不同處理方法對冷藏保鮮菜心營養及品質的影響

鐘育富,劉升*,張琪,盧裕億

1(上海海洋大學 食品學院,上海， 201306)2(北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京， 100097)

菜心，全國各地普遍種植，周年生產，菜心屬于葉菜類蔬菜[1]，因其品質柔嫩，清新可口，深受廣大消費者喜愛。菜心中含水量占92%，富含大量的蛋白質、脂肪、碳水化合物、豐富的VC和其他礦物質，極其具有營養價值[2]。菜心采收后在20 ℃存放1 d容易失水，葉綠素總量下降25%，第2天會開始出現葉片黃化[3]，容易出現黃化、失水萎蔫等現象，流通腐損率極高約30%。25 ℃條件下，菜心只能存放2 d左右。

乙烯作為重要激素之一，會加速果蔬的衰老和劣變，加快葉綠素的分解,被認為是調控果蔬品質優劣的關鍵激素。菜心采后在冷藏過程會產生少量乙烯，加快菜心的黃化和衰老，縮短了菜心商品壽命。因此菜心冷藏期間需要采取各種措施，以減少菜心乙烯釋放量[4]。而1-甲基環丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)可與乙烯受體上的金屬離子結合，可抑制復合物的形成，阻斷乙烯誘導信號傳導[5-8]。因此，在乙烯大量產生之前,采用1-MCP先與乙烯受體結合,阻斷乙烯與受體的結合。1-MCP大量被使用到果蔬保鮮上，以延緩了落花、落果和果實成熟等現象[9]。張魯斌等[10]、ZHANG[11]研究發現，采用1-MCP處理能夠有效地抑制菜心呼吸和延緩葉片黃化的速度，但會使呼吸高峰提前了1 d。而徐港明等[12]研究發現,1-MCP可以延緩菜心蛋白質、可溶性糖等營養品質的下降，保持菜心抗氧化活性，增強自身抗性，延長菜心的商品壽命。

臭氧作為一種安全的消毒滅菌的方式，已成為農產品貯藏保鮮的重要方法之一[12]。臭氧不僅對果蔬有殺菌抑制作用，而且處理過程中對果蔬造成其他影響很小[13]。同時，臭氧也可以降解果蔬中釋放的乙烯，調節果蔬的代謝，降低果蔬的呼吸作用，還可誘導其表皮氣孔縮小，減少水分蒸騰[14]，同時還可以影響酶的活性[15-16]。陸勝民等[9]研究表明臭氧抑制了青花菜的黃化，延緩了青花菜中葉綠素的降解，抑制了類胡蘿卜素的合成。梁蕓志等[17]研究表明臭氧處理可抑制黃瓜的的失重率，維持葉綠素和VC含量，提高其采后貯藏品質。而徐冬穎等[16]研究表明臭氧可抑制菠菜葉綠素及VC含量的下降。因此，本文采用1-MCP和臭氧處理菜心，結合防霧抑菌膜包裝，以無膜包裝作為對照，研究不同處理方式對菜心冷藏營養及品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料

試驗品種為“四九”菜心，2019年6月24號采自北京市房山區廣泰農場，采后立即運輸至國家蔬菜技術研究中心。挑選長度均勻、無病蟲害和機械損傷、生長良好的菜心用于實驗。防霧抑菌膜采購于上海復命新材料有限公司，主要由聚乙烯薄膜和納米材料混合制成，主要有防霧功能，具有一定的抑菌效果。

1.1.2 儀器與設備

CYYL-36 型壓差預冷裝置，日本樽崎產業株式會社；YDHI91610C 型多點測溫儀，北京昆侖通態自動化軟件科技有限公司；KOITO-PCLH冷庫，日本小糸公司；PR-100折射儀，日本ATAGO公司；Thermo D-37520高速冷凍離心機，塞維斯科技(北京)有限公司；UV-1800紫外可見分光光度計，島津國際貿易有限公司；HW.SY11-K恒溫水浴鍋，北京市長風儀器儀表公司；UWA-K-015型電子秤，北京華瑞京科商貿中心。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同處理方法

將挑選好的菜心移進壓差預冷庫，將溫度自測儀的探針分別插入不同塑料筐的菜心中部，每筐4個，記錄菜心溫度，然后將標準可折疊塑料箱放于標準托盤上，碼放在風道兩側，蓋上擋風簾，利用抽風扇使箱體兩側造成壓力差，預冷庫庫溫設為0 ℃。將菜心中心溫度預冷至3 ℃左右，停止預冷。預冷結束后，菜心采用4種不同處理。

(1)1-MCP+防霧抑菌膜：菜心放置在10 μL/L 1-MCP熏蒸24 h,然后采用防霧抑菌膜包裝；

(2)臭氧+防霧抑菌膜：0.56 mg/L臭氧處理菜心10 min，然后采用防霧抑菌膜包裝；

(3)防霧抑菌膜：菜心直接用防霧抑菌膜包裝，每袋12根。

(4)CK：菜心沒有防霧膜包裝貯藏在0 ℃作為對照組。每種處理都貯藏在0 ℃下，每4 d測1次，每個處理3個重復。

1.2.2 失重率

采用稱重法，每個處理分3組菜心，測定其初始質量(M0)與冷藏后的質量(Mt)，與初始質量比較，換算成失重率,如公式(1)所示:

(1)

1.2.3 硬度

選取菜心中部，用GY-4數顯硬度計測定菜心硬度，單位N。

1.2.4 可溶性固形物

將菜心切成細碎塊狀，稱取菜心3～5 g，放入紗布后，用研缽研碎，將研磨后的汁液滴在已調零的折射儀PR-100上，在折射儀上直接讀數，以蒸餾水的讀數為對照，每個處理3個重復。

1.2.5 VC含量

A：5%鉬酸銨；B：0.05 mol/L草酸-0.2 mmol/L EDTA提取液；C：5%硫酸；D：偏磷酸-乙酸混合液。測量方法：選取1 g樣品，加入5 mL的提取液B，放置在13 000 r/min的高速冷凍離心機中，在4 ℃溫度環境下離心30 min，離心后收集上清液。取2 mL上清液依次加入3 mL提取液B，0.5 mL試劑D，1 mL試劑C，2 mL試劑A，添加完成后搖勻上述混合液。將混合液在80 ℃水浴鍋中加熱10 min，冷卻后加蒸餾水定容至10 mL。以草酸-EDTA為空白對照，測定760 mm處吸光度值。每個樣品重復處理3次，計算結果用每100 g樣品中VC含量表示。VC計算如公式(2)所示：

(2)

式中：ω，標準曲線的VC含量，mg/g；V1，比色體積，mL；V，樣品提取液的總體積，mL；V2，加樣量，mL；M，樣品質量。

1.2.6 可溶性蛋白

參考考馬斯亮藍G-250法測定。將菜心樣品切碎后，用磨樣機磨成粉末，稱量1.0 g樣品，加入5 mL蒸餾水后，在4 ℃、13 000 r/min離心30 min，收集上清液，取1 mL上清液，加入5.0 mL考馬斯亮藍G-250溶液，充分混合放置2 min后，采用分光光度計在波長595 nm處測定吸光度值，重復3次。

1.2.7 黃化指數

隨機選取3組菜心，根據每顆菜心的黃化面積分為5個等級：0級葉片，無黃化葉片；1級葉片，黃化面積占總葉片0%～25%；2級葉片，黃化面積占總葉片25%～50%；3級葉片，黃化面積占總葉片50%～75%；4級葉片，黃化面積占總葉片75%～100%。

(3)

1.2.8 葉綠素

先配制好V(丙酮)∶V(乙醇)=2∶1的混合液，將菜心樣品切碎后，用磨樣機磨成粉末，稱取1 g樣品，放入20 mL試管中，加入5 mL混合液，配平，在4 ℃下13 000 r/min離心30 min，使葉綠素得以充分提取。取上清液，以提取液為對照，在645 nm和663 nm波長下測定其吸光度值，重復3次。根據公式(4)計算葉綠素含量：

葉綠素含量/[mg·g-1Fw)]=

(4)

式中：V為提取液的體積，20 mL；W為樣品質量，1 g。

1.2.9 感官評分[18]

感官評價分為1～9分，9分為剛采收時的新鮮果實，7分為好，5分為菜心商品性界限，3分為不能銷售但可食用，1分為不能食用，其中6分為菜心的銷售界限。感官評分考慮色澤、形態、氣味等方面，感官評分由3名專業人員打分，取平均值[19]。

1.3 數據分析

采用Origin 8.5繪圖，以SPSS 19.0軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理方法對菜心感官評價和失重率的影響

如圖1所示。貯藏過程中，1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜和防霧抑菌膜處理的菜心感官品質顯著優于對照組(P<0.01)。貯藏4 d，對照組菜心感官評分降為6.03分。而貯藏28 d，1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜和防霧抑菌膜處理的感官評價得分分別為6.56、6.33、5.86分，普通冷藏的菜心已接近商品界限，而其他處理組貯藏時間遠遠長于對照組。因此1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜和CK處理的貯藏壽命分別為28、28、24、4 d。實驗說明1-MCP、臭氧處理和薄膜包裝都可以有效的延長菜心的保質期。

表1 菜心的感官評價標準[19]Table 1 Standard of Chinese flowering cabbage sensory evaluation

失重率是衡量菜心新鮮度的主要指標之一，其中CK處理的菜心在整個貯藏期間失重明顯，貯藏4 d,失重率便高達8.9%。而1-MCP、臭氧處理和薄膜包裝處理下的菜心貯藏28 d失重率僅僅為4.17%、4.31%、4.82%。方差分析結果表明，不同處理方法對菜心感官評價和失重率的影響差異顯著(P<0.05)。菜心流通過程中的水分損失主要由蒸騰作用引起，而低溫結合薄膜包裝能夠抑分水分散失，其中薄膜包裝對菜心失重起主要作用。而1-MCP處理前期可以抑制菜心呼吸強度，延緩菜心衰老[20]。因此，菜心經壓差預冷、1-MCP+防霧抑菌膜可以更好的延長菜心的貯藏時間。

圖2 不同處理方法處理后的菜心Fig.2 Chinese flowering cabbage at different treatment methods

2.2 不同處理方法對菜心黃化指數和葉綠素的影響

黃化是菜心衰老的一個重要標志，其乙烯密切相關[21]。葉綠素含量是菜心冷藏品質的關鍵指標，葉綠素分解速度的快慢可以直接影響菜心的黃化速度[22]。如圖2所示，4種不同處理方法相比，CK處理的菜心葉綠素在貯藏期間下降明顯，這是由于失水和乙烯的產生加速了葉綠素的降解[23]。而低溫加薄膜包裝可以有效的抑制酶的活性，減少菜心葉綠素的損失。貯藏28 d,1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心的黃化指數和葉綠素含量分別為13.22%、14.61%、16.61%和0.236、0.226、0.183 mg/g。方差分析結果表明，不同處理方法對菜心黃化指數和葉綠素的影響差異極顯著(P<0.01)。黃化是影響菜心外觀與品質的一個重要指標。而薄膜包裝對菜心葉綠素保留有一定積極的影響。因此，菜心經壓差預冷，采用1-MCP和臭氧處理都有利于葉綠素的保留和減緩黃化。

圖3 不同處理方法對菜心黃化指數和葉綠素的影響Fig.3 Effect of different treatment methods on yellow index and chlorophyll of Chinese flowering cabbage

2.3 不同處理方法對菜心可溶性蛋白質和固形物的影響

在葉菜類蔬菜中，菜心的蛋白質含量非常高，菜心采后可溶性蛋白質1.125 mg/g。4種不同處理方法相比，CK處理的菜心可溶性蛋白含量在貯藏期間下降略高于其他處理組。貯藏28 d,1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心的可溶性蛋白和可溶性固形物含量分別為0.562、0.526、0.492 mg/g和3.33%、3.23%、3.43%。而菜心可溶性固形物含量在冷藏過程中隨著時間呈先升后下降趨勢。分析由于貯藏初期菜心體內營養物質代謝旺盛，所含大分子被水解為小分子，導致可溶性固形物含量增加。而菜心在貯藏期間的水分流失也是影響菜心可溶性固形物一個重要原因。實驗表明，低溫加1-MCP可以抑制菜心蛋白質的下降[20]，延長菜心保質期。

圖4 不同處理方法對菜心可溶性蛋白質和固形物的影響Fig.4 Effect of different treatment methods on soluble solids of Chinese flowering cabbage

2.4 不同處理方法對菜心VC和硬度的影響

菜心中VC含量豐富，同時也可以反映出菜心組織細胞衰老的變化情況。但是VC極不穩定極，易受外界影響而發生不可逆降解。菜心初始VC含量74.33 mg/100g，預冷后VC含量損失了1.34%。4種處理方法相比，CK組的菜心VC降解最快。貯藏28 d, 1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心VC含量分別為32.57、30.57、28.74 mg/100g。因此，菜心經壓差預冷，采用1-MCP和臭氧處理都有利于更好保持菜心VC含量，采用防霧膜包裝貯藏在0 ℃下的菜心，都能很好地保持菜心的VC含量。

硬度是評價菜心新鮮程度的一個關鍵指標。一般剛采摘后菜心質感清脆，隨著貯藏時間的延長，因呼吸作用等生理活動以及不斷的衰老過程，故使菜心失水，導致細胞膨壓的減小，最終造成菜心硬度減小[24]。預冷前菜心硬度為39.4 N，4種不同處理方法相比，CK處理的菜心硬度在貯藏期間有明顯的下降。貯藏28 d, 1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜、防霧抑菌膜菜心的硬度分別為27.4、27.6、25.4 N。實驗表明，菜心經1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜處理都能更有利于減緩菜心軟化，延長商品壽命。

3 結論

本研究表明，沒有薄膜包裝的菜心冷藏商品壽命只有4 d左右。貯藏4 d后，菜心感官評分6.03分，接近商品性界限，菜心失水萎蔫，失重率、黃化指數高達8.9%、1.29%，營養品質損失嚴重。而防霧膜包裝的菜心冷藏24 d時，感官評分降至6.15分。接近商品性界限。1-MCP+防霧抑菌膜、臭氧+防霧抑菌膜處理菜心的商品壽命可延長至30 d。冷藏28 d，1-MCP+防霧膜包裝處理的菜心感官評價、失重率、黃化指數、可溶性固形物、VC、葉綠素、可溶性蛋白含量分別為6.56分、4.17%、13.22%、3.33%、32.57 mg/100g、0.236 mg/g、0.562 mg/g，營養指標略優于臭氧+防霧膜包裝的菜心，和防霧抑菌膜處理相比，1-MCP+防霧抑菌膜對菜心黃化和葉綠素損失有著一定的抑制作用，同時也減少VC等營養物質的損失，延長菜心商品壽命。