不同处理方法对冷藏保鲜菜心营养及品质的影响

钟育富,刘升*,张琪,卢裕亿

1(上海海洋大学 食品学院,上海， 201306)2(北京市农林科学院蔬菜研究中心，北京， 100097)

菜心，全国各地普遍种植，周年生产，菜心属于叶菜类蔬菜[1]，因其品质柔嫩，清新可口，深受广大消费者喜爱。菜心中含水量占92%，富含大量的蛋白质、脂肪、碳水化合物、丰富的VC和其他矿物质，极其具有营养价值[2]。菜心采收后在20 ℃存放1 d容易失水，叶绿素总量下降25%，第2天会开始出现叶片黄化[3]，容易出现黄化、失水萎蔫等现象，流通腐损率极高约30%。25 ℃条件下，菜心只能存放2 d左右。

乙烯作为重要激素之一，会加速果蔬的衰老和劣变，加快叶绿素的分解,被认为是调控果蔬品质优劣的关键激素。菜心采后在冷藏过程会产生少量乙烯，加快菜心的黄化和衰老，缩短了菜心商品寿命。因此菜心冷藏期间需要采取各种措施，以减少菜心乙烯释放量[4]。而1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)可与乙烯受体上的金属离子结合，可抑制复合物的形成，阻断乙烯诱导信号传导[5-8]。因此，在乙烯大量产生之前,采用1-MCP先与乙烯受体结合,阻断乙烯与受体的结合。1-MCP大量被使用到果蔬保鲜上，以延缓了落花、落果和果实成熟等现象[9]。张鲁斌等[10]、ZHANG[11]研究发现，采用1-MCP处理能够有效地抑制菜心呼吸和延缓叶片黄化的速度，但会使呼吸高峰提前了1 d。而徐港明等[12]研究发现,1-MCP可以延缓菜心蛋白质、可溶性糖等营养品质的下降，保持菜心抗氧化活性，增强自身抗性，延长菜心的商品寿命。

臭氧作为一种安全的消毒灭菌的方式，已成为农产品贮藏保鲜的重要方法之一[12]。臭氧不仅对果蔬有杀菌抑制作用，而且处理过程中对果蔬造成其他影响很小[13]。同时，臭氧也可以降解果蔬中释放的乙烯，调节果蔬的代谢，降低果蔬的呼吸作用，还可诱导其表皮气孔缩小，减少水分蒸腾[14]，同时还可以影响酶的活性[15-16]。陆胜民等[9]研究表明臭氧抑制了青花菜的黄化，延缓了青花菜中叶绿素的降解，抑制了类胡萝卜素的合成。梁芸志等[17]研究表明臭氧处理可抑制黄瓜的的失重率，维持叶绿素和VC含量，提高其采后贮藏品质。而徐冬颖等[16]研究表明臭氧可抑制菠菜叶绿素及VC含量的下降。因此，本文采用1-MCP和臭氧处理菜心，结合防雾抑菌膜包装，以无膜包装作为对照，研究不同处理方式对菜心冷藏营养及品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

试验品种为“四九”菜心，2019年6月24号采自北京市房山区广泰农场，采后立即运输至国家蔬菜技术研究中心。挑选长度均匀、无病虫害和机械损伤、生长良好的菜心用于实验。防雾抑菌膜采购于上海复命新材料有限公司，主要由聚乙烯薄膜和纳米材料混合制成，主要有防雾功能，具有一定的抑菌效果。

1.1.2 仪器与设备

CYYL-36 型压差预冷装置，日本樽崎产业株式会社；YDHI91610C 型多点测温仪，北京昆仑通态自动化软件科技有限公司；KOITO-PCLH冷库，日本小糸公司；PR-100折射仪，日本ATAGO公司；Thermo D-37520高速冷冻离心机，塞维斯科技(北京)有限公司；UV-1800紫外可见分光光度计，岛津国际贸易有限公司；HW.SY11-K恒温水浴锅，北京市长风仪器仪表公司；UWA-K-015型电子秤，北京华瑞京科商贸中心。

1.2 实验方法

1.2.1 不同处理方法

将挑选好的菜心移进压差预冷库，将温度自测仪的探针分别插入不同塑料筐的菜心中部，每筐4个，记录菜心温度，然后将标准可折叠塑料箱放于标准托盘上，码放在风道两侧，盖上挡风帘，利用抽风扇使箱体两侧造成压力差，预冷库库温设为0 ℃。将菜心中心温度预冷至3 ℃左右，停止预冷。预冷结束后，菜心采用4种不同处理。

(1)1-MCP+防雾抑菌膜：菜心放置在10 μL/L 1-MCP熏蒸24 h,然后采用防雾抑菌膜包装；

(2)臭氧+防雾抑菌膜：0.56 mg/L臭氧处理菜心10 min，然后采用防雾抑菌膜包装；

(3)防雾抑菌膜：菜心直接用防雾抑菌膜包装，每袋12根。

(4)CK：菜心没有防雾膜包装贮藏在0 ℃作为对照组。每种处理都贮藏在0 ℃下，每4 d测1次，每个处理3个重复。

1.2.2 失重率

采用称重法，每个处理分3组菜心，测定其初始质量(M0)与冷藏后的质量(Mt)，与初始质量比较，换算成失重率,如公式(1)所示:

(1)

1.2.3 硬度

选取菜心中部，用GY-4数显硬度计测定菜心硬度，单位N。

1.2.4 可溶性固形物

将菜心切成细碎块状，称取菜心3～5 g，放入纱布后，用研钵研碎，将研磨后的汁液滴在已调零的折射仪PR-100上，在折射仪上直接读数，以蒸馏水的读数为对照，每个处理3个重复。

1.2.5 VC含量

A：5%钼酸铵；B：0.05 mol/L草酸-0.2 mmol/L EDTA提取液；C：5%硫酸；D：偏磷酸-乙酸混合液。测量方法：选取1 g样品，加入5 mL的提取液B，放置在13 000 r/min的高速冷冻离心机中，在4 ℃温度环境下离心30 min，离心后收集上清液。取2 mL上清液依次加入3 mL提取液B，0.5 mL试剂D，1 mL试剂C，2 mL试剂A，添加完成后摇匀上述混合液。将混合液在80 ℃水浴锅中加热10 min，冷却后加蒸馏水定容至10 mL。以草酸-EDTA为空白对照，测定760 mm处吸光度值。每个样品重复处理3次，计算结果用每100 g样品中VC含量表示。VC计算如公式(2)所示：

(2)

式中：ω，标准曲线的VC含量，mg/g；V1，比色体积，mL；V，样品提取液的总体积，mL；V2，加样量，mL；M，样品质量。

1.2.6 可溶性蛋白

参考考马斯亮蓝G-250法测定。将菜心样品切碎后，用磨样机磨成粉末，称量1.0 g样品，加入5 mL蒸馏水后，在4 ℃、13 000 r/min离心30 min，收集上清液，取1 mL上清液，加入5.0 mL考马斯亮蓝G-250溶液，充分混合放置2 min后，采用分光光度计在波长595 nm处测定吸光度值，重复3次。

1.2.7 黄化指数

随机选取3组菜心，根据每颗菜心的黄化面积分为5个等级：0级叶片，无黄化叶片；1级叶片，黄化面积占总叶片0%～25%；2级叶片，黄化面积占总叶片25%～50%；3级叶片，黄化面积占总叶片50%～75%；4级叶片，黄化面积占总叶片75%～100%。

(3)

1.2.8 叶绿素

先配制好V(丙酮)∶V(乙醇)=2∶1的混合液，将菜心样品切碎后，用磨样机磨成粉末，称取1 g样品，放入20 mL试管中，加入5 mL混合液，配平，在4 ℃下13 000 r/min离心30 min，使叶绿素得以充分提取。取上清液，以提取液为对照，在645 nm和663 nm波长下测定其吸光度值，重复3次。根据公式(4)计算叶绿素含量：

叶绿素含量/[mg·g-1Fw)]=

(4)

式中：V为提取液的体积，20 mL；W为样品质量，1 g。

1.2.9 感官评分[18]

感官评价分为1～9分，9分为刚采收时的新鲜果实，7分为好，5分为菜心商品性界限，3分为不能销售但可食用，1分为不能食用，其中6分为菜心的销售界限。感官评分考虑色泽、形态、气味等方面，感官评分由3名专业人员打分，取平均值[19]。

1.3 数据分析

采用Origin 8.5绘图，以SPSS 19.0软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理方法对菜心感官评价和失重率的影响

如图1所示。贮藏过程中，1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜和防雾抑菌膜处理的菜心感官品质显著优于对照组(P<0.01)。贮藏4 d，对照组菜心感官评分降为6.03分。而贮藏28 d，1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜和防雾抑菌膜处理的感官评价得分分别为6.56、6.33、5.86分，普通冷藏的菜心已接近商品界限，而其他处理组贮藏时间远远长于对照组。因此1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜、防雾抑菌膜和CK处理的贮藏寿命分别为28、28、24、4 d。实验说明1-MCP、臭氧处理和薄膜包装都可以有效的延长菜心的保质期。

表1 菜心的感官评价标准[19]Table 1 Standard of Chinese flowering cabbage sensory evaluation

失重率是衡量菜心新鲜度的主要指标之一，其中CK处理的菜心在整个贮藏期间失重明显，贮藏4 d,失重率便高达8.9%。而1-MCP、臭氧处理和薄膜包装处理下的菜心贮藏28 d失重率仅仅为4.17%、4.31%、4.82%。方差分析结果表明，不同处理方法对菜心感官评价和失重率的影响差异显著(P<0.05)。菜心流通过程中的水分损失主要由蒸腾作用引起，而低温结合薄膜包装能够抑分水分散失，其中薄膜包装对菜心失重起主要作用。而1-MCP处理前期可以抑制菜心呼吸强度，延缓菜心衰老[20]。因此，菜心经压差预冷、1-MCP+防雾抑菌膜可以更好的延长菜心的贮藏时间。

图2 不同处理方法处理后的菜心Fig.2 Chinese flowering cabbage at different treatment methods

2.2 不同处理方法对菜心黄化指数和叶绿素的影响

黄化是菜心衰老的一个重要标志，其乙烯密切相关[21]。叶绿素含量是菜心冷藏品质的关键指标，叶绿素分解速度的快慢可以直接影响菜心的黄化速度[22]。如图2所示，4种不同处理方法相比，CK处理的菜心叶绿素在贮藏期间下降明显，这是由于失水和乙烯的产生加速了叶绿素的降解[23]。而低温加薄膜包装可以有效的抑制酶的活性，减少菜心叶绿素的损失。贮藏28 d,1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜、防雾抑菌膜菜心的黄化指数和叶绿素含量分别为13.22%、14.61%、16.61%和0.236、0.226、0.183 mg/g。方差分析结果表明，不同处理方法对菜心黄化指数和叶绿素的影响差异极显著(P<0.01)。黄化是影响菜心外观与品质的一个重要指标。而薄膜包装对菜心叶绿素保留有一定积极的影响。因此，菜心经压差预冷，采用1-MCP和臭氧处理都有利于叶绿素的保留和减缓黄化。

图3 不同处理方法对菜心黄化指数和叶绿素的影响Fig.3 Effect of different treatment methods on yellow index and chlorophyll of Chinese flowering cabbage

2.3 不同处理方法对菜心可溶性蛋白质和固形物的影响

在叶菜类蔬菜中，菜心的蛋白质含量非常高，菜心采后可溶性蛋白质1.125 mg/g。4种不同处理方法相比，CK处理的菜心可溶性蛋白含量在贮藏期间下降略高于其他处理组。贮藏28 d,1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜、防雾抑菌膜菜心的可溶性蛋白和可溶性固形物含量分别为0.562、0.526、0.492 mg/g和3.33%、3.23%、3.43%。而菜心可溶性固形物含量在冷藏过程中随着时间呈先升后下降趋势。分析由于贮藏初期菜心体内营养物质代谢旺盛，所含大分子被水解为小分子，导致可溶性固形物含量增加。而菜心在贮藏期间的水分流失也是影响菜心可溶性固形物一个重要原因。实验表明，低温加1-MCP可以抑制菜心蛋白质的下降[20]，延长菜心保质期。

图4 不同处理方法对菜心可溶性蛋白质和固形物的影响Fig.4 Effect of different treatment methods on soluble solids of Chinese flowering cabbage

2.4 不同处理方法对菜心VC和硬度的影响

菜心中VC含量丰富，同时也可以反映出菜心组织细胞衰老的变化情况。但是VC极不稳定极，易受外界影响而发生不可逆降解。菜心初始VC含量74.33 mg/100g，预冷后VC含量损失了1.34%。4种处理方法相比，CK组的菜心VC降解最快。贮藏28 d, 1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜、防雾抑菌膜菜心VC含量分别为32.57、30.57、28.74 mg/100g。因此，菜心经压差预冷，采用1-MCP和臭氧处理都有利于更好保持菜心VC含量，采用防雾膜包装贮藏在0 ℃下的菜心，都能很好地保持菜心的VC含量。

硬度是评价菜心新鲜程度的一个关键指标。一般刚采摘后菜心质感清脆，随着贮藏时间的延长，因呼吸作用等生理活动以及不断的衰老过程，故使菜心失水，导致细胞膨压的减小，最终造成菜心硬度减小[24]。预冷前菜心硬度为39.4 N，4种不同处理方法相比，CK处理的菜心硬度在贮藏期间有明显的下降。贮藏28 d, 1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜、防雾抑菌膜菜心的硬度分别为27.4、27.6、25.4 N。实验表明，菜心经1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜处理都能更有利于减缓菜心软化，延长商品寿命。

3 结论

本研究表明，没有薄膜包装的菜心冷藏商品寿命只有4 d左右。贮藏4 d后，菜心感官评分6.03分，接近商品性界限，菜心失水萎蔫，失重率、黄化指数高达8.9%、1.29%，营养品质损失严重。而防雾膜包装的菜心冷藏24 d时，感官评分降至6.15分。接近商品性界限。1-MCP+防雾抑菌膜、臭氧+防雾抑菌膜处理菜心的商品寿命可延长至30 d。冷藏28 d，1-MCP+防雾膜包装处理的菜心感官评价、失重率、黄化指数、可溶性固形物、VC、叶绿素、可溶性蛋白含量分别为6.56分、4.17%、13.22%、3.33%、32.57 mg/100g、0.236 mg/g、0.562 mg/g，营养指标略优于臭氧+防雾膜包装的菜心，和防雾抑菌膜处理相比，1-MCP+防雾抑菌膜对菜心黄化和叶绿素损失有着一定的抑制作用，同时也减少VC等营养物质的损失，延长菜心商品寿命。