臭氧气体结合冷藏对采后菜心保鲜效果的影响

司徒满泉，范梅红，汤梅，吴成见，赖健，*

（1.广东轻工职业技术学院食品与生物技术学院，广东广州510300；2.广州东升农场，广东广州511474；3.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州510225）

臭氧气体结合冷藏对采后菜心保鲜效果的影响

司徒满泉1，范梅红2，汤梅3，吴成见3，赖健3，*

（1.广东轻工职业技术学院食品与生物技术学院，广东广州510300；2.广州东升农场，广东广州511474；3.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州510225）

为了探索臭氧气体处理结合冷藏对采后菜心的保鲜效果，以新鲜菜心为原料，在（3±1）℃及相对湿度90%～95%的贮藏条件下，采用不同浓度的臭氧气体处理菜心。结果表明：与无臭氧气体处理组相比，臭氧气体处理对采后菜心的保鲜效果明显。适宜浓度的臭氧气体处理，可有效抑制采后菜心的黄化，减缓菜心VC和可溶性固形物的采后损失，有效抑制采后菜心腐烂。臭氧气体处理浓度为（4±0.17）mg/m3的菜心黄化率最低，VC及可溶性固形物的采后损失最少；臭氧气体处理浓度为（6±0.15）mg/m3的菜心腐烂率最低。经臭氧气体处理并冷藏12 d后的菜心，仍具有良好的商品性。

臭氧气体；冷藏；菜心；保鲜效果

菜心（Brassica chinensis var.Tsai-tai），又名菜薹，是一种以花薹为主食部分的叶菜，品质柔嫩，清新可口，含有水分、碳水化合物、粗纤维、粗脂肪、粗蛋白、抗坏血酸及总黄酮等营养成分，及其它一些矿物质营养，是我国著名的特产蔬菜，也是广东省每年大量种植，并大规模出售到我国香港、澳门并出口到国外的主要蔬菜品种之一。近年来，喜欢菜心特有品质的国内外消费群体越来越大，市场对菜心的需求不断增加。但新鲜菜心产品因一具有叶片表面积大、组织脆嫩及含水量高等品质特征，又由于采摘时容易出现机械损伤而被微生物感染、采摘后发生较强呼吸和蒸腾等生理作用及受外界环境不利因素的影响，导致菜心的小花蕾易开放衰老、叶片易脱水黄化、茎部发生糠心和腐烂变质，极大程度地降低了菜心的营养和贮藏品质，采后保鲜期极短[1-3]。臭氧是一种强氧化剂，具有较强的杀菌能力和分解乙烯、乙醇及农药等物质功能，且使用后无残留，因此在果蔬采后保鲜中得到了较广泛的研究和应用[4-12]。本研究探讨了臭氧气体处理与冷藏相结合对采后菜心保鲜效果的影响。

1 材料与方法

1.1 材料及设备

供试菜心品种为“油绿80天菜心”，晴天采摘自广州东升农场菜心生产基地。采摘时用刀片切去菜心植株下部的带泥及残次茎叶，取上部幼嫩的茎叶（长度13 cm～15 cm）供试。

1.2 仪器与设备

果蔬贮藏保鲜冷库：广州东升农场及仲恺农业工程学院自主设计的果蔬贮藏保鲜冷库；市售带孔果蔬塑料筐。ZA-XF型臭氧发生器：广州市正奥环保实业有限公司；MOT500-O3型在线臭氧气体检测仪：广州市深华生物技术有限公司；YDH830E型超声波加湿器：广州东奥电气有限公司；YX-280型手提式压力蒸汽灭菌锅：合肥华泰医疗设备有限公司；UV-1800型紫外-可见分光光度计：日本岛津公司；粉碎搅拌机：九阳股份有限公司；ATC型手持折光仪：海鸥光学仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 菜心保鲜处理工艺

采收后2 h内的菜心→按每筐10 kg分装于带孔果蔬塑料筐中→品字型堆码于温度（3±1）℃、相对湿度90%～95%的果蔬贮藏保鲜冷库贮藏→贮藏期间每天通入2次臭氧气体→12 d后结束贮藏。

1.3.2 臭氧气体试验处理

试验分成A组～E组5组进行。A组～E组的臭氧浓度分别为（3±0.16）、（4±0.17）、（5±0.18）、（6±0.15）、0mg/m3。本试验在线臭氧气体检测器显示，通入果蔬贮藏保鲜冷库内的各处理臭氧气体的浓度，在（120±15）min内从各处理设定的最高浓度逐渐降为0mg/m3，也就是说，各处理菜心实际接触臭氧气体的浓度范围是0mg/m3～各处理的臭氧气体设定浓度，各臭氧气体浓度范围的处理时间是（120±15）min。菜心按1.3.1保鲜处理工艺置于果蔬贮藏保鲜冷库后，关闭冷库门，开启臭氧发生器通入臭氧气体，当在线臭氧气体检测器屏幕显示库内臭氧浓度达到各处理所规定的臭氧浓度值时，立即关闭臭氧发生器。各处理每天早上8：00及晚上8：00各进行1次臭氧气体处理。各处理用菜心12筐，每筐10 kg，设3次重复。

1.4 指标测定方法

菜心入贮后，每4天测定一次指标，每个指标重复测定3次，结果取平均值。

1.4.1 菜心贮藏库中臭氧气体浓度的测定

采用MOT500-O3型在线臭氧气体检测仪测定臭氧气体浓度。

1.4.2 黄化率测定

从每处理组随机取菜心50株，观察菜心叶片的颜色变化，以菜心出现微黄或黄色叶片即视为黄化发生。计算公式：黄化率/%=菜心微黄或黄叶数/菜心总叶片数×100。

1.4.3 腐烂率测定

从重率（质量损失率）测定

采用称质量法测定失重率。计算公式：失重率/%=（贮前质量-贮后质量）/贮藏前的质量×100。

1.4.4 维生素C含量测定

每处理组随机取菜心10株，混合破碎取汁并离心后，采用分光光度法[13]测定维生素C含量。

1.4.5 可溶性固形物含量

每处理组随机取菜心10株，混合破碎取汁并离心后，采用手持折光仪测定。

1.5 数据统计分析

应用SPSS17.0软件对试验数据作方差分析，并用Excel绘图工具绘制相关指标变化图。

2 结果与分析

2.1 各处理对菜心黄化率的影响

保持幼嫩茎叶的绿色，是菜心最重要的商品外观品质评价指标之一，也是影响消费心理的重要因素。各处理对菜心黄化率的影响见图1。

图1 各处理对菜心黄化率的影响Fig.1 Effects of different treatments on yellowing rate of Chinese flowering cabbage

由图1可知，贮藏开始时，菜心没有黄化叶片，随着贮藏时间的延长，各臭氧气体处理菜心的黄化率在低水平上逐渐上升，贮藏时间结束时，黄化率分别为0.21%（A），0.14%（B），0.16%（C）及 0.76%（D），其中B处理的菜心黄化率最低，D处理的黄化率最高；而未经臭氧气体处理的菜心贮藏结束时的黄化率为2.57%（E）。臭氧气体处理与无臭氧处理的黄化率之间差异显著（P＜0.05）。本试验结果显示，一定浓度的臭氧气体处理菜心，可减缓菜心叶片的黄化速率。这一结果与Forney等的研究结果相似[14-15]。Forneyt等的研究认为，低浓度的臭氧可以稍微减慢花椰菜的黄化速率，臭氧缓解叶绿素降解的可能原因是臭氧可抑制叶绿素降解酶的活性或是诱导抗氧化作用，从而保护叶绿素。但本试验结果又显示，臭氧气体处理浓度过高（D处理），反而会增加菜心的黄化率。因此，臭氧气体处理浓度等与菜心叶绿素变化之间的相关性，有待进一步研究。

2.2 各处理对菜心腐烂率的影响

田间生产的菜心植株表面都有腐败菌，菜心采摘后留下的机械损伤会给这些腐败菌提供有利的生长环境和营养物质。腐败菌对菜心营养物质的消耗以及自身产生的代谢产物易引起菜心的腐烂和变质。各处理对菜心腐烂率的影响见图2。

图2 各处理对菜心腐烂率的影响Fig.2 Effects of different treatments on rotting rate of Chinese flowering cabbage

由图2可知，臭氧气体对菜心采后腐烂的抑制效果良好，入贮第4天腐烂率还为0.00%，而此时无臭氧气体处理的已出现2.73%的腐烂率；贮藏结束时，各臭氧气体处理的腐烂率分别0.97%（A）、0.85%（B）、0.36%（C）及 0.28%（D），而此时无臭氧气体处理（E）的腐烂率达10.26%，臭氧气体处理与无臭氧处理的腐烂率之间差异极显著（P＜0.01）。从图2各臭氧气体处理的腐烂率看出，随着臭氧气体处理的浓度升高，菜心的腐烂率随之不断降低，臭氧气体处理浓度最高的，腐烂率最低，但各臭氧气体处理的腐烂率之间的差异不明显（P＞0.05）。

2.3 各处理对菜心失重率的影响

失重率是衡量菜心保鲜效果的重要指标之一，失重率过高，菜心就失去了商品性。各处理对菜心失重率的影响见图3。

图3 各处理对菜心失重率的影响Fig.3 Effects of different treatments on weightlessness rate of Chinese flowering cabbage

从图3可看出，所有的试验处理的菜心失重率都不高。菜心入贮时，失重率为0%，入贮后随着贮藏时间的延长，失重率逐渐以低水平增加，至贮藏结束时，各处理菜心的失重率分别为 1.43%（A）、1.33%（B）、1.29%（C）、1.35%（D）和 1.36%（E），即各处理失重率之间的差异不明显（P＞0.05），这主要是由于贮藏环境的相对湿度较大（90%～95%），贮藏温度较低（3±1）℃，有效减少了贮藏过程中的菜心的水分蒸发及呼吸消耗。此外，臭氧处理能够抑制果蔬的呼吸作用，从而减少了呼吸消耗[13]，也是本试验菜心失重率不高的原因之一。

2.4 各处理对菜心VC含量的影响

维生素C（VC）含量是衡量菜心品质的主要营养成分之一。各处理对菜心VC的影响见图4。

图4 各处理对菜心VC含量的影响Fig.4 Effects of different treatments on VCcontent of Chinese flowering cabbage

由图4可知，各处理菜心在贮藏开始时VC含量最高，随着贮藏时间的延长，菜心中的VC含量都逐渐减少。贮藏结束时，各处理的VC含量分别为18.57mg/100g（A）、19.78mg/100g（B）、18.86mg/100g（C）、17.06mg/100 g（D）、17.25mg/100 g（E），其中臭氧气体 B 处理的VC含量最高，臭氧气体D处理的最低，B与E（无臭氧气体处理）的VC含量之间差异显著（P＜0.05），而最高臭氧气体浓度处理（D）的VC含量比未经臭氧气体的处理（E）还低。这一试验结果说明，一定浓度的臭氧气体处理菜心适当时间，能够延缓菜心VC的采后损失，这与Zhang等[16]的研究结果相似。Zhang等研究认为，低浓度臭氧能够保持鲜切芹菜中较高的VC含量。但本试验结果还显示，臭氧气体的浓度偏低或过高，都不利于菜心中VC的保护。臭氧气体处理浓度偏低不利于菜心中VC的保护的原因，可能是由于偏低浓度的臭氧气体处理，难以破坏或者抑制VC氧化酶的活性，对VC起不到保护作用；而臭氧气体浓度过高不利于菜心中VC保护的原因，应该是由于臭氧是强氧化剂，偏高浓度处理会造成菜心中的VC发生氧化损失。但这一试验结果应用于其它果蔬时情况是否一致，有待作更进一步的比较研究。

2.5 各处理对菜心可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量是衡量果蔬品质的另一重要指标。果蔬中含有的可溶性固形物，主要包括可溶性糖、有机酸、果胶、蛋白质、维生素、单宁、水溶性素色及溶于水的矿物质等。各处理对菜心可溶性固形物含量的影响见图5。

图5 各处理对菜心可溶性固形物含量的影响Fig.5 Effects of different treatments on soluble solid content of Chinese flowering cabbage

从图5看出，本试验菜心中的可溶性固形物含量的变化随贮藏时间增加而首先增加至一高峰，然后逐渐减少。菜心入贮至第4天，可溶性固形物含量逐渐增加并达到一高峰，分析是由于贮藏初期菜心体内的物质分解代谢比较旺盛，菜心所含蛋白质等大分子物质被水解为小分子营养物质，导致可溶性固形物含量增加。而从入贮第4天至贮藏结束，菜心的可溶性固形物含量逐渐降低，这应该主要是由于菜心的呼吸消耗所致。从图5还看出，菜心贮藏结束时，臭氧气体B处理的可溶性固形物含量最高，但A、B、C、D 4个臭氧气体处理之间的可溶性固形物含量差异不显著（P＞0.05），4个臭氧气体处理与无臭氧气体处理E的可溶性固形物含量差异显著（P＜0.05）。本试验结果说明，适宜浓度的臭氧水处理菜心，可减少其在贮藏期间的可溶性固形物的损失。但这一结果与Alegria及Minas采用果菜或水果的研究结果不一致[17-18]。Alegria等的研究表明，臭氧水处理会加快胡萝卜及猕猴桃果实中的可溶性固形物的减少。本研究试验材料菜心属于叶菜，而Alegria等采用果菜的研究结果与本试验结果不一致，这是否暗示臭氧对采后果菜类及叶菜类可溶性固形物损失的影响并不一样，有待作进一步的研究探讨。

3 结论

为了探索臭氧气体处理结合冷藏对采后菜心的保鲜效果，以刚采收的新鲜菜心为原料，在（3±1）℃及相对湿度90%～95%的贮藏条件下，每天通入2次规定浓度的臭氧气体处理菜心。结果表明：与无臭氧气体处理组相比，臭氧气体处理对采后菜心的保鲜效果明显。适宜浓度的臭氧气体处理，可有效抑制采后菜心的黄化，减缓菜心所含VC和可溶性固形物的采后损失，有效抑制采后菜心腐烂。臭氧气体处理浓度为（4±0.17）mg/m3的菜心黄化率最低，所含VC及可溶性固形物的采后损失最少；臭氧气体处理浓度为（6±0.17）mg/m3的菜心腐烂率最低；所有试验处理的菜心失重率都很低。经臭氧气体处理并冷藏12 d后的菜心，仍具有良好的商品性。

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Influence of Ozone Gas with Cold Storage on Storage Effect of Post-harvest Chinese Flowering Cabbage

SITU Man-quan1，FAN Mei-hong2，TANG Mei3，WU Cheng-jian3，LAI Jian3，*
（1.Food and Biotechnology Institute，Guangdong Industry Polytechnic，Guangzhou 510300，Guangdong，China；2.Guangzhou Dongsheng Farm，Guangzhou 511474，Guangdong，China；3.Light Industry and Food College，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，Guangdong，China）

In order to explore storage effect of ozone gas processing combined refrigeration on post-harvest Chinese flowering cabbage，the cabbage was processed by different concentrations of ozone gas under storage condition of（3±1）℃ and relative humidity of 90%-95%.The results showed that the cabbage could obtain obvious storage effect of ozone gas treatment，compared with no ozone gas treatment group.Suitable concentration of ozone gas processing could effectively inhibit yellowing of the cabbage，delay losses of vitamin C and soluble solids of the cabbage，effectively restrain rot of the cabbage.Yellowing rage of the cabbage was the lowest，vitamin C and soluble solids of the cabbage had the least loss rate，with concentration of ozone gas processing for（4±0.17）mg/m3.The decay rate of the cabbage was the lowest with concentration of ozone gas processing for（6±0.15）mg/m3.It had still a good commercial of the cabbage by ozone gas treatment combined cold storage for 12 d.

ozone gas；cold storage；Chinese flowering cabbage；storage effect

司徒满泉，范梅红，汤梅，等.臭氧气体结合冷藏对采后菜心保鲜效果的影响[J].食品研究与开发，2018，39（1）：167-171

SITUManquan，FANMeihong，TANGMei，et al.Influence of Ozone Gas with Cold Storage on Storage Effect of Post-harvest Chinese Flowering Cabbage[J].Food Research and Development，2018，39（1）：167-171

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.033

广州市科技惠民专项项目（2014Y2-00180）

司徒满泉（1986—），女（汉），实验师，硕士，研究方向：食品加工与保藏。

*通信作者：赖健（1957—），男（汉），教授，学士，研究方向：农产品加工及贮藏工程。

2017-06-03