菜用甘薯茎尖适宜包装及贮藏条件的筛选

圣晓婷，张引引，罗运君，尹德取，袁起，闫师杰, *

1. 天津农学院食品科学与生物工程学院（天津 300384）；2. 天津农学院园艺园林学院（天津 300384）；3. 徐州徐薯薯业科技有限公司（徐州 221161）；4. 天津市农副产品深加工技术工程中心（天津 300384）

甘薯是旋花科甘薯属1年或多年生藤本植物。目前其茎尖嫩叶因营养价值丰富而被熟知，日益成为受到消费者青睐的蔬菜。国内外医学研究表明，甘薯茎尖含有多种活性物质，可提高人体免疫力，具有健脾强胃、延缓衰老等作用。2008年甘薯茎叶被世界卫生组织评为13种最佳蔬菜的冠军，逐渐走向国际市场[1]。

菜用甘薯茎尖具有适应性强，栽培范围广，生长快，营养丰富等特点[2]；但在采摘或者加工时，牵扯到产量大，消耗时间长等因素，因此不得不考虑甘薯茎尖的贮藏保鲜问题。不同的贮藏条件及包装处理对菜用甘薯茎尖的保鲜存在一定差异。任立华等[3]研究发现福菜薯18适宜的贮藏温度为4±1 ℃。朱麟等[4]发现采用PE，SY和WK这3种保鲜膜均可以显著减少贮藏期间水蜜桃的水分流失，抑制果实的呼吸强度，保持较好的新鲜度、风味及组织状态。

试验对菜用甘薯品种的可食茎尖部分，进行适宜贮藏温度筛选实验，并结合保鲜膜处理，探究贮藏期间其呼吸强度、乙烯释放量、色差、失重率、PPO酶活性等采后生理生化指标变化规律，以便寻求最适的包装材料和贮藏温度，为菜用甘薯茎尖贮藏保鲜提供理论依据，从而扩大其食用、销售等方面的范围，并且使其营养、经济价值发挥到最大。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验材料菜用甘薯茎尖由徐州徐薯薯业科技有限公司提供。采后放入带有冰瓶泡沫箱，当天立即运回天津农学院，运回后对其进行清理与洗涤处理，挑选出植株生长良好、无病虫害、尖片无损伤的茎尖，摊开晾干去除田间热后作为最终的试验样品。

微孔膜（WK）、PE膜均由国家农产品保鲜工程技术研究中心提供。

冰醋酸（分析纯，天津市北方天医化学试剂厂）；聚乙二醇6000（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）；无水醋酸钠（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）。5 g/100 mL聚乙烯吡咯烷酮（分析纯，上海蓝季科技发展有限公司）；体积分数0.01% Triton X-100（分析纯，北京鼎国昌盛生物技术有限公司）；邻苯二酚（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）。

1.2 仪器与设备

电子分析天平（CP 114，奥豪斯仪器（上海）有限公司）；冰箱（BCD-254（KK 25 V 1110 W），博西华家用电器有限公司）；测色色差仪（SMY-2000，北京盛名扬科技开发有限责任公司）；分析研磨机（A11 BS 25，德国IKA公司）；可见分光光度计（WFJ 7200，尤尼柯（上海）仪器有限公司）；高速低温离心机（HERMLE Z 323K，上海赵迪生物技术有限公司）；气调冷库（Isolcell，意大利Isolcell公司）。

1.3 方法

1.3.1 适宜贮藏温度的筛选

将样品进行扎捆分组，每6捆为1组，然后将其分别置于内衬PE膜、微孔膜和无膜的纸箱中掩口包装标记，每个处理各4箱，重复3次。将其分别置于2 ℃和5℃的冷库中贮藏9 d，每天进行观察，记录称重；通过计算贮藏期不同温度下菜用甘薯茎尖的失重率来筛选适宜的贮藏温度。

1.3.2 材料预处理

样品分组后，分别将其置于内衬PE膜、微孔膜和无膜的纸箱中掩口包装标记，每个处理各4箱，重复3次。置于5 ℃低温贮藏，分别于贮藏的第0，第3，第6，第9和第12天随机取样，测定生理指标，并且利用液氮将其尖片进行速冻，置于-80 ℃的冰箱中贮藏。

1.3.3 色差（L，a，b值）的测定

在贮藏期间的第0，第3，第6，第9和第12天分别从冷库中取出3种材料包装的甘薯茎尖，每种处理3箱，每种处理共9小组。从箱中取出各组茎尖，用色差仪测定其色泽（L，a，b值）。

L表示亮度；+a表示红色；-a表示绿色；+b表示黄色，-b表示蓝色。以L的平均值代表该材料包装的甘薯茎尖的亮度，a的平均值代表该材料包装的甘薯茎尖颜色的红绿。

1.3.4 失重率的测定

在贮藏的第0，第3，第6，第9和第12天分别从冷库中取出3种材料包装的甘薯茎尖，每种处理3箱，每种处理共9小组。用电子天平依次进行称量，记录数据，单位以g表示。失重率按以公式（1）计算，单位以%表示。

1.3.5 乙烯释放量的测定

以在不同处理组中随机的选取3小捆（500 g）作为呼吸固定的测定茎尖，做好标记。每个处理分成3组，将每1组的样品，依次置于4.5 L保鲜盒内，在贮藏环境下密闭2 h，用1 mL注射器从顶部取出0.5 mL气体，再用GC 7890气相色谱进行测定。色谱条件：GDX-502填充柱和氢火焰离子化检测器（FID）和载气N2，入口温度250 ℃，柱温120 ℃，探测器温度300℃，进样量0.5 mL，通过标准曲线计算乙烯释放量，单位为μL/（kg·h）。

式中：c为气相色谱测定的样品气体中乙烯含量，μL/L；V为容器密闭空间的体积，mL；m为样品质量，kg；t为测定时间，h。

1.3.6 呼吸强度的测定

以在不同处理组中随机的选取3小捆（500 g）作为呼吸固定的测定茎尖，做好标记。每个处理分成3组，将每1组的果实，依次置于4.5 L保鲜盒内，在贮藏环境下密闭2 h，取样采用1 mL注射器抽取1 mL气体，利用CA-10二氧化碳分析仪进行测定。每组重复3次。单位以mg CO2/（kg·h）表示。

式中：c为样品气体中二氧化碳浓度；m为样品质量，kg。

1.3.7 多酚氧化酶（PPO）的测定

取1.0 g冻样，置于研钵中，加入5 mL提取缓冲液，于冰浴下研磨成匀浆，在4 ℃、12 000×g下离心30 min，收集上清液（粗酶提取液），低温保存备用。在试管中依次加入4.0 mL 50 mmol/L pH 5.5的醋酸缓冲液、1.0 mL 50 mmol/L邻苯二酚溶液、0.1 mL粗酶提取液，同时立即开始计时。以蒸馏水为参比，在反应15 s时记录420 nm波长处吸光度作为初始值，之后每1 min记录1次，连续测定，至少记录6个点的数据，3次重复。酶活以每分钟OD值增加0.01为1个PPO活性单位U。

1.4 数据统计与图形分析

数据采用Excel 2007软件进行作图和统计分析。

2 结果与分析

2.1 2和5 ℃贮藏温度对不同包装下菜用甘薯茎尖失重率的影响

温度是影响果蔬贮藏保鲜的重要条件之一，果蔬在贮藏中由于温度的不适宜会导致植株枯萎和新鲜度下降，并且造成水分的流失，因此可以通过测定菜用甘薯茎尖的失重率来筛选出最适宜的贮藏温度。图1表明，菜用甘薯茎尖在不同贮藏温度下，失重率均呈现上升趋势。PE和WK膜包装下的菜用甘薯茎尖在2和5 ℃冷藏下随着时间递增，失重率呈缓慢增长趋势，且5 ℃冷藏下的失重率显著低于2 ℃；而无膜包装的菜用甘薯茎尖的失重率在2和5 ℃冷藏下随时间递增而急剧上升，在贮藏第9天明显高于处理组，且第9天5 ℃贮藏时对照组的失重率为66%，显著低于2 ℃；5℃下冷藏比2 ℃下冷藏更能在短时间内保持水分，维持新鲜，因此5 ℃为菜用甘薯茎尖适宜的贮藏温度。

图1 2和5 ℃贮藏对菜用甘薯茎尖的失重率的影响

2.2 5 ℃贮藏温度下不同包装对菜用甘薯茎尖的色泽的影响

在CLELAB表色立体中，L值表示明度，L=0表示黑色，L=100表示白色。

L值的大小代表茎叶的明暗程度，反映蔬菜新鲜度，保鲜膜包装的菜用甘薯茎叶可以较好地保持感官品质。从图2中可以看出，随着贮藏时间延长，3种不同包装下的菜用甘薯茎尖的亮度总体呈现下降趋势。在贮藏前6 d，2种保鲜膜处理组与对照组的L值相差不大；但随着贮藏期延长，第9天时PE膜包装的菜用甘薯茎叶的L值为36.2，显著高于WK膜处理与对照组，表明PE膜能更好地保持菜用甘薯茎尖的亮度，维持其新鲜感。

图2 不同包装膜对菜用甘薯茎尖采后L值的影响

在CLELAB表色立体中，-a方向表示绿色，+a方向表示红色。|a|值的大小反映绿色的深浅，体现蔬菜的叶绿素含量，徐长研等[5]研究发现PE膜较WK膜厚，能保持更多的叶绿素含量，保鲜效果好。由图3可以看出，贮藏期内3种不同包装下的菜用甘薯茎尖的色差a值逐渐变大，都呈上升趋势。其中PE膜包装下的甘薯茎叶|a|值相对于其他两类较大，表明PE膜处理对菜用甘薯茎尖的保绿性较好。

图3 不同包装膜对菜用甘薯茎尖采后a值的影响

2.3 5 ℃贮藏温度下不同包装对菜用甘薯茎尖的失重率的影响

失重率是蔬菜品质变化的一个关键指标[6]。从图4可以看出，在贮藏12 d内，无保鲜膜包装的菜用甘薯茎尖失重率在贮藏的前3 d失重率表现为急剧上升趋势，在第3天达8%左右，之后失重率表现为缓慢下降，但其失重率也在7%左右，在整个贮藏期其失重率都要显著高于PE膜与WK膜处理组。PE膜和WK膜包装下的甘薯茎尖的失重率变化趋势在贮藏的前6 d基本相同，在6 d后PE膜包装下菜用甘薯茎尖的失重率呈现先上升后下降趋势，失重率维持在0.5%～1.5%，而WK膜包装下的菜用甘薯茎尖在贮藏的12 d内基本趋于平稳状态，失重率在0.5%左右，很好地控制水分流失，保持更好新鲜度。

图4 不同包装膜对菜用甘薯茎尖采后失重率的影响

2.4 5 ℃贮藏温度下不同包装对菜用甘薯茎尖乙烯释放量的影响

乙烯是一种植物生长调节激素，能促进果实的呼吸跃变、芳香类物质的形成及糖的积累与转化。乙烯的主要生理功能是加速果实成熟衰老，刺激呼吸作用，诱导呼吸跃变的出现[7]。乙烯含量的变化可作为判断茎尖是否成熟的生理指标，其在茎尖的成熟、衰老及改善茎尖品质等方面起到促进作用。图5表明，无保鲜膜包装的菜用甘薯茎尖在贮藏的第3天开始释放乙烯，而WK、PE保鲜膜包装下的菜用甘薯茎尖的乙烯释放发生在贮藏的第6天，保鲜膜处理推迟了乙烯的释放时间。在整个贮藏期间，3种包装下的菜用甘薯茎尖的乙烯释放量均呈现增长趋势，乙烯释放量表现为CK＞WK＞PE。在贮藏第12天的WK膜包装的菜用甘薯茎尖乙烯释放量为0.18 μ L/（kg·h），PE保鲜膜包装的乙烯释放量为0.11 μL/（kg·h），二者差异显著。因此PE保鲜膜为最佳包装方式。

图5 不同包装膜对菜用甘薯茎尖采后乙烯释放量的影响

2.5 5 ℃贮藏温度下不同包装对甘薯茎尖呼吸强度的影响

呼吸作用是农产品采后最主要的生理代谢方式，呼吸强度是研究农产品采后生理变化和贮运保鲜中必须掌握的重要指标。呼吸强度小，果实的正常新陈代谢就会遭到破坏，各项生理活性亦受到抑制，在一定程度上延长了果实的贮藏期；反之，呼吸强度越大，果实自身消耗的营养成分越多，衰老速率就会越快，贮藏时间也就越短[8]。从图6可以看出，随着贮藏期的延长，3种包装下的菜用甘薯茎尖的呼吸作用都逐渐增强，但在整个贮藏期间无膜包装的菜用甘薯茎尖呼吸强度要显著高于PE和WK膜处理组。贮藏第6天的WK膜和PE膜包装下的菜用甘薯茎尖的呼吸作用开始增强，第9天时WK膜包装下的菜用甘薯茎尖的呼吸强度为0.23 mg/（kg·h），是PE膜包装处理组呼吸强度的1.5倍，且之后WK膜包装处理的呼吸强度都持续高于PE保鲜膜包装处理组；表明PE保鲜膜能够抑制贮藏期间菜用甘薯茎尖的呼吸作用，减少其呼吸消耗，延长贮藏时间，因此PE保鲜膜为菜用甘薯茎尖贮藏保鲜的最佳包装方式。

图6 不同包装膜对菜用甘薯茎尖采后呼吸强度的影响

2.6 5 ℃贮藏温度下不同包装对菜用甘薯茎尖的多酚氧化酶的影响

多酚氧化酶是引起果蔬贮藏期间褐变的关键酶，可引起邻醌迅速聚合成色素分子，造成果蔬褐变，产生的褐变产物不仅影响果蔬的感官品质，还会改变果蔬的风味口感[9]。从图7可以看出，在贮藏的12 d内无膜包装的菜用甘薯茎尖PPO酶活性呈现先上升再下降的变化趋势，贮藏3 d后其PPO酶活性急剧上升，菜用甘薯茎尖出现变质褐变现象，品质改变；贮藏第6天时3种包装下的菜用甘薯茎尖的PPO酶活性都达到峰值，且无膜包装的菜用甘薯茎尖的PPO酶活性要显著高于2种保鲜膜包装处理。在整个贮藏期间，PE膜包装下的菜用甘薯茎尖的PPO酶活性变化趋势较小，基本维持稳定，在贮藏末期低于WK膜包装处理和无膜处理。综合考虑，PE膜包装下的菜用甘薯茎尖能更好地保持鲜嫩，维持品质。

图7 不同包装膜对菜用甘薯茎尖采后PPO的影响

3 讨论

菜用甘薯茎尖外观嫩绿，营养价值丰富，具有保健功能；但由于其含水量高，呼吸代谢旺盛，贮藏时常出现黄叶、褐变、腐烂等现象，因此采摘后应选择适宜的贮藏保鲜技术。温度是影响果蔬贮藏的一个重要因素，温度较高，则果蔬的呼吸作用、蒸腾作用、乙烯合成以及果蔬对乙烯的敏感性较强，较高的贮藏温度还会引起叶片发黄，叶绿素降解，加速衰老[10]。低温贮藏是目前延长果蔬保鲜贮藏期的有效方法之一；低温可抑制果蔬呼吸强度，降低酶的活性，从而推迟果蔬成熟与衰老，延长其贮藏期，同时还可以抑制贮藏环境中微生物侵染而引起的果蔬腐烂。Peng等[11]研究发现甘薯叶柄在2 ℃贮藏6 d时出现衰老黄化，而在6 ℃可以贮藏16 d，表明适宜贮藏温度的筛选对菜用甘薯茎尖的贮藏保鲜十分重要。研究发现，与2 ℃相比，5 ℃低温能保持菜用甘薯茎尖的水分，降低其失重率，且5 ℃下贮藏的菜用甘薯茎尖颜色鲜绿，没有出现泛黄的现象，为菜用甘薯茎尖适宜的贮藏温度。

湿度是影响果蔬采后失水的又一重要因素，因此贮藏环境要保持适宜的湿度或采用适宜的包装方式，维持一定的高湿环境，进而减少蒸腾作用，降低水分的散失。水分的蒸发会导致细胞膨压的下降，表现为皱缩、萎蔫，品质下降，使蔬菜失鲜化，影响其商品价值。杜传来等[12]研究表明适当的包装可以有效地延长叶菜的贮藏时间，提高保鲜效果。试验在筛选出的适宜贮藏温度下，分别采用WK膜和PE膜2种包装方式，探究菜用甘薯茎尖能够维持高湿环境的较好的包装方式。研究表明，使用WK膜和PE膜包装处理的菜用甘薯茎尖的失重率明显低于无膜包装的对照组，表明薄膜密封包装可以减缓水分的散失，延长贮藏时间。且较WK膜包装处理下的菜用甘薯茎尖，PE膜包装处理下的菜用甘薯茎尖，其乙烯释放量、呼吸强度及多酚氧化酶活性相对较低，能更好地维持菜用甘薯茎尖的新鲜度，保证良好的贮藏品质。

4 结论

5 ℃的低温贮藏环境降低菜用甘薯茎尖贮藏过程中的生理代谢速度，延缓其衰老进程，使菜用甘薯茎尖原有的营养成分得到较好保持。5 ℃的低温贮藏环境下采用PE保鲜膜包装，可以良好地保持菜用甘薯茎尖在感官方面的效果，维持较好的亮度、绿色及组织状态，且能降低呼吸强度，抑制乙烯释放，减缓菜用甘薯茎尖的正常新陈代谢率，在一定程度上延长菜用甘薯茎尖的贮藏期。通过对不同贮藏环境、不同保鲜膜包装下甘薯茎尖的生理生化指标的测定，菜用甘薯茎尖最佳贮藏条件为：温度5 ℃、聚乙烯（PE）保鲜膜。