光照和濕度對西蘭花硫苷代謝及生物活性物質(zhì)的影響

趙歡歡,羅淑芬,周宏勝,胡花麗,張映曈,李鵬霞,3*

1(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院,江蘇 南京,210095) 2(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所,江蘇 南京,210014)3(江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)試驗(yàn)室,江蘇 南京,210014)

西蘭花(BrassicaoleraceaL.var.ItalicaPlanch.),屬十字花科,甘藍(lán)變種之一,富含維生素C、類胡蘿卜素、花色苷和多種微量元素等營養(yǎng)及活性成分[1],除此之外,西蘭花因含有豐富的硫代葡萄糖苷(簡稱硫苷)而備受青睞,其水解產(chǎn)物異硫氰酸酯(isothiocyanate,ITC)具有抗氧化、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫及抗癌等功效。西蘭花中主要的ITC為蘿卜硫素[2]。西蘭花采后如不采取任何措施或在不適宜的環(huán)境下貯藏及銷售,極易發(fā)生黃化和腐爛,這造成其保鮮期極短,超市低溫貨架下3～4 d即失去商品價值,營養(yǎng)及活性成分也隨之被降解[3]。因此,篩選適宜的西蘭花貯藏及銷售條件具有重要意義。

光照作為貯藏環(huán)境的重要因素之一,已被證實(shí)是調(diào)控細(xì)胞功能及代謝的重要因子之一,如植物的發(fā)芽、開花和果實(shí)生長等[4]。在采后,光照處理可通過將適宜波長、光強(qiáng)和光照周期的光源引入貯藏環(huán)境,使蔬菜進(jìn)行光合作用,促進(jìn)營養(yǎng)成分合成,或降低呼吸作用,利用電離輻射產(chǎn)生的高能射線殺滅病原微生物,達(dá)到提升蔬菜品質(zhì)的效果[5-6]。已有研究發(fā)現(xiàn)光密度為12～13 μmol/(m2·s)的綠色LED光照可有效提高西蘭花采后品質(zhì)[7];而JIANG等[8]得出50 μmol/(m2·s)的紅色LED光照可有效延緩其花球黃化,并抑制其營養(yǎng)物質(zhì)的降解;詹麗娟等[5]采用連續(xù)白光對鮮切西蘭花進(jìn)行處理,同樣發(fā)現(xiàn)2 000 Lux的光強(qiáng)對保持其葉綠素、類胡蘿卜素和可溶性固形物等的含量具有較好的效果。

此外,濕度也是貯藏銷售環(huán)境的重要因素,研究發(fā)現(xiàn),過低濕度易造成果蔬嚴(yán)重失水,而高濕環(huán)境會導(dǎo)致其腐爛[9-10]。CALEB等[11]和徐長妍等[12]分別采用不同孔徑和厚度的保鮮膜對鮮切西蘭花進(jìn)行包裝,發(fā)現(xiàn)膜孔徑越小,厚度越大,西蘭花失水率越低,保鮮效果越佳。彭光華等[13]同時對西蘭花貯藏環(huán)境的濕度及溫度因子進(jìn)行控制,得出西蘭花貯藏期間要保持低溫并采取保濕措施。但目前尚未見有關(guān)貯藏環(huán)境光照及濕度因子協(xié)同處理對西蘭花保鮮效果的報道,且重點(diǎn)關(guān)注其采后生物活性成分提升的相關(guān)研究也較少。

本研究擬在超市貨架溫度[(13±1) ℃]下,研究不同光照[光密度5～8、25～35、75～85 μmol/(m2·s)]聯(lián)合不同濕度(50%～60%、70%～80%、90%～100%)處理對鮮切西蘭花品質(zhì)、硫苷代謝及生物活性物質(zhì)含量的影響,由此為鮮切西蘭花的貯藏及銷售提供理論及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所采用西蘭花品種為“優(yōu)秀”,采收于鹽城響水西蘭花基地,并于采摘當(dāng)日運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。參考朱玲玲等[14]的方法,挑選顏色翠綠,大小、成熟度均勻,無明顯病蟲害和機(jī)械損傷的西蘭花為試驗(yàn)材料,用消毒過的不銹鋼刀將西蘭花切成大小均一的花球。

1.2 試劑與儀器

1.2.1 主要試劑

無水乙醇、鹽酸、硫酸、磷酸二氫鉀、氫氧化鉀、乙酸鋅、苯酚,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;葡萄糖、甲酸銨、鄰苯二硫醇,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;福林酚、焦性沒食子酸、亞鐵氰化鉀、二氯甲烷,上海麥克林生化科技有限公司,以上均為分析純;苯甲腈、4-異硫氰基-1-丁烯、1-丁基異硫氰酸酯,上海源葉生物科技有限公司;蘿卜硫素、黑芥子苷,美國Sigma-Aldrich。以上均為分析標(biāo)準(zhǔn)品。

1.2.2 主要儀器

ZQXP-R1350培養(yǎng)箱,上海智誠分析儀器制造有限公司;CR-400全自動測色色差儀,日本KONICA MINOLTA公司;A11 Basic型液氮研磨器,艾卡(廣州)儀器設(shè)備有限公司;3K15高速冷凍離心機(jī),德國Sigma公司;UV—1102型紫外可見分光光度計(jì),上海天美科學(xué)儀器有限公司;Seven Multi pH計(jì),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;Q-Orbitrap 6500高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析儀、TSQ 8000 EVO氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析儀,安捷倫科技(中國)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

在超市低溫貨架[(13±1) ℃]條件下,將鮮切好的西蘭花花球置于可控溫控濕的光照培養(yǎng)箱中貯藏,箱內(nèi)溫濕度及光照采用溫濕度記錄儀及照度儀進(jìn)行校正,每個培養(yǎng)箱容量350 L,均勻分成3層,每層處理500 g樣品,花球朝上,平鋪于貨架表面,樣品距LED燈帶(白光)20 cm,光照周期為12 h明期+12 h暗期。貯藏期為10 d,每2 d觀察表型,進(jìn)行感官評價,并拍照、取樣(每個平行取約50 g)。取樣方式為用干凈的刀具切取西蘭花小花蕾于液氮中速凍,并置于-20 ℃用于相關(guān)指標(biāo)的測定。不同試驗(yàn)組設(shè)置如表1所示：

表1 不同試驗(yàn)組光照及濕度條件Table 1 The condition of fluorescence irradiation and relative humidity(RH) of different experimental groups

通過上述9組試驗(yàn),以鮮切西蘭花表型、感官評分、色差及總硫苷和ITC含量為評價指標(biāo),篩選出適宜的光照及濕度條件。在此基礎(chǔ)上,以上述篩選出的條件為處理組,以超市實(shí)際銷售環(huán)境[光密度：5～8 μmol/(m2·s);濕度：50%～60%]為對照組(CK),研究適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花硫苷代謝及生物活性物質(zhì)的影響。

1.4 指標(biāo)的測定方法

1.4.1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

參照朱玲玲等[14]的方法,并略作修改。評分小組按照表2分別從花球色澤、霉變程度、花球組織狀態(tài)、莖部脆度和氣味等5個方面進(jìn)行評價,每項(xiàng)分值2分,且分4個等級進(jìn)行評價,最終得分為5項(xiàng)的總和,得分越高,評價越好。

表2 鮮切西蘭花感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of fresh-cut broccoli

1.4.2 色差測定

參考紀(jì)淑娟等[15]的方法,測定花球h。,a*和b*值,每個平行測定20次,取平均值。

1.4.3 總硫苷含量的測定

參照HEANEY等[16]的方法。采用液氮研磨器將樣品研磨成粉,稱取2份西蘭花粉末樣品各1 g,1份加2 mL水,另1份加2 mL體積分?jǐn)?shù)40%酸化甲醇(pH 4.0,HCl溶液調(diào)制),浸提20 min后,均用8 mL 40%酸化甲醇振蕩搖勻以終止反應(yīng)。于4 ℃、10 000 r/min離心20 min,上清液置于50 mL容量瓶中,加蒸餾水5 mL,混勻后依次加5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)21.90%乙酸鋅溶液、5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.60%的亞鐵氰化鉀溶液,加水定容至刻度,混勻后,室溫條件下靜置30 min,用濾紙過濾。取1 mL濾液,依次加入1 mL蒸餾水和2 mL體積分?jǐn)?shù)6%苯酚溶液,搖勻后,立即加入5 mL濃硫酸,搖勻,室溫下靜置5 min后于沸水浴15 min,取出后冷卻至室溫,用2 mL蒸餾水做空白對照,在490 nm處測吸光度。以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行外標(biāo)法定量。

1.4.4 總ITC的測定

參考KIM等[17]的方法。準(zhǔn)確稱取1 g西蘭花粉末樣品,加入4 mL蒸餾水于40 ℃水浴3 h,再加入5 mL二氯甲烷振蕩萃取30 min,于4 ℃、10 000 r/min離心15 min,取500 μL下層溶液,依次加入2 mL甲醇、1.8 mL 50 mmol/L的硼酸緩沖液和0.2 mL 70 mmol/L的鄰苯二硫醇溶液,65 ℃水浴1 h后于365 nm處測定吸光值。用蘿卜硫素為標(biāo)準(zhǔn)品計(jì)算ITC含量。

1.4.5 硫苷單體的測定

樣品制備：參照YI等[18]的方法,稱取1 g粉末樣品,加入體積分?jǐn)?shù)75%甲醇4 mL和內(nèi)標(biāo)物黑芥子苷(50 μg/L),于80 ℃水浴15 min,冷卻至4 ℃后于10 000 r/min離心15 min,上清液濃縮后復(fù)溶于3 mL 75%甲醇。然后注入DEAE Sephadex-A25小柱,用1 mL 20 mmol/L醋酸鈉沖洗2次,隨后注入150 U/mL硫酸酯酶75 μL,于35 ℃下溫育16 h。脫硫后采用0.5 mL純水沖洗3次。合并洗脫液后濃縮至0.5 mL,根據(jù)在全掃描模式下確定的m/z值和在MS2模式下觀察到的碎片信息,對硫苷進(jìn)行鑒定。鑒定后采用Q-Orbitrap液質(zhì)聯(lián)用儀并采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量。

液相條件：色譜柱：waters BEH Xbridge 3.5 μm,2.1 mm×150 mm;流動相：A相和B相分別為5 mmol/L甲酸銨和甲醇;梯度洗脫：0～10 min：A相由95%降至70%,10～20 min：A相保持70%,20～35 min：A相由70%降至0%,35～40 min：A相由0%升至95%,40～45 min：A相保持95%;流速0.3 mL/min;柱溫35 ℃;進(jìn)樣量5 μL。

質(zhì)譜條件：保護(hù)層氣流速率為30 L/min;輔助氣流速率為10 L/min;尾氣流速為1 L/min;噴霧電壓為4.3 kV;毛細(xì)管溫度為320 ℃;S-鏡頭RF電平為50;加熱器溫度為200 ℃。全掃描模式,分辨率為70 000;最大注入時間為100 ms;負(fù)離子模式;掃描范圍為200～800m/z。在MS2模式下分辨率：17 500 FWHM(m/z200)。

1.4.6 硫苷水解產(chǎn)物的測定

樣品提?。簠⒄誝ANG等[19]的方法,略作修改。取2 g樣品加入4 mL去離子水,37 ℃水解3 h,加入10 mL二氯甲烷萃取3次(劇烈振蕩),離心后取下層溶液濃縮后用1 mL正己烷復(fù)溶,過膜后,采用GC-MS定性及定量。

分析條件：色譜柱：Hp-5 ms毛細(xì)管柱,載氣流速1 mL/min,進(jìn)樣口260 ℃,檢測器280 ℃,程序升溫：40 ℃保持2 min,然后以10 ℃/min的速度升至260 ℃保持10 min,再以15 ℃/min的速度降至40 ℃,EI離子源溫度250 ℃,EI能量：70 eV,接口溫度260 ℃,四級桿溫度150 ℃,負(fù)離子模式,掃描范圍50～550 amu。以標(biāo)準(zhǔn)品離子的m/z信息為依據(jù)進(jìn)行定性,采用外標(biāo)法定量。

1.4.7 黑芥子酶活性的測定

參照KIM等[17]的方法,并略作修改。取1 g樣品加入2 mL 0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH 6.5),于4 ℃、10 000 r/min下離心15 min,取300 μL上清液,加入200 μL 2 mmol/L的黑芥子苷溶液,混勻,37 ℃水浴15 min,置于沸水浴中5 min以停止反應(yīng)。測定葡萄糖含量,以1 min生成1 nmol葡萄糖為1個酶活力,結(jié)果以U/g表示。

1.4.8 總酚含量的測定

1.4.9 總花色苷含量的測定

參考WANG等[21]的方法。取1 g西蘭花樣品,加入6 mL 95%的酸化甲醇(0.1 mol/L HCl),于黑暗條件下振蕩提取4 h,離心(10 000×g,20 min,4 ℃)提取上清液。提取液分別用0.025 mol/L KCl緩沖液(pH 1.0)和0.4 mol/L醋酸鈉緩沖液(pH 4.5)稀釋,室溫下放置15 min后測定溶液在520和700 nm處的吸光值。計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

式中：A,吸光度,A=(A520 nm-A700 nm)pH 1.0-(A520 nm-A700 nm)pH 4.5;MW,氰化-3-葡萄糖苷的分子質(zhì)量(C15H11O6,449.2);DF,稀釋因子;δ,摩爾吸收率(26 900);m,鮮樣質(zhì)量,g。

1.4.10 葉綠素和類胡蘿卜素含量的測定

參照李合生[22]的方法,略有改動。稱取0.2 g粉末樣品,加入95%乙醇10 mL,避光浸提6 h,取上清液,測定上清液在470、474、485、642和665 nm處的吸光值,計(jì)算如公式(2)～公式(5)所示：

ρa(bǔ)=13.95×A665 nm-6.88×A649 nm

(2)

ρb=24.96×A649 nm-7.32×A665 nm

(3)

總?cè)~綠素含量/(mg·mL-1)=(ρa(bǔ)×ρb)×V×1 000/m

(4)

類胡蘿卜素含量/(mg·mL-1)=4.92×A470 nm-

0.025 5×ρa(bǔ)-0.25×ρb

(5)

式中：ρa(bǔ),葉綠素a的質(zhì)量濃度,mg/mL;ρb,葉綠素b的質(zhì)量濃度,mg/mL;m,鮮樣質(zhì)量,g;V,樣品體積,L。

1.4.11 葉黃素含量的測定

葉黃素的提取：參考MARISIDDAIAH等[23]的方法,略有修改。避光條件下,稱取0.2 g粉末樣品,加入5 mLV(三氯甲烷)∶V(甲醇)=2∶1混合液,旋渦混勻1 min后浸提1 h,加入10 mL正己烷,離心(10 000×g,20 min,4 ℃)取上清液,重復(fù)2次,合并上清液,N2氣氛下吹干,以1 mL甲醇復(fù)溶,用于HPLC分析。

HPLC檢測條件：參考李大婧等[24]的方法,色譜柱為YMC-C30(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相A為V(純凈水)∶V(MTBE)∶V(甲醇)=5∶25∶70;流動相B為V(純凈水)∶V(MTBE)∶V(甲醇)=5∶85∶10;梯度洗脫程序：0～4.5 min(95%～80% A);4.5～12.5 min(80%～50%A);12.5～18 min(50%～25% A);18～24 min(25%～5% A);24～30 min(5% A);流速0.6 mL/min;進(jìn)樣量20 μL;柱溫25 ℃;檢測器：DAD檢測器,檢測波長450 nm。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)采用Origin 8.5軟件繪制圖表,所有數(shù)據(jù)為3個重復(fù)的(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤),采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行鄧肯氏多重顯著性差異分析(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照及濕度條件的篩選

2.1.1 不同光照和濕度條件對鮮切西蘭花的保鮮效果

如表3所示,不同光照及濕度條件下鮮切西蘭花的品質(zhì)劣變速度不同。弱光條件[5～8 μmol/(m2·s)]下貯藏的鮮切西蘭花保鮮期最短,其中低濕(50%～60%)、中等濕度(70%～80%)和高濕(90%～100%)環(huán)境保鮮期分別為4、6和4 d;其次為75～85 μmol/(m2·s)光照條件,低濕、中濕、高濕條件下西蘭花保鮮期分別為6、8和6 d;光密度為25～35 μmol/(m2·s)條件下貯藏的鮮切西蘭花保鮮期最長,低濕和高濕條件下西蘭花保鮮期都為8 d,中濕條件(試驗(yàn)組5)保鮮期最長,達(dá)到10 d。總體而言,低濕(50%～60%)或高濕(90%～100%)條件均不利于其貯藏。

表3 不同光照和濕度條件對鮮切西蘭花的保鮮效果Table 3 Effect of different fluorescence irradiation and RH on the quality of fresh-cut broccoli

續(xù)表3

2.1.2 不同光照強(qiáng)度及濕度條件對鮮切西蘭花感官得分及色差的影響

如圖1-a所示,隨著貯藏時間的延長,鮮切西蘭花的感官得分逐漸降低。其中,試驗(yàn)組1和試驗(yàn)組7下降速度最快,到第10天時,感官評分別僅為3.5和4分;而試驗(yàn)組5和6感官得分最高,在6 d后顯著高于其他試驗(yàn)組(P<0.05),其中試驗(yàn)組5顯著高于試驗(yàn)組6(P<0.05),第10天時鮮切西蘭花感官得分仍保持為7.5分。

a*值和b*值增大,表示西蘭花花球變黃,色調(diào)角h°為0°代表紫紅色,90°代表黃色,180°代表綠色,270°代表藍(lán)色。由圖1-b～圖1-d得出,隨著貯藏時間延長,不同試驗(yàn)組的西蘭花花球a*、b*和h°值都出現(xiàn)了不同程度的變化?？傮w而言,試驗(yàn)組4、5和6的a*值無明顯下降,但試驗(yàn)組4和6的貯藏環(huán)境對鮮切西蘭花b*和h°值保持效果不佳。綜上,試驗(yàn)組5的光照及濕度條件最有利于保持鮮切西蘭花色澤。

a-感官評分;b-a*值;c-b*值;d-h°值圖1 不同光照及濕度條件對鮮切西蘭花感官評分及a*和b*、h°值的影響Fig.1 Effect of different fluorescence irradiation and RH con the sensory score and a*,b*and h° of fresh-cut broccoli

2.1.3 不同光照及濕度條件對鮮切西蘭花總硫苷及總ITC含量的影響

如圖2-a所示,隨著貯藏時間的延長,試驗(yàn)組1～3和試驗(yàn)組7、試驗(yàn)組9鮮切西蘭花的硫苷含量逐漸降低;而試驗(yàn)組4、5、6和8呈先上升再下降趨勢,其中試驗(yàn)組5[光密度25～35 μmol/(m2·s);濕度70%～80%]含量顯著高于其他組(P<0.05)。與硫苷類物質(zhì)結(jié)果類似,試驗(yàn)組5中ITC含量高于其他試驗(yàn)組,其次為試驗(yàn)組6;試驗(yàn)組1～3和試驗(yàn)組7～9同樣不利于ITC含量的保持(圖2-b)。

綜上,試驗(yàn)組5[光密度25～35 μmol/(m2·s);濕度70%～80%]的條件更適宜鮮切西蘭花貯藏,因此,采用該條件進(jìn)行處理,以超市貨架實(shí)際條件[光密度5～8 μmol/(m2·s);濕度50%～60%]為對照組(CK),研究光照和濕度條件對西蘭花硫苷代謝及生物活性物質(zhì)的影響。

a-總硫苷;b-ITC含量圖2 不同光照及濕度條件對鮮切西蘭花總硫苷及ITC含量的影響Fig.2 Effect of different fluorescence irradiation and RH on the contents of glucosinolates and ITC of fresh-cut broccoli

2.2 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花硫苷代謝及生物活性物質(zhì)的影響

2.2.1 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花硫苷單體含量的影響

西蘭花中主要的硫苷物質(zhì)有蘿卜硫苷(glucoraphanin, GRA),3-甲基亞磺酰丙基(glucoiberin, GIB)，2-羥基-3-丁烯基硫苷(2-hydroxy-3-butenyl, PRO)，3-丁烯基硫苷(gluconapin, GNA)，4-甲硫基-丁基硫苷(glucoerucin, GER)，吲哚甲基硫苷(glucobrassicin, GBR)和4-甲氧基吲哚甲基硫苷(4-methoxyglucobrassicin, 4MGBS)等，其中含量最高的硫苷物質(zhì)為GRA。表4顯示,光密度為25～35 μmol/(m2·s)及濕度為70%～80%的處理組中西蘭花的GRA含量在整個貯藏期間顯著高于CK(P<0.05)。同樣,該處理組也有效保持了其GER,GIB,PRO,GBR和4MGBS的含量?？梢?適宜光照及濕度條件可有效提升西蘭花中硫苷單體物質(zhì)的含量,由此提升了其總硫苷含量。

表4 適宜光照和濕度條件對鮮切西蘭花硫苷物質(zhì)含量的影響Table 4 Effect of suitable fluorescence irradiation and RH on content of glucosinolates in fresh-cut broccoli

2.2.2 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花黑芥子酶活性的影響

黑芥子酶催化硫苷物質(zhì)水解。圖3顯示,在貯藏期間,鮮切西蘭花中黑芥子酶活性呈逐漸上升趨勢,但處理組上升速度大于CK組,且在整個貯藏期間顯著高于CK組(P<0.05),尤其在6 d后高于CK組33%以上?？梢?適宜的光照及濕度條件可促進(jìn)硫苷物質(zhì)水解。

圖3 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花黑芥子酶活性的影響Fig.3 Effect of suitable fluorescence irradiation and RH condition on myrosinase activity of fresh-cut broccoli

2.2.3 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花硫苷水解產(chǎn)物含量的影響

西蘭花硫苷水解產(chǎn)物主要成分有4-戊烯基異硫氰酸酯、4-異硫氰基-1-丁烯和蘿卜硫素3種ITC,一種睛類：苯甲腈(表5),其中蘿卜硫素含量最高,其次為4-異硫氰基-1-丁烯。結(jié)果顯示,這2種水解產(chǎn)物含量在第2天迅速上升,后呈整體下降的趨勢,但在整個貯藏期間,處理組的蘿卜硫素和4-異硫氰基-1-丁烯含量顯著高于CK組。由此可見,光密度25～35 μmol/(m2·s)協(xié)同濕度70%～80%的貯藏條件有利于保持鮮切西蘭花ITC含量。

表5 適宜光照和濕度條件對鮮切西蘭花硫苷水解產(chǎn)物含量的影響Table 5 Effect of suitable fluorescence irradiation and RH on glucosinolate hydrolyzates contents in fresh-cut broccoli

2.2.4 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花總酚及花色苷含量的影響

由圖4-a得出,在貯藏期間,西蘭花總酚含量呈先上升后下降的趨勢,且處理組始終高于CK組,在6 d后,高于CK組40%以上。與總酚含量不同,西蘭花中花色苷含量在貯藏期間呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(圖4-b),但處理組上升速度較快,且在整個貯藏期間顯著高于CK組(P<0.05)?？梢?光密度25～35 μmol/(m2·s)協(xié)同濕度70%～80%的貯藏環(huán)境可有效提高鮮切西蘭花中總酚和花色苷含量。

a-總酚;b-花色苷圖4 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花總酚及花色苷含量的影響Fig.4 Effect of suitable fluorescence irradiation and RH on total phenol and anthocyanin contents in fresh-cut broccoli

2.2.5 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花葉綠素、葉黃素及類胡蘿卜素含量的影響

在貯藏期間,CK組鮮切西蘭花中的葉綠素含量總體呈直線下降趨勢(圖5-a),而處理組在貯藏前4 d前趨于穩(wěn)定,到4 d后緩慢下降,在4～10 d顯著高于CK組(P<0.05)。西蘭花中類胡蘿卜素含量在貯藏期間的變化與葉綠素結(jié)果類似(圖5-b),但CK組下降速度較處理組快,且在整個貯藏期間顯著低于處理組15%以上。葉黃素是類胡蘿卜素的一種,其結(jié)果(圖5-c)與類胡蘿卜素相似,在貯藏前8 d,CK組西蘭花葉黃素含量迅速下降,而處理組在前4 d變化幅度不大,隨后呈現(xiàn)迅速下降趨勢,由此,在整個貯藏期間,處理組葉黃素含量顯著高于CK組(P<0.05)。綜上,光密度25～35 μmol/(m2·s)協(xié)同濕度70%～80%的貯藏環(huán)境對提升鮮切西蘭花中葉綠素和類胡蘿卜素含量效果較好。

a-葉綠素;b-類胡蘿卜素;c-葉黃素圖5 適宜光照及濕度條件對鮮切西蘭花葉綠素、類胡蘿卜素及葉黃素含量的影響Fig.5 Effect of suitable fluorescence irradiation and RH on contents of chlorophyll,carotenoid and lutein in fresh-cut broccoli

3 結(jié)論與討論

當(dāng)前,我國西蘭花在貯藏及銷售期間,光照僅以可視為原則,保濕處理也并沒有進(jìn)行精準(zhǔn)控制,這導(dǎo)致其采后迅速發(fā)生黃化、組織松散和腐爛,同時伴隨著營養(yǎng)及活性成分的快速消耗,由此失去商品價值。因此,對鮮切西蘭花貯藏及銷售環(huán)境進(jìn)行有效的管控至關(guān)重要。光照和濕度是環(huán)境的重要影響因子,對其進(jìn)行合理、科學(xué)的調(diào)節(jié)可有效延長果蔬保鮮期。張翠翠等[25]發(fā)現(xiàn)適宜強(qiáng)度熒光照射[24 μmol/(m2·s)]可有效提升低溫貯藏期鮮切西蘭花的品質(zhì);而PINTOSA等[26]以不同光照強(qiáng)度和光周期對西蘭花進(jìn)行處理,得出光密度為9.5～19.0 μmol/(m2·s)并每天照射3～12 h的光照有利于西蘭花貯藏。CALEB等[11]采用不同孔徑的薄膜對鮮切西蘭花進(jìn)行包裝,發(fā)現(xiàn)孔徑過大,膜透濕率上升,將導(dǎo)致西蘭花失水嚴(yán)重,由此加速其品質(zhì)劣變速度。本研究對鮮切西蘭花貯藏環(huán)境的光照及濕度因子同時進(jìn)行管控,發(fā)現(xiàn)適宜光照及濕度環(huán)境可有效保持西蘭花品質(zhì),延長其保鮮期。

西蘭花因其富含硫苷和蘿卜硫素等生物活性物質(zhì)而得到廣泛關(guān)注,蘿卜硫素是GRA的水解產(chǎn)物,是蔬菜中所發(fā)現(xiàn)的抗癌效果最好的生物活性物質(zhì)。本研究經(jīng)鑒定和分析得出西蘭花中主要的硫苷單體為GRA,主要的ITC為蘿卜硫素,但其性質(zhì)極其不穩(wěn)定。適宜的環(huán)境可有效保持蘿卜硫素的含量,例如,RYBARCZYK-PLONSKA等[27]發(fā)現(xiàn)在低溫條件(0～4 ℃)下,光照處理對西蘭花硫苷物質(zhì)影響不顯著,而在18 ℃下,光照處理可有效提升其主要硫苷物質(zhì)和蘿卜硫素的含量,這說明光照處理在不同的環(huán)境下效果不一。本研究得出光密度25～35 μmol/(m2·s)協(xié)同濕度70%～80%的貯藏環(huán)境可有效提升鮮切西蘭花中主要硫苷物質(zhì)的含量,并增強(qiáng)其黑芥子酶活性,由此加速了ITC的累積。與本試驗(yàn)結(jié)果類似,JIN等[7]也發(fā)現(xiàn)適宜光照條件可有效保持西蘭花品質(zhì)并提升其硫苷和蘿卜硫素的含量;而薛沖等[28]得出紅光和藍(lán)光對西蘭花組織中蘿卜硫素的積累效果優(yōu)于白光、綠光和黃光。

除硫苷類物質(zhì)外,西蘭花同樣富含總酚、類胡蘿卜素和花色苷等生物活性物質(zhì)[29]。適宜光照和濕度條件可有效維持其組織較高的總酚、花色苷、葉綠素和類胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)的含量。HASPERUE等[30]采用白光和藍(lán)光[20 μmol/(m2·s)]混合處理西蘭花,發(fā)現(xiàn)在22 ℃下可有效促進(jìn)其光合作用,延長其保鮮期,并提升其組織葉綠素、類胡蘿卜素和總酚含量。而LOI等[31]發(fā)現(xiàn)低密度綠光可有效延緩西蘭花黃化,并保持其較高的酚類物質(zhì)和類胡蘿卜素含量,由此說明,在不同的環(huán)境下,可有效提升西蘭花品質(zhì)及生物活性物質(zhì)的光照條件不一。

因此,在(13±1) ℃下,光密度25～35 μmol/(m2·s)協(xié)同濕度70%～80%的貯藏環(huán)境可有效保持西蘭花外觀品質(zhì),延緩其黃化,并保持主要硫苷物質(zhì)GRA和黑芥子酶活性,由此促進(jìn)蘿卜硫素的生成,同時保持其組織較高的總酚、類胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)含量,由此提升其營養(yǎng)品質(zhì),延長其保鮮期。