張引成，雷 云，王志英，樊力萌，段曉杰，王 佩，屠 康*

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

二氧化碳?xì)庹{(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣貯藏品質(zhì)和生理的影響

張引成，雷 云，王志英，樊力萌，段曉杰，王 佩，屠 康*

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

研究4℃、10% O2結(jié)合不同體積分?jǐn)?shù)CO2(10%～50% CO2)處理對鮮切結(jié)球萵苣的主要品質(zhì)和生理指標(biāo)變化的影響。結(jié)果表明：高體積分?jǐn)?shù)CO2導(dǎo)致了細(xì)胞膜通透性增加；10% O2＋30% CO2氣體組合顯著抑制了多酚氧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶的活性，延緩了組織的衰老和褐變，并較好地保持了鮮切結(jié)球萵苣中葉綠素、VC和還原糖含量。感官評價結(jié)果表明，在10% O2＋30% CO2氣體組合條件下，鮮切結(jié)球萵苣貯藏15d仍具有商品價值。

氣調(diào)包裝；鮮切；結(jié)球萵苣；貯藏品質(zhì)；生理

結(jié)球萵苣(Iceberg lettuce)，即球型生菜，因其營養(yǎng)豐富、口感清香越來越受到人們的喜愛。球形生菜是蔬菜沙拉最主要的一種配菜[1]，常在切割后單獨(dú)或同其他蔬菜包裝在一起，即開即食。在過去的十年中，鮮切生菜是鮮切產(chǎn)品中需求量最大產(chǎn)品之一，其市場份額占鮮切產(chǎn)品總量的80%[2]。但是，蔬菜組織被切割后汁液外滲，營養(yǎng)損失嚴(yán)重，很容易腐爛，且鮮切生菜加工后容易發(fā)生褐變，使品質(zhì)迅速下降或完全失去商品價值[3]。

1993年金同銘[4]應(yīng)用人工氣調(diào)技術(shù)進(jìn)行切塊生菜貯藏研究，得到20% O2＋40% CO2的貯藏條件比較合適，在5℃下，貯期可達(dá)12d，但是控制氣調(diào)技術(shù)對設(shè)備和條件要求嚴(yán)格，經(jīng)濟(jì)成本比較高，因而未在鮮切產(chǎn)品果蔬中得到廣泛應(yīng)用。

氣調(diào)包裝(modified atmosphere packaging，MAP)技術(shù)是近年來興起的一種先進(jìn)的保鮮包裝方式，利用農(nóng)產(chǎn)品的呼吸代謝和包裝材質(zhì)的薄膜滲氣來主動(或被動)調(diào)節(jié)袋內(nèi)氣體組成的平衡，形成高CO2低O2體積分?jǐn)?shù)的貯藏環(huán)境，以達(dá)到降低呼吸與水分蒸騰，抑制生理代謝，減少營養(yǎng)損耗，延長貯藏期的目的[5]。新鮮果蔬采后仍進(jìn)行呼吸作用，傳統(tǒng)氣調(diào)易造成有害的厭氧呼吸條件(O2小于2%和CO2大于20%)[6]，過多地消耗體內(nèi)養(yǎng)料，不僅影響果蔬的品質(zhì)和營養(yǎng)價值，還會產(chǎn)生乙醛等異味物質(zhì)，嚴(yán)重降低了產(chǎn)品的商品價值[7]。

本實(shí)驗(yàn)以鮮切結(jié)球萵苣為對象，在4℃和相對濕度95%貯藏環(huán)境中，調(diào)節(jié)O2體積分?jǐn)?shù)至10%，在此基礎(chǔ)上研究不同CO2體積分?jǐn)?shù)對鮮切結(jié)球萵苣品質(zhì)的影響，并探討高體積分?jǐn)?shù)CO2氣調(diào)貯藏對鮮切結(jié)球萵苣生理的影響。以期獲得較理想的技術(shù)參數(shù)，為鮮切結(jié)球萵苣的貯藏保鮮提供理論依據(jù)和技術(shù)方法。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

結(jié)球萵苣購自南京紫金山地區(qū)農(nóng)家菜地，采收后迅速運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室冷庫預(yù)冷24h，充分去除田間熱。挑選成熟度適中，完整、無機(jī)械損傷、無病蟲害且顏色翠綠的葉片作為實(shí)驗(yàn)材料，自來水清洗，通風(fēng)處晾干，用鋒利不銹鋼刀切割成3cm左右小塊裝袋，包裝材料為聚乙烯保鮮袋(長250mm×寬200mm，厚0.08mm)。

將處理后的結(jié)球萵苣裝入保鮮袋中，每袋約150g，用真空機(jī)抽真空，然后一次性充入CO2和O2，使CO2體積分?jǐn)?shù)由低到高依次為10%、20%、30%、40%和50%，O2體積分?jǐn)?shù)均為10%，用N2平衡，分別記為A、B、C、D、E組(下同)。以充入空氣，作為對照組。密封后，貯藏于(4±1)℃冷庫中，每隔2d取1次樣，分別對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測定，每組試驗(yàn)均重復(fù)3次。

1.2 試劑與儀器

碳酸鈣、丙酮，草酸、2,6-二氯酚靛酚、抗壞血酸(AsA)、葡糖糖、過氧化氫(H2O2)均為分析純；鄰苯二酚、3,5-二硝基水楊酸、愈創(chuàng)木酚(均為化學(xué)純) 上海新高化學(xué)試劑有限公司。

奧氏氣體分析儀 上海隆拓儀器設(shè)備有限公司；GL-20G-II型高速冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；UV1102紫外分光光度計(jì) 上海天美科學(xué)儀器有限公司；DDS-11A型數(shù)顯電導(dǎo)率儀 上海雷磁新汽儀器有限公司。

1.3 檢測指標(biāo)及方法

葉綠素含量：采用分光光度法[8]；VC含量：2,6-二氯酚靛酚法[8]，結(jié)果表示為mg/100g；還原糖含量：采用3,5-二硝基水楊酸法[8]；多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)活性：參考Zhao等[9]方法測定；過氧化物酶(peroxidases，POD和過氧化氫酶(catalase， CAT)活性：參考Liu等[10]方法測定；感官評定：參照King等[11]對鮮切生菜的感官評分標(biāo)準(zhǔn)評定(1～9分)：9分為極好，新鮮，無缺陷；7分為較好，新鮮，稍有缺陷；5分為尚好，顏色微黃；3分為顏色較黃，不可食用；1分為極差，不可食用。

相對電導(dǎo)率：參照朱克花等[12]方法，并稍作改進(jìn)。用打孔器將樣品制成厚薄均勻，大小一致的組織圓片，精確稱取2g，放在盛有20mL去離子水的錐形瓶中，振蕩后浸泡1h，用電導(dǎo)儀測定初始電導(dǎo)率C0；再將裝有樣品提取液的錐形瓶置于電爐上煮沸5min，待冷卻后，補(bǔ)水至20mL，測定其電導(dǎo)率C1。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SAS8.02軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(ANOVA)，利用鄧肯氏多重比較對差異顯著性進(jìn)行分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫氣調(diào)包裝鮮切結(jié)球萵苣葉綠素含量隨時間的變化

圖1 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣葉綠素含量的影響Fig.1 Effect of MAP treatment at low temperature on chlorophyll content in fresh-cut iceberg lettuce

保持色澤穩(wěn)定是果蔬鮮切加工的重要指標(biāo)，葉綠素的降解會導(dǎo)致鮮切蔬菜顏色的損失[13]。圖1表明，在整個貯藏過程中，各組葉綠素含量呈下降趨勢，其中CK組下降最快，C組葉綠素含量顯著高于其他各組，到貯藏末期，C組葉綠素含量為CK組的2.6倍，A組和B組，CO2相對體積分?jǐn)?shù)較低，對組織呼吸作用抑制程度不強(qiáng)，而D組和E組，CO2相對體積分?jǐn)?shù)較高，則不同程度破壞了細(xì)胞膜完整性，導(dǎo)致胞液外溢，葉綠素與環(huán)境中的氧氣充分接觸而被氧化分解。

2.2 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣VC含量的影響

如圖2所示，在整個貯藏過程中，各組VC含量呈現(xiàn)不同幅度下降，其中C組下降幅度最小，E組和CK組下降幅度最大，在貯藏結(jié)束時，CK組VC含量僅為1.20mg/100g，而C組VC含量為7.25mg/100g，為CK組的6倍。在本實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)下，光源和溫度條件一致，不同的CO2體積分?jǐn)?shù)，對蔬菜組織中VC含量影響差異很大，可見調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臍怏w比例，對VC的保護(hù)作用極為重要，CK、A組和B組氧氣含量相對較高，呼吸作用強(qiáng)，因此VC含量下降較快。與C組相比，D組VC含量在貯藏前、中期與C組差異不顯著，貯藏后期由于自身呼吸作用導(dǎo)致CO2含量積累，其VC含量均顯著低于C組，而E組CO2含量較高，導(dǎo)致細(xì)胞膜受到傷害，VC含量下降迅速。

圖2 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣VC含量的影響Fig.2 Effect of MAP treatment at low temperature on vitamin C content in fresh-cut iceberg lettuce

2.3 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣還原糖含量的影響

圖3 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣還原糖含量的影響Fig.3 Effect of MAP treatment at low temperature on vitamin C content in fresh-cut iceberg lettuce

還原糖含量不僅影響產(chǎn)品的口感，而且與貨架期有緊密聯(lián)系。如圖3所示，由于鮮切后的結(jié)球萵苣仍然進(jìn)行呼吸作用，其還原糖含量隨著貯藏時間的延長而下降。C組和D組還原糖含量顯著高于其他處理組和對照組。A組和B組，對呼吸作用抑制不明顯，可能是由于初始氧氣相對體積分?jǐn)?shù)較高的緣故(貯藏初期O2相對體積分?jǐn)?shù)為10%)。對照組的結(jié)球萵苣進(jìn)行正常的呼吸作用，還原糖下降速度最迅速。值得注意的是，50% CO2處理組還原糖含量下降速度比C組和D組快，這可能是過高的CO2體積分?jǐn)?shù)促進(jìn)了結(jié)球萵苣的無氧呼吸作用，同樣消耗了糖類等有機(jī)物的緣故。

2.4 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣相對電導(dǎo)率的影響

圖4顯示，鮮切結(jié)球萵苣在整個貯藏過程中處理組和對照組其相對電導(dǎo)率逐漸上升，反映了組織細(xì)胞膜通透性不斷增加，衰老程度不斷加劇。貯藏末期，低體積分?jǐn)?shù)CO2處理組(A、B、C三組)電導(dǎo)率值呈現(xiàn)不同程度下降，相對電導(dǎo)率值顯著低于CK、D組和E組。

圖4 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣相對電導(dǎo)率的影響Fig.4 Effect of MAP treatment at low temperature on relative conductivity of fresh-cut iceberg lettuce

2.5 低溫氣調(diào)包裝鮮切結(jié)球萵苣PPO活性隨時間的變化

圖5 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣多酚氧化酶活性的影響Fig.5 Effect of MAP treatment at low temperature on PPO activity in fresh-cut iceberg lettuce

多酚氧化酶(PPO)是促使組織褐變的主要酶類。由圖5可知，各組PPO活性變化均在貯藏第3天出現(xiàn)高峰，各組總體呈現(xiàn)“上升—下降—再上升”趨勢，其中C組在整個貯藏過程中，PPO活性始終較低，而CK組在整個貯藏過程中，PPO活性高于其他各組，表明C組的氣調(diào)環(huán)境顯著抑制了PPO的活性，有利于控制組織褐變，從而延長了產(chǎn)品的貨架期。

2.6 低溫氣調(diào)包裝鮮切結(jié)球萵苣POD活性隨時間的變化

過氧化物酶是組織衰老的重要指標(biāo)之一，其活性越高表明組織衰老越快，同時POD與組織褐變有緊密聯(lián)系。圖6顯示了過氧化物酶(POD)在貯期的變化情況。相對低體積分?jǐn)?shù)CO2處理POD活性顯著高于相對高體積分?jǐn)?shù)CO2處理組，除了CK組和A組在第12天出現(xiàn)峰形，其余各組均未出現(xiàn)峰形，尤其是C組和D組，POD活性在上升至第3天水平后，后期始終保持在一個較低水平，表明高體積分?jǐn)?shù)CO2處理，顯著抑制了POD活性，延緩了組織衰老，這與田世平等[14]的研究結(jié)果一致。

圖6 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣過氧化物酶活性的影響Fig.6 Effect of MAP treatment at low temperature on POD activity in fresh-cut iceberg lettuce

2.7 低溫氣調(diào)包裝鮮切結(jié)球萵苣CAT活性隨時間的變化

圖7 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣過氧化氫酶活性的影響Fig.7 Effect of MAP treatment at low temperature on CAT activity in fresh-cut iceberg lettuce

如圖7所示，在貯藏至第3天時，各組均出現(xiàn)峰值，隨后不同程度下降，在貯藏中后期，C、D組和E組CAT活性始終顯著低于CK、A組和B組，說明高體積分?jǐn)?shù)CO2處理后，抑制了細(xì)胞內(nèi)過氧化氫的合成，維持CAT處于較低水平，從而延緩了組織的衰老。

2.8 低溫氣調(diào)包裝對鮮切結(jié)球萵苣感官品質(zhì)的影響

表1 鮮切結(jié)球萵苣感官評分Table 1 Sensory evaluation scores of fresh-cut iceberg lettuce

表1表明，貯藏至15d，C組鮮切結(jié)球萵苣感官品質(zhì)最好，D組次之，對照組最差，貯藏至第6天即達(dá)到商品界限，葉片邊緣出現(xiàn)銹斑，并隨著貯藏時間延長，程度越來越嚴(yán)重。A組和B組由于CO2相對體積分?jǐn)?shù)較低，分別貯藏至第9天和第12天出現(xiàn)銹斑和褐變。E組，雖然貯藏至第9天即達(dá)到商品界限，部分葉片切口處出現(xiàn)腐爛，但整個貯藏過程中切口處沒有出現(xiàn)銹斑和褐變現(xiàn)象。以上說明較高體積分?jǐn)?shù)CO2處理，可以抑制葉片切口處銹斑和褐變的出現(xiàn)，且在本實(shí)驗(yàn)設(shè)定的體積分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，隨著CO2體積分?jǐn)?shù)增加，抑制效果愈好。

3 討 論

MAP技術(shù)因其技術(shù)簡便易行，成本較人工氣調(diào)(CA)低。黃光榮等[15]應(yīng)用MAP技術(shù)對損傷生菜進(jìn)行貯藏研究表明，經(jīng)H2O2處理后，在4～5℃條件下利用MAP(O2：1.5%～2.0%，CO2：2.0%～2.5%)貯藏，貯期可達(dá)12d以上。本研究表明，在4℃條件下，0.08mm厚聚乙烯袋包裝，10% O2＋30% CO2處理鮮切結(jié)球萵苣，不經(jīng)任何防腐劑和食品添加劑，貨架期可達(dá)到15d以上。

本實(shí)驗(yàn)表明高體積分?jǐn)?shù)CO2導(dǎo)致了細(xì)胞通透性的增加，顯著抑制了酶促褐變相關(guān)的酶活性，Mila等[16]研究表明高體積分?jǐn)?shù)CO2(10%和20%)抑制了酚類物質(zhì)的積累，本研究結(jié)果與其類似。同時，研究發(fā)現(xiàn)30% CO2引起了細(xì)胞通透性的增加，但并未破壞細(xì)胞膜完整性，而40% CO2處理在后期顯現(xiàn)出褐變和銹斑，50% CO2則顯著破壞了組織細(xì)胞膜，從而導(dǎo)致褐變加劇，這可能是組織本身的呼吸作用，提高了40% CO2處理組中CO2的含量導(dǎo)致細(xì)胞膜破壞，50% CO2組在貯藏初期就破壞了細(xì)胞膜的完整性，因而蔬菜品質(zhì)劣變迅速。

4 結(jié) 論

研究了高體積分?jǐn)?shù)CO2處理，對鮮切結(jié)球萵苣生理生化代謝的影響，結(jié)果表明：高體積分?jǐn)?shù)CO2誘導(dǎo)了細(xì)胞膜通透性的增加，30% CO2是保持細(xì)胞膜完整性的臨界值，且10% O2＋30% CO2處理顯著抑制了PPO、 POD和CAT的活性，從而延緩了組織的衰老和褐變。

在4℃條件下，采用10% O2＋30% CO2氣調(diào)貯藏條件，顯著減緩了產(chǎn)品葉綠素、VC、還原糖含量的下降，感官評價表明，在此貯藏條件下，鮮切結(jié)球萵苣貯藏15d，仍具有商品價值，這在實(shí)際生產(chǎn)和流通中具有較強(qiáng)的應(yīng)用價值。

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Effect of Modified Atmosphere Packaging with Different Concentrations of Carbon Dioxide on Storage Quality and Physiology of Fresh-Cut Iceberg Lettuce

ZHANG Yin-cheng，LEI Yun，WANG Zhi-ying，F(xiàn)AN Li-meng，DUAN Xiao-jie，WANG Pei，TU Kang*
(College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effect of modified atmosphere packaging (MAP) with systems consisting of 10% O2 and different concentrations of CO2 (10%－50%) on major quality and physiological indices of fresh-cut iceberg lettuce stored at 4 ℃ was investigated. The results showed that high CO2 concentrations could increase the membrane permeability of iceberg lettuce. Significantly, 10% O2＋30% CO2 inhibited the activities of PPO, POD and CAT, delayed tissue aging and browning, and maintained the contents of chlorophyll, vitamin C and sugar content well. The sensory evaluation results showed that the fresh-cut iceberg lettuce exposed to 10% O2 ＋30% CO2 still had commercial value after 15 days of storage.

modified atmosphere packaging (MAP)；fresh-cut；iceberg lettuce；storage quality；physiology

TS205.9

A

1002-6630(2012)08-0318-05

2011-04-01

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)SRT計(jì)劃項(xiàng)目(1008A08)；江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目(PAPD)；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新項(xiàng)目(CX(Ⅱ)2063)

張引成(1986—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩c質(zhì)量控制。E-mail：foodzhang88@126.com

*通信作者：屠康(1968—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：kangtu@njau.edu.cn