不同溫度對菜心貯藏品質(zhì)的影響

徐桂燕，殷登科，劉玉軍，劉尼尼，楊日燦，王廷芹*

（1.青島西海岸新區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東青島 266400；2.青島西海岸省級農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會，山東青島 266400；3.廣東海洋大學(xué)，廣東湛江 524088）

菜心（Brassica campestrisL.）又名菜薹，是十字花科蕓薹屬一二年生草本植物[1]；喜溫和氣候，適合栽種在我國南方溫暖地區(qū)，是華南地區(qū)種植最廣泛的蔬菜。除了在國內(nèi)銷售外，菜心也是供應(yīng)中國香港、澳門的主要蔬菜，采后貯藏保鮮對菜心的南菜北運(yùn)以及出口遠(yuǎn)銷具有重大意義[2]。

由于菜心外表嫩綠，水分含量大，莖、葉等組織又很脆弱[3]，采摘后在呼吸作用下，不斷消耗體內(nèi)有機(jī)物，蒸騰作用又使水分散失，在貯藏期間很容易出現(xiàn)葉片黃化、掉落、萎焉等現(xiàn)象，還會大量積累亞硝酸鹽等對人體有害的物質(zhì)，使菜心的營養(yǎng)、口感變差[4-5]。因此采取適當(dāng)?shù)谋ｕr措施十分必要。菜心的貯藏品質(zhì)與環(huán)境因素有關(guān)，其中溫度是影響葉菜保鮮的重要因素[6]。一般來說，溫度越高，呼吸速率越快，消耗的養(yǎng)分也越多，容易失水萎焉，降低貯藏性。低溫貯藏能夠降低蔬菜的呼吸強(qiáng)度，抑制酶的活性，減少葉綠素和果膠的分解，延緩蔬菜的衰老速度[7]。劉敏等[8]發(fā)現(xiàn)（2±1）℃低溫比（22±1）℃更加有效延長莧菜和菠菜的貨架期。然而進(jìn)行低溫保鮮時對于溫度的控制要適當(dāng)，溫度過低會使蔬菜出現(xiàn)冷害、褐變加重等問題。本試驗設(shè)置五個溫度梯度，研究了不同溫度下菜心各營養(yǎng)指標(biāo)的變化，以求找到適合菜心的貯藏溫度，為菜心貯藏保鮮提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗材料均是湛江市生產(chǎn)的本地甜菜心，植株生長條件一致，長度大小相近，無病蟲害，葉片新鮮嫩綠。

所用試劑有無水乙醇、濃鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉、氯化鉀、六水氯化鎂、九水硝酸鋁、一水硫酸錳、七水硫酸鋅、二水氯化鈣、五水硫酸銅、六水氯化鐵、亞硫酸氫鈉、過氧化氫等，均為分析純，購自天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；食鹽，購自廣東省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；AY120電子天平，日本島津公司產(chǎn)品；7200 可見分光光度計，上海美譜達(dá)儀器有限公司；電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科技有限公司；離心機(jī)，湖南賽特湘儀離心機(jī)儀器有限公司。

1.3 試驗方法

先將菜心樣品洗凈、陰干，以3 株為一個樣品裝在有小孔的聚乙烯保鮮袋（30 cm×40 cm）中，分別平鋪在恒溫箱內(nèi)。根據(jù)預(yù)實(shí)驗情況，5 ℃以下菜心易出現(xiàn)冷害，因此恒溫箱的溫度設(shè)置為5、10、15、20、25 ℃五個不同溫度，在貯藏后第1～5 天分別進(jìn)行取樣，3 次重復(fù)。

1.4 測定指標(biāo)與方法

含水量測定采用烘干法[9]；維生素C 含量測定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[10]；葉綠素含量測定采用分光光度法[11]；可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[12]；可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍(lán)G-250 法[13]；硝酸鹽含量測定采用水楊酸消化法[14]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 和SPSS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計處理，并做顯著性分析。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 不同溫度對菜心含水量的影響

不同溫度對菜心含水量的影響見圖1。由圖可知，貯藏第1 天，處理間無差異。第2～5 天，隨著處理溫度的升高，含水量逐漸下降。第2 天，5 ℃和10 ℃均與15、20、25 ℃差異顯著，其它處理間差異不顯著。第3 天，除20 ℃與15 ℃和25 ℃無顯著差異，其它處理間均差異顯著。第4 天，10 ℃和20 ℃差異不顯著，其它處理間差異顯著。第5 天，5 ℃和10 ℃差異不顯著，其它處理間差異顯著。從整個貯藏期來看，處理間含水量的下降幅度與溫度有關(guān)，其中5 ℃含水量下降幅度遠(yuǎn)低于其它處理，10 ℃含水量較5 ℃低，也有相對較好的保水效果，由此可得出低溫處理可有效減少水分散失。

圖1 不同溫度對菜心含水量的影響Fig.1 Effect of different temperature on water content of flowering Chinese cabbage

2.2 不同溫度對菜心維生素C 含量的影響

由圖2 可知，第1 天，各處理間無差異。第2～5 天，隨著處理溫度的升高，維生素C 含量依次減少。第2 天，5、10 ℃處理與20、25 ℃均差異顯著；15 ℃與25 ℃差異顯著，其它處理間差異不顯著。第3 天，20 ℃與15、25 ℃均無顯著差異，其他處理間差異顯著。第4 天，20 ℃和25 ℃無顯著差異，其他處理間差異顯著。第5 天，各個處理間差異顯著。從整個貯藏期看，5 ℃處理的維生素C 含量最高，說明5℃處理能有效抑制維生素C 的降解。

圖2 不同溫度對菜心維生素C 含量的影響Fig.2 Effect of different temperature on vitamin C content of flowering Chinese cabbage

2.3 不同溫度對菜心葉綠素含量的影響

圖3 顯示了不同溫度對菜心葉綠素含量的影響。由圖3 可知，第1 天，處理間無差異，第2～5 天，隨著溫度升高，葉綠素含量逐漸下降。第2 天，5、10、15 ℃與20、25℃差異顯著，其它處理間差異不顯著。第3 天，各處理間均存在顯著差異。第4、第5 天，除20 ℃和25 ℃差異不顯著外，其它處理間均差異顯著。從整個貯藏期看，20 ℃和25℃從第2 天開始葉綠素含量就急劇下降，5 ℃和10 ℃降幅相對較小，說明較低溫度能有效緩解葉綠素的降解。

圖3 不同溫度對菜心葉綠素含量的影響Fig.3 Effect of different temperature on chlorophyll content of flowering Chinese cabbage

2.4 不同溫度對菜心可溶性糖含量的影響

由圖4 可知，隨著貯藏天數(shù)的增加，菜心可溶性糖含量先降低后上升又下降。第1 天，各處理間無差異。第2天，可溶性糖含量有所下降，5、10 ℃處理與15、20、25 ℃差異顯著，20 ℃與25 ℃處理間差異顯著，其它處理間差異不顯著。第3 天，菜心可溶性糖含量略上升，除10 ℃和25 ℃間差異不顯著外，其它處理間差異顯著。第4 天，除15 ℃和20 ℃處理間差異不顯著外，其它處理間差異顯著。第5 天，各處理間均存在顯著差異。整個貯藏過程中，5 ℃處理的可溶性糖含量較第一天上升，10 ℃含量變化較小，其它處理含量都有不同程度下降。由此可知，5 ℃可有效控制可溶性糖含量的降低且有利于可溶性糖的積累。

圖4 不同溫度對菜心可溶性糖含量的影響Fig.4 Effect of different temperature on soluble sugar content of flowering Chinese cabbage

2.5 不同溫度對菜心可溶性蛋白含量的影響

圖5 顯示了溫度對菜心可溶性蛋白含量的影響。由圖可知，第1 天，處理間無差異。第2～5 天，隨著溫度升高，可溶性蛋白含量逐漸下降。第2 天，5 ℃和10 ℃處理間無顯著差異，15 ℃和20 ℃處理間無顯著差異，其它處理間差異顯著。第3 天，除15 ℃和20 ℃差異顯著，其它處理間無顯著差異。第4 天，20 ℃和25 ℃無顯著差異外，其它處理間均存在顯著差異。第5 天，10 ℃與5、15 ℃處理間均無顯著差異，20 ℃和25 ℃處理間無顯著差異，其他處理間差異顯著。從整個貯藏期看，5 ℃和10 ℃溫度條件可在一定程度上緩解可溶性蛋白的分解。

圖5 不同溫度對菜心可溶性蛋白含量的影響Fig.5 Effect of different temperature on soluble protein content of flowering Chinese cabbage

2.6 不同溫度對菜心硝酸鹽含量的影響

由圖6 知，硝酸鹽含量隨溫度上升而上升。第1 天，處理間無差異。第2 天，除5 ℃與10、20 ℃處理間無顯著差異外，其它處理間差異顯著。第3 天，各處理間差異顯著。第4 天，20 ℃與15、25 ℃處理間均無顯著差異，5 ℃和10 ℃處理間無顯著差異，其它處理間差異顯著。第5天，15 ℃和20 ℃處理間無顯著差異，5 ℃和10 ℃處理間無顯著差異，其它各處理間差異顯著。在貯藏期間，15、20、25 ℃的硝酸鹽含量遠(yuǎn)高于5 ℃和10 ℃，說明低溫可抑制硝酸鹽的積累。

圖6 不同溫度對菜心硝酸鹽含量的影響Fig.6 Effect of different temperature on nitrate content of flowering Chinese cabbage

3 討論

據(jù)李合生[15]報道，蔬菜的水分散失與環(huán)境溫度有較顯著的相關(guān)性，水分在蔬菜體內(nèi)很重要的一個作用就是調(diào)節(jié)溫度。菜心采后仍是活體，在25 ℃的條件下對環(huán)境作出適應(yīng)性變化，含水量下降顯著。相反5 ℃低溫抑制了菜心體內(nèi)分子間運(yùn)動，緩解蒸騰引起的水分散失，對保持菜心外觀有明顯作用。

維生素C 又稱抗壞血酸，具有促進(jìn)生物氧化還原、維持細(xì)胞壁完整、增加機(jī)體對外界的環(huán)境應(yīng)激能力等作用[16]。本試驗中，維生素C 含量隨著貯藏時間增加而逐漸下降，5 ℃低溫貯藏能有效緩解維生素的分解。維生素C是一種水溶性化合物，受熱易分解[17]。維生素C 含量的下降也與氧化酶活性有關(guān)，據(jù)黃作強(qiáng)等[18]分析，蔬菜組織內(nèi)的氧化酶對維生素有破壞作用，維持維生素C 的最好方法就是低溫抑制氧化酶的活性，減弱其對維生素的氧化作用。

葉綠素含量是影響果蔬貯藏外觀的重要因素[19]。在本試驗中5 ℃和10 ℃的低溫條件，對減緩葉綠素分解有一定效果。楊曉棠等[20]提到，溫度對葉綠素降解的作用機(jī)理主要是影響體內(nèi)的酶活性，這些酶參與葉綠素的降解。由此推斷，20 ℃和25 ℃溫度相對較高，過氧化酶的活性較好，加速了葉綠素的降解，導(dǎo)致葉綠素含量減少，葉色變差，而低溫度能有效抑制葉綠素過氧化物酶的活性，葉綠素被較好地保留下來。

在生長的不同時期，糖含量的高低是反映蔬菜品質(zhì)的一個重要指標(biāo)[21]。本次試驗中，高溫處理的可溶性糖含量下降，低溫處理的可溶性糖含量上升。可能菜心在貯藏過程中逐漸衰老，它的有氧呼吸會逐漸加快，消耗大量的糖使其含量下降。而處于5 ℃和10 ℃低溫下，可溶性糖含量上升，是由于菜心貯藏后仍是鮮活個體，低溫脅迫使其產(chǎn)生大量糖分來適應(yīng)逆境[22]，同時，低溫處理抑制有氧呼吸作用，其可溶性糖含量消耗減少，因此會出現(xiàn)含量上升的情況。

蛋白質(zhì)是一個反映植物組織細(xì)胞衰老的主要生理指標(biāo)[23]，隨著貯藏時間推移，菜心逐漸衰老，蛋白質(zhì)消耗量比產(chǎn)生量多，使蛋白質(zhì)含量減少。本試驗中，溫度越低，可溶性蛋白含量的下降速率就越慢。李正國等[24]發(fā)現(xiàn)，青花菜在15 ℃條件下貯藏5 d，可溶性蛋白的含量顯著低于5 ℃和0 ℃，且0 ℃始終比5 ℃可溶性蛋白含量高。可溶性蛋白含量與水解酶的活性有關(guān)，菜心在20 ℃和25 ℃條件下酶活性大，分解的速率快，隨著溫度降低，酶活性被抑制，可溶性蛋白分解量減少，含量降低慢。

蔬菜易富集硝酸鹽[25]，人體內(nèi)積累的硝酸鹽81.2%都是來自蔬菜[26]，隨著蔬菜貯藏時間的增加，硝酸鹽含量逐漸增加。Cantliffe[27]研究認(rèn)為，菠菜在15 ℃以下貯藏，硝酸鹽含量與溫度無關(guān)；而王雙明[28]的試驗發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，小白菜、蓮花白中的硝酸鹽含量亦相應(yīng)增加。本試驗中，貯藏溫度越高，硝酸鹽含量越高，低溫對抑制硝酸鹽積累有一定作用。較高的貯藏溫度會加速菜心蒸騰作用，導(dǎo)致體內(nèi)失水，呈現(xiàn)萎焉，呼吸作用增強(qiáng)，消耗更多的有機(jī)物[29]；蛋白質(zhì)被水解成氨基酸，對硝酸還原酶有抑制作用，使果蔬積累較多的硝酸鹽[30]。

本研究表明5 ℃貯藏條件對菜心有顯著的保鮮作用，但5 ℃不一定是菜心貯藏的最適溫度，本試驗只證明了低溫有助于保持菜心品質(zhì)，鑒于試驗條件的限制并沒有進(jìn)一步探討更低溫度對菜心保鮮效果的影響。但也并非越低溫，效果越好，當(dāng)溫度低于0 ℃條件，菜心會發(fā)生凍害，造成代謝失調(diào)，失去耐貯性和抗病性。因此，溫度對菜心的保鮮原理是以后需要研究的方向。