張 超,李云飛,2,馬 越,趙曉燕,*

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心、果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100097;2.河北工程大學(xué)農(nóng)學(xué)院,河北邯鄲 056001)

1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草品質(zhì)的影響

張 超1,李云飛1,2,馬 越1,趙曉燕1,*

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心、果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100097;2.河北工程大學(xué)農(nóng)學(xué)院,河北邯鄲 056001)

研究1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草品質(zhì)的影響。結(jié)果顯示使用濃度為1 mg/dm3的1-MCP處理24 h,可以有效維持鮮切鼠尾草中葉綠素含量,降低葉片表面變黃程度和出現(xiàn)小黑點(diǎn)的幾率。GC-MS分析顯示新鮮鼠尾草中檢出19種揮發(fā)性物質(zhì),含量合計(jì)233.2 μg/g,其中α-蒎烯、2-莰酮、樟腦萜、桉樹醇、β-蒎烯和β-側(cè)柏酮是鼠尾草揮發(fā)性物質(zhì)的主要成分;1-MCP處理后檢出21種物質(zhì),含量合計(jì)382.3 μg/g,與新鮮鼠尾草的風(fēng)味最相似。因此,1-MCP處理提高了鮮切鼠尾草的品質(zhì)。

鮮切,鼠尾草,1-MCP,風(fēng)味,電子鼻,2-莰酮

鼠尾草(SalviajaponicaL.)屬于唇形科鼠尾草屬,主要生長(zhǎng)于熱帶和溫帶地區(qū),在我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)78種[1]。鼠尾草不僅具有觀賞價(jià)值,還具有排膿生肌和活血調(diào)經(jīng)、活血祛淤、安神寧心、排膿止痛等功效[2]。

鮮切鼠尾草是將新鮮鼠尾草經(jīng)過清洗、切分、消毒和包裝等工藝處理后,供消費(fèi)者直接食用的一種產(chǎn)品形式,主要用于滿足于大都市營(yíng)養(yǎng)配餐或西式餐飲店的需求。在鮮切處理過程中,原料受到切割、擠壓等傷害,會(huì)引起產(chǎn)品呼吸和代謝速率提高,貨架期縮短等現(xiàn)象[3-4]。1-MCP(1-methylcyclopropene,1-甲基環(huán)丙烯)是一種乙烯受體抑制劑,可以阻斷乙烯與受體蛋白的結(jié)合,減緩果蔬代謝速率,延長(zhǎng)果蔬貨架期[5]。目前1-MCP處理已經(jīng)延長(zhǎng)草莓[6]、西瓜[6]、西蘭花[7]和西紅柿[8]等產(chǎn)品貨架期。但是,1-MCP處理在鮮切鼠尾草的應(yīng)用還未見報(bào)道。因此,本文研究1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草品質(zhì)的影響,考察1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草中菌落總數(shù)、葉綠素含量、揮發(fā)性物質(zhì)組成的影響,為鮮切鼠尾草加工技術(shù)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鼠尾草 北京蔬菜研究中心通州農(nóng)場(chǎng)采收。

1-MCP保鮮劑 上海鮮達(dá)生物科技有限公司;無(wú)水乙醚、正戊烷(分析純) 北京化學(xué)試劑公司;10%次氯酸鈉溶液 北京中遠(yuǎn)華盾科貿(mào)有限公司;內(nèi)標(biāo)物 2-甲基-3-庚酮 東莞市喬科化學(xué)有限公司;高純氮?dú)?99.9%) 北京南飛工貿(mào)有限公司;妙潔加厚密實(shí)袋 托普(中國(guó))企業(yè)集團(tuán)。

PEN2電子鼻 德國(guó)Airsense公司;島津UV-1800分光光度計(jì) 日本島津公司;Tekmar Atomx型吹掃捕集儀(5.0 mL吹掃管自動(dòng)進(jìn)樣) 美國(guó)安普科技中心;7890A-7000 型氣質(zhì)聯(lián)機(jī)配有EI 離子源和NIST2.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 美國(guó)Agilent公司;DB-WAX型毛細(xì)管柱30 m×0.25 mm,0.25 μm 美國(guó)J&M有限公司;30 mL萃取瓶 北京玻璃儀器廠;蔬菜旋轉(zhuǎn)脫水機(jī) 北京元享蔬菜食品機(jī)械廠;風(fēng)幕冷柜 北京二商福島制冷設(shè)備廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)分組

鼠尾草采收后迅速置于4 ℃冷庫(kù)預(yù)冷24 h,手工去除爛葉和木質(zhì)化的莖,在每片葉子葉柄1～2 cm處切割,獲得鮮切鼠尾草。然后,分別按照下列方式處理。

去離子水處理:使用無(wú)菌去離子水漂洗鮮切鼠尾草2遍,每次5 min,680 r/min脫水1 min,裝入20 cm×18 cm的加厚密實(shí)袋中,每袋15 g;次氯酸鈉處理:使用濃度為100 mg/L的次氯酸鈉溶液清洗鮮切鼠尾草5 min,再使用無(wú)菌去離子水漂洗5 min,680 r/min脫水1 min,裝入20 cm×18 cm的加厚密實(shí)袋中,每袋15 g;1-MCP處理:使用1 mg/dm3的1-MCP在4 ℃環(huán)境中熏蒸鮮切鼠尾草24 h,再使用濃度為1×10-4mg/L的次氯酸鈉溶液清洗5 min,再使用無(wú)菌去離子水漂洗5 min,680 r/min脫水1 min,裝入20 cm×18 cm的加厚密實(shí)袋中,每袋15 g。

完成上述處理后,鮮切鼠尾草置于4 ℃冷柜中貯藏,定期測(cè)定產(chǎn)品品質(zhì)。

1.3 葉綠素含量檢測(cè)

根據(jù)GB/T 22182-2008測(cè)定方法,用石油醚提取樣品中葉綠素,攪拌提取1 h,用分光光度計(jì)測(cè)定625、665和705 nm的吸光值,并按照下列公式計(jì)算。

1.4 風(fēng)味變化的定性分析

樣品風(fēng)味的變化使用電子鼻進(jìn)行評(píng)價(jià)。打開電子鼻設(shè)備電源,預(yù)熱30min,將樣品剪至2cm左右條狀裝入30mL的氣質(zhì)小瓶?jī)?nèi),將電子鼻傳感器插入瓶?jī)?nèi)采集數(shù)據(jù),采樣時(shí)間60s,傳感器洗脫時(shí)間180s。以傳感器第48～52s數(shù)據(jù)為對(duì)象,進(jìn)行主成分分析(PCA)分析,每個(gè)樣品采集3次。

1.5 揮發(fā)性物質(zhì)的定量分析

樣品中揮發(fā)性物質(zhì)組成采用GC-MS方法定量分析,研究以內(nèi)標(biāo)物2-甲基-3-庚酮(0.816μg/mL)作為內(nèi)標(biāo),根據(jù)峰面積計(jì)算風(fēng)味物質(zhì)的含量。樣品風(fēng)味物質(zhì)使用吹掃捕集法收集:以高純氮?dú)?99.9%)為吹掃氣,吹掃流速為40mL/min,吹掃時(shí)間為11min,解吸溫度為250 ℃,解吸時(shí)間為2min,解吸流速為300mL/min,解吸后捕集阱在280 ℃保溫2min。

GC的條件:DB-WAX毛細(xì)管柱(30m×0.25mm,0.25μm),程序升溫:在40 ℃保持3min,以5 ℃/min升溫到200 ℃,保持0min,再以10 ℃/min升溫到230 ℃,保持3min。載氣(He)恒定流速為1.2mL/min,進(jìn)樣口溫度250 ℃,壓力14.87Pa,分流比10∶1。MS的條件:EI離子源,電子能量70eV,傳輸線溫度280 ℃,離子源溫度為230 ℃,四極桿溫度為150 ℃,質(zhì)量掃描范圍m/z55～500。

1.6 菌落總數(shù)的測(cè)定方法

菌落總數(shù)測(cè)定按照GB/T4789.2—2008《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn):菌落總數(shù)測(cè)定》。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,結(jié)果以3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差)表示。使用Orgin8.0繪制圖像;使用SAS9.1.3(美國(guó)SAS公司)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較,顯著性水平為p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草貯藏期菌落總數(shù)影響

圖1顯示1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草菌落總數(shù)的影響。在第0d,次氯酸鈉和1-MCP處理組菌落總數(shù)低于2.0logCFU/g,未檢出具體數(shù)值,標(biāo)記為0logCFU/g。在貯藏過程中,去離子水處理組的菌落總數(shù)顯著高于次氯酸鈉和1-MCP處理組,而次氯酸鈉處理與1-MCP處理的菌落總數(shù)基本一致。原因在于次氯酸鈉處理是減少產(chǎn)品中微生物數(shù)量的有效方法[9],而1-MCP只是乙烯受體抑制劑,主要與由乙烯誘導(dǎo)的后熟等一系列生理反應(yīng)相關(guān)[10],與微生物數(shù)量沒有必然的聯(lián)系。

鑒于在貯藏期第9d,去離子水處理組的菌落總數(shù)高于6.0logCFU/g,產(chǎn)品品質(zhì)變化越來(lái)越受到微生物代謝的影響。后續(xù)討論主要比較貯藏期第6d鮮切鼠尾草的品質(zhì)。

圖1 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effect of 1-MCP treatment on the total microflora content of fresh-cut sage

2.2 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草外觀的影響

圖2比較新鮮鼠尾草與貯藏第6 d鼠尾草的外觀。與新鮮鼠尾草相比,去離子水處理使葉片表面發(fā)黃,葉片萎蔫;次氯酸鈉處理使葉片發(fā)黃,葉片表面出現(xiàn)許多小黑點(diǎn);而1-MCP處理后鼠尾草外觀與新鮮鼠尾草外觀更加接近,小黑點(diǎn)的數(shù)量低于次氯酸鈉處理組。

圖2 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草外觀的影響Fig.2 Effect of 1-MCP treatment on the surface of fresh-cut sage注:A-新鮮鼠尾草,B-去離子水處理,C-次氯酸鈉處理,D-1-MCP處理。

2.3 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草葉綠素含量的影響

1-MCP可以抑制乙烯和受體的結(jié)合,減緩果蔬的后熟過程,而葉綠素降解是果蔬后熟過程的現(xiàn)象之一。因而,在乙烯含量提高時(shí),果蔬中葉綠素降解速率提高[11],1-MCP抑制果蔬體內(nèi)乙烯合成、從而抑制果蔬中葉綠素降解[12],該現(xiàn)象在西蘭花[13]和辣椒[14]中均獲得驗(yàn)證。圖3比較了在貯藏第6 d,1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草葉綠素含量的影響。在貯藏第6 d,各處理組葉綠素含量均顯著低于新鮮鼠尾草葉綠素含量;同時(shí),1-MCP處理組葉綠素含量顯著高于去離子水處理組,但與次氯酸鈉處理組相似。該結(jié)論與前人研究結(jié)果不同的原因可能在于在6 d的貯藏過程中,由后熟引起葉綠素含量降解不是貯藏過程中葉綠素含量降低的主要原因。

圖3 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草葉綠素含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP treatment on the chlorophyll content of fresh-cut sage

2.4 1-MCP對(duì)鮮切鼠尾草風(fēng)味變化的影響

采用電子鼻比較1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草風(fēng)味的影響,電子鼻采用10組傳感器定量表征各類風(fēng)味物質(zhì)豐度,并采用PCA分析來(lái)闡明影響樣品風(fēng)味的主要呈味物質(zhì),從而定性的表征樣品之間是否具有顯著性差別。結(jié)果顯示PCA分析獲得的主成分1方差為88.31%、主成分2方差為11.32%,合計(jì)達(dá)到99.63%,主成分1和2可以有效反映鼠尾草的風(fēng)味變化。圖4顯示新鮮鼠尾草與1-MCP處理組距離最近,而與次氯酸鈉處理和去離子水處理組距離較遠(yuǎn),該現(xiàn)象證明1-MCP處理與新鮮鼠尾草的風(fēng)味最佳相似。因此,1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草風(fēng)味沒有負(fù)面影響。

圖4 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草風(fēng)味的影響Fig.4 Effect of 1-MCP treatment on the flavor of fresh-cut sage

2.5 1-MCP對(duì)鮮切鼠尾草揮發(fā)性物質(zhì)組成的影響

研究使用GC-MS表征1-MCP對(duì)鮮切鼠尾草揮發(fā)性物質(zhì)組成的影響,定量表征樣品之間風(fēng)味物質(zhì)的差別。在貯藏第6 d,去離子水處理組菌落總數(shù)高于5.0 logCFU/g,產(chǎn)生一些不良風(fēng)味,已經(jīng)失去商品價(jià)值,所以未進(jìn)行GC-MS的檢測(cè)。表1比較貯藏第6 d次氯酸鈉處理和1-MCP處理組與新鮮鼠尾草揮發(fā)性物質(zhì)組成。新鮮鼠尾草中共檢測(cè)出19種揮發(fā)性物質(zhì),合計(jì)達(dá)到233.2 μg/g,其中α-蒎烯、2-莰酮、樟腦萜、桉樹醇、β-蒎烯、β-側(cè)柏酮的含量較高;次氯酸鈉處理和1-MCP處理組分別檢出18種和21種揮發(fā)性物質(zhì),合計(jì)分別達(dá)到156.6和382.3 μg/g。

與新鮮鼠尾草相比,次氯酸鈉處理和1-MCP處理組中部分揮發(fā)性物質(zhì)含量降低,比如:α-蒎烯的含量由61.6 μg/g降低至20.6和28.0 μg/g;β-蒎烯的含量由12.3 μg/g降低至4.11和5.07 μg/g。該現(xiàn)象的原因在于部分揮發(fā)性物質(zhì)在6 d貯藏過程中揮發(fā),含量降低[15-16]。另一方面,次氯酸鈉處理和1-MCP處理提高部分揮發(fā)性物質(zhì)的含量,比如:α-石竹烯的含量由0.78 μg/g升高至7.67和10.4 μg/g;2-莰酮的含量由52.6 μg/g升高至65.7和217.5 μg/g。其中含量增加最多的應(yīng)該是2-莰酮,2-莰酮又稱為樟腦,出現(xiàn)于樟科植物枝、干、葉及根等部位,具有刺激性的芳香味,應(yīng)該是次氯酸鈉處理和1-MCP處理后的主要呈香物質(zhì)。出現(xiàn)部分物質(zhì)含量增加的原因在于在貯藏過程中,部分物質(zhì)在生理代謝過程中發(fā)生異構(gòu)化、氧化和酯化等反應(yīng)[17-20],因而,類似于2-莰酮等飽和度較高的酮類物質(zhì)含量提高。

表1 1-MCP處理對(duì)鮮切鼠尾草揮發(fā)性物質(zhì)組成的影響

綜合比較發(fā)現(xiàn)1-MCP處理后,α-蒎烯含量降低,而羅勒烯和對(duì)異丙基甲苯的含量在提高,已經(jīng)有證據(jù)證明于α-蒎烯可以異構(gòu)化形成羅勒烯[21],可以合成對(duì)異丙基甲苯[22];而桉樹醇腦含量在上升主要原因可能是萜品油烯在增加,因?yàn)檩破酚拖┻€原可以得到桉樹腦[23]。

將揮發(fā)性組分按照烯類、酮類、醇類、酯類和其它進(jìn)行分類,結(jié)果顯示新鮮鼠尾草中烯類物質(zhì)的含量最高,達(dá)到88.4 μg/g,而次氯酸鈉處理和1-MCP處理組均是酮類物質(zhì)含量最高,分別達(dá)到85.0和266.2 μg/g;酯類物質(zhì)含量較低,在新鮮鼠尾草、次氯酸鈉處理和1-MCP處理中含量分別為2.11、0.89和1.81 μg/g。

3 結(jié)論

使用濃度為1 mg/dm3的1-MCP對(duì)鮮切鼠尾草熏蒸24 h,可以有效維持其葉綠素含量,避免鼠尾草葉片變黃、出現(xiàn)小黑點(diǎn);揮發(fā)性物質(zhì)組成結(jié)果分析顯示α-蒎烯、2-莰酮、樟腦萜、桉樹醇、β-蒎烯、β-側(cè)柏酮等是鼠尾草中揮發(fā)性物質(zhì)的主要成分,1-MCP處理獲得的鮮切鼠尾草與新鮮鼠尾草風(fēng)味最相似。因此,1-MCP處理可以應(yīng)用于鮮切鼠尾草的生產(chǎn)。

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Effect of 1-MCP treatment on quality of fresh-cut sage

ZHANG Chao1,LI Yun-fei1,2MA Yue1,ZHAO Xiao-yan1,*

(1.Beijing Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences;Beijing Key Laboratory of Fruits and Vegetable Storage and Processing;Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China), Ministry of Agriculture;Key Laboratory of Urban Agriculture(North),Ministry of Agriculture,Beijing 100097,China;2.College of agriculture,Engineering University of Hebei,Handan 056001,China)

The effect of 1-MCP treatment on quality of fresh-cut sage was evaluated. The 1-MCP treatment of 1 mg/dm3for 24 h hold the chlorophyll content effectively,and avoided the browning and formation of the black spots on the surface of the sage leaves. The GC-MS analysis showed that total 19 volatile compounds were detected in the fresh sage that was 233.2 μg/g. Theα-pinene,2-camphor,camphene,cineole,β-pinene andβ-thujone were the main components of the fresh sage. The sage after the 1-MCP treatment presented 21 volatile compounds,which was 382.3 μg/g. Remarkably,the flavor of the 1-MCP treated fresh-cut sage was similar to that of the fresh sage. Hence,the 1-MCP treatment enhanced the quality of the fresh-cut sage.

fresh cut;sage;1-MCP;flavor;electric nose;2-camphor

2015-05-13

張超(1978-)，男，博士，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品深加工的研究，E-mail：zhangchao@nercv.org。

*通訊作者:趙曉燕(1969-)，女，博士，研究方向：果蔬新技術(shù)及新產(chǎn)品的開發(fā)，E-mail:zhaoxiaoyan@nercv.org。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS-26-22 & CARS-25)；北京市農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)新學(xué)科培養(yǎng)，KJCX20140204。

TS255.1

A

1002-0306(2015)23-0320-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.23.058