低溫結(jié)合氣調(diào)保鮮水培小白菜的研究

王 曉,陳冰潔,劉晨霞,白會(huì)庭,歸蔚羚,喬勇進(jìn)*

(1 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所,上海 201403;2 上海農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工工程技術(shù)研究中心,上海 201403;3 上海星輝蔬菜有限公司,上海 201419;4 通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司,上海 200233)

我國(guó)蔬菜消費(fèi)量巨大,為滿足廣大消費(fèi)者的需求,工廠化蔬菜栽培模式應(yīng)運(yùn)而生[1]。 與傳統(tǒng)土培相比,工廠化蔬菜栽培模式主要采用水培的方式,具有受季節(jié)影響小、安全、自動(dòng)化高等優(yōu)點(diǎn)[2]。 綠葉菜組織脆嫩,葉表面積大,不易貯藏,常用保鮮劑進(jìn)行保鮮,但該方法存在化學(xué)污染問題,低溫結(jié)合氣調(diào)包裝是一種安全有效的保鮮方法,具有較好的應(yīng)用前景[3]。 研究表明,低溫結(jié)合6 cm2硅窗膜(嵌于30 cm ×25 cm 聚乙烯包裝袋里)能有效調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境氣體組成,保持大蒜貯藏品質(zhì)[4]。 貯藏溫度為4 ℃,氣調(diào)包裝條件為8% O2+20% CO2+72% N2時(shí),可抑制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失及呼吸作用,減少沙蔥貯藏期間的失重率,延長(zhǎng)其貨架期[5]。

目前關(guān)于水培蔬菜的生產(chǎn)調(diào)控方面的研究比較多,主要是通過篩選氮肥、磷肥、鉀肥等的比例,確立農(nóng)產(chǎn)品最佳生長(zhǎng)條件[6-7]。 但針對(duì)水培蔬菜貯藏保鮮方面的研究鮮有報(bào)道。 本文以水培小白菜為試驗(yàn)材料,通過探討低溫結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)其品質(zhì)的影響,以期為水培綠葉菜的采后處理研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

水培小白菜采自上海星輝蔬菜有限公司,采后半小時(shí)內(nèi)運(yùn)回上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工中心,在冷庫(kù)(2—4 ℃)中預(yù)冷12 h 后,挑選長(zhǎng)度和質(zhì)量均一、無機(jī)械損傷的小白菜作為貯藏原料。

1.2 儀器與設(shè)備

BP301S 型電子天平,德國(guó)賽多利斯公司;JFQ-315OH 果蔬呼吸測(cè)定儀,北京均方理化科技研究所;JXFSTPR-1 全自動(dòng)樣品冷凍研磨儀,上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司;V20S 水分測(cè)定儀,瑞士梅特勒托利多;N-1α 型手持折光儀,日本ATAGO 公司;CM-5 分光測(cè)色計(jì),日本柯尼卡美能達(dá);DHG-9240A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 貯藏條件

將經(jīng)預(yù)冷、挑選后的水培小白菜,隨機(jī)分為5 組,每組500 g,分別進(jìn)行保鮮處理。 處理方式設(shè)置以下5 種:空氣(對(duì)照,CK);5% O2+5% CO2;5% O2+10% CO2;10% O2+5% CO2;10% O2+10% CO2[8-10]。氣調(diào)包裝充氣量為1 L,保鮮膜包裝后置于2 ℃下貯藏,每個(gè)處理重復(fù)3 次。

1.3.2 測(cè)定方法

呼吸強(qiáng)度用CO2紅外分析儀進(jìn)行測(cè)定,單位為CO2mg∕(kg·h);含水量采用V20S 紅外水分測(cè)定儀測(cè)定;可溶性固形物含量采用手持式阿貝折光儀測(cè)定;色度值采用美能達(dá)CM-5 分光測(cè)色計(jì)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 17.0(SPSS Inc.,Chicago IL,USA)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水培小白菜呼吸強(qiáng)度的影響

果蔬采后仍能進(jìn)行呼吸作用,釋放能量以維持正常的代謝活動(dòng)。 但呼吸作用會(huì)消耗果蔬體內(nèi)有機(jī)物,縮短貯藏期,無氧呼吸還會(huì)產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物,影響果蔬品質(zhì)[11]。 因此,需要在避免無氧呼吸發(fā)生的前提下,盡量降低有氧呼吸來延長(zhǎng)貯藏期[12-13]。由圖1 可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),小白菜的呼吸強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)。 對(duì)照組和10% O2+10%CO2處理組的呼吸強(qiáng)度保持在較高水平,可能是因?yàn)檫@兩組樣品包裝內(nèi)的氧氣含量比較高,氧氣進(jìn)入組織間隙,改變了蔬菜組織細(xì)胞所處的氣體環(huán)境。 5% O2+5% CO2和10% O2+5%CO2處理組呼吸強(qiáng)度相對(duì)較低,說明低溫條件下,初始CO2濃度為5%,O2濃度在5%—10%時(shí)有利于降低小白菜的呼吸強(qiáng)度。 CO2濃度為10%時(shí),易引起小白菜抗逆性生理代謝,進(jìn)而導(dǎo)致呼吸強(qiáng)度變大[9]。

圖1 不同處理對(duì)水培小白菜呼吸強(qiáng)度的影響Fig.1 Effects of different treatments on the respiration intensity of hydroponics Chinese cabbage

2.2 不同處理對(duì)水培小白菜色澤的影響

外觀色澤是衡量綠葉菜質(zhì)量的重要指標(biāo),關(guān)乎農(nóng)產(chǎn)品的可接受程度[13]。L值代表明亮度,該值越大,表明亮度越高[14]。 若綠葉菜貯藏過程中L、a、b值變大,其原因是失水、葉綠素降解等。 與對(duì)照組相比,不同氣調(diào)包裝條件下的小白菜色差變化差別較大,10% O2+5% CO2組色差變化最小(圖2)。

圖2 不同處理對(duì)水培小白菜色值L、a 及b 的影響Fig.2 Effects of different treatments on the L,a,and b of hydroponics Chinese cabbage

2.3 不同處理對(duì)水培小白菜水分含量的影響

果蔬的含水量較高,一般在85%—95%,水培小白菜甚至高達(dá)96.11%± 0.47%[13]。 失水會(huì)讓果蔬細(xì)胞膨壓降低,從而變得萎蔫,外觀品質(zhì)和食用品質(zhì)下降[15]。 由圖3 可知,對(duì)照組在貯藏過程中水分含量變化較快,貯藏0—3 d 時(shí)呼吸作用生成的水分高于蒸騰作用消耗的水分;隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸消耗,貯藏3—12 d 時(shí),蒸騰作用損耗的水分高于呼吸作用生成的量,水分含量逐漸降低。10% O2+5% CO2處理水分含量在貯藏過程中相對(duì)比較穩(wěn)定,較適合水分的保持。

圖3 不同處理對(duì)水培小白菜水分含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on the water contents of hydroponics Chinese cabbage

2.4 不同處理對(duì)水培小白菜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是指果蔬中能溶于水的蛋白質(zhì)、糖、酸、礦物質(zhì)和維生素等,是反映果蔬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的重要指標(biāo)。 由圖4 可知,在貯藏過程中,10% O2+10% CO2處理可溶性固形物含量逐步升高。 其他組小白菜的可溶性固形物含量均先增加后減少,在貯藏6—9 d 時(shí)達(dá)到了峰值,隨后開始下降,5% O2+10% CO2和10% O2+5% CO2處理組下降速度相對(duì)緩慢,可能是由于氣調(diào)包裝條件下小白菜呼吸作用受到抑制,可溶性固形物的消耗速率降低所致。

圖4 不同處理對(duì)水培小白菜可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on the soluble solid contents of hydroponics Chinese cabbage

3 結(jié)論與討論

水培蔬菜一般生長(zhǎng)周期短,生長(zhǎng)速度快,較土培產(chǎn)品更潔凈衛(wèi)生,深受廣大消費(fèi)者的青睞[16]。 綠葉菜采后生理比較復(fù)雜,其中呼吸作用是導(dǎo)致品質(zhì)惡化的主要因素。 氣調(diào)包裝保鮮是按照各類果蔬的代謝特點(diǎn),將O2、CO2和N2氣體按照比例組合,實(shí)現(xiàn)保鮮、護(hù)色和保形等效果[17]。 呼吸作用強(qiáng)度是評(píng)價(jià)果蔬新陳代謝的重要指標(biāo),與貯藏壽命密切相關(guān)[18]。 本研究發(fā)現(xiàn),初始?xì)庹{(diào)包裝內(nèi)二氧化碳含量在5%時(shí),水培小白菜的呼吸強(qiáng)度保持在相對(duì)較低的水平。 氣調(diào)包裝條件為10% O2+5% CO2時(shí),小白菜色澤較好、水分和可溶性固形物含量較高,2 ℃條件下貯藏期在9 d 以上。 余江濤等[19]研究發(fā)現(xiàn),初始O2濃度為5%—10%、CO2為5%—10%進(jìn)行保鮮時(shí),生菜品質(zhì)較好,貯藏期可達(dá)14 d。 雷昊等[20]研究發(fā)現(xiàn),適宜氣調(diào)包裝保鮮技術(shù)可明顯抑制杭白菜衰老,產(chǎn)品保鮮質(zhì)量好,最優(yōu)氣體組合為10% O2+5% CO2,與本研究結(jié)果一致。