周 婧,韓 濤,陳湘寧,許 麗,張欣瑤
(1.北京市裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司,北京 101407;2.北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,北京 102206)
生菜作為葉類蔬菜中較重要的一個種類,俗稱葉用萵苣,菊科萵苣屬草本作物,一年生或二年生,不僅在我國消費(fèi)量大,也深受歐洲國家人們的喜愛,早已成為大眾蔬菜[1]。按葉的生長狀態(tài)區(qū)分,有葉用生菜、結(jié)球生菜兩種,葉用生菜葉片散生,結(jié)球生菜葉片則成球狀。葉用生菜的單株質(zhì)量不大,一般在50~300 g,結(jié)球生菜較葉用生菜生長期長,單株質(zhì)量大,一般在400~750 g,生長期長的晚熟品種可達(dá)1 000 g以上。與結(jié)球生菜相比,葉用生菜由于具有葉表面積大、含水量高、組織脆嫩等特點(diǎn)而更加不易貯藏保鮮。研究生菜的采后生理及貯藏技術(shù)不僅有利于延長葉菜類生菜的貨架期[2],避免葉類生菜在旺季由于貯藏保鮮不當(dāng)而產(chǎn)生大量腐爛,而淡季卻缺乏供應(yīng)的現(xiàn)象發(fā)生,而且可以降低因貯藏不當(dāng)產(chǎn)生的損耗率,保證生菜以良好的外觀和新鮮程度滿足市場流通的需要,在市場流通中增值、得到預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益,提高中國入世后農(nóng)產(chǎn)品的競爭力[3]。生菜水分含量高,貯藏過程中極易失水萎蔫,適宜的包裝材料可以抑制其蒸騰作用,從而保證其商品價值[4]。保證食品的質(zhì)量和安全,為用戶食用提供方便,提高商品價值是食品包裝的最終目的[5]。塑料薄膜包裝可有效減少生菜水分的流失,延長其正常的生理活動,降低干耗及營養(yǎng)物質(zhì)的損失[6]。試驗(yàn)選用5種不同的包裝材料,對葉用生菜低溫貯藏效果的影響進(jìn)行研究[7],篩選出適用于葉用生菜低溫貯藏的最佳保鮮包裝材料,為生菜貯運(yùn)保鮮關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)提供理論依據(jù)[8]。
橡生2號生菜,采摘于北京金六環(huán)農(nóng)業(yè)種植園,采收當(dāng)天運(yùn)輸至北京農(nóng)學(xué)院冷庫中貯藏,選取無病蟲害、無機(jī)械損傷、成熟度相對一致的生菜作為試驗(yàn)材料。
包裝材料:取P A/P E(尼龍/聚乙烯復(fù)合膜)、OPP/CPP(聚丙烯復(fù)合膜)、HDPE(高密度聚乙烯)、PE(聚乙烯)、PD961(聚碳酸酯)包裝材料為試驗(yàn)對象,規(guī)格28 cm×29 cm。表1為不同包裝材料的具體特性。
TU-1810紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限公司;L530臺式低速離心機(jī),湖南赫西儀器裝備有限公司;DW-HW138超低溫冰箱,北京奧賽利特科技發(fā)展有限公司;XS-06A冷凍干燥機(jī),杭州翔盛氣體設(shè)備有限公司;AL204電子天平,梅特勒-托利多儀器有限公司;SC-80C全自動色差計,北京普析通用儀器有限公司;GXH-3051果蔬呼吸測定儀,北京均方理化科技研究所;DDS-307A電導(dǎo)率測定儀,雷磁儀器有限公司。
將生菜分成6個處理組,PA/PE、OPP/CPP、HDPE、PE、PD961依次為處理1~5,無包裝組為對照。每組設(shè)3個重復(fù),每袋300 g。然后置于(0±4)℃的冷庫中貯藏。貯藏期間每隔2 d測定各項生理和感官指標(biāo),連續(xù)測定至第18天。
1.4.1 失重率
采用稱量法,記錄稱量結(jié)果并計算失重率。
1.4.2 相對電導(dǎo)率
相對電導(dǎo)率的測定參照GóMEZ等[6]的方法進(jìn)行。計算公式如下:
C——相對電導(dǎo)率,%;
P0——初始去離子水電導(dǎo)率,S;
P1——輕輕振蕩3 h后的電導(dǎo)率,S;
P2——振蕩3 h后在沸水浴中加熱5 min冷卻后的電導(dǎo)率,S。
式中,μ0為真空磁導(dǎo)率,其值為μ0=4π×10-7 N/A2,JS為面電流密度,R為曲面上一點(diǎn)到空間上一點(diǎn)的距離矢量。
1.4.3 葉綠素含量
取0.5 g的冷藏碎葉,加9 mL的正己烷和15 mL的乙醇丙酮(V1︰V2=1︰2)混合液,置于5 ℃黑暗貯藏5 h,每隔15 min震動1次。反應(yīng)后加入25 mL的1 mol/L NaCl溶液,振蕩,在4 ℃下10 000 r/min離心30 min。
表1 不同包裝材料的特性
在分光光度計下測量1 mL上清液在644 nm及662 nm下的吸光度。按下式計算葉綠素的含量:
1.4.4 呼吸強(qiáng)度
采用果蔬呼吸測定儀測定CO2濃度,從而計算生菜的呼吸速率。
1.4.5 多酚氧化酶(PPO)活性
果蔬貯藏期間的組織褐變是酚類物質(zhì)酶促氧化的結(jié)果[9],PPO活性高低是決定果實(shí)褐變發(fā)生程度大小的重要因素。采用鄰苯二酚法[10]測定PPO的活性。以每克鮮質(zhì)量樣品吸光度變化值增加1為1個酶活性單位U。
參照AGüERO等[11]的方法進(jìn)行,評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
采用 Excel 2013及SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
失重率是影響蔬菜商品價值的一個重要指標(biāo)。如圖1所示,各處理組生菜均發(fā)生失重,并且失重率隨著貯藏時間的延長均呈現(xiàn)逐漸增高趨勢。無包裝組生菜失重率上升幅度最大,第18天達(dá)到了28.97%。5種不同包裝材料對生菜失重率影響均小于無包裝組。其中,OPP/CPP、HDPE材料失重率上升幅度最小,第18天時分別為6.11%、6.31%,其他處理組生菜失重率略高于這2個處理。這表明用材料包裝后貯藏能有效地降低生菜失重率,其中OPP/CPP、HDPE材料包裝生菜更有助于減少水分散失,延長貯藏期。
電導(dǎo)率可反應(yīng)細(xì)胞完整性,是蔬菜是否新鮮的一個重要指標(biāo)。由圖2可知,生菜在貯藏過程中其相對電導(dǎo)率呈現(xiàn)上升趨勢,第3天后相對電導(dǎo)率上升明顯。不同處理之間相對電導(dǎo)率差異不盡相同。在貯藏第18天,CK組相對電導(dǎo)率最高,達(dá)到了52.85%,HDPE包裝的生菜相對電導(dǎo)率為27.21%,低于其他各組。結(jié)果表明,包裝能有效地減緩生菜的相對電導(dǎo)率上升,抑制細(xì)胞衰老,其中HDPE包裝材料對于延緩生菜相對電導(dǎo)率上升效果更優(yōu)。
表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)
圖1 不同包裝材料對生菜失重率變化的影響
圖2 不同包裝材料對生菜相對電導(dǎo)率變化的影響
如圖3所示,包裝和不包裝生菜葉綠素含量均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,無包裝組生菜在貯藏期間葉綠素?fù)p失較為嚴(yán)重,包裝后的生菜因水分損失減少,葉綠素降解的速度也相應(yīng)降低[12-13]。葉用生菜貯藏6 d后葉綠素含量下降較明顯。貯藏至第18天時,HDPE包裝的生菜葉綠素含量最高,為40.98 mg/kg,而其他各包裝組生菜葉綠素含量分別為34.11、38.12、37.64、35.15 mg/kg。結(jié)果表明:包裝后貯藏能有效地減緩葉用生菜的葉綠素等營養(yǎng)物質(zhì)的損失[14],HDPE對于減緩葉用生菜葉綠素?fù)p失效果優(yōu)于其他類型包裝材料。
呼吸作用是果蔬采后仍進(jìn)行的重要生理活動,呼吸強(qiáng)度則是反應(yīng)果蔬貯藏性能的重要指標(biāo)之一。如圖4所示,各組呼吸強(qiáng)度整體均呈現(xiàn)上升趨勢。無包裝組生菜第3天出現(xiàn)呼吸高峰后呼吸強(qiáng)度呈先下降后逐漸上升趨勢,第12天呼吸強(qiáng)度達(dá)到了189 mg/(kg·h),而包裝組的呼吸強(qiáng)度平均為133 mg/(kg·h),比CK組低29.6%。其中HDPE包裝的生菜呼吸強(qiáng)度第18天最低為147 mg/(kg·h),該材料對于延緩葉用生菜呼吸高峰到來的效果優(yōu)于其他類型包裝材料。
圖3 不同包裝材料對生菜葉綠素含量變化的影響
圖5表明生菜貯藏到3 d后,各處理組生菜PPO酶活性開始上升,由于沒有包裝的生菜充分暴露在空氣中,失水、褐變嚴(yán)重導(dǎo)致酶活性迅速增大。貯藏到第9天時包裝組PPO酶活性平均為15.45 U/(min·g),而對照組達(dá)到了22.12 U/(min·g),比包裝組高了30.15%。HDPE和PE材料包裝對于抑制PPO酶活性的效果優(yōu)于其他包裝材料,在貯藏第18天,PPO酶活性分別為10.40、10.67 U/(min·g),低于其他各處理。
感官評價是果蔬品質(zhì)的重要評價手段之一,顏色、氣味、質(zhì)地和口感是感官品質(zhì)的主要參數(shù),是商品價值最直接的反應(yīng)。生菜在貯藏期間,其營養(yǎng)物質(zhì)含量和商品價值在逐漸降低,如圖5所示,貯藏第12天后,采用包裝組的生菜感官評分平均為6.8分,而無包裝組的感官指數(shù)已經(jīng)接近商品界線。18 d后包裝組均維持在5分商品價值以上,其中OPP/CPP、HDPE的感官分?jǐn)?shù)都還保持在6.0以上,表明這兩種包裝會抑制生菜顏色、氣味、質(zhì)地和口感的劣變,可以最大限度保持生菜品質(zhì)和商品價值,延長貯藏期,保鮮效果最好。
圖4 不同包裝材料對生菜呼吸強(qiáng)度的影響
圖5 不同包裝材料對生菜PPO酶活性的影響
圖6 不同包裝材料對生菜感官評價的影響
不同包裝材料對生菜采后生理及保鮮效果存在明顯差異。生菜商品價值的降低表現(xiàn)為生菜采后新陳代謝作用增強(qiáng),易失水萎蔫,顏色黯淡、甚至腐爛;相對電導(dǎo)率增加,在逆境脅迫或衰老過程中,植物細(xì)胞內(nèi)的活性氧產(chǎn)生與消除的平衡會遭到破壞,使膜脂過氧化,破壞膜系統(tǒng),導(dǎo)致植物細(xì)胞受傷害,蔬菜細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)破壞會導(dǎo)致透性增加,細(xì)胞組織液滲出;PPO酶活性增強(qiáng),PPO主要存在于在果蔬體內(nèi)完整的細(xì)胞質(zhì)體和微體中,而PPO的底物處于潛伏狀態(tài),主要存在于液泡內(nèi),在完整的細(xì)胞中作為呼吸的傳遞物質(zhì),維持著酚-醌之間的動態(tài)平衡,當(dāng)新鮮的蔬菜在加工運(yùn)輸過程中一旦受到機(jī)械損傷,由于大量氧侵入致使酶原被激活,酚類物質(zhì)經(jīng)酶的催化作用氧化為醌類物質(zhì),從而發(fā)生褐變反應(yīng)[9];呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)等。本研究發(fā)現(xiàn),貯藏前進(jìn)行包裝能有效地減少葉用生菜在貯藏期間由于新陳代謝造成的質(zhì)量損失,延緩生菜貯藏品質(zhì)下降的進(jìn)程。5種不同材料包裝生菜,能有效地減少貯藏期間生菜水分的迅速流失、萎蔫等現(xiàn)象。
對橡生2號生菜在不同包裝材料包裝后采后生理及保鮮效果的研究表明,包裝能有效降低生菜的失重率,減緩葉綠素下降及呼吸強(qiáng)度的上升,并能較好地保持生菜的商品性。包裝組中HDPE較好地保持了葉用生菜的葉綠素含量和感官品質(zhì),且延緩了呼吸高峰的出現(xiàn)、抑制PPO酶活性。除此之外,OPP/CPP對于保持生菜的感官具有較好的效果,PD961對于抑制PPO酶活性也具有較好的效果。綜合分析,HDPE較適用于對生菜的包裝,HDPE的O2透過率和厚度都較為適中,其材料可以更好地防止外界O2進(jìn)入和保持袋內(nèi)葉用生菜呼吸產(chǎn)生的CO2,相對的低O2和高CO2環(huán)境可以抑制PPO活性,減輕生菜酶促褐變,對生菜的貯運(yùn)及銷售起到了很大的作用,適于在生菜采后貯藏過程中開展應(yīng)用。
[1] MARTíN-DIANA A B, RICO D, FRíAS J, et al. Effect of calcium lactate and heat-shock on texture in fresh-cut lettuce during storage[J]. Journal of Food Engineering,2006,77(4):1069-1077.
[2] 張利庠,張喜才.我國蔬菜產(chǎn)業(yè)鏈價格波動的現(xiàn)狀、原因及對策[J].蔬菜,2011(6):1-5.
[3] YAMANE A. Development of controlled freezing-point storage of foods[J]. Journal of Japanese Society of Food Science and Technology, 2009,37(1):51-53.
[4] 王瑞慶,馮建華,魏雯雯,等.1-MCP處理和氣調(diào)包裝對枸杞鮮果低溫貯藏品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2012,28(19):287-292.
[5] 陳藝暉,甕紅利,林河通,等.龍眼果實(shí)聚乙烯薄膜袋包裝和貯藏的研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報,2007,38(9):192-195.
[6] GóMEZ F, FERNáNDEZ L, GERGOFF G, et al. Heat shock increases mitochondrial H2O2production and extends postharvest life of spinach leaves[J]. Postharvest Biology and Technology,2008,49(2):229-234.
[7] 陸國岐.羅莎紅等生菜品種繁育及生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)[J].上海蔬菜,2011(5):14-15.
[8] RICO D, MARTíN-DIANA A B, BARRY-RYAN C, et al.Optimisation of steamer jet-injection to extend the shel fl ife of fresh-cut lettuce[J].Postharvest Biology and Technology, 2008,48(3):431-442.
[9] 曹宜,唐建陽,劉蕓,等.楊梅POD、PPO酶活性動態(tài)變化研究[J].福建農(nóng)業(yè)科技,2011(6):101-104.
[10] 李敏,王維華.高溫脅迫對菠菜葉片保護(hù)酶活性及膜透性的影響[J].園藝學(xué)報,2004,31(1):99-100.
[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] 焦莉,王大平.赤霉素對生菜保鮮的品質(zhì)影響研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(1):324-325.
[13] 李素清.鮮切富貴菜保鮮技術(shù)研究[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.
[14] 蔣國玲,孫志高,沈海亮,等.低溫在鮮切果蔬保鮮技術(shù)中研究進(jìn)展[J].飲料工業(yè),2011(1):15-17.