真空预冷对芥蓝采后常温货架期品质的影响

吴　亚,李露露,龙桂英,邝健飞,陆旺金,刘锐波,欧阳建忠,陈建业,*

(1.广东省果蔬保鲜重点实验室，华南农业大学园艺学院,广东广州 510642;2.广州市从化华隆果菜保鲜公司,广东广州 510980)



真空预冷对芥蓝采后常温货架期品质的影响

吴亚1,李露露1,龙桂英1,邝健飞1,陆旺金1,刘锐波2,欧阳建忠2,陈建业1,*

(1.广东省果蔬保鲜重点实验室，华南农业大学园艺学院,广东广州 510642;2.广州市从化华隆果菜保鲜公司,广东广州 510980)

以芥蓝(Brassicacapitata)为实验材料,研究了采后真空预冷处理对芥蓝冷链物流运输后在常温货架期(25 ℃)品质的影响。通过测定相关指标,结果表明:采后真空预冷显著地降低了芥蓝在常温货架期间的失重率、黄化指数和相对电导率,延缓了叶片的叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、可溶性固形物(TSS)、蛋白及VC等含量的下降;至常温货架期第3 d,经过预冷的芥蓝,其失重率、黄化指数和相对电导率分别为未预冷的77%、73%和51%,而Fv/Fm、蛋白及VC含量分别为未预冷的5.5、6.5和1.4倍。说明预冷能够较好地维持芥蓝在常温货架期间的品质。

芥蓝,真空预冷,常温货架期,品质

芥蓝(Brassicacapitata)又名白花芥蓝、绿叶甘蓝、芥兰(广东)、芥蓝菜、盖菜,为十字花科、芸苔属一年生草本植物,在我国广东、广西和福建等南方省份广泛种植,是中国的特产蔬菜之一。芥蓝主要以花薹及嫩叶为食用部分,其品质脆嫩,清甜可口,风味别致,且含有丰富的维生素、矿物质、芥子油苷和硫苷等,具有较高的营养保健价值[1-3]。但芥蓝作为叶菜类蔬菜,叶片表面积大且含水量高,采收后生理代谢旺盛,易出现叶片黄化、失水萎蔫等,严重影响其品质、商品价值和货架期,导致严重的经济损失。同时,芥蓝采后缺乏商品化处理和贮运保鲜技术,大多数产品几乎是以原始状态投放到蔬菜市场,冷链流通率不足5%,导致芥蓝采后的损耗率高达20%～40%,每年经济损失达到1000亿元[4-6]。因此,维持采后芥蓝的品质,延长其货架期,对保证芥蓝经济收益具有重要作用。

针对芥蓝的采后保鲜技术也有相关报道。如刘振等[7]和Deesakul等[8]发现UV-C辐照处理可以延缓芥蓝叶片叶绿素降解,降低乙烯和CO2的释放量。Noichinda等[9]发现芥蓝贮藏在低光照水平条件下,其品质维持比贮藏在黑暗条件下要好。10 μL/L的1-MCP处理也可以很好的保持芥蓝贮藏在20 ℃下的品质,1-MCP处理后,降低了芥蓝的呼吸速率和乙烯的产生,延缓了叶绿素、抗坏血酸、总酚和芥子油苷含量以及抗氧化活性的下降[10]。此外,氨基酸等外源处理[11]以及贮藏温度[12]也影响了芥蓝贮藏期间的品质。果蔬采后预冷是冷链物流和贮藏的一个重要环节,产地及时预冷对叶菜类蔬菜采后品质的保持有着非常重要的作用。预冷过程中,蔬菜叶表面的液态水快速变成水汽被抽走,还带走叶菜的显热和潜热,使叶菜急剧并且均匀冷却,不但去掉了“田间热”还带走了可以带走的水分,有助于减缓由于高温导致的黄化,在冷藏中也不易冷凝结露以及减少冷害的发生,使叶菜在后续贮运冷藏或常温下的保鲜期明显延长[6]。目前对于叶菜类蔬菜较好的预冷方式是真空预冷,日本和欧美等发达国家为获得高品质的果蔬,已把预冷作为果蔬采后处理的第1道工序[4]。Poonlarp等[13]发现芥蓝预冷后结合气调包装,在(4±1) ℃条件下可以贮藏14 d。目前,有关采后预冷对芥蓝冷链物流运输后在货架期间品质的影响,研究报道并不多。为此,本研究以芥蓝为实验材料,研究预冷对芥蓝冷链物流运输后常温货架期间品质的影响,以期为未来芥蓝冷链物流保鲜技术的改进和提高提供理论依据与数据支撑。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

本实验所用品种为中花芥蓝采购于广州从化华隆果菜保鲜有限公司(在宁夏中卫的芥蓝种植基地),挑选茎薹饱满、均匀一致、无病、虫、黄叶、断叶及花蕾未开放的植株作为试材;氢氧化钠、2,6-二氯酚靛酚、抗坏血酸、考马斯亮蓝、草酸、浓盐酸均为分析纯(AR),广东光华化学厂有限公司。

BSA2202S型分析天平德国赛多利斯;DDS-307型电导率仪上海雷磁;EppendorfResearch Plus型移液器德国艾本德;DK-8D型电热恒温水槽上海跃进医疗器械厂;CR21GⅢ型离心机日本日立;VBR20型糖度计杭州汇尔仪器;UV-2450型紫外分光光度计日本岛津;OS-30p型便携式叶绿素荧光测定仪美国OPTI/SCIENCES;AVC-5000型真空预冷机深圳市讴科制冷设备有限公司。

1.2实验方法

1.2.1预冷处理对芥蓝进行预冷和不预冷(对照)两个处理。对于预冷处理的芥蓝,在采收后装入泡沫箱(每箱10 kg)中,立即进行真空预冷,预冷温度控制在2～4 ℃。

1.2.2冷链运输两个处理的芥蓝采用冷藏车(温度4 ℃左右)从宁夏中卫运至广东广州华南农业大学园艺学院果蔬保鲜重点实验室后(运输时间约2 d),均分装到塑料筐中(每框放20 株),每框约800 g,0.4 mm厚度的聚乙烯袋包装好塑料筐后置于常温(25 ℃)贮藏3 d,每天取芥蓝第二片叶片(从茎基部开始往上数)分析、测定常温货架期间相关生理和品质指标。

1.2.3生理指标测定

1.2.3.1失重率的测定采用称重法,每个处理分别选取3个装有20株芥蓝的框子,分别测定其在货架0 d时的质量(m0)与货架1、2、3 d后的质量(mt),然后再与货架0 d时的质量比较,换算成失重率,即

失重率(%)=[(m0-mt)/m0]×100。

1.2.3.2黄化指数的测定每个处理分别选取3个装有20株芥蓝的框子,整个货架期间均以这3框芥蓝统计黄化指数。根据每株芥蓝叶片的黄化面积大小将黄化程度分为4级:1级叶片:黄化面积占总叶片0%～25%;2级叶片:黄化面积占总叶片25%～50%;3级叶片:黄化面积占总叶片50%～75%;4级叶片:黄化面积占总叶片75%～100%。

叶片黄化指数=∑(黄化级数×本级叶数)/(总叶数×最高级别代表值)。

1.2.3.3相对电导率的测定参考贾开志等[14]的测定方法并略加修改。每处理随机选10片芥蓝叶片,用直径1 cm的打孔器对叶片打孔取10个小圆片。用蒸馏水洗涤2次后转移置50 mL带刻度离心管内,加入25 mL蒸馏水,静置2 h,用电导率仪测定芥蓝叶片浸出液的电导率为R1。再煮沸5 min,用冷水快速冷却至室温,测定电导率为R2。煮沸前后两次芥蓝叶片电导率的比值即为相对电导率R,表示芥蓝叶片的膜透性,即R(%)=(R1/R2)× 100。

1.2.3.4叶绿素荧光参数(Fv/Fm)的测定把芥蓝放置在黑暗条件下10 min后,采用便携式叶绿素荧光仪测定叶绿素荧光参数F0和Fm。依此获得可变荧光(Fv=Fm-F0)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)。

1.2.4品质指标测定

1.2.4.1可溶性固形物(TSS)含量的测定随机称取5 g芥蓝叶片,研钵研碎后放在纱布上,把汁液拧在糖度计上,用糖度计测定,以蒸馏水做空白。

1.2.4.2可溶性蛋白含量的测定参考田平平等[15]的方法并稍做修改,采用考马斯亮蓝G-250法测定。随机称取0.5 g芥蓝叶片,用5 mL缓冲液研磨成浆后,4 ℃下10000 r/min离心15 min。取1 mL上清液,放入具塞试管中,加入5 mL考马斯亮蓝溶液,充分混合,放置5 min后在595 nm下比色,测定吸光度,以1 mL蒸馏水+5 mL考马斯亮蓝为空白。

1.2.4.3维生素C(VC)含量的测定参考李秋月等[16]的方法并稍做修改,采用2,6-二氯靛酚比色法测定。称取2 g芥蓝叶片,加入3 mL 2%草酸研磨成匀浆后,转入50 mL容量瓶,残渣用1%草酸充分冲洗干净。加入1 mL 30%硫酸锌溶液,摇匀,再加入1 mL 15%亚铁氰化钾溶液,然后用1%草酸定容至刻度。随后转移到50 mL离心管中,4 ℃下10000 r/min离心15 min。取离心后的上清液5 mL至具塞试管中,用标定好的2,6-二氯酚靛酚钠盐滴定。另取5 mL 2%草酸作空白对照滴定。根据下式计算样品中VC含量。

w=[100×(VA-VB)×VT×A]/(VS×W)

式中,w:100 g样品(鲜重)含VC含量,mg;VA:滴定样品所耗用的染料平均体积,mL;VB:滴定空白对照所耗用的染料的平均体积,mL;VT:样品提取液的总体积,mL;VS:滴定时所取样品提取液体积,mL;A:1 mL染料能氧化抗坏血酸量,mg/mL;W:待测样品的质量,g。

1.3数据处理

每个样品设3个重复进行测定,运用Excel 2003进行数据处理及作图。数据用SPSS Inc公司的SPSS Statistics 21.0软件进行数据统计分析,用最低显著性差异法(LSD)在0.05水平上进行显著性差异检验。

2　结果与分析

2.1失重率的变化

由图1可看出,随着货架时间的延长,两组芥蓝的失重率都在逐渐增加,但预冷后的芥蓝其失重率上升幅度比不预冷的要低。至货架第3 d,预冷后的芥蓝的失重率为3.8%,比第1 d时增加了1.9%;而未预冷的为4.7%,增加了2.7%。另外,预冷后的芥蓝在货架第3 d时的失重率也明显低于未预冷的(p<0.05)。

2.2黄化指数的变化

作为鲜食叶菜类蔬菜来说,绿色是一个重要的采后品质标志,在贮藏中常常因叶绿素降解发生失绿或黄化,因此黄化是叶菜类蔬菜衰老的主要表现[4]。由图2可知,未预冷和预冷的芥蓝叶片黄化指数均随着货架时间的延长呈上升趋势,但经过预冷的芥蓝的叶片黄化指数在整个货架期间都明显低于未预冷的(p<0.05)。到货架第2和3 d,经过预冷的芥蓝的叶片黄化指数为1.2和2.9,而未预冷的为3.8和4.0。

图2　预冷对芥蓝常温货架期黄化指数的影响Fig.2　Effect of pro-cooling on yellowing index of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.3相对电导率的变化

芥蓝采收后还是活体,仍然会进行生理代谢。研究发现,在果蔬衰老过程中,细胞的膜系统被破坏,导致膜透性变大,而令果蔬品质发生劣变,因而细胞膜渗透性可作为反映果实衰老的重要指标[17]。从图3可知,两种处理的芥蓝在货架期间叶片相对电导率都呈上升趋势,其中以未预冷的上升趋势最明显,第2 d达到最高值42.1%。预冷能够抑制叶片相对电导率的增加,货架期间,经过预冷的芥蓝的叶片相对电导率一直低于未预冷的(p<0.05)。

图3　预冷对芥蓝常温货架期相对电导率的影响Fig.3　Effect of pro-cooling on relative conductivity of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.4叶绿素荧光参数(Fv/Fm)的变化

植物叶片叶绿素荧光参数的变化可以在一定程度上反映叶片叶绿素含量和光合作用的改变,在众多的叶绿素荧光参数中,Fv/Fm用于表示PSⅡ最大光化学效率[18]。研究表明,在非胁迫条件下,叶片Fv/Fm变化极小,但在胁迫条件或者衰老过程中,Fv/Fm明显下降[19]。因此,通过测定植物叶片Fv/Fm的变化,也可以反应叶片衰老情况。如图4所示,两种处理的芥蓝叶片的Fv/Fm在货架开始时(0 d)较高,随着货架期的延长,Fv/Fm都呈下降趋势,但经过预冷的芥蓝叶片的Fv/Fm下降相对较慢,且明显高于未预冷的(p<0.05)。货架1、2和3 d时,经过预冷的芥蓝叶片的Fv/Fm分别为未预冷的1.46倍、3.5倍和5.5倍。

图4　预冷对芥蓝常温货架期Fv/Fm的影响Fig.4　Effect of pro-cooling on Fv/Fm of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.5TSS含量的变化

蔬菜中可溶性固形物含量能够反映货架期间品质的变化。由图5可看出,预冷和未预冷的芥蓝叶片可溶性固形物含量在货架期间都缓慢下降,两者之间无显著差异。

图5　预冷对芥蓝常温货架期TSS含量的影响Fig.5　Effect of pro-cooling on content of TSS of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.6可溶性蛋白含量的变化

可溶性蛋白质含量也是一个反映植物组织细胞衰的主要生理指标之一[15],也是蔬菜品质指标之一。图6为预冷和未预冷两个处理的芥蓝叶片可溶性蛋白含量在货架期间的变化。由图6可知,两组芥蓝叶片可溶性蛋白含量在货架期间均呈显著下降趋势,但未预冷的下降幅度更大。经过预冷的芥蓝,货架期间下降了82%,而未预冷的下降了96%。与未预冷的相比,经过预冷的芥蓝叶片可溶性蛋白质含量在整个货架期间都高于未预冷的(p<0.05),货架1、2和3 d时,经过预冷的芥蓝叶片可溶性蛋白质含量分别为603、521和274 mg/100 g FW(鲜重),分别为同时期未预冷的4.43倍、4.65倍和6.52倍。

图6　预冷对芥蓝常温货架期可溶性蛋白含量的影响Fig.6　Effect of pro-cooling on content of soluble protein of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

2.7VC含量的变化

图7　预冷对芥蓝常温货架期VC含量的影响Fig.7　Effect of pro-cooling on content of VC of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

VC是蔬菜中重要的功能性成分,是衡量蔬菜营养价值的重要品质指标之一,但VC常因贮存时间的延长而氧化分解[20]。如图7所示,尽管两种处理的芥蓝叶片VC含量在货架期间都下降了,但预冷处理延缓了芥蓝叶片VC含量的下降,并且其含量比未预冷的要高(p<0.05)。至货架第3 d,经过预冷处理的芥蓝叶片VC含量是0.65 mg/100 g FW,为 0 d时的59%,而未预冷芥蓝叶片VC含量是0.46 mg/100 g FW,为0 d时的52%。

3　结论

采后预冷处理显著降低了芥蓝在货架期间的失重率、黄化指数和相对电导率,延缓了叶片的Fv/Fm、TSS、可溶性糖、蛋白及VC等含量的下降,说明预冷能够较好地维持芥蓝货架期间的品质,为未来芥蓝预冷技术的发展和改进提供了数据支撑和理论依据。然而,如何在此基础上结合其他保鲜技术,如自发气调包装、1-MCP等保鲜剂和冷杀菌保鲜技术,包括辐照、臭氧处理等,来进一步延长其货架期,还有待于继续研究。

[1]张海峰. 芥蓝芥子油苷组分及其醌还原酶诱导活性和抗虫性分析[D]. 杭州:浙江大学,2006.

[2]司雨,陈国菊,雷建军,等. 不同基因型芥蓝硫代葡萄糖苷组分与含量分析[J]. 中国蔬菜,2009(6):7-13.

[3]孙勃,方莉,刘娜,等. 芥蓝不同器官主要营养成分分析[J]. 园艺学报,2011(3):541-548.

[4]周凝,龙淦华,沈培奇. 国内外叶类蔬菜贮藏保鲜技术研究现状[J]. 安徽农业科学,2013(15):6897-6899.

[5]黄水生. 芥蓝气调保鲜技术及其机理研究[D]. 广州:华南农业大学,2012.

[6]付艳武,高丽朴,王清，等. 蔬菜预冷技术的研究现状[J]. 保鲜与加工,2015,15(1):58-63.

[7]刘振,唐蕾,王海鸥,等. 低温贮藏和短波紫外线辐照对芥蓝采后叶绿素降解及脱镁叶绿素酶活性的影响[J]. 食品工业科技,2013(15):332-334.

[8]Deesakul W,Srilaong V,Uthairatanakij A,et al. Effect of UV-C irradiation on chlorophyll degradation and microbial growth in fresh cut Chinese kale(Brassicaalboglabra)[J]. Acta Horticulturae,2008,804:271-276.

[9]Noichinda S,Bodhipadma K,Mahamontri C,et al Light during storage prevents loss of ascorbic acid,and increases glucose and fructose levels in Chinese kale(Brassicaoleraceavar.alboglabra)[J]. Postharvest Biology and Technology,2007,44(3):312-315.

[10]Sun B,Yan H Z,Zhang F,et al. Effects of plant hormones on main health-promoting compounds and antioxidant capacity of Chinese kale[J]. Food Research International,2012,48(2):359-366.

[11]Liu W,He H J,Song M. Influence of amino acids on bioactive compounds of Chinese kale[J]. Acta Horticulturae,2012,944:153-157.

[12]伍思良,张钦发,陈于陇,等. 不同温度对有孔保鲜袋包装芥蓝品质的影响[J]. 食品工业科技,2013,34(9):324-327.

[13]Poonlarp P B,Boonyakiat D. Application of vacuum cooling technology and active packaging to improve the quality of Chinese kale[J]. Chiang Mai University Journal of Natural Sciences,2015,14(2):143-146.

[14]贾开志,陈贵林. 高温胁迫下不同茄子品种幼苗耐热性研究[J]. 生态学杂志,2005,24(4):398-401.

[15]田平平,王杰,秦晓艺,等. 采后处理对杏鲍菇贮藏品质及抗氧化酶系统的影响[J]. 中国农业科学,2015,48(5):941-951.

[16]李秋月,龙桂英,巴良杰,等. 不同物流条件对荔枝采后贮藏期间果实品质的影响[J]. 广东农业科学,2014,41(16):96-99.

[17]陈佳阳,罗永祥,陆旺金,等. 壳聚糖双胍盐酸盐抑菌活性及其涂膜保鲜圣女果的研究[J]. 食品工业科技,2014,35(4):306-309.

[18]陈辰,何小定,秦金舟,等. 4 种含笑叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm特性的比较[J]. 安徽农业大学学报,2013,40(1):32-37.

[19]李绍长,胡昌浩,龚江,等. 低磷胁迫对磷不同利用效率玉米叶绿素荧光参数的影响[J]. 作物学报,2004,30(4):365-370.

[20]王颖荣,谢晶,陶佳佳,等. 低温对自发气调包装鸡毛菜保鲜效果的影响[J]. 食品工业科技,2015,36(20):331-334.

The effect of vacuum pre-cooling on postharvest quality of Chinese kale during shelf-life storage of room temperature

WU Ya1,LI Lu-lu1,LONG Gui-ying1,KUANG Jian-fei1,LU Wang-jin1,LIU Rui-bo2,OUYANG Jian-zhong2,CHEN Jian-ye1,*

(1.Guangdong Key Laboratory for Postharvest Science,College of Horticulture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;2.Guangzhou Conghua Hualong Fruit & Vegetable Freshness Co.,Ltd.,Guangzhou 510980,China)

In this study,using kale as materials,the effect of pre-cooling on kale postharvest quality during shelf-life storage room temperature was investigated. The results showed that during shelf-life storage of room temperature,the weight loss percent,yellowing index and relative electrical conductivity of kale were obviously reduced by vacuum pre-cooling treatment,while the decrease in Fv/Fm value,contents of TSS,protein and VCwere delayed. At the third day of storage,the weight loss percent,yellowing index and relative electrical conductivity of pre-cooled kale was 77%,73% and 51%,while Fv/Fm value,contents of protein and VCwas 5.5,6.5 and 1.4 fold of that of non-pre-cooling kale,respectively. These results indicated that pre-cooling treatment had an important role in maintaining the quality of kale during shelf-life storage of room temperature.

Chinese kale;vacuum pre-cooling;shelf-life of room temperature;quality

2015-12-29

吴亚(1990-)，女，硕士研究生，研究方向：园艺产品保鲜，E-mail：245265738@qq.com。

陈建业(1976-)，男，博士，教授，研究方向：园艺产品采后生物学，E-mail：chenjianye@scau.edu.cn。

“十二五”国家科技支撑计划课题(2013BAD19B07)。

TS225.36

A

1002-0306(2016)16-0335-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.16.059