水芹贮藏保鲜和开发利用研究进展

李冬霞，张 凡，王 洧，南 建

（苏州农业职业技术学院，江苏 苏州 215008）

0 引言

水芹[Oenanthe javanica（Bl.）DC.]是伞形科多年水生宿根草本植物，别名水英、牛草、楚葵、野芹菜等，属于“水八仙”之一。水芹原产亚洲东部，我国自古食用，明代李时珍《本草纲目》中有水芹“生江湖陂泽之涯”的记载[1]。目前，水芹在我国中部与南部栽培较多，其中以江苏、江西、安徽、浙江、广东、云南和贵州等地的栽培面积较大[2]。

水芹中不仅含有多种维生素、蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、磷、铁等矿质营养元素[3-4]，还含有黄酮类化合物[5-6]、酚酸[7-8]、挥发性成分[9-10]、膳食纤维[11-12]等功能性成分，因此具有降血糖[13-14]、降血脂[15-16]、降 尿 酸[17-18]、护 肝[19-20]、抗 氧 化[21-22]等 多 种 功效，是一种优质的保健蔬菜。

近年来，我国水芹种植逐渐走上产业化道路，对水芹进行加工利用具有明确的现实意义和良好的发展前景。对水芹的安全性、贮藏保鲜和开发利用等方面的研究现状进行综述，以期为我国水芹的综合开发利用提供参考。

1 水芹的安全性

针对水芹的安全性，目前的报道主要围绕水芹对重金属的富集特性、毒理学安全性和农兽药残留等方面进行研究。

1.1 水芹对重金属的吸收累积

多项研究表明，水芹对镉、铅、砷、汞等重金属有一定的吸收累积效应，其中根部的吸收累积效应最为明显。华大春等人[23]研究了镉在水芹不同器官中累积规律，结果表明，随着镉浓度的增大，水芹各器官中的镉含量均逐渐增大；在同一水平的镉处理中，根中镉含量和平均富集系数高于叶柄（含茎）和叶片中。杨倩[24]在研究中发现，无论是在水培还是水培浇灌条件下，水芹对砷、汞的积累特性均反映出剂量依赖效应，在土培浇灌条件下，水芹根部对砷和汞的富集能力高于叶和茎。代杰等人[25]研究了Pb胁迫下水芹对重金属的吸收量，发现随着Pb胁迫浓度的增加，Pb在水芹体内的积累量显著增加，且水芹对Pb的转运能力较强。

韩承华[26]研究了Cd，Pb，Cu，Zn对水芹等3种水生叶菜生长的影响，发现环境中Cd含量未超标时，水芹地上部Cd含量仍可能超标；环境中Pb含量轻度超标时，水芹地上部Pb含量仍可能达标；不同品系水芹对重金属的积累能力存在差异，随着Cd，Pb，Cu，Zn处理浓度的升高，水芹不同部位中各金属含量也随之升高，含量值根高于叶和茎，但无Cu，Zn超标现象。

尽管水芹对重金属的吸收累积特性可应用于环境重金属污染的修复，但水芹中富集的重金属经食物链进入人体，会造成重金属在人体内富集，严重危害人体健康。因此，在进行水芹相关产品开发时，须通过严格的原料检验来确保其重金属含量符合食品安全国家标准（GB 2762）的要求。

1.2 毒理学安全性

对水芹进行毒理学安全性评价的研究报道相对较少。余正玺等人[27]对野生水芹进行了急性毒性研究，发现试验组动物无明显中毒反应，小鼠经口最大耐受剂量MTD大于15 g/kg（BW），属无毒级；血液生化指标均无异常；病理切片提示，肝、肾未见明显病变，因此野生水芹是无毒、值得开发的纯天然植物。

王雨等人[28-29]也对野生水芹可食部分的毒理学安全性进行了评价：小鼠急性毒性试验属无毒级；但小鼠精子畸形试验各剂量组精子畸形率均显著高于阴性对照组，且呈剂量-反应关系，结果为阳性；30 d喂养试验显示，水芹在一定剂量范围内出现了毒性作用，对SD大鼠的体重、食物利用率有不同程度的影响，对肾功能的影响有性别差异。

1.3 兽农药残留

鲍陈燕等人[30]研究了兽用抗生素胁迫对水芹生长及其抗生素积累的影响，发现在水培条件下，恩诺沙星和土霉素等抗生素会在水芹中进行积累，且恩诺沙星在水芹中的积累能力高于土霉素；而抗生素在水芹各器官中的积累顺序是根高于叶和茎。

对于农药残留，张洪海等人[31]研究了毒死蜱在水芹中残留动态规律，毒死蜱在水芹中的浓度变化符合动力学方程y=yoekx，在早晚茬水芹中其半衰期分别为6.0 d和6.7 d；在10月初用药用量为750 mL/hm2条件下，无公害水芹生产安全间隔期为54 d，远大于农药使用准则中毒死蜱在茎类蔬菜上的标准。

上述研究表明，水芹对抗生素等兽药存在积累效应，也存在毒死蜱等农药残留风险。因此，在水芹产品开发利用时，也应对农兽药残留进行严格监测。

2 水芹贮藏保鲜

水芹因茎叶、柔嫩、水分含量高而不耐贮藏，给水芹的加工、运输和销售带来了极大困难。近些年来，不少研究者对水芹的贮藏方式进行了研究，主要包括气调贮藏、低温贮藏、假植贮藏和保鲜剂贮藏等。

2.1 气调和低温贮藏

水芹的气调和低温贮藏是目前研究最多的贮藏方式。张烜[32]研究了水芹的硅窗袋保鲜方法，发现当贮藏温度为0～15℃时，水芹的贮藏品质相差不大，而当贮藏温度高于15℃时，温度对水芹菜失重率及腐烂率影响较大，不利于水芹菜的贮藏；经过气调处理后水芹菜的组织结构能在一段时间内维持较好的水平，在低温（5℃）环境下，硅窗袋气调包装贮藏能延长水芹菜货架期到35 d。许学勤等人[33]则进一步发现，水芹在常温下（15℃）进行硅窗袋包装贮藏时，硅窗袋的最佳初始气体成分为4.48%O2+2.78%CO2+92.74%N2，此时能较快地抑制水芹菜的呼吸作用，贮藏效果明显好于不充气包装。

在关于水芹的贮藏保鲜研究报道中，多对水芹进行了鲜切处理，而贮藏温度是研究最多的贮藏条件。马佳佳等人[34]将新鲜收获的水芹去根清洗晾水并置于PE密封保鲜袋，发现贮藏温度对水芹品质的影响大于贮藏时间，10℃以下贮藏有利于水芹品质的保持。闫晓坤等人[35]研究发现，在8 d的贮藏期内，低温5±1℃较15±1℃更有利于保持水芹的品质。庄言[36]对鲜切水芹的保鲜袋自发气调保鲜进行了研究，发现贮藏温度及冰水预冷、PE复合保鲜袋的打孔数等因素均显著影响水芹的贮藏品质，其中，低温4±1℃贮藏结合冰水预冷处理、5孔套袋的贮藏效果最优。

此外，田梦琦等人[37]还研究了鲜切水芹贮藏期间微生物生长模型，发现假单胞菌属是其贮藏期优势菌，而低温贮藏有助于抑制假单胞菌的生长繁殖。

2.2 保鲜剂处理

化学保鲜剂与低温贮藏、气调贮藏等配合使用往往可得到较好的贮藏效果。为延缓水芹叶绿素的降解和木质化进程，庄言[36]优化了水芹护绿保鲜剂配比：乳酸钙质量浓度1.16 g/L，醋酸锌质量浓度144.99 mg/L，水杨酸质量浓度15.29 mg/L，对水芹进行护绿保鲜剂浸泡结合气调包装处理后，水芹叶绿素酶、脱镁叶绿素酶和叶绿素降解过氧化物酶活性被抑制，叶绿素降解延缓。闫晓坤等人[35]发现，水芹在最适贮藏温度下经护色剂处理后，能够抑制鲜切水芹褐变和衰老，其中以0.25%L-Cys（L-半胱氨酸）效果为最好。

2.3 水芹假植贮藏

假植是蔬菜特有的简易贮藏方式。靳晓琳等人[38]研究了假植后低温处理对水芹贮藏效果的影响，发现假植后鲜切贮藏水芹木质素含量、总酚含量、PAL、PPO活性均低于直接鲜切低温贮藏，且失水少，叶绿素、还原糖、抗坏血酸和游离氨基酸保存率高；同时假植后低温鲜切处理能够显著延缓褐变的速度，而常温贮藏的保鲜效果最差；鲜切水芹在3～5℃条件下贮藏18 d，感官品质基本不变。

3 水芹开发利用

因不耐贮藏，水芹一般以其嫩茎和叶供鲜食。随着水芹产业化的发展，为提高水芹附加值，增加农民收益，同时考虑到水芹可能发生的滞销而带来的严重损失，对水芹进行精深加工成为水芹产业发展的迫切需要。目前，对水芹的开发利用主要有2个方向，即各种具有保健功能的水芹产品研制及水芹功能性成分的提取纯化研究。

3.1 水芹产品研制

3.1.1 水芹茶

章宏慧[39]采用不同工艺，将水芹原料分别加工成绿茶、红茶和黑茶。结果表明，水芹黑茶和红茶的总黄酮含量是对照品和绿茶的50%左右，且芦丁含量急剧下降到微量；水芹绿茶的抗氧化能力高于水芹黑茶、红茶和对照品。4种样品中的挥发性成分的数量也不同，其中水芹红茶中的挥发性成分最多，达33种，说明不同加工工艺的水芹茶挥发性成分的种类和含量差异较大[40]，也因此给产品带来不同的风味。

王虹等人[41]采用紫外分光光度法测定湖南8个不同产地野生水芹茶制品中总黄酮含量，结果表明，各地野生水芹制成绿茶后总黄酮含量变化不大，而制成水芹红茶后总黄酮含量降低，说明同时不同制茶工艺对总黄酮含量存在一定影响。

3.1.2 水芹干制

目前，对水芹进行干制主要有2种方式，一是对水芹进行干燥得到水芹干制品；另一种则是制成水芹粉。由于大多干燥方式都存在热处理，会给水芹中的活性成分及药理保健功能带来影响。

齐晓花等人[42]研究了不同干燥方式对水芹多酚组分及抗氧化能力的影响，结果表明，鼓风、冷冻和真空3种干燥方式均会降低水芹多酚含量，并改变水芹多酚组分；同时，干燥方式可降低水芹多酚的抗氧化能力，其中冷冻干燥水芹多酚的抗氧化能力最高，而鼓风干燥最低。李薇茹[43]则探讨了不同干燥方式对水芹粉品质的影响，结果表明，不同干燥方式下水芹粉的基本成分的含量差异显著，其中喷雾干燥的水芹粉中黄酮和多酚类化合物的含量显著高于真空冷冻干燥和热风干燥；真空冷冻干燥水芹粉的复水比更好，但喷雾干燥水芹粉的溶解度更大。

万国福等人[44]对新鲜水芹的真空冷冻干燥工艺的预冻条件进行了研究，最终确定了预冻温度-20℃，预冻时间9 h，切分长度7.5 cm的最佳预冻条件，在该条件下水芹冻干速率较高，冻干效果较好。

3.1.3 水芹饮料

唐明明[45]以水芹为原料，经过漂烫、冷冻干燥和超微粉碎等工艺，将新鲜水芹制成保健型水芹固体饮料。其中，对干燥后的水芹进行超微粉碎处理可增加水芹粉的亮度和绿度，同时赋予水芹粉较高的溶解性、持水力、膨胀力和良好的稳定性，并极大地提高了水芹中黄酮、总酚、可溶性蛋白质及多糖的溶出速率，从而提高水芹粉的生物有效性。

吴兴慧等人[46]以水芹嫩茎叶为原料，经过原材料处理→护色→调配→调节酸度→后期工序，开发了一种水芹酸化饮料。结果表明，使用Cu（AC）2护色效果最好；水芹酸化饮料的最佳配方为水芹原汁50 mL，纯净水50 mL，白砂糖4 g，10%柠檬酸2 mL，蜂蜜4 g；选择CMC和琼脂（1∶1）作为稳定剂，其添加量为0.33 g/kg。

3.1.4 水芹酱菜

万国福等人[47]研究了水芹蔬菜酱的制作配方，结果表明，当果胶添加量0.31%，蔗糖添加量60%，pH值2.90时，水芹蔬菜酱品质最好，色泽翠绿纯正，产品稳定性最佳。

濮焕中[48]研究了水芹酱菜的加工工艺，其加工流程为新鲜水芹—挑拣—清洗—烫漂—腌制—脱盐—调配—装罐—灭菌，在腌制过程中添加10%食盐，每天翻罐1次，腌渍2 d；通过单因素试验和正交试验确定了最佳调配方案为食盐3%，白砂糖6.5%，味精3.25%，生抽4.2%，米醋8.4%，料酒12.5%。

蒋姗姗等人[49]则以水芹、牛蒡为原料，以白砂糖、柠檬酸、复配增稠剂为辅料，研制了水芹牛蒡复合蔬菜酱。通过单因素试验和正交试验，得到产品的最佳配方，配方制得的水芹牛蒡酱为翠绿色，具有水芹和牛蒡的风味，甜酸适度，组织状态均一、不流散。

3.1.5 水芹罐头

万国福等人[50]研制了一种水芹糖水罐头，确定了水芹罐头关键工艺条件为料液比1∶1.42（g∶mL），氯化钙质量分数0.20%，碳酸钠质量分数0.50%，所得产品无异杂味、香气纯、酸甜适口，状态稳定。

而庄言[36]则将水芹开发成即食型水芹软罐头，此产品由40%～50%鲜切水芹、25%～30%香干、25%～30%胡萝卜组成，汤汁最优配比为每100 g水芹添加食醋12 mL，食盐3.0 g，麻油12 mL和辣椒3.0 g。

3.2 水芹功能性成分的提取和纯化

前已述及，水芹中含有黄酮类化合物、酚酸、膳食纤维、挥发性油等多种功能性成分，这些成分使得水芹具有多种药理保健功能。因此，对水芹中上述成分进行提取和纯化后，可广泛应用于功能性食品和药品的生产。截至目前，关于水芹中黄酮类化合物提取和纯化的研究报道较多[5-6，51-52]，其他还有关于水芹中膳食纤维[12]、总酚酸[53]、多酚[54]、类胡萝卜素[55]、芹菜素[21]等成分提取的报道。

4 结语

尽管我国已有不少关于水芹贮藏保鲜方法和开发利用的研究报道，但是为更好地推动水芹产业发展和实现水芹的精深加工，相关研究仍需进一步深入。水芹营养成分丰富，药理保健功能显著，在水芹产业化发展背景下，对水芹进行综合开发利用必将有着广阔的发展前景。