采后不同時間包裝對西蘭花貯藏品質的影響

陳 穎，孫玉芃，郭衍銀*，朱繼英，張玉笑，馬陽歷，張海娟

（1.山東理工大學農業工程與食品科學學院，山東淄博 250049；2.淄博市數字農業農村發展中心，山東淄博 255000）

西蘭花（Brassica oleraceaL.var.italica）口感清爽，營養豐富，且含有豐富的硫代葡萄糖苷、蘿卜硫素等活性成分，具有抗氧化、抗衰老、防癌抗癌等功能，深受消費者青睞[1]。但西蘭花采后呼吸代謝旺盛，營養物質迅速分解，室溫下2～3 d 便黃化失水[2]，喪失食用及商用價值[3]。因此，如何有效延長西蘭花的采后貯藏期是當前研究的熱點。

目前，已報道的西蘭花采后貯藏保鮮技術有氣調保鮮、光照保鮮、冷藏保鮮以及保鮮劑處理保鮮等。作為一種方便實用的保鮮技術，薄膜包裝已被廣泛應用于西蘭花的貯藏及貨架期保鮮[4]。有研究表明，聚乙烯（polyethylene，PE）薄膜能夠有效地抑制西蘭花的呼吸作用，延緩葉綠素的降解[5-7]?，F階段西蘭花的薄膜保鮮，其包裝操作一般是將西蘭花采收后運至特定場所，如配送中心、冷庫等進行。但西蘭花采收速率、運輸效率及生長區域距包裝場所遠近不同，西蘭花采收后至開始包裝可能有幾個至十幾小時不等，且期間西蘭花基本沒有保護措施，極易對品質造成不利影響[8]?？s短采后到包裝的時間是否可以提升西蘭花貯藏期間品質，目前尚缺乏系統研究。為此，本文設置采后立即包裝、采后12 h 包裝和不包裝三組，研究西蘭花采后的生理變化，以期為西蘭花采后包裝的時間選擇提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

西蘭花采摘于山東省壽光市劉家茅坨村蔬菜種植基地。挑選大小均一、無病蟲害、花球緊實、成熟度一致、無機械傷的西蘭花用于后續實驗，保留西蘭花莖6 cm。

PE 包裝膜，產自惠山區堰橋恒迪塑制品廠，氧氣透過率為16654cm3/(m2·24h·atm)，透水率為23.5g/(m2·24h)。

2,4-二硝基苯肼、三磷酸腺苷、4-香豆酸、乙酰輔酶A、β-巰基乙醇、亮胰酶肽、苯基甲磺酰氟、肉桂酸、乙二胺四乙酸二鈉、甲硫氨酸、鹽酸羥胺、對氨基苯磺酸、1-萘胺、愈創木酚，上海麥克林生物科技有限公司；氯化硝基四氮唑藍、D-葡萄糖-6-磷酸二鈉鹽、氧化型輔酶II鈉鹽，上海源葉生物有限公司；核黃素、聚乙烯吡咯烷酮（polyvinyl pyrrolidone，PVP）、聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100），上海伯奧生物科技有限公司。所有試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

DDS-307A 電導率儀，上海儀電科學儀器股份有限公司；UV-1750 紫外可見分光光度計，島津國際貿易有限公司；GU-20G-2 臺式高速冷凍離心機，上海安科儀器制造廠。

1.3 方法

采收后西蘭花分為三組T1、T2、CK，T1：采后立即使用PE 保鮮膜包裝，隨后在25 ℃條件下放置12 h，再進行預冷；T2：采后常溫放置12 h 后使用PE 保鮮膜包裝，再進行預冷；CK：以常溫條件放置12 h，不包裝直接預冷處理為對照。每組處理45 個西蘭花，3 次重復。西蘭花處理完畢進行預冷（4 ℃、3 h），置于（10±1）℃環境下貯藏，在2、4、6、8、10 d 進行取樣。

1.4 測定指標與方法

黃化指數根據Luo 等[9]的方法進行測定；失重率根據Conversa 等[10]的方法進行；硫代葡萄糖苷含量根據Xu 等[11]的方法進行；抗壞血酸（Vitamin C，VC）含量、H2O2含量、過氧化氫酶（catalase，CAT）活性以及丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量根據Zhang 等[12]的方法進行；O2-.含量和SOD 活性根據Xu 等[13]的方法進行；相對電導率根據Liu 等[14]的方法進行；苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyas，PAL）活性根據Bunsiri 等[15]的方法進行；肉桂酸4 -羥基化酶（cinnamate 4-hydroxylase，C4H）活性及4-香豆酸輔酶A 連接酶（4-coumarate:coenzyme A ligase，4CL）活性測定根據Li等[16]的方法進行。

1.5 數據處理

使用Excel 2021 進行數據分析，使用Origin 9.8 進行作圖，使用SPSS 26.0 進行顯著性分析（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對西蘭花黃化指數的影響

如表1 所示，采后0～2 d 各處理的西蘭花黃化程度相同，均為深綠色，緊實未開花。采后4 d，CK 處理最先開始品質劣變，失水變軟，顏色轉為淺綠，黃化指數達到Ⅱ級，6 d 時達到Ⅳ級；T1 和T2 處理的西蘭花在6 d 時均達到Ⅱ級，8 d 時T1 處理達到Ⅲ級，而T2 處理則達到了Ⅳ級，表明采后包裝尤其采后立即包裝有效延緩了西蘭花黃化。

表1 不同處理對西蘭花黃化指數的影響Table 1 Effects of different treatments on the yellowing index of broccoli

2.2 不同處理對西蘭花失重率的影響

呼吸消耗以及蒸騰失水導致西蘭花迅速失重。如圖1 所示，隨著貯藏時間的延長，各處理的失重率逐漸增加。其中，CK 處理的失重率最高，在貯藏10 d 達到了13.55%；而T1 和T2 處理能夠有效地抑制西蘭花失重，在貯藏10 d 失重率僅為4.84%和4.41%，兩個處理之間沒有明顯差異（P＞0.05），但顯著低于CK組，說明采后PE 包裝能夠較好地抑制西蘭花水分散失。

圖1 不同處理對西蘭花失重率的影響Fig.1 Effects of different treatments on the weight loss rate of broccoli

2.3 不同處理對西蘭花硫代葡萄糖苷和VC 含量的影響

西蘭花中含有豐富的硫代葡萄糖苷，其在芥子酶的作用下進一步水解，生成具有抗癌、防癌的物質[17]。如圖2A 所示，對照處理西蘭花的硫代葡萄糖苷含量在0～4 d緩慢下降，4～8 d 迅速下降；T1 和T2 處理組在貯藏前期稍有上升，之后下降，貯藏第8 天時含量分別為9.85、9.76 mmol/kg，顯著高于對照組，且整個貯藏期間T1 處理的含量高于T2 處理。

圖2 不同處理對西蘭花硫代葡萄糖苷（A）和VC（B）含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on glucosinolate (A)and VC (B) content in broccoli

西蘭花中含有豐富的VC，能夠反映西蘭花的營養品質變化，但在貯藏過程中，西蘭花中的VC 容易分解，導致營養品質降低[18]。在圖2B 中可以看出，在整個貯藏期間，各處理的VC 含量均呈下降趨勢。其中，T1 處理和T2 處理在整個貯藏期間VC 含量始終保持相對較高的水平且差異不大，僅在貯藏末期出現差異，10 d 內兩個處理的VC 含量分別下降了0.27、0.31 g/kg。CK 處理整體下降速率較快，在2 d 就下降了20.69%，整個貯藏期間下降了46.36%。

2.4 不同處理對西蘭花O2-·和H2O2 含量的影響

活性氧是調節植物生長發育的重要信號分子[19]。在采后貯藏過程中，活性氧和抗氧化物質失衡，會引發氧化應激反應，進而誘導植物體采后衰老。由圖3A 可知，CK處理O2-·含量呈現先升高后降低趨勢，峰值出現在第2天；T1 和T2 處理則出現兩個高峰，T1 處理出現在第2和8天，而T2 處理出現在第2 和6天，且T1 處理的O2-·含量顯著低于T2 處理。

圖3 不同處理對西蘭花O2-·（A）和H2O2（B）含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on O2-·(A) and H2O2(B) content of broccoli

研究表明，一定水平的H2O2可起到信號因子作用，誘導植物體產生抗性反應以應對外界脅迫，但過高的H2O2含量會導致植物體受到傷害[20]。如圖3B 所示，T2 處理的H2O2含量在0～4 d 迅速升高，之后又迅速下降。T1處理的H2O2含量在0～2 d 基本處于平穩狀態，0～4 d稍有下降，之后迅速上升，第6 天后顯著高于T2 處理。

2.5 不同處理對西蘭花SOD 和CAT 活性的影響

SOD 和CAT 是植物體內抗氧化防御系統的主要酶，其中SOD 能夠催化O2-·發生歧化反應生成H2O2，而CAT可以進一步清除H2O2，防止H2O2積累造成植物體損傷[21]。在整個貯藏期間，各處理SOD 活性變化趨勢基本相同，呈現先升高后降低的趨勢（見上頁圖4A），均在第6 天出現高峰，CK、T2 和T1 處理的峰值分別為833.33、653.21、631.43 U/g。貯藏期1～4 d 各處理CAT 活性基本呈平穩狀態，之后呈現差異變化（圖4B）。4 d 之后，T1 處理CAT雖稍有上升，但總體平穩，但T2 和CK 處理卻迅速下降?？傮w而言，整個貯藏期間CAT 活性以T1 處理最高，CK處理最低。

圖4 不同處理對西蘭花SOD（A）和CAT（B）酶活性的影響Fig.4 Effects of different treatments on the enzyme activities of SOD (A) and CAT (B) in broccoli

2.6 不同處理對西蘭花相對電導率和MDA 的影響

相對電導率和MDA 能夠反映生物體細胞膜的滲透性和完整性[22]。如圖5A 所示，在貯藏期間，各處理的相對電導率總體呈現上升趨勢。在貯藏期前4 d，各處理間無明顯差異；4～8 d時，CK 處理的相對電導率迅速上升，說明CK 處理的西蘭花細胞膜透性增大，T1 和T2 處理依舊保持穩定；8 d后，T2 處理的相對電導率迅速上升，在8～10 d 上升了4.12%，而T1 處理對西蘭花相對電導率的上升具有較好的抑制能力，在貯藏末期相對電導率僅為5.19%。同樣，各處理的MDA 含量在整個貯藏期間呈現上升趨勢（圖5B）。其中T1 處理能夠對MDA 積累產生明顯的抑制作用（P＜0.05），前6 d 基本沒有上升。6 d后，各處理MDA 含量迅速上升，但T1 處理仍顯著低于T2 和CK 處理。

圖5 不同處理對西蘭花相對電導率（A）和MDA 含量（B）的影響Fig.5 Effects of different treatments on relative conductivity(A) and MDA content (B) of broccoli

2.7 不同處理對西蘭花苯丙烷代謝相關酶活性的影響

PAL、C4H、4CL 是苯丙烷代謝途徑中的三個關鍵限速酶[23]，有研究表明，適度提高苯丙烷代謝酶活性可以增強生物體應對脅迫的能力[24]。由圖6 A 可見，在貯藏前6 d，T1 處理的PAL 活性與CK 差異不大，但均顯著高于T2處理（P＜0.05），之后CK 處理迅速上升，而T1 和T2 處理變化趨勢一致。

圖6 不同處理對西蘭花PAL（A）、C4H（B）、4CL（C）活性的影響Fig.6 Effects of different treatments on PAL(A),C4H(B)and 4CL(C) activity of broccoli

各處理的C4H 和4CL 活性均呈現明顯的先增高后下降趨勢，峰值分別出現在第6 天和第4 天。在貯藏前期，T1 和T2 處理的西蘭花C4H 和4CL 活性均顯著高于CK 處理（P＜0.05），且T2 處理表現最高。在貯藏后期，T1處理的4CL 活性下降迅速，顯著低于CK 處理（P＜0.05），在所有處理中活性表現最低。

3 討論

植物受到機械損傷后會引發生理代謝變化，產生脅迫反應。陳思雨[25]借助代謝組學研究發現，蘋果在采后12 h 內產生顯著的代謝變化，采后12 h 內是減少蘋果損失的最佳時間。陳琪[26]在代謝水平上研究了長春花在遭受機械損傷后12 h 內的響應變化，指出長春花在機械損傷后3 h 為酚類化合物的最佳響應時間點，5 h 為萜類吲哚生物堿的最佳應答時間點。以上研究表明，當生物體突然遭受刺激或環境改變后，在短時間內就會產生強烈反應。

西蘭花花球由于與植株接觸面積大，花莖較粗，需要切割采收，這一操作帶來很大的機械傷害，還切斷了營養和水分的供應[12,27]，繼而引起激素紊亂、抗性反應等[28]。因此，西蘭花采收后短期內，必定產生一系列生理生化反應，這時期的調控，可能對貯藏品質起到更大的作用。

SOD 是清除細胞內O2-.并催化其生成H2O2的第一種防御酶，CAT 則可催化H2O2生成無毒性的H2O。有研究表明，適當水平的H2O2可以作為信號來誘導細胞內的一系列生理生化和抗性反應[29]。本研究中T1 處理的H2O2在1～4 d 一直維持在平穩水平，可能是起到信號誘導作用，進而促使活性氧代謝的平衡；而T2 處理的活性氧特別是O2-.在貯藏后期大量積累，以及SOD、POD 活性的下降，降低了西蘭花的貯藏品質。

PAL、C4H、4CL 是苯丙烷代謝抗性反應三個關鍵酶，在逆境下其活性上升[23]，進而刺激后續的木質化進程和愈傷反應。本研究中，T1 和T2 處理均能提高貯藏前期C4H 和4CL 活性，說明薄膜包裝在一定程度上提高了西蘭花的抗性反應。但在貯藏后期，C4H 和4CL 活性反而低于CK 處理，可能是薄膜包裝為西蘭花提供了適宜的貯藏環境，后續逆境脅迫壓力減少所致[9]。值得注意的是，貯藏期間T1 處理西蘭花的C4H 和4CL 活性均低于T2處理，說明采后立即薄膜包裝可提供更為適宜的貯藏環境。而CK 處理PAL 活性一直處于最高水平，可能是未包裝西蘭花細胞膜破損程度大，需要加速木質化進程[30]。

4 結論

本文研究了采后不同時間包裝對西蘭花貯藏期間品質的影響。結果表明，在10 ℃貯藏條件下，西蘭花采后立即采用PE 薄膜包裝的貯藏品質優于采后12 h 包裝的，采后未進行薄膜包裝的品質劣變最快，本文為西蘭花薄膜包裝適宜時間的選擇提供了依據。