王曉 陳冰潔 劉晨霞



摘要:為研究ClO2緩釋熏蒸處理對小白菜保鮮效果的影響。在溫度為2 ℃時,采用不同數量的ClO2緩釋棒熏蒸小白菜,每6 d測定不同處理條件下小白菜的感官品質和營養指標。結果表明,貯藏開始時即加入2個ClO2緩釋棒處理的小白菜,在溫度2 ℃貯藏時感官品質較好,可溶性固形物、葉綠素含量較高,色澤變化較慢,具有較好的水分和丙二醛含量,保鮮效果最佳,貯藏期可達18 d。本研究對小白菜的貯藏保鮮具有一定的指導作用。
關鍵詞:小白菜;低溫;ClO2;貯藏品質
小白菜(Brassica rapa var. chinensis)別稱不結球白菜、青菜、油菜,在我國具有悠久的栽培歷史,且南北各地均有分布,適應性強,生長期短,周年可供應[1]。小白菜葉片翠綠鮮嫩,營養含量高,富含具有抗癌活性的硫代葡萄糖苷,深受消費者喜愛,消費量也在逐年增長[2]。但由于缺乏對小白菜耐貯品種的篩選以及相關保鮮技術的研究,貯藏和運輸過程中損失巨大,市場會出現供應短缺的現象,在炎熱的夏季,綠葉菜采后保鮮問題尤為突出[3]。因此提高小白菜的貯藏品質,最大程度減少采后損耗是保鮮行業急需解決的問題[4]。
ClO2是一種國際公認的殺菌消毒劑和食品保鮮劑,可用于果蔬高效殺菌保鮮,降低果蔬腐爛率,抑制呼吸作用,延緩營養物質的消耗[5]。已有研究表明,ClO2對哈密瓜、杭白菜、青椒、葡萄等的保鮮貯藏有明顯的效果[5]。對ClO2保鮮機理的研究表明,ClO2可破壞綠葉菜表面微生物的膜結構,進而發揮消毒殺菌的效果;同時,它還可以氧化果蔬中的蛋氨酸,阻止其合成乙烯,也可以氧化已經生成的乙烯,從而降低綠葉菜采后呼吸作用,調節采后生理,而發揮其保鮮作用[6]。目前,小白菜保鮮采用的方法主要有生物保鮮劑、精油、氣體處理、氣調、臭氧處理等[7-10]。ClO2氣體熏蒸保鮮小白菜的研究還未見報道。本研究在低溫的條件下,使用不同方式加入ClO2緩釋棒,對小白菜進行保鮮處理,探索不同方式ClO2緩釋熏蒸對小白菜感官以及營養品質的影響,進而為小白菜貯藏保鮮提供理論依據與技術支持。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
小白菜于2019年11月14日采自上海星輝蔬菜有限公司,采后立馬運回上海市農業科學院農產品保鮮加工中心,在冷庫(7 ℃)中預冷12 h后,挑選長度和質量均一、無機械損傷的小白菜作為貯藏原料。
95%乙醇、植物丙二醛試劑盒,南京建成生物工程研究所。
立可凈ClO2消毒棒由團隊自主研發,釋放速率為0.12 mg/h,每只可釋放約50 mg ClO2氣體。
1.2 儀器與設備
V20S水分測定儀,瑞士梅特勒托利多有限公司;N-1α型手持折光儀,日本 ATAGO 公司;μQuant酶標儀,BIO-TEK 公司;JX-FSTPR-1全自動樣品冷凍研磨儀,上海凈信實業發展有限公司;D37520 Osterode型高速冷凍離心機,德國Biofuge公司;BP301S 型電子天平,德國賽多利斯公司;SX-500臭氧發生器,奧奈特環保電子(上海)有限公司;DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海一恒科技有限公司;CM-5分光測色計,日本柯尼卡美能達集團。
1.3 方法
1.3.1 貯藏條件 將經預冷、挑選后的小白菜按隨機分為4組,10 kg/組,每組設3個重復。隨后加入不同數量的ClO2緩釋棒,具體操作見表1。采用 2 m×2 m的0.03 mm聚乙烯保鮮膜對容積為50 L的蔬菜框進行整體包裝。包裝后置于2 ℃冷庫中低溫貯藏。
1.3.2 測定方法 色度值(L*、a*、b*)采用美能達CM-5分光測色計測定,可溶性固形物含量采用手持式阿貝折光儀測定,葉綠素含量參照曹建康等的方法進行測定[9],含水量采用V20S紅外水分測定儀測定,丙二醛的測定采用南京建成植物丙二醛測試盒。
1.3.3 感官評價 以色澤、形態、氣味、質地等品質作為感官評價的指標。按照表2的標準對小白菜的感官品質進行綜合評分,多次評分之后取平均值[8,11-12]。
1.4 數據統計
采用SPSS 17.0統計分析軟件進行數據分析,每個數據均為3次測定的平均值。
2 結果與分析
2.1 不同方式ClO2緩釋處理對小白菜感官品質的影響
如表3所示,低溫貯藏期間,隨著貯藏時間的延長,各處理組小白菜的感官品質逐漸下降。與對照組相比,處理組2和處理組3的感官品質較優,評分均高于對照組,其中處理2感官品質最優。處理組4在貯藏初期與對照組評分相當,而該處理組到貯藏12 d時,保鮮效果欠佳,葉片部分腐爛,明顯黃化,已經失去了食用價值。因此,按照處理組2的方式加入ClO2緩釋棒,有助于保持小白菜的感官品質,延長保鮮期。
2.2 不同方式ClO2緩釋處理對小白菜可溶性固形物含量的影響
可溶性固形物含量是評價果蔬采后風味變化的重要指標。由圖1可見,在2 ℃貯藏條件下,除了處理組1,其他處理組可溶性固形物含量均表現為先升后降的趨勢。這可能是在貯藏初期小白菜體內大分子物質逐漸分解成可溶性物質引起的[13]。果蔬采后仍是一個生命體,可溶性固形物會被作為呼吸作用的底物,不斷被消耗[14]。所以在貯藏后期,可溶性固形物含量逐漸降低。貯藏后期,處理組1~3的可溶性固形物含量均高于對照組,說明適宜濃度的ClO2處理能延緩可溶性固形物含量的下降。其中處理組2的可溶性固形物含量下降最為緩慢,原因可能是在該處理能充分還原小白菜呼吸作用產生的乙烯,從而減弱小白菜的呼吸作用,延緩可溶性物質的消耗。而ClO2濃度較低時不足以還原大部分乙烯,濃度過高時可能對小白菜本身產生傷害。
2.3 不同方式ClO2緩釋處理對小白菜色度的影響
綠葉菜的色澤和黃化程度在感官上決定了其級別,所以色澤是綠葉菜貯藏保鮮的重要指標[15]。由圖2可知,總體來說對照組的色度值在貯藏期間會變大,即葉片白度增加、綠色消退、黃化[16-17]。在貯藏后期(12~24 d),對照組色度值高于ClO2處理組,說明ClO2處理可以使小白菜在貯藏后期色澤變化減慢,利于貯藏保鮮。處理組4小白菜白度值在12~24 d時高于其他組,這可能是由于ClO2的強氧化性造成的[4]。同時因為ClO2處理降低了小白菜的呼吸作用強度,處理組1、2、3具有較低的L*、a*、b*值,色澤較好。
2.4 不同方式ClO2緩釋處理對小白菜水分含量的影響
綠葉菜在貯藏過程中,呼吸代謝和蒸騰作用會造成水分的流失。由圖3可知,在貯藏過程中,水分含量雖有一定波動,但整體比較穩定,這可能是由于低溫貯藏及聚乙烯保鮮膜包裝相結合,具有很好的緩解水分流失的作用[13]。低溫條件下呼吸作用會受到抑制,水分的損耗降低,同時保鮮膜包裝也會減少水分的蒸騰。在貯藏期間,ClO2處理組的含水量均高于對照組,這可能是因為ClO2處理能降低綠葉菜呼吸強度,從而減少了水分消耗[14,18],其中處理組2具有最高的水分含量。
2.5 不同方式ClO2緩釋處理對小白菜丙二醛含量的影響
丙二醛表征了細胞膜過氧化的程度,是評價細胞膜損壞程度的重要指標[18]。由圖4可知,丙二醛含量在貯藏6~12 d時出現了高峰,之后隨著貯藏時間的延長逐漸減少。小白菜采摘后仍舊是一個生命體,在貯藏初期呼吸作用產生了大量的丙二醛,但在貯藏后期呼吸作用逐漸減弱,同時丙二醛的大量積累激活了抗氧化系統,從而丙二醛含量逐漸降低。在貯藏過程中對照組和處理組4的丙二醛含量相對較高, 其他處理組較低。說明適宜濃度的ClO2處理可以抑制丙二醛的生成,但處理濃度較高時也會促進細胞膜過氧化反應的發生。
3 結論與討論
小白菜富含有機物、礦物質和維生素,包括具有抗癌功效的硫代葡萄糖苷、鈣和維生素C等,深受大眾的喜愛[7]。由于小白菜采后呼吸作用旺盛,在貯藏運輸過程中,品質劣變較快,嚴重影響了小白菜的價格,造成了大量經濟損失[4]。ClO2是世界糧農組織和世界衛生組織推薦的A1級高效、廣譜消毒劑,在果蔬保鮮中已廣泛應用[19-20]。有報道表明,ClO2能殺滅果蔬表面的微生物,例如草莓、藍莓和葉用萵苣等,也能減弱葡萄、哈密瓜和青椒等的呼吸作用,延緩營養物質的消耗,降低腐爛率,延長果蔬貨架期[5]。但ClO2氣體還原性強、不穩定、也不易貯藏,目前多采用液體制劑制備的方法獲得,該方法操作復雜、釋放周期短且運輸不便[21]。實驗室自制的ClO2緩釋棒解決了以上問題,具有方便攜帶,長效釋放的效果。在ClO2緩釋棒對小白菜進行保鮮處理的過程中發現,ClO2處理可以較好地維持小白菜的感官品質、可溶性固形物含量、色澤和水分,同時也可以降低丙二醛含量,其中處理組2效果最佳。ClO2處理具有較好的護綠效果,可延緩小白菜的衰老,延長貯藏期,本研究對小白菜的貯藏研究具有一定的指導作用。
參考文獻:
[1]王治舟. 小白菜硫代葡萄糖苷含量及芳香族硫苷合成相關基因CYP79A2的克隆[D]. 杭州:浙江大學,2010.
[2]Mithen R F,Dekker M,Verkerk R. The nutritional significance,biosynthesis and bioavailability of glucosinolates in human foods[J]. Journal of the science of food and agriculture,2000,80: 967-984.
[3]吳德慧,江 洪,楊 爽,等. 真空預冷和貯藏溫度對有機杭白菜品質的影響[J]. 貴州農業科學,2013,41(4):120-123.
[4]甄鳳元,喬勇進,高春霞,等. 二氧化氯氣體處理對杭白菜貯藏品質的影響[J]. 核農學報,2017,31(7):1323-1329.
[5]耿鵬飛,高貴田,薛 敏,等. 氣體二氧化氯在果蔬殺菌保鮮方面的研究與應用[J]. 食品工業科技,2014,35(6):387-391.
[6]李江闊,張 鵬,侯 彪,等. 二氧化氯在蔬菜保鮮中的應用研究進展[J]. 保鮮與加工,2011,11(3):36-39.
[7]高 升.1-MCP處理對小白菜采后生理特性及品質的影響研究[D]. 杭州:浙江農林大學,2013:35-37.
[8]趙 昕,吳子龍,王鑫昕,等. 橘皮精油對小白菜保鮮效果的影響[J]. 食品科技,2017,42(11):45-49.
[9]曹建康,姜微波,趙玉梅. 果蔬采后生理生化實驗指導[M]. 北京:中國輕工業出版社,2007.
[10]吳繼國,欒天罡,陳玉成,等. 低質量濃度臭氧水對小白菜營養成分的影響[J]. 中山大學學報(自然科學版),2008,47(6):48-51.
[11]Agüero M V,Ponce A G,Moreira M R,et al. Lettuce quality loss under conditions that favor the wilting phenomenon[J]. Postharvest Biology and Technology,2011,59(2): 124-131.
[12]鄭麗靜,韋 強,葉孟亮,等. 不同貯藏溫度與包裝方式對油麥菜保鮮效果的影響[J]. 安徽農業科學,2019,47(14):192-196.
[13]王 曉,喬勇進,甄鳳元,等. 聚乙烯袋包裝結合乙烯吸收劑對德國小香蔥低溫保鮮效果[J]. 上海農業學報,2018,34(3):123-127.
[14]張 彪,張文濤,李喜宏,等. 氣體二氧化氯對櫻桃番茄貯藏品質的影響[J]. 食品研究與開發,2017,38(8):173-176.
[15]任 珂. 青花菜采后品質的無損檢測與控制研究[D]. 南京:南京農業大學,2006.
[16]楊 沖,謝 晶. 貯藏溫度對空心菜保鮮效果的影響[J]. 食品與機械,2018,34(2):138-142,190.
[17]古榮鑫,胡花麗,曹 宏,等. 不同薄膜包裝對冷藏空心菜采后品質的影響[J]. 食品與發酵工業,2014,40(3):237-243.
[18]范林林,王 清,高麗樸,等. 二氧化氯對豇豆采后生理特性的影響[J]. 北方園藝,2015(24):122-126.
[19]徐呈祥,鄭福慶,馬艷萍,等. 二氧化氯處理對貢柑采后貯藏品質的影響[J]. 食品與發酵工業,2020,46(3):201-206.
[20]雷 超,吳明松,魏雪寧,等. 二氧化氯對巨峰葡萄的保鮮效果及品質影響[J]. 江蘇農業科學,2020,48(1):184-188.
[21]劉 博,吳明松,王昌盛,等. 二氧化氯固體緩釋制劑開發研究進展[J]. 中國消毒學雜志,2019,36(12):949-952.倪志婧,王 薇,馬文平,等. 光照度對赤霞珠葡萄酒香氣成分的影響[J]. 江蘇農業科學,2021,49(6):164-168.