贮藏温度对新鲜茎瘤芥品质和保鲜效果的影响
2011-04-06吴日章刘丽丹曾凯芳
吴日章,刘丽丹,曾凯芳
(西南大学食品科学学院,重庆 400715)
贮藏温度对新鲜茎瘤芥品质和保鲜效果的影响
吴日章,刘丽丹,曾凯芳*
(西南大学食品科学学院,重庆 400715)
研究不同贮藏温度对新鲜茎瘤芥品质和保鲜效果的影响。茎瘤芥经预处理后,用聚乙烯袋(厚度0.03mm)包装,分别贮藏于相对湿度(RH)85%~95%的0、5、10℃和15℃恒温箱中,统计22d贮藏期内发芽率、腐烂率、商品率,每5d测定抗坏血酸、可溶性固形物、可溶性蛋白等指标。结果表明:0℃和5℃的低温贮藏与10℃和15℃的贮藏条件相比,显著提高了茎瘤芥的商品率,降低了茎瘤芥的发芽率、腐烂率、质量损失率,延缓了抗坏血酸、可溶性固形物和可溶性蛋白含量的下降,但不同温度间总酚和类黄酮变化规律性不强。其中0℃贮藏效果最好,商品率100%、腐烂率0%,贮藏期可达50d,且保持了茎瘤芥良好的品质,贮藏至第20天,其抗坏血酸分别比10、15℃贮藏的茎瘤芥高109%和208%,可溶性蛋白较5、10℃和15℃贮藏高16.7%、59.0%和89.6%。由此可知,10、15℃不利于茎瘤芥保鲜与贮藏,而0℃和5℃对茎瘤芥具较好保鲜效果,保持茎瘤芥良好的采后品质,但0℃总体上优于5℃,故0℃是茎瘤芥最适宜的贮藏温度。
贮藏温度;新鲜茎瘤芥;品质;保鲜
茎瘤芥(Brassica juncea var. tumida Tsen et Lee),俗名青菜头,是榨菜加工的原料,表皮青绿颜色,肉质白而肥厚,质地嫩脆,除具高含量的蛋白质、游离氨基酸外,还富含人体必须的微量元素。重庆是榨菜的发源地,是世界芥菜的基因中心,长江流域重庆段又是国内榨菜原料——茎瘤芥最适宜生长区[1]。目前,重庆市的茎瘤芥种植面积和产量,分别占到全国的48%和57%,且有逐年增加的趋势。
采后的茎瘤芥由于含水量较高,呼吸代谢旺盛,机械伤口多,因而极易失水、衰老及感染病菌。在冬季室温下,不套袋室温放置,不到3d就萎蔫,即使放于密闭的暗处,贮藏不到20d,大部分已腐烂,完全失去了商品价值。再加上田间生长过程中潜伏侵染的病毒[2]、病原微生物[3],更易导致茎瘤芥的变质和腐烂,不利于鲜食与加工,更不利于贮藏、运输,难于实现异地鲜售。同时,由于目前榨菜加工能力和榨菜市场容量的有限性,也导致了特色农产品资源的浪费。研究茎瘤芥采后生理病理变化和贮藏保鲜技术,已成为新鲜茎瘤芥生产与流通中亟待解决的问题。
目前,关于新鲜茎瘤芥贮藏保鲜的研究还未见报道。温度对果蔬贮藏的影响表现在对呼吸、蒸腾、成熟衰老等多种生理作用上[4-7]。在一定范围内随着温度升高,各种生理代谢加快,对贮藏产生不利影响[8];温度过低可能会对新鲜果蔬造成冷害甚至冻害[9]。各种果蔬都有其最适宜的贮藏温度,开展温度对茎瘤芥的贮藏保鲜研究很必要。本实验选用健康无病害的新鲜茎瘤芥在不同的温度条件下贮藏,研究其贮藏保鲜效果及对茎瘤芥品质影响,从而确定最适贮藏温度,为茎瘤芥的贮藏生理、适宜贮藏条件的筛选和其他保鲜方法的研究提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料及其处理
茎瘤芥采于重庆市涪陵区珍溪镇,挑选饱满、色泽光亮,无病虫斑、大小均一的新鲜茎瘤芥,当天运回实验室并进行处理。挑选400个大小均匀的茎瘤芥(每个约200g)经清洗、晾干,用厚度0.03mm的聚乙烯袋包装,分别置于相对湿度(RH)85%~95%的0、5、10℃和15℃的恒温箱中贮藏,其中每组24个茎瘤芥用于质量损失率及腐烂率、商品率、发芽率统计,每5d取样并测定抗坏血酸、可溶性固形物、可溶性蛋白、总酚和类黄酮指标。实验重复3次。
1.2 试剂与仪器
考马斯亮蓝 G250(生化试剂)、牛血清蛋白(生化试剂) 国药集团化学试剂有限公司;2,6-二氯酚靛酚(分析纯)、甲醇(分析纯) 成都科龙化工试剂厂;草酸(分析纯) 重庆南方试剂厂;盐酸(分析纯) 重庆川东化工化学试剂厂。
Cooled Incubator(MIR-553) 日本三洋电气公司;S22PC可见分光光度计 上海棱光技术有限公司;UV-2450紫外分光光度计 日本岛津公司;GL-20G高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂。
1.3 指标测定
腐烂率:以肉眼观察得到的腐烂状况为标准,具体见表1;商品率:参照Krarup[10]方法测定;发芽率:以茎瘤芥叶基部或顶部出现约0.2cm嫩芽为标准;质量损失率:采用重量法;可溶性固形物(total soluble solids,TSS)的测定:采用手持式折光仪进行测定;可溶性蛋白:参照Bradford[11]的方法测定,以牛血清蛋白作标准曲线;抗坏血酸含量测定:参照曹建康等[12]方法并修改。总酚、类黄酮含量测定:参照曹建康等[12]、Zeng等[13]方法并修改:1.0g果肉与组织与预冷的5mL 1% HCl-甲醇溶液充分研磨提取,然后4℃ 12000×g离心10min,稀释5倍后的上清液直接用于比色。以OD280/g作为总酚单位,OD325/g作为类黄酮单位。
表1 腐烂等级判定标准Table 1 Decay grades and corresponding appearance
1.4 数据处理与分析
采用 SPSS 19.0软件进行方差分析,利用最小显著差异性检验(LSD 法)、邓肯式多重比较进行差异显著性分析(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 贮藏温度对茎瘤芥发芽率、腐烂率和商品率的影响
由图1A可知,不同贮藏温度下的茎瘤芥商品率、腐烂率差异较大:0℃和5℃贮藏条件下茎瘤芥的商品率在22d贮藏期内始终保持在100%,10℃和15℃贮藏条件下的商品率显著低于前两种温度贮藏(P<0.05):15℃贮藏的茎瘤芥商品率在第12天开始下降,第18天时为0,已经完全丧失了商品价值。10℃贮藏的茎瘤芥虽略好于15℃贮藏的,但到了第22天时,其商品率也降为0。10℃和15℃贮藏的茎瘤芥在第15天时,腐烂率均达到37.5%,显著高于0℃及5℃贮藏果实(P<0.05),到第22天则分别达到62.5%和75.0%,但两者差异不显著(P>0.05),而0℃和5℃贮藏却未见腐烂(图1B)。这可能是低温抑制了茎瘤芥的异化作用及病原微生物的活动,减少了生理、病理病害的发生,从而有效地降低茎瘤芥在贮藏期内的腐烂率。同时整个贮藏期,未见0℃和5℃贮藏的茎瘤芥发生冷害,且保持着贮藏前的新鲜状态,延缓了茎瘤芥的衰老,故商品率高。
图1 贮藏温度对茎瘤芥发芽率(A)、腐烂率(B)和商品率(C)的影响Fig.1 Effect of storage temperature on germination rate (A), decay degree (B) and commodity rate (C) of tumorous stem mustard
茎瘤芥在贮藏过程中,特别是整个贮藏期的中后阶段,易出现发芽现象,研究表明(图1C),10℃和15℃贮藏的茎瘤芥第12天时就开始发芽,发芽率分别达到30%和35%,随后迅速上升,第22天时分别达到62.5%和75.0%,而0℃和5℃贮藏的茎瘤芥整个观察期内未发芽,与10℃和15℃差异显著(P<0.05)。离开了营养体的采后茎瘤芥,发芽促使了茎瘤芥营养成分地重新分配,进而降低可食部份的营养品质。相同温度条件下,0℃和5℃贮藏抑制了茎瘤芥地发芽,更好地保持茎瘤芥的贮藏品质。但发芽率与腐烂率间并无直接关系,发芽的茎瘤芥有的腐烂较快,有的则不易腐烂。
以上结果说明,0℃和5℃的低温贮藏能够有效降低茎瘤芥的腐烂,延续了茎瘤芥发芽,并保持较高的商品价值,同时0℃和5℃的低温不发生冷害,是茎瘤芥合适的贮藏条件。
2.2 贮藏温度对茎瘤芥抗坏血酸和可溶性固形物含量的影响
图2 贮藏温度对茎瘤芥抗坏血酸(A)和可溶性固形物(B)含量的影响Fig.2 Effect of storage temperature on the contents of ascorbic acid (A) and total soluble solids (B) in tumorous stem mustard
图2A表明,刚采收的茎瘤芥的抗坏血酸含量为35.1mg/100g,与柑橘等传统意义上认为抗坏血酸含量较高的果实相差不多,说明茎瘤芥也是人体所需VC的良好来源。在贮藏过程中抗坏血酸含量呈下降趋势,这可能是由于茎瘤芥呼吸作用造成的。0℃和5℃贮藏延缓了茎瘤芥贮藏后期抗坏血酸含量的下降,0℃贮藏的延缓作用最好。在贮藏10d时,0℃贮藏茎瘤芥的抗坏血酸含量显著高于其他贮藏条件下的抗坏血酸含量(P<0.05),分别比5、10、15℃贮藏茎瘤芥的高出46.6%、44.1%和54.5%。但10~20d间5℃贮藏茎瘤芥的抗坏血酸含量下降不明显,第20天略高于0℃贮藏茎瘤芥的抗坏血酸含量,但差异不显著(P>0.05)。
图2B表明,在贮藏过程中茎瘤芥的可溶性固形物含量也呈现下降趋势,15℃贮藏茎瘤芥的可溶性固形物含量下降最快,0℃和5℃贮藏茎瘤芥的可溶性固形物含量下降缓慢。第15和20天时,0℃与15℃间差异明显(P<0.05),0℃贮藏茎瘤芥的可溶性固形物含量比15℃的分别高19%和12.5%。以上结果说明低温(0℃和5℃)贮藏能够有效保持茎瘤芥的抗坏血酸和可溶性固形物含量,对保持其营养成分具有重要的意义。
2.3 贮藏温度对茎瘤芥可溶性蛋白含量和质量损失率的影响
图3 贮藏温度对茎瘤芥可溶性蛋白含量(A)和质量损失率(B)的影响Fig.3 Effect of storage temperature on soluble protein content (A) and weight loss rate (B) of tumorous stem mustard
植物组织在衰老过程中,蛋白质合成减慢,而降解加快,表现为可溶性蛋白含量逐渐下降。茎瘤芥可溶性蛋白变化如图3A所示,其可溶性蛋白含量在贮藏过程中总体呈下降趋势,10℃和15℃贮藏茎瘤芥的可溶性蛋白含量下降更快,0℃和5℃贮藏茎瘤芥的可溶性蛋白含量一直维持在相对较高的水平。贮藏20d,0℃贮藏茎瘤芥的可溶性蛋白含量为1.85mg/g,比5、10℃和15℃贮藏茎瘤芥的可溶性蛋白含量分别高出16.7%、59%和89.6%,并且0℃与10、15℃差异显著(P<0.05)。
茎瘤芥在贮藏过程中,由于自身的呼吸作用和蒸腾作用,导致了组织中水分和水溶性营养成分的散失,这一变化主要表现在茎瘤芥贮藏过程中质量损失率地增加。如图3B所示,贮藏18d时,10℃和15℃贮藏茎瘤芥的质量损失率都已超过了5.0%,15℃更是达5.12%,显著高于0℃和5℃(P<0.05),造成了商品率显著地下降(P<0.05)(图1C)。而0℃贮藏则有效地延缓了茎瘤芥质量损失率的上升,第21天,其质量损失率比第3天仅仅上升了7.0%,而5、10℃和15℃贮藏的茎瘤芥分别上升了10.6%、13.6%和14.7%。
2.4 贮藏温度对茎瘤芥总酚和类黄酮的影响
图4 贮藏温度对茎瘤芥总酚(A)和类黄酮(B)的影响Fig.4 Effect of storage temperature on the contents of total phenols (A) and flavonoids (B) in tumorous stem mustard
总酚类物质是植物重要的次生低谢产物,也是引起茎瘤芥采后切口褐变及木质化的主要底物。低温可通过抑制果蔬采后的呼吸作用和内源乙烯的释放,减缓果蔬的采后代谢作用。不同贮藏温度茎瘤芥总酚、类黄酮变化如图4A、4B所示,整个贮藏期内总酚、类黄酮变化趋势相同:除第10天外,温度越高,其总酚、类黄酮含量也越高。这与商品率、腐烂率的统计是相吻合的,与郭香凤等[14]结果是一致的,但与Shin等[15-16]在草莓上的研究结果不同,这可能与不同种类水果或蔬菜中的类黄酮和其他酚类物质的含量与组成不同有关。
第10天,0℃和5℃低温贮藏果实的总酚含量略高于10℃和15℃贮藏的总酚含量,且0℃与10、15℃差异显著(P<0.05)。5℃贮藏茎瘤芥的类黄酮含量最高,但与0℃差异不显著(P>0.05),与10、15℃差异显著(P<0.05)。这可能是茎瘤芥对0℃和5℃低温的应激反应表现在总酚、类黄酮上,图4A中可溶性蛋白含量结果也有类似现象,具体原因及可能发挥作用的机制还有待进一步研究。
3 讨论与结论
茎瘤芥生理劣变开始于叶基残叶的黄化及根部、顶部切口的木质化、褐化或黑化,再而残叶干化或腐烂,切口黑化腐烂,最后机体组织腐烂。叶基残叶的黄化可能是营养失调及组织衰老的结果,大量的次生代谢产物是木质化及褐化的基础,适当的低温能延缓采后果蔬的生理低谢作用。从实验可知,在整个测定期内除第10天外,10、15℃的总酚、类黄酮含量都高于0℃、5℃贮藏条件下的总酚、类黄酮含量,与理论是相符合的;且本研究中0℃贮藏条件下的茎瘤芥并未发生冷害,又很好地保持了茎瘤芥的新鲜度,故0℃应是茎瘤芥适当的低温贮藏条件。
10、15℃不利于茎瘤芥保鲜与贮藏,分别在第22、18天就完全失去了商品价值,而0℃和5℃低温贮藏商品率一直保持在100%,有利于茎瘤芥的保鲜与贮藏;且有效地延缓了抗坏血酸、可溶性固形物和可溶性蛋白含量的下降,保持很好的贮藏品质,其中0℃茎瘤芥的贮藏品质好于5℃。故0℃是茎瘤芥最适宜贮藏温度。
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Effect of Storage Temperature on Quality and Preservation of Fresh Tumorous Stem Mustard
WU Ri-zhang,LIU Li-dan,ZENG Kai-fang*
(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)
The effect of different storage temperatures on postharvest quality and preservation of fresh tumorous stem mustard was investigated. Fresh tumorous stem mustards were packaged with 0.03 mm thick polyene bag after pretreatment prior to storage in cooling incubators at 85%-95% relative humidity (RH) and different temperatures (0, 5, 10, 15 ℃), respectively. During the storage period of 22 days, germination rate, decay degree and commodity rate were recorded and the contents of ascorbic acid, total soluble solids (TSS) and soluble protein were measured every other 5 days. The results indicated that tumorous stem mustard showed significantly reduced germination rate, decay degree and weight loss rate and increased commodity rate during storage at 0 ℃ and 5 ℃ when compared with storage at 10 ℃ and 15 ℃, and the decrease of ascorbic acid, total soluble solids (TSS) and soluble proteins in tumorous stem mustard was delayed during storage at 0 ℃ and 5 ℃, but the contents of total phenols and flavonoids in tumorous stem mustard at different storage temperatures revealed an un-regular change. The best preservation effect with 100% commodity rate and 0% decay degree was observed during storage at 0 ℃. The storage life could reach up to 50 days under the optimal storage conditions. The ascorbic acid content in samples stored at 0 ℃ was increased by 109% and 208% when compared with those stored at 10 ℃ and 15 ℃, respectively. The level of soluble proteins in samples stored at 0 ℃ was increased by 16.7%, 59% and 89.6% when compared with those stored at 5, 10 ℃ and 15 ℃, respectively. In conclusion, storage at 0 ℃ and 5 ℃ is more beneficial to maintain postharvest quality of tumorous stem mustard than storage at 10 ℃ and 15 ℃. The most appropriate storage temperature is 0 ℃ for fresh tumorous stem mustard.
storage temperature;fresh tumorous stem mustard;quality;preservation
S609.3;S667.7
A
1002-6630(2011)14-0328-05
2011-03-10
重庆市自然科学基金项目(2009BB1121)
吴日章(1987—),男,硕士研究生,研究方向为食品贮藏工程。E-mail:powerwu@swu.edu.cn
*通信作者:曾凯芳(1972—),女,副教授,博士,研究方向为农产品贮藏工程。E-mail:zengkaifang@163.com