ε-聚赖氨酸在鲜切杭白菜贮藏保鲜中的应用研究

李 立

（上海清美绿色食品（集团）有限公司，上海 201300）

杭白菜，又名油白菜，质地柔嫩，味道清香，是我国江浙沪地区产量最大的绿叶菜之一[1]。目前杭白菜在上海菜区栽培较为广泛，它既可作结球大白菜栽培，又能作小白菜栽培。作小白菜栽培时，由于其生长期短，抗病性好，耐热、耐湿，口感优良，风味好，深受市场、消费者欢迎。商品化的鲜切杭白菜，需经过批量采收、加工贮藏、物流运输、分装商品化等一系列处理，最后到达消费者手中时如何能最大程度地保持其营养价值和新鲜程度是行业关注的焦点。同时为迎合现代人们追求健康生活的消费理念，使人们吃到健康无污染的蔬菜，研制出一种绿色安全的保鲜剂是杭白菜贮藏保鲜中急需解决的问题。

ε-聚赖氨酸（ε-PL）作为一种天然的微生物代谢产物，具有完全的可降解特性及生物相容性，是一种抑菌范围广、热稳定性好、水溶性好、安全性高的天然生物保鲜剂[2]。日本、美国最早将ε-聚赖氨酸开发应用在蔬菜保鲜方面，并取得诸多成效[3-4]。直至2014年，中国卫计委才正式发布公告：ε-聚赖氨酸及其盐酸盐可成功替代化学合成防腐剂作为蔬菜的防腐保鲜剂使用。国内学者由此开始深度研究ε-聚赖氨酸在蔬菜贮藏保鲜方面的应用。王芬等[5]通过试验表明，ε-聚赖氨酸与异维生素C钠复合溶液处理鲜切苹果后，能够对苹果产生良好的保鲜效果，可以有效抑制微生物的滋生以及苹果硬度和可溶性固形物的下降，有效控制丙二醛（MDA）含量的升高，缓解苹果的褐变程度，保持鲜切苹果良好的感官品质；该项研究为ε-聚赖氨酸作为蔬果保鲜剂的应用提供了重要的理论指导方向。随后关于ε-聚赖氨酸在蔬果的贮藏保鲜方面的应用研究逐渐增多，但是对于其单独使用或与维生素C联用复合处理鲜切杭白菜以达到贮藏保鲜的应用研究还未见报道。

本试验采用不同质量浓度梯度的ε-聚赖氨酸和维生素C，单独或复合制作保鲜液，分组处理杭白菜，通过测定杭白菜叶片总菌数量研究各组抑菌效果，而后结合感官得分数、质量损失率、MDA含量等指标研究其对杭白菜贮藏品质的影响，以期获得一种更为健康安全的处理方式，延长鲜切杭白菜的贮藏保鲜期，增加商户和菜农的经济收入。

1 材料和方法

1.1 试验材料与试剂

杭白菜，清美集团蔬菜基地单栋大棚种植，采摘时温度约20 ℃，相对湿度约为80%，采摘后30 min内由技术员直接送至实验室。所选杭白菜大小均一，叶部色泽鲜绿，茎部清洁无损伤、无病虫毒害。

维生素C（VC），上海津婧化工有限公司；平板计数琼脂培养基、营养琼脂培养基、ε-聚赖氨酸，上海诺茂生物科技有限公司；三氯乙酸、硫代巴比妥酸（分析纯），山东圣协生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

H-2050R-1型高速冷冻离心机，金坛区金城春兰实验仪器厂；HVE-50型高温高压灭菌锅、WFZUV-2100型紫外-可见分光光度计，青岛聚创环保设备有限公司；VS-1300L-U超净工作台，北京佳源兴业科技有限公司；高精度电子称、RAL色卡、CR-400型色差计，杭州彩谱科技有限公司；BCD-572WDENU1型冰箱，海尔集团。

1.3 试验方法

1.3.1 杭白菜的鲜切处理及分组

将杭白菜样品用自来水冲洗干净，除去表面泥污，甩干表面至没有明显水珠后，用消毒的菜刀将杭白菜去根，叶片茎部保留约10 cm。初筛时，将试验分为对照组（蒸馏水）即BK、单一处理组（0.01、0.10、1.00 g/L ε-PL溶液即A、B、C组和1、10、100 g/L VC溶液即D、E、F组，溶液均由蒸馏水配制，共6组）和复合处理组（单一处理组的各质量浓度混合液，共9组即G—O组），具体各组溶液配方见表1。将去根杭白菜浸泡于上述保鲜液30 s后取出沥干，并通风晾干、分装放入无菌托盘（50 g/盘），并用无菌聚乙烯保鲜膜包好，置于10 ℃下贮藏。

根据杭白菜的货架期情况，筛选出各个处理组的理想质量浓度，进行下一步的指标测定。首次筛选时货架期的确定以7名普通消费者对杭白菜气味、色泽、质地、滋味进行评价。

1.3.2 保鲜剂贮藏保鲜性能评估

依据货架期筛选出较优处理组后，进行贮藏保鲜性能评估。杭白菜的水分迁移变化分别在第1、5、10天时测定，隔天测定1次其他指标。

1.4 测定指标

1.4.1 抑菌性能

本试验主要测定叶片总菌数量。总菌培养参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准菌落总数测定》[6]的方法统计菌落总数。

表1 杭白菜保鲜液配方 g/L

1.4.2 感官评定

在清美集团内部，挑选7名经过培训的评定人员进行感官评定，每个试验组随机取样评定3次。对杭白菜叶颈部切断面、硬度、色差、外观状态进行综合打分评价（标准见表2）。分数越高代表品质越好，每2 d安排1次测评，每次评定满分为100分，各项总分之和相加，得到最终的总分。当总分低于50分时，表明失去商品价值。

1.4.3 理化指标的测定

1.4.3.1 质量损失率 质量损失率计算公式为[7]：质量损失率＝（杭白菜初始质量－杭白菜存放X天后质量）/杭白菜初始质量×100%。

1.4.3.2 叶绿素含量 参照NY/T 3082—2017《水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定 分光光度法》[8]，使用分光光度法测定叶绿素含量，具体计算公式：叶绿素含量＝（20.29×A1＋8.05×A2）×VT×n/1 000×m。式中，A1表示试液在645 nm处的吸光度值；A2表示试液在663 nm处的吸光度值；VT表示提取液的总体积（mL）；n表示提取液的稀释倍数；m表示杭白菜质量（g）。

1.4.3.3 丙二醛含量 参照乔永祥等[9]的方法测定MDA含量。称取1.0 g杭白菜样品，加入10 mL 10%三氯乙酸溶液，研磨均匀成浆后，于4 ℃、10 000 g离心参数下，高速离心20 min，获得上清液，取2.0 mL上清液加入2.0 mL 6.7 g/L硫代巴比妥酸溶液，混合后在沸水浴中煮沸20 min，取出流水冷却后再在10 000 g离心参数条件下离心1次，分别取4 mL上清液在450、532、600 nm波长处测定吸光度，重复3次。

2 结果与分析

2.1 不同组别保鲜剂配方的初选

如图1所示，经蒸馏水（作空白对照，BK组）处理后杭白菜的货架期为4 d；对于ε-PL处理组，B组保鲜剂配方处理的杭白菜货架期最长，为7 d；对于VC处理组，E组杭白菜货架期最长，为6 d；对于ε-PL和VC复配制得的复合保鲜剂处理组，K组杭白菜货架期最长，为9 d。综合以上数据，确定以BK组为空白对照，对B、E、K组做进一步理化指标测定，并分析不同组别保鲜剂对杭白菜品质的影响情况。

2.2 保鲜剂对杭白菜菌落数变化的影响

测定菌落总数可以用来判定蔬菜在贮藏过程中被微生物污染的程度，可直接反映蔬菜是否符合卫生标准要求。如图2所示，经不同组别保鲜剂处理的杭白菜随着贮藏时间的延长菌落总数不断增加，并且保鲜剂处理组（B、E、K组）菌落数量明显低于空白对照组（BK组），其中ε-PL与VC复配制得的复合保鲜剂处理组（K组）的菌落总数最低，其次是ε-PL处理组，说明ε-PL具有较好的抑菌效果，同时ε-PL与VC对于蔬菜贮藏抑菌具有良好的相容协作性，可有效抑制杭白菜中的微生物生长，较好地保持杭白菜的贮藏品质。

2.3 保鲜剂处理杭白菜的感官评定

通过人体感官可直观评价保鲜剂对杭白菜的品质影响。如图3所示，感官评定分数随着贮藏时间的延长呈明显下降趋势，贮藏初期（第3天）各样品组未出现明显差异，感官得分均＞50分，尚均具有商品价值。当贮藏至第7天，BK、E组已出现叶片发黄甚至腐烂、叶茎萎蔫，切割部位出现褐变等明显腐败现象，打开包装可明显感受到异味，感官分数分别为0分和30分，均＜50分，已无商品价值；而B、K组感官分数均高于50分，说明保鲜剂ε-PL较VC对于杭白菜的保鲜效果更佳。当第9天时，K组仅出现小部分萎蔫，无异味，未见明显发黄、腐败现象，感官分数＞50分，仍具商品价值，这表明将ε-PL与VC复配制得的保鲜剂可有效延长杭白菜的货架期，并提高其食用性。

表2 杭白菜感官评定指标及评分标准

2.4 保鲜剂对杭白菜叶绿素含量的影响

叶绿素是蔬菜的重要成分之一，叶绿素含量直接影响蔬菜产品的色泽及外观品质，从而判定其是否有商品价值。如图4所示，各处理组叶绿素含量均随时间的延长逐渐降低，分析其原因可能是经鲜切处理后的杭白菜光合作用能力随时间推移逐渐减弱，并伴随叶绿素被分解使其含量降低，故叶绿素含量总体下降。第3—5天各组叶绿素含量除BK组外，其余各组叶绿素含量下降缓慢，这是因为保鲜剂能抑制菜叶表面细菌繁殖速度，相对抑制细菌产酸浓度，降低叶绿素分子被酸破坏的程度，从而延缓叶绿素含量降低速度。在贮藏后期（5 d后），K组下降最为缓慢，第9天时，叶绿素含量仍为0.58 mg/g，且菜叶颜色更接近新鲜时颜色，更具商品价值。

2.5 保鲜剂对杭白菜质量损失率的影响

采收后的蔬菜为维持生命，须进行呼吸作用以维持正常的代谢作用和能量来源，因此蔬菜的质量损失主要来自于水分蒸发和呼吸消耗2个方面，其中水分蒸发引起的损耗是主要方面。新鲜杭白菜叶片挺直主要依靠菜叶体内水分压力，一旦水分流失会导致细胞膨压降低，从而出现叶片萎蔫、皱缩，因此测定水分变化对评价杭白菜贮藏品质十分重要。如图5所示，随着贮藏时间的延长，各处理组的杭白菜质量损失率逐渐增加，且K组损失速度最慢，在第7天质量损失率不超过4%，其余各组的大部分叶片均出现不同程度的萎缩，由此表明复合保鲜剂的处理增强了杭白菜的耐受性。

2.6 保鲜剂对杭白菜MDA含量的影响

如图6所示，各试验组样品MDA含量随着时间的延长而增加，但各保鲜剂处理组的MDA含量整体上均低于对照组。在贮藏8 d后，K组MDA含量显著低于其他组，这表明K组复合保鲜剂能够明显抑制样品细胞膜脂过氧化作用，K组在整个贮藏期间MDA含量均明显低于其他处理组。

3 结论

本试验以蒸馏水作空白对照，对比研究了不同质量浓度梯度的生物保鲜剂ε-PL、VC及ε-PL与VC复配制成的保鲜剂在杭白菜贮藏保鲜中的应用，通过测定杭白菜货架期天数初步筛选出B组（0.10 g/L ε-聚赖氨酸溶液）、E组（10 g/L维生素C溶液）、K组（0.10 g/L ε-聚赖氨酸＋10 g/L维生素C溶液）保鲜效果较优。通过对保鲜剂处理后杭白菜进行菌落数变化、感官评定得分、叶绿素含量、质量损失率及MDA含量的测定分析，各数据结果均显示：K组，即0.10 g/L ε-聚赖氨酸＋10 g/L维生素C溶液对杭白菜的保鲜效果最好，在贮藏期间可有效控制杭白菜叶片色泽发生劣变，抑制总菌的增长，延缓膜脂过氧化进程，通过改善鲜切杭白菜活性氧代谢维持其品质，可延长其货架期至9 d。说明ε-聚赖氨酸与维生素C的复合应用对杭白菜具有良好的协同保鲜作用，可有效延长杭白菜保鲜期，降低其腐败损失率。