柠檬烯乳化液对菠菜采后生理和贮藏品质的影响

卢海燕，梁 颖，刘贤金

(江苏省农科院，江苏省食品质量安全重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地，农业部农产品质量安全控制技术与标准重点实验室，农业部农产品质量安全风险评估实验室，江苏南京210014)

蔬菜采收后仍然发生着复杂的物理变化和生理变化，如果不及时进行保鲜处理，就会很快出现腐烂和品质恶化，影响食用价值和商品价值。据统计，我国每年因贮运不当造成30%～40%的蔬菜腐烂变质，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且直接损害了广大农民的利益，严重地制约了经济发展［1］。因此，防腐保鲜是蔬菜生产、贮运和销售整个产业链中一个非常重要的问题。柠檬烯(limonene)是广泛存在于植物中的一种单环单萜烯，它是除蒎烯外，自然界最重要和分布最广的萜烯［2］，由于特殊的理化特性和多样的生理功效已在香料、医疗、食品等工业中得到了广泛应用。柠檬烯具有广谱的抑菌活性，对细菌、真菌的抑制作用均有较多报道［3-8］，可以显著降低病原菌的存活率，而且柠檬烯的毒性属一般公认安全级(GRAS)，经批准可以食用［9］，因此在蔬菜的防腐保鲜方面具有很大的应用潜力。但到目前为止，除本课题组就柠檬烯对青椒采后生理和贮藏品质的影响作过初步研究外［10］，尚无相关报道，这就很大程度上制约了其在蔬菜防腐保鲜上的应用。本文以菠菜(Spinacia oleracea)为试材，研究柠檬烯对其采后生理和贮藏品质的影响，以期为柠檬烯开辟新的应用领域提供理论依据，并为蔬菜的防腐保鲜提供新的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

柠檬烯标样 Damas-beta公司，纯度95%;蛋黄卵磷脂 国药集团化学试剂有限公司;菠菜 江苏省农科院六合基地，于种植40d左右采摘，当天在保湿条件下运回实验室，挑选生长健壮、无机械损伤、无病虫害、大小基本一致的菠菜，清水洗净后备用。

电热恒温培养箱DHG-9053A 南京电器三厂;恒温磁力加热搅拌器85-2 上海维诚仪器有限公司;数控超声波清洗器KQ-100DB 昆山市超声仪器有限公司;电子天平AUW220D SHIMADZU;紫外分光光度计SP-752 北京普盛阳科贸有限公司;手持折射仪MW29RHB-80 西化仪(北京)科技有限公司;电导率仪DDS-11A 上海沪粤明科学仪器有限公司;阿贝折光仪 上海精密仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 柠檬烯的乳化 为提高柠檬烯的溶解度将其乳化。乳化方法参考Haberbeck等［11］的方法，略有改动。首先，按柠檬烯∶蛋黄卵磷脂=25∶2的比例混合，磁力搅拌50min，作为药剂相。然后按药剂相∶水相=1∶4的比例加入蒸馏水，磁力搅拌20min，之后超声处理混合液8min(70%振幅)，即得柠檬烯乳化液。

1.2.2 实验处理与设计 本实验设置2个处理:a.柠檬烯乳化液处理:柠檬烯乳化液兑水稀释1000倍后浸泡菠菜3min;b.对照:以清水浸泡菠菜3min。浸泡后取出用风扇吹干，装入保鲜袋，扎紧袋口置于(10±1)℃的恒温培养箱中贮藏，在贮藏的第3、6、9d，取从内数第三、四层叶片，分别进行各项指标的测定。每处理30棵菠菜(每10棵装1袋)，各处理重复4次。

1.2.3 测定指标及方法 可溶性蛋白质含量:考马斯亮蓝 G-250 法［12］;可滴定酸含量:酸碱中和法［12］;叶绿素含量:95%乙醇提取法［13］;VC含量:2，6-二氯酚靛酚滴定法［13］;可溶性固形物含量:采用阿贝折光仪测定;细胞膜透性:采用电导率仪测定。

1.2.4 数据统计及图形分析 用DPS9.5数据处理系统进行方差分析，采用Duncan氏新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 采后柠檬烯乳化液处理对菠菜细胞膜透性的影响

相对电导率可以反映植物细胞膜的完整性，其值越大则细胞膜完整性越差。由图1可见，贮藏初、中期(0～6d)菠菜的相对电导率上升较快，清水处理组贮藏第6d是第3d的1.45倍，柠檬烯乳化液处理组则是1.23倍，而贮藏后期(6～9d)上升速度虽有所减缓，但两种处理仍差异显著(p＜0.05)。贮藏至第3、6、9d，清水处理组平均值分别为27.39%、41.22%、45.42%，是柠檬烯乳化液处理组的1.28、1.52、1.41倍。在相同的贮藏期内(第3、6、9d)，清水处理组和柠檬烯乳化液处理组的相对电导率均差异显著(p＜0.05)。说明随着贮藏时间的延长，菠菜的细胞膜均受到了不同程度的损害，而柠檬烯乳化液处理有利于保护植物的细胞膜。

图1 柠檬烯乳化液处理对菠菜细胞膜透性的影响Fig.1 Effect of limonene emulsion on membrane permeability of spinach during storage

2.2 采后柠檬烯乳化液处理对菠菜维生素C含量的影响

维生素C不仅是一种常见的营养物质，对延缓果蔬衰老、抑制果蔬的褐变也有一定的效果。从图2可以看出，在整个贮藏期内，菠菜的维生素C含量总体呈现出下降的趋势，清水处理组在贮藏第9d时仅为贮藏初(第0d)的14.83%，柠檬烯乳化液处理组为18.44%(p＜0.05)。在贮藏第3d，柠檬烯乳化液处理组维生素C含量显著高于清水处理组(p＜0.05);在贮藏的第6d，柠檬烯乳化液处理组维生素C含量平均为1.59mg/g，是清水处理组的1.26倍(p＜0.05);在贮藏第9d，柠檬烯乳化液处理组维生素C含量略高于清水处理组，但差异未达显著(p＞0.05)。说明柠檬烯乳化液处理能减缓菠菜采后维生素C的分解，尤其在贮藏的前6d效果显著。

图2 柠檬烯乳化液处理对菠菜维生素C含量的影响Fig.2 Effect of limonene emulsion on vitamin C content of spinach during storage

2.3 采后柠檬烯乳化液处理对菠菜叶绿素含量的影响

蔬菜颜色的改变往往是体内叶绿素含量的变化引起的，因此，叶绿素含量的多少直接影响蔬菜的外观品质。如图3～图5所示，随着贮藏天数的延长，菠菜中的叶绿素A、B以及总叶绿素含量显著下降(p＜0.05)，清水处理组贮藏第9d的含量分别是贮藏初(第0d)的18.33%、6.09%、12.85%，柠檬烯乳化液处理组分别是21.10%、6.90%、14.75%。柠檬烯乳化液处理组贮藏第3、6、9d的叶绿素A含量分别是清水处理组的 1.03、1.01、1.15倍，叶绿素 B分别是1.26、1.06、1.13 倍，总叶绿素分别是 1.08、1.02、1.15倍，柠檬烯乳化液处理在贮藏的前3d对菠菜中叶绿素的保留作用显著(p＜0.05)，而后期作用则不显著(p＞0.05)。

图3 柠檬烯乳化液处理对菠菜叶绿素A含量的影响Fig.3 Effect of limonene emulsion on chlorophyll A content of spinach during storage

图4 柠檬烯乳化液处理对菠菜叶绿素B含量的影响Fig.4 Effect of limonene emulsion on chlorophyll B content of spinach during storage

图5 柠檬烯乳化液处理对菠菜总叶绿素含量的影响Fig.5 Effect of limonene emulsion on total chlorophyll content of spinach during storage

2.4 采后柠檬烯乳化液处理对菠菜可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物(TSS)是农产品中普遍存在的营养成分，其含量是判定农产品品质的一项重要指标。菠菜采后TSS消耗较快，在贮藏期内含量显著降低(p＜0.05)。在贮藏第3、6d时，柠檬烯乳化液处理组的TSS含量显著高于清水处理组(p＜0.05)，但到贮藏第9d时，二者差异不显著(p＞0.05)。说明柠檬烯乳化液处理在贮藏的前6d对菠菜TSS有很好的保留作用(见图6)。

2.5 采后柠檬烯乳化液处理对菠菜可滴定酸含量的影响

图6 柠檬烯乳化液处理对菠菜可溶性固形物含量的影响Fig.6 Effect of limonene emulsion on total soluble solid(TSS)content of spinach during storage

农产品中所含酸的种类和数量是衡量农产品质量的一个重要指标。柠檬烯乳化液处理对菠菜采后可滴定酸含量的影响见图7。与贮藏初(第0d)相比，贮藏第3、6d菠菜中的可滴定酸含量下降不显著(p＞0.05)，到第9d时减少量才达显著(p＜0.05)。柠檬烯乳化液处理对采后菠菜中可滴定酸含量的影响较小，在整个贮藏期内较清水处理组均未有显著差异(p＞0.05)。

图7 柠檬烯乳化液处理对菠菜可滴定酸含量的影响Fig.7 Effect of limonene emulsion on titration acid content of spinach during storage

2.6 采后柠檬烯乳化液处理对菠菜可溶性蛋白质含量的影响

可溶性蛋白质是植物细胞重要的渗透调节物质，能够增加胞内溶质浓度，防止细胞过度脱水。由图8可见，贮藏期间菠菜中的可溶性蛋白质含量相对稳定，无论是贮藏天数间，还是清水处理和柠檬烯乳化液处理间均未有显著差异(p＞0.05)。

图8 柠檬烯乳化液处理对菠菜可溶性蛋白质含量的影响Fig.8 Effect of limonene emulsion on soluble protein content of spinach during storage

3 讨论

本研究结果表明，与清水处理相比，柠檬烯乳化液处理能显著减缓菠菜细胞膜透性的上升速率(p＜0.05)，贮藏初期(0～3d)对叶绿素有显著保留作用(p＜0.05);在贮藏的前6d，对维生素C、可溶性固形物的维持作用显著(p＜0.05)，而在贮藏期内对可滴定酸、可溶性蛋白质影响不显著(p＞0.05)。这与柠檬烯乳化液对青椒采后生理的影响不尽相同，青椒经柠檬烯乳化液浸泡处理后，细胞膜透性的增加速度和叶绿素的降解速度均显著减慢，维生素C、可滴定酸含量较对照显著提高，可溶性蛋白质、可溶性固形物含量较对照相对稳定［10］。这可能与两种蔬菜的类型(叶菜类和果菜类)、生理特征、代谢过程、呼吸系数等不同有关，有待进一步研究。而柠檬烯乳化液对两种蔬菜中维生素C、叶绿素的保留和对细胞膜的保护作用是相同的，应继续开展柠檬烯乳化液对更多种蔬菜(根茎菜类、花菜类、芽菜类等)采后生理的影响研究，为更好地开发柠檬烯乳化液作为专门的保护剂(维生素C保护剂、叶绿素保护剂、细胞膜保护剂等)提供可能。

菠菜采后由于蒸腾作用和呼吸作用较剧烈，易失水萎蔫，营养品质下降快，采后保鲜是其生产实践中急需解决的难题。已有报道就牛蒡提取物［14］、真空预冷［1］、壳寡糖 + 钕 + 微量元素［15］、高压预冷［16］、光照与黑暗［17］等处理对菠菜采后的各项营养及生理指标的影响进行了研究，结果表明，虽然不同的处理对菠菜采后生理的影响不同，但可以确定的是，只要进行恰当的干预，菠菜采后生理的变化能向着有利于贮藏的方向调控。本文的结果也证明了此论点，柠檬烯乳化液浸泡处理在贮藏的前6d对菠菜维生素C、叶绿素含量以及细胞膜等多方面有着显著的积极影响，下一步可对柠檬烯的施用技术进行详细的优化，以使这些积极作用最大化。

4 结论

柠檬烯乳化液处理能显著减缓菠菜细胞膜透性的上升速率;贮藏初期(0～3d)对叶绿素有显著保留作用;在贮藏的前6d，对维生素C、可溶性固形物的维持作用显著，而在贮藏期内对可滴定酸、可溶性蛋白质影响不显著。柠檬烯乳化液可以一定程度上延缓菠菜的采后生理变化，保持菠菜的贮藏品质。

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