假植后低温处理对水芹贮藏效果的影响

靳晓琳，闫晓坤，杨润强，顾振新*

（南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095）

假植后低温处理对水芹贮藏效果的影响

靳晓琳，闫晓坤，杨润强，顾振新*

（南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095）

研究水芹在常温、低温和假植后低温鲜切条件下的呼吸强度、水分、叶绿素、抗坏血酸、还原糖和氨基酸含量等指标在贮藏过程中的变化。结果表明：假植后低温鲜切处理的水芹失水少，叶绿素、还原糖、抗坏血酸和游离氨基酸保存率高，耐藏性好，其呼吸强度高于低温鲜切的水芹，同时假植后低温鲜切处理能够显著延缓褐变的速度，而常温贮藏的保鲜效果最差；鲜切水芹在3～5 ℃条件下贮藏18 d，感官质量基本不变。

水芹；假植；低温；贮藏

水芹（Oenanthe javanica）系伞形花科植物，食用部位为嫩茎。水芹营养丰富、色泽碧绿、清香脆嫩，无论生食、熟食其味道鲜美，是我国居民普遍食用的水生蔬菜之一[1]。水芹还具有清肝解毒、利水等医疗保健功能[2]，因而受到历代著名医药家的重视。古代医书上记载水芹主治黄疸、脉溢、驱风、消渴等症。然而由于水芹组织脆嫩，采收和运输时易受到机械损伤，附带的泥水加重了水芹采后微生物的侵染，影响其货架寿命。以往水芹采收后直接进行销售的。通过低温鲜切贮藏能够延长其货架寿命[3]。假植贮藏已应用于花椰菜[4]、甘蓝[5]、油菜[6]、萝卜[7]采后保鲜，但有关水芹假植贮藏结合低温鲜切处理的研究未见报道。蔬菜假植贮藏时，可从土壤中吸收少量水分和养分，使蔬菜处在极其微弱的生长状态，但仍保持正常新陈代谢的一种贮藏方法，同时该方法能较长时间地保持蔬菜的新鲜品质[6]。本实验研究了水芹低温、假植后低温鲜切贮藏处理条件下水芹的保鲜效果，旨在开发适合水芹保鲜的贮藏技术，以延长其保鲜期。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜水芹由南京市六合区马集镇农业合作社提供。

1.2 仪器与设备

UV-2802型紫外-可见分光光度计 尤尼柯（上海）仪器有限公司； LG10-2.4A型高速离心机 北京医用离心机厂；FA/JA电子天平 上海精密科学仪器有限公司；恒温培养箱 宁波海曙赛福实验仪器厂；HH -6型数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；DHG-9030A鼓风干燥箱 上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试材处理

挑选生长良好、无机械损伤和木质化程度低的水芹，摘除黄叶和须根，清洗干净。自然晾干表面水分后，按以下3 种方式处理：对照（常温鲜切）：将水芹去叶、去根，取其茎的中间部分，长度为30 cm，装入聚乙烯薄膜塑料薄膜袋（厚度0.005 mm）中，每袋约200 g，袋内留有适当的空隙，扎口后，在室温（20～22 ℃）条件下贮藏；处理Ⅰ（低温鲜切）：将水芹按上述鲜切方式封口处理后置于贮藏箱（3～5 ℃）中贮藏；处理Ⅱ（假植后低温鲜切）：将水芹根浸入容器中水培，温度为3～5 ℃。水培8 d后，水芹去根、去叶，切段，入袋贮藏（3～5 ℃）10 d，每处理设3 次重复。

1.3.2 指标测定

呼吸强度：采用静止法测定[1]；含水量：采用烘干法[7]；叶绿素含量：用95%乙醇溶液提取分光光度计法测定[8]；还原糖含量：采用DNS比色法测定[8]；L-抗坏血酸含量：采用2,6-二氯靛酚滴定法测定；氨基酸含量：采用茚三酮比色法测定[1]。木质素含量：参照van Soest等[9]的方法；总酚含量：参考Ghasemnezhad等[10]的方法进行测定，反应于760 nm波长处测吸光度，以没食子酸作为标准品。苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活性：参照Murata等[11]的方法；多酚氧化酶（polyphenol oxidas，PPO）活性：参照朱雁青等[12]的方法。

1.4 数据统计与分析

2 结果与分析

2.1 不同处理对水芹呼吸强度的影响

图1 贮藏期间水芹呼吸强度的变化Fig.1 Changes in respiratory rate in Oenanthe javanica during storage

由图1可知，低温鲜切（处理Ⅰ）和常温鲜切（对照）水芹的呼吸强度呈先升高后逐渐降低的趋势，对照的呼吸强度高于处理Ⅰ，并且对照在入贮后第8天已变黄，无商品价值。整株水芹在水培期间其呼吸强度比较平稳，鲜切贮藏后的第1天，受低温刺激，其呼吸强度骤然升高，第2天开始下降。第2天时，低温鲜切（处理Ⅰ）、假植后低温鲜切（处理Ⅱ）和对照的呼吸强度比入贮时（第0天）分别提高了34.20%、21.68%和52.75%；贮藏到第8天，三者中常温贮藏的呼吸强度最高（P＜0.05），直至贮藏结束，处理Ⅰ和处理Ⅱ条件下的呼吸强度并没有显著性差异（P＞0.05）。可以看出，低温处理有利于推迟呼吸强度高峰期的到来，从而有利于水芹保藏期。

图2 贮藏期间水芹含水量的变化Fig.2 Changes in water content in Oenanthe javanica during storage

2.2 不同处理对水芹含水量的影响如图2所示，水芹中水分含量高达94%。贮藏期间，除常温贮藏的水芹有一定程度失水外，低温鲜切和假植后低温鲜切下水芹失水程度较轻。假植后低温鲜切处理由于贮藏时水分供应充足，水芹的含水量先上升，第4天时开始下降，但仍然高于处理Ⅰ和对照（P＜0.05），并且在整个贮藏期间其含水量始终高于低温鲜切的水芹；对照因贮藏温度高，其蒸腾作用强而造成水芹大量失水；低温鲜切处理在低温条件下又处于包装袋内的高湿环境，因而蒸腾缓慢，其含水量比同期鲜切后常温贮藏的变化小。这表明，低温鲜切条件下，水芹表面水分蒸发及其贮藏期间的呼吸和代谢强度降低，延缓了水分的散失，从而有利于水芹食用品质的保持[13]。由此可见，低温鲜切和假植后低温鲜切是减少水芹失水的有效途径。

2.3 不同处理对水芹叶绿素含量的影响

图3 贮藏期间水芹叶绿素含量的变化Fig.3 Changes in chlorophyll content in Oenanthe javanica during storage

水芹叶绿素含量随贮藏时间的延长而下降，其中以常温贮藏的水芹叶绿素含量下降幅度最大，假植后低温鲜切（处理Ⅱ）下降幅度最小，低温鲜切（处理Ⅰ）处理介于二者之间（图3）。贮藏至第8天，处理Ⅰ、处理Ⅱ和对照的水芹叶绿素含量分别比入贮时下降了66.31%，54.79%、37.13%。贮藏结束时，处理Ⅰ和处理Ⅱ分别比入贮时下降了62.81%、43.94%。这表明，假植后低温鲜切和低温鲜切能显著抑制水中芹叶绿素的分解，可能也抑制了叶绿素酶和脱镁螯合酶等叶绿素代谢相关酶活性。

2.4 不同处理对水芹抗坏血酸含量的影响

图4 贮藏期间水芹抗坏血酸含量的变化Fig.4 Changes in ascorbic acid content in Oenanthe javanica during storage

如图4所示，水芹贮藏过程中，其抗坏血酸含量逐渐降低。鲜切贮藏和假植后低温鲜切的水芹其抗坏血酸贮藏18 d后的保存率分别为37.19%和56.06%，而常温贮藏的水芹抗坏血酸保存率只有33.69%。这表明，抗坏血酸含量的变化受贮藏温度的影响大[14]，假植后低温鲜切有利于抗坏血酸的保存。

2.5 不同处理对水芹还原糖含量的影响

图5 贮藏期间水芹还原糖含量的变化Fig.5 Changes in reducing sugar content in Oenanthe javanica during storage

由图5可知，水芹的还原糖含量随贮藏时间的延长而下降，并且采后处理方式不同，其还原糖消耗量不同。3 种处理中，以常温贮藏的鲜切水菜还原糖含量最低，假植后低温鲜切和低温鲜切的水芹还原糖含量没有显著性差异（P＞0.05）。推测为高温使水芹质量损失率增加，水解代谢酶类活跃，有氧呼吸作用强烈，从而导致还原糖降解迅速。贮藏至第8天时，3 种处理的还原糖含量与入贮时相比分别减少了23.33%、10%和0.6%。贮藏结束时，低温鲜切处理水芹的还原糖含量比假植后低温鲜切高出10.44%。这表明，低温钝化了水芹的呼吸代谢相关酶活性，降低了呼吸消耗，减缓了还原糖分解速度[4,15]。

2.6 不同处理对水芹游离氨基酸含量的影响

图6 贮藏期间水芹游离氨基酸含量的变化Fig.6 Changes in free amino acid content in Oenanthe javanica during storage

入贮后的1～2 d内，水芹的氨基酸含量略有升高，之后其含量随着时间的延长而呈马鞍型变化趋势，见图6。室温、低温和假植后低温贮藏条件下游离氨基酸含量呈先上升后下降趋势，初期的增加可能与蛋白质的降解有关，随着贮藏进一步进行，氨基酸含量开始下降，这可能与氨基酸发生脱羧基反应产生生物胺等原因消耗游离氨基酸所致。假植后低温鲜切的氨基酸含量下降最快，对照下降速度较慢。贮藏至第8天，鲜切贮藏和假植后低温鲜切的氨基酸含量又逐渐增加。贮藏结束时，假植后低温鲜切的氨基酸含量和鲜切贮藏没有显著性差异（P＞0.05）。

2.7 不同处理对水芹木质素含量的影响

图7 贮藏期间水芹木质素含量的变化Fig.7 Changes in lignin content in Oenanthe javanica during storage

木质素是植物体中仅次于纤维素的一种重要大分子有机物，木质素的积累可增加组织木质化程度，导致组织老化变硬，含水量降低，口感变差[16]。如图7所示，不同处理下水芹木质素含量均随贮藏时间延长而增加，其中以常温处理水芹的木质化程度最高，8 d时其木质素含量高达23.5%，显著高于其他处理水芹（P＜0.05）。而假植后低温贮藏水芹的木质素含量显著低于低温处理，可能是由于贮藏前期的假植贮藏在一定程度上抑制了水芹PAL活性，而PAL是木质素合成的关键酶[16]，所以推迟了木质素增加的速度。

2.8 不同处理对水芹总酚含量的影响

图8 贮藏期间水芹总酚含量的变化Fig.8 Changes in total phenolic content in Oenanthe javanica during storage

由图8可知，在贮藏初期，水芹中的总酚含量随贮藏时间的延长而逐渐升高，在第10天达到最大值，之后其含量随着时间的延长而逐渐降低。贮藏结束时，假植后低温鲜切的总酚含量比鲜切贮藏条件下低22.22%。总酚含量的增加可能是由于贮藏时间的延长，水芹组织内抗逆境及防御反应的相关酶系如PAL被激活，伴随总酚的积累。而在贮藏10 d后，总酚含量的降低是由于褐变的增加，总酚的氧化代谢大于合成代谢，因而呈现下降趋势。假植后低温贮藏可有效降低水芹总酚积累，延缓其褐变衰老。

2.9 不同处理对水芹PAL活性的影响

图9 不同贮藏温度条件下水芹贮藏期PAL活性变化Fig.9 Phenylalanine ammonia lyase activity of Oenanthe javanica during storage

PAL是木质素合成的关键酶，能够参与植物体内酚类的合成及植物细胞的木质化[17]。由图9可知，水芹PAL活性随贮藏时间的延长而逐渐上升，其中以常温贮藏的水芹PAL活性增加幅度最大（P＜0.05）。整个贮藏期，假植后低温贮藏条件下的PAL活性显著低于低温和常温贮藏下水芹（P＜0.05）。陆胜民等[18]也报道鲜切竹笋贮藏中PAL活性随贮藏时间延长逐渐升高，可能原因是水芹在遭受机械损伤等逆境时体内防卫系统特别是苯丙烷类代谢途径被激活，导致PAL活性上升。

2.10 不同处理对水芹PPO活性的影响

如图10所示，与对照相比，贮藏8 d内，低温贮藏可在一定程度上抑制PPO的活性，从而抑制褐变反应，而在整个贮藏期间，假植后低温贮藏条件下的PPO活性都显著低于低温贮藏，这说明假植处理能有效抑制并降低水芹PPO活性，这可能是由于假植贮藏期间水芹组织失水较少，在一定程度上抑制了PPO活性，同时，假植后鲜切贮藏推迟了因为水芹组织细胞破裂造成的膜系统损伤而导致由于酚类物质合成增加而诱导的PPO活性增加的高峰[12,19]。

图10 不同贮藏温度条件下水芹贮藏期PPO活性变化Fig.10 Changes in polyphenol oxidase activity of Oenanthe javanica during storage

3 讨 论

蔬菜在贮藏过程中呼吸作用越强，物质消耗越多，蔬菜的衰老速度就越快[20]。在一定的贮藏温度范围内，温度越低，蔬菜的呼吸强度越弱，消耗越少[21]，同时采后蒸腾失水使蔬菜贮藏期变短[22]。本研究结果表明，假植后低温鲜切处理及低温鲜切的水芹，其呼吸强度在8 d之内均低于对照，且保鲜期明显延长，这与任云霞等[13]的研究一致。低温（4±1）℃处理组的水芹抗坏血酸、叶绿素、还原糖等指标均优于常温处理，贮藏期间高温会使水芹中过氧化酶和氧化酶的活性增高，加速抗坏血酸的降解[23]，叶绿素含量的高低直接影响蔬菜的外观品质，假植后低温鲜切与低温鲜切对水芹叶绿素降解的抑制作用十分明显，推测为高温使水芹质量损失率增加，叶绿素降解相关酶活性增强，叶绿素降解速率加快导致水芹黄化[24]。类似柑橘果皮[25]、西兰花[26]等蔬菜中叶绿素PPO活性随温度的升高而升高，叶绿素降解也随之加快。常温鲜切的水芹贮藏过程中，随着时间的延长品质迅速劣变，第8天时已腐败变质，且带有腐臭味。可能是由于低温减少了水芹表面水分的散失并抑制了各代谢过程中间酶的酶活，抑制了代谢速率而延长了水芹的贮藏时间，保证了水芹的良好品质。低温贮藏组中分为直接鲜切贮藏和假植后鲜切贮藏。实验显示，假植后鲜切贮藏水芹木质素含量、总酚含量、PAL、PPO活性均低于直接鲜切低温贮藏。可能是由于假植后鲜切处理下的水芹能够在假植处理期间通过根部吸水加以补充，组织失水较少，在一定程度上抑制了PAL、PPO活性的增加因而更有利于贮藏，从而保持水芹的新鲜度，延缓衰老，延长其贮藏期。

本研究中，除还原糖和游离氨基酸含量没有显著性差异外，假植后低温鲜切处理的水芹各指标均优于低温鲜切，通过减少水芹表面水分的散失，有效抑制其生理、呼吸和酶的变化，从而保持水芹的新鲜度，延缓衰老，延长其贮藏期，保证了水芹的良好品质[27]。本研究将假植技术应用于蔬菜贮藏中，不仅为提高水芹贮藏保鲜效果提供了一条有效途径。同时对其他叶菜类贮藏也具有借鉴意义。

[1] 曹建康, 姜微波, 赵玉梅. 果蔬采后生理生化试验指导书[M]. 北京:中国轻工业出版社. 2007.

[2] 周毅峰, 唐巧玉, 彭红, 等. 水芹菜多糖的提取及其成分分析[J]. 食品科学, 2012, 33(12): 138-142.

[3] 庄言, 张婷, 韩永斌, 等. 冰水预冷及贮藏温度对水芹贮藏品质的影响[J]. 食品科学, 2013, 34(24): 279-284. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201324058.

[4] 宫荣波, 母香云, 于清平. 日本雪山花椰菜高产假植贮藏技术[J]. 北方园艺, 1989(8): 7.

[5] 黄正明, 杨新波. 中药水芹的现代研究与应用[J]. 解放军药学学报, 2001, 17(5): 266-269.

[6] 朴日龙, 张红英. 水芹正丁醇提取物抗凝血和抗血栓形成作用的研究[J]. 食品科学, 2010, 31(7): 280-283.

[7] 王引权, 赵勇, 安培坤, 等. 不同含水量当归种子贮藏过程中生理生化特性研究[J]. 中国中药杂志, 2012, 37(2): 181-184.

[8] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000.

[9] van SOEST P J, ROBERT SON J B, LEWIS B A. Methods for dietary fibre , neutral detergent fibre, and non-starch polysaccharides in relation to animal nut rition[J]. Journal of Dairy Science, 1992, 74(10): 3583-3579.

[10] GHASEMNEZHAD M, SHERAFATI M, PAYVAST G A. Variation in phenolic compounds, ascorbic acid and antioxidant activity of fi ve coloured bell pepper (Capsicum annum) fruits at two different harvest times[J]. Journal of Functional Foods, 2011, 3(1): 44-49.

[11] MURATA M, NISHIMURA M, MURAI N, et al. A transgenic apple callus showing reduced polyphenol oxidase activity and lower browning potential[J]. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2001, 65(2): 383-388.

[12] 朱雁青, 胡花丽, 郭峰, 等. 不同薄膜包装对鲜莲蓬褐变的影响[J].食品与发酵工业, 2014, 40(10): 97-102.

[13] 任云霞, 孙勇. 芹菜保鲜研究[J]. 保鲜与加工, 2001, 1(2): 11-12.

[14] 宋自娟, 徐怀德, 高锦明, 等. 加工过程中冷打浆沙棘浓缩浊汁理化特性的变化[J]. 农业工程学报, 2014, 30(3): 264-270.

[15] 孟令川, 吕莹, 陈湘宁. 鲜切菜贮藏保鲜技术研究进展[J]. 中国农学通报, 2013, 29(9): 190-196.

[16] HUMPHREYS J M, CHAPPLE C. Rewriting the lignin roadmap[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2002, 5(3): 224-229.

[17] 李正国, 高雪, 樊晶, 等. 奉节脐橙果实苯丙氨酸解氨酶活性及其基因表达与果皮褐变的关系[J]. 植物生理与分子生物学学报, 2006, 32(3): 381-386.

[18] 陆胜民, 徐亚光. 鲜切竹笋冷藏过程中生理和生化变化的研究[J].中国食品学报, 2004, 4(2): 25-30.

[19] 高路, 李新华. 紫甘薯贮藏期间多酚氧化酶活性及褐变强度变化的研究[J]. 食品科学, 2008, 29(6): 424-427.

[20] 李慧芸, 张宝善. 果汁非酶褐变的机制及控制措施[J]. 食品研究与开发, 2005, 26(6): 145-147.

[21] 张平真. 蔬菜贮运保鲜及加工[M]. 北京: 中国农业出版社, 2002.

[22] 杨清培, 杨光耀, 刘骏, 等. 竹笋保鲜贮藏技术研究综述[J]. 江西林业科技, 2011(2): 9.

[23] 詹耀轩, 高晗, 高愿军, 等. 山楂汁贮藏中Vc降解规律研究[J]. 河南农业科学, 2007(3): 82-84.

[24] 杨晓棠, 张昭其, 庞学群. 果蔬采后叶绿素降解与品质变化的关系[J].果树学报, 2006, 22(6): 691-696.

[25] KAEWSUKSAENG S, TATMALA N, SRILAONG V, et al. Postharvest heat treatment delays chlorophyll degradation and maintains quality in Thai lime (Citrus aurantifolia Swingle cv. Paan) fruit[J]. Postharvest Biology and Technology, 2015, 100: 1-7.

[26] AIAMLA-OR S, SHIGYO M, IT O S I, et al. Involvement of peroxidase on chlorophyll degradation in postharvest broccoli fl orets and its control by UV-B treatment[J]. Food Chemistry, 2014, 165: 224-231.

[27] 高金燕, 陈红兵. 芹菜中活性成分的研究进展[J]. 中国食物与营养, 2005, 5(7): 28-31.

Effects of Temporary Planting Combined with Low Temperature on the Quality of Fresh-Cut Oenanthe javanica

JIN Xiaolin, YAN Xiaokun, YANG Runqiang, GU Zhenxin*
(College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effects of room temperature, low temperature and low temperature combined with temporary planting on the quality of fresh-cut Oenanthe javanica were investigated. Changes in respiration rate, weight loss, the contents of chlorophyll, ascorbic acid, reducing sugars and amino acids were analyzed. Results showed that low temperature storage combined with temporary planting decreased water loss and maintained the high levels of chlorophyll, reducing sugars, ascorbic acid and amino acids in fresh-cut O. javanica. In addition the respiration rate was higher than that of O. javanica stored at low temperature, and low temperature combined with temporary planting could significantly postpone the senescence of O. javanica. The quality of O. javanica stored at room temperature was the worst, but remained unchanged after 18 days at 3-5 ℃.

Oenanthe javanica; temporary planting; low temperature; storage

TS255.3

A

1002-6630（2015）22-0187-05

10.7506/spkx1002-6630-201522036

2015-03-03

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAD27B03）

靳晓琳（1988—），女，博士研究生，研究方向为活性物质富集机理与技术。E-mail：2011108017@njau.edu.cn

*通信作者：顾振新（1956—），男，教授，博士，研究方向为活性物质富集机理与技术。E-mail：guzx@jau.edu.cn