不同膜处理对嫩鲜蒜贮藏期间生理变化的影响*
2012-11-21赵春燕刘诗阳王淑琴马青超
赵春燕,刘诗阳,王淑琴,马青超
(沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳,110161)
蒜(garlic),别名胡蒜、葫、独蒜、独头蒜,为百合科葱属植物,富含维生素、碳水化合物、无机盐、微量元素及人体必须的17种氨基酸[1]。研究证明蒜具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血脂、提高机体免疫功能、降血糖、解毒等功效[2],因而可以应用于药物[3]、保健食品、食品防腐剂、食品调味料等[4]。我国是大蒜的主要生产国,其产量占世界的1/4[5]。新出土的鲜蒜,不仅具有普通大蒜的保健和治疗功能,而且色泽亮白,口味鲜美,其辛辣味较淡,并且有一种干大蒜所没有的特殊风味,深受人们的喜爱。
然而目前我国的大蒜保藏大部分仍为土法保藏[6],所得到的均是“干蒜”,即收获后先晾晒,使其快速进入生理休眠期[7],然后创造条件使其处于强迫休眠状态[8]。储藏的“干蒜”往往使大蒜中的营养物质明显损失,鲜嫩度降低,口感变差,而且贮藏的蒜头的保护叶和叶鞘变成薄薄的一层紧贴贮藏叶,不易剥离,无论生食或加工都不方便。从某方面来说,它们偏离了“保鲜”的真实含义。随着人们生活水平的提高,“鲜嫩”成为人们对果蔬的追求目标,也是农产品开发的六大趋势[9],因而研究开发“鲜蒜”的贮藏技术有重大实用意义。
本试验旨在通过测定不同膜处理的鲜蒜失重率、硬度、粗纤维、PPO活性、POD活性、以及对微观结构的观察,重点研究了不同膜处理方式对鲜蒜保鲜效果的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
新鲜狗牙蒜,市售。
0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜,国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津);0.02 mm聚乙烯(PE)膜,国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津);0.04 mm聚氯乙烯(PVC)膜,国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津);微孔保鲜膜,国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。
1.2 试验方法
1.2.1 试验处理与设计
鲜蒜须适时采收,一般在蒜薹收后15~20 d,叶片约1∕2~2∕3变黄,鳞茎已充分肥大,但蒜瓣尚未散开为采收适期。选择果形整齐、大小均匀、无病虫害、无机械伤的鲜蒜。当日经过人工修剪去根,蒜头上只留2 cm左右基部筒叶,扒掉外层带土老皮,留3~4层新鲜心皮,同时剔除机械损伤和病害的蒜头,然后放入已清洁杀菌冷库,在厚白纸上铺平,预冷,使产品温度在24 h左右达到0℃。按试验处理分别装袋,敞口进一步预冷,使产品温度低于0℃,扎袋时要求手用力卡紧,离蒜一拳距离扎袋,每个袋留的空间相同,保证气体空间是一样的,然后扎紧袋口进行气调冷藏。
试验设4个处理,分别为0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜、0.02 mm聚乙烯(PE)膜、0.04 mm聚氯乙烯(PVC)膜、微孔保鲜膜。由于无膜贮藏的嫩鲜蒜会很快霉变腐烂,因此不设无膜贮藏处理。
每20 d测定1次指标,每次测定至少做3次重复。
1.2.2 失重率的测定
每种处理随机取10头鲜蒜,重复3次,求平均值。其计算公式:
式中:m1为鲜蒜贮前质量,g;m2为取样时鲜蒜质量,g
1.2.3 硬度的测定
鲜蒜从低温环境中取出后在室温(25℃)下平衡30 min,然后将外皮去掉,选取大小一致的鲜蒜瓣,用Brookfield CT3质构仪测量,取蒜瓣中间部位对称2点,重复3个蒜瓣,结果以g/cm2表示。
1.2.4 粗纤维的测定
采用GB 5009.10—1985。
1.2.5 多酚氧化酶(PPO)活性的测定
采用磷酸盐缓冲液提取法[10],活力单位以△OD420/(min·g鲜重)表示。
1.2.6 过氧化物酶(POD)活性的测定
参照朱广廉(1990)的方法[11],活力单位以△OD470/(min·g鲜重)表示。
1.2.7 微观结构的变化
样品送由沈阳农业大学分析测试中心制作并观察。
2 结果与分析
2.1 不同膜处理对鲜蒜失重率的影响
失重率是果蔬在采后重量方面的损失,包括水分的蒸发和呼吸消耗2方面,其中水分蒸发引起的损耗是主要方面。
图1 不同膜贮藏对鲜蒜失重率的影响
由图1所示,不同膜处理的鲜蒜失重率总体呈上升趋势,失重率大小排序为:微孔保鲜膜 >0.04 mmPVC保鲜膜>0.02 mmPE保鲜膜>0.03 mmPVC保鲜膜;在贮藏末期各处理的失重率分别为11.71%、10.68%、8.81%、7.45%,各处理之间差异显著(P<0.05)。膜的厚度对保鲜效果有很大影响,膜越厚,则CO2浓度越大,果蔬的呼吸作用和生理活动也会相应受到抑制[12],因此0.03 mmPVC膜的失重率明显小于0.02 mmPE膜和微孔膜;但另一方面,膜过厚可能会导致贮藏环境中的CO2浓度过大,使果蔬发生CO2中毒,产生一系列不良症状,最终使之腐烂变质[13],本试验中0.04 mmPVC保鲜膜的失重率较高,可能是由于此种原因。
2.2 不同膜处理对鲜蒜硬度的影响
如图2所示,4种贮藏方式鲜蒜的硬度都随贮藏时间的延长而降低,新采收鲜蒜的硬度为915 g/cm2,口感鲜脆。贮藏至60天时,鲜蒜硬度下降幅度明显。至贮藏末期,0.03 mm PVC膜、0.02 mmPE膜、0.04 mm PVC膜、微孔膜包装的鲜蒜硬度分别下降14.21%、33.33%、31.69%、58.91%。与其他保鲜膜相比,0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的鲜蒜硬度开始时基本没有变化,随着贮藏时间的延长,呈缓慢的下降趋势,贮藏末期硬度为785 g/cm2,高于其他各处理。这可能是由于0.03 mmPVC保鲜膜对O2和CO2的调节能力较好,使膜内气体指标始终处于一个相对稳定的最佳状态,从而抑制了鲜蒜的各项生理活动并减缓了水分流失,使鲜蒜没有发生组织干瘪和萎蔫,同时抑制了一些水解酶的活性,防止了鲜蒜变软。由此可知0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效保持鲜蒜的硬度。
图2 不同膜处理对鲜蒜硬度的影响
2.3 不同膜处理对鲜蒜粗纤维含量的影响
粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分,包括纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分。粗纤维在衰老的植物组织中的含量较高,因此是判定鲜蒜贮藏效果好坏的一个依据。如图3所示,4种贮藏方式鲜蒜的粗纤维含量总体都呈上升趋势,但各处理的差异不大。在贮藏前40 d左右,各处理都有小幅度下降,之后开始缓慢上升;0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的鲜蒜粗纤维变化趋势较其他各处理平缓,在贮藏末期为0.526%,低于其他各处理。贮藏末期各处理的粗纤维含量增加幅度分别为0.03 mm PVC膜10.74%、0.02 mmPE膜12.42%、0.04 mm PVC膜22.53%、微孔膜37.89%,各处理之间差异显著(P<0.05);由此可知,0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜能够较好的抑制鲜蒜粗纤维含量的增加。
图3 不同膜处理对鲜蒜粗纤维含量的影响
2.4 不同膜处理对鲜蒜多酚氧化酶(PPO)活性的影响
在植物组织中,PPO是与内囊体膜结合在一起的,天然状态基本无活性,但若贮藏条件恶劣使细胞轻微破损便可使PPO被活化,从而表现出活性[14]。如图4所示,在贮藏过程中,四种贮藏方式鲜蒜的PPO活性均呈逐渐上升的趋势,但0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜贮藏的PPO活性明显低于其它处理。贮藏末期,其 PPO活性为1.17[0.01OD/(min·g鲜重)],低于其他各处理,方差分析表明各处理之间差异显著(P<0.05)。这可能是由于0.03 mm PVC膜透湿性和透气性较好,能够有效抑制鲜蒜各项生理活动及减缓失重率和硬度等指标,使鲜蒜细胞结构保持完整无破损。由此可知,0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效地抑制鲜蒜中的PPO活性,对延缓鲜蒜组织细胞的衰老和褐变具有一定作用。
图4 不同膜处理对鲜蒜PPO活性的影响
2.5 不同膜处理对鲜蒜过氧化物酶(POD)活性的影响
POD在许多果蔬上表现为一种衰老酶,其活性的高低和果蔬的衰老有重要关系。POD催化各种反应可产生各类自由基,造成膜脂过氧化,加剧呼吸跃变和组织褐变[15]。如图5所示,随着贮藏时间的延长,四种贮藏方式鲜蒜的POD活性都呈现显著上升,在80d时各个处理的POD活性达到最高,其中微孔保鲜膜膜的活性最高,为11.5[0.01OD/(min·g鲜重)],贮藏结束时为6.89(0.01OD/min·g鲜重);0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的POD活性最低,最大值为8.83[0.01OD/(min·g鲜重)],之后活性下降至4.05[0.01OD/(min·g鲜重)],各处理之间差异显著(P<0.05),这可能是因为0.03 mm PVC膜能够较好调节贮藏环境中的O2和CO2的比例,适当的抑制鲜蒜的呼吸作用,从而降低POD的活性。结果表明,0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜有效地抑制了鲜蒜的POD活性。
图5 不同膜处理对鲜蒜POD活性的影响
2.6 不同膜处理对鲜蒜微观结构的影响
图6表示不同膜包装处理对鲜蒜微观结构的影响。其中从图6-Ⅰ中可以看出,贮藏初期,鲜蒜细胞表面结构完整紧凑,细胞之间纹路清晰,细胞壁较薄。由图6-Ⅱ可知,贮藏末期,0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的贮藏效果相对较好,细胞壁结构完整,没有明显塌陷和破损。而图6-Ⅲ~图6-Ⅴ中,细胞明显变形、细胞间隙缩小且不规则、组织不同程度塌陷以及大量的溶质附着于细胞壁和细胞间隙内。其中,图6-Ⅲ中的0.02 mm聚乙烯(PE)膜贮藏的鲜蒜其组织结构的破坏最严重,细胞破损最明显,细胞壁之间严重折叠且杂乱,几乎没有完整的结构。
3 结论
贮藏结束时,0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜处理的鲜蒜失重率最低,为7.45%;硬度最高,为785 g/cm2;粗纤维含量最低,为0.526%;PPO和POD的活性分别为 1.17[0.01OD/(min·g鲜重)]和 4.05[0.01OD/(min·g鲜重)],这些结果说明0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效保持鲜蒜的鲜嫩度。在微观结构方面,0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜能够较好的保持鲜蒜细胞结构的完整紧凑,无明显塌陷。
图6 不同膜包装处理对鲜蒜微观结构的影响
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