王 曉,喬勇進(jìn)*,張國(guó)強(qiáng),劉晨霞,陳冰潔,黃宇斐,歸蔚羚
(1上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,上海 201403;2通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司,上海 200233)
綠蘆筍(AsparagusofficinalisL.),又名石刁柏,屬百合科(Liliaceae)天門(mén)冬屬(Asparagus)多年生植物,有“蔬菜之王”的美譽(yù)。綠蘆筍以嫩莖供食用,質(zhì)地鮮嫩,風(fēng)味鮮美,具有低糖、低脂肪、高纖維素和高維生素的特點(diǎn),且富含多種人體必須的氨基酸,另外,其礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和維生素含量均高于一般水果和蔬菜,具有調(diào)節(jié)機(jī)體代謝,提高身體免疫力的功效[1]。綠蘆筍采收后生理代謝旺盛,呼吸作用極強(qiáng),生理生化變化較大,組織易于木質(zhì)硬化,常溫下貨架期僅3—5 d[2-3]。因此,在綠蘆筍的貯藏過(guò)程中,有必要采取一些措施來(lái)保證產(chǎn)品的品質(zhì)。目前保鮮蘆筍的方法主要包括低溫貯藏[4]、化學(xué)保鮮法[5]及生物保鮮劑處理法[6]。
臭氧是一種良好的殺菌劑,具有廣譜、高效等特點(diǎn),既可以消除微生物及其產(chǎn)生的毒素,又可以氧化乙烯,延緩果蔬的后熟,對(duì)果蔬保鮮具有較好的效果[7-9]。本試驗(yàn)在低溫條件下,通過(guò)研究臭氧處理過(guò)程中蘆筍生理以及品質(zhì)變化,為綠蘆筍貯藏保鮮提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。
綠蘆筍購(gòu)于江蘇老一特賣(mài)生鮮店,品種為‘魯蘆筍一號(hào)’,采后當(dāng)天運(yùn)回上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工中心,在冷庫(kù)(4 ℃)中預(yù)冷24 h,挑選無(wú)機(jī)械損傷、長(zhǎng)度和質(zhì)量均一的蘆筍作為貯藏原料。
試驗(yàn)所用95%乙醇、乙酸、乙酸鈉、聚乙二醇、聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)、Triton X-100、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、30%過(guò)氧化氫、考馬斯亮藍(lán)G-250、無(wú)水乙醇、磷酸、氯化鈉、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、氫氧化鈉均為分析純,購(gòu)自上海國(guó)藥集團(tuán)有限公司。
DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科技有限公司);BP301S 型電子天平(德國(guó)賽多利斯公司產(chǎn)品);JX-FSTPR-1全自動(dòng)樣品冷凍研磨儀(上海凈信科技);YX-3000配氣儀(北京宇翔電子應(yīng)用技術(shù)有限公司);包裝機(jī)(上海青鋼包裝機(jī)械有限公司);SX-500臭氧發(fā)生器[奧奈特環(huán)保電子(上海)有限公司];H1850R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司);Ultrospec 3300 pro紫外分光光度計(jì)(美國(guó)安瑪西亞公司);μQuant酶標(biāo)儀(BIO-TEK 公司);
1.3.1 貯藏條件
每10 kg蘆筍為一組,每組分別用質(zhì)量濃度為10μg/L、30μg/L、50μg/L和70 μg/L臭氧進(jìn)行處理,處理時(shí)間為30 min,保鮮膜包裝后置于2 ℃下貯藏,無(wú)處理組(0 μg/L臭氧)作為對(duì)照組,設(shè)置3個(gè)平行。
1.3.2 測(cè)定方法
過(guò)氧化物酶活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法[8];多酚氧化酶酶活性測(cè)定采用鄰苯二酚比色法測(cè)定[9]:在特定的波長(zhǎng)處測(cè)定 3 min 中樣液的吸光值變化,選取一直線段求算斜率,即為所測(cè)酶活,酶活力單位為ΔAbs/(min·g)[10]??扇苄缘鞍踪|(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[11];丙二醛含量測(cè)定用硫代巴比妥酸法[12]。葉綠素含量參照曹建康[13]方法進(jìn)行測(cè)定。
每個(gè)數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值,采用SPSS 17.0(SPSS Inc.,Chicago IL,USA)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,P<0.05時(shí),差異具有顯著性。
綠蘆筍是蛋白含量較高的蔬菜,可溶性蛋白含量是表征綠蘆筍質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。蘆筍貯藏過(guò)程中可溶性蛋白含量變化如圖1所示,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),呈先上升后下降的趨勢(shì)。在貯藏14—28 d時(shí),70 μg/L臭氧處理組的可溶性蛋白含量較高,說(shuō)明70 μg/L臭氧處理可顯著降低可溶性蛋白的分解。在貯藏28 d時(shí)臭氧處理組可溶性蛋白含量均明顯高于對(duì)照組,說(shuō)明臭氧處理有利于提高綠蘆筍貯藏過(guò)程中可溶性蛋白含量。
葉綠素含量是蘆筍品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。如圖2所示,葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量在貯藏過(guò)程中呈先上升后下降的趨勢(shì)。果蔬中葉綠素的合成和分解處于動(dòng)態(tài)變化中,葉綠素生成的量高于葉綠素降解的量時(shí)表現(xiàn)為含量增加。貯藏溫度為2 ℃時(shí),蘆筍葉綠素b和總?cè)~綠素含量在14 d時(shí)達(dá)到最高,而葉綠素a含量在14 d時(shí)最低,這可能是低溫條件下葉綠素a向葉綠素b的轉(zhuǎn)化加快所致,葉綠素b的相對(duì)含量增高有利于蘆筍對(duì)弱光的利用,這也是蘆筍生理適應(yīng)的表現(xiàn)。貯藏28 d時(shí),臭氧處理組的葉綠素a和葉綠素b的含量與對(duì)照相比沒(méi)有明顯差別,但總?cè)~綠素含量明顯高于對(duì)照組,其中處理濃度為50 μg/L時(shí),總?cè)~綠素含量最高。說(shuō)明適宜濃度的臭氧處理有利于維持蘆筍長(zhǎng)期貯藏的總?cè)~綠素含量。
過(guò)氧化物酶是果蔬活性氧代謝過(guò)程中的一種重要的酶類(lèi),它可以清除活性氧自由基和其他過(guò)氧化物[12]。如圖3所示,過(guò)氧化物酶活性前期迅速下降,中期迅速上升,后期逐漸平緩,貯藏7 d時(shí)最低,21—28 d時(shí)達(dá)到最高值。在貯藏過(guò)程中,不同濃度臭氧處理組間差異顯著,在貯藏21—28 d時(shí),70 μg/L臭氧處理的過(guò)氧化物酶活力明顯高于其他組,說(shuō)明70 μg/L臭氧處理有利于維持較高的過(guò)氧化物酶活力,其次是50 μg/L臭氧處理。
多酚氧化酶是一種果蔬中普遍存在的酶,可以催化酚類(lèi)物質(zhì),氧化生成醌類(lèi)物質(zhì)和水,引起果蔬褐變,影響感官品質(zhì)[13-14]。如圖4所示,貯藏0—14 d時(shí),多酚氧化酶活力隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸升高,這可能是由于隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果蔬細(xì)胞膜氧化程度加大,多酚氧化酶與酚類(lèi)底物的區(qū)域化被打破所致。隨著底物濃度的降低及細(xì)胞膜氧化程度的改變,多酚氧化酶酶活力出現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的波動(dòng)。貯藏7—21 d時(shí),臭氧處理組明顯低于對(duì)照組,說(shuō)明臭氧處理有利于降低多酚氧化酶活力;在貯藏28 d時(shí),70 μg/L臭氧處理組的多酚氧化酶活力明顯高于其他組,推測(cè)處理濃度高于70 μg/L時(shí)會(huì)加劇貯藏后期的褐變程度。
丙二醛是細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化作用的產(chǎn)物,其含量越高,表明果蔬細(xì)胞膜破壞程度越嚴(yán)重,是果蔬衰老的重要標(biāo)志[15]。如圖5所示,蘆筍在貯藏7—14 d時(shí)出現(xiàn)了丙二醛含量的高峰,接著在貯藏27 d時(shí)丙二醛含量再次達(dá)到較高水平,這可能是由于蘆筍貯藏初期,果蔬呼吸作用較強(qiáng),生理生化反應(yīng)強(qiáng)度較高,導(dǎo)致丙二醛的含量急劇升高;隨著貯藏期的延長(zhǎng),果蔬內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)逐漸發(fā)揮作用,抑制了果蔬體內(nèi)自由基對(duì)脂肪的氧化作用,當(dāng)果蔬抗氧化系統(tǒng)自由基清除能力小于產(chǎn)生的自由基總量時(shí),丙二醛的含量會(huì)再次升高。在貯藏7 d時(shí),臭氧處理組的丙二醛含量明顯低于對(duì)照組,這說(shuō)明臭氧處理在貯藏初期可以明顯抑制丙二醛的生成,且臭氧處理濃度越高,丙二醛的含量越低,這可能是由于臭氧處理消耗蘆筍代謝過(guò)程中產(chǎn)生的乙烯,降低了呼吸作用所致。在貯藏28 d時(shí),30μg/L和50 μg/L臭氧處理組的丙二醛含量明顯低于其他處理組,推測(cè)臭氧濃度在30—50 μg/L時(shí)有利于降低綠蘆筍貯藏過(guò)程中丙二醛的含量。
綠蘆筍營(yíng)養(yǎng)豐富、色澤鮮嫩,但采后呼吸旺盛,容易遭受微生物浸染,不耐貯藏。低溫是最常用的果蔬貯藏的保鮮方法,可有效的抑制呼吸作用、減緩生理生化反應(yīng),延長(zhǎng)保鮮期。臭氧可氧化細(xì)胞壁中脂蛋白或細(xì)胞膜中磷脂質(zhì),改變細(xì)胞膜或細(xì)胞壁的通透性,同時(shí)臭氧也可以分解采后果蔬代謝產(chǎn)物,例如臭氧可消除果蔬貯藏期間產(chǎn)生的乙烯、乙醇、乙醛等,抑制呼吸作用和后熟作用,從而達(dá)到保鮮的效果[16-17]。本試驗(yàn)采用不同濃度的臭氧(0 μg/L、10 μg/L、30 μg/L、50μg/L和70 μg/L)對(duì)蘆筍處理30 min后,于2 ℃低溫貯藏,結(jié)果表明適宜濃度的臭氧處理有利于提高綠蘆筍貯藏過(guò)程中可溶性蛋白和總?cè)~綠素含量,維持較高的過(guò)氧化物酶含量,抑制多酚氧化酶酶活力和丙二醛的生成,有較好的保鮮效果。
貯藏溫度為2 ℃時(shí),臭氧處理濃度為70 μg/L時(shí),綠蘆筍的可溶性蛋白含量和過(guò)氧化物酶活力明顯高于其他處理組,但多酚氧化酶酶活力和丙二醛含量較高,這可能是由于較高濃度的臭氧處理加速了蘆筍細(xì)胞膜的氧化。綜上,貯藏溫度為2 ℃時(shí),臭氧處理濃度為50 μg/L,可提高蘆筍的耐貯性。本研究對(duì)綠蘆筍的貯藏研究具有一定的指導(dǎo)作用。