許國寧,張衛(wèi)明,孫曉明,吳素玲

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué),江蘇南京 210095;2.南京野生植物綜合利用研究院,江蘇南京 210042)

1 黃花菜的應(yīng)用價值

黃花菜 (Hem erocallis citrina Baroni)又叫金針菜,原名叫萱草,古稱“忘憂”。黃花菜是人們喜吃的一種傳統(tǒng)蔬菜。因其花瓣肥厚,色澤金黃,香味濃郁,食之清香、鮮嫩,爽滑同木耳、草菇,營養(yǎng)價值高,被視作“席上珍品”。

黃花菜是一種多年生草本植物的花蕾,味鮮質(zhì)嫩,營養(yǎng)豐富,含有豐富的花粉、糖、蛋白質(zhì)、維生素C、鈣、脂肪、胡蘿卜素、氨基酸等人體所必須的養(yǎng)分,其所含的胡蘿卜素甚至超過西紅柿的幾倍,黃花菜在含鈣、糖和熱量方面,在蔬菜中居首位,在含磷、蛋白質(zhì)、脂肪、B族維生素方面居第二位,含鐵量高于菠菜 15倍。據(jù)測定:每 100 g黃花菜干品中含有蛋白質(zhì) 14.1 g、脂肪 0.4 g、碳水化合物 60.1 g、鈣463 mg、磷 173 mg、鐵 16.5 mg、胡蘿卜素 3.44 mg、核黃素 0.14 mg、硫胺素 0.3 mg、尼克酸 4.1 mg等[1]。其中碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪三大營養(yǎng)物質(zhì)分別占 60%、14%、2%。

黃花菜還有很好的醫(yī)療與保健作用。據(jù)《本草圖經(jīng) 》載:“黃花菜安五臟、利心志、明目療愁?！薄妒朝煴静荨份d:“嫩苗為蔬,食之動風(fēng),令人昏然如醉,故名忘憂?！薄对颇现胁菟庍x》:鎮(zhèn)靜,利尿,消腫。治頭昏,心悸,小便不利,水腫,尿略感染,乳汁分泌不足,關(guān)節(jié)腫痛。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)還認(rèn)為黃花菜有安神入眠的作用,潘炘等[2]也證實了黃花菜提取物具有良好的催眠作用?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明:黃花菜具有較好的止血、消炎、清熱、利濕、健腦、益智、消除自由基與抗衰老功能,日本醫(yī)學(xué)家把它列為八種健腦食品之首,故又名“健腦菜”。最新研究發(fā)現(xiàn):黃花菜有降低血清膽固醇的良好作用,對防止腦溢血、心臟病、動脈粥樣硬化、神經(jīng)衰弱等病癥十分有益。近年來還發(fā)現(xiàn)萱草根具有抗結(jié)核和治療血吸蟲病的作用。

2 黃花菜采后生理研究進展

黃花菜采收后仍然是一個“活”的、有生理機能的有機體,在流通和貯藏中仍然需要進行呼吸、蒸發(fā)等生理活動而維持其生命。在果蔬的采后,呼吸作用、蒸騰作用、成熟、衰老是影響果蔬內(nèi)部和外部品質(zhì)的主要活動[3]。隨著保藏的時間的增長,黃花菜的品質(zhì)、呼吸作用、蒸騰作用、乙烯含量以及相關(guān)的一些酶的含量等都會發(fā)生相應(yīng)變化。這些變化最終導(dǎo)致了黃花菜的食用品質(zhì)下降,甚至是腐敗變質(zhì)。

2.1 呼吸作用

呼吸作用是果蔬采后最主要的生理活動,是生命存在的重要標(biāo)志。呼吸強度的大小影響著果蔬的貯藏特性,呼吸的強弱與貯藏有著一定的比例關(guān)系,呼吸強度越高,其耐貯性就越差[4]。呼吸強度表明組織中內(nèi)含物消耗的快慢,反映呼吸量的變化,是采后生理研究和貯藏實踐中最常用、最重要的生理指標(biāo)之一。黃花菜在貯藏的前 3天呼吸強度迅速下降,以后呼吸強度的變化很小。但是,呼吸強度的變化有一些差異,隨著貯藏溫度和成熟度的提高,呼吸強度降低的幅度也隨之減小[5]。黃花菜在常溫下,呼吸作用非常旺盛。在低溫條件、適宜的O2濃度和CO2濃度可顯著抑制黃花菜的呼吸強度。

2.2 蒸騰作用

水分是生物體內(nèi)最重要的物質(zhì)之一,它對維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和正常的生理代謝發(fā)揮著特殊的作用。也是保證和維持蔬菜品質(zhì)的重要成分,含水量是衡量蔬菜新鮮程度的重要指標(biāo),一般鮮菜含水量為 65%～96%。而黃花菜中的含水量達到了 90%左右,采后的黃花菜因蒸騰失水,造成失重。一般果蔬失水達 5%時,即表現(xiàn)出疲軟、縐縮、萎蔫、光澤消褪甚至變質(zhì)等品質(zhì)劣變現(xiàn)象。降低保藏的溫度和增加保藏的濕度有利于減少蒸騰作用,保持其鮮嫩品質(zhì)。

2.3 一些酶的變化

果蔬采后的成熟與衰老過程是一個非常復(fù)雜的過程,其間有多種酶的參與。一些酶類在采后生理變化過程中隨著不同環(huán)境、時間也發(fā)生著一系列的變化。而植物體內(nèi)的超氧自由基產(chǎn)生速率的快慢是衡量其衰老水平的一項重要指標(biāo),自由基的產(chǎn)生速率加快,則說明衰老加劇[5]。而 SOD、CAT、POD是比較重要的酶類自由基清除劑,主要作用是清除代謝過程中產(chǎn)生的活性氧和自由基,使機體免遭其毒害。另外,酶的存在也會使黃花菜在加工過程中容易發(fā)生褐變,也不利于黃花菜的后續(xù)保藏。

SOD是與活性氧代謝密切相關(guān)的酶類,SOD活性與耐氧化性呈正相關(guān)。SOD能在植物衰老過程中清除組織中的活性氧,維持活性氧代謝的平衡,保護膜結(jié)構(gòu),因而能夠延緩衰老。CAT催化分解組織中的高濃度的 H2O2,從而使 H2O2控制在較低水平,降低 H2O2產(chǎn)生的·OH對機體造成的危害。POD屬氧化還原酶,該酶活性與果實呼吸作用、乙烯的生物合成以及衰老細(xì)胞的活性有關(guān)。POD能夠催化組織中低濃度的 H2O2氧化其他底物,用以清除過氧化物和 H2O2,降低 H2O2對機體的侵害作用。上述 3種酶協(xié)調(diào)一致即可使生物體內(nèi)的自由基維持在較低水平從而防止自由基的毒害。

研究表明:利用一定的濃度的O2和一定濃度的CO2的氣調(diào)環(huán)境或者低溫環(huán)境以及一些保鮮劑能維持這 3種酶的較高濃度,因而可以預(yù)防衰老。

2.4 乙烯含量的變化

乙烯 (Ethylene)是植物體內(nèi)的一種內(nèi)源性激素,對果蔬的成熟、衰老有重要的調(diào)節(jié)作用。在貯藏過程中果實本身在酶的作用下會產(chǎn)生內(nèi)源乙烯并向外釋放,使貯藏環(huán)境中的乙烯濃度增高,從而又促進果實呼吸代謝,加速其成熟和衰老[6]?？刂埔蚁┑纳锖铣墒茄娱L果蔬貯藏期的關(guān)鍵。ACC合成酶、乙烯形成酶和 ACC丙二酰基轉(zhuǎn)移酶是參與反應(yīng)乙烯在生物合成過程中的 3種酶,可以通過控制 3種酶的活性進而對乙烯的合成加以調(diào)控。1-MCP(1-Methylcyelopropene,1-甲基環(huán)丙烯)具有抑制劑作用,明顯抑制果實采后乙烯生成并降低呼吸延遲其高峰出現(xiàn)[7]。另外,通過基因工程調(diào)節(jié)乙烯生物合成相關(guān)酶的含量或活性以阻斷或減少果蔬中乙烯的產(chǎn)生,從而延緩果蔬成熟或衰老,已成為果蔬保鮮最重要的策略之一[8]。

3 黃花菜的保鮮技術(shù)

黃花菜開花正值 6～8月高溫季節(jié),黃花菜的花經(jīng)常在午夜開放,并在隨后 12 h后迅速凋謝。常溫條件下鮮黃花菜耐貯性較差,用普通薄膜袋包裝,第2天全部開花,第 4天開始腐爛。故此,黃花菜的保鮮也成為了研究的重點。

3.1 氣調(diào)保藏 (Controlled Atmosphere)

氣調(diào)保鮮是通過對保藏溫度、低氧氣濃度、高二氧化碳濃度、甚至還有氮氣濃度等的合理調(diào)控,最大限度地抑制果蔬的呼吸作用,延緩成熟過程,從而達到保鮮的目的[9、10]。用氣調(diào)貯藏葉菜能有效地降低葉綠素分解及保持其原有風(fēng)味與品質(zhì)。采用輕度真空包裝或自發(fā)氣調(diào)保鮮膜包裝也具有較好的防腐保鮮作用,龔吉軍[11]等將黃花菜用小袋包裝氣調(diào)貯藏,在較低的溫度下,結(jié)合使用保鮮劑和吸氧劑,可以較好地延緩其衰老,延長貯藏壽命。

3.2 冷凍與冷藏

冷藏在果蔬保鮮中是應(yīng)用最為廣泛的方法。冷凍與冷藏是利用低溫度能抑制呼吸作用,減弱果蔬的生理活動來延長果蔬的保鮮期。黃花菜在貯藏的前 3天呼吸強度迅速下降,以后的呼吸強度的就化很小,隨著貯藏溫度和成熟度的提高,呼吸強度降低的幅度也隨之減小。龔吉軍[5]等研究表明溫度對黃花菜的呼吸強度、蒸騰作用的影響比較顯著。冷凍與冷藏對黃花菜的保藏都有較好的效果。范學(xué)鈞[12]等研究發(fā)現(xiàn) 7～8 cm長花蕾在電冰箱低溫 (0～5℃)冷藏保鮮期 3～4 d,5～6 d發(fā)黏,7～8 d內(nèi)腐爛,花蕾在低溫下還有伸長甚至開花的能力,5-6 cm長花蕾低溫冷藏可保鮮 7 d。張欣[13]和黃中培[14]等研究發(fā)現(xiàn)采用速凍保藏工藝,可保持黃花菜的色澤、風(fēng)味、質(zhì)地和 Vc等營養(yǎng)成分。

3.3 化學(xué)保鮮

化學(xué)保鮮是用食品添加劑進行保鮮 (防腐劑、殺菌劑、抗氧化劑)、抗生素保鮮、淹漬、煙熏等方法對食品進行保鮮,進而延長果蔬的貨架期。長期以來,使用化學(xué)保鮮劑調(diào)控果蔬的采后保藏一直被認(rèn)為是快速有效的方法。但是,隨著人們對食品的安全性意識增強,人們開始注意到化學(xué)防腐保鮮劑的潛在危險。不過,隨著科技的發(fā)展,越來越多的天然的食品保鮮劑被開發(fā)出來。

龔吉軍[5]等研究發(fā)現(xiàn) 6-芐基腺嘌呤 (6-BA)處理能提高黃花菜中的超氧化物歧化酶的活性,同時能抑制超氧自由基、丙二醛的生成、抑制過氧化物酶和過氧化氫酶活性的提高,從而延緩采后黃花菜的衰老。另外,范學(xué)鈞[12]等研究發(fā)現(xiàn)了利用化學(xué)保鮮劑可以保鮮 8天左右而不變質(zhì)。

3.4 物理保鮮

物理保鮮主要是采用電、磁、微波、輻射、臭氧和超高壓技術(shù)等應(yīng)用于食品保鮮過程來延長食品的保鮮期。具有高效、安全可靠、無污染、無殘留,可以保持食品原有的色、香、味等優(yōu)點。隨著消費者對食品的質(zhì)量與安全性的要求也越來越高,物理技術(shù)已被越來越多的應(yīng)用于食品貯存與保鮮。

鄭賢利[15]等利用 Co-60γ射線輻照新鮮黃花菜,結(jié)果表明:不同的包裝材料、不同的包裝方式、不同的貯存條件、不同的吸收劑量均影響鮮黃花菜的保鮮效果,并且鮮黃花菜保鮮效果與輻照劑量有關(guān),低劑量優(yōu)于高劑量。但是,Yang[16]等研究則表明:60Coγ射線用 1kGy劑量對黃花菜進行輻射,用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)超微觀結(jié)構(gòu)有所破壞,高劑量輻射不適合對新鮮黃花菜進行處理。范學(xué)鈞[12]等采用紫外線加充 O3、紫外線加抽氣減壓分別處理 7～8 cm長的新鮮黃花菜后,保鮮效果好,在低溫冷藏條件下可達到 10 d左右。楊大偉[17]等對薄層黃花菜先熱風(fēng)干燥至含水量為 48%,再改用微波干燥到最終含水量 15%,不但能明顯縮短干燥時間,而且可保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3.5 熱處理

采后熱處理常用于農(nóng)作物的消毒與滅蟲,也包括花類和果蔬。熱處理也會對乙烯的產(chǎn)生、呼吸作用、軟化、顏色變化、品味的變化有影響。熱處理能抑制果蔬呼吸強度、乙烯生成及相關(guān)酶活性,促進果蔬保持色澤和硬度,有效防治冷害、病蟲害發(fā)生。熱處理能殺死或鈍化引起腐爛的多數(shù)病原菌,又由于熱處理的時間短,故對果蔬各種生化指標(biāo)的影響不大。董華強[18]等將西蘭花先 40℃10 min后 50℃5 min的雙溫?zé)崽幚?明顯地提高了貯藏品質(zhì),有利于西蘭花的貯藏保鮮 (葉綠素?fù)p失少、染病率低、細(xì)胞膜透性低等)。在對黃花菜進行熱處理時,不僅可以滅活黃花菜中的酶活性防止酶促反應(yīng)的進行,還會對黃花菜中的秋水仙堿起到了很好的脫除作用。

3.6 其它保鮮技術(shù)

在果蔬保鮮方面,還有調(diào)壓保鮮技術(shù)、生物保鮮技術(shù)等,但是有關(guān)黃花菜的這方面的研究仍有欠缺。研究發(fā)現(xiàn),改變食品保藏環(huán)境的壓強也可以延長食品的保持期。減壓貯藏是通過把貯藏場所的氣壓降至 1/10大氣壓甚至更低,達到低氧和超低氧的效果,達到限制微生物繁殖和保持果蔬最低限度的呼吸作用,從而達到保鮮的目的;而加壓保鮮是給貯藏貯藏環(huán)境一個外在壓力,使貯存物外部大氣壓高于其內(nèi)部蒸氣壓,這樣可以阻止果蔬水分和營養(yǎng)物質(zhì)向外擴散,減緩呼吸速度和成熟度,在加壓狀態(tài)下微生物被抑制,引起蛋白質(zhì)、酶等變性,故能延長果蔬的保藏期。超高壓技術(shù)是將密封于容器內(nèi)的食品置于以水或其它液體為傳壓介質(zhì)的無菌壓力系統(tǒng)中,在高壓 (一般為 100～1 000 MPa)下處理一段時間,以達到殺菌,滅酶和改善食品特性,進而來延長食品的保藏期?？v偉[19]等將鮮切哈密瓜片經(jīng) 600 MPa超高壓處理 10 min后,發(fā)現(xiàn)能有效殺滅鮮切哈密瓜片中的微生物,抑制 PPO的活性,抑制褐變,經(jīng)過保藏 9 d后,瓜片仍然具有較好的硬度和較高的維生素 C含量。

近年來由于生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展,生物技術(shù)也成為了果蔬采后生理及貯藏保鮮的一個研究方向。基因工程技術(shù)保鮮是從基因工程角度將農(nóng)產(chǎn)品成熟、衰老調(diào)控基因以及抗病基因、抗褐變基因等轉(zhuǎn)導(dǎo),以解決農(nóng)產(chǎn)品的保鮮問題。另外,也利用生物技術(shù)生產(chǎn)天然保鮮劑或抗菌劑等。Xiong,et al[20]通過 RNA干涉促使番茄 ACC氧化酶基因沉默,所獲轉(zhuǎn)基因番茄的最長貨架期可達 120 d,并且總可溶性糖、氨基酸等的含量接近于未轉(zhuǎn)化的番茄。

4 結(jié)論與前景

黃花菜是我國的一種特產(chǎn)蔬菜。在我國的湖南、浙江、江蘇、甘肅、湖北、四川、陜西、河南等省都有大面積種植。由于黃花菜的保鮮期比較短,鮮黃花菜中又因含有能致毒的物質(zhì)秋水仙堿,使新鮮的黃花菜不能被普遍地食用。在市場上,干制黃花菜成為了主要的黃花菜制品。但是由于黃花菜的干制使其的營養(yǎng)價值損失嚴(yán)重,品味變化較大,不能很好地被食用,黃花菜的保鮮就成為了學(xué)者研究的重點。目前,黃花菜的氣調(diào)保藏、氣調(diào)包裝研究已日益成熟,快速冷凍加工也日趨完善,再者,黃花菜中的秋水仙堿的去除方式也日趨方便和多樣化。60℃的熱處理、紫外線處理、微波處理及化學(xué)和臭氧處理等都能脫除黃花菜中的秋水仙堿。

在當(dāng)今社會,鮮切蔬菜已廣泛出現(xiàn),人們在追求安全與營養(yǎng)的同時,由于鮮切食品的方便性,也開始受到關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,黃花菜的保鮮技術(shù)也會不斷地得到完善,通過物理和化學(xué)的手段,對黃花菜進行消除秋水仙堿處理的同時也能最大化保持黃花菜的營養(yǎng)價值,使黃花菜能新鮮、安全地進入百姓的餐桌上。

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