包装材料对鲜切西兰花贮藏品质的影响

陈学玲，张莉会，严守雷，梅 新，施建斌，蔡 沙，隋 勇，何建军,

（1.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，湖北 武汉 430064；2.华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070）

西兰花又称为茎椰菜、青花菜等，属十字花科芸苔属甘蓝种[1]。西兰花营养丰富，其主要含有碳水化合物、蛋白质、胡萝卜素、维生素等。然而，西兰花采后呼吸旺盛，叶绿素在贮藏过程中容易降解，茎和花蕾失水后松软，营养成分逐渐降解，常温放置2～3 d就开始变黄，严重影响其商品价值[2-5]。

鲜切果蔬是指以新鲜果蔬为原料，经分级、清洗、整修、去皮、切分、保鲜、包装等一系列处理后，再用塑料薄膜袋或以塑料托盘盛装外覆塑料膜包装，最后经过低温运输进入冷柜销售的果蔬制品[6]，具有天然、营养、新鲜、方便以及可利用度高等特点[7]，可满足人们追求天然、营养、快节奏的生活方式的需求。西兰花非常适合于鲜切蔬菜切割加工，但其采后代谢旺盛、贮藏期短[8]。有研究表明其在室温下24 h就发生黄化、失水衰老，营养成分逐渐流失[9]；由于鲜切时受到机械损伤，其组织细胞破裂，营养物质外流，因此如何提高鲜切产品的质量，是延长其货架期的关键[10]。

近年来，鲜切蔬菜在欧美、日本、中国等国家和地区的消费量逐渐增加[11]，具有很高的开发价值和广阔的市场前景。目前我国成品鲜切菜的货架期只有7 d左右，而对于包装材料应用于保鲜方面的研究鲜有报道[12]。本研究通过对西兰花切分后选择不同的包装材料，测定包装贮藏后生理生化指标，从而筛选较优的包装材料，延长货架期，为鲜切西兰花在国内的进一步发展提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

市售西兰花购于湖北省农业科学院菜市场，采收于7～8月份。

ZY-T1912D一次性果蔬保鲜聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）托盘（10 cm×18 cm）北京正耀包装制品有限公司；聚乙烯（polyethylene，PE）膜（30 cm×30 m） 宁波新力包装材料有限公司；聚偏二氯乙烯（polyvinylidene chloride，PVDC）膜（30 cm×15 m） 脱普日用化学品（中国）有限公司；低密度聚乙烯（low-density polyethylene，LDPE）膜（30 cm×90 m） 中山市新美包装机械制品有限公司；聚甲基戊烯（polymethylpenten，PMP）膜（30 cm×20 m） 日本理研华普洛株式会社。不同包装材料的性能参数见表1。

表1 不同包装材料的性能参数Table1 Performance parameters of packaging materials

丙二醛（malondialdehyde，MDA）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）及过氧化物酶（peroxidase，POD）试剂盒 南京建成生物工程研究所。

1.2 仪器与设备

722G可见分光光度计 上海精密科学仪器有限公司；7001二氧化碳测定仪 美国Telaire公司。

1.3 方法

1.3.1 原料前处理

选择新鲜、饱满、成熟度适中、无异味、无病虫害的西兰花，用锋利的刀具将其切分成直径3～4 cm的小花球[13]。先用清水冲洗西兰花，再用100 mg/L次氯酸钠溶液浸泡3 min，取出后用清水漂洗1 min，避免杀菌剂残留过量。再采用沥水篮盛装，去除表面水分，最后放入PET托盘中摆放整齐，每盘6 个，分别用PE、PVDC、LDPE和PMP膜密封，各18 盘，称质量（约100 g/盘），贴上标签，4 ℃冷藏，每3 d测一次指标。

1.3.2 指标测定

VC含量参考《果蔬采后生理生化实验指导》方法测定[14]；叶绿素含量采用王丹等[15]的方法测定；可溶性固形物质量分数采用手持折光仪测定；呼吸强度采用二氧化碳测定仪测定；质量损失率采用质量法测定；MDA含量和PPO、SOD、POD活力分别采用MDA、PPO、SOD、POD试剂盒测定。

1.4 数据统计分析

实验数据为3 次重复实验的平均值，用SPSS 19.0软件进行One-way ANOVA差异显著性分析。P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 包装材料对鲜切西兰花贮藏期VC含量的影响

图1 包装材料对鲜切西兰花贮藏期VC含量的影响Fig. 1 Effects of packaging materials on VC content of fresh-cut broccoli during storage

VC是果蔬重要的营养成分，其含量的变化可作为评价果蔬贮藏品质的一个指标。鲜切处理果蔬由于受到切分，组织遭破坏，易于接触氧气，而使VC被氧化[15]。由图1可知，贮藏期间，4 组鲜切西兰花VC含量变化趋势基本一致，即随着时间的延长，VC含量逐渐下降，这与包装材料在百香果[16]、水蜜桃[17]贮藏研究中的结论相似。这主要是因为VC在中性条件下很容易被氧化，导致VC含量降低[18]。贮藏12 d时，PVDC组西兰花VC含量最高（38.18 mg/100 g），PMP组最低（14.82 mg/100 g）；4 组间西兰花VC含量差异极显著（P＜0.01）。这可能与4 种膜的透氧率大小有关，其中PVDC膜透氧率最小，贮藏微环境中氧气浓度最低，导致该组VC含量最高。

2.2 包装材料对鲜切西兰花贮藏期叶绿素含量的影响

图2 包装材料对鲜切西兰花贮藏期叶绿素含量的影响Fig. 2 Effects of packaging materials on chlorophyll content in fresh-cut broccoli during storage

鲜切西兰花贮藏过程中，花球失绿变黄是西兰花衰老的重要标志，这被称为“褪绿黄化”，这主要是叶绿素的降解所致。由图2可知，鲜切西兰花在贮藏过程中，4 组西兰花叶绿素含量均呈下降趋势。贮藏0～3 d，4 组鲜切西兰花叶绿素含量急剧下降；3～12 d叶绿素含量下降趋于平缓；第12天时，PE、PVDC、LDPE及PMP 4 组叶绿素含量分别为168、118、141、101 mg/100 g，且4 组间叶绿素含量差异极显著（P＜0.01）。可见，PE膜能有效地延缓西兰花叶绿素的降解，效果优于其他3 种包装材料。在绿芦笋[18]、菠菜[19]等的研究中同样发现PE有效抑制了叶绿素降解，但其机理有待进一步探讨。

2.3 包装材料对鲜切西兰花贮藏期可溶性固形物质量分数的影响

图3 包装材料对鲜切西兰花贮藏期可溶性固形物质量分数的影响Fig. 3 Effects of packaging materials on the content of soluble solids in fresh-cut broccoli during storage

可溶性固形物质量分数是判断果蔬适时采收和耐贮藏性的一个重要指标，也是决定鲜切西兰花品质的主要因素。由图3可知，鲜切西兰花可溶性固形物质量分数整体呈现下降-上升-下降的趋势，这与高雪[20]、郭香凤[21]等的研究结果相似。主要原因在于鲜切西兰花贮藏前期因受机械损伤，导致呼吸作用加剧，营养物质逐渐流失；中期大分子物质分解，从而使可溶性固形物质量分数增加[20]；后期可溶性固形物质量分数下降主要由西兰花衰老、呼吸作用以及营养物质逐渐消耗所致[22]。贮藏第12天时，PVDC组可溶性固形物质量分数最高，其次是PE组，随后是PMP组和LDPE组；前两组显著高于后两组（P＜0.05）。由此可见，PVDC能更好地延缓鲜切西兰花组织代谢、物质消耗，较好地保持鲜切西兰花营养物质。

2.4 包装材料对鲜切西兰花贮藏期呼吸强度的影响

图4 包装材料对鲜切西兰花贮藏期呼吸强度的影响Fig. 4 Effects of packaging materials on respiration rate of fresh-cut broccoli during storage

由于呼吸作用会加速果蔬贮藏物质的消耗，使果蔬的品质下降，因此只有有效地抑制果蔬的呼吸作用，才能提高其保鲜品质[23]。由图4可知，4 组鲜切西兰花均在第3天出现呼吸高峰，这与尚海涛等[24]的研究结果一致。贮藏中后期（3～12 d），PVDC膜对鲜切西兰花呼吸的抑制效果最佳，其次是LDPE膜，PMP和PE的效果较差；贮藏12 d时，PVDC、LDPE、PMP和PE 4组鲜切西兰花的呼吸强度分别8.57、9.51、10.51 mg/（kg·h）和10.43 mg/（kg·h）。可见，PVDC膜有效地抑制了鲜切西兰花的呼吸，且在鸡枞菌保鲜研究[25]中具有类似抑制效果。

2.5 包装材料对鲜切西兰花贮藏期质量损失率的影响

图5 包装材料对鲜切西兰花贮藏期质量损失率的影响Fig. 5 Effects of packaging materials on percentage mass loss of fresh-cut broccoli during storage

果蔬的呼吸作用和蒸腾作用使得果蔬在贮藏期间水分损失，质量减少，即质量损失率的变化反映果蔬品质的变化，质量损失率越高表明果蔬品质下降越严重[26]。由图5可知，随着贮藏时间的延长，4 组鲜切西兰花的质量损失率均呈现上升的趋势，这是由于在贮藏过程中西兰花因蒸腾和呼吸作用而造成水分的散失。水分的损失不仅造成西兰花失鲜、质量损失，而且会影响西兰花的食用品质和营养价值[23]。贮藏12 d时，4 组西兰花的质量损失率差异极显著（P＜0.01），其中，LDPE组质量损失率最高，为5.08%，其次是PE、PMP组，PVDC组质量损失率最小，为2.7%。由此可见，PVDC膜能更好地保持西兰花水分，其在香蕉贮藏研究[27]中具有相似作用。

2.6 包装材料对鲜切西兰花MDA含量的影响

植物器官在衰老时，或在逆境条件下，往往发生膜脂过氧化，MDA是其产物之一，通常利用它作为脂质过氧化指标，膜脂过氧化可产生过多的自由基，可对膜造成破坏和伤害[14]。由图6可知，随着贮藏时间的延长，鲜切西兰花MDA不断积累，呈不断升高的趋势。MDA含量的升高是果蔬衰老的重要标志[20]。贮藏12 d时，PVDC组鲜切西兰花的MDA含量最低，为14.32 nmol/g；PE组MDA含量最高，为17.71 nmol/g；4 组间MDA含量差异显著（P＜0.05）。由此可见，PVDC膜能更好地抑制西兰花MDA积累，延缓衰老。

2.7 包装材料对鲜切西兰花PPO活力的影响

图7 包装材料对鲜切西兰花贮藏期PPO活力的影响Fig. 7 Effects of packaging materials on PPO activity in fresh-cut broccoli during storage

PPO是引起果蔬酶促褐变的主要酶类，PPO催化果蔬原料中的内源性多酚物质氧化生成黑色素，严重影响果蔬的营养、风味及外观品质。PPO活力往往在果蔬趋向衰老时升高，是反映果蔬衰老的指标之一。由图7可知，在鲜切西兰花贮藏过程中，4 组PPO活力均呈先下降后上升趋势。贮藏前期（0～3 d），4 组膜均不同程度地抑制PPO活力；贮藏12 d时，PVDC、LDPE、PE、PMP 4 组鲜切西兰花PPO活力分别为25.21、27.02、28.23、29.42 U/g，且4 组间差异极显著（P＜0.01），这说明PVDC膜对西兰花PPO活力的抑制作用最大。

2.8 包装材料对鲜切西兰花SOD活力的影响

图8 包装材料对鲜切西兰花贮藏期SOD活力的影响Fig. 8 Effects of packaging materials on SOD activity in fresh-cut broccoli during storage

2.9 包装材料对鲜切西兰花POD活力的影响

图9 包装材料对鲜切西兰花贮藏期POD活力的影响Fig. 9 Effects of packaging materials on POD activity in fresh-cut broccoli during storage

POD利用H2O2氧化各种底物，如酚、甲酸、甲醛和乙醇等，能将H2O2分解成O2和H2O，清除果蔬体内过量的活性氧，从而使机体免受过氧化物的毒害[31]，维持活性氧代谢平衡，保持膜结构完整，延缓果蔬衰老[28]。如图9所示，4 组西兰花POD活力均呈现逐渐增加的趋势。贮藏12 d时，PVDC组西兰花POD活力最高，为523.01 U/mg，LDPE组的POD活力最小，为415.7 U/mg，且4 组间差异极显著（P＜0.01）。可见，PVDC膜包装有利于提高西兰花的POD活力，进而清除过剩的活性氧，延缓西兰花衰老进程，达到延长货架期的效果。

3 结 论

鲜切西兰花分别用PVDC、PE、LDPE、PMP 4 种膜包装，4 ℃贮藏12 d。通过比较分析贮藏第12天时的生理生化指标发现，与其他3 种膜相比，PVDC膜能更好地抑制鲜切西兰花的呼吸代谢、VC降解、MDA积累及PPO活力，减少水分和可溶性固形物损失，并提高POD活力，从而延缓西兰花的衰老；但在保持西兰花叶绿素含量及提高SOD活力方面，PVDC膜不如PE膜。对于绿色蔬菜而言，消费者更关注色泽。因此，综合分析，鲜切西兰花贮藏0～9 d，PVDC膜保鲜效果最好；贮藏9～12 d，PE膜包装的商品性最高。