不同浓度1-MCP对罗勒保鲜效果的影响

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(1.北京农学院食品科学与工程学院,北京 102206;2.农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室,北京 102206;3.北京市裕农优质农产品种植公司,北京 101400)

罗勒(Ocimumbasilicum)又称九层塔、气香草等,为唇形科罗勒属植物,嫩茎及叶脆嫩可口,香味四溢,营养丰富,常作为香辛调味蔬菜、调味料。除食用外,罗勒还可以治疗细菌感染、腹泻,并具有抗真菌、抗诱变、抗菌、免疫调节及控制平滑肌收缩,疏风散热,祛湿化痰、活血化瘀等药用功效;也可用作中药药材,可用于皮肤瘙痒、瘾疹痛痒等症状的治疗。罗勒叶片大、茎叶脆弱,采后在贮藏及运输环节中因失水、叶绿素降解导致叶片发生萎蔫,易受机械伤,极不耐贮藏,显著降低其营养价值,影响商品性。目前国内外对罗勒的研究主要集中在罗勒香料的提取、成分分析、组织培养和快速繁殖及栽培技术这几个方面[1],在贮运保鲜方面的研究甚少,亟待解决的问题是罗勒在加工及运输途中易发生失水萎蔫及气味劣变等外观品质变化、包装外形的塌陷等问题。罗勒作为一种新型的特种蔬菜具有很大的发展空间,因此,研究罗勒保鲜技术具有重要意义。

1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)为环丙烯类化合物,为近年来发现的一种新型乙烯受体抑制剂,具有无毒、低量、高效、稳定性好、无异味、易于合成等优点,不可逆地作用于乙烯受体,从而阻断与乙烯的正常结合,抑制其所诱导的与果实后熟相关的一系列生理生化反应[2],延缓植物叶片、花和芽器官的衰老和脱落,从而控制花卉、果品和蔬菜的成熟和衰老,可用于提高果实,特别是对乙烯作用敏感的果实的货架寿命和贮藏效果。在美国,1-MCP已获准用于花卉保鲜并广泛应用[3],但在果蔬上的应用刚刚起步。已有研究表明适当浓度的1-MCP对水果类和部分菌类具有良好的保鲜作用,能够明显延缓果实衰老软化,提高品质[4-6]。林本芳[7]等人在1-MCP处理结合冷藏对西兰花品质的影响的研究中表明,2.5 μL/L的1-MCP处理对于延缓西兰花可溶性固形物含量(TSS)、VC含量及叶绿素含量的下降均有明显效果,并可抑制西兰花贮藏期间的呼吸强度。魏雯雯[8]等人在1-MCP和硅窗袋气调包装对青椒贮藏品质的影响的实验结果表明:1 μL/L 1-MCP处理能抑制青椒果实叶绿素的降解、VC含量的下降、电导率的增加,维持青椒果实较好的内在品质和外观品质。而罗勒作为一种绿叶菜类,并没有过此类的研究。本实验以九层塔罗勒为实验试材,通过研究罗勒经不同浓度1-MCP处理后贮藏期内的品质变化,以期保持罗勒品质,延长贮藏期,也为罗勒贮运保鲜关键技术开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

“九层塔”罗勒 采摘于北京市裕农优质农产品种植公司;210×230 mm PE包装袋 苏州市和好塑业有限公司;1-MCP粉剂 美国罗门哈斯中国公司;无水乙醇、丙酮、正己烷、氢氧化钠、氯化钠、草酸 均为分析纯(AR),北京化工厂。

岛津GC-2010型气相色谱仪 日本岛津公司;GXH-3051型果蔬呼吸测定仪 北京均方理化科技研究所;AL204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;HHSY21-NI4型恒温水浴锅 北京精科华瑞仪器有限公司;TU-1810型紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司;L530型台式低速离心机 湖南赫西仪器装备有限公司。

1.2实验方法

1.2.1 罗勒前处理 九层塔罗勒,采摘自北京市裕农优质农产品种植公司,冷链运输至北京农学院,将 1-MCP粉剂加去离子水配成0.5、1.0、和1.5 μL/L四组浓度,分装在三个烧杯中,将三个烧杯分别放入三个1 m3的PP密封箱中,取空白作为对照(CK)。分别在四个密封箱中各放入500 g新鲜罗勒,密封。贮藏在冷库中(相对湿度75%～85%、温度(4±1) ℃)处理12 h,随后将前处理后的罗勒用210×230 mm PE包装袋分装封口,每袋约20 g,置于冷库中贮藏。贮藏期内每天测定失重率、相对电导率、叶绿素含量、乙烯含量、呼吸强度、感官品质,实验重复三次,取平均值。

1.2.2 罗勒贮藏期间指标测定与方法

1.2.2.1 失重率的测定 采用称量法:对第0 d的罗勒进行称量,记录下初始数据,之后每天称量每组样品的质量。

式(1)

式(1)中,W为失重率(%);W0为第0 d鲜重(g);Wn为第n天鲜重(g)。

1.2.2.2 相对电导率的测定 相对电导率的测定参照文献[9]的方法进行。按式(2)计算相对电导率。

式(2)

式(2)中,C为相对电导率(%);P0为初始去离子水电导率(S);P1为轻轻振荡3 h后的电导率(S);P2为振荡3 h后在沸水浴中加热5 min 冷却后的电导率(S)。

1.2.2.3 叶绿素含量的测定 测定方法参照文献[10]。按式(3)计算叶绿素含量。

H=6.91A662+15.6A644

式(3)

式(3)中,H 为叶绿素含量(mg/kg);A662为叶绿素溶液在波长为662 nm处的吸光值;A644为叶绿素溶液在波长为644 nm处的吸光值。

1.2.2.4 乙烯含量的测定 采用气相色谱法测定[11]。

1.2.2.5 呼吸强度的测定 利用呼吸强度测定仪,按式(4)计算呼吸强度。

式(4)

式(4)中,Q 为呼吸强度(mg CO2(kg·h));F为气体流速(mL/min);C为CO2浓度(μL/L);W为罗勒的重量(kg);T为测定温度(℃)。

1.2.2.6 感官评价的测定 参照文献[12]的方法进行。由5个经过培训的评判人员组成一组评判每袋罗勒的感官特性。在味道室中,红光条件下对感官特征包括味道、气味、脆性进行评判。每个人拥有单独的展位,避免感官评价的相互影响。对视觉特征包括颜色、一般新鲜度、一般外观进行评分:采用9分制进行评分,最高9分,最低1分。取得分的平均值作为最终的感官评分,当分值平均数达到或者小于5时,样品被认为是不能接受的。评分标准如表1。

表1 感官评分标准表Table 1 Scale for sensory evaluation

1.3数据处理

采用Excel 2007进行数据处理,SPSS 18.0软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.11-MCP对罗勒失重率的影响

果蔬在贮藏期间,水分含量随呼吸作用和蒸腾作用逐渐损失,失重率增大,品质下降。由图1可知,罗勒在贮藏期间失重率呈现逐渐上升趋势,各组失重率变化差异较大。贮藏期内罗勒的失重率对照组显著(p<0.05)高于其他各组,其中1.0 μL/L组始终保持最低。第2 d,0.5、1.0、1.5 μL/L组失重率差异不显著(p>0.05),贮藏第8 d,1.0 μL/L组失重率为8.2%,而其他处理组失重率依次为12.5%,13.4%。可见在罗勒贮藏期间,1-MCP可有效组织水分的流失,降低失重率,这与华智锐等[13]研究保持一致。结果表明1.0 μL/L 1-MCP能显著(p<0.05)降低罗勒失重率,延缓罗勒因失水而发生萎蔫,提高罗勒品质。

图1 不同1-MCP处理对罗勒失重率的影响Fig.1 Effect of different 1-MCP treatment on weight loss of basil

2.21-MCP对罗勒相对电导率的影响

图2 不同1-MCP处理对罗勒电导率的影响Fig.2 Effect of different 1-MCP treatment on conductivity of basil

在逆境胁迫或衰老过程中,植物细胞内的活性氧产生与消除的平衡会遭到破坏,使膜脂过氧化,破坏膜系统,导致植物细胞受伤害。蔬菜细胞内膜结构破坏会导致透性增加,细胞组织液渗出,电导率可反应细胞完整性,是蔬菜是否新鲜的一个重要指标。如图2所示,不同1-MCP处理的罗勒相对电导率均呈现上升趋式。贮藏第1～3 d,各组电导率变化差异不显著(p>0.05),在第4 d时,1.0 μL/L组相对电导率显著(p<0.05)低于其他各组。在贮藏至第8 d时,对照组相对电导率最高,为38.42%,而1.0 μL/L组罗勒相对电导率在贮藏期间升高速率保持最慢,电导率最低,为11.54%。可见1-MCP处理能延缓罗勒相对电导率的升高,较好的维持细胞膜的完整性。1.0 μL/L 1-MCP效果最好。这与李辉[14]等人的研究结论相符。

2.31-MCP对罗勒叶绿素含量的影响

叶绿素是蔬菜中一种重要色素,常以叶绿素含量的多少作为绿色蔬菜是否新鲜的一个评价标准。如图3可知,在贮藏期内,对照组罗勒叶绿素含量逐渐下降,0.5、1.0、1.5 μL/L组叶绿素含量先上升后下降。在贮藏第3 d时,1.0 μL/L组罗勒叶绿素含量显著(p<0.05)高于其他各组,并且在贮藏后期,叶绿素含量降低速率最慢。在第8 d时,1.0 μL/L组叶绿素含量损失了34.18%,0.5、1.5 μL/L组和对照组叶绿素含量损失率依次为60.99%、63.17%、83.09%。可见1-MCP处理能显著(p<0.05)降低罗勒叶绿素含量的损失,不同浓度1-MCP处理效果有所差异,其中1.0 μL/L 1-MCP处理的罗勒叶绿素损失最少,能更好的延缓罗勒色泽的改变。

图3 不同1-MCP处理对罗勒叶绿素含量的影响Fig.3 Effect of different 1-MCP treatment on chlorophyll content of basil

2.41-MCP对罗勒乙烯含量的影响

乙烯为一种植物内源激素,可促进果蔬后熟和衰老,乙烯含量是蔬菜贮藏过程中的重要检测指标[15]。由图4可知,四组罗勒的乙烯含量均呈先上升后下降的趋势。0、0.5、1.5 μL/L组在第3 d乙烯含量达到高峰,其中对照组(0 μL/L)乙烯含量显著(p<0.05)高于其他组。1.0 μL/L组在第4 d乙烯含量达到高峰,分别比0、0.5、1.5 μL/L组峰值降低了68.75%、42.86%、53.49%。贮藏的第6～8 d,0.5、1.5 μL/L组差异不显著(p>0.05),1.0 μL/L组显著(p<0.05)低于其他各组。这表明1-MCP处理罗勒,可抑制其乙烯的生成,这与林本芳等[16]研究结果相一致。其中1.0 μL/L 1-MCP能更好的抑制乙烯的生成,推迟乙烯高峰的产生,提高罗勒贮藏品质。

图4 不同1-MCP处理对罗勒乙烯含量的影响Fig.4 Effect of different 1-MCP treatment on rethylene content of basil

2.51-MCP对罗勒呼吸强度的影响

呼吸作用是果蔬采后仍进行的重要生理活动,呼吸强度则是反应果蔬贮藏性能的重要指标之一[16]。由图5可知,不同1-MCP处理罗勒的呼吸强度均呈现先上升后下降的趋势。罗勒属呼吸跃变型蔬菜,对照组在第2 d达到呼吸高峰,0.5、1.5 μL/L组在第3 d达到呼吸高峰,1.0 μL/L组在第4 d达到呼吸高峰,其中1.0 μL/L组峰值显著(p<0.05)低于其他各组。在贮藏第4～6 d,1.0 μL/L组呼吸强度迅速降低,贮藏终点呼吸强度为对照组的51.59%,差异性极显著(p<0.01),1.0 μL/L组分别低于0.5 μL/L组17.27%、1.5 μL/L组20.97%。结果表明1-MCP处理可降低罗勒呼吸强度,并推迟呼吸高峰的出现,不同浓度1-MCP处理,其呼吸强度差异显著(p<0.05),其中1.0 μL/L效果优于其他各组。

图5 不同1-MCP处理对罗勒呼吸强度的影响Fig.5 Effect of different 1-MCP treatment on respiration rate of basil

2.61-MCP对罗勒感官评价的影响

感官评价是果蔬品质的重要评价手段之一,颜色、气味、质地和口感是感官品质的主要参数,是商品价值最直接的反应。在贮藏期内,不同浓度1-MCP处理引起罗勒颜色、气味、质地和口感变化差异显著(p<0.05)。如图6所示,对照组罗勒在贮藏期的第5 d感官评分为4分,失去商品性;0.5、1.5 μL/L组在第6 d出现罗勒叶片萎蔫出水等现象,失去商品价值;贮藏期内商品性保持较好的为1.0 μL/L组罗勒,在贮藏8 d时,仍能保持其原有的色泽,质地较硬,口感脆嫩,商品价值较高,评分为6分。结果表明1-MCP处理会抑制罗勒颜色、气味、质地和口感的劣变,适宜的1-MCP浓度可以最大限度保持商品价值。1.0 μL/L 1-MCP可以更好的保持罗勒品质和商品价值,延长贮藏期,保鲜效果最好。

图6 不同1-MCP处理对罗勒感官品质的影响Fig.6 Effect of different 1-MCP treatment on sensory quality of basil

3 结论

通过研究不同浓度1-MCP对罗勒保鲜效果的影响,结果表明:0.5、1.0,1.5 μL/L 1-MCP中,1.0 μL/L 1-MCP处理的罗勒在(4±1) ℃低温下贮藏至第8 d时,罗勒质地脆嫩,气味清新,仍能保持鲜绿色,含水量最高,相对电导率最低,叶绿素损失最少,乙烯含量和呼吸强度最低,能更好的保持罗勒原有的色泽风味和品质。因此,1.0 μL/L 1-MCP处理罗勒,保鲜效果最佳。

实验结果表明,1-MCP处理可以明显地推迟九层塔罗勒的后熟与衰老进程,有效延缓感官品质的降低,能够显著提高九层塔罗勒的货架寿命,保持九层塔罗勒的贮藏质量和商品价值,从而达到延长贮藏期的目的。综合九层塔罗勒的各项理化指标和感官质量评价,结果表明不同浓度1-MCP处理罗勒,均能有效地保持罗勒的含水量和细胞结构的完整性,减少罗勒叶绿素的损失,延缓叶片颜色劣变的发生,抑制呼吸强度和乙烯的生成,并推迟呼吸高峰、乙烯含量高峰的出现。能起到较好地保持罗勒的食用价值和商品价值的作用,为罗勒贮运保鲜关键技术开发提供理论依据。

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