低溫結合氣調保鮮水培小白菜的研究

王 曉,陳冰潔,劉晨霞,白會庭,歸蔚羚,喬勇進*

(1 上海市農業科學院作物育種栽培研究所,上海 201403;2 上海農產品保鮮加工工程技術研究中心,上海 201403;3 上海星輝蔬菜有限公司,上海 201419;4 通標標準技術服務有限公司,上海 200233)

我國蔬菜消費量巨大,為滿足廣大消費者的需求,工廠化蔬菜栽培模式應運而生[1]。 與傳統土培相比,工廠化蔬菜栽培模式主要采用水培的方式,具有受季節影響小、安全、自動化高等優點[2]。 綠葉菜組織脆嫩,葉表面積大,不易貯藏,常用保鮮劑進行保鮮,但該方法存在化學污染問題,低溫結合氣調包裝是一種安全有效的保鮮方法,具有較好的應用前景[3]。 研究表明,低溫結合6 cm2硅窗膜(嵌于30 cm ×25 cm 聚乙烯包裝袋里)能有效調節貯藏環境氣體組成,保持大蒜貯藏品質[4]。 貯藏溫度為4 ℃,氣調包裝條件為8% O2+20% CO2+72% N2時,可抑制營養物質的損失及呼吸作用,減少沙蔥貯藏期間的失重率,延長其貨架期[5]。

目前關于水培蔬菜的生產調控方面的研究比較多,主要是通過篩選氮肥、磷肥、鉀肥等的比例,確立農產品最佳生長條件[6-7]。 但針對水培蔬菜貯藏保鮮方面的研究鮮有報道。 本文以水培小白菜為試驗材料,通過探討低溫結合氣調包裝對其品質的影響,以期為水培綠葉菜的采后處理研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

水培小白菜采自上海星輝蔬菜有限公司,采后半小時內運回上海市農業科學院農產品保鮮加工中心,在冷庫(2—4 ℃)中預冷12 h 后,挑選長度和質量均一、無機械損傷的小白菜作為貯藏原料。

1.2 儀器與設備

BP301S 型電子天平,德國賽多利斯公司;JFQ-315OH 果蔬呼吸測定儀,北京均方理化科技研究所;JXFSTPR-1 全自動樣品冷凍研磨儀,上海凈信實業發展有限公司;V20S 水分測定儀,瑞士梅特勒托利多;N-1α 型手持折光儀,日本ATAGO 公司;CM-5 分光測色計,日本柯尼卡美能達;DHG-9240A 型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 貯藏條件

將經預冷、挑選后的水培小白菜,隨機分為5 組,每組500 g,分別進行保鮮處理。 處理方式設置以下5 種:空氣(對照,CK);5% O2+5% CO2;5% O2+10% CO2;10% O2+5% CO2;10% O2+10% CO2[8-10]。氣調包裝充氣量為1 L,保鮮膜包裝后置于2 ℃下貯藏,每個處理重復3 次。

1.3.2 測定方法

呼吸強度用CO2紅外分析儀進行測定,單位為CO2mg∕(kg·h);含水量采用V20S 紅外水分測定儀測定;可溶性固形物含量采用手持式阿貝折光儀測定;色度值采用美能達CM-5 分光測色計測定。

1.4 數據統計

采用SPSS 17.0(SPSS Inc.,Chicago IL,USA)軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水培小白菜呼吸強度的影響

果蔬采后仍能進行呼吸作用,釋放能量以維持正常的代謝活動。 但呼吸作用會消耗果蔬體內有機物,縮短貯藏期,無氧呼吸還會產生有毒代謝產物,影響果蔬品質[11]。 因此,需要在避免無氧呼吸發生的前提下,盡量降低有氧呼吸來延長貯藏期[12-13]。由圖1 可知,隨著貯藏時間的延長,小白菜的呼吸強度呈下降趨勢。 對照組和10% O2+10%CO2處理組的呼吸強度保持在較高水平,可能是因為這兩組樣品包裝內的氧氣含量比較高,氧氣進入組織間隙,改變了蔬菜組織細胞所處的氣體環境。 5% O2+5% CO2和10% O2+5%CO2處理組呼吸強度相對較低,說明低溫條件下,初始CO2濃度為5%,O2濃度在5%—10%時有利于降低小白菜的呼吸強度。 CO2濃度為10%時,易引起小白菜抗逆性生理代謝,進而導致呼吸強度變大[9]。

圖1 不同處理對水培小白菜呼吸強度的影響Fig.1 Effects of different treatments on the respiration intensity of hydroponics Chinese cabbage

2.2 不同處理對水培小白菜色澤的影響

外觀色澤是衡量綠葉菜質量的重要指標,關乎農產品的可接受程度[13]。L值代表明亮度,該值越大,表明亮度越高[14]。 若綠葉菜貯藏過程中L、a、b值變大,其原因是失水、葉綠素降解等。 與對照組相比,不同氣調包裝條件下的小白菜色差變化差別較大,10% O2+5% CO2組色差變化最小(圖2)。

圖2 不同處理對水培小白菜色值L、a 及b 的影響Fig.2 Effects of different treatments on the L,a,and b of hydroponics Chinese cabbage

2.3 不同處理對水培小白菜水分含量的影響

果蔬的含水量較高,一般在85%—95%,水培小白菜甚至高達96.11%± 0.47%[13]。 失水會讓果蔬細胞膨壓降低,從而變得萎蔫,外觀品質和食用品質下降[15]。 由圖3 可知,對照組在貯藏過程中水分含量變化較快,貯藏0—3 d 時呼吸作用生成的水分高于蒸騰作用消耗的水分;隨著貯藏時間的延長,營養物質逐漸消耗,貯藏3—12 d 時,蒸騰作用損耗的水分高于呼吸作用生成的量,水分含量逐漸降低。10% O2+5% CO2處理水分含量在貯藏過程中相對比較穩定,較適合水分的保持。

圖3 不同處理對水培小白菜水分含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on the water contents of hydroponics Chinese cabbage

2.4 不同處理對水培小白菜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是指果蔬中能溶于水的蛋白質、糖、酸、礦物質和維生素等,是反映果蔬營養物質含量的重要指標。 由圖4 可知,在貯藏過程中,10% O2+10% CO2處理可溶性固形物含量逐步升高。 其他組小白菜的可溶性固形物含量均先增加后減少,在貯藏6—9 d 時達到了峰值,隨后開始下降,5% O2+10% CO2和10% O2+5% CO2處理組下降速度相對緩慢,可能是由于氣調包裝條件下小白菜呼吸作用受到抑制,可溶性固形物的消耗速率降低所致。

圖4 不同處理對水培小白菜可溶性固形物含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on the soluble solid contents of hydroponics Chinese cabbage

3 結論與討論

水培蔬菜一般生長周期短,生長速度快,較土培產品更潔凈衛生,深受廣大消費者的青睞[16]。 綠葉菜采后生理比較復雜,其中呼吸作用是導致品質惡化的主要因素。 氣調包裝保鮮是按照各類果蔬的代謝特點,將O2、CO2和N2氣體按照比例組合,實現保鮮、護色和保形等效果[17]。 呼吸作用強度是評價果蔬新陳代謝的重要指標,與貯藏壽命密切相關[18]。 本研究發現,初始氣調包裝內二氧化碳含量在5%時,水培小白菜的呼吸強度保持在相對較低的水平。 氣調包裝條件為10% O2+5% CO2時,小白菜色澤較好、水分和可溶性固形物含量較高,2 ℃條件下貯藏期在9 d 以上。 余江濤等[19]研究發現,初始O2濃度為5%—10%、CO2為5%—10%進行保鮮時,生菜品質較好,貯藏期可達14 d。 雷昊等[20]研究發現,適宜氣調包裝保鮮技術可明顯抑制杭白菜衰老,產品保鮮質量好,最優氣體組合為10% O2+5% CO2,與本研究結果一致。