董鈺鑫,李子琰,高夢(mèng)祥,王 辰
(長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,湖北荊州 434025)
芹菜屬傘形花科草本植物,異名旱芹。芹菜營(yíng)養(yǎng)豐富,其水分含量高,蒸騰作用顯著,采后易激發(fā)不良的生理生化反應(yīng),失水萎蔫,受病菌侵襲引起腐爛變質(zhì)[1]。為了延長(zhǎng)芹菜保鮮期,采取-1~4 ℃低溫貯藏[2-3],或者結(jié)合輻照處理和臭氧水處理,采用氣調(diào)保鮮延長(zhǎng)貨架期[4-7],或者結(jié)合天然抗氧化劑處理,如利用茶多酚的抗氧化和抑菌特性進(jìn)行果蔬保鮮被人們所重視,茶多酚是一種天然的多效、廣譜抑菌物質(zhì)[8-10],殼聚糖有生物相容性、可生物降解性、 吸附性、 成膜性、 殺菌性等特點(diǎn),作為一種天然保鮮劑在番茄、草莓、香蕉、芒果等果蔬保鮮中均能有效減緩衰老,延長(zhǎng)產(chǎn)品貯藏時(shí)間[11-14]。茶多酚與殼聚糖都是天然保鮮劑,復(fù)配使用能夠協(xié)同增效[15]。研究茶多酚用于芹菜的保鮮,以及與殼聚糖復(fù)合使用對(duì)芹菜的保鮮效果,為鮮切芹菜貯藏保鮮提供便利安全有效的方法。
芹菜,購(gòu)于當(dāng)?shù)夭耸袌?chǎng),選擇無(wú)損傷、無(wú)腐爛、色澤鮮綠一致、大小均勻的芹菜。
殼聚糖,分子量1.5×105,脫乙酰度85%,寧波鎮(zhèn)海海鑫生物制品有限公司提供;茶多酚,河南雅輝化工產(chǎn)品有限公司提供;其他試劑均為分析純。
SB-1200 型數(shù)顯恒溫水浴鍋,上海愛朗儀器有限公司產(chǎn)品;3051H 型果蔬呼吸測(cè)定儀、UV-1800 型紫外可見分光光度計(jì),上海美譜達(dá)儀器有限公司產(chǎn)品;生物安全柜,蘇州凈化設(shè)備有限公司產(chǎn)品;高壓滅菌鍋,上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品;生化培養(yǎng)箱,南京實(shí)驗(yàn)儀器廠產(chǎn)品。
將購(gòu)買的芹菜清洗干凈,去除根部,預(yù)冷至4 ℃,在100 mg/L 的NaClO溶液中浸泡1 min,用冷水沖洗后瀝水,瀝水的芹菜去葉,取芹菜莖梗切成20~ 25 cm 的長(zhǎng)度。取20.0 g 殼聚糖分別溶于1.8 L 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的乙酸溶液中,用濃度為2.0 mol/L 的NaOH 溶液調(diào)整殼聚糖溶液pH 值為5.6,磁力攪拌1 h,加入2.0 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的吐溫80,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的乙酸溶液定溶至2.0 L,攪拌10 min,配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的殼聚糖溶液。
芹菜涂膜處理溶液分3 組,即在不同質(zhì)量濃度的茶多酚溶液中處理,根據(jù)其抑菌能力確定茶多酚質(zhì)量濃度,定為茶多酚處理組(TP);1.0%殼聚糖溶液處理組(CH);茶多酚溶液+ 1.0%殼聚糖溶液處理組(TP+CH),以不進(jìn)行涂膜處理為對(duì)照組。選取鮮切的芹菜20~25 g,分別浸入3 組處理液2 min,將芹菜取出自然晾干后,裝入PE 食品保鮮袋,在4±0.5 ℃的冷柜中貯藏12 d,分別在0,3,6,9,12 d 取樣并檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)。
(1) 微生物的測(cè)定。菌落總數(shù)采用平板計(jì)數(shù)法,參考GB 4789.2—2016[16]進(jìn)行測(cè)定;失重率,采用稱質(zhì)量法測(cè)定;維C 含量,采用2,6 -二氯靛酚滴定法測(cè)定[17];呼吸強(qiáng)度,采用3051H 果蔬呼吸測(cè)定儀測(cè)量;多酚氧化酶(PPO) 活性,采用鄰苯二酚比色法測(cè)定[18];過(guò)氧化物酶(POD) 活性,采用愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定[19];纖維素含量,采用酸性洗滌劑法測(cè)定[20];葉綠素含量,采用分光光度計(jì)法測(cè)定[20]。
(2) 感官評(píng)價(jià)。選擇10 名經(jīng)驗(yàn)豐富的感官評(píng)定人員分別評(píng)分后取平均值,參考文獻(xiàn)[21]的方法。
感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
每個(gè)指標(biāo)測(cè)定3 次,取平均值,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差,用SPSS(19) 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
茶多酚作用于細(xì)菌后可破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),細(xì)胞膜通透性增大,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外泄,從而抑制細(xì)菌繁殖[22]。
茶多酚處理芹菜冷藏期間的菌落總數(shù)見表2。
表2 茶多酚處理芹菜冷藏期間的菌落總數(shù) / lgCFU·g-1
由表2 可知,茶多酚質(zhì)量濃度的增加提高了對(duì)芹菜貯藏期間菌落總數(shù)的抑制作用,在整個(gè)貯藏期間菌落總數(shù)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加。當(dāng)茶多酚質(zhì)量濃度從0.1 g/L 增至0.2 g/L 時(shí),茶多酚對(duì)芹菜貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)有顯著性抑制作用(p<0.05)。而茶多酚質(zhì)量濃度從0.2 g/L 增至0.3 g/L 時(shí),芹菜貯藏過(guò)程中菌落總數(shù)變化無(wú)顯著性差異(p>0.05),貯藏9 d 后,菌落總數(shù)小于5.0 lgCFU/g。因此,選取0.2 g/L 茶多酚作為最適質(zhì)量濃度,研究低溫貯藏12 d期間其單獨(dú)使用和與殼聚糖聯(lián)合使用對(duì)芹菜的保鮮效果。
芹菜中的水分是維持品質(zhì)的重要成分,與芹菜外觀和生理特性密切相關(guān),如果出現(xiàn)生理缺水,會(huì)促使輸導(dǎo)組織細(xì)胞老化,產(chǎn)生空心現(xiàn)象。殼聚糖涂膜處理能降低芹菜貯藏期間水分的損失,TP+CH 處理后的芹菜第6 天與第9 天,比對(duì)照組的失重率分別降低了2.1%與5.8%,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),處理后的芹菜失重率增加變緩,可能是涂膜處理降低了芹菜表面水分蒸騰作用,減少了水分散失。
不同處理方法對(duì)芹菜失重率的影響見圖1。
圖1 不同處理方法對(duì)芹菜失重率的影響
不同處理方法對(duì)芹菜維C 含量的影響見圖2。
圖2 不同處理方法對(duì)芹菜維C 含量的影響
由圖2 可知,貯藏期為3~12 d 時(shí),對(duì)照組的芹菜維C 損失增大,與對(duì)照組比較,3 種方法處理芹菜維C 的含量損失降低;貯藏期為9~12 d 時(shí), TP+CH處理減少了芹菜維C 的損失,可能是殼聚糖減少了細(xì)胞膜的脂質(zhì)過(guò)氧化損傷,限制水分流動(dòng)性,減少了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失。
采后芹菜呼吸強(qiáng)度大,會(huì)使芹菜代謝旺盛,加速細(xì)胞老化,加劇品質(zhì)劣變,不利于長(zhǎng)期貯藏。
不同處理方法對(duì)芹菜呼吸強(qiáng)度的影響見圖3。
圖3 不同處理方法對(duì)芹菜呼吸強(qiáng)度的影響
由圖3 可知,與對(duì)照組比較,3 種處理方法均降低了芹菜的呼吸強(qiáng)度。貯藏為6~12 d 時(shí),經(jīng)過(guò)CH,TP+CH 處理的鮮切芹菜仍然保持了較低的呼吸強(qiáng)度。蔬菜類食品保鮮,一般采用1.0%~1.5%的殼聚糖作為涂膜劑,表面膜的厚度過(guò)薄會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外氣體擴(kuò)散的阻力小,膜內(nèi)的氧氣濃度升高,呼吸作用增強(qiáng);成膜過(guò)厚,形成了缺氧呼吸,也不利于保鮮貯藏[23]。
不同處理方法對(duì)芹菜PPO 活性的影響見圖4。
在采后貯藏過(guò)程中,PPO 活性與芹菜的褐變密切相關(guān)。由圖4 可知,貯藏前期0~6 d 芹菜的PPO活性逐漸升高,經(jīng)過(guò)處理的芹菜的PPO 活性低于對(duì)照組,減緩了芹菜的生理生化反應(yīng)。
圖4 不同處理方法對(duì)芹菜PPO 活性的影響
不同處理方法對(duì)芹菜POD 活性的影響見圖5。
POD 是果蔬內(nèi)存在的一種氧化還原酶,可以減少自由基對(duì)細(xì)胞膜的傷害,從而延緩細(xì)胞衰老。由圖5 可知,貯藏為6 d 時(shí),經(jīng)過(guò)CH,TP+CH 處理的鮮切芹菜POD 活性較高,保持芹菜POD 活性有益于延緩芹菜衰老。
圖5 不同處理方法對(duì)芹菜POD 活性的影響
不同處理方法對(duì)芹菜纖維素含量的影響見圖6。
圖6 不同處理方法對(duì)芹菜纖維素含量的影響
由圖6 可知,貯藏為0~3 d 時(shí),對(duì)照組的纖維素含量迅速升高,貯藏第6 天時(shí),對(duì)照組的纖維素含量分別是CH 和TP+CH 處理組的1.28 倍和1.44 倍,在3~12 d 貯藏期間,TP+CH 處理芹菜的纖維素含量最低。對(duì)照組芹菜出現(xiàn)纖維素含量上升,使得芹菜不易咀嚼,品質(zhì)下降,而TP+CH 涂膜處理芹菜能降低纖維素含量的上升速率,維持芹菜嫩脆品質(zhì)。
不同處理方法對(duì)芹菜葉綠素含量的影響見圖7。
圖7 不同處理方法對(duì)芹菜葉綠素含量的影響
葉綠素含量的變化反映鮮切芹菜的衰老程度,影響其商品價(jià)值。在整個(gè)貯藏期,鮮切芹菜的葉綠素含量隨貯藏時(shí)間的增加而不斷下降。TP,CH 與TP+CH 處理的鮮切芹菜的葉綠素含量均高于對(duì)照組,說(shuō)明茶多酚與殼聚糖處理對(duì)鮮切芹菜的葉綠素含量下降均有抑制效果。
不同處理方法對(duì)芹菜感官品質(zhì)的影響見圖8。
圖8 不同處理方法對(duì)芹菜感官品質(zhì)的影響
由圖8 可知,經(jīng)過(guò)不同方法處理的芹菜在顏色、組織狀態(tài)、腐爛程度等方面都好于對(duì)照組,不經(jīng)過(guò)處理的芹菜在4±0.5 ℃下放置9 d 后失去食用價(jià)值,經(jīng)過(guò)TP,CH 和TP+CH 處理無(wú)明顯的腐爛現(xiàn)象,其中以TP+CH 處理芹菜感官品質(zhì)最好。
芹菜經(jīng)過(guò)鮮切處理,切面組織結(jié)構(gòu)受到損傷,應(yīng)激反應(yīng)使組織代謝異常,茶多酚和殼聚糖處理芹菜有利于降低低溫貯藏期間品質(zhì)劣化。研究表明,芹菜在4±0.5 ℃下貯藏12 d,0.2 g/L 茶多酚溶液處理,1.0%殼聚糖涂膜處理,0.2 g/L 茶多酚溶液和1.0%殼聚糖溶液的復(fù)合處理,與對(duì)照組比較,可減少水分散失、降低維C 的損失,可減弱芹菜采后的呼吸作用,維持較低的PPO 活性和較高的POD 活性,減緩纖維素含量增加的速率,減少葉綠素含量的下降,起到延緩衰老、降低老化的作用,復(fù)合處理更有利于芹菜保鮮,維持正常的外觀和咀嚼特性,減少腐爛,延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。