貯藏時(shí)間和貯藏溫度對(duì)油菜薹營養(yǎng)品質(zhì)的影響

郝鵬飛 林寶剛 任 韻 朱建方 懷 燕 華水金，*

（1浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所，浙江 杭州 310021；2湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 湖州 313000；3浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310020）

油菜薹富含維生素和鋅、硒等有益元素，營養(yǎng)價(jià)值高，深受消費(fèi)者喜愛［1-4］。油菜薹的食用及加工方式多樣，主要有鮮食、速凍食品、脫水蔬菜以及腌制等［5］。雖然油菜薹營養(yǎng)種類豐富且含量充足，但面臨貨架期短、保鮮難度大等問題，同時(shí)加工型油菜薹在貯藏及加工過程中也易出現(xiàn)品質(zhì)變化［5］。目前，關(guān)于油菜薹的研究主要集中于栽培措施對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，如施氮量［6］、采收時(shí)期［7］、摘薹長度［8］、采摘次數(shù)［9］等，而對(duì)鮮食油菜薹的貨架期和加工型油菜薹貯藏過程中品質(zhì)變化的關(guān)注較少。4 ℃冷藏是貨架期貯存蔬菜最常用的手段，但不同蔬菜的貨架期存在差異。前人研究表明，鮮切菠菜［10］、黃瓜［11］、娃娃菜和白蘿卜［12］在室溫條件下均以貯藏1 d 為宜；在4 ℃條件下，黃瓜以貯藏2 d內(nèi)食用效果最佳，超過6 d 后易引起微生物超標(biāo)，導(dǎo)致黃瓜腐敗變質(zhì)；白蘿卜和娃娃菜在4 ℃冷藏條件下，也不宜貯藏超過3 d。對(duì)于較長時(shí)期貯藏，一般采用-20 ℃或更低溫度的設(shè)備進(jìn)行凍藏，但營養(yǎng)成分仍會(huì)發(fā)生一定程度的降解。如露天凍藏的甜高粱桿，在貯藏前40 d，其可溶性固形物和總糖含量仍處于緩慢上升階段，但之后一個(gè)月內(nèi)逐漸降低［13］。張方方［14］針對(duì)藍(lán)莓凍藏品質(zhì)的研究表明，-80 ℃貯藏的藍(lán)莓水分、可溶性固形物含量及質(zhì)地和香味等保存較好，而-20 ℃貯藏下的水分和可溶性固形物含量分別較-80 ℃貯藏下降約18%和10%。因此，研究油菜薹適宜的貯藏時(shí)間和溫度對(duì)保持其營養(yǎng)品質(zhì)具有重要意義。

本研究以油蔬兩用型油菜品種浙油51 和浙油雜108油菜薹為材料，比較了4 ℃條件下貯藏0、1、2和3 d以及-20、-40 和-80 ℃下貯藏10 d 后油菜薹的品質(zhì)變化，以期為鮮食油菜薹的貨架期以及油菜薹冷凍貯藏的溫度選擇提供科學(xué)依據(jù)，并為油蔬兩用型油菜的推廣提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020—2021年在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧油綜合科研基地進(jìn)行。供試材料為油蔬兩用型油菜品種浙油51 和浙油雜108，由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜育種與栽培研究室提供種子。于2020年10月5日播種，播種方式為穴播，每穴3～5 粒種子。于五葉期間苗和定苗，每穴留1 株，留苗密度為120 000 株·hm-2。基肥施用油菜專用緩釋肥（N∶P2O5∶K2O=25∶7∶8，湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司），施用量750 kg·hm-2。其他管理同優(yōu)質(zhì)油菜生產(chǎn)管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置3 次重復(fù)，每小區(qū)20 m2。油菜抽薹至45 cm 時(shí)進(jìn)行摘薹，采薹高度為自花蕾頂部向下切取15 cm，每小區(qū)隨機(jī)取40 個(gè)菜薹（邊界植株的菜薹不?。?。采收的菜薹用保鮮膜封住切口，每個(gè)重復(fù)為同一小區(qū)5 個(gè)菜薹的混合樣，用保鮮膜包裹，防止水分流失。

試驗(yàn)分為兩部分，即不同貯藏時(shí)間（試驗(yàn)一）和不同貯藏溫度（試驗(yàn)二）：

試驗(yàn)一設(shè)置4 個(gè)處理：對(duì)照（新鮮菜薹）；4 ℃冰箱貯藏1 d；4 ℃冰箱貯藏2 d；4 ℃冰箱貯藏3 d。每處理3 個(gè)重復(fù)，切取油菜薹的相同部位用于維生素C、維生素B1、維生素B6、維生素E、淀粉、果糖、蔗糖和纖維素含量的測(cè)定。并于處理期每天的相同時(shí)間切取油菜薹相同部位置于4%多聚甲醛固定液中固定，用于纖維素和木質(zhì)素切片分析。

試驗(yàn)二設(shè)置4 個(gè)處理：對(duì)照（新鮮菜薹）；-20 ℃冰箱貯藏；-40 ℃冰箱貯藏；-80 ℃冰箱貯藏。每處理3個(gè)重復(fù)，各低溫下貯藏10 d 后切取油菜薹相同部位用于維生素C、維生素B1、維生素B6、維生素E、淀粉、果糖、蔗糖和纖維素含量的測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 維生素和糖類含量測(cè)定 維生素C、維生素B1、維生素B6、維生素E、果糖、蔗糖、淀粉和纖維素含量的測(cè)定采用試劑盒法，試劑盒購自蘇州科銘生物技術(shù)有限公司。

1.3.2 油菜薹石蠟切片及纖維素和木質(zhì)素含量測(cè)定 1.2 節(jié)中的固定樣品進(jìn)一步經(jīng)修剪、脫水、包埋、切片、染色和封片后，將鏡檢合格的樣品置于白光下拍照，Eclipse Ci-L 顯微鏡（日本Nikon公司）成像，每張切片樣品觀察3 個(gè)視野，并使用Image-Pro Plus 6.0（Media Cybemetics，USA）分析軟件對(duì)視野中木質(zhì)化（紅色）陽性像素面積和纖維素（綠色）陽性像素面積進(jìn)行分析測(cè)定，并按照以下公式計(jì)算木質(zhì)化面積占比和纖維素面積占比：

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Origin 7.5 軟件進(jìn)行繪圖，采用Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較和顯著性分析，顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏時(shí)間和不同貯藏溫度對(duì)油菜薹維生素含量的影響

由圖1可知，在4 ℃條件下貯藏，隨著貯藏時(shí)間的延長，浙油51 和浙油雜108 的菜薹維生素C 含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，并于貯藏第2 天達(dá)到最高值，分別是新鮮菜薹維生素C含量的1.76和2.51倍；兩油菜品種菜薹中的維生素B1含量也呈先增加后減少的趨勢(shì)，但在貯藏第1 天即達(dá)到峰值，分別是新鮮菜薹的117.9%和105.8%，貯藏3 d后的含量降至與新鮮菜薹含量相當(dāng)（浙油51）或顯著低于新鮮菜薹含量（浙油雜108）。隨著貯藏時(shí)間的延長，浙油51 和浙油雜108油菜薹維生素B6含量持續(xù)增加，且在貯藏1 d 前增速較快，貯藏1 d 后油菜薹中的維生素B6含量增幅減小。隨著貯藏時(shí)間的延長，維生素E 含量變化趨勢(shì)在兩品種中存在差異。浙油雜108 油菜薹中維生素E 含量整體呈逐步升高的趨勢(shì)，且以貯藏2～3 d 的階段增幅較大；而浙油51 油菜薹中的維生素E 含量先略降低，于貯藏第2 天迅速升至最高值，之后再降低，在貯藏第2 天和第3 天分別較新鮮狀態(tài)提高69.7%和41.0%。

圖1 貯藏時(shí)間對(duì)油菜薹維生素含量的影響Fig.1 Effect of storage time on vitamin contents in young stem of rapeseed

由圖2可知，不同貯藏溫度下，兩品種油菜薹中4 種維生素均在新鮮狀態(tài)下含量最高。兩品種維生素C 含量在-40 ℃和-80 ℃貯藏條件下無顯著差異，但均顯著高于-20 ℃貯藏條件下的維生素C 含量。浙油雜108 油菜薹中維生素B1含量隨貯藏溫度的降低而顯著減少，但-20 ℃貯藏條件下的含量較新鮮菜薹高，浙油51 油菜薹中的維生素B1含量為-40 ℃貯藏＞-80 ℃貯藏＞-20 ℃貯藏。兩品種油菜薹中維生素B6的含量在3 種貯藏溫度下無顯著差異，但均顯著低于新鮮菜薹，平均降幅達(dá)到62.4%。在-40 ℃貯藏條件下，浙油51油菜薹中的維生素E 含量相較-20 ℃和-80 ℃分別顯著提升64.6%和96.5%，而浙油雜108 油菜薹中的維生素含量在3種貯藏溫度下則無顯著差異。

圖2 貯藏溫度對(duì)油菜薹維生素含量的影響Fig.2 Effect of storage temperature on vitamin contents in young stem of rapeseed

2.2 不同貯藏時(shí)間和貯藏溫度對(duì)油菜薹果糖、蔗糖、淀粉和纖維素含量的影響

如圖3所示，在4 ℃貯藏條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長，兩品種油菜薹中淀粉含量均呈現(xiàn)波動(dòng)性減少的變化趨勢(shì)，并于第3 天達(dá)到最低，分別比新鮮菜薹降低了23.7%和7.2%；果糖含量則呈先下降后上升的趨勢(shì)，且在貯藏第3 天達(dá)到最大，分別比新鮮菜薹增加了22.8%和28.8%。浙油51 油菜薹中的蔗糖含量隨貯藏時(shí)間延長呈先上升后下降的趨勢(shì)，并于貯藏第2 天達(dá)到最高值，而浙油雜108 油菜薹中的蔗糖含量則呈直線上升的趨勢(shì)。隨著貯藏時(shí)間的延長，兩品種菜薹中纖維素含量逐漸增加，浙油51 貯藏前2 d 的纖維素含量無明顯變化，但在第3 天顯著增加，比新鮮菜薹纖維素含量增加了47.5%，浙油雜108 油菜薹在新鮮狀態(tài)下的纖維素含量最低，之后隨著貯藏時(shí)間的延長而迅速增加，在貯藏第3 天達(dá)到最高值，較新鮮菜薹含量高99.7%。

圖3 貯藏時(shí)間對(duì)油菜薹糖類含量的影響Fig.3 Effect of storage time on carbohydrates contents in young stem of rapeseed

如圖4所示，相比于新鮮菜薹，不同貯藏溫度均顯著降低了兩品種油菜薹的淀粉含量，但3 種貯藏溫度下的菜薹淀粉含量差異不顯著。浙油51和浙油雜108油菜薹3 種貯藏溫度下的平均淀粉含量比新鮮菜薹分別降低了35.9%和48.6%。浙油51 油菜薹在不同貯藏溫度下的果糖含量無顯著差異，但均比新鮮菜薹低；浙油雜108 油菜薹在-20 ℃和-40 ℃條件下貯藏的果糖含量分別比新鮮菜薹顯著減少了27.0%和30.3%，而在-80 ℃貯藏條件下的果糖含量與新鮮菜薹無顯著差異。兩品種油菜薹的蔗糖含量均表現(xiàn)為-40 ℃貯藏條件下最低，-80 ℃貯藏條件下恢復(fù)至新鮮菜薹水平。不同貯藏溫度下，兩品種油菜薹中的纖維素含量均表現(xiàn)為-20 ℃貯藏條件下最高，分別比新鮮菜薹增加了41.7%和49.9%，在-80 ℃貯藏條件下的纖維素含量與新鮮菜薹無顯著差異。

圖4 貯藏溫度對(duì)油菜薹糖類含量的影響Fig.4 Effect of storage temperature on carbohydrates contents in young stem of rapeseed

2.3 不同貯藏時(shí)間對(duì)油菜薹纖維化與木質(zhì)化的影響

利用石蠟切片和番紅固綠染色法，對(duì)4 ℃條件下不同貯藏時(shí)間的油菜薹纖維化和木質(zhì)化水平進(jìn)行研究，結(jié)果表明（圖5），隨著貯藏時(shí)間的延長，浙油51 油菜薹中的纖維素面積占比逐漸增加，其中新鮮菜薹纖維素面積占比最小，為27.9%，于貯藏第3 天達(dá)到最大值，為35.2%；木質(zhì)化面積占比也呈上升趨勢(shì)，且在貯藏第2 天增速較快，比貯藏1 d 增加了0.19 個(gè)百分點(diǎn)。浙油雜108 油菜薹中，纖維素面積占比隨貯藏時(shí)間延長呈先增加后減小趨勢(shì)，于貯藏第3 天最高；木質(zhì)化面積占比則隨貯藏時(shí)間延長以較快的速度線性增長，在貯藏3 d 后，木質(zhì)素面積占比較新鮮菜薹增加了0.42個(gè)百分點(diǎn)。

圖5 貯藏時(shí)間對(duì)油菜薹纖維素及木質(zhì)化水平的影響Fig.5 Effect of storage time on degree of cellulose and lignification in young stem of rapeseed

2.4 不同貯藏時(shí)間和貯藏溫度下營養(yǎng)成分的關(guān)系

為了明確油菜薹各營養(yǎng)物質(zhì)含量受貯藏時(shí)間和貯藏溫度影響的變化規(guī)律，對(duì)營養(yǎng)成分之間進(jìn)行了相關(guān)性分析（圖6）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同貯藏時(shí)間下，浙油51油菜薹中，維生素C和B6分別與淀粉之間呈顯著負(fù)相關(guān)；而浙油雜108 油菜薹中，果糖與維生素B1、淀粉與維生素B6和維生素E分別呈顯著負(fù)相關(guān)。

圖6 不同貯藏時(shí)間下浙油51和浙油雜108中各營養(yǎng)成分含量的相關(guān)性分析熱圖Fig.6 Correlation analysis heatmap of eachnutrition content in Zheyou 51 and Zheyouza 108 under different storage time

由圖7可知，不同貯藏溫度下，浙油51中含量呈顯著正相關(guān)的營養(yǎng)成分有：維生素C與維生素B1，淀粉與維生素B6和維生素E，以及果糖與淀粉、維生素B1和維生素B6，而纖維素與除維生素E 和蔗糖外的其他物質(zhì)均呈顯著負(fù)相關(guān)。浙油雜108 中，維生素B1與維生素B6，以及淀粉與維生素B1和維生素E 分別呈顯著正相關(guān)，而纖維素與維生素C和果糖分別呈顯著負(fù)相關(guān)。

圖7 不同貯藏溫度下浙油51和浙油雜108中各營養(yǎng)成分含量的相關(guān)性分析熱圖Fig.7 Correlation analysis of each nutrition content in Zheyou 51 and Zheyouza 108 under different storage temperature

3 討論

研究表明，新鮮蔬菜以及水果在低溫（如4～10 ℃）下冷藏是一種有效的保鮮手段，但是不同類型的蔬菜或水果以及同一類型不同品種在低溫冷藏下保鮮的有效性卻不一致［15-17］。本研究以新鮮油菜薹作為對(duì)照，比較了4 ℃下不同貯藏時(shí)間對(duì)油菜薹維生素和糖含量的影響，結(jié)果表明，油菜薹從新鮮狀態(tài)進(jìn)入4 ℃低溫貯藏1 d 后，各維生素成分含量均有不同程度的增加（除浙油51 的維生素E 含量外），說明油菜薹采收后短暫的低溫脅迫可促進(jìn)維生素類物質(zhì)的積累。但隨著4 ℃低溫貯藏時(shí)間的進(jìn)一步延長，各維生素含量的變化存在差異。前人研究表明，蔬菜和果實(shí)在短時(shí)間低溫貯藏過程中有利于維生素C 的積累，但在低溫條件下貯藏時(shí)間過長時(shí)，大量維生素C 被分解，含量降低。如4 ℃下貯藏的菠菜，在前2 d 內(nèi)維生素含量可升至貯藏當(dāng)天的2.96 倍［10］，而番茄果實(shí)在4 ℃下貯藏8 d［18］以及藍(lán)莓在-1 ℃貯藏35 d 后維生素C 含量顯著降低［19］。本研究中兩品種油菜薹的維生素C含量在4 ℃冷藏2 d后開始降低，表明在低溫下油菜薹維生素C 的耐貯期較短。相比于維生素C，油菜薹中維生素B1含量在4 ℃下更不穩(wěn)定，僅貯藏1 d 后即迅速降低。就維生素B6而言，Goyer 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，低溫貯藏條件促進(jìn)了馬鈴薯維生素B6含量的積累，與本研究結(jié)果一致。

在4 ℃條件下貯藏時(shí)間對(duì)油菜薹糖含量也產(chǎn)生了明顯影響。除淀粉含量呈波動(dòng)下降的趨勢(shì)外，兩品種蔗糖和果糖含量均隨貯藏時(shí)間的延長總體呈上升趨勢(shì)。同時(shí)，淀粉作為光合產(chǎn)物和貯藏物質(zhì)發(fā)生降解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄蕴呛凸?，進(jìn)一步促進(jìn)果糖和蔗糖含量的增加［21-23］。韓敏等［24］研究發(fā)現(xiàn)，4 ℃和15 ℃條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長，蘿卜肉質(zhì)根皮和肉中淀粉含量均呈顯著下降的趨勢(shì)，與本研究中淀粉含量的變化結(jié)果一致。李壽田等［25］對(duì)蘿卜貯藏期間可溶性糖的研究表明，可溶性糖含量先由14.62%升高至16.61%，后下降至13.26%；蒲彬等［13］與再吐尼古麗·庫爾班等［26］的研究結(jié)果同樣顯示，貯藏初期隨著淀粉等碳水化合物逐步分解轉(zhuǎn)化為可溶性糖和還原糖，甜高粱桿的糖類含量持續(xù)增加，這與本研究中果糖和蔗糖含量的變化趨勢(shì)一致。由此可見，淀粉作為貯藏物質(zhì)，在低溫冷藏初期發(fā)生降解并轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄蕴堑任镔|(zhì)用于提高細(xì)胞滲透勢(shì)，可能是油菜薹與蘿卜、高粱等在貯藏初期應(yīng)對(duì)低溫以維持正常代謝活動(dòng)的共同機(jī)制。本研究結(jié)果還表明，隨著貯藏時(shí)間的延長，油菜薹纖維素和木質(zhì)化面積占比明顯升高（圖5），嚴(yán)重降低其食用品質(zhì)，與前人研究結(jié)果一致［25，27-29］。

相比于4 ℃低溫進(jìn)行短期貨架保存，更低溫度儲(chǔ)藏（一般指≤-20 ℃）是進(jìn)行蔬菜產(chǎn)品加工及貯藏更為有效的方法［15］。本研究發(fā)現(xiàn)，除纖維素類外，各物質(zhì)均在油菜薹新鮮狀態(tài)下含量最高，在-20 ℃下貯藏總體效果較差，維生素類物質(zhì)含量的減少最為明顯。研究表明，在超低溫（-80 ℃）下貯藏，維生素類物質(zhì)仍表現(xiàn)出不同程度的不穩(wěn)定性，如-80 ℃條件下保存離體花粉，達(dá)到一定時(shí)間后，維生素C等物質(zhì)含量仍顯著降低［30］。這也說明作物即使在-80 ℃條件下貯藏，其維生素類品質(zhì)指標(biāo)仍會(huì)產(chǎn)生較大變化。本研究結(jié)果還表明，油菜薹中淀粉含量的變化在兩試驗(yàn)處理下表現(xiàn)一致，均出現(xiàn)隨貯藏時(shí)間延長或貯藏溫度降低而降低的現(xiàn)象，說明油菜薹采摘后淀粉降解形成小分子可溶性糖或其他糖類物質(zhì)以維持各種代謝活動(dòng)是一種可能的自我保護(hù)生理機(jī)制。在-80 ℃下貯藏，果糖和蔗糖含量與新鮮菜薹中的含量基本一致，這可能與超低溫條件下分解蔗糖的酶類（如蔗糖酶、轉(zhuǎn)化酶等）鈍化有關(guān)。除蔗糖和果糖外，-80 ℃條件下的纖維素含量與新鮮菜薹中的含量也無顯著差異，有利于保持油菜薹的優(yōu)質(zhì)口感。

為進(jìn)一步探究?jī)善贩N油菜薹中各營養(yǎng)成分對(duì)不同貯藏時(shí)間和貯藏溫度的響應(yīng)機(jī)制及相關(guān)性，從而尋求不同營養(yǎng)成分之間變化趨勢(shì)的內(nèi)在聯(lián)系，本研究對(duì)各檢測(cè)指標(biāo)含量進(jìn)行了兩兩相關(guān)性分析。在4 ℃低溫貯藏條件下，油菜薹各營養(yǎng)指標(biāo)間的相關(guān)性存在著較大的基因型差別，同時(shí)也可能與油菜薹在相對(duì)較高溫度（相比于超低溫）下代謝更為旺盛有關(guān)。兩品種油菜薹中各物質(zhì)含量與纖維素含量的變化有一致的相關(guān)性表現(xiàn)，而浙油51 中淀粉與維生素C 和維生素B6以及浙油雜108 中淀粉含量與維生素B6和維生素E 含量的變化關(guān)系則呈顯著負(fù)相關(guān)。作為蕾薹期油菜生長發(fā)育最旺盛的部位，在采薹后，油菜薹可能仍在進(jìn)行淀粉向糖類的分解和轉(zhuǎn)化過程，包括貯藏期間油菜薹纖維化的加重，同時(shí)也在促進(jìn)維生素的轉(zhuǎn)化和形成。就油菜薹貯藏溫度而言，兩品種各營養(yǎng)指標(biāo)均與纖維素含量呈負(fù)相關(guān)，而其他指標(biāo)間均為正相關(guān)。說明隨著貯藏溫度的降低，各營養(yǎng)品質(zhì)的變化存在協(xié)同性，即隨著儲(chǔ)藏溫度的變化，在增加或降低維生素、淀粉、果糖和蔗糖含量的過程中，纖維素含量會(huì)同步發(fā)生相反的變化，即貯藏效果越好（差），纖維素含量越低（高），各營養(yǎng)成分含量越高（低）。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，鮮食油菜薹在4 ℃下的貨架期較短，貯藏3 d內(nèi)，隨著貯藏時(shí)間的延長，兩品種維生素C 和維生素B1含量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，淀粉含量整體逐漸降低，而纖維素和木質(zhì)化面積占比則逐漸升高，其中浙油51 中纖維素面積占比和浙油雜108中木質(zhì)化面積占比較新鮮菜薹顯著增加。對(duì)于凍藏菜薹，相比于-20 ℃，-80 ℃更有利于營養(yǎng)物質(zhì)的穩(wěn)定，兩品種菜薹中的果糖、蔗糖和纖維素含量在-80 ℃下與新鮮菜薹中的含量相當(dāng)，維生素C 含量相比-20 ℃也有顯著提升。綜上，在4 ℃下儲(chǔ)藏的油菜薹，以貯藏2 d 內(nèi)食用為宜，而在超低溫下長期貯藏，則以-80 ℃貯藏效果相對(duì)最佳。