3种不同的保鲜方法对香椿贮藏品质的影响

王丽琼，林少华，陈存坤，张慧杰，罗红霞，*，许文涛

（1.北京农业职业学院食品与生物工程系，北京102442；2.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室，天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384；3.天津科技大学食品工程与生物技术学院食品营养与安全省部共建教育部重点实验室，天津300457；4.中国农业大学食品科学与营养工程学院，食品营养与人类健康高精尖创新中心，北京100083）

香椿（Toona sinensis）又名香椿芽，属楝科，香椿属，落叶乔木，原产于中国的中部及南部，现广泛栽植在华北、华东以及中部、南部等地区。香椿不但香味浓郁，而且具有很高的营养价值，含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质[1]，以及多酚类物质、黄酮、多糖、皂苷、生物碱等生物活性成分[2]，具有防治高血压、抗炎、镇痛、降血糖、抗癌、抗氧化等作用保健功能[3]。香椿适合贮藏的温度是（1±0.5）℃，湿度为（90±5）%，但采摘后的香椿水分含量高，常温条件下蒸腾作用强，短时间内就会枯萎、掉叶、甚至腐烂。虽然鲍琳等[4]用多菌灵、乙烯吸收剂等不同处理进行香椿保鲜试验，朱苗等[5]采用聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯3 种保鲜膜对香椿进行保鲜探讨，朱永清等[6]用不同密度的聚乙烯和不同厚度的包装材料对香椿进行自发气调来研究不同的贮藏保鲜效果。水江波等[7]则探讨了适合香椿保鲜的适宜温度、湿度。但是已有的研究仍难以满足消费者的需求，因此，仍需继续寻找更适合香椿贮藏保鲜的方法和技术。

近年来，紫外照射（ultraviolet irradiation，ZW）、1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）和乙烯吸收剂（ethylene absorbent，EA）等保鲜方法可以延缓果蔬采后衰老的研究多见于报道。如保鲜膜结合紫外光处理的龙眼、鲜切苹果、韭菜与对照相比可延缓可溶性固形物和VC的降解，抑制丙二醛和多酚氧化酶的增长，保鲜效果明显[8-10]。保鲜膜结合1-MCP 处理的猕猴桃、富士苹果有效延缓了果实硬度、果实营养成分的下降，延长了果实贮藏期和货架期[11-12]。保鲜膜结合乙烯吸收剂处理的丽江雪桃、德国小香葱对降低贮藏中呼吸强度、失重率、褐变指数、腐烂指数都有一定的效果，有利于果蔬商品价值的保持[13-14]。然而，关于紫外光、1-MCP 和乙烯吸收剂这3 种保鲜处理方法在香椿上的应用研究还未见报道。因此，本试验重点研究和比较了紫外光、1-MCP 和EA3 种保鲜处理方法对香椿贮藏期间的品质变化，寻找出更适合香椿保鲜效果的方法，为香椿的贮藏保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香椿：北京市门头沟区雁翅镇苇子水村采摘，品种为红香椿；1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）：陕西咸阳西秦生物公司，每袋净含量0.3 g；乙烯吸收剂（ethylene absorbent，EA）：山西省农业科学院，每袋净含量8 g，有效成分为高锰酸钾（质量分数≥10%）；聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）膜：国家农产品保鲜工程技术研究中心，厚度0.01 mm，伸长率365.525%，抗张强度13.005 MPa，透气性1 213.27 cm3/（2 h·0.1 MPa），透湿率61.82 g/（m2·1.8）。

1.2 仪器与设备

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；3-30K 高速冷冻离心机：德国sigma公司；FA-004 型电子天平：上海精科天平有限公司；DK-S26 型电热恒温水浴锅：上海精宏试验设备有限公司；CNX-103 便携式乙烯测定仪：北京金洋万达科技有限公司；GC7890F 气相色谱仪：上海天美科学仪器有限公司；冷库：国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

香椿采摘于2018年4月26日，挑选新鲜、无霉烂、无病虫害、色泽较好，芽长为15 cm～20 cm 的呈紫红色的香椿芽。将整理好的香椿芽随机分为5 组，每组质量为400 g，分别进行如下处理：

1）对照组（CK 组），不做任何保鲜处理；2）聚氯乙烯组（PVC 组），选用 0.01 mm 厚度的 PVC 膜包裹；3）聚氯乙烯+紫外照射组（PVC+ZW 组），在PVC 膜包裹的条件下，每隔10 d 紫外照射1 次，灯管功率为40W，强度为 375 μW/cm2，时间为 10 min；4）聚氯乙烯+1-甲基环丙烯组（PVC+1-MCP 组），在PVC 膜包裹的条件下，加入1 包1-MCP；5）聚氯乙烯+乙烯吸收剂组（PVC+EA 组），在PVC 膜包裹的条件下，加入1 包EA。所有处理组均置于温度为（1±0.5）℃，湿度为（90±5）%的冷库中贮藏，设置3 次重复，取样时间分别为0、10、20 d 和 30 d。

1.3.2 指标检测及方法

1）呼吸强度的测定：采用静置法进行测定，随机称取70 g 香椿置于经空气平衡的5 L 密封瓶中，密闭2 h后，用一次性注射器从密封瓶顶部抽取1.0mL气体，然后用气相色谱法测定CO2含量，呼吸强度以CO2释放量表示，单位为mg CO2/（kg·h）。

气相色谱检测条件：载气N2，进样温度120 ℃，柱温 60 ℃，CO2检测温度 360 ℃，氢气气流 80 mL/min。

2）乙烯释放速率的测定：使用CNX-103 便携式乙烯测定仪测定，乙烯浓度的单位为μL/（kg·h）。

3）失重率的测定：采用称重法进行测定，计算公式为：失重率/%=（贮前香椿质量-贮后香椿质量）/贮前香椿质量×100。

4）叶绿素的测定：根据曹建康的分光光度法进行测定[15]。

5）维生素 C（VC）的测定：采用 2，6-二氯靛酚滴定法进行测定[16]。

6）丙二醛（malondialdehyde，MDA）的测定：采用硫代巴比妥酸法进行测定[17]。

7）色差的测定：采用色差计测定不同处理的香椿在不同贮藏时间的颜色变化。每个处理取香椿叶的中部进行测定，取平均值，得到色差的L*（亮度）、a*（红度）、b*（黄度）值，并根据a*、b*值计算色调角（H0），计算公式为H0=tan-1b*/a*。

8）酶活的测定：多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、过氧化酶（peroxidase，POD）、过氧化氢酶（fungal catalase，CAT）和超氧化酶（superoxide dismutase，SOD）的测定根据Solarbio@ 活性检测试剂盒的说明进行检测，试剂盒型号分别为 BC0195、BC205、BC0205和BC0175。

1.3.3 数据分析

采用Excel 进行数据处理和绘图，取3 次重复平均值，并用SPSS20.0 进行数据显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对香椿失重率和色差的影响

不同处理对香椿失重率和色差的影响见图1。

图1 不同处理对香椿失重率和色差的影响Fig.1 Effects of different treatments on weight loss and color difference of Toona sinensis

失重率是评价蔬菜质量的关键感官指标之一。由图1A 可以看出，随着贮藏时间的延长，5 组处理中的香椿失重率均呈现上升趋势。对照处理（control treatment，CK）失重率最高在10 d 时已超过20%。其次为PVC 组，在贮藏30 d 后失重率为12.55%，另外两组均超过8%，而PVC+ZW 组失重率最低为6.55%，显著低于其它 4 组（P ＜ 0.05）。PVC 包装膜可以降低蔬菜的蒸腾作用，从而延缓其水分的流失[18]，从本研究结果可以判断紫外照射可以进一步降低这种作用。此外，Giuggioli 等[19]认为新鲜产品失重率超过8%即会影响其适销性，因此PVC+ZW 组处理的香椿仍能满足市场的要求，但也接近临界值，而其它4 组则不再符合市场的要求。

色泽是评价蔬菜品质的另一个非常重要的因素，颜色的变化都可能被认为是蔬菜衰老的表征。随着贮藏时间的延长，5 个处理中香椿亮度均缓慢下降（图1B），而且颜色均由紫红色最终变为绿色（图1C）。通过对L*和H0值进行差异性分析表明，贮藏30 d 时，PVC+ZW 组处理的香椿与 CK、PVC 和 PVC+EA 组差异显著（P ＜ 0.05），但与 PVC+1-MCP 处理组差异不显著。这说明紫外照射不但不会对香椿的颜色产生负面影响，而且还可以延缓其颜色的变化。该结果与Sari等[20]的研究结果类似，他们发现紫外照射的菠萝皮和肉的颜色均不会发生显著的变化。

2.2 不同处理对香椿呼吸强度、乙烯释放速率、叶绿素、VC和MDA的影响

不同处理对香椿呼吸强度和乙烯释放速率的影响见图2。

图2 不同处理对香椿呼吸强度和乙烯释放速率的影响Fig.2 Effects of different treatments on respiration rate and ethylene release rate of Toona sinensis

果蔬呼吸强度越高，其营养物质消耗就越大，果蔬贮藏的时间就越短。由图2 A 可以看出，除了CK组，其它4 组的呼吸速率均先下降后上升。到了30 d时，PVC+ ZW 组与 PVC 和 PVC+EA 组差异极显著（P＜0.01），但与PVC+1-MCP 组差异不显著。说明紫外照射可以有效地降低香椿的呼吸速率，具体原因可能是由于紫外照射产生的臭氧延缓了组织代谢，并关闭了气孔[21]。

乙烯是一种植物内源激素，能促进果蔬成熟，加快其衰老。由图2 B 可看出，乙烯释放速率与呼吸速率相似，在初期下降后期上升。这可能是由于香椿由常温经过预冷后，再进行冰温贮藏，较低的温度有效地抑制了香椿乙烯的释放速率，但是随着其新陈代谢的加速，乙烯的释放速率进一步加速。在贮藏后期，PVC+ ZW 组与 PVC 组差异极显著（P＜0.01）和 PVC+EA 组差异显著（P＜0.05），但与 PVC+1-MCP 组差异不显著。紫外照射抑制乙烯的机理仍未可知，需深入研究和分析。

不同处理对香椿叶绿素、VC和MDA 的影响见图3。

图3 不同处理对香椿叶绿素、VC和MDA 的影响Fig.3 Effects of different treatments on the content of Chlorophyll，VCand MDA of Toona sinensis

香椿嫩芽采摘时为紫红色，色彩鲜艳，但仍会继续发生新陈代谢而逐渐成熟衰老，紫红色逐渐变浅，绿色逐渐加深。由图3A 可见，随着贮藏时间的延长，5 个处理组中香椿叶绿素的含量均缓慢提高，金波等的研究也证实椿芽生长过程中的色泽随花青素、叶绿素含量的交互变化而改变[22]。截止到30 d 时，PVC+ZW组的叶绿素含量与PVC+EA 和PVC+1-MCP 组差异不显著，但与PVC 组差异显著（P＜0.05）。通过计算H0与叶绿素的相关系数得知，这4 组的差异较小，表明紫外照射并不主要通过改变叶绿素的含量而延缓香椿颜色的变化。另一方面，由于贮藏过程中香椿水分蒸发，因而测出的香椿中叶绿素的含量也会缓慢提高。通过计算叶绿素与失重率的相关系数得知，PVC（0.997）＞PVC+EA（0.996）＞PVC+1-MCP（0.984）＞PVC+ZW（0.942），说明紫外照射处理可以降低叶绿素与失重率的相关性，即可降低失重率对叶绿素的影响。

VC是衡量果蔬品质的一个重要指标。由图3B 可看出，随着贮藏时间的延长，5 个处理中的VC含量出现了先升高又缓慢下降的趋势，可能由于采摘的是头茬香椿幼苗，尚处在发育和营养物质积累中，因而出现了贮藏前期VC升高的现象。在贮藏后期，随着营养物质的不断消耗，VC的含量也在不断地降低。因此，VC含量在贮藏过程的变化与香椿的成熟和衰老程度有关。紫外照射处理的香椿的VC含量最低，下降的速度也最快，在30 d 时的含量与PVC 组差异不显著，但与PVC+1-MCP 组和 PVC+EA 组差异极显著（P＜0.01）。这可能是由于紫外照射产生的臭氧具有强氧化性，能够与VC发生反应导致的。Maharaj 等[23]的研究也进一步证实了这种现象，他们对比了紫外照射番茄后发现高剂量组的VC含量较对照及低剂量组的VC含量低。

紫外产生的氧化性也通过MDA 这个指标反应出来。由图3 C 可见，PVC+ZW 处理的 MDA 含量最高，与PVC 组差异不显著，但与PVC+1-MCP 组和PVC+EA组差异极显著（P＜0.01）。

2.3 不同处理对香椿酶活指标的影响

不同处理对香椿酶活的影响见图4。

图4 不同处理对香椿酶活的影响Fig.4 Effects of different treatments on the enzyme activity of Toona sinensis

果蔬的褐变与PPO 酶有着密切的关系，PPO 可以催化多酚类底物生产醌类物质，产生棕色聚合物导致组织褐变，从而降低果蔬的品质和市场价值。PPO 酶活力越高，酚类物质氧化的速率就越快，褐变的速度就越快。由图4A 可知，5 个处理组的香椿中PPO 的酶活性随着贮藏时间的延长均先上升在第20 天后开始下降。这可能一是因为随着香椿中多酚逐渐被氧化，多酚氧化酶催化的反应底物减少，而产物醌类物质含量增高，从而导致多酚氧化酶的活性下降[24]。到第30天后，PVC+ZW 组的PPO 酶活力最低，并极显著低于PVC 组和 PVC+EA 组，但与 PVC+1-MCP 组差异不显著。从 H0 与 PPO 酶的相关系数：PVC（0.804）＞ PVC+EA（0.724）＞ PVC+1-MCP（0.698）＞ PVC+ZW（0.691）也可得出以上结论。

果蔬采摘后的新陈代谢会产生活性氧，如超氧化物自由基、过氧化氢和羟基自由基，这些活性氧与细胞膜损伤和衰老有关[25]。POD、CAT 和SOD 等解毒酶可以催化这些产生毒性的自由基。从图4B、4C 和4D 可以看出，PVC+ZW 处理的 POD、CAT 和 SOD 酶的活力均高于其它组。POD 酶在贮藏期间一直呈上升状态，而SOD 酶的趋势正好相反。在贮藏到30 d 时，PVC+ZW 处理的 POD 和 SOD 酶均与 PVC 组、PVC+1-MCP组及 PVC+EA 组差异显著（P＜0.05）。CAT 酶的变化趋势与PPO 酶的趋势相似，在贮藏到最后，PVC+ZW 组与PVC+1-MCP 组差异不显著，但与PVC 组及PVC+EA 组差异显著（P＜0.05）。目前，关于紫外照射如何影响香椿酶活的变化机理仍未见报道，还需进一步研究和分析。

3 结论

香椿作为一种应季蔬菜，具有很强的季节性，而且不易贮藏，难以满足市场的需求。本试验通过比较分析了紫外照射、1-MCP 和乙烯吸附剂结合PVC 膜3种不同的保鲜处理方法对香椿贮藏品质变化的影响。这种品质的变化是多种理化指标和酶活指标共同作用的结果。结果表明，PVC+ZW 处理组的感官指标效果最好，在不损伤香椿颜色的情况下，能有效地延缓香椿的失重率的下降，其次为PVC+1-MCP 组。下一步仍需要对紫外照射的强度和时间进行优化，以寻找更优的保鲜组合。