宋留麗，王波，鮑士寶，尚貞子，丁鵬，沈凡浩，唐夢緣，王倩，郁志芳

1(安徽師范大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 蕪湖，241003) 　2(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京， 210095)

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鴨兒芹嫩莖冷藏期間品質(zhì)劣變機(jī)理初探

宋留麗1，王波1，鮑士寶1，尚貞子1，丁鵬1，沈凡浩1，唐夢緣1，王倩1，郁志芳2

1(安徽師范大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 蕪湖，241003) 2(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京， 210095)

新鮮鴨兒芹嫩莖挑選整理后于0 ℃貯藏，貯藏期間定期測定鴨兒芹中的酚類物質(zhì)、酶活性、黃花率及木質(zhì)素變化。結(jié)果顯示：鴨兒芹中總酚含量低于一般的葉菜類組織，酚類物質(zhì)的存在形式主要是結(jié)合酚，游離酚含量在貯藏期間較為穩(wěn)定，表明鴨兒芹酶促褐變程度較低；黃化是導(dǎo)致鴨兒芹貯藏期間色澤變化的主要原因，貯藏第3天開始出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，貯藏結(jié)束時(shí)達(dá)到41.5%，喪失商品價(jià)值；鴨兒芹貯藏期間出現(xiàn)木質(zhì)化現(xiàn)象，貯藏結(jié)束時(shí)木質(zhì)素含量為入貯時(shí)的3.4倍，木質(zhì)素的積累使鴨兒芹質(zhì)地老化，食用品質(zhì)下降。鴨兒芹貯藏中酚類物質(zhì)的下降與黃化率的上升存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(P=-0.6367)，推測總酚含量增加會導(dǎo)致黃化率下降；鴨兒芹中POD活力極高，POD活力和木質(zhì)素含量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系(P=0.835 7)，推測POD是導(dǎo)致鴨兒芹木質(zhì)化的關(guān)鍵酶。

鴨兒芹；貯藏；黃化；木質(zhì)化；過氧化物酶

鴨兒芹(CryptotaeniajaponicaHassk.)屬于鴨兒芹屬(CryptotaeniaDC.)傘形科(Umbelliferae)植物，又名三葉芹、鴨腳板、野蜀葵等，喜生于林下陰濕處。鴨兒芹具有特殊的香氣，其質(zhì)地柔軟，味道鮮美，營養(yǎng)豐富，有較高的營養(yǎng)價(jià)值和食用價(jià)值。據(jù)報(bào)道[1]，鴨兒芹富含胡蘿卜素、VB1、VB2、尼克酸、VC、Ca、Fe、Zn等多種維生素及礦物質(zhì)。當(dāng)前，隨著人們的膳食結(jié)構(gòu)和消費(fèi)觀念的變化，純天然無公害的綠色產(chǎn)品越來越受到人們的歡迎。以鴨兒芹為原料制成的成品因其口感好、營養(yǎng)豐富并具有獨(dú)特風(fēng)味，深受消費(fèi)者歡迎。因此，鴨兒芹的精深加工發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

鴨兒芹是一種典型的綠色葉菜，在貯藏過程中不斷衰老，由于葉片表面積大，氣孔較多，采后生理代謝旺盛，極易出現(xiàn)褪色或者變色現(xiàn)象。周志[2]等人采用漂燙結(jié)合護(hù)色劑處理鴨兒芹起到了較好的護(hù)色效果。然而，已有的研究成果中都未對鴨兒芹色澤變化的原因做深入探討。眾多研究表明，蔬菜采后色澤變化主要是由組織褪綠黃化和酶促褐變引起的[3]。黃化現(xiàn)象是指蔬菜在黑暗中不能合成葉綠素，但能形成胡蘿卜素，導(dǎo)致葉片發(fā)黃；酶促褐變是指在酶的催化下組織的酚類物被氧化為醌，醌可以通過聚合作用產(chǎn)生有色物質(zhì)從而引起組織褐變。鴨兒芹剛采后的嫩莖口感細(xì)嫩，貯藏過程中易出現(xiàn)組織老化、質(zhì)地變硬現(xiàn)象，這主要與組織的木質(zhì)化有關(guān)。當(dāng)外界環(huán)境脅迫因子能誘導(dǎo)蔬菜組織在傷害部位細(xì)胞的胞壁中大量產(chǎn)生和沉積木栓和木質(zhì)素。木質(zhì)素是一種具芳香族特性的三維高分子化合物，填充于纖維素構(gòu)架中賦予了細(xì)胞壁堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)特征，增加了植物體的剛性。鴨兒芹組織中木質(zhì)素合成過量則會導(dǎo)致其質(zhì)地下降，口感粗糙，食用性變差。研究表明，木質(zhì)化是導(dǎo)致綠蘆筍和胡蘿卜等品質(zhì)劣變的直接原因[4-5]。

目前國內(nèi)外就鴨兒芹護(hù)色技術(shù)的研究較多，關(guān)于其品質(zhì)劣變的系統(tǒng)研究鮮有報(bào)道。本文就鴨兒芹嫩莖冷藏期間酚類物質(zhì)的含量變化，參與褐變的多酚氧化酶(PPO) 和過氧化物酶(POD)的活性，黃花率以及木質(zhì)素含量進(jìn)行研究，初步探尋引起鴨兒芹嫩莖品質(zhì)劣變的關(guān)鍵所在及其原因。

1　材料與方法

1.1材料

實(shí)驗(yàn)用鴨兒芹采自安徽師范大學(xué)生科院基地，采后立即運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，挑選新鮮、無爛斑、無機(jī)械損傷、成熟度一致的鴨兒芹嫩莖為實(shí)驗(yàn)材料，并除去夾雜物、老葉、根部等不可食和不合格部分，經(jīng)挑選后裝入保鮮袋置于0 ℃挽口貯藏。每袋中裝入樣品200g左右，每處理重復(fù)3次。

1.2儀器與試劑

UV-754紫外可見分光光度計(jì)，尤尼科(上海)有限公司；DJ300精密電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；TGL-16M臺式高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；回流及蒸餾裝置，鄭州豫華儀器制造有限公司。

濃H2SO4、正辛醇、K3Fe(CN)6、4-氨基安替比林法、三氯甲烷、兒茶酚、愈創(chuàng)木酚、酒石酸等，以上均為分析純。

1.3測定指標(biāo)與方法

1.3.1游離酚(FP)和總酚(TP)的測定

采用4-氨基安替比林法[6]。

結(jié)合酚=總酚-游離酚

1.3.2多酚氧化酶(PPO)活力的測定

采用消光值法[7]。

1.3.3過氧化物酶(POD)活性的測定

采用愈創(chuàng)木酚氧化法[8]。

1.3.4 黃化指數(shù)的測定

參考徐靜等[9]的方法略做修改。計(jì)算公式如下：

黃化指數(shù)/%=[∑(黃化級別×對應(yīng)級別樣品克數(shù))/(樣品克數(shù)×最高黃化級數(shù))]×100

1.3.5木質(zhì)素的測定

采用Klason法測定[10]。隨機(jī)稱取5g鴨兒芹嫩莖組織與于研缽中研磨勻漿，加入體積分?jǐn)?shù)72%H2SO420mL，靜置6h后將該混合液移至500mL的平底燒瓶中，加去離子水20mL，100 ℃回流2.5h，趁熱過濾，經(jīng)多次洗滌后于105 ℃烘干至恒重，結(jié)果以百分比表示。

1.4數(shù)據(jù)處理

取3次平行測定的數(shù)據(jù)均值，均以mean±sd表示。采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2　結(jié)果與分析

2.1鴨兒芹貯藏期間總酚和游離酚含量的變化

果蔬褐變程度與其酚類物質(zhì)含量呈現(xiàn)正相關(guān)，游離酚在果蔬酶促褐變中起主要作用[11]。

圖1顯示，鴨兒芹新鮮組織中總酚含量為47.05μg/100g，游離酚為11.29μg/100g，游離酚占總酚的23.9%，結(jié)合酚占72.1%，提示鴨兒芹中酚的存在形式主要是結(jié)合酚，這與已研究過的其他葉菜類組織結(jié)論一致[12]。貯藏期間，鴨兒芹TP、結(jié)合本酚(BP)和FP含量都有一定的變化，三者呈現(xiàn)相同的變化趨勢，貯藏前6d不斷上升，以后則不斷下降，在第6天時(shí)達(dá)到最大值，這一結(jié)果表明鴨兒芹采收后有新的酚的生成。FP在整個(gè)貯藏期間含量都比較低，相對于總酚或結(jié)合酚更為穩(wěn)定，貯藏結(jié)束時(shí)含量是入貯時(shí)的0.95倍，游離酚是導(dǎo)致蔬菜褐變的重要底物，本實(shí)驗(yàn)中游離酚含量在貯藏前后無顯著差異，這與實(shí)驗(yàn)中觀察到鴨兒芹褐變現(xiàn)象不明顯的結(jié)果一致。

圖1　鴨兒芹貯藏期間TP、BP和FP含量的變化Fig.1　The change of TP, BP, FP content of Cryptotaenia japonica during storage

2.2鴨兒芹貯藏期間多酚氧化酶(PPO)活性的變化

PPO被普遍認(rèn)為是引起許多蔬菜褐變的關(guān)鍵酶。由圖2可見，隨著貯藏時(shí)間的延長，鴨兒芹中PPO活力呈現(xiàn)波動性變化。入貯時(shí)，鴨兒芹中PPO的活力為64.4U/g，在貯藏第6天達(dá)到最大值為91.1U/g，是入貯時(shí)活力的1.4倍，6d之后略有下降，貯藏9天后PPO的活力又開始回升，貯藏結(jié)束時(shí)PPO的活力為77.57U/g，是入貯時(shí)活力的1.2倍，可見鴨兒芹中PPO活力較低且入貯前后變化不明顯。

圖2　鴨兒芹貯藏期間PPO活力的變化Fig.2　The change of PPOactivity of Cryptotaenia japonica during storage

2.3鴨兒芹貯藏期間過氧化物酶(POD)活性的變化

酚類物質(zhì)在H2O2的參與下可以被POD氧化，因而認(rèn)為POD在果蔬褐變過程中也起著重要作用。

圖3　鴨兒芹貯藏期間POD活力的變化Fig.3　The change of POD activity of Cryptotaenia japonica during storage

圖3顯示，隨著貯藏時(shí)間的延長，鴨兒芹中的POD活力先上升后下降。入貯時(shí)，鴨兒芹中POD的活力為73.1U/g，貯藏第6天時(shí)POD的活力達(dá)到最大值為241.9U/g，是入貯時(shí)活力的3.3倍，貯藏結(jié)束時(shí)PPO的活力為101.5U/g，是入貯時(shí)活力的1.4倍，可見鴨兒芹中POD活力較高且入貯前后變化較明顯。

2.4鴨兒芹貯藏期間黃化率的變化

黃化是葉類蔬菜失去商品價(jià)值的主要原因之一，貯藏期間的黃化率是判斷蔬菜新鮮程度的重要指標(biāo)[13]。

圖4鴨兒芹貯藏期間黃化指數(shù)的變化Fig.4　The change of etiolation index of Cryptotaenia japonica during storage

圖4顯示，隨著貯藏時(shí)間的延長，鴨兒芹黃花率不斷上升。貯藏第3天，黃化率達(dá)到3.2%，6d后急劇上升，貯藏結(jié)束第12天時(shí)黃化率達(dá)到41.5%。入貯前3d未見黃化的原因可能是低溫抑制了鴨兒芹組織的呼吸強(qiáng)度和衰老進(jìn)程，降低酶的活性，減緩葉綠素的分解，從而降低鴨兒芹嫩莖黃化的速率，后期黃化增加的原因可能是葉綠素不斷降解，從而顯現(xiàn)出類胡蘿卜素的黃色。

2.5鴨兒芹貯藏期間木質(zhì)素含量的變化

蔬菜組織在貯藏過程容易出現(xiàn)木質(zhì)化現(xiàn)象，產(chǎn)生的木質(zhì)素會直接影響其口感，導(dǎo)致商品價(jià)值下降。隨著貯藏時(shí)間的延長，鴨兒芹中木質(zhì)素含量不斷增加，貯藏前3d含量略有增加，3d后急劇上升，第6天含量為0.5%，為入貯時(shí)含量的2.7倍，6d后增加不明顯，貯藏結(jié)束時(shí)木質(zhì)素含量為0.62%，為入貯時(shí)的3.4倍。

圖5鴨兒芹貯藏期間木質(zhì)素含量的變化Fig.5　The change of lignin content of Cryptotaenia japonica during storage

3　討論

鴨兒芹是一種典型的綠色葉菜，在貯藏過程中不斷衰老。由于葉片表面積大，氣孔較多，采后生理代謝旺盛，極易出現(xiàn)黃化腐爛現(xiàn)象。剛采后的嫩莖口感細(xì)嫩，貯藏過程中組織不斷，出現(xiàn)木質(zhì)化和角質(zhì)化，食用品質(zhì)大為下降。這些直接影響著加工制品的感官質(zhì)量，嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的銷售和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

引起色澤變化的因素復(fù)雜，常常是多種因素共同作用的結(jié)果。一般情況下，葉綠素降解、美拉德反應(yīng)、黃化現(xiàn)象、褐變反應(yīng)等都會引起果蔬的色澤發(fā)生變化。眾多研究表明發(fā)生在果蔬加工中的色澤變化主要是由組織黃化和酶促褐變引起的[2]。本研究發(fā)現(xiàn)，鴨兒芹中酚類物質(zhì)的存在形式主要是結(jié)合酚，新鮮組織中總酚含量為47.05μg/100g低于一般的葉菜類組織等[12]，也遠(yuǎn)低于極易褐變的蓮藕[11]，提示其褐變潛力較弱。貯藏期間，游離酚含量較為穩(wěn)定，入貯前后差異不明顯，這與實(shí)驗(yàn)中觀察到鴨兒芹褐變現(xiàn)象的結(jié)果一致?？梢酝茰y出引起鴨兒芹采后色澤變化的主要原因不是酶促褐變。

黃化現(xiàn)象是植物對環(huán)境的一種適應(yīng)。植物在黑暗中不能合成葉綠素，但能形成胡蘿卜素，導(dǎo)致葉片發(fā)黃。張艷芬[14]等人對薺菜的研究中發(fā)現(xiàn)即使在低溫下貯藏薺菜葉片的黃化速率仍較快，貯藏前3d就達(dá)到5%，6d內(nèi)達(dá)到7%，貯藏結(jié)束的第12天達(dá)到29.2%。趙永敢等[9]在對菊花腦研究中發(fā)現(xiàn)，菊花腦黃化速率非常迅速，常溫下貯藏5d達(dá)到30%，第10天菊花腦已完全發(fā)生霉變，失去銷售和食用價(jià)值?？浊锷彽萚15]人對青花菜的研究發(fā)現(xiàn)，黃花率隨貯期延長不斷上升，在第3天時(shí)急劇增加，黃化程度達(dá)到最高值100%，出現(xiàn)時(shí)間正好在呼吸高峰出現(xiàn)之后。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨貯藏時(shí)間延長，鴨兒芹嫩莖黃化率不斷上升，第3天開始出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，第6天黃化率為7.6%，6d后黃化率急劇上升，貯藏結(jié)束第12天時(shí)達(dá)到41.5%，已喪失商品價(jià)值，表明黃化是導(dǎo)致鴨兒芹采后色澤變化的主要原因。

本研究發(fā)現(xiàn)，鴨兒芹中TP含量在貯藏前6d不斷上升，第6天時(shí)達(dá)到最大值，以后則不斷下降。貯藏前期TP含量的增加可能與POD活性上升有關(guān)，此結(jié)論還需進(jìn)一步證實(shí)。統(tǒng)計(jì)鴨兒芹中TP含量和POD活力的相關(guān)性顯示兩者間存在有一定正相關(guān)關(guān)系，P=0.856 1>0.05。有研究認(rèn)為，綠色蔬菜的黃化是由磷脂降解和膜脂過氧化導(dǎo)致膜透性增大、葉綠素降解引起。低溫可提高很多植物組織和器官的酚類物質(zhì)的含量，而酚類物質(zhì)具有抑制磷脂降解和膜脂過氧化的作用，黃化率也隨之降低[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，黃化率在貯藏前6d變化較緩，6d后急劇上升。鴨兒芹貯藏6d后酚類物質(zhì)的下降與6d后黃化率的上升可能存在一定關(guān)系。統(tǒng)計(jì)鴨兒芹中TP含量和黃化率的相關(guān)性顯示兩者間存在有一定負(fù)相關(guān)關(guān)系，P=-0.636 7>0.05，因而可以推測總酚含量增加是黃化率下降的原因之一。

木質(zhì)素的生物合成途徑目前尚未完全清楚。總的來說，木質(zhì)素合成是一個(gè)由苯丙氨酸或酪氨酸脫氨形成肉桂酸起始，經(jīng)一系列輕基化、甲基化與還原反應(yīng)后形成3種主要木質(zhì)素單體并進(jìn)一步在木質(zhì)化相關(guān)酶4CL、CAD和POD等的催化作用下聚合成木質(zhì)素，最終沉積于植物組織中的生化過程[17]。在對植物木質(zhì)化關(guān)鍵酶的研究中發(fā)現(xiàn)，POD是在木質(zhì)素生物合成的最后一步中起關(guān)鍵作用，它通過催化各種木質(zhì)醇單體發(fā)生聚合反應(yīng)，參與木質(zhì)素在細(xì)胞壁的聚合，與蔬菜組織木質(zhì)化相關(guān)[18]。劉尊英等[19]人對豌豆苗的研究中發(fā)現(xiàn)POD活性的上升加速了采后豌豆苗木質(zhì)素的產(chǎn)生；王慶新等[20]人研究發(fā)現(xiàn)，在茭白貯藏過程中木質(zhì)素含量的增加伴隨著POD活性不同程度的上升。本研究發(fā)現(xiàn)，貯藏期間POD活力極高，貯藏前6d活力不斷上升，第6天時(shí)達(dá)到最大值，之后活力不斷下降；木質(zhì)素含量在貯藏前6d快速上升，6d后雖然有增長但速率放緩。鴨兒芹中木質(zhì)素含量的變化趨勢可能與POD活力有一定的關(guān)系。統(tǒng)計(jì)鴨兒芹中POD活力和木質(zhì)素含量的相關(guān)性顯示兩者間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，P=0.835 7>0.05，可推測POD是導(dǎo)致鴨兒芹木質(zhì)化的關(guān)鍵酶。

蔬菜中木質(zhì)素的增加有利于提高自身細(xì)胞壁的完整性，抵御環(huán)境中不利條件，但過量的木質(zhì)素會造成產(chǎn)品口感粗糙，食用品質(zhì)降低。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鴨兒芹采后衰老過程中的出現(xiàn)木質(zhì)化現(xiàn)象，貯藏結(jié)束時(shí)木質(zhì)素含量為入貯時(shí)的3.4倍，差異顯著，表明木質(zhì)素的積累可能也是導(dǎo)致其品質(zhì)劣變的主要原因之一。

4　結(jié)論

鴨兒芹采后色澤變化的主要原因不是酶促褐變而是黃化。黃化率隨貯藏時(shí)間延長不斷上升，第3天開始出現(xiàn)黃化現(xiàn)象，貯藏結(jié)束時(shí)達(dá)到41.5%，已喪失商品價(jià)值。貯藏前期TP含量的增加可能與POD活性上升有關(guān)，統(tǒng)計(jì)鴨兒芹中TP含量和POD活力的相關(guān)性顯示兩者間存在有一定正相關(guān)關(guān)系(P=0.856 1)。鴨兒芹采后貯藏期間出現(xiàn)木質(zhì)化現(xiàn)象，貯藏結(jié)束時(shí)木質(zhì)素含量為入貯時(shí)的3.4倍，木質(zhì)素的積累使鴨兒芹質(zhì)地老化，食用品質(zhì)下降。實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，鴨兒芹貯藏中酚類物質(zhì)的下降與黃化率的上升存在一定關(guān)系，二者存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(P=-0.636 7)，推測總酚含量增加會導(dǎo)致黃化率下降；鴨兒芹中POD活力極高，POD活力和木質(zhì)素含量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系(P=0.835 7)，推測POD是導(dǎo)致鴨兒芹木質(zhì)化的關(guān)鍵酶。

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PreliminarystudymechanismofqualityofCryptotaeniajaponicashootsduring0℃storage

SONGLiu-li1,WANGBo,BAOshi-bao1,ZHENGXiang-yu1,JIANGYu-ping1,ZHAOFeng-yu1,WANGZai-yang1,LIULu1,YUzhi-fang2*

1(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,AnhuiNormalUniversity,Wuhu241003,China)2(CollegeofFoodscienceandTechnology,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)

FreshCryptotaenia japonicashootswerestoredat0℃,andthecontentsofphenolics,theactivitiesofenzymes,etiolationindexandligninweredeterminedperiodicallyduringthestorage.TheresultsshowedthatthecontentofTP(totalphenol),mainlyaboutBP(boudphend),wasbelowotherleafvegetables,thecontentofFP(freephenol)wasstableduringstorage,whichindicateditsenzymaticbrowningdegreewaslow.EtiolationwasthemaincausethatledtocolorchangeofCryptotaeniajaponicaduringthestorage,etiolationbegantoappearatthefirstthreedaysofstorage,etiolationindexreached41.5%attheendstageofstorage,whichshowedthatithadlostthevalue.Lignificationappearedduringstorage,thecontentofligninattheendstageofstoragewas3.4timeshigherthanthatbeforethestorage,theaccumulationofligninmadethetextureofCryptotaenia japonicaagedandhardtoeat.Thenegativecorrelation(p=-0.636 7)betweenTPandetiolationrateofCryptotaenia japonicaindicatedthattheriseofTPcanleadtothedecreaseofetiolationrate.However,theactivitiesofPOD(Pexoxidase)washighandshowsapositivecorrelation(p=0.835 7)withlignin,whichindicatedthatPODwasthekeyenzymeofLignificationofCryptotaenia japonica.

Cryptotaenia japonica；storage,etiolation；lignification；peroxidase(POD)

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201608041

碩士,講師(郁志芳教授為通訊作者，E-mail：yuzhi88@yahoo.com.cn)。

安徽師范大學(xué)青年專項(xiàng)基金項(xiàng)目( 2013qnzx61)；安徽師范大學(xué)2013年度本科教學(xué)質(zhì)量提升計(jì)劃項(xiàng)目；安徽師范大學(xué)2014年度校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目( 201410370243)

2015-11-26，改回日期：2016-01-19