气调包装对黄藤笋贮藏期间生理特性的影响

刘晓蓉

（广东轻工职业技术学院食品系，广东 广州 510300）

气调包装对黄藤笋贮藏期间生理特性的影响

刘晓蓉

（广东轻工职业技术学院食品系，广东 广州 510300）

研究体积分数为3%O2、5%CO2和92%N2的气调处理和不同贮藏温度对黄藤笋生理特性的影响。黄藤笋经气调处理后，分别于8℃和20℃下贮藏，定期测定其褐变度（BD）、呼吸强度、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化 物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和过氧化氢酶（CAT）活性等生理指标。结果表明，气调处理结合8℃的低温贮藏，能显著降低黄藤笋的呼吸强度，抑制PAL、POD和PPO活性的上升，保持CAT的活性，延缓褐变的发生，延长保质期。

气调包装；黄藤笋；呼吸强度；褐变；酶活性

黄藤 （daemonorops margaritae）是棕榈科（palmae）黄藤属 （daemonorops）的一个种，分布于海南、广东、广西等地，为中国南方地区的主要经济藤种，广泛应用于家具和工艺品的制作。藤茎嫩梢，也称黄藤笋，富含矿物质、氨基酸和维生素，风味独特，鲜嫩脆爽，是一种健康型的森林蔬菜［1］。但是黄藤笋采后易发生褐变、木质化和腐烂等质量问题，当前关于其保鲜的研究较少［2－3］，从而限制了产品的开发。因此，研究有效的贮藏方法，是生产、加工黄藤笋迫切需要解决的问题。

气调包装（modified atmosphere package，MAP）是一种新型的包装技术，其原理是将O2、CO2和N2等气体按一定的比例混合，在真空状态下充入食品包装容器中，以达到抑制果蔬呼吸、推迟成熟和衰老、延长产品货架期的效果［4］。本试验采用不同成分气体配比贮藏黄藤笋，探讨贮藏期间黄藤笋生理特性的变化情况，以期为黄藤笋科学的贮运保鲜提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

黄藤笋：2009年6月采自广东东莞；

次氯酸钠、氢氧化钠、硼酸、聚乙烯吡咯烷酮、EDTA、β－巯基乙醇、草酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、30%双氧水、邻苯二酚、愈创木酚、L－苯丙氨酸：均为分析纯；

气调包装机：MAP－380，张家港市德顺机械有限公司；

可见分光光度计：723C型，上海欣茂仪器有限公司；

紫外可见分光光度计：UV－2100型，尤尼柯上海仪器有限公司；

电子天平：MA110型，上海精密科学仪器有限公司；

高速冷冻离心机：D37520Osterode，德国Biofuge公司。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 在陆胜民等［5］的基础上加以修改。选取生长健壮、无病虫害的植株，距地面4～6cm处剪下，去叶、叶鞘和刺，立即装入筐中运回实验室。挑选大小一致、无机械损伤的茎段，将可食用部分切成长20cm的藤笋段，在0.04% 的NaClO溶液中浸泡3min，晾干，装入0.05mm×250mm×300mm的聚乙烯（PE）袋中，每袋4支，充入O2＋CO2＋N2的混合气体，封口，分别置于8℃和20℃恒温箱中贮藏，以不充气、不封口、20℃贮藏为对照。每6d测定各项指标，重复测定3次。

降低O2含量与提高CO2含量可以减少果蔬组织内营养物质的消耗，延缓衰老，减慢褐变。但O2浓度过低、CO2浓度过高，组织会产生异味甚至生理病害。适宜的温度、O2和CO2浓度互相配合的作用高于某个因子的单独作用。由于黄藤笋属于冷敏性蔬菜［3］，7℃以下易发生冷害，因此本试验采用3%O2、5%CO2和92%N2的混合气体包装处理，分别在8℃和20℃下贮藏，研究黄藤笋的保鲜效果。

1.2.2 褐变度（BD）的测定 参考文献［6］的方法，取20g黄藤笋切碎，加入50mL蒸馏水，冰浴研磨，过滤，加蒸馏水稀释至100mL，12 000r/min离心20min，取清液，测定清液的A410值，以A410值表示褐变度。

1.2.3 呼 吸 强 度 的 测 定 采 用 静 置 法［7－8］。 吸 取0.4mol/L的NaOH溶液20mL加入培养皿中，将培养皿放入呼吸室，放置隔板，装入500g左右黄藤笋，封盖，1h后取出培养皿，将碱液移入烧杯中，用煮沸过的蒸馏水冲洗4～5次，加入饱和BaCl2溶液5mL，酚酞指示剂2滴，用0.1mol/L草酸（H2C2O4）滴定。呼吸强度以1kg黄藤笋在1h内释放的CO2质量表示，单位为mg/（kg·h）。按式（1）计算：

式中：

QCO2—— 黄藤笋的呼吸强度，mg CO2/（kg·h）；

V1——滴定空白消耗的草酸体积，mL；

V2——滴定样液消耗的草酸体积，mL；

M—— 草酸的浓度，mol/L；

W—— 样品的质量，kg；

t—— 测定的时间，h；

44——CO2的摩尔质量。

1.2.4 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的测定 参考庞坤等的方法［9－10］。称取黄藤笋5g，加入pH 8.8的0.2mol/L硼酸缓冲液，冰浴条件下充分研磨。缓冲液内含10%（m/V）聚乙烯 吡 咯 烷 酮 （PVPP）10mL、1mmol/L 的 EDTA 和50mmol/L的β－巯基乙醇。研磨后于4℃下15 000r/min离心20min，收集上清液作为粗酶液。取300μL粗酶液和1mL 0.02mol/L苯丙氨酸溶液，加入pH 8.8的0.2mol/L硼酸缓冲液2mL，30℃水浴30min。测定3min内A290值的变化，以1min内A290变化0.01为1个酶活力单位U，酶活力表示为U/（min·g）。

1.2.5 过氧化物酶（POD）活性的测定 参照文献［10］的方法，并稍加修改。称取黄藤笋5g，加入pH 6.4的0.2mol/L磷酸缓冲液20mL，冰浴捣碎，于4℃下12 000r/min离心30min，取上清液作为粗酶液。取0.5mL粗酶液移入2mL 0.05% （m/V）愈创木酚溶液中（用pH 6.4的0.2mol/L磷酸缓冲液配 成），30 ℃ 水 浴5min，再加入0.08% （V/V）H2O21mL。测定3min内A470值的变化，以1min内A470变化0.01为1个酶活力单位U。

1.2.6 多酚氧化酶（PPO）活性的测定 粗酶液的提取同1.2.5。参照文献［10］的方法，取0.5mL粗酶液，移入3mL的0.5mol/L邻苯二酚溶液（用pH 6.4的0.2mol/L磷酸缓冲液配成）反应体系中，于25℃反应。加酶液5s后开始测定10s内A398值的变化，以1min内A398变化0.01为1个酶活力单位U。

1.2.7 过氧化氢酶（CAT）活性的测定 参照文献［9］的方法。取黄藤笋5g，加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮（PVPP），加入pH 7.0的0.05mol/L磷酸缓冲液20mL，冰浴条件下充分研磨。然后在4℃下13 000r/min离心20min，取上清液作为粗酶液。取0.1mL粗酶液和0.9mL pH 7.0磷酸缓冲液，移入2mL 0.2% （V/V）H2O2溶液中。测定3min内A240值的变化，以1min内A240变化0.01为1个酶活力单位U。

2 结果与分析

2.1 气调包装对黄藤笋BD的影响

黄藤笋贮藏期间BD的变化情况见图1。

图1 黄藤笋贮藏期间褐变度的变化Figure 1 Change of browning degree in Daemonorops margaritae shoots during storage

由图1可知，黄藤笋在贮藏期间，BD一直呈上升趋势。对照BD在第12天后急剧增大，贮藏25d后，几乎完全褐变、腐烂而失去食用价值。气调包装处理的黄藤笋BD增大较平缓，尤其是MAP＋8℃，整个贮藏期间只发生了轻微的褐变；MAP＋20℃在贮藏前期BD变化很小，贮藏12d后则上升较快，但BD远远低于对照。表明气调处理结合低温贮藏能抑制黄藤笋的褐变。

2.2 气调包装对黄藤笋呼吸强度的影响

呼吸作用是采后果蔬的一种基本生理现象，与果蔬的成熟、品质以及贮藏关系密切，其强弱受温度、湿度、大气组成、机械损伤等因素的影响。黄藤笋贮藏期间呼吸强度的变化见图2。由图2可知，黄藤笋的呼吸强度总体上呈下降的趋势；MAP＋8℃的呼吸强度一直维持最低水平；对照和MAP＋20℃ 的呼吸强度都是先略升高，再逐渐下降。说明气调处理以及低温能抑制黄藤笋的呼吸作用，延长保质期。贮藏前期呼吸强度的轻微增强，可能是机械损伤对呼吸的刺激所致。

图2 黄藤笋贮藏期间呼吸强度的变化Figure 2 Change of respiration rate in Daemonorops margaritae shoots during storage

2.3 气调包装对黄藤笋PAL活性的影响

果蔬发生酶促褐变需要3个条件：酚类底物、多酚氧化酶和氧气。果蔬采收过程中的机械损伤会诱导苯丙烷代谢酶系统，PAL是苯丙烷代谢的第一个关键酶，能催化苯丙氨酸转化为酚类，因此PAL与果蔬的褐变有密切关系［9］。此外，PAL活性的升高有利于合成酚类物质，积累木质素和植保素，增强果蔬的抗病能力［11］。黄藤笋在贮藏期间PAL活性的变化见图3。

图3 黄藤笋贮藏期间PAL活性的变化Figure 3 Change of PAL activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

由图3可知，贮藏期间PAL的活性都呈先升后降的趋势。对照组PAL活性上升最快，第12天达到最大值。气调处理的PAL活性上升速度缓慢，MAP＋20℃在第18天达到峰值；而直至贮藏末期（第24天），MAP＋8℃的PAL活性才达到最大，并且上升幅度较小。表明气调处理和低温能有效抑制PAL的活性，抑制黄藤笋的褐变。贮藏后期，PAL活性下降的原因有：① 可能是组织开始成熟衰老［9］；② 可能是产生了PAL抑制活性物质［12］。

2.4 气调包装对黄藤笋POD活性的影响

POD是植物代谢过程中清除活性氧的重要酶类，能延缓果蔬的衰老和过熟。采后随着果蔬的衰老和外部环境的改变，细胞内自由基数量不断增加，酶的活性受到诱导［13］。但是，POD的活性并不是越高越好，因为POD能催化酚类物质的氧化和聚合，引起果蔬褐变和木质素聚合［11］。黄藤笋在贮藏期间POD活性变化见图4。

图4 黄藤笋贮藏期间POD活性的变化Figure 4 Change of POD activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

由图4可知，贮藏期间各组的POD活性有很大差异。对照的POD活性先明显升高后急剧下降，第18天达到最大值，且POD活性始终高于气调处理的黄藤笋；MAP＋20℃的POD活性先增加后降低再略升高，但总的变化幅度不大；MAP＋8℃的POD活性基本没有变化。说明气调处理和低温贮藏能明显地抑制POD的活性，延缓黄藤笋采后的褐变和衰老速度，延长其贮藏时间。

对照POD活性在贮藏前期的急剧上升，可能是机械损伤破坏了细胞膜，细胞壁裂解速度加快，导致游离态POD的浓度升高；而MAP＋8℃能一直维持比较低的POD活性，是因为低温延缓了细胞膜的破坏和细胞壁的裂解［9］。

2.5 气调包装对黄藤笋PPO活性的影响

PPO与POD一样，都能以酚为底物引起果蔬的褐变。PPO是引起果蔬采后褐变最重要的酶，能将酚类物质氧化成醌，经过一系列脱水－聚合反应后，最终产生黑褐色物质［14］。在正常植物细胞中，PPO的底物存在于液泡内，PPO与底物不直接接触；一旦细胞衰老或损伤破坏膜的结构时，PPO便会从膜上游离出来，接触并氧化底物，产生褐变。在将酚转化为醌的过程中，PPO既作为原有反应的催化剂，又作为反应底物与原有底物发生反应并形成中间产物，因此活性逐渐降低直至最终失活［15］。由图5可知，对照的PPO活性高于处理组，MAP＋8℃的PPO活性最低；对照和MAP＋20℃ 的PPO活性均先上升后下降再上升，对照在第12天时活性最高，MAP＋20℃的PPO活性则在第18天时最高；MAP＋8℃的PPO活性呈先上升后下降的变化趋势，在贮藏的第18天和24天活性基本一致。表明气调处理和低温能有效抑制黄藤笋PPO的活性，控制酶促褐变的发生。

图5 黄藤笋贮藏期间PPO活性的变化Figure 5 Change of PPO activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

PPO在果蔬细胞内一般以结合酶的形式存在，果蔬成熟、衰老或受到机械损伤时，结合酶会转化为可溶性酶，使PPO的活性增加，因此黄藤笋在贮藏过程中褐变逐渐加重。

2.6 气调包装对黄藤笋CAT活性的影响

CAT存在于植物组织的铁蛋白中。当植物处于胁迫式衰老时，CAT能清除细胞内过量的活性氧，保护膜结构，因此在一定程度上能减缓逆境胁迫或延缓衰老，降低酚类物质的氧化，延缓褐变。黄藤笋在贮藏期间CAT活性的变化见图6。

图6 黄藤笋贮藏期间CAT活性的变化Figure 6 Change of CAT activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

由图6可知，对照的CAT活性一直呈快速下降的趋势，在贮藏的第24天，活性降低了50%以上；MAP＋20℃在贮藏前期（前12d）变化不明显，随后CAT活性逐渐降低；MAP＋8℃的CAT活性先上升后下降，第12天出现峰值；整个贮藏期间，CAT活性的大小顺序为：MAP＋8℃＞MAP＋20℃＞对照。说明气调处理结合低温贮藏能保持CAT活性，有助于延缓衰老，保持黄藤笋良好的贮藏品质。

3 结论

本试验采用3%O2、5%CO2和92%N2的气体配比，在8℃和20℃下对黄藤笋进行气调贮藏。结果表明，气调处理结合低温贮藏能有效降低黄藤笋的呼吸强度，抑制苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）活性的上升，维持过氧化氢酶（CAT）的活性，延缓褐变的发生，保证产品的品质，延长货架期。

本试验只对呼吸强度、褐变以及有关酶活性的变化进行了探讨，对于气体的最适配比、细胞内其它酶的变化及其与反应物质的关系还有待进一步研究。

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Effects of modified atmosphere package on physiological characteristics ofdaemonorops margaritaeshoots during storage

LIU Xiao－rong

（Dept.of Food，Guangdong Industry Technical College，Guangzhou，Guangdong510300，China）

At different temperature，the effects were studied of modified atmosphere package（MAP）（3%O2、5%CO2and 92%N2）on physiological characteristics ofdaemonorops margaritaeshoots.Daemonorops margaritaeshoots with controlled atmosphere storage were stored at 8℃and 20℃.The changes were determined of browning degree，respiration rate，the activities of phenylalanine ammonia－lyase（PAL），peroxidase（POD），polyphenol oxidase（PPO）and catalase（CAT）.The results showed that modified atmosphere package and low temperature（8℃）could reduce respiration rate，inhibit the increase of PAL，POD and PPO activity，maintain the activity of CAT，resist browning and prolong the shelf life ofdaemonorops margaritaeshoots.

modified atmosphere package （MAP）；daemonorops margaritaeshoots；respiration rate；browning；enzyme activity

10.3969/j.issn.1003－5788.2011.03.034

广东轻工职业技术学院科研启动基金项目（编号：200717）

刘晓蓉（1973－），女，广东轻工职业技术学院副教授，在读博士。E－mail：liuxrong1＠163.com

2011－03－01