史君彦,徐冬颖,郑秋丽,左进华,高丽朴,王清
(北京市农林科学院蔬菜研究中心,农业部蔬菜产后处理重点实验室,果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室,农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,农业部都市农业(北方)重点实验室,北京 100097)
菠菜(Spinacia oleracea L.)又称波斯菜、赤根菜、鹦鹉菜,属于耐寒绿叶蔬菜[1]。菠菜味道鲜美,富含多种维生素及矿物质元素,具有促进人体新陈代谢及生长发育等多种功效。由于菠菜叶片薄而大,水分含量高,组织细嫩,因此采后蒸腾及呼吸作用旺盛,极易发生失水萎蔫,黄化腐烂等现象,从而降低了商品价值,不利于采后的贮运保鲜。目前关于菠菜贮藏保鲜的研究报道很多,张慧君等[2]研究发现,壳聚糖复合保鲜剂可以延缓菠菜的腐败;张正周等[3]采用减压贮藏设备处理菠菜,结果表明:减压处理能维持菠菜的品质及商品性;陈蔚辉等[4]进行了食盐溶液对菠菜营养品质及生理活性影响的研究,发现浓度为0.9%的食盐溶液对菠菜的保鲜效果最佳。
保鲜袋包装是通过薄膜渗透性及果蔬呼吸速率之间的相互作用来改变周围的气体成分[5],最终达到一个理想的气体环境,从而减缓果蔬的腐烂变质,延长其贮藏期。纳米二氧化钛作为一种新型无机化工材料,具有安全稳定、抗菌性好,自洁能力强等特点[6]。纳米二氧化钛改性的聚乙烯膜具有抗变色、抗老化、使用安全等特性,是一种很好的果蔬包装材料[7]。罗自生等[8]研究表明:纳米二氧化钛改性低密度聚乙烯薄膜可较好地保持草莓的贮藏品质。路洪艳等[9]研究发现纳米二氧化钛改性低密度聚乙烯薄膜有利于保持山核桃贮藏品质。因此本试验通过研究(20±1)℃下不同保鲜袋包装对菠菜采后贮藏品质及生理变化的影响,探究其贮藏保鲜效果。
试验所需的菠菜采购于北京超市发连锁有限公司,挑选无机械损伤、无病虫害、无黄化腐烂的新鲜菠菜作为材料。
保鲜袋1:厚度为0.03 mm PE保鲜袋,北京华盾雪花有限公司;保鲜袋2:厚度为0.045 mm红色纳米二氧化钛改性低密度聚乙烯保鲜袋,国家农产品保鲜工程技术研究中心。
UV-1800紫外分光光度计:日本京都岛津公司;D-37520台式冷冻高速离心机:Thermo Fisher Scientific;HW﹒SY11-K型电热恒温水浴锅:北京市长风仪器仪表公司。
将挑选的菠菜平均分为2组,分别放在白色小塑料筐中,每筐500 g左右。分别采用保鲜袋1和保鲜袋2进行密封包装,然后于(20±1)℃的冷库中贮藏。每天进行感官调查、拍照,每2天取一次样,用液氮速冻,然后放置在-80℃的冰箱中用于各项生理指标的测定。
感官评分是对Fan等[10]和谢晶等[11]的方法稍作修改,品评组由9人构成,采用9分制原则,对两组菠菜的外观品质进行评判,评判细则如表1所示,评判结果取平均值。
表1 菠菜感官分析评定表Table 1 The sheet of sensory evaluation criteria of spinach
失重率采用差量法[12]进行测定:失重率/%=(初始质量-最终质量)/初始质量×100。
叶绿素含量的测定使用Shi等[13]的方法,测定663 nm和645 nm处的吸光值。
维生素C(VC)含量使用钼酸铵比色法[14],测定760 nm处的吸光值。
丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量使用硫代巴比妥酸法[15]进行测定。
过氧化物酶(peroxidase,POD)活性测定采用曹建康等[16]的方法,每克菠菜(鲜重)每分钟吸光度的变化值增加1为1个POD活性单位(U)。
过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)的活性测定均采用曹建康等[16]的方法,以每克菠菜(鲜重)每分钟吸光度变化值增加0.01为1个酶活单位(U)。
采用office 2007统计分析软件对基础数据进行整理,使用Origin 9作图,利用IBM SPSS Statistics 22软件对数据进行差异显著性分析(P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著)。
感官评价可直观的反应果蔬采后的生理变化,直接影响果蔬的商品价值。不同保鲜袋包装对菠菜感官评分的影响见图1。
如图1所示,保鲜袋1及保鲜袋2包装组的菠菜均随着采后贮藏时间的延长呈下降趋势,保鲜袋2包装组菠菜的感官评分始终高于对保鲜袋1,且两者差异极显著(P<0.01),说明保鲜袋2包装可有效维持菠菜的感官品质,延长其货架期。
菠菜由于叶片面积大,气孔多等特点,在采后因蒸腾作用而易出现失水萎蔫等现象,严重影响商品价值。不同保鲜袋包装对菠菜失重率的影响见图2。
图1 不同保鲜袋包装对菠菜感官评分的影响Fig.1 Effect of different packagings on sensory score of spinach
图2 不同保鲜袋包装对菠菜失重率的影响Fig.2 Effect of different packagings on weight loss of spinach
如图2所示,随着贮藏时间的延长,失重率呈上升趋势,相比于保鲜袋1包装组,保鲜袋2包装组失重率的上升幅度始终维持在较低水平,且两者差异极显著(P<0.01),说明保鲜袋2包装可以有效减缓采后菠菜的水分散失,具有很好的保鲜效果,这与二氧化钛的自洁功能有关。
维生素C(VC)是菠菜中所富含的一种重要营养物质,可作为评判菠菜品质及耐贮性的重要指标[17]。不同保鲜袋包装对菠菜维生素C含量的影响见图3。
如图3所示,随着贮藏时间的延长,菠菜中的VC含量呈下降趋势,相比于保鲜袋1包装组,保鲜袋2包装组下降的较为缓慢,且在贮藏的第6天,两组处理差异显著(P<0.05),在第8天,两个处理组差异极显著(P<0.01),说明保鲜袋2处理可减缓菠菜VC含量的下降,减少营养物质的流失,从而对波菜起到较好的贮藏保鲜效果。
图3 不同保鲜袋包装对菠菜维生素C含量的影响Fig.3 Effect of different packagings on vitamin C content of spinach
绿叶蔬菜的黄化及衰老与叶绿素的降解有密切的关系,因此叶绿素含量是保持蔬菜采后商品性的重要因素[18]。不同保鲜袋包装对菠菜叶绿素含量的影响见图4。
图4 不同保鲜袋包装对菠菜叶绿素含量的影响Fig.4 Effect of different packagings on chlorophyll content of spinach
如图4所示,随着贮藏时间的延长,保鲜袋1及保鲜袋2包装组菠菜的叶绿素含量均呈下降趋势,保鲜袋2包装组叶绿素含量始终高于对照组,在贮藏的第6天~第8天,两个包装组差异较为显著(P<0.05),说明保鲜袋2包装能减缓叶绿素的降解速度,提高菠菜的商品价值。
丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的中间产物,可以产生氧化自由基,加剧细胞膜损伤,因此MDA含量可以反应果蔬的衰老程度[19]。不同保鲜袋包装对菠菜丙二醛含量的影响见图5。
如图5所示,保鲜袋1及保鲜袋2包装组菠菜的MDA含量随着采后贮藏时间的延长呈上升趋势,与保鲜袋1包装组相比,保鲜袋2包装组菠菜的MDA含量始终维持在较低水平,两个包装组在菠菜贮藏的第4天差异显著(P<0.05),第6天~第8天差异极显著(P<0.01),说明保鲜袋2包装可减缓脂膜过氧化的速度,从而延缓菠菜的衰老,延长其贮藏期。
图5 不同保鲜袋包装对菠菜丙二醛含量的影响Fig.5 Effect of different packagings on MDA content of spinach
过氧化物酶(POD)对植物生长发育具有重要的作用,可以保护植物的组织和细胞,是植物体内重要的保护酶之一[20]。不同保鲜袋包装对菠菜过氧化物酶活性的影响见图6。
图6 不同保鲜袋包装对菠菜过氧化物酶活性的影响Fig.6 Effect of different packagings on POD activity of spinach
如图6所示,随着贮藏时间的延长,保鲜袋1及保鲜袋2包装组菠菜的POD活性呈上升趋势,保鲜袋2包装组菠菜的POD活性始终高于保鲜袋1,且两组在贮藏的第2天差异较为显著(P<0.05),在第4天~第8天差异极显著(P<0.01),说明保鲜袋2处理可提高菠菜的POD活性,增强其抗氧化能力,延长菠菜的贮藏期。
过氧化氢酶(CAT)是植物体主要的抗氧化酶之一,可以催化细胞内H2O2的分解,对细胞起到保护作用[21],不同保鲜袋包装对菠菜过氧化氢酶活性的影响见图7。
图7 不同保鲜袋包装对菠菜过氧化氢酶活性的影响Fig.7 Effect of different packagings on CAT activity of spinach
如图7所示,随着贮藏时间的延长,保鲜袋1及保鲜袋2包装组菠菜的CAT活性呈先下降后上升的趋势,且保鲜袋2包装组的CAT活性始终高于保鲜袋1,两个包装组在贮藏的第4天差异显著(P<0.05),在第6天~第8天差异极显著(P<0.01),说明保鲜袋2包装能促进CAT活性的提高,减轻自由基对菠菜的伤害,从而达到贮藏保鲜的目的。
抗坏血酸过氧化物酶(APX)是植物体内活性氧代谢的重要抗氧化酶之一,是叶绿体中清除H2O2的关键酶类,可提高植物体的耐受性[22]。不同保鲜袋包装对菠菜抗坏血酸过氧化物酶活性的影响见图8。
图8 不同保鲜袋包装对菠菜抗坏血酸过氧化物酶活性的影响Fig.8 Effect of different packagings on APX activity of spinach
如图8所示,采后菠菜的APX活性随贮藏时间的延长呈上升趋势,与保鲜袋1处理组相比,保鲜袋2包装组APX活性始终维持在较高水平,且在贮藏的第4天~第6天,两组处理差异极显著(P<0.01),说明保鲜袋2包装处理可增强菠菜的APX活性,延长菠菜的贮藏期。
在菠菜采后的贮藏期内,相比于保鲜袋1处理组,保鲜袋2包装组能较好的维持菠菜的感官品质,抑制失重率及MDA含量的上升程度;此外,保鲜袋2包装还可减缓VC及叶绿素降解的速度,促进抗氧化酶(POD、CAT、APX)活性的提高。因此,保鲜袋2包装可延缓菠菜水分散失及营养物质的消耗,保护细胞膜的结构,减少自由基的伤害,对采后菠菜具有很好的保鲜贮藏效果,可以有效地提高商品价值,延长货架期。
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