李翠紅,魏麗娟,李長(zhǎng)亮,馮毓琴
(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所,甘肅 蘭州 730070)
娃娃菜是甘肅高原夏菜的主栽品種,因內(nèi)葉金黃、包心緊實(shí)、纖維含量低、口感好、品質(zhì)佳而深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的青睞,是高原夏菜外銷的代表性品種。但是娃娃菜葉片含水量高,采收時(shí)易受機(jī)械損傷和微生物的浸染,且切口容易褐變,貯運(yùn)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致其品質(zhì)下降,甚至失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值,因此娃娃菜采后傷口褐變以及耐貯性的研究尤為重要。
目前,國(guó)內(nèi)外娃娃菜貯藏保鮮技術(shù)主要有簡(jiǎn)易貯藏、冷藏、化學(xué)保鮮劑處理、減壓貯藏、高壓貯藏和氣調(diào)貯藏等[1]?;瘜W(xué)保鮮劑是通過(guò)在果蔬表層涂抹或噴灑化學(xué)藥劑來(lái)抑制果蔬表面或內(nèi)部的微生物繁殖,從而達(dá)到延緩果蔬衰老的目的[2]。水楊酸(SA)是植物體內(nèi)普遍存在的一種小分子酚類物質(zhì),參與并影響植物多種代謝過(guò)程[3]。Kim 等[4]用SA 溶液浸泡馬鈴薯塊莖并結(jié)合射線處理,使其室溫貯藏期延長(zhǎng)至8 個(gè)月。Gaur 等[5]分別用SA 溶液處理寬皮橘和馬鈴薯,使得寬皮橘和馬鈴薯貯藏期的感染率得到有效控制。Romani 等[6]使用SA 溶液處理鮮切蘋果片,提高了蘋果片過(guò)氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等酶的抗氧化活性。二氧化氯(ClO2)是一種強(qiáng)氧化劑,具有很強(qiáng)的殺菌能力,可有效殺死微生物,且殺菌過(guò)程不產(chǎn)生有害物質(zhì),無(wú)氣味殘留,同時(shí)不影響食品的風(fēng)味和外觀品質(zhì)[7-9]。近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)ClO2可以延長(zhǎng)果蔬貯藏期。Mahmoud 等[10]使用ClO2處理草莓,使其貨架期在4 ℃下延長(zhǎng)至16 d,而未經(jīng)處理的草莓貨架期只有 8 d。Gómez-López 等[11]研究發(fā)現(xiàn),使用 ClO2溶液處理鮮切胡蘿卜片可抑制微生物的侵染,貨架期比未處理的延長(zhǎng)1 d。甄鳳元等[12]使用0.57 mg·L-1ClO2氣體處理杭白菜30 min,可以有效減少杭白菜采后水分的散失,抑制POD、多酚氧化酶(PPO)活性的升高,較好地保持杭白菜的貯藏品質(zhì)。
溶菌酶是一種專門作用于微生物細(xì)胞壁的水解酶[13],能夠水解細(xì)菌細(xì)胞壁中的肽聚糖層,從而抑制細(xì)菌生長(zhǎng)[14]。近年來(lái),溶菌酶作為一種天然的防腐保鮮劑,廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品冷藏[15]和果蔬采后保鮮[16]。Hikima 等[17]通過(guò)對(duì)日本對(duì)蝦進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)溶菌酶對(duì)海鮮以及魚類的病原菌具有不同程度的抑菌作用。應(yīng)用溶菌酶對(duì)南美白對(duì)蝦進(jìn)行保鮮研究發(fā)現(xiàn),溶菌酶保鮮液能很好地抑制弧菌屬生長(zhǎng)[18]。溶菌酶可以與保鮮劑及保鮮技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用達(dá)到延長(zhǎng)保鮮期的作用。Fernández 等[19]使用溶菌酶與氣調(diào)包裝相結(jié)合的方法處理大西洋鮭魚片,使大西洋鮭魚片的貨架期大大延長(zhǎng)。本試驗(yàn)采用3 種不同保鮮劑(溶菌酶、SA 和ClO2)處理娃娃菜,研究其對(duì)貯藏期間鮮切娃娃菜色差值、失水率、葉綠素、VC、總酚、黃酮等品質(zhì)指標(biāo)以及POD、PPO 等酶活性指標(biāo)的影響,以篩選出適合鮮切娃娃菜保鮮的方法,為減少化學(xué)保鮮劑的應(yīng)用,發(fā)展簡(jiǎn)便、安全的鮮切娃娃菜貯藏保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)。
1.1.1 材料與試劑
娃娃菜采自甘肅永登縣龍泉鎮(zhèn)瑞芝村,挑選大小均勻、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷的整棵娃娃菜。
溶菌酶、二氧化氯、水楊酸、丙酮、草酸、標(biāo)準(zhǔn)抗壞血酸溶液、2,6-二氯靛酚、濃鹽酸、甲醇、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、乙酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、愈創(chuàng)木酚、雙氧水、Triton X-100、鄰苯二酚。
1.1.2 儀器與設(shè)備
WSC-S 型色差計(jì),SQP 型電子天平,Cary-100 型紫外-可見分光光度計(jì),TGL-16M 臺(tái)式離心機(jī),HH-S6型電熱恒溫水浴鍋。
1.2.1 保鮮劑的制備
1.2.1.1 溶菌酶溶液
準(zhǔn)確稱取5 g 溶菌酶,用5 L 蒸餾水溶解,配制成0.1%溶菌酶溶液。
1.2.1.2 水楊酸溶液
準(zhǔn)確稱取0.345 g SA,用5 L 蒸餾水溶解,配制成0.5 mmol/L SA 溶液。
1.2.1.3 二氧化氯溶液
準(zhǔn)確稱取0.25 g ClO2粉劑(有效含量8%),用3.33 L 蒸餾水溶解,配制成6 mg/L ClO2溶液。
1.2.2 處理方法
將試驗(yàn)用娃娃菜分為4 組,每個(gè)處理選用6 棵娃娃菜,重復(fù)3 次,為了更好地觀察各個(gè)保鮮劑的保鮮效果,對(duì)娃娃菜進(jìn)行切分,將每棵娃娃菜切分成四等分,然后進(jìn)行不同保鮮劑的處理。將娃娃菜切成四等分后,分別放入制備好的溶菌酶溶液、SA 溶液、ClO2溶液中浸泡10 min,對(duì)照組(CK)用蒸餾水浸泡10 min。處理后的娃娃菜取出后瀝干水分,裝入27 cm×19 cm×20 cm 聚丙烯密閉箱內(nèi),置于4 ℃條件下貯藏,每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)平行。
1.2.3 取樣方法
分別從各處理組中取4 個(gè)四等分的娃娃菜,每2 d取1 次樣。
1.2.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.4.1 色差值和失重率
每個(gè)處理選取固定的3 個(gè)四等分的娃娃菜,用于測(cè)定色差值和失重率;每等分選取上中下3 個(gè)點(diǎn),每2 d 使用色差計(jì)測(cè)定一次色差值 L、a*、b*、C,重復(fù) 3次,對(duì)各處理12 d 的色差值的平均值進(jìn)行比較。
1.2.4.2 葉綠素含量
參照NY/T 3082—2017[20]中的方法,使用分光光度法測(cè)定。
1.2.4.3 VC 含量
采用2,6-二氯靛酚滴定法[21]測(cè)定。
1.2.4.4 總酚和黃酮含量
總酚含量:采用Folin-Ciocalteu 比色法[22]測(cè)定;黃酮含量:采用蘆丁法[23]測(cè)定。
1.2.4.5 丙二醛(MDA)含量
測(cè)定參照曹建康等[24]的方法,采用硫代巴比妥酸法測(cè)定。
1.2.4.6 POD、PPO 活性
參考Zhang 等[25]的方法,分別采用愈創(chuàng)木酚法和鄰苯二酚法測(cè)定。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理
所有試驗(yàn)在取樣時(shí)進(jìn)行3 次生物學(xué)重復(fù),指標(biāo)測(cè)定時(shí)進(jìn)行3 次技術(shù)重復(fù),試驗(yàn)結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。利用Origin 8.5 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并繪圖,通過(guò)SPSS 19 軟件中Duncan’s 多重比較法進(jìn)行顯著性分析。
2.1.1 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜色差的影響
由表1 可見,0.1%溶菌酶處理組鮮切娃娃菜葉片的L 值、b*值和色差指數(shù)均顯著低于0.5 mmol/L SA、6 mg/L ClO2和 CK 處理組(P<0.05),而 a*值絕對(duì)值和C 值均顯著高于0.5 mmol/L SA、6 mg/L ClO2和CK 處理組(P<0.05)。0.1%溶菌酶處理組的鮮切娃娃菜葉片L 值和b*值最小,說(shuō)明0.1%溶菌酶處理組較0.5 mmol/L SA 處理組和6 mg/L ClO2處理組的鮮切娃娃菜葉片顏色深,且黃色較淺,CK 處理組的鮮切娃娃菜葉片顏色最黃;經(jīng)3 種保鮮劑處理的鮮切娃娃菜葉片的a*值都為負(fù)值,說(shuō)明葉片均為綠色,且0.1%溶菌酶處理組的絕對(duì)值最大,說(shuō)明綠色最深;C 值表示葉片顏色的純度,經(jīng)3 種保鮮劑處理的鮮切娃娃菜葉片的C 值中,0.1%溶菌酶處理組最大,說(shuō)明0.1%溶菌酶處理組鮮切娃娃菜葉片的純度最大;經(jīng)3 種保鮮劑處理的鮮切娃娃菜葉片色差指數(shù)都小于1.0,顯示為黃綠級(jí)別,其中0.1%溶菌酶處理組最小,葉子偏綠,從色差角度評(píng)價(jià),經(jīng)0.1%溶菌酶處理的鮮切娃娃菜葉片偏綠,而其他兩個(gè)處理組的葉片偏黃,說(shuō)明0.1%溶菌酶能保持鮮切娃娃菜嫩綠的外觀。
表1 色差值的差異性分析Table 1 Difference analysis of chromatic aberration values
2.1.2 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜葉綠素含量的影響
由表2 可知,經(jīng)0.1%溶菌酶處理后鮮切娃娃菜的葉綠素a、b 及總?cè)~綠素含量均顯著高于6 mg/L ClO2和 CK 處理組(P<0.05);0.5 mmol/L SA 處理組的鮮切娃娃菜葉綠素a、b 及總?cè)~綠素含量低于0.1%溶菌酶處理組,但兩者間差異不顯著;6 mg/L ClO2處理組的鮮切娃娃菜葉綠素a、b 及總?cè)~綠素含量與CK 處理組相比差異不顯著,這可能與6 mg/L ClO2的漂白作用有關(guān),說(shuō)明6 mg/L ClO2不適合用于鮮切娃娃菜的貯藏保鮮。
2.1.3 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜失重率的影響
果蔬采后蒸騰作用是其失水的主要原因,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果蔬的失重率逐漸上升。由圖1 可知,整個(gè)貯藏期間鮮切娃娃菜的失重率呈不斷上升趨勢(shì),相比CK 組而言,采用0.5 mmol/L SA、0.1%溶菌酶和6 mg/L ClO2處理均能延緩鮮切娃娃菜失重率的上升;貯藏6~10 d 時(shí),0.1%溶菌酶處理組的鮮切娃娃菜失重率顯著低于CK 處理組(P<0.05),且在貯藏第10天時(shí),CK 處理組的失重率達(dá)25%,而0.1%溶菌酶處理組僅為21%,失重率最低。由此可見,經(jīng)過(guò)0.1%溶菌酶處理能更好地抑制鮮切娃娃菜在貯藏期間失重率的上升。
表2 葉綠素含量的差異性分析Table 2 Difference analysis of chlorophyll contents 單位:mg/g
圖1 鮮切娃娃菜貯藏期間失重率的變化Fig.1 Changes of water loss rates of fresh-cut baby cabbages during storage
2.1.4 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜VC 含量的影響
圖2 鮮切娃娃菜貯藏期間VC 含量的變化Fig.2 Changes of VC contents of fresh-cut baby cabbages during storage
VC 是蔬菜的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一,可以消除果蔬正常代謝所產(chǎn)生的自由基,保護(hù)細(xì)胞組織完整,從而延緩果蔬的衰老。如圖2 所示,在整個(gè)貯藏過(guò)程中,各處理組的鮮切娃娃菜VC 含量呈整體下降趨勢(shì)。貯藏第2 天,各處理之間無(wú)顯著差異;貯藏4~8 d 時(shí),3 種保鮮劑處理組鮮切娃娃菜的VC 含量均高于CK 處理組,其中0.1%溶菌酶組顯著高于6 mg/L ClO2處理組(P<0.05);貯藏 10~12 d,3 種保鮮劑處理組鮮切娃娃菜的VC 含量之間無(wú)顯著差異,但依然顯著高于CK 處理組(P<0.05)。由此可見,0.1%溶菌酶處理后的娃娃菜能較長(zhǎng)時(shí)間地保護(hù)細(xì)胞組織的完整性,延緩其衰老。
2.1.5 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜總酚含量的影響
酚類是植物次級(jí)代謝的產(chǎn)物,具有廣泛的生物活性,酚類物質(zhì)含量越高植物的抗氧化能力越強(qiáng)。由圖3 可知,鮮切娃娃菜經(jīng)不同保鮮劑處理后總酚含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降的趨勢(shì)。貯藏第2 天,各處理之間無(wú)顯著差異;貯藏4~10 d,CK 處理組鮮切娃娃菜的總酚含量顯著低于其他保鮮劑處理組(P<0.05);貯藏4~8 d 時(shí),各保鮮劑處理組鮮切娃娃菜的總酚含量由高到低的順序?yàn)椋?.1%溶菌酶>0.5 mmol/L SA>6 mg/L ClO2;貯藏 10~12 d,3 種保鮮劑處理組鮮切娃娃菜的總酚含量相差不大,但仍高于CK 處理組。由此可見,試驗(yàn)所用的3 種保鮮劑均能延緩鮮切娃娃菜在貯藏期間總酚含量的降低,提高其抗氧化能力,以0.1%溶菌酶處理效果最佳。
圖3 鮮切娃娃菜貯藏期間總酚含量的變化Fig.3 Changes of total phenol contents of fresh-cut baby cabbages during storage
2.1.6 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜黃酮含量的影響
如圖4 所示,在整個(gè)貯藏期,鮮切娃娃菜黃酮含量的變化趨勢(shì)與總酚含量變化趨勢(shì)一樣,都呈下降趨勢(shì)。在整個(gè)貯藏期,0.1%溶菌酶處理組的鮮切娃娃菜黃酮含量最高,CK 處理組最低;貯藏第2 天,各處理之間無(wú)顯著差異;貯藏4~8 d 時(shí),0.1%溶菌酶處理組鮮切娃娃菜的黃酮含量顯著高于0.5 mmol/L SA、6 mg/L ClO2和 CK 處理組(P<0.05),其中 0.5 mmol/L SA 和6 mg/L ClO2處理組之間差異不顯著;貯藏第10天,3 種保鮮劑處理的鮮切娃娃菜黃酮含量差異不顯著。整個(gè)貯藏期間,3 種保鮮劑處理均不同程度抑制黃酮含量的降低,且以0.1%溶菌酶處理效果最佳。
圖4 鮮切娃娃菜貯藏期間黃酮含量的變化Fig.4 Changes of flavone contents of fresh-cut baby cabbages during storage
2.2.1 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜丙二醛含量的影響
膜脂過(guò)氧化最終產(chǎn)物是MDA,其含量(以鮮質(zhì)量計(jì))的高低是衡量膜脂過(guò)氧化程度的一個(gè)重要指標(biāo),也可間接反映植物組織的抗氧化能力強(qiáng)弱[26]。由圖5可知,0.1%溶菌酶、0.5 mmol/L SA 和 6 mg/L ClO2處理均可抑制鮮切娃娃菜貯藏期間MDA 的生成。貯藏2~4 d,0.1%溶菌酶處理組的MDA 含量明顯低于CK處理組;貯藏中期(6~10 d),0.5 mmol/L SA 和 6 mg/L ClO2處理組的MDA 含量明顯高于0.1%溶菌酶處理組;貯藏末期(12 d),6 mg/L ClO2處理組的 MDA 含量幾乎與CK 處理組同一水平,但低于CK 處理組,而0.1%溶菌酶和0.5 mmol/L SA 處理組的MDA 含量均明顯低于6 mg/L ClO2和CK 處理組。貯藏4~10 d 時(shí),0.1%溶菌酶處理組鮮切娃娃菜的MDA 含量低于其他3 個(gè)處理組。由此可見,0.1%溶菌酶有助于保護(hù)鮮切娃娃菜貯藏期細(xì)胞膜的完整性,維持細(xì)胞正常的生理功能。
圖5 鮮切娃娃菜貯藏期間丙二醛含量的變化Fig.5 Changes of MDA contents of fresh-cut baby cabbages during storage
2.2.2 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜POD 活性的影響
POD 是植物體內(nèi)抵御活性氧傷害的重要酶類,其對(duì)減少活性氧積累、抵御膜脂過(guò)氧化和維護(hù)膜結(jié)構(gòu)的完整性有重要作用[27]。不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜POD 活性的影響如圖6 所示,在整個(gè)貯藏過(guò)程中,各處理組鮮切娃娃菜POD 活性都呈下降趨勢(shì);0.1%溶菌酶處理組的鮮切娃娃菜在整個(gè)貯藏過(guò)程中POD 活性下降趨勢(shì)最緩慢,且在貯藏4~10 d 時(shí)POD活性顯著高于其他3 個(gè)處理組(P<0.05)。
圖6 鮮切娃娃菜貯藏期間POD 活性的變化Fig.6 Changes of POD activity of fresh-cut baby cabbages during storage
2.2.3 不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜PPO 活性的影響
圖7 鮮切娃娃菜貯藏期間PPO 活性的變化Fig.7 Changes of PPO activity of fresh-cut baby cabbages during storage
PPO 與果蔬后熟衰老及采后貯藏過(guò)程中組織褐變密切相關(guān)。不同保鮮劑處理對(duì)鮮切娃娃菜PPO 活性的影響如圖7 所示。整個(gè)貯藏期間,鮮切娃娃菜PPO 活性整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),CK 處理組始終顯著高于其他處理(P<0.05)。貯藏2~6 d 時(shí),各處理組鮮切娃娃菜的PPO 活性均升高,且CK 顯著高于其他處理(P<0.05),而0.1%溶菌酶處理在貯藏6~8 d 時(shí),PPO 活性顯著低于其他處理組(P<0.05)。因此,0.1%溶菌酶處理的鮮切娃娃菜切口褐變程度減輕,該處理具有很好的護(hù)色效果。
娃娃菜屬于葉菜類,不耐貯藏,采摘后體內(nèi)代謝旺盛,失水使得葉片皺縮衰變,失去光澤,且采后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極易氧化或溶于水,降低了葉菜的品質(zhì)、口感和風(fēng)味,失去商品價(jià)值[28]。溶菌酶作為一種天然的防腐保鮮劑,在果蔬采后保鮮上已有應(yīng)用,如楊梅[29]、豐水梨[30]、葡萄[31]及鮮切荔枝[32]等。歐洲國(guó)家已經(jīng)用其代替亞硫酸鹽作為防腐劑[33],但其在蔬菜保鮮中尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果表明,使用0.1%溶菌酶、0.5 mmol/L水楊酸、6 mg/L 二氧化氯3 種保鮮劑對(duì)娃娃菜進(jìn)行浸泡處理,均能得到較好的保鮮效果。其中以0.1%溶菌酶處理的保鮮效果最好,該處理能夠在12 d 的貯藏期內(nèi)使鮮切娃娃菜保持良好的外觀和品質(zhì),延緩鮮切娃娃菜的褐變和失重率的升高,抑制葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、抗壞血酸(VC)、總黃酮和總酚含量的下降。結(jié)果表明,經(jīng)0.1%溶菌酶處理后,鮮切娃娃菜的感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化活性都相對(duì)優(yōu)于其他處理。