北京地区主要菠菜品种贮藏性的比较分析

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(1.北京农学院食品科学与工程学院,北京 102206;2.北京市裕农优质农产品种植公司,北京 100101;3.农产品有害微生物及农残检测与控制北京市重点实验室,北京 102206)

北京地区主要菠菜品种贮藏性的比较分析

张乙博1,杨肖飞2,*,陈湘宁1,3,周婧2,彭兴帅2,许丽3

(1.北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;2.北京市裕农优质农产品种植公司,北京100101;3.农产品有害微生物及农残检测与控制北京市重点实验室,北京102206)

为研究北京地区不同菠菜品种的贮藏性差异,选取具有代表性的5个品种:抗病王、农大菠杂1号、菠杂10号、先锋、日本大叶,测定其相关指标:感官评价、失重率、电导率、维生素C含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性、多酚氧化酶(PPO)活性。记5分为商品性界限值,第11 d时,只有农大菠杂10号感官评价不低于5分,日本大叶第7 d的感官评分为5,失去商品性,日本大叶的失重率最大,为23.14%,农大菠杂1号的失重率最小,为10.78%,维生素C的含量减少最多的是日本大叶,为75.26%,减少最少的是农大菠杂1号,为52.74%。综合评价各项指标,5个不同品种菠菜耐贮藏性好坏的顺序依次为:农大菠杂1号>菠杂10号>日本大叶>抗病王>先锋。

菠菜,品种,贮藏性差异

Abstract:Five typical varieties were selected to study the storage characteristics in different varieties of spinach in the Beijing area. Spinach were King of disease-resistant,Nongda bo’s miscellaneous 1,Nongda bo’s miscellaneous 10,Pioneer,Japanese big leaf,and the quality change had been studied in the storage period. Indices were sensory evaluation,the weightlessness rate,conductivity,vitamin C content,chlorophyll content,activity of peroxidase,polyphenol oxidase activity. Regard 5 score as the commercial limit,on the 11th day,only Nongda bo’s miscellaneous’s sensory evaluation was not less than five points,Japanese big leaf’s sensory score was 5 on the 7th day and lost the commercial,Japanese big leaf’s weightlessness rate was maximum,reached up to 23.14%,and the Nongda bo’s miscellaneous 1’s weightlessness rate was minimum,at 10.78%. The vitamin C content of Japanese big leaf reduced mostly,and was 75.26%. The vitamin C content of Nongda bo’s miscellaneous 1 reduced least,as much as 52.74%. Comprehensive evaluation of various indicators,five different varieties of spinach were resistant to storage quality in the order of:Nongda bo’s miscellaneous 1>Nongda bo’s miscellaneous 10>Japanese big leaf>King of disease-resistant>Pioneer.

Keywords:Spinach;variety;storage differences

菠菜(SpinaciaoleracerL.)为藜科菠菜,栽培历史悠久,地域分布广泛,是我国春、秋、冬3季主要绿叶蔬菜之一[1-2]。菠菜品种繁多,不同品种菠菜不仅表现出不同性状特征,其贮藏性也存在较大差异。

多年来众多的学者对菠菜的采后贮藏进行了各种探讨和研究。

表1 感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation

张萌[3]等通过对不同硝酸盐含量的菠菜品种理化指标进行研究,指出菜硝酸盐含量的基因型差异的产生可能是受硝酸盐吸收和转运的共同影响。菠菜生物量、光合特性以及硝酸盐和草酸含量受供氮水平影响,品种间草酸含量差异显著,选育草酸低积累蔬菜品种并配合氮素营养调控是生产优质蔬菜的有效途径[4]。闻小霞[5]等研究比较了不同盐浓度对不同菠菜品种发芽率及生理特性的影响,发现低浓度盐协迫对菠菜生长有一定促进作用。李强[6]等通过对13个不同品种菠菜的性状比较,产量分析,抗病性研究,得出品种51-143耐热性强,耐寒性较差,在温度较高条件下能生长良好且生长势强,产量较高,抗霜霉病,可做中晚期栽培,以及种植不同品种菠菜的优缺点。但有关不同菠菜品种之间耐贮性差异的研究也几乎未见报导。

本研究拟采用北京地区常见的5种具有代表性的菠菜品种(抗病王、农大菠杂1号、农大菠杂10号、先锋、日本大叶)为试材,研究不同品种菠菜贮藏差异性,为进一步研究不同菠菜品种的特异性保鲜提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

5种菠菜:抗病王、农大菠杂1号、菠杂10号、先锋、日本大叶 均在同一天内采收于北京市叶类蔬菜创新团队昌平区实验示范基地,低温条件(铺有冰块的泡沫箱内)下迅速运回实验室,采收时进行初步感官筛选,挑选出鲜嫩、清洁、叶片均匀、无机械伤、成熟适中的菠菜;无水乙醇、草酸、正己烷、抗坏血酸、氢氧化钠、氯化钠、双氧水 均为分析纯(AR)，北京化工厂;愈创木酚、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠 均为分析纯(AR)，北京市红星化工厂。

TU-1810型紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司;SC-390型立式冷藏柜 青岛海尔特种电冰柜有限公司;L 530型台式低速离心机 湖南赫西仪器装备有限公司;AL 204型电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司;DDS-307A型电导率测定仪 雷磁仪器有限公司;KQ-500DE型超声波清洗机 昆山市超声仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 菠菜前处理 菠菜样品在冷链环境下从产地运输至实验室后,在4 ℃下贮藏11 d,每隔1 d进行取样测定相应指标。

1.2.2 菠菜贮藏期间各项指标的测定方法

1.2.2.1 感官评价 参照文献[7],评价标准见表1。

当分值等于或者小于5时,样品被认为是不能接受的。

1.2.2.2 失重率的测定 采用称重法在第0 d时对菠菜进行称重,记录为初始数据,然后每隔1 d对每种样品进行称重,每次称重做三组平行,按式(1)计算菠菜的失重率。

式(1)

式中:w-失重率,%;W0-第0 d鲜重,g;Wn-第n d鲜重,g。

1.2.2.3 维生素C含量的测定 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[8],按式(2)计算维生素C的含量。

式(2)

式中:m-100 g样品中含VC的质量(mg/100 g);VA-滴定样品所耗用的染料的平均毫升数;VB-滴定空白对照所耗用的染料的平均毫升数;C-样品提取液的总毫升数;D-滴定时所取的样品提取液毫升数;T-1 mL染料能氧化抗坏血酸毫克数(由操作二计算出);M-待测样品的重量(g)。

1.2.2.4 叶绿素含量的测定 根据梁慧锋等[9]的方法。按式(3)计算叶绿素的含量。

H=6.91A662+15.6A644

式(3)

式中:H-叶绿素含量,mg/kg;A662-叶绿素溶液在波长为 662 nm处的吸光值;A644-叶绿素溶液在波长为 644 nm处的吸光值。

1.2.2.5 POD活性的测定 根据文献[10]的方法进行测定,470 nm处每5 s记录1次吸光值,时间共3 min,以每1 g样品每1 min在470 nm处光吸收变化0.1为一个POD酶活性单位[U/(g·min)]。

式(4)

式中:ΔA-反应时间内吸光值的变化;W-菠菜的质量(g);t-反应时间(min);X-稀释倍数,即提取的总酶液为反应系统内酶液的倍数。

1.2.2.6 PPO活性的测定 根据文献[11]的方法进行测定,410 nm处每5 s记录1次吸光值,时间共3 min,以每1 g样品每1 min在410 nm处光吸收变化0.1为一个PPO酶活性单位[U/(g·min)]。

式(5)

式中:ΔA-反应时间内吸光值的变化;W-菠菜的质量(g);t-反应时间(min);Y-稀释倍数,即提取的总酶液为反应系统内酶液的倍数。

1.2.2.7 电导率的测定 根据文献[12]的方法进行,相对电导率按式(6)计算。

式(6)

式中:C-相对电导率,%;P0-初始去离子水电导率,S;P1-轻轻振荡3 h后的电导率,S;P2-振荡3 h后在沸水浴中加热5 min冷却后的电导率,S。

1.3 数据处理

每隔1 d进行取样测定各指标,重复三次,取平均值。采用Excel软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同菠菜品种贮藏期感官评价的比较

不同菠菜品种在贮藏期的感官评价如图1所示,评分为5分作为菠菜的商品性界限,日本大叶因其叶片面积大,失水较快,感官评分下降最快,在第9 d时感官评分为4.5。先锋在贮藏前期感官品质下降较慢,后期较快,分析原因可能为叶片较厚,后期失水大于前期[13],到第7 d的感官评分为4.5分,失去商品价值。抗病王贮藏到第9 d时,感官评价得分为4.5分,失去商品价值。当贮藏期达到第11 d时,农大菠杂10号感官评分为5分,其余4种菠菜均失去商品价值。贮藏期内不同菠菜品种的感官评价得分由高到低依次为:农大菠杂10号>农大菠杂1号>抗病王>日本大叶>先锋。

图1 不同菠菜品种感官评价的变化Fig.1 Changes in the sensory quality of the different varieties of spinach

2.2 不同品种菠菜贮藏期失重率的比较

蔬菜的失重率是影响其商品价值的重要指标。如图2所示,5个不同品种菠菜在贮藏期间失重率均呈上升趋势。贮藏至第11 d时,农大菠杂1号失重率最小,为10.78%;日本大叶因其叶片面积较大,且叶肉厚嫩,失重率最大,为37.75%,而农大菠杂10号的失重率也达到22.01%。贮藏期内5种菠菜失重率大小顺序依次为:日本大叶>农大菠杂10号>抗病王>先锋>农大菠杂1号。分析原因可能是日本大叶植株高大,叶片散开程度较大且质地厚嫩,而农大菠杂1号相对植株小且叶片集中靠拢,所以日本大叶的失重率为农大菠杂1号的3.7倍;先锋的失重率仅次于农大菠杂1号是由于其叶片集中靠拢且细长。所以,在相同贮藏环境下,对于整株叶类蔬菜来说,植株和叶片特征决定了其失重率,从而影响保鲜期。

图2 不同菠菜品种失重率的变化Fig.2 Changes in the weight loss rate of the different varieties of spinach

2.3 不同菠菜品种贮藏期维生素C含量的比较

维生素C的含量是蔬菜的一个重要营养指标,反应了蔬菜在贮藏期间的营养品质变化。不同菠菜品种在其贮藏期内VC含量的变化趋势如图3所示,5个不同品种菠菜的VC含量均呈下降趋势,前3 d的下降速度较快,随后下降速度减缓,是由于VC的下降与失水呈正相关,在贮藏前期失水较快[14]。第1 d时,先锋的VC含量最高,为2.11 mg/100 g,日本大叶的VC含量最低,为0.97 mg/100 g;第11 d后,农大菠杂1号的VC含量最多,为0.95 mg/100 g,日本大叶的VC含量最少,为0.24 mg/100 g。其中日本大叶VC下降量占初始含量的75.26%,农大菠杂1号的VC下降量占初始含量的52.74%。日本大叶叶片宽大,失水严重导致VC含量下降最快,而农大菠杂1号植株短小,利于水分保持,所以VC含量相对减少最慢[14]。贮藏期内5种菠菜VC含量下降值的大小顺序依次为:日本大叶>抗病王>农大菠杂10号>先锋>农大菠杂1号。

图3 不同菠菜品种维生素C含量的比较Fig.3 The comparison of vitamin C contents in different varieties of spinach

2.4 不同菠菜品种贮藏期叶绿素含量的比较

叶绿素含量是蔬菜感官品质的一个重要指标,其含量多少与蔬菜的商品价值高低密切相关,因而叶绿素含量的测定常常被用来评价蔬菜的品质。5种不同菠菜品种的叶绿素含量变化如图4所示,整体上呈下降趋势。在贮藏初期,菠菜叶绿素的含量随着水分的减少而增加,二者表现出一定的相关关系[15]。其中日本大叶的叶绿素含量前7 d先上升至最高574.95 mg/kg,到第11 d时下降至477.89 mg/kg;而农大菠杂1号叶绿素含量一直处于较低水平,第11 d时为266.72 mg/kg,下降幅度最大,严重影响其感官;农大菠杂10号叶绿素含量在贮藏期间呈先上升后下降趋势,叶绿素含量损失率最低。贮藏期内5种菠菜叶绿素损失率大小顺序依次为:农大菠杂10号>农大菠杂1号>日本大叶>抗病王>先锋。

图4 不同菠菜品种叶绿素含量的变化Fig.4 Changes in the chlorophyll contents of the different varieties of spinach

2.5 不同菠菜品种贮藏期POD活性的比较

过氧化物酶(POD)是活性较高的一种酶,在植物生长发育过程中它的活性不断发生变化,老化组织中活性较高,幼嫩组织中活性较弱,可作为组织老化的一项生理指标[16]。5个不同品种菠菜的POD活性变化如图5所示,第5 d时,日本大叶和农大菠杂10号的POD活性达到最大值,分别为374.33 U/g和464.07 U/g,而第7 d时,先锋、农大菠杂1号和抗病王的POD活性达到最大值,之后农大菠杂1号POD活性很快下降,先锋的POD活性依然保持较高水平。菠菜叶片发育过程中,POD活性从幼叶到成熟叶不断上升,随叶片的衰老显著下降[17],所以5个不同品种菠菜的POD活性均呈先上升后下降的趋势。贮藏前5 d，5个不同品种菠菜POD活性水平的高低顺序依次为:先锋>农大菠杂10号>日本大叶>抗病王>农大菠杂1号；贮藏后期(7～11 d)，POD活性水平的高低顺序依次为：先锋>抗病王>日本大叶>农大菠杂1号>农大菠杂10号。

图5 不同菠菜品种POD活性的变化Fig.5 Changes in the POD activity of the different varieties of spinach

2.6 不同菠菜品种贮藏期PPO活性的比较

酚氧化酶(PPO)是自然界中分布极广的一种金属蛋白酶,在植物组织中与内囊体膜结合在一起的,天然状态无活性,当组织损伤后PPO被活化,从而表现出活性,是褐变的重要指标之一[17]。5种不同菠菜品种的PPO活性变化如图6所示,均呈先上升后下降的趋势。其中抗病王和农大菠杂1号在贮藏第3 d时PPO活性达到最大,分别为606.67 U/g和549.33 U/g;农大菠杂10号、先锋和日本大叶在在贮藏第7 d时PPO活性达到最大。农大菠杂10号的PPO活性变化最大,农大菠杂1号的PPO活性变化最小,贮藏前期PPO活性的增加,使菠菜细胞加速衰老,感官品质指标下降加快。5个不同品种菠菜贮藏前7 d POD活性水平的高低顺序依次为:农大菠杂10号>日本大叶>先锋>抗病王>农大菠杂1号;贮藏后期(7～11 d)，POD活性水平的高低顺序依次为：日本大叶>先锋>农大菠杂10号>抗病王>农大菠杂1号。

图6 不同菠菜品种PPO活性的变化Fig.6 Changes in the PPO activity of the different varieties of spinach

3 结论

阔叶的日本大叶水分损失较快,失重率达到37.75%,维生素C的含量下降量占初始含量的75.26%,在贮藏的前3 d植物细胞可有效利用维生素C来保持叶片的新鲜度,第7 d时失去商品价值;农大菠杂1号叶片面积小,植株较矮,失水程度较小[17],贮藏期较长,维生素C在7 d内保持较高含量,但其叶绿素含量较日本大叶和先锋低,第11 d时才失去商品价值,适宜较长时间保存。研究表明:贮藏期内,综合评价感官评分、失重、维生素C指标,5个菠菜耐贮性好坏顺序依次为:农大菠杂1号>农大菠杂10号>日本大叶>抗病王>先锋。

在贮藏期内,叶片薄、质地脆嫩、叶茎比例较小的菠菜品种,水分损失较快,生理生化反应活跃,感官指数下降较大;植株较小、叶片靠拢的菠菜品种,呼吸强度较弱,其保水性较好,且叶绿素的损失较小;叶片较厚且成抱状结构的菠菜品种拥有最好的商品特性。本实验将为菠菜的区域性、特异化保鲜以及基于品种差异性的基础上研究老化机理并改进保鲜技术等方面提供理论依据。

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ComparativeanalysisofstoragecharactersonmainbreedsofspinachinBeijing

ZHANGYi-bo1,YANGXiao-fei2,*,CHENXiang-ning1,3,ZHOUJing2,PENGXing-shuai2,XULi3

(1.Department of Food Science and Engineering,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China;2.Beijing Yunong High Quality Cultivation of Agricultural Products Company,Beijing 100101,China;3.Beijing Key Laboratory of Agricultural Product Detection and Control of Spoilage Organisms and Pesticide Residue,Beijing 102206,China)

TS255.36

A

1002-0306(2017)18-0285-05

2017-03-01

张乙博(1989-)，男，硕士研究生，研究方向：农产品加工及贮藏工程，E-mail：zyb3231@163.com。

*通讯作者:杨肖飞(1980-)，男，大学本科，工程师，研究方向：鲜切蔬菜生产加工技术、标准和体系，E-mail：xiaofei.yang@unong.com.cn。

北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目(CIT&TCD20150315)；现代农业产业技术体系北京市叶类蔬菜创新团队项目(blvt-19)。

10.13386/j.issn1002-0306.2017.18.054