王 曉,張國強,劉晨霞,陳冰潔,黃宇斐,歸蔚羚,喬勇進

(1 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海201403;2 通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司,上海200233)

綠蘆筍(Asparagus officinalisL.)又名石刁柏,以嫩莖供食用,被譽為“蔬菜之王”[1]。隨著生活水平的提高,人們對營養(yǎng)豐富的鮮切蔬菜的需求逐漸增加。鮮切蔬菜與毛菜的區(qū)別在于,它經(jīng)過了清洗、修整、切割和包裝等處理,可供消費者直接使用,具有方便快捷的特點[2]。綠蘆筍呼吸作用旺盛,在鮮切之后,由于機械損傷會產(chǎn)生傷呼吸,讓呼吸作用進一步加強,會影響其貨架期[3-4]。同時,鮮切綠蘆筍也存在易受微生物污染、易褐變等問題,所以有必要采取一些保鮮措施以延長鮮切綠蘆筍的保質(zhì)期。

與傳統(tǒng)的化學(xué)方法相比,氣調(diào)包裝不使用化學(xué)試劑,且具有高效的保鮮性能,在果蔬貯藏、采后運輸和銷售鏈中得到了廣泛的應(yīng)用。氣調(diào)包裝可讓包裝袋內(nèi)氧氣恒定在較低水平,從而抑制果蔬呼吸,但又不會引起無氧呼吸[5-6]。臭氧可達到抑制或殺滅微生物的效果,且臭氧可以自行分解,不會產(chǎn)生殘余污染[7]。目前,臭氧與氣調(diào)包裝相結(jié)合應(yīng)用于保鮮的報道較少。本研究在低溫的基礎(chǔ)上,考察臭氧結(jié)合氣調(diào)包裝保鮮鮮切蘆筍過程中生理以及品質(zhì)變化,以期為鮮切綠蘆筍貯藏保鮮提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

綠蘆筍品種為‘魯蘆筍一號’,采后立刻運回上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,4 ℃下預(yù)冷24 h 后,挑選出規(guī)格均一、無機械損傷的蘆筍進行下一步試驗。氣調(diào)包裝袋為0.03 mm 厚度的PE 包裝袋,由光明食品集團所屬企業(yè)天鮮配提供。該包裝袋在24 h 時壓強為0.1 MPa 的條件下,氧氣透過率為1000 cm3∕m2;1 h 時壓強為0.1MPa 條件下,水蒸氣透過率為0.999 g∕m2。

Triton X-100、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、30%過氧化氫、考馬斯亮藍G-250、無水乙醇、乙酸、乙酸鈉、聚乙二醇、聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)、磷酸、氯化鈉、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、氫氧化鈉均為分析純,購于上海國藥集團。

1.2 儀器與設(shè)備

BP301S 型電子天平,德國賽多利斯公司產(chǎn)品;JX-FSTPR-1 全自動樣品冷凍研磨儀,上海凈信科技有限公司;YX-3000 配氣儀,北京宇翔電子應(yīng)用技術(shù)有限公司;包裝機,上海青鋼包裝機械有限公司;SX-500臭氧發(fā)生器,奧奈特環(huán)保電子(上海)有限公司;Ultrospec 3300 pro 紫外分光光度計,美國安瑪西亞公司;μQuant 酶標(biāo)儀,BIO-TEK 公司;H1850R 高速冷凍離心機,湖南湘儀。

1.3 方法

1.3.1 貯藏條件

將經(jīng)預(yù)冷、挑選后的蘆筍按每組500 g,隨機分為10 組,每組分別采用不同氣調(diào)條件或者氣調(diào)結(jié)合臭氧的方式處理。根據(jù)前期預(yù)試驗結(jié)果,試驗采用臭氧處理濃度為20 μg∕L,處理時間為30 min,氣調(diào)包裝充氣量為1 L,保鮮膜包裝后置于2 ℃下貯藏[8-9],具體包裝處理方式見表1,每個處理重復(fù)3 次。

表1 鮮切蘆筍不同預(yù)處理方式Table 1 Different pre-treatment methods of fresh-cut asparagus

預(yù)冷后的蘆筍營養(yǎng)及生理生化指標(biāo)如下:蛋白質(zhì)含量為0.13%,葉綠素a、葉綠素b 及總?cè)~綠素含量分別為2.48 ×10-2mg∕g、2.20 ×10-2mg∕g 和4.68 ×10-2mg∕g,POD 酶活力為1.10 ×104U∕g,PPO 酶活力272.0 U∕g,MDA 含量為1.10 ×10-2μmol∕g。

1.3.2 測定方法

葉綠素含量參照曹建康方法進行測定[10];多酚氧化酶活性測定采用鄰苯二酚比色法測定;過氧化物酶活性測定采用愈創(chuàng)木酚法;酶活力單位為U∕g,即每分鐘每克樣品使吸光度變化0.01 為一個酶活力單位;可溶性蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍法;丙二醛含量測定采用硫代巴比妥酸法[11-13]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)均為3 次測定的平均值,采用SPSS 17.0(SPSS Inc.,Chicago IL,USA)統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)分析,字母a—f 表示在P＜0.05 時具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對鮮切蘆筍可溶性蛋白含量的影響

蘆筍具有較高的蛋白含量,鮮切蘆筍在貯藏的過程中,可溶性蛋白含量呈現(xiàn)下降趨勢[14]。氣調(diào)包裝結(jié)合臭氧處理組較對應(yīng)的氣調(diào)包裝組在15 d 時,蘆筍的可溶性蛋白含量沒有明顯變化,只有在第8 天時,組2 和組6 相對較低,說明臭氧處理對可溶性蛋白質(zhì)影響較小,基本無破壞作用。組3 和組4 即低O2高CO2組,在貯藏8 d 時可溶性蛋白含量較低,而在貯藏15 d 時含量較高,這可能是由于在貯藏的過程中呼吸作用消耗氧氣生成了CO2,使鮮切蘆筍的貯藏氣體條件變成了高CO2的貯藏環(huán)境,抑制了鮮切蘆筍的呼吸作用,同時生理代謝生成了可溶性的蛋白,可溶性蛋白生成量高于呼吸作用消耗量,最終可溶性蛋白含量升高。氧氣含量在10%左右時即處理組5、6、7 和組8,在貯藏過程中可溶性蛋白含量一直保持在較高水平,說明初始?xì)庹{(diào)包裝內(nèi)氧氣含量在10%時,可以讓鮮切蘆筍中的可溶性蛋白含量保持在較高的水平。

圖1 不同處理對鮮切蘆筍可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effects of different treatments on the soluble protein content of fresh-cut asparagus during storage

2.2 不同處理對鮮切蘆筍葉綠素含量的影響

葉綠素是綠蘆筍呈現(xiàn)綠色的主要物質(zhì),其含量在貯藏過程中會逐漸降低,影響綠蘆筍的商品價值,因此葉綠素含量是鮮切綠蘆筍貯藏過程中的關(guān)鍵指標(biāo)之一[15]。如圖2 所示,將氣調(diào)結(jié)合臭氧處理組與相應(yīng)的氣調(diào)組比較,臭氧處理組的葉綠素含量沒有偏低的趨勢,說明臭氧處理不會對蘆筍的色澤產(chǎn)生不良影響。如圖2(c)所示,相比于空氣包裝組(組9)和真空包裝組(組10),大部分氣調(diào)包裝組(組1、4、5、6、7 和組8)葉綠素含量明顯偏高,說明試驗所選取的大部分氣調(diào)包裝條件均能明顯抑制葉綠素分解。在貯藏8 d 時,處理組3 的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量明顯高于其他處理組。在貯藏15 d 時,處理組4 和處理組8 的總?cè)~綠素含量較高,試驗結(jié)果表明:在氣調(diào)范圍為O25%—10%、CO25%—15%、N275%—85%,O2為最低值5%,CO2為最高值15%或者O2為最高值10%,CO2為最低值5%時,結(jié)合臭氧處理氣調(diào)包裝能較好的抑制葉綠素的分解。組3(低O2高CO2組)在貯藏8 d 時葉綠素含量明顯高于組4,但在貯藏15 d 時明顯偏低,這可能是由于隨著貯藏時間的延長,O2逐漸消耗,隨著O2濃度的降低,鮮切綠蘆筍對CO2的敏感性變高,引起蘆筍的生理生化指標(biāo)改變及營養(yǎng)物質(zhì)損耗,組4 經(jīng)過臭氧處理,消耗掉了鮮切綠蘆筍傷呼吸產(chǎn)生的乙烯,呼吸作用變慢,貯藏后期O2濃度較穩(wěn)定,葉綠素含量維持在較高水平。組8 的葉綠素含量在貯藏15 d 時也明顯高于組7,說明臭氧處理對于鮮切綠蘆筍貯藏過程中葉綠素含量的維持具有明顯的效果。

圖2 不同處理對鮮切蘆筍綠葉素含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on the content of chlorophyll in fresh-cut asparagus during storage

試驗結(jié)果表明:為了保持鮮切綠蘆筍的色澤,短時間貯藏(小于8 d)可采用氣調(diào)包裝的方式貯藏,初始?xì)庹{(diào)條件為O25%、CO215%、N280%;長時間貯藏(大于8 d,小于15 d),可采用臭氧結(jié)合氣調(diào)包裝的方式貯藏,初始?xì)庹{(diào)條件為O210%、CO25%、N285%,臭氧處理質(zhì)量濃度為20 μg∕L。

2.3 不同處理對鮮切蘆筍多酚氧化酶活性的影響

鮮切蘆筍在貯藏初期由于機械損傷,細(xì)胞內(nèi)源酚釋放,與多酚氧化酶充分接觸,酶活性升高。隨著貯藏時間的延長,多酚氧化酶活性逐漸降低,這是果蔬自然衰老的過程[16]。組2,組6 及組8 在貯藏過程中,多酚氧化酶活性一直保持在較高水平,組4 只有在貯藏8 d 時多酚氧化酶活性低于對照組(組3)。由圖3 可知,同一氣調(diào)包裝條件下,臭氧處理組多酚氧化酶的活性較高,說明臭氧處理可以促進有機體傷口愈合。

2.4 不同處理對鮮切蘆筍過氧化物酶活性的影響

過氧化物酶是果蔬體內(nèi)活性氧清除酶系統(tǒng)的重要組成,它能清除H2O2,對膜脂過氧化起到保護作用[17]。由圖4 可知,組1、5、8 在貯藏8 d 時,過氧化物酶活性較高,在貯藏15 d 時,組1、2 和組8 仍處于酶活性較高水平,說明氣調(diào)包裝處理能有效抑制過氧化物自由基對果蔬有機體的毒害。

圖3 不同處理對鮮切蘆筍多酚氧化酶活性的影響Fig.3 Effects of different treatments on the PPO activity of fresh-cut asparagus during storage

圖4 不同處理對鮮切蘆筍過氧化物酶活性的影響Fig.4 Effects of different treatments on the POD activity of fresh-cut asparagus during storage

2.5 不同處理對鮮切蘆筍丙二醛含量的影響

丙二醛含量與膜脂質(zhì)過氧化程度相關(guān),含量越高表明細(xì)胞損傷越嚴(yán)重[18]。組9 和組10(空氣包裝組和真空處理組)在貯藏過程中丙二醛含量一直都處于較低水平(圖5)。同一氣調(diào)包裝條件下,臭氧處理組丙二醛含量較低,這可能是臭氧處理組多酚氧化酶的活性較高,促進了有機體傷口愈合,細(xì)胞膜脂質(zhì)氧化程度較低。貯藏時間為8 d 時,氣調(diào)包裝組中組7 和組8(O2為最高值10%,CO2為最低值5%)MDA含量相對較低。

圖5 不同處理對鮮切蘆筍丙二醛含量的影響Fig.5 Effects of different treatments on the MDA content of fresh-cut asparagus during storage

3 結(jié)論與討論

因鮮切蘆筍呼吸作用較強,新陳代謝旺盛造成有切割傷。臭氧是極具潛力的食品“冷殺菌”技術(shù),且可以還原乙烯,降低果蔬呼吸作用,非常適合鮮切菜的殺菌、保鮮。本研究以臭氧結(jié)合氣調(diào)的方式對綠蘆筍進行了保鮮,在貯藏溫度為2 ℃,同一氣調(diào)包裝條件下,臭氧處理對可溶性蛋白含量無明顯影響,說明臭氧對可溶性蛋白無破壞作用;同時臭氧處理對于鮮切綠蘆筍貯藏過程中葉綠素含量的維持具有明顯的效果,高文庚等[19]研究發(fā)現(xiàn),臭氧水處理蘆筍可明顯延緩葉綠素的降解,該結(jié)論與本研究相符;多酚氧化酶普遍的存在于果蔬中,多酚氧化酶可促進酚類物質(zhì)氧化生成醌類化合物,同時也可以促進木質(zhì)素的生成,木質(zhì)素的生成可以預(yù)防病原菌的侵入,增加果蔬對病原性微生物的抵抗力,同時木質(zhì)素的生成可以促進果蔬切割傷口的愈合,防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)進一步流失。臭氧處理組多酚氧化酶酶活性較高,促進木質(zhì)素的生成和有機體傷口的愈合,降低細(xì)胞膜脂質(zhì)氧化程度。謝晶等[20]研究表明,在初始?xì)怏w比例O210%—15%、CO25%—10%的范圍內(nèi),蘆筍有較好的貯藏品質(zhì)。林震山等[21]對綠蘆筍MAP 氣調(diào)保鮮技術(shù)研究揭示了適宜的環(huán)境溫度、氣體組分可明顯抑制衰老,產(chǎn)品保鮮質(zhì)量好,貯藏環(huán)境優(yōu)化因素水平組合為O28%、CO29%,溫度為2.5 ℃。本研究表明,初始?xì)庹{(diào)包裝內(nèi)氧氣含量在10%時,可以讓鮮切蘆筍中的可溶性蛋白含量保持在較高的水平。氣調(diào)包裝條件為O210%、CO25%、N285%時,結(jié)合O3處理,可以達到較好的保鮮效果。該處理條件下,可溶性蛋白、葉綠素含量較高,多酚氧化酶及過氧化物酶活性較高,同時具有較低的丙二醛含量,可使鮮切蘆筍在2 ℃條件下保藏至14 d 以上。