閆曉坤,靳曉琳,楊潤強(qiáng),顧振新(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京210095)
貯藏溫度及護(hù)色劑對鮮切水芹貯藏品質(zhì)的影響
閆曉坤,靳曉琳,楊潤強(qiáng),顧振新*
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京210095)
為延長鮮切水芹的貯藏期,提高其貯藏品質(zhì),本文采用植物生理指標(biāo)的常規(guī)檢測方法研究了鮮切水芹在(5±1)、(15±1)、(25±1)℃貯藏條件下及在最適貯藏溫度下經(jīng)CA(檸檬酸)、PA(植酸)和L-Cys(L-半胱氨酸)等護(hù)色劑處理后的呼吸速率、失重率、葉綠素、抗壞血酸、還原糖和褐變度的變化規(guī)律。結(jié)果表明:在8 d的儲藏期內(nèi),低溫(5±1)℃較(15±1)℃更有利于降低水芹呼吸速率、褐變度和失水率,保持較高的還原糖、抗壞血酸和葉綠素含量;護(hù)色劑處理有抑制鮮切水芹褐變和衰老的作用,其中以0.25%L-Cys(L-半胱氨酸)效果為最好。
水芹,貯藏溫度,護(hù)色劑,貯藏品質(zhì)
水芹(Oenanthe Javanica),系傘形花科植物,又名小葉芹,水芹味甘,性平,具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療保健作用。
水芹采后呼吸旺盛,極易衰老變質(zhì),表現(xiàn)為葉色黃化,莖桿萎蔫甚至腐爛。整株水芹在室溫下放5~8 d后黃化。鮮切水芹因具有潔凈、方便、衛(wèi)生等特點(diǎn)而倍受消費(fèi)者青睞,近年來消費(fèi)量持續(xù)增加[1],但由于受到機(jī)械切割,切口部位裸露,極易引起褐變和微生物生長繁殖而變質(zhì),從而降低了產(chǎn)品質(zhì)量,縮短了貨架期。用植物激素GA(赤霉素),BA(細(xì)胞分裂素)和IAA(吲哚乙酸)處理水芹,可抑制其膜脂的過氧化,延緩細(xì)胞衰老[2],但激素的使用往往存在食用安全性問題[3]。何萌等[4]利用檸檬酸(CA)作為保鮮劑處理蓮藕,有效保持了其感官品質(zhì),降低氧化酶活性及樣品的失重率;宋留麗等[5]采用植酸(PA)配合硫酸鋅作為護(hù)色劑處理鴨兒芹,保持了樣品較好的色澤;張婷等[6]在研究護(hù)色保脆復(fù)配物對鮮切牛蒡品質(zhì)及酶促褐變的影響時(shí)用到了L-半胱氨酸(L-Cys),取得了較好的效果。且CA、PA和L-Cys無激素使用中存在的安全問題。采用適宜貯藏溫度結(jié)合綠色護(hù)色劑處理提高水芹貯藏性的研究鮮見報(bào)道。
本實(shí)驗(yàn)在篩選適宜貯藏溫度的基礎(chǔ)上,采用CA、PA和L-Cys護(hù)色劑處理,研究其貯藏期間反應(yīng)其品質(zhì)的生理生化指標(biāo)的變化,以期為鮮切水芹的保鮮提供理論依據(jù)。
1.1材料與儀器
新鮮水芹大圣長白水芹,購自南京市六合區(qū)馬集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)合作社提供,帶根采收,采后立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選鮮綠、干凈、無機(jī)械損傷、無病蟲害、大小粗細(xì)成長度基本一致的水芹備用;CA、PA、L-Cys護(hù)色劑為分析純,購自Sigma公司。
UV-2802型紫外可見分光光度計(jì)上海尤尼柯儀器有限公司;DDS-11A型電導(dǎo)率儀、DZF-6020型真空干燥器上海一恒科技有限公司;FA/JA型電子天平上海精密科學(xué)儀器有限公司;KQ-250DB型數(shù)控超聲波清洗器昆山市超聲儀器有限公司;TDL-40B型離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器;HH-6型廠數(shù)顯恒溫水浴鍋常州國華電器有限公司;LG10-2.4A型高速離心機(jī)北京醫(yī)用離心機(jī)。
1.2試材處理
挑選生長良好、無機(jī)械損傷和木質(zhì)化程度低的水芹作貯藏原料,截取莖的中段,長約30 cm,經(jīng)清水沖洗、0.2 g·L-1NaClO3處理3 min后,分別在低溫(5±1)、(15±1)、(25±1)℃下貯藏。根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)篩選出的護(hù)色劑種類和濃度,然后在最適貯藏溫度的基礎(chǔ)上分別采用濃度為1.0%CA、0.15%PA和0.25%L-Cys色劑浸泡,15 min后瀝干鮮切水芹表面水分,裝入聚乙烯塑料薄膜袋(厚度0.005 mm)中,每袋重220 g左右,以清水處理為對照。鮮切水芹套袋后封口,在最適溫度下貯藏,每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。
1.3測定指標(biāo)與方法
1.3.1主要生理指標(biāo)水分含量:烘干求差值法測定[7];呼吸速率:采用靜止法[7]測定;電導(dǎo)率:用DDS-11A型電導(dǎo)率儀測定。
1.3.2主要化學(xué)指標(biāo)褐變度:在王清章[8]的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),于切口處取1 g樣品,20 mL沸水中燙漂殺酶30 s后研磨,2000×g下離心5 min后,410 nm比色,以20×OD410為褐變度相對值(u·g-1);葉綠素含量:采用Lichtenthaler法[7]測定,將25 cm長鮮切水芹切成1 cm長小段,充分混勻。隨機(jī)稱取5 g樣品剪碎,放入研缽中充分研磨,過濾并定容,分別在波長665 nm和649 nm下讀取吸光值;抗壞血酸含量:采用2,6-二氯靛酚滴定法[9];還原糖含量:采用DNS比色法測定[7];氨基酸含量:采用茚三酮比色法測定[7]。
1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性及差異顯著性分析。
2.1貯藏溫度對鮮切水芹品質(zhì)影響
2.1.1貯藏溫度對鮮切水芹水分含量的影響由圖1可見,除25℃常溫貯藏的水芹失水程度較嚴(yán)重,15℃貯藏下的水芹失水程度相對較輕,而5℃冷藏水芹水分含量變化最小。相同貯藏時(shí)間,常溫條件下水芹含水量顯著低于15℃和5℃貯藏的鮮切水芹(p<0.05),且低溫貯藏下未出現(xiàn)萎蔫癥狀。這表明,低溫貯藏條件下水芹表面水分蒸發(fā)速度降低,從而延緩水分的散失[10]。
圖1 不同貯藏溫度下鮮切水芹水分含量變化Fig.1 Changes in water content of fresh cutted cress stored under different temperatures
2.1.2貯藏溫度對鮮切水芹呼吸強(qiáng)度的影響貯藏期間不同處理的鮮切水芹呼吸強(qiáng)度變化如圖2所示。低溫貯藏的水芹呼吸強(qiáng)度變化趨勢呈先上升后下降趨勢,貯藏第2 d的呼吸強(qiáng)度上升;之后迅速下降,6 d后下降緩慢基本無顯著差異;而15、25℃下貯藏的水芹的呼吸強(qiáng)度則呈下降的趨勢。可能是低溫引起呼吸酶活性降低,也可能與鮮切水芹貯藏后期代謝加速、失水過度有關(guān)[11]。水芹在常溫25、15和5℃第8 d時(shí)的呼吸速率分別是入貯時(shí)的87.24%、72.93%和60.53%,具有顯著性差異(p<0.05)。可見,低溫貯藏有降低鮮切水芹呼吸強(qiáng)度的作用。
圖2 不同貯藏溫度下鮮切水芹呼吸強(qiáng)度變化Fig.2 Respiration intensity of fresh cutted cress under different temperatures
2.1.3貯藏溫度對鮮切水芹電導(dǎo)率和褐變度的影響貯藏期內(nèi),鮮切水芹的電導(dǎo)率不斷上升,5℃下貯藏的相對電導(dǎo)率顯著低于15℃和25℃下的鮮切水芹(p<0.05)(圖3A),貯藏結(jié)束時(shí),5、15和25℃貯藏的鮮切水芹電導(dǎo)率分別比入貯時(shí)增加了40.51%、49.64%和53.45%。同時(shí),由圖3B可知,隨著貯藏時(shí)間的延長,鮮切水芹的褐變度緩慢增加,25℃下貯藏的鮮切水芹褐變度顯著高于15、5℃(p<0.05)。貯藏結(jié)束時(shí),5、15和25℃的褐變度分別為11.85、13.39和14.78 μ·g-1,比入貯時(shí)分別增加了11.94%、26.5%和39.56%。由此可見,低溫有利于減輕水芹細(xì)胞的破損程度,延緩鮮切水芹的褐變速率。
圖3 不同貯藏溫度下鮮切水芹的電導(dǎo)率變化(A)和不同貯藏溫度下鮮切水芹的褐變度變化(B)Fig.3 Conductivity of fresh cutted cress under different temperatures(A)and browning degree of fresh cutted cress under different temperatures(B)
2.1.4貯藏溫度對鮮切水芹葉綠素含量的影響貯藏期間,鮮切水芹的葉綠素不斷降解,并且其降解速度隨貯藏溫度增高而加快(圖4)。貯藏8 d時(shí),5℃和15℃下貯藏的水鮮切水芹其葉綠素含量分別為入貯前的89.33%和79.78%,二者相差1.12倍,而25℃下貯藏的鮮切水芹葉綠素含量僅為入貯前的67.1%。由此可見,低溫貯藏有利于延緩鮮切水芹葉綠素的降解。
圖4 不同貯藏溫度下鮮切水芹的葉綠素含量變化Fig.4 Chlorophyll content of fresh cutted cress stored under different temperatures
2.1.5貯藏溫度對鮮切水芹抗壞血酸含量的影響如圖5所示,水芹貯藏期間抗壞血酸含量持續(xù)下降,且3種處理中以25℃常溫貯藏的抗壞血酸下降幅度最大,其次是15℃,這可能是由于較高的貯藏溫度增強(qiáng)了水芹氧化酶活性,加速抗壞血酸降解[3],而5℃處理的抗壞血酸損失率最小。表明低溫貯藏可以顯著延緩抗壞血酸的降解。
圖5 不同貯藏溫度下鮮切水芹抗壞血酸含量變化Fig.5 Ascorbic acid content of fresh cutted cress stored under different temperatures
2.1.6貯藏溫度對鮮切水芹還原糖含量的影響由圖6可見,貯藏期間各種溫度處理的水芹還原糖含量均呈較快的下降趨勢。各處理還原糖含量順序?yàn)椋旱蜏?℃>低溫15℃>常溫25℃。其中常溫貯藏2 d后,水芹還原糖含量僅為鮮樣的78.8%,而此時(shí)低溫15℃和5℃處理樣中還原糖含量顯著高于常溫(p<0.05),推測為高溫使水芹質(zhì)量損失率增加,水解代謝酶類活躍,呼吸作用強(qiáng)烈,從而導(dǎo)致還原糖降解迅速[12]。
圖6 不同貯藏溫度下鮮切水芹還原糖含量變化Fig.6 Reducing sugar content of fresh cutted cress stored under different temperatures
2.1.7貯藏溫度對鮮切水芹游離氨基酸含量的影響
鮮切水芹入貯前期,其氨基酸含量略有升高,之后隨著時(shí)間的延長其含量呈降低趨勢(圖7)。室溫貯藏下游離氨基酸含量下降最快,低溫貯藏下降速度較慢。同時(shí)常溫貯藏下游離氨基酸含量在第2 d出現(xiàn)高峰,而5℃和15℃下游離氨基酸含量的高峰出現(xiàn)在第4 d。貯藏4 d后游離氨基酸含量又逐漸降低。貯藏8 d后,5℃和15℃時(shí)水芹中游離氨基酸顯著高于常溫貯藏(p<0.05)。
綜上所述,低溫貯藏(5±1)℃的鮮切水芹各指標(biāo)顯著優(yōu)于(15±1)℃和(25±1)℃條件下貯藏處理的水芹(p<0.05),其含水量、葉綠素含量、還原糖含量、抗壞血酸含量以及游離氨基酸含量均高于(15±1)℃和室溫(25±1)℃條件下的鮮切水芹(p<0.05);同時(shí),低溫貯藏可以降低呼吸速率、延緩褐變率的增加以及推遲電導(dǎo)率高峰的到來??赡苁怯捎诘蜏販p少了水芹表面水分的散失并抑制了各代謝過程中間酶的酶活,抑制了代謝速率而延長了水芹的貯藏時(shí)間,保證了水芹的良好品質(zhì)。因此,在篩選護(hù)色劑時(shí)選取貯藏效果最好的(5±1)℃下進(jìn)行。
圖7 不同貯藏溫度下鮮切水芹游離氨基酸含量變化Fig.7 Free amino acid content of fresh cutted cress stored under different temperatures
2.2低溫結(jié)合護(hù)色劑對鮮切水芹品質(zhì)影響
2.2.1護(hù)色劑處理對鮮切水芹褐變度的影響由圖8可知,鮮切水芹在貯藏期間褐變度不斷增加,但經(jīng)護(hù)色劑處理的水芹褐變度均小于對照。貯藏前期,處理之間的褐變度差異不大。貯藏結(jié)束時(shí),CK,CA,L-Cys和PA處理的鮮切水芹分別比入貯時(shí)上升了52%、34%、23%和42%。由此可見,護(hù)色劑處理對抑制鮮切水芹的褐變有一定效果,并且L-Cys的抑制效果最為顯著。
圖8 護(hù)色劑處理后水芹褐變度變化Fig.8 Browning degree of fresh cutted cress with different color retention agents
2.2.2護(hù)色劑處理對鮮切水芹葉綠素含量的影響由圖9可知,鮮切水芹在貯藏期間葉綠素含量呈直線下降趨勢。貯藏結(jié)束時(shí),護(hù)色劑CA,L-Cys,PA和對照的水芹葉綠素含量分別比入貯時(shí)下降了9.91%、7.07%、8.10%和10.67%。這表明貯藏過程中L-Cys處理水芹的葉綠素含量顯著高于其他處理(p<0.05)。可見,L-Cys有延緩葉綠素降解、維持水芹新鮮度的作用。
蔬菜采后最主要的生命活動是呼吸作用,呼吸速率直接影響芹菜的生理生化反應(yīng)[13],通過消耗有機(jī)物質(zhì)釋放CO2,并為生理代謝活動提供所需能量,維持正常的后熟。呼吸速率過盛,物質(zhì)消耗快,衰老迅速。低溫可降低呼吸速度,延長貯藏期。高溫下微加工毛筍的褐變指數(shù)在第3 d就達(dá)到2.5,而4℃下的可以延遲到15 d[14]。水芹加冰預(yù)冷后冷藏可以減緩其代謝,抑制衰老,保鮮效果明顯[15]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與上述報(bào)道一致。在5℃下貯藏的水芹呼吸速率和失重率低于15、25℃下貯藏的水芹,還原糖、維生素C等含量高于高溫貯藏的水芹。在一定的貯藏溫度范圍內(nèi),溫度越低,呼吸速率越低,還原糖等呼吸基質(zhì)消耗越慢。貯藏溫度越低,水芹的蒸騰作用、葉綠素分解,抗壞血酸氧化和酶促褐變等反應(yīng)進(jìn)行得越慢,物質(zhì)分解也越慢。
圖9 護(hù)色劑后鮮切水芹葉綠素含量變化Fig.9 Chlorophyll content of fresh cutted cress stored with different color retention agents
蔬菜經(jīng)鮮切造成機(jī)械損傷,貯藏過程中切口易發(fā)生褐變現(xiàn)象,失去新鮮產(chǎn)品特征,降低蔬菜的商品性[16]。保鮮劑具有良好的保鮮護(hù)色效果,其有效成分有抑菌、抗氧化作用,能夠有效地抑制微生物生長繁殖,破壞過氧化物酶活性,同時(shí)控制蔬菜的呼吸速率以及水分的蒸發(fā)量,經(jīng)其處理的蔬菜不僅鮮度佳而且色澤好[17]。本實(shí)驗(yàn)中護(hù)色劑CA,L-Cys和PA的添加可以有效延緩葉綠素的降解,其中以L-Cys處理的水芹葉綠素含量降幅最小,而在貯藏前期的2~6 d內(nèi),PA和CA處理下水芹褐變率均低于對照,這與前人對山藥[18]、牛蒡[6]的研究結(jié)果不一致,可能原因是蔬菜種類不同及組織結(jié)構(gòu)存在差異[19]。
貯藏溫度對水芹貯藏品質(zhì)影響顯著,低溫5℃貯藏時(shí)效果最優(yōu)。低溫貯藏降低了水芹的失水率和呼吸強(qiáng)度,延緩了葉綠素的降解及褐變速度,抑制了還原糖、抗壞血酸的降解,保持了水芹的品質(zhì),延長貯藏期。
低溫配合保鮮劑的使用顯著影響貯藏水芹品質(zhì)變化,其中0.25%L-Cys處理下的水芹褐變度和葉綠素的降解量最低,說明其能有效抑制貯藏期水芹的生理活性,更好地保持其品質(zhì)。
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Effect of storage temperature and color fixative on the quality of fresh-cut cress
YAN Xiao-kun,JIN Xiao-lin,YANG Run-qiang,GU Zhen-xin*
(College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)
The effects of storage temperature(5,15,25℃)and color fixative(CA,PA and L-Cys)on the characteristics of fresh-cut cress was investigated in order to prolong the shelf life and improve the storage quality of the fresh cutted cress.Changes of respiration rate,weight loss rate,chlorophyll,ascorbic acid,reducing sugars and the rate of browning were investigated under different storage temperature and the optimum storage temperature combined with color fixative treatment,respectively.Results showed that storage at(5±1)℃was more effective than(15±1)℃in decreasing the water loss and respiratory rate,inhibiting the rate of browning,maintaining higher level of reducing sugars,chlorophyll and ascorbic acid in 8 days.Color fixative treatment could inhibited the rate of browning and postpone the senescence of cress.Among all the color fixative treatment,the effect of 0.25%L-Cys was the optimum for maintain of cress quality and prolong its shelf life.
cress;storage temperature;color fixative;storage quality
TS255.3
A
1002-0306(2015)20-0344-05
10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.062
2015-02-02
閆曉坤(1991-),女,碩士研究生,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工,E-mail:2014108023@njau.edu.cn。
顧振新(1956-),男,博士,教授,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏,E-mail:guzx@jau.edu.cn。
“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD27B03)。