5种叶类蔬菜采后生理生化变化及贮藏特性分析

李雪瑞，冯艳芳，普红梅，李 宏，侯朝祥，杨 芳，于丽娟*

(1.云南省农业科学院农产品加工研究所，云南昆明 650205;2.云南农业大学热带作物学院，云南普洱 665000)

蔬菜是世界上仅次于粮食的第二类农产品，也是我国农产品主要出口品种之一。据统计，由于采后保鲜技术落后，我国蔬菜在采后贮运、销售过程中浪费严重，损失率是发达国家的4倍左右[1-2]。叶菜富含维生素、矿物质及生物活性物质，深受广大消费者的喜爱。但是，由于叶菜表面积大、含水量高、组织脆嫩、呼吸和蒸腾作用强等，其在采收、贮运过程中易受机械损伤、品质易劣变，高产量未必会带来高商品率、高产值[3]。以青菜为例，由于保鲜处理不当或未处理，我国每年损耗约30%[4]。叶类蔬菜在贮藏、加工、运输、烹饪等过程中容易积累亚硝酸盐，若摄入过量会对人体造成危害[5]。合理、科学贮藏有利于保持叶类蔬菜的商品性，保障其食用安全性。近年来，已有一些关于叶类蔬菜贮藏特性的研究报道[6]。Ma等[7]研究表明，在不同贮藏温度和贮藏方式下白菜中亚硝酸盐和硝酸盐的含量随着贮藏时间的延长呈现先增加后下降再上升的变化趋势，亚硝酸盐含量在20 ℃下贮藏7 d后即超过4 mg/kg的安全摄入量。关于贮藏品质方面的研究表明，生菜、瓢儿菜和油麦菜品质劣变迅速，瓢儿菜和生菜的失水率高，瓢儿菜和菜心黄化褐变严重，此外还发现虽然瓢儿菜叶绿素含量高，但贮藏末期叶绿素损失也最严重，可溶性固形物和还原糖也有不同程度的损失[8]。此外，生理生化指标也逐渐被用于预测叶类蔬菜的货架期。宋佳玮等[9]基于颜色、黄化率和VC含量的变化，结合动力学分析和主成分分析等方法，提出了一种预测青菜货架期模型的方法。叶类蔬菜货架期短，一般不超过3 d，且贮藏期内易失水萎蔫、黄化腐烂，品质迅速劣变。笔者研究了白菜、瓢儿菜、油麦菜、青菜和生菜5种常见叶类蔬菜在贮藏过程中的电导率、MDA含量、呼吸速率、失水率、叶绿素含量、亚硝酸盐含量的变化，旨在为利用采后处理技术提高叶类蔬菜的贮藏品质提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料白菜(又名毛叶白小白菜)、瓢儿菜(又名小京白菜、上海青)、油麦菜、青菜(又名小苦菜)、生菜(又名意大利生菜)5种带根活体叶类蔬菜，购于云南省农业科学院农产品加工研究所农产品展示平台；剔除有机械损伤、病虫害的个体，选择大小一致的个体常温放置；定期取样，测定相关指标。

1.2 试验方法

1.2.1电导率的测定。用打孔器将样品制成厚薄均匀、大小一致的组织圆片，精确称取 2 g(或取20片)放在盛有20 mL蒸馏水的烧杯中，振荡后浸泡1 h，测定提取液电导率C1；煮沸5 min，冷却后加蒸馏水补至20 mL，测定其电导率C0。按照以下公式计算电导率Le。

Le=C1/C0×100%

(1)

1.2.2MDA含量的测定。称取样品2 g，加入三氯乙酸5 mL，冰浴研磨、离心，取上清即为 MDA提取液。取2 mL MDA提取液，加入2%硫代巴比妥酸2 mL，混匀后100 ℃水浴中保温30 min，静置冷却后分别于波长 450、532和 600 nm下测定吸光值。按照以下公式，计算MDA含量。

C=6.45×(A532-A600)-0.56A450

(2)

1.2.3呼吸速率的测定。使用SY-1022果蔬呼吸测定仪(购自石家庄世亚科技有限公司)测定各蔬菜的呼吸强度，根据果蔬的大小选择不同体积的呼吸室，通过观察前后呼吸室CO2浓度的变化，测定样品呼吸速率。

1.2.4失水率测定。采用称重法[10]测定样品失水率。取样后测定样品初始重量，分别贮藏24、48 h后测定样品重量。按照以下公式计算失水率。

失水率=(M0-M)/M0×100%

(3)

式中,M0为样品贮前的重量(g)，M为样品贮藏后的重量(g)。

1.2.5叶绿素含量的测定。取0.5 g样品，用提取液(丙酮与乙醇体积比为2∶1)研磨提取，过滤、定容至25 mL。以提取液为对照，测定 663、645、652 nm处的吸光值。按照以下公式计算叶绿素含量。

叶绿素含量=(20.20×A645+8.02×A663)×V/(1 000×W)

(4)

式中,V为提取液体积，W为样品鲜重。

1.2.6亚硝酸盐含量的测定。参照GB 5009.33—2016测定样品亚硝酸盐含量[11]。称取5 g(精确至0.001 g)匀浆试样，置于250 mL具塞锥形瓶中，加入50 g/L饱和硼砂溶液12.5 mL，加入70 ℃左右的水约150 mL，混匀，于沸水中加热15 min，取出后置于冷水中冷却，并放置至室温。定量转移上述提取液至200 mL容量瓶中，加入106 g/L亚铁氰化钾溶液5 mL，摇匀，再加入220 g/L乙酸锌溶液5 mL，以沉淀蛋白质。加水至刻度，摇匀，放置30 min，除去上层脂肪，上清液用滤纸过滤，弃去初滤液30 mL，滤液备用。吸取40.0 mL上述滤液置于50 mL带塞比色管中；另外吸取亚硝酸钠标准使用液0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00、2.50 mL (相当于亚硝酸钠0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、7.5、10.0、12.5 μg)，分别置于50 mL 带塞比色管中。在标准管与试样管中分别加入4 g/L对氨基苯磺酸溶液2 mL，混匀，静置3～5 min后各加入2 g/L盐酸萘乙二胺溶液1 mL，加水至刻度，混匀，静置15 min，用1 cm比色杯，于波长538 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，同时设置试剂空白。按照以下公式计算亚硝酸盐含量。

(5)

式中,X1为试样中亚硝酸钠的含量，单位为mg/kg；m2为测定用样液中亚硝酸钠的质量，单位为μg；1 000为转换系数；m3为试样质量，单位为g；V1为测定用样液体积，单位为mL；V0为试样处理液总体积，单位为mL。

1.3 数据统计与分析每组试验重复3次，使用Excel 2017软件统计所有数据，计算标准误并绘图；应用SPSS 10.0统计软件对试验数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 5种叶类蔬菜电导率的变化电导率的变化反映了果蔬贮藏过程中细胞膜透性的变化情况。随着果蔬的衰老和细胞膜结构的破坏，电导率会不断升高[12]。由图1可知，贮藏1～3 d，5种叶类蔬菜的电导率均呈上升趋势。第1天，生菜、瓢儿菜与其他3种蔬菜的电导率有显著差异，但白菜、油麦菜、青菜之间无显著差异；瓢儿菜的电导率最高，为21.09%；生菜的电导率最低，为9.01%。第2天油麦菜电导率最高，达34.36%，而生菜电导率最低(15.11%)；与第1天相比，第2天油麦菜电导率上升最快，瓢儿菜电导率上升最慢。贮藏第3天，白菜、瓢儿菜、油麦菜、青菜、生菜的电导率比第1天分别增加71.36%、16.19%、149.43%、154.01%和206.50%；第3天白菜与瓢儿菜电导率无显著差异，均低于其他蔬菜。

图1 贮藏过程中5种叶类蔬菜电导率的变化

2.2 5种叶类蔬菜MDA含量的变化丙二醛(MDA)是膜脂过氧化分解的主要产物。MDA的增加反映出细胞膜通透率的增大，表明蔬菜在加速衰老[13]。由图2可知，贮藏期内所有蔬菜的MDA含量均呈上升趋势。与第1天相比，第3天白菜、瓢儿菜、油麦菜MDA含量的上升幅度分别为17.58%、51.29%和27.14%，而青菜和生菜MDA含量的上升幅度分别高达201.29%和387.52%。以上结果与电导率变化趋势相一致，表明青菜和生菜细胞膜透性的增加幅度较大，衰老较快，不耐贮藏。

图2 贮藏过程中5种叶类蔬菜MDA含量的变化

2.3 5种叶类蔬菜呼吸速率的变化呼吸作用的强弱与采后蔬菜品质变化有密切关系。呼吸作用是植物体内物质不断分解的过程，是新陈代谢的异化作用[14]。植物体呼吸作用强度大，往往容易消耗更多的营养物质，散发出大量的呼吸热，加速衰老劣变[15]。从图3可以看出，随着贮藏时间的延长，白菜和生菜的呼吸速率先降低后升高，而瓢儿菜、油麦菜、青菜的呼吸速率不断升高。贮藏第1天，瓢儿菜、青菜、油麦菜、生菜、白菜的呼吸速率分别为17.07%、24.99%、36.64%、32.22%和43.31%；第2天，白菜和生菜的呼吸速率分别降至34.59%和26.30%；第3天，白菜和生菜的呼吸速率又有所上升。

图3 贮藏过程中5种叶类蔬菜呼吸速率的变化

2.4 5种叶类蔬菜失水率的变化新鲜蔬菜的含水量为60%～96%，在采后运输和贮藏过程中会逐渐失水萎蔫，重量减少且品质下降。蔬菜失水3%～5%就会发生萎蔫和皱缩[2]。如图4所示，随着贮藏时间的延长，5种叶类蔬菜的失水率均有所增加。贮藏24 h，5种蔬菜已经开始逐渐萎蔫，失水率均超过20.00%，其中油麦菜和青菜的失水率接近40.00%，与其他3种蔬菜的失水率存在显著差异。贮藏48 h，瓢儿菜的失水率为39.47%，白菜、生菜、油麦菜、青菜的失水率均大于45.00%。油麦菜和青菜失水率较高，比其他3种蔬菜更易失水萎蔫。瓢儿菜是这几种蔬菜中最不易萎蔫的蔬菜品种。

图4 贮藏过程中5种叶类蔬菜失水率的变化

2.5 5种叶类蔬菜绿素含量的变化蔬菜富含叶绿素，采后容易褪绿黄化，失去原有的色泽，从而使感官品质下降。如图5所示，随着贮藏时间的延长，所有蔬菜的叶绿素含量都有所降低。贮藏第1天，5种叶类蔬菜叶绿素含量均存在显著差异，其中油麦菜叶绿素含量最高(1.46 mg/g)，生菜叶绿素含量最低(0.76 mg/g)。贮藏第2天，5种叶类蔬菜叶绿素含量较第1天分别降低了35.56%、29.38%、8.15%、13.15% 和33.89%，其中油麦菜叶绿素含量下降幅度最小；白菜和生菜之间以及瓢儿菜和青菜之间叶绿素含量无显著差异。贮藏第3天，白菜、瓢儿菜、油麦菜、青菜、生菜叶绿素含量相较于第1天分别下降38.04%、25.87%、31.50%、39.65%和48.58%。

图5 贮藏过程中5种叶类蔬菜叶绿素含量的变化

2.6 5种叶类蔬菜亚硝酸盐含量的变化蔬菜中的硝酸盐可在硝酸还原酶和微生物的作用下转化为亚硝酸[5]。如图6所示，随着贮藏时间的延长，5种叶类蔬菜中亚硝酸盐的含量均逐渐增加。贮藏第1天，生菜、白菜和油麦菜中亚硝酸盐含量没有显著差异，其中生菜的亚硝酸盐含量较高，为1.74 mg/kg。贮藏第2天，5种蔬菜的亚硝酸含量均无显著差异；贮藏第3天，瓢儿菜与青菜、白菜与油麦菜之间亚硝酸盐含量没有显著差异，与第1天相比白菜的亚硝酸盐含量增加54.36%，瓢儿菜、油麦菜、青菜、生菜的亚硝酸盐含量分别增加53.65%、50.93%、46.60%和58.62%。

图6 贮藏过程中5种叶类蔬菜亚硝酸盐含量的变化

3 讨论

贮藏至第 3天,生菜、青菜、油麦菜、白菜、瓢儿菜的电导率分别增加206.50%、154.01%、149.43%、71.36%和16.19%。这可能与各蔬菜的结构不同有关。白菜和瓢儿菜结构紧密，容易维持细胞完整性，更能抵御机械损伤及病害侵染，因此电导率上升相对较慢；油麦菜、青菜、生菜叶面积大，防机械损伤和病害能力弱，细胞结构易遭到破坏，所以电导率上升较快。贮藏第3天，生菜、青菜、瓢儿菜、油麦菜、白菜的MDA含量较第1天分别上升387.52%、201.29%、51.29%、27.14%和17.58%，青菜、瓢儿菜、油麦菜、生菜的呼吸速率较第1天分别上升107.92%、75.71%、33.38%和8.41%，白菜的呼吸速率比第1天降低9.26%，且白菜和生菜的呼吸速率先降低后增加，这与侯建设等[16]的研究结果相一致。究其原因，白菜采后初始新陈代谢旺盛，物质快速分解，植株迅速衰亡，所以呼吸速率迅速下降，但随着贮藏时间的延长，植物体细胞结构被破坏，病原微生物的侵染和增殖导致呼吸速率上升。总体来看，第3天瓢儿菜的呼吸速率较第1天升高了75.71%，但仍最低；第3天瓢儿菜、青菜的呼吸速率较第1天大幅度升高，均大于75%；贮藏48 h,青菜、油麦菜、白菜、生菜和瓢儿菜的失水率分别为56.75%、53.48%、48.15%、45.97%、39.47%。这可能与各蔬菜的组织结构有关，油麦菜和青菜叶表面积大，且叶面水分充沛，组织坚硬脆嫩，采后贮藏期间呼吸、蒸腾等生理活动仍然旺盛，水分大量蒸发[17]；白菜和生菜气孔较少，而瓢儿菜不仅叶片小而且具有较大比例的茎组织、表皮细胞角质层厚[18]，所以失水速度相对较慢。贮藏第3天生菜、青菜、白菜、油麦菜、瓢儿菜叶绿素含量较第1天分别下降48.58%、39.65%、38.04%、31.50%和25.87%。徐冬颖等[19]对菠菜采后贮藏品质的研究也得出了相似结果。蔬菜在采后贮藏过程中叶绿素合成活动停止，但代谢作用仍然旺盛。随着贮藏时间的延长，通过叶绿素酶和脱镁叶绿素螯合酶主导的代谢途径叶绿素逐渐被分解，从而使绿色消退并逐渐黄化[20-21]。生菜与瓢儿菜叶绿素含量降低程度的差异，可能与这2种蔬菜的叶绿素含量基数及其类囊体膜上多肽组分及其稳定性等有关[22]。贮藏第3天，生菜、白菜、瓢儿菜、油麦菜和青菜的亚硝酸盐含量较第1天分别增加58.62%、54.36%、53.65%、50.93%和46.60%。叶类蔬菜属于硝酸盐富集型蔬菜，曹晓倩等的研究也有相同结果[23]。生菜较易累积亚硝酸盐，Hao等[24]利用适当的ClO2水溶液处理来降低新鲜生菜贮藏期间的亚硝酸盐水平或延缓其峰值出现。常温贮存3 d后，叶菜类蔬菜中亚硝酸盐含量虽然有所增加，但仍在可食用标准范围内。白菜、瓢儿菜、油麦菜相对较耐贮藏，推测组织结构和呼吸代谢特性的差异是导致各蔬菜采后耐贮性不同的主要原因，具体机理有待进一步研究。

4 结论

通过测定5种叶类蔬菜电导率、MDA含量、呼吸速率、失水率、叶绿素含量和亚硝酸盐含量的变化，比较白菜、瓢儿菜、油麦菜、青菜和生菜这5种叶类蔬菜的贮藏特性。随着贮藏时间的延长，各类蔬菜的电导率、MDA含量、呼吸速率、失水率、亚硝酸盐含量总体上呈上升趋势，叶绿素含量呈下降趋势，5种叶类蔬菜中白菜、瓢儿菜、油麦菜相对更耐贮藏。与第1天相比，贮藏第3天白菜和瓢儿菜电导率的上升幅度低于72%，MDA含量的上升幅度也明显低于青菜和生菜；白菜的呼吸速率先降后升，贮藏第3天白菜的呼吸速率相较于第1天降低了9.26%；5类蔬菜的失水率呈增长趋势，贮藏48 h 白菜、瓢儿菜、油麦菜的失水率分别为48.15%、39.47%和53.48%；贮藏第3天亚硝酸盐含量较第1天均有所增加，但均在安全食用范围内。此研究结果可为利用采后处理技术提高各类叶类蔬菜贮藏品质，结合组织结构特征分析、叶绿素降解、硝酸还原酶活性变化等探讨叶类蔬菜采后衰老机制提供参考依据。