分壓力，一旦水分流失會導致細胞膨壓降低，從而出現葉片萎蔫、皺縮，因此測定水分變化對評價杭白菜貯藏品質十分重要。如圖5所示，隨著貯藏時間的延長，各處理組的杭白菜質量損失率逐漸增加，且K組損失速度最慢，在第7天質量損失率不超過4%，其余各組的大部分葉片均出現不同程度的萎縮，由此表明復合保鮮劑的處理增強了杭白菜的耐受性。

2.6 保鮮劑對杭白菜MDA含量的影響

如圖6所示，各試驗組樣品MDA含量隨著時間的延長而增加，但各保鮮劑處理組的MDA含量整體上均低于對照組。在貯藏8 d后，K組MDA含量顯著低于其他組，這表明K組復合保鮮劑能夠明顯抑制樣品細胞膜脂過氧化作用，K組在整個貯藏期間MDA含量均明顯低于其他處理組。

3 結論

本試驗以蒸餾水作空白對照，對比研究了不同質量濃度梯度的生物保鮮劑ε-PL、VC及ε-PL與VC復配制成的保鮮劑在杭白菜貯藏保鮮中的應用，通過測定杭白菜貨架期天數初步篩選出B組（0.10 g/L ε-聚賴氨酸溶液）、E組（10 g/L維生素C溶液）、K組（0.10 g/L ε-聚賴氨酸＋10 g/L維生素C溶液）保鮮效果較優。通過對保鮮劑處理后杭白菜進行菌落數變化、感官評定得分、葉綠素含量、質量損失率及MDA含量的測定分析，各數據結果均顯示：K組，即0.10 g/L ε-聚賴氨酸＋10 g/L維生素C溶液對杭白菜的保鮮效果最好，在貯藏期間可有效控制杭白菜葉片色澤發生劣變，抑制總菌的增長，延緩膜脂過氧化進程，通過改善鮮切杭白菜活性氧代謝維持其品質，可延長其貨架期至9 d。說明ε-聚賴氨酸與維生素C的復合應用對杭白菜具有良好的協同保鮮作用，可有效延長杭白菜保鮮期，降低其腐敗損失率。