葉面噴施抗壞血酸鈣對水培生菜生長和采后品質的影響

何 鑫, 劉賢金, 孫曉明, 梁 穎, 盧海燕, 丁 瑩

(江蘇省農業(yè)科學院 食品質量安全檢測研究所/江蘇省食品質量安全重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地，江蘇 南京210014)

葉面噴施抗壞血酸鈣對水培生菜生長和采后品質的影響

何 鑫, 劉賢金*, 孫曉明, 梁 穎, 盧海燕, 丁 瑩

(江蘇省農業(yè)科學院 食品質量安全檢測研究所/江蘇省食品質量安全重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地，江蘇 南京210014)

考察了葉面噴施1，3，5 mg/L抗壞血酸鈣對水培生菜礦物質吸收及采后抗壞血酸、亞硝酸鹽質量分數的影響。結果表明，葉面噴施抗壞血酸鈣初期可顯著增加生菜葉片中抗壞血酸質量分數，但隨著栽培時間的延長各處理組與對照組的差異不顯著。隨著處理時間的延長，可溶性蛋白、葉綠素、硝酸鹽質量分數升高。葉面噴施抗壞血酸鈣可增加葉片數、葉面積、生菜地上部分含水量，影響生菜對礦物質元素的吸收。隨著抗壞血酸鈣處理濃度升高，鉀質量分數逐漸升高，鈣質量分數均有不同程度的升高，氮、鋅質量分數逐漸下降。栽培期噴施抗壞血酸鈣可降低采后抗壞血酸及亞硝酸鹽的產生。葉面噴施適當濃度抗壞血酸鈣可強化水培生菜鈣元素和部分微量元素質量分數，增加營養(yǎng)品質，延長貨架期。

抗壞血酸鈣； 水培生菜； 采后品質； 礦物質元素

水培又稱營養(yǎng)液栽培，與傳統(tǒng)農業(yè)栽培相比具有規(guī)避土傳病害，重金屬、土壤農藥殘留等安全優(yōu)勢，且栽培作物具有生長速度快、產量高、周期短、營養(yǎng)均衡等特點[1]。生菜(LactucasativaLinn. var.ramosaHort.)屬菊科萵苣屬，為一年生或兩年生草本植物，歐美國家主要用于鮮切沙拉菜，消耗量極大，我國全國范圍內均有栽培[2]。其維生素和礦物質含量豐富，含水量高達94%～96%，生菜鮮食能夠很好的保持蔬菜的營養(yǎng)和口感[3]，但在采收、包裝或即食過程中易受機械損傷，體內酚類物質在多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)等酶的作用下生成鄰苯二醌，繼而轉化為褐色素，導致褐變。并且采收后質地不斷變軟，引起蔬菜感官品質下降，商品價值降低，甚至會影響食用安全性[4]。

抗壞血酸鈣克服L-抗壞血酸易被氧化的缺點，在食品保鮮加工中應用廣泛，可有效的抑制褐變；作為鈣鹽的一種，抗壞血酸鈣也有一定的營養(yǎng)強化作用。研究發(fā)現，采收或鮮切過程使用一定濃度的抗壞血酸鈣，可減緩鴨梨褐化，保色保脆，減弱軟化程度，保持抗壞血酸和還原糖的消耗[5]。此外，抗壞血酸鈣在蘋果[6]、牛蒡[4]、豬肉[7]等鮮切產品中應用廣泛，但抗壞血酸鈣在栽培過程中的應用鮮有報道。研究選用水培常用生菜品種羅馬生菜，在栽培過程中葉面噴施不同濃度抗壞血酸鈣，測定噴施后營養(yǎng)成分、形態(tài)指標、礦物質元素含量等，并在采后進行4℃低溫存儲，檢測抗壞血酸、硝酸鹽質量分數的變化，以期為葉面噴施抗壞血酸鈣在高品質水培生菜生產和保鮮中的應用提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗在江蘇省農科院六合基地水培葉菜生產車

間進行，栽培時間2015年10月至11月，選用品種為羅馬直立生菜(種子由徐州達信國際貿易有限公司提供)，應用華南葉菜A營養(yǎng)液配方。應用營養(yǎng)液淺液流水培方法，種子經催芽后播種于消毒的海綿塊中，待幼苗第一片真葉展開使用1/2濃度營養(yǎng)液培養(yǎng)，長至四葉時進行移苗，使用全營養(yǎng)液(營養(yǎng)液成分濃度見表1)。全營養(yǎng)液pH值為5.5～6.0，EC為1.5～2.0 mS/cm。

表1 營養(yǎng)液中營養(yǎng)元素濃度

1.2 實驗設計

1.2.1葉面噴施抗壞血酸鈣

抗壞血酸鈣(巧繼國際貿易(上海)有限公司)，實驗濃度為0，1，3，5 mg/L，移苗后2 d進行葉面噴施，整個生長期處理2次，每次間隔7 d。實驗以葉面噴施蒸餾水為對照組，噴施面積為2 m2，栽培72株，分別在噴施0，7，14，28 d應用五點取樣法進行取樣，每個處理組取鮮樣5株，經清洗、表面晾干后進行形態(tài)指標、營養(yǎng)成分含量測定，樣品烘干后進行礦物質元素含量測定，重復3次。

1.2.2采后貯藏

移栽后栽培30 d羅馬直立生菜，直接采收地上部分，使用復合多孔PO自粘袋進行包裝，貯藏于4 ℃，每個處理組包裝3份，分別在貯藏0，2，4，6，8 d進行取樣，經清洗、表面晾干后進行各項指標測定。

1.3 測量指標及方法

1.3.1營養(yǎng)、形態(tài)指標測定

葉綠素含量(丙酮浸提法)，抗壞血酸(2,6-二氯靛酚滴定法)、可溶性蛋白(G-250法)[8]，硝酸鹽含量檢測參照GB/T 5009.33—2010[9](Alpha-1900型紫外分光光度計)。形態(tài)指標為含水量、葉面積[10]及采收地上鮮重等。

1.3.2礦物質含量檢測

樣品氮、磷元素檢測依據GB/T 8572—2010[11]。應用電感耦合等離子體質譜儀(賽默飛世爾科技有限公司)，測定生菜中K、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu含量。樣品制備：樣品經表面清洗晾干后，置于105 ℃殺青15 min，然后于80 ℃烘干至質量恒定，冷卻后用植物粉碎機(上海子期實驗設備有限公司)粉碎并過0.3 mm孔徑的分樣篩，裝于10 mL離心管中保存待用。進行礦物質元素提取時，每個樣品精確稱取0.2 g(精確到0.000 1 g)粉末放入50 mL塑料瓶內，再加入10 mL的HNO3溶液(1 mol/L)中于37 ℃恒溫箱(上海精宏實驗設備有限公司)中振蕩浸提2 h，過濾后進行礦物質元素含量的測定，每個樣品重復3次，同時進行空白樣品的制備[12]。

1.4 數據分析

實驗數據分析采用DPS新復極差方法，Excel 2007完成數據統(tǒng)計分析和作圖。

2 結果與分析

2.1噴施抗壞血酸鈣對生長階段營養(yǎng)指標的影響

抗壞血酸是生菜主要的營養(yǎng)成分指標，噴施3，5 mg/L抗壞血酸鈣可在栽培7，14 d增加葉片抗壞血酸質量分數(圖1a)，其中5 mg/L處理組栽培7 d時最高，為62.7 mg/100 g；但隨著栽培時間的延長抗壞血酸質量分數逐漸下降，采收時各組均在25～30 mg/100 g，且無顯著性差異。可溶性蛋白質量分數隨栽培時間延長而逐漸升高(圖1b)，各處理組14 d時高于對照組，但采收時均低于對照組。處理初期葉綠素質量分數逐漸升高(圖1c)，栽培21 d時各處理組均高于對照組，1 mg/L處理組質量分數最高，為0.18 mg/g；栽培28 d略有下降，處理組仍高于對照組。噴施抗壞血酸鈣后，生菜硝酸鹽質量分數逐漸升高(圖1d)，1 mg/L處理7 d、對照組栽培21 d高于同一時間的其他處理，采收時處理組硝酸鹽質量分數低于對照組。

圖1 抗壞血酸鈣處理對生菜生長過程中營養(yǎng)指標的影響Fig.1 Quality of hydroponic lettuce under different ascorbic acid calcium treatments

2.2噴施抗壞血酸鈣對形態(tài)指標的影響

葉面噴施抗壞血酸鈣，可增加葉片數、葉面積，其中1 mg/L處理組達到顯著水平，較對照組分別增加19.4%，40.9%(見表2)。3 mg/L處理組地上鮮重、根系長達到極顯著水平，較對照組分別升高22.8%，19.4%。噴施抗壞血酸鈣的植株含水量逐漸升高，較對照組達到顯著水平，且對照組和3 mg/L處理組根冠比極顯著高于其他處理。1 mg/L和5 mg/L處理組地上鮮重均顯著低于對照組，葉片數、含水量、葉面積均高于對照組。

表2 不同濃度抗壞血酸鈣處理采收生菜形態(tài)指標

圖表數值后字母相同表示差異未達到顯著(p>0.05)，字母不同表示差異顯著(p<0.05)，下同。

2.3噴施抗壞血酸鈣對植株礦物質吸收的影響

隨著葉面施用抗壞血酸鈣濃度的升高，生菜地上部分鈣質量分數有不同程度的升高，其中1 mg/L處理組顯著高于對照組，較對照組增加30.6%，但隨著處理濃度的升高鈣元素的增加量減少(見表3)。3 mg/L處理組鎂質量分數下降，其他處理均顯著高于對照組，1 mg/L處理組增加量最多，較對照組增加13.9%。氮、鋅質量分數下降，5 mg/L處理組質量分數顯著低于對照組，分別下降6.0%，19.7%。鉀質量分數逐漸升高，5 mg/L處理組較對照組升高38.0%。鐵質量分數升高后下降，1 mg/L處理組鐵質量分數顯著高于其他組，較對照組增加9.4%，5 mg/L處理組較對照組下降1.5%。

2.4 采后抗壞血酸和亞硝酸鹽質量分數變化

在低溫貯藏條件下，抗壞血酸質量分數先升高后逐漸降低(圖2a)。貯藏4 d后，栽培過程中各處理組抗壞血酸下降較對照組緩慢。在貯藏6～8 d可維持較高的抗壞血酸質量分數，高濃度處理組，抗壞血酸質量分數最高，5 mg/L處理組在第6天、第8天抗壞血酸質量分數分別為20.7 mg/100g，18.7 mg/100 g。貯藏初期，各處理組的亞硝酸鹽質量分數迅速增加(圖2b)，并于第4天達到了最高值，對照組為1.32 mg/kg，隨后下降。貯藏4 d后，對照組亞硝酸鹽代謝較處理組緩慢，6～8 d仍維持較高水平。對照組亞硝酸鹽質量分數最高，采后硝酸鹽質量分數為217 mg/kg(數據未列出)，而5 mg/L處理組貯藏8 d時亞硝酸鹽質量分數最低，為0.68 mg/kg。

表3 抗壞血酸鈣不同處理生菜地上部分礦物質元素質量分數

圖2 不同處理生菜采后抗壞血酸、亞硝酸鹽代謝變化Fig.2 Effects of different treatments on vitamin C and nitrite contents of post-harvest lettuces

3 討 論

抗壞血酸鈣作為一種鈣肥，葉面噴施可影響葉菜生長過程中的品質[13]。研究發(fā)現，植株葉面噴施鈣肥可提高水培甜葉菊、露地栽培白菜、芹菜的產量和品質[14]，延長鴨梨[15]等的采后貨架期。實驗也發(fā)現葉面噴施抗壞血酸鈣初期可顯著增加生菜葉片中抗壞血酸質量分數，但隨著栽培時間的延長各處理組與對照組間差異不顯著。采后處理組較對照組下降緩慢，貯藏0～2 d抗壞血酸質量分數升高，可能與其他物質轉化有關[16]，一方面將氧化型的脫氫抗壞血酸還原為還原型的抗壞血酸，另一方面將糖類物質不斷合成為還原型的抗壞血酸，抗壞血酸的不斷合成對受傷組織具有一定的保護作用[17]；貯藏6～8 d時可保持較好的抗壞血酸質量分數。果蔬采收前施鈣可增加果實鈣質量分數和營養(yǎng)品質，在采后儲存中可有效抑制抗壞血酸的消耗[18]?？箟难徕}的噴施，在鈣和抗壞血酸兩方面進行了補充，對延長貨架期和增加抗壞血酸質量分數有積極效果。

據報道，提高營養(yǎng)液中鈣的質量分數可顯著降低番茄對氮的吸收利用[19]。葉面噴施抗壞血酸鈣后，水培生菜產品硝酸鹽質量分數較對照組低，可能與施用Ca2+濃度的增加，葉片氮元素的吸收量減少有關(表3)。生菜植株氮元素的下降也影響到采后貯藏，采后初期亞硝酸鹽質量分數較對照組低，后期亞硝酸鹽的產生較對照組慢，亦與氮在體內酶促反應相關，尚需進一步驗證。前人研究表明，低氮水平時鈣處理可促進葉綠素合成增加光合作用[20]。實驗中各處理組葉綠素質量分數高于對照組，其中3 mg/L處理28 d時葉綠素質量分數顯著高于對照組和其他處理組(顯著性分析數據未顯示)，但5 mg/L處理組未達到顯著水平，數據顯示(表2)該處理濃度植株生長較差，可能與抗壞血酸鈣濃度過高影響氣孔和植株生理代謝有關。

葉菜作為全民礦物質元素主要來源，噴施抗壞血酸可增加水培生菜的鈣元素質量分數。鈣質量分數的增加不影響草酸質量分數的增加，但鎂元素質量分數平均下降12%。研究表明鈣強化過程中苦菊鉀元素質量分數較對照組升高[21]。本研究也發(fā)現葉面噴施抗壞血酸鈣，可增加生菜地上部分鈣元素質量分數[21-23]。隨著處理濃度的升高，鈣元素增加量逐漸減少，鉀質量分數逐漸升高。低濃度處理鎂元素質量分數升高，抗壞血酸鈣處理濃度達5 mg/L時表現出鈣脅迫環(huán)境下的鈣元素與鎂元素負相關性[22]。處理濃度的升高，地上部分鋅元素質量分數逐漸下降，可能與其向根中轉移有關[23]。鐵元素隨著處理濃度的升高而逐漸下降，低濃度處理，鐵含量達到最大值。Tomasi等[24]研究發(fā)現增加營養(yǎng)液中鐵元素質量分數可降低植株硝酸鹽的質量分數，減少植株對氮元素的同化吸收。而提高抗壞血酸鈣的施用濃度，鐵元素增加趨勢逐漸減緩，5 mg/L處理組鐵元素質量分數低于對照組，而同時氮元素下降至最低值，可能與品種、元素間的相互作用以及植株生長狀況相關，尚需進一步研究。

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EffectofFoliageSprayingAscorbicAcidCalciumonDynamicPost-HarvestGrowthandPost-HarvestMetabolicinHydroponicLettuce

HE Xin， LIU Xianjin*， SUN Xiaoming, LIANG Ying， LU Haiyan， DING Ying
(InstituteofFoodSafetyandQuality/KeyLaboratoryofFoodQualityandSafetyofJiangsuProvince-StateKeyLaboratoryBreedingBase,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences，Nanjing210014，China)

In this study, lettuces were treated with different concentrations ascorbic acid calcium (1, 3, and 5 mg/L). Effects of ascorbic acid calcium on the absorption of mineral matters, vitamin C contents, and nitrite contents were investigated. The results showed that ascorbic acid calcium significantly increased vitamin C content of lettuce leaves during the initial stage. With the extension of processing time, contents of soluble protein, chlorophyll, and nitrate steadily increased. Spraying ascorbic acid calcium increased leaf number, leaf area, and plant moisture content, and affected plant mineral elements absorption. With the increasing concentration of ascorbic acid calcium, the potassium and calcium contents of lettuce edible parts increased while the nitrogen and zinc contents gradually declined. After harvest, vitamin C and nitrite contents grew slowly with the ascorbic acid calcium treatment. Ascorbic acid calcium spray could increase the calcium and some microelements contents of lettuces to increase its nutritional quality and prolong the shelf life.

ascorbic acid calcium; hydroponic lettuce; post-harvest quality; mineral element

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.05.013

2095-6002(2017)05-0078-06

何鑫, 劉賢金, 孫曉明, 等. 葉面噴施抗壞血酸鈣對水培生菜生長和采后品質的影響[J]. 食品科學技術學報，2017,35(5):78-83.

HE Xin，LIU Xianjin，SUN Xiaoming, et al. Effect of foliage spraying ascorbic acid calcium on dynamic post-harvest growth and post-harvest metabolic in hydroponic lettuce[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(5):78-83.

TS255.2; TS255.3

A

2017-03-27

江蘇省自主創(chuàng)新項目(CX(15)1016)。

何 鑫，女，助理研究員，主要從事綠葉菜優(yōu)質安全生產及營養(yǎng)品質控制方面的研究；

*劉賢金，男，教授，博士，主要從事農產品質量安全和農藥毒理及毒副作用監(jiān)控技術方面的研究，通信作者。

(責任編輯：張逸群)