3种保鲜剂对贵阳青棒豆贮藏品质的影响

汪莉蓉，谢国芳，陈瑶，张萍，谭书明

（1.贵州省果品加工工程技术研究中心，贵阳学院食品与制药工程学院，贵州贵阳550005；2.贵州医科大学神奇民族医药学院，贵州贵阳550005；3．贵州大学生命科学学院，贵州贵阳550025）

菜豆（Phaseolus vulgaris L.）俗名四季豆、芸豆、玉豆、棒豆、架豆等，鲜食贵阳青棒豆鲜嫩肥厚、味道鲜美，富含维生素、复合碳水化合物和矿物质等营养成分，可供煮食、炒食、凉拌，是一种高蛋白质、高钾、高镁、低钠、低脂肪的蔬菜，适合心脏病、动脉硬化、高血脂、低血钾症和忌盐等患者食用，也是补充植物蛋白的重要蔬菜作物之一，占全球食用豆类产量50 %左右[1]。然而，鲜食贵阳青棒豆组织幼嫩、呼吸强度高，采后失水引起豆粒膨胀、豆荚黄化及软化，极易发生纤维化、萎蔫、褪色、腐烂及产生锈斑等品质劣变，严重制约其产业的发展[2]。研究发现：品种[3]、成熟度[4]、保鲜剂[1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）[5]、壳聚糖涂膜[6]、精胺[7]、亚精胺[8]]、物理处理（辐照[9]、热处理[10]、超声波[11]）、贮运条件（温度[12-15]、气体组分[16]）等均能不同程度维持鲜食菜豆的贮藏品质。为对比不同保鲜剂对鲜食贵阳青棒豆采后贮藏保鲜效果的影响，本文以贵阳青棒豆为试材，研究不同保鲜剂对其采后贮藏品质的影响，以期为鲜食贵阳青棒豆贮运技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以贵阳青棒豆为试材，八成熟时早上9 点～10 点间采收，采后立即运回实验室，选择整齐一致、质地脆嫩、新鲜有光泽、荚面清洁、无病虫害及其他伤害的豆荚进行试验。

牛血清蛋白（分析纯）：上海贝基生物科技有限公司；考马斯亮蓝G-250（分析纯）：南京生兴生物技术有限公司；三氯乙酸（分析纯）：天津市永大化学试剂开发中心；4，7-二苯基-1，10-菲咯啉（纯度>99.0%，分析纯）：梯希爱（上海）化成工业发展有限公司；三氯化铁（分析纯）：莱州市君泽化工有限公司。

PAL-1 手持糖度计：日本Atogo 公司；M5IR 复合式气体检测仪：美国BW 科技公司；TES-135 色差计：台湾泰仕；T6 紫外分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；SPH-200D 恒温摇床：上海世平实验设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 处理方法

试验设计了3 种保鲜剂处理。

涂膜处理：称取5 g 海藻酸钠、3.5 g 羧甲基纤维素钠（caboxy methyl cellulose，CMC）和 1.5 g 魔芋精粉，加入100 mL 水，加入水中2.2 mL 0.6%醋酸溶液，浸泡12 h～24 h 后加入 2.2 g CaCl2，加热至 40 ℃～60 ℃，搅拌至完全溶解，再加2.2 L 冷水搅匀；加入大蒜精油，混合均匀，即为可食性保鲜液。贵阳青棒豆在可食性保鲜液浸泡5 min 后取出，晾干后置于密闭纸箱中进行贮藏。

天然固体保鲜剂：将麦芽糊精加入温水中，待麦芽糊精溶解完全呈透明色时，加入辛烯基琥珀酸酯化淀粉，搅拌数次，制成水相。在快速搅拌下将大蒜精油慢慢加入水相中，充分搅拌混合，将乳化液移入玻璃培养皿内，放入冰箱于-24 ℃冷冻12 h，取出放入真空冷冻干燥机干燥24 h 后，即得天然固体保鲜剂，按5 g保鲜剂/kg 贵阳青棒豆比例称取保鲜剂，放置在密闭纸箱中进行贮藏。

固载二氧化氯：将氯酸钠和亚硫酸盐分别在120 ℃条件下进行干燥处理2 h，经研磨后通过60 目样品筛，氯酸钠和亚硫酸盐按1 ∶1.5 的质量比进行混合，混匀后按质量比2 ∶1 与Na2CO3混合，延缓ClO2气体的释放，混合均匀后采用厚度0.02 mm 的透气性、透湿性塑纸膜热合封装成固体ClO2保鲜剂样品药包。按5g/kg比例称取保鲜剂，放置在密闭纸箱中进行贮藏试验。以不处理直接置于密闭纸箱中进行贮藏为对照。将处理后的贵阳青棒豆置于（12±1）℃下预冷24 h 后转入温度（8±2）℃、相对湿度90%～95%下贮藏。每种保鲜剂处理3 个平行，每个平行1 kg 贵阳青棒豆，每隔5 d抽样测定生理指标及保鲜效果。

1.2.2 测定项目与方法

腐烂率采用分级法进行评价[3]；失重率参照谢国芳等[4]的定向调查法；硬度采用FHM-1 型硬度计测定；呼吸速率参考Xie 等[19]的方法测定；蛋白质含量采用考马斯亮蓝比色法测定[3]；抗坏血酸和淀粉含量采用比色法测定[19]；纤维素含量采用酸洗涤剂法测定[6]；色泽采用TES-135 色差仪测定。

1.2.3 数据处理

采用IBM SPSS 22 和Excel 2016 软件进行数据整理和统计分析，采用Graphpad prism 7.00 软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 保鲜剂对贵阳青棒豆腐烂率和失重率的影响

保鲜剂对贵阳青棒豆腐烂率和失重率的影响见图1。

由图1 可知，涂膜处理和天然固体保鲜剂均能显著延缓贵阳青棒豆腐烂率增加（P<0.05），且贮藏5 d时未发现明显腐烂，贮藏15 d 时天然固体保鲜剂处理组腐烂率比对照组低54.1%；然而，贮藏10 d 时固体二氧化氯保鲜处理贵阳青棒豆表面出现大量水浸凹陷，贮藏15 d 时丧失食品价值，主要是由于缓释不好控制，浓度过大以致加速腐烂；3 种保鲜剂均能显著延缓贵阳青棒豆失水（P<0.05），其中涂膜的效果最佳。

图1 保鲜剂对贵阳青棒豆腐烂率和失重率的影响Fig.1 Effects of preservatives on decay rate and weight loss of common bean during storage

2.2 保鲜剂对贵阳青棒豆贮藏期间呼吸速率和硬度的影响

保鲜剂对贵阳青棒豆硬度和可溶性固形物含量（total soluble solid，TSS）的影响见图2。

由图2 可知，贮藏前5 d 3 种保鲜剂处理与对照组间差异不显著，贮藏10 d 时3 种保鲜剂处理加快贵阳青棒豆贮藏期间呼吸速率的增加；贮藏期间贵阳青棒豆的可溶性固形物含量呈现上升趋势，涂膜处理显著加快可溶性固形物含量的增加（P<0.05），天然固体保鲜剂处理对贵阳青棒豆TSS 的影响相对较小。

图2 保鲜剂对贵阳青棒豆硬度和TSS 的影响Fig.2 Effects of preservatives on firmness and TSS of common bean during storage

2.3 保鲜剂对贵阳青棒豆贮藏期间纤维素和可溶性蛋白质的影响

保鲜剂对贵阳青棒豆纤维素和可溶性蛋白质的影响见图3。

图3 保鲜剂对贵阳青棒豆纤维素和可溶性蛋白质的影响Fig.3 Effects of preservatives on cellulose and soluble protein of common bean during storage

由图3 可知，贵阳青棒豆贮藏期间对照组和涂膜处理组纤维素含量呈现上升趋势，3 种保鲜剂处理均能显著延缓纤维素的升高（P<0.05），其中天然固体保鲜剂的效果最佳，贮藏15 d 时比对照组低38%；贮藏期间贵阳青棒豆的可溶性蛋白质含量呈现先增后减的趋势，涂膜处理对贵阳青棒豆蛋白质含量的影响最小，二氧化氯缓释保鲜剂促进贵阳青棒豆贮藏期间蛋白质含量的增加。

2.4 保鲜剂对贵阳青棒豆贮藏期间抗坏血酸含量和淀粉含量的影响

保鲜剂对贵阳青棒豆抗坏血酸和淀粉含量的影响见图4。

图4 保鲜剂对贵阳青棒豆抗坏血酸和淀粉的影响Fig.4 Effects of preservatives on ascorbic acid and starch of common bean during storage

由图4 可知，贮藏期间贵阳青棒豆3 种保鲜剂处理组抗坏血酸含量呈现增长趋势，贮藏后期涂膜处理和二氧化氯缓释保鲜剂均显著促进抗坏血酸含量的积累（P<0.05），天然固体保鲜剂对贵阳青棒豆抗坏血酸含量的影响较小；贵阳青棒豆贮藏期间淀粉含量呈现增加趋势，涂膜处理对贵阳青棒豆淀粉含量的影响较小，天然固体保鲜剂处理组淀粉含量在贮藏5 d 时出现显著下降，随后显著增加。

2.5 保鲜剂对贵阳青棒豆贮藏期间色泽的影响

保鲜剂对贵阳青棒豆色泽的影响见图5。

图5 保鲜剂对贵阳青棒豆色泽的影响Fig.5 Effects of preservatives on colour of common bean during storage

由图5 可知，贮藏期间贵阳青棒豆的L*呈现下降趋势，涂膜处理和二氧化氯缓释保鲜剂处理加快L*的下降，天然固体保鲜剂处理可维持其贮藏期间L*的相对稳定；贮藏期间贵阳青棒豆的a*值呈现上升趋势，天然固体保鲜剂处理可显著延缓a*值的升高（P<0.05）；贮藏期间贵阳青棒豆的b*值呈下降趋势，整个贮藏期间保鲜剂处理对贵阳青棒豆的a*值影响不显著（P＞0.05），贮藏5 d 时在天然固体保鲜剂处理组的b*值显著低于对照组（P<0.05）。

3 结论

研究发现：3 种保鲜剂处理均能显著抑制贵阳青棒豆失重率增加；除二氧化氯缓释保鲜剂浓度过高加快腐烂外，涂膜处理和天然固体保鲜剂均能显著抑制贵阳青棒豆腐烂率的增加；贮藏5 d 时3 种保鲜剂处理对贵阳青棒豆的呼吸速率影响不显著，然而贮藏10、15 d 时3 种保鲜剂处理均加快贵阳青棒豆的呼吸速率，与二氧化氯在猕猴桃中应用变化一致[20]；天然固体保鲜剂有效抑制贵阳青棒豆TSS 和抗坏血酸的增加；3 种保鲜剂处理均显著抑制贵阳青棒豆纤维素的增加，维持其L*和a*的相对稳定。综上所述，天然固体保鲜剂能显著抑制贵阳青棒豆纤维化，对其具有较好的保鲜效果，但作用机理有待深入研究。