茎基部营养液浸施对白芦笋保鲜效果的影响

李 盼，王 亮，郭衍银，吕凤艳，张东亮，李艳杰

(山东理工大学 农业工程与食品科学学院，山东 淄博 255049)

茎基部营养液浸施对白芦笋保鲜效果的影响

李 盼，王 亮，郭衍银，吕凤艳，张东亮，李艳杰

(山东理工大学 农业工程与食品科学学院，山东 淄博 255049)

根据白芦笋营养特性，采用自制营养液(1/2倍、1倍和2倍)对白芦笋茎基部进行浸施处理；以蒸馏水处理为对照，对15±0.5℃贮藏环境下白芦笋的保鲜效果进行了研究.结果表明：白芦笋茎基部浸施2倍营养液可有效控制白芦笋色度、减少失重率、延缓抗坏血酸含量下降、提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性水平，但促进了纤维素及木质素含量上升；1/2倍营养液处理虽在控制色度方面不如2倍营养液，但对白芦笋贮藏品质的保持起到积极作用，并有效抑制木质素及纤维素含量的上升.研究结果说明，只要适宜地控制营养液浓度，营养液茎基部浸施处理可作为白芦笋的保鲜新途径，本实验条件下，以1倍营养液的综合保鲜效果较好.

白芦笋；营养液；木质化；浸施；补偿性保鲜

芦笋(AsparagusofficinalisL.)别名石刁柏、龙须莱，属多年生宿根草本植物[1]，其食用部位为嫩茎，因其质地白嫩、清脆可口、独特芳香风味而深受消费者青睐.但由于芦笋嫩茎质地脆嫩、含水量高，采收生理活动活跃，容易变色、失水、纤维化及营养损失[2]，限制了芦笋鲜食市场的发展.

国内外很多学者对芦笋保鲜进行了研究，如曹慧娟[3]等研究表明， 0～5℃及0.02 MPa的减压条件下，有效抑制PPO酶活性，提高SOD 的活性；潘志彬[4]等指出体积分数为 30% CO2处理24 h可显著降低芦笋PAL活性，抑制芦笋木质化进程；Paull等[5]发现热处理可有效抑制芦笋的弯曲现象.芦笋保鲜研究较多的为保鲜剂保鲜，如使用质量分数为2%抗坏血酸[6]、质量分数为4%CaCl2水溶液[4]、1.5 mL·kg-1乙醇[7]、100 mg·L-16-BA[8]、20 mg·L-1GA3[9]、壳聚糖涂膜[10]等，均取得了不错的保鲜效果.但是，保鲜剂处理主要采用浸泡、喷施两种方式，通过贮藏芦笋的表面吸收外源物质，由于表面阻力的影响，存在外源物质进入芦笋内部的速率慢、进入量少等问题，导致保鲜效果见效慢及效果差.

芦笋采后茎基部横截面较大，能够迅速吸收、利用外源物质，促使外源物质在贮藏芦笋内部迅速起到应有的作用.是否可采用芦笋茎基部浸施保鲜液(即整个贮藏期间茎基部一直浸泡在保鲜液中)的方式来进行芦笋保鲜，目前尚未见报道.本研究根据USDA Datebase[11]提供的芦笋所含营养物质种类及含量，配制成可供芦笋吸收的营养液，并对采后芦笋进行营养液浸施处理，探索芦笋浸施保鲜的可能性及保鲜新途径.

1 材料与方法

1.1 实验材料

白芦笋采收于山东省潍坊市昌乐县吉阿村，白芦笋采收后立刻运到山东理工大学农产品贮藏实验室进行处理.白芦笋清洗晾干后，挑选笋尖紧密、白色、无木质化现象、表面光滑无机械擦伤、无病害虫损伤、长度约为20 cm、基部直径为1.2～1.6 cm的白芦笋进行实验.

1.2实验设计

1.2.1 营养液配制

根据USDA Datebase[11]提供的白芦笋所含营养物质种类及含量，配制成可供白芦笋吸收的营养液，具体试剂种类及含量见表1.

分别对上述营养液进行减半、加倍处理，从而配成1/2倍、1倍和2倍营养液，分别对芦笋进行相应处理.

1.2.2 材料处理

白芦笋清洗晾干后，将白芦笋嫩茎底端用锋利刀片垂直切下0.5～1.0cm，然后将白芦笋放入长18cm、宽13cm的聚乙烯袋内，并迅速用注射器分别注入100mL 各种营养液(蒸馏水处理为对照)，使其能够没过白芦笋茎基部截面3cm左右.将处理完毕的白芦笋置于15±0.5℃培养箱内避光保存，贮藏期间每2d进行一次生理生化指标测定，材料处理当天定为第0 d.每个处理500g±10g，三个重复.

表1 营养液中各营养物质种类及含量
Tab.1 All kinds of chemical reagents and contents in the nutrient solution

离子种类营养物质含量/mg·L-1Ca2+Ca(NO3)2984Fe2+FeSO4·7H2O106Mg2+MgSO4700P5+KH2PO42280K+KNO33537Na+NaCl50.8Zn2+ZnSO413.4蔗糖18800

1.3 指标测定

色度值(L值、a值)采用HP-2132便携式色差仪测定，每个处理测定10次，取平均值；失重率采用称重法测定，按照失重率(%)=(贮藏前质量-贮藏后质量)/贮藏前质量×100%计算；粗纤维素和木质素均取白芦笋下部3cm径段进行测量，分别采用Coronet[12]等和Morrison[13]的方法；过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及抗坏血酸含量分别采用愈创木酚法[14]、李合生[15]的方法和2，4-二硝基苯肼比色法[16]测定.

1.4 数据处理

所得数据用SPSS的SLD进行方差分析，并用Excel作图.

2 结果与分析

2.1 营养液对白芦笋色度L值、a值的影响

L值由大到小代表亮度从白到黑变化，a值由正到负表示颜色由红向绿转变.图1A表明，营养液处理可有效保持白芦笋亮度，1倍、2倍营养液处理的白芦笋亮度基本维持在平稳状态，1/2倍营养液的亮度在贮藏后期虽稍有下降，但显著高于对照处理.图中营养液处理的白芦笋亮度在贮藏前期稍有上升，这可能与营养液可促进采后白芦笋再生长有关.

各处理对白芦笋a值的影响，均呈现出先上升后下降趋势(图1B)，即红色先上升然后下降，这可能与材料处理时见光有关.同时可以看出，营养液处理的a值显著低于对照处理，其整个贮藏期间2倍、1倍和1/2倍营养液的a值分别为对照的61.18%、66.05%和72.35%，表现出抑制白芦笋变红的有效作用.但是，整个贮藏期间，1倍和2倍营养液的L和a值未表现出显著差异(P<0.05).

2.2 营养液对白芦笋POD及PAL酶活性的影响

贮藏期间，各处理白芦笋POD活性呈现先升后降趋势(图2A)，对照处理水平最高.随着营养液倍数的增加，POD活性呈下降趋势，如第4 d时，1/2倍、1倍和2倍营养液的POD活性分别为1744、1498和1310 U·g-1·min-1.与POD变化趋势相反(图2B)，白芦笋PAL活性随着营养液倍数的增加呈上升趋势，整个贮藏期间1/2倍、1倍和2倍营养液的PAL活性平均为227.25、248.74和254.51 U·g-1·min-1，对照的PAL活性水平最低.

图1 营养液处理对白芒笋L值和a值的影响Fig.1 Effects of nutrient solution treatments on L and a value of white asparagus

图2 营养液处理对白芦笋POD及PAL活性的影响Fig.2 Effects of nutrient solution treatments on POD and PAL activities of white asparagus

2.3 营养液对白芦笋木质素及纤维素含量的影响

木质素和纤维素含量是反映白芦笋木质化程度强弱的直观指标[17].贮藏期间，各处理的白芦笋木质素、纤维素含量均呈现上升趋势(图3A、3B).1/2倍、1倍营养液处理的木质素含量在贮藏期间基本维持在平稳水平，且显著低于对照(P>0.05)，而2倍营养液则明显高于对照.与纤维素变化趋势类似，1/2营养液处理的纤维素含量显著低于对照，而1倍和2倍营养液处理的纤维素含量则高于对照.因此，对于白芦笋木质素和纤维素生成，低浓度营养液表现出抑制作用，而高浓度营养液则起促进作用.

图3 营养液处理对白芦笋木质素及纤维素的影响Fig.3 Effects of nutrient solution treatments on Lignin and cellulose of white asparagus

2.4 营养液对白芦笋失重率的影响

整个贮藏期间，各处理失重率呈先降后升的趋势(图4).贮藏前期失重率下降即质量增加与白芦笋迅速吸收水分有关，贮藏后期各处理失重率上升并表现出差异，与外源营养物质减少，白芦笋自身呼吸作用有关.其中以2倍营养液处理失重率最低，为3.1%；1/2倍、1倍营养液处理的失重率分别为5.3%和5.7%，且二者未表现出差异(P<0.05).

图4 营养液对白芦笋失重率的影响Fig.4 Effectsofnutrientsolutiontreatmentsonweightlossrateofwhiteasparagus图5 营养液处理对白芦笋抗坏血酸含量的影响Fig.5 Effectsofnutrientssolutiontreatmentsonascorbicacidofwhiteasparagus

2.5 营养液对白芦笋抗坏血酸含量的影响

整个贮藏期间，对照处理的白芦笋抗坏血酸含量呈持续下降趋势，整个贮藏期下降了26.96%(图5).营养液处理却显现出先升后降趋势，1/2倍、1倍和2倍营养液处理的抗坏血酸含量最高点分别出现在贮藏的第4和6 d，且这些处理的抗化血酸含量明显高于对照处理，整个贮藏期间分别比对照高8.11%、14.89%和15.74%，表现出营养液具有延缓白芦笋抗坏血酸下降的作用，且随着浓度的增加其作用增强.

3 讨论与结论

浸施在切花保鲜方面已有悠久历史，并取得不错保鲜效果.如6-BA和GA3配伍能延长百合保鲜期在20 d以上[18]；600 mg·L-11-MCP+400 mg·L-1CA+3%(质量分数)蔗糖+20 mg·L-1SA+100 mg·L-1CaCl2和800 mg·L-11-MCP+100 mg·L-1CA+3%(质量分数)蔗糖+40 mg·L-1SA+200 mg·L-1CaCl2的复合保鲜剂延长洋桔梗瓶插寿命8 d[19]；蔗糖不仅能延长鲜切玫瑰保鲜期，且可促进玫瑰花骨朵的展开[20].鉴于采后芦笋茎基部横截面积较大，只要使用的保鲜液对人体无害，同样可对芦笋进行浸施保鲜.本实验中，保鲜液浸施处理可明显抑制采后白芦笋含水量和抗坏血酸含量的下降，延缓色度的变化，对于白芦笋保鲜具有一定的促进作用.至于该营养液中的营养成份有多少进入白芦笋体内，需要进一步深入研究.

过氧化物酶(POD)不仅能清除植物体内过氧化氢、提高抗逆境胁迫能力[21]，还具有促进木质素和细胞壁的形成[22]；苯丙氨酸解氨酶(PAL)作为植物次生代谢苯丙烷途径的关键酶，与植物抵抗逆境关系密切[23].本实验中，1/2倍营养液处理延缓了白芦笋木质素和纤维素的生成，并维持较高的POD活性水平，但其PAL活性较低；而2倍营养液虽然提高了PAL活性水平，但也促进了木质素和纤维素的生成.表明，过高浓度的营养液处理，不利于白芦笋木质化的控制，这可能与营养促进木质化代谢有关，具体机理需要进一步研究.

抗坏血酸-谷胱甘肽循环(Ascorbate-glutathione cycle)是近几年研究的热点，其不仅能消除活性氧，提高抗逆性[24-25]，谷胱甘肽循环产生的单脱氢抗坏血酸还可进入抗坏血酸循环并促使抗坏血酸的生成[26].本实验中，营养液处理白芦笋抗坏血酸含量有个上升趋势，可能与抗坏血酸-谷胱甘肽循环及营养液促进白芦笋再生长有关，具体原因需要深入探究.

在实验过程中，发现芦笋基部有部分微生物滋生现象，对于浸施处理的微生物生长繁殖、发展规律及其控制，本课题组正在深入研究。

总之，营养液浸施处理可在一定程度上延长白芦笋保鲜期.2倍营养液可有效控制白芦笋色度变化，延缓失重率和抗坏血酸含量的下降，提高抗逆性，但不利于白芦笋木质化的控制；而1/2倍营养液则可有效抑制木质素及纤维素含量的上升.因此，只要适当控制营养液浓度，将为白芦笋保鲜提供一条新途径，本实验条件下，以1倍营养液的综合保鲜效果较好.

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Effectsofstem-enddippingwithnutrientsolutiononthestoragequalitiesofwhiteasparagus

LI Pan, WANG Liang, GUO Yan-yin, LYU Feng-yan, ZHANG Dong-liang, LI Yan-jie

(School of Agricultural and Food Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China)

The objective of this manuscript was to research the effects of stem-end dipping with nutrient solution on qualities of white asparagus during 15±0.5℃ storage, nutrient solution was self-made based on white asparagus nutrition characteristics, and distilled water was used as control. The results showed that the treatment of 2-fold nutrient solution could effectively maintain chromaticity of white asparagus，inhibit the decline of weight loss and ascorbic acid content, and increase the activity level of phenylalnine ammonialyase (PAL), while promote the increase of cellulose and lignin content. To some extent, treatment of 1/2-nutrient solution positively maintained the storage qualities of white asparagus and effectively inhibited the increase of lignin and cellulose content, though this treatment was not stronger in controlling the chromaticity than that of 2-fold nutrient solution. The results indicates that treatment of nutrient solution marinating might be a new technology for white asparagus storage, with the proper concentration of nutrient solution.

white asparagus; nutrient solution; lignifications; dipping; compensative storage

2017-01-16

国家自然科学基金面上项目(31671900)；山东理工大学青年教师发展支持计划(4072-115008)

李盼,男,1215776737@qq.com;

郭衍银,男,guoyy@sdut.edu.cn

1672-6197(2018)01-0026-05

S644.6；S609+.3

A

(编辑：姚佳良)