自发释放CO2处理对不同品种西兰花常温货架品质的影响

纪淑娟，车铄言，周 倩，魏宝东，程顺昌

（沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866）

自发释放CO2处理对不同品种西兰花常温货架品质的影响

纪淑娟，车铄言，周 倩，魏宝东，程顺昌

（沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866）

以“14QB4”、“2010-56”、“苏青-1”、“苏青-2”4 个不同品种的西兰花花球为试材，利用自发释放CO2（体积分数设置为6%）进行气调贮藏，通过对其采后常温（20±1）℃货架期间的感官品质、生理指标和营养品质的分析，研究自发释放CO2处理对不同品种西兰花的处理效果。结果表明：经CO2自发释放处理的西兰花各项感官品质在货架期间下降较为平缓，而对照组的前期黄化和后期异味现象严重；并且，该处理能够有效抑制西兰花呼吸强度和乙烯生成速率的上升，维持总酚和类黄酮含量在较高水平，显著延缓可溶性固形物、叶绿素和VC含量的下降。在供试的4 个品种中，自发释放CO2处理对品种“14QB4”的作用更为明显。

西兰花；自发释放；CO2；常温货架

西兰花（Brassica oleracea var. italica），别名绿花菜、青花菜，由甘蓝演化而来，原产欧洲，为十字花科芸薹属一年生宿根草本植物[1]。近年来，大量研究表明西兰花既具有丰富的营养成分，又具有保健功效[2]，其中丰富的抗坏血酸能增强肝脏解毒能力，各类色素具有天然抗氧化活性，一定量的类黄酮物质对高血压、心脏病有调节和预防的功用[3]，此外，西兰花还有多种吲哚衍生物，能起到阻止癌前病变细胞形成的作用，抑制癌症肿瘤细胞生长，其营养价值远高于一般蔬菜[4]。因此，深受国内外消费者青睐，其种植面积和消费量逐年提高，也已成为我国重要的出口创汇蔬菜之一[5]。

国内外大量研究表明，西兰花的品种、采收时间和采收方法等都会对其贮藏品质产生影响[6-7]，但目前关于不同品种西兰花采后贮藏品质差异的报道较少，且大多集中在植株生长过程中产量、抗虫病性和生育期等方面[8-10]，关于不同品种西兰花营养品质差异的研究则更为罕见。此外，西兰花在采后贮藏和流通过程中极易发生褪绿黄化、霉变、腐烂、营养品质劣变等问题，致使营养成分流失、保健功能下降[11]，目前各类关于西兰花采后保鲜的报道中，利用CO2进行人工气调贮藏的报道最为常见，而且由来已久[12]，Hidemi等[13]报道在10℃条件下利用1% O2＋10% CO2处理西兰花，其贮藏时间为14 d；Paradis等[14]指出在4 ℃条件下利用2% O2＋6% CO2其保鲜期为35 d；李玲等[15]研究表明，10 ℃条件下40% O2＋60% CO2处理可使西兰花保鲜期达31 d；但是，这种直接充入CO2的气调方法在生产实践中应用难度较大，因此，本实验室前期利用CO2自发释放剂的便捷方法对市售西兰花进行保鲜实验，证明了该处理方式的良好作用效果和可操作性[16]。

本实验针对采后不同品种的西兰花进行常温货架模拟实验，并从感官品质、生理指标和营养品质3 个方面入手，研究不同处理方式对各品种西兰花采后贮藏期品质变化的影响，旨在探索更加完善的保鲜方式和更加适宜保鲜的品种，为西兰花采后贮运方式和品种的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试所有西兰花均采自辽宁省农业科学院蔬菜种植基地，选择花球直径在13 cm左右、花球紧实、无机械伤、无病虫害的新鲜西兰花进行采摘，西兰花品种包括“14QB4”、“2010-56”、“苏青-1”、“苏青-2”。

NaHCO3、丙酮、甲醇、浓盐酸 沈阳化学试剂厂；抗坏血酸钠、二水合草酸、2,6-二氯靛酚 北京鼎国昌盛生物技术有限公司。上述所有试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

CheckPoint O2/CO2气体快速检测仪 丹麦PBI Dansensor公司；CR-400色差计 柯尼卡-美能达株式会社；TD-65数显糖度计 浙江托普仪器有限公司；TU-1810紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；CP-3800气相色谱仪 美国Varian公司；BSA224S分析天平 北京赛多利斯科学仪器有限公司。1.3 方法

1.3.1 材料处理

将采后不同品种的西兰花装入带有标记的塑料筐中，放入（0±1） ℃冷库中用塑料膜覆盖预冷12 h后取出。将预冷后的各品种西兰花分别分成2 组，每组18 个花球，CO2处理组的处理方式为：准备9 个15 L泡沫箱，根据装入箱中的西兰花质量估算箱内剩余体积，并称取适量的CO2发生剂（使CO2体积分数为6%）装入自封袋中用注射器扎若干小孔，与花球一起装箱、封口，同时以同样包装方式而不进行CO2处理作为对照（CK）。对照组和处理组的西兰花放入（20±1）℃恒温库中，分别于货架第0、3、6天时测定各项指标。每个处理设置3 次重复。分别测定各个品种西兰花花球在第0、3、6天时的各项指标，做3 次平行。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 感官评分标准

参照纪淑娟[8]、Jacxsens[17]、Rizzolo[18]等的方法，略作修改，将感官评分标准划分为色泽、气味、花球组织状态、霉变程度、茎部脆度和整体水嫩程度6 个指标，每项指标满分10 分，感官评分具体过程为：在20 ℃空气无异味、光线充足的室内，每个处理取3 个花球分别置于纯白A4纸上，挑选5 男5 女共10 人分别对每个花球的6 项指标进行感官评分，取平均值。具体评分标准如表1所示。

表1 感官评分标准Table1 Standards for sensory evaluation

1.3.2.2 色差的测定

在CR-400色差计的L*、a*、b*模式下进行3 次平行测量，取平均值。

1.3.2.3 呼吸强度和乙烯释放速率的测定

参照郭衍银等[19]的方法稍作修改，具体操作如下：将处理后的花球在20 ℃空气中放置30 min促进残留气体的挥发，然后每个处理取3 个花球进行平行实验，分别将单个西兰花花球置于12 L密闭乐扣箱中，于20 ℃放置4 h后用一次性注射器取样，利用气相色谱法对乙烯含量进行测定，利用手持O2/CO2气体快速检测仪对CO2含量进行测定并计算呼吸强度和乙烯释放速率。

1.3.2.4 可溶性固形物含量的测定

采用TD-65数显糖度计对花球匀浆进行测定。测定时，分别将各品种中各个处理的6 个西兰花花球的花蕾剪下，混合后进行测定，3 次平行。

1.3.2.5 VC含量的测定

采用2,6-二氯靛酚法进行测定，3 次平行。取样部位及方法同1.3.2.4节。

1.3.2.6 叶绿素、总酚和类黄酮含量的测定

参照曹建康等[20]的方法进行测定，3 次平行。取样部位及方法同1.3.2.4节。

1.4 数据处理

利用SPSS 17.0进行LSD、Duncan显著性分析，显著性水平为0.05，并用Microsoft Excel 2007进行作图。

2 结果与分析

2.1 自发释放CO2处理对不同品种西兰花常温货架期感官品质的影响

2.1.1 不同品种西兰花采后常温货架期间感官评分的变化

图1 不同品种西兰花在常温货架期间各项感官指标评分的雷达图Fig.1 Spider chart of sensory evaluation for different broccoli varieties treated with spontaneously released CO2during shelf life

由图1可以看出，自发释放CO2处理组在整个货架期间各项感官指标的变化均较小。而对照组的花球在货架第3天即表现出色泽、气味和茎部脆度的下降，随着货架期的延长，品质劣变更为明显，尤其是花球色泽和气味在货架第6天评分均已低于6，说明花球已经出现严重黄化和异味。此外，品种“14QB4”在整个货架期间各项感官指标评分均较高，说明该品种西兰花自身感官品质较好，但CO2处理对各个品种的感官评分均有显著提升，各品种的提升幅度之间没有显著性差异（P＞0.05）。

2.1.2 不同品种西兰花采后常温货架期间花球颜色的变化

表2 不同品种西兰花在常温货架期花球颜色的变化Table2 Effects of spontaneously released CO2on the color of different broccoli varieties during shelf life

CIE L*a*b*体系是基于人类色感的三度色彩空间[21]。不同处理各个品种西兰花花球的L*、a*和b*值随贮藏时间的变化如表2所示，各个品种西兰花花球的自发释放CO2处理组中L*、a*、b*值的上升幅度均显著低于对照组，说明该处理有效延缓了花球颜色的劣变。在本实验所分析的4 个品种中，品种“苏青-2”的各指标变化幅度最大，说明该品种采后花球褪色快，不耐贮运。

2.2 自发释放CO2处理对不同品种西兰花采后常温货架期生理指标的影响

2.2.1 CO2处理对不同品种西兰花呼吸强度变化的影响

图2 不同品种西兰花采后常温货架期间呼吸强度的变化Fig.2 Effects of spontaneously released CO2on the respiratory rates of different varieties during shelf life

由图2可以看出，对照组的呼吸强度在货架期的变化幅度很大，在第3天时出现明显的呼吸峰，而后逐渐下降；经过自发释放CO2处理的各品种西兰花在整个货架期呼吸强度呈缓慢上升趋势，未出现明显的呼吸峰，而且呼吸强度水平一直显著低于对照（P＜0.05），说明自发释放CO2处理能显著抑制西兰花的呼吸作用。在4 个供试品种中，品种“14QB4”呼吸强度始终低于同期的其他3 个品种，说明该品种西兰花的呼吸作用较弱。

2.2.2 CO2处理对不同品种西兰花乙烯释放速率变化的影响

图3 不同品种西兰花采后常温货架期间乙烯释放速率的变化Fig.3 Effects of spontaneously released CO2on the ethylene generation rates of different varieties during shelf life

由图3可知，未经任何处理的不同品种西兰花采后常温货架期间乙烯生成速率均呈上升趋势，尤其是在货架的前3 d，上升速率快、幅度大；在供试的4 个品种中，“苏青-1”的上升幅度最大，而品种“14QB4”的上升幅度最小。经自发释放CO2处理的变化幅度很小，尤其是在货架的前3 d比较平稳，之后才开始缓慢上升，说明该处理可以有效抑制贮藏前期乙烯的合成。在供试的4 个品种中，品种“14QB4”的乙烯释放速率始终低于同期的其他3 个品种，说明该品 种西兰花自身的乙烯生成速率较低。

2.3 自发释放CO2处理对不同品种西兰花采后常温货架期营养品质变化的影响

2.3.1 CO2处理对不同品种西兰花可溶性固形物含量变化的影响

图4 不同品种西兰花采后常温货架期间可溶性固形物含量的变化Fig.4 Effects of spontaneously released CO2on the soluble solids contents of different varieties during shelf life

图4 表明，不同品种西兰花可溶性固形物含量之间存在显著性差异（P＜0.05），其中，品种“14QB4”含量最高，其次是“苏青-1”和“苏青-2”，品种“2010-56”可溶性固形物含量含量最低。随着货架期的延长，各品种西兰花中可溶性固形物含量均呈现明显的下降趋势，至货架第6天时，品种“14QB4”、“2010-56”、“苏青-1”、“苏青-2”可溶性固形物含量分别下降了25.3%、32.3%、27.6%、32.8%。相比之下，经CO2自发释放处理的各品种西兰花可溶性固形物含量分别下降了15.9%、21.2%、16.8%、21.1%。可见，自发释放CO2处理对延缓可溶性固形物含量的下降具有显著作用，而不同品种的下降幅度分别减少了9.4%、11.1%、10.8%、11.7%，说明该处理对不同品种之间的作用效果之间差异不显著（P＞0.05）。

2.3.2 CO2处理对不同品种西兰花叶绿素含量变化的影响

由图5可以看出，各个品种西兰花在采后常温货架期间叶绿素含量均呈明显下降的趋势，至货架第6天时，品种“14QB4”、“2010-56”、“苏青-1”、“苏青-2”的对照组叶绿素含量分别下降60.2%、70.4%、76.2%、84.8%，与对照相比，经CO2自发释放处理的4 个品种下降幅度分别减少了12.2%、6.8%、7.1%、20%，经CO2自发释放处理后，所有供试品种叶绿素含量的下降幅度均显著降低，说明该处理对于抑制花球采后叶绿素的降解具有一定作用，尤其对于品种“14QB4”和“苏青-2”的作用更为明显，但对品种“2010-56”和“苏青-1”的作用效果之间无显著差异（P＞0.05）。

图5 不同品种西兰花采后常温货架期间叶绿素含量的变化Fig.5 Effects of spontaneously released CO2on the chlorophyll contents of different varieties during shelf life

2.3.3 CO2处理对不同品种西兰花VC含量变化的影响

图6 不同品种西兰花采后常温货架期间VC含量的变化Fig.6 Effects of spontaneously released CO2on the vitamin C contents of different varieties during shelf life

从图6可以看出，不同品种西兰花VC含量之间存在显著性差异（P＜0.05），其中，品种“14QB4”的VC含量达到34.5 mg/100 g，显著高于其他3 个品种，“苏青-2”次之，“苏青-1”和“2010-56”无显著差异。在采后常温货架期间各品种西兰花中VC含量均呈明显下降趋势，与对照相比，CO2自发释放处理的各品种西兰花VC含量下降幅度明显减小，至货架第6天时，品种“14QB4”、“2010-56”、“苏青-1”、“苏青-2”的VC含量下降幅度分别减少了25.2%、18.82%、21.15%、13%，品种“14QB4”的下降幅度显著低于其他3 个品种，说明CO2自发释放处理对于抑制不同品种西兰花中VC含量的下降均有一定作用，其中，对品种“14QB4”的作用更为明显。

2.3.4 CO2处理对不同品种西 兰花总酚含量变化的影响

如图7所示，随着货架期的延长，各品种西兰花均呈先上升再下降的变化趋势，这可能是西兰花组织对采收和逆境胁迫的反应，后期下降则可能是西兰花组织代谢衰老造成的[22]。对于各个品种西兰花而言，在货架第3天和第6天时，自发释放CO2处理组的总酚含量均显著高于对照组（P＜0.05），说明该处理对于维持采后西兰花总酚含量具有明显的作用。在供试的4 个品种中，品种“14QB4”在整个货架期间总酚含量均显著高于其他品种，说明该品种的营养品质和抗逆性优于其他3 个品种。

图7 不同品种西兰花采后常温货架期间总酚含量的变化Fig.7 Changes in total phenolic contents of different varieties during shelf life

2.3.5 CO2处理对不同品种西兰花类黄酮含量变化的影响

图8 不同品种西兰花采后常温货架期间类黄酮含量的变化Fig.8 Changes in fl avonoid contents of different varieties during shelf life

如图8所示，不同品种西兰花中类黄酮含量的变化趋势与总酚类似，也是先上升再下降，且各个供试品种采后初始类黄酮含量存在显著性差异（P＜0.05）。采后第3天和第6天时，各个品种西兰花中自发释放CO2处 理组的类黄酮含量均显著高于对照组（P＜0.05），说明CO2自发释放处理对于采后西兰花类黄酮含量的保持具有显著作用。在4 个供试品种中，品种“14QB4”在整个采后货架期间的类黄酮含量均显著高于其他3个品种，说明该品种的营养品质好于其他3 个品种。

3 结 论

本实验的结果表明，自发释放CO2处理能有效抑制采后西兰花的呼吸代谢和乙烯释放速率，抑制花球色泽、气味和茎部脆度的下降，较好地保持了花球的感官品质，经过处理的不同品种花球在采后常温货架期间可溶性固形物、叶绿素和VC含量的下降幅度明显减小，总酚和类黄酮含量得以维持在较高水平。由此可见，自发释放CO2处理对于维持供试的不同品种西兰花采后常温货架期商品品质均有明显的作用，但对不同品种的影响效果有所不同，综合考虑，对品种“14QB4”的处理效果好于其他供试品种。考虑到在实际生产中，西兰花的采后货架条件可能是变温条件，因此，自发释放CO2处理在推广应用之前尚需进一步对不同品种西兰花在变温条件的处理效果进行系统研究。

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Effects of Modifi ed Atmosphere Packaging with Spontaneously Released CO2on the Quality of Different Broccoli Varieties during Shelf Life at Room Temperature

JI Shujuan, CHE Shuoyan, ZHOU Qian, WEI Baodong, CHENG Shunchang
(College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

In order to develop an alternative method for reducing post-harvest losses and maintaining the quality of broccoli (Brassica oleracea var. italica), broccoli heads of four different varieties were stored in a modifi ed atmosphere containing 6% spontaneously released carbon dioxide at (20 ± 1) ℃ and sensory quality, physiological indices and nutritional quality were then determined during the shelf life. The broccoli treated with spontaneously released carbon dioxide showed steady changes in sensory quality during the shelf life, whereas the control without treatment showed evident yellowing in the early period and had an off-fl avor in the late period. The treatment effectively inhibited the rise in respiratory intensity and ethylene formation rate, maintained the contents of total phenol and fl avonoids at a higher level, and signifi cantly delayed the decline in the contents of soluble solids, chlorophyll and VC. Among the varieties tested, the effectiveness of spontaneously released carbon dioxide on “14QB4” was most obvious.

broccoli; spontaneous release; CO2; room-temperature shelf life

TS255.3

A

1002-6630（2015）22-0181-06

10.7506/spkx1002-6630-201522035

2015-02-06

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD38B07）

纪淑娟（1960—），女，教授，博士，研究方向为食品质量控制。E-mail：jsjsyau@sina.com