真空预冷与雾化ε-聚赖氨酸共处理对采后上海青品质的影响
2022-12-15王馨渝安容慧赵安琪胡花丽李鹏霞李国锋
王馨渝, 安容慧, 赵安琪, 韩 颖, 胡花丽,李鹏霞, 李国锋,3,*
(1.江苏省农业科学院 农业设施与装备研究所, 江苏 南京 210014; 2.沈阳农业大学 食品学院,辽宁 沈阳 110866; 3.农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室, 江苏 南京 210014)
上海青(BrassicachinensisL.)是十字花科芸薹属[1]蔬菜,又名小油菜、小白菜、油白菜等。因其叶片表面积大、含水量高和生理代谢旺盛,采后易出现失水萎蔫、黄化腐烂的现象[2-3]。
真空预冷为叶菜最常用的一种预冷技术,具有冷却速度快、冷却均匀等优点,可有效维持叶菜流通及贮藏品质[4]。因其通过捕获叶菜中水分而降温的原理,常造成叶组织失水萎蔫,通常温度每下降10 ℃,会损失1.7%左右的水分,严重影响产品的新鲜度[5]。对真空预冷过程中失水率的控制是实现真空预冷技术落地推广的关键。严锐等[6]发现在真空预冷前对鲜食莲子表面喷洒水可明显降低其失水率,抑制莲子褐变;An等[7]的研究表明,富氢水结合真空预冷处理可提高采后上海青的抗氧化性。这些操作主要是在预冷前端进行补水处理,操作烦琐,且预冷后叶片表面会有水分残留,不利于叶菜的保鲜。
ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)是一种天然安全的生物防腐剂,具有抑菌范围广、热稳定性强、水溶性好等优点[8]。目前,ε-PL已被广泛添加于米饭、面条等各种食品中,是当前安全的绿色食品保鲜剂。郁杰等[9]研究表明,低强度UV-A光与ε-PL溶液复合处理后,可有效减缓鲜切菠菜中营养物质的损耗;杨国辉等[10]研究显示,ε-PL和1-MCP处理可明显抑制草菇中腐败菌的生长。目前的研究中,ε-PL的作用效果主要是通过浸泡和清洗的方式来实现,增加了处理环节与提高了烦琐程度,然而关于真空预冷同步ε-PL处理对采后上海青品质变化的研究较少。
本研究以上海青为材料,通过喷雾型真空预冷装备,探索真空预冷与雾化ε-PL共处理对上海青低温流通及货架期品质变化的影响,以期为采后上海青的预冷及保鲜处理提供理论与技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
上海青,购于江苏省南京市众彩物流批发市场,1 h内运至江苏省农业科学院农业设施与装备研究所农产品贮藏保鲜实验室,立即挑选大小相近、色泽鲜艳、无明显萎蔫、病害及黄叶的上海青。
ε-PL,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;丙酮、蒽酮、L(+)-抗坏血酸、盐酸萘乙二胺、无水葡萄糖、亚硝酸钠、氢氧化钠、亚铁氰化钾、磷酸二氢钾、氢氧化钾、氨水、无水乙醇、盐酸、浓硫酸、磷酸、甲醇,国药集团化学试剂有限公司;草酸、没食子酸、对氨基苯磺酸、氢氧化钾、考马斯亮蓝G-250,上海麦克林生化科技有限公司;2,6-二氯靛酚、福林酚、三氯乙酸、硫代巴比妥酸,上海源叶生物科技有限公司。所有试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
CR- 400型色差仪,柯尼卡美能达(中国)投资有限公司;PL202- L型分析天平,上海梅特勒- 托利多仪器有限公司;A11 Basic型液氮研磨器,艾卡(广州)仪器设备有限公司;3K15型高速冷冻离心机,美国Sigma-Aldrich公司;UV- 1102型紫外可见分光光度计,上海天美科学仪器有限公司;WD- 2102A型自动酶标仪,北京六一生物科技有限公司;1260型高效液相色谱仪,美国安捷伦科技有限公司;KMS- 500型真空预冷机,东莞市科美斯科技实业有限公司;ZXMP- A1430型恒温恒湿箱,上海智城分析仪器制造有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1上海青预处理方法
将上海青整齐摆放于筐中,置于真空预冷室的中部,将温度传感器插入上海青菜心中心预冷。整个实验分为4组,每组上海青约3 kg。对照组(CK)不进行真空预冷处理,将上海青置于室温(设定25 ℃左右);单独真空预冷组设定初温25 ℃,终温4 ℃,终压0.9 kPa,不补水;真空预冷+喷雾补水组补水率为5%,当真空压力降为15 kPa时开启喷雾补水30 s;真空预冷+雾化ε-PL组补水率(含0.8 g/L ε-PL)为5%,当真空压力降为15 kPa时开启喷雾30 s。预冷结束后将4组上海青装入30 μm的聚乙烯袋(袋子正反面各含4个直径约1 mm的孔)中,每袋装4棵,每组设3个平行,然后模拟低温[(4±1)℃,相对湿度80%~90%]流通1 d,之后于常温[(20±1)℃,相对湿度80%~90%]下模拟货架销售过程5 d,低温流通期间每天取样1次,货架期间每2 d取样1次,每次随机选取3袋,共12棵上海青,避开主叶脉取每棵上海青外部的2~3片叶子,迅速用液氮冷冻,置于-80 ℃冰箱保存,用于相关指标的测定。
1.3.2指标测定方法
1.3.2.1 失水率和失重率测定
采用称重法测定上海青真空预冷前后失水率和低温流通及货架期的失重率。
1.3.2.2 腐烂率测定
以单棵上海青作为一个评价单位,若叶片出现腐烂、霉斑现象,则该叶片所在上海青计为1个腐烂数。腐烂率(%)则为腐烂上海青数量占上海青总数量的百分比。
1.3.2.3 色差测定
采用色差仪对上海青在低温流通及货架期的色差L*、a*、b*、h°值进行测量。其中L*值表示亮度,a*值表示红绿度,b*值表示蓝黄度,h°值表示颜色饱和度。每个处理取12棵上海青,每棵上海青取3片叶子,避开主叶脉,在叶片上方取1个点,在主叶脉左右对称处取2个点测定色差。
1.3.2.4 叶绿素和类胡萝卜素质量浓度测定
参考Fan等[11]的方法,略有改动。称取0.2 g样品,加入10 mL体积分数80%丙酮,常温下避光浸提8 h,过滤后取上清液,在474、642、665 nm处测定吸光度,按式(1)~式(3)计算叶绿素和类胡萝卜素质量浓度。
ρ1=99.99A665-0.087A642;
(1)
ρ2=17.7A642-3.04A665;
(2)
ρ3=4.92A474-0.025 5ρ1-0.255ρ2。
(3)
式(1)~式(3)中,ρ1、ρ2、ρ3分别为叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的质量浓度,mg/L。
1.3.2.5 货架期评估
参考Hu等[12]的方法,对上海青的货架期进行评估。根据整体外观对上海青进行感官评价,分为5个等级。0:无黄化叶片、颜色均匀、无缺陷;1:黄化面积占总叶片面积的0%~25%,颜色较均匀,无缺陷;2:黄化面积占总叶片面积的25%~50%,轻微缺陷;3:黄化面积占总叶片面积的50%~75%,主要缺陷;4:黄化面积占总叶片面积的75%~100%,并有严重腐烂。感官评分超过1分则视为货架期结束。
1.3.2.6 抗坏血酸质量比测定
参照GB 5009.86—2016[13],采用2,6-二氯靛酚滴定法测定抗坏血酸质量比。
1.3.2.7 叶酸质量比测定
参考姚瑛等[14]的方法,略有改动。称取1.0 g样品,加入2.5 mL 体积分数0.5%的氨水溶液,振荡30 min后离心(10 000 r/min、20 min,4 ℃),取离心后的上清液过0.22 μm微孔滤膜。叶酸质量比计算见式(4)。
色谱条件:C18柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);流动相磷酸二氢钾6.8 g与0.1 mol/L氢氧化钾溶液70 mL,用水稀释至850 mL,调pH值至6.3,加甲醇80 mL,用水稀释至1 000 mL。采集数据时间20 min,等度洗脱,流速0.8 mL/min,检测波长280 nm,柱温30 ℃,进样体积10 μL。
(4)
式(4)中,ρ0为标准曲线查得叶酸质量浓度,μg/mL;V为上清液总体积,mL;m为样品质量,g。
1.3.2.8 总酚质量比测定
参考Ghasemnezhad等[15]的方法,略有改动。称取0.5 g样品,加5 mL体积分数80%乙醇后离心(10 000 r/min、20 min,4 ℃)。取0.1 mL上清液,加0.5 mL福林酚试剂,在25 ℃下反应3 min,再加入1 mL饱和Na2CO3,25 ℃下反应1 h后于760 nm处测定吸光度。以没食子酸作标准曲线,总酚质量比计算见式(5)。
(5)
式(5)中,m1为标准曲线查得总酚质量,mg;V为上清液总体积,mL;V1为反应液中的上清液体积,mL;m2为样品质量,g。
1.3.2.9 丙二醛质量摩尔浓度测定
参考Gao等[16]的方法,略有改动。称取0.5 g样品,加5 mL 50 g/L三氯乙酸,混匀后离心(10 000 r/min、15 min,4 ℃),取2 mL上清液,加2 mL 6.7 g/L硫代巴比妥酸,水浴煮沸30 min,冷却后再离心,分别在450、532、600 nm处测定吸光度。丙二醛(malondialdehyde,MDA)质量摩尔浓度计算见式(6)。
(6)
式(6)中,V1为反应液总体积,mL;V2为反应液中的提取液体积,mL;V为提取液总体积,mL;m为样品重量,g。
1.3.2.10 可滴定酸含量测定
参考Marsh等[17]的方法,略有改动。称取0.5 g样品,加入8 mL水,于75~80 ℃水浴加热30 min,冷却后离心(10 000 r/min、15 min,4 ℃)。取上清液3 mL,加入酚酞指示剂,用0.001 mol/L NaOH滴定,直至溶液呈淡红色,并在30 s内不褪色即为终点,记录NaOH用量,同时做空白实验,可滴定酸含量(%)计算见式(7)。
(7)
式(7)中,V为NaOH消耗量,mL;C为NaOH浓度,mol/L;V1为上清液总体积,mL;m为样品质量,g;V2为测定用上清液体积,mL;K为主要酸的换算系数,0.045 g/mmol。
1.3.2.11 可溶性糖质量比测定
参考Barickman等[18]的方法,略有改动。称取0.5 g样品,加5 mL 体积分数80%乙醇混匀,于80 ℃水浴中浸提10 min,冷却后离心(10 000 r/min、15 min,4 ℃)。取0.1 mL上清液,沿管壁缓缓加入5 mL蒽酮,于100 ℃水浴中加热10 min,在620 nm处测定吸光度。以葡萄糖作标准曲线,计算可溶性糖质量比[式(8)]。
(8)
式(8)中,m为标准曲线查得的葡萄糖质量,mg;V为上清液总体积,mL;V1为反应液中的上清液体积,mL;m0为样品质量,g。
1.3.2.12 可溶性蛋白质量比测定
参考Bradford[19]的方法,略有改动。称取0.5 g样品,加入5 mL 0.1 mol/L磷酸缓冲液(pH值7.2),混匀后离心(10 000 r/min、15 min,4 ℃),取上清液0.1 mL,加5 mL考马斯亮蓝G-250,混匀用于测定。以牛血清蛋白作标准曲线,计算可溶性蛋白质量比[式(9)]。
(9)
式(9)中,m为标准曲线查得的蛋白质质量,mg;V为上清液总体积,mL;V1为反应液中的上清液体积,mL;m0为样品质量,g。
1.3.2.13 亚硝酸盐质量比测定
参考GB 5009.33—2016[20],采用盐酸萘乙二胺法测定。
1.4 数据处理
所有实验平行重复3次,数据表示为平均值±标准偏差,使用SPSS 26软件进行Duncan法多重比较(P<0.05为差异显著),并用Origin 2021软件绘图。
2 结果与分析
2.1 真空预冷与雾化ε-PL共处理对低温流通及货架期上海青失水率、失重率及腐烂率的影响
图1为不同处理对上海青失水率、失重率及腐烂率的影响。由图1(a)可知,真空预冷+喷雾补水及雾化ε-PL处理后,样品的失水率仅为1.73%和1.26%,远低于单独真空预冷组的4.45%,表明单独真空预冷会使上海青组织出现较为严重的失水现象。相比之下,2种共处理方法可显著维持上海青的水分含量,保持组织的鲜活状态。
不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。
由图1(b)可知,随着货架时间的延长,上海青的水分逐渐流失,但真空预冷+喷雾补水及雾化ε-PL组的失重率在整个货架期间均显著低于对照和单独真空预冷组(P<0.05)。在货架第5天,4组上海青的失重率分别为8.64%、8.05%、6.20%和4.98%。可见,真空预冷与雾化ε-PL共处理能更好地减缓上海青组织的失重率。
由图1(c)可知,在低温流通过程和货架1 d时,所有上海青均未腐烂,货架3 d开始出现不同程度的腐烂。真空预冷+喷雾补水组上海青的腐烂率在货架5 d时显著低于对照组(P<0.05),真空预冷+雾化ε-PL处理组上海青的腐烂率在货架3~5 d均显著低于其他组(P<0.05)。在货架期结束时,真空预冷+雾化ε-PL组上海青的腐烂率较对照、真空预冷及真空预冷+喷雾补水组分别降低了77%、67%和50%。可见,ε-PL作为生物防腐剂,对于控制采后上海青的腐烂有显著效果。
2.2 真空预冷与雾化ε-PL共处理对低温流通及货架期上海青黄化及货架期的影响
2.2.1对上海青外观表型的影响
上海青是典型的绿叶蔬菜,在低温流通及货架过程中出现的黄化现象可直观反映其衰老进程[21]。图2为不同处理对上海青外观表型的影响。对照组及单独真空预冷组上海青在货架第3天出现轻微黄化,货架第5天时黄化明显。而相较于对照组,单独真空预冷组上海青叶片虽在货架第5天时黄化程度低于对照组,但该组上海青叶片在整个低温流通及货架期间失去了原有的饱满状态。真空预冷过程中联合喷雾补水或雾化ε-PL处理不仅能有效解决上海青失水的问题,且在货架3 d时无明显黄化现象;货架5 d时逐渐退绿,但真空预冷与雾化ε-PL共处理可以更显著地延缓叶片黄化进程。
图2 真空预冷与雾化ε-PL共处理对上海青外观表型的影响
2.2.2对上海青色差的影响
图3为不同处理对上海青色差的影响。在整个低温流通及货架期间,上海青的L*值、a*值和b*值呈上升趋势。单独真空预冷组上海青的L*值和b*值在货架期间显著低于对照组(P<0.05),真空预冷+喷雾补水、真空预冷+雾化ε-PL处理组上海青的L*值、a*值和b*值在整个货架期间均显著低于单独真空预冷组(P<0.05)。且在货架第5天时,真空预冷+雾化ε-PL共处理后上海青的L*值、a*值和b*值分别比真空预冷+喷雾补水组低了6.60%、8.33%和9.55%。
从图3(d)可以看出,随着低温流通及货架期的延长,上海青的h°值呈逐渐下降的趋势,叶片黄化逐渐明显。各处理组间虽在低温流通1 d时无明显差异,但在货架3~5 d时,单独真空预冷组上海青的h°值极显著高于对照组(P<0.01)。此外,经真空预冷+喷雾补水或ε-PL处理后上海青的h°值在整个货架期间均极显著高于单独真空预冷组(P<0.01)。在货架第5天时,对照组、真空预冷、真空预冷+喷雾补水、真空预冷+雾化ε-PL组上海青的h°值与0 d相比分别下降了12.96%、9.54%、6.44%和4.32%。真空预冷与雾化ε-PL共处理可延缓上海青L*值、a*值和b*值的上升,抑制h°值的下降,维持上海青的色泽。
不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。
2.2.3对上海青叶绿素含量的影响
图4为不同处理对上海青叶绿素含量的影响。从图4可以看出,上海青组织中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量随着低温流通及货架期的延长表现出不同程度的下降趋势,其中对照组下降最明显,其余3组上海青的叶绿素a和总叶绿素质量比在低温流通及货架期均极显著高于对照组(P<0.01)。真空预冷+雾化ε-PL处理后上海青的总叶绿素质量比在货架3~5 d时极显著高于真空预冷+喷雾补水组(P<0.01),且在货架5 d时组织中总叶绿素质量比为0.74 g/kg,分别是对照、真空预冷、真空预冷+喷雾补水组总叶绿素含量的2.87、2.00、1.56倍。由此可知,真空预冷与雾化ε-PL共处理能更显著地维持上海青中叶绿素含量,延缓叶片衰老黄化。
不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。
2.2.4对上海青货架期的影响
图5为不同处理对上海青货架期的影响。由 图5 可看出,随着时间的延长,各组上海青的感官评分逐渐升高。在整个货架期间,对照组的感官评分始终高于其他处理组,而真空预冷+雾化ε-PL组上海青的感官评分始终处于较低水平,在货架第5天时,对照、真空预冷、真空预冷+喷雾补水、真空预冷+雾化ε-PL组的感官评分分别为1.47、1.35、1.01和0.72,可见对照、真空预冷、真空预冷+喷雾补水组上海青的货架期在第5天结束。相比之下,在货架第7天,真空预冷+雾化ε-PL组的感官评分为1.34,其与货架第5天时真空预冷组的感官评分相当。因此,真空预冷+雾化ε-PL处理可将采后上海青的货架期延长2 d。
不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。
2.3 真空预冷与雾化ε-PL共处理对低温流通及货架期上海青抗氧化物质和MDA的影响
图6为不同处理对上海青抗坏血酸、叶酸、类胡萝卜素、总酚和MDA的影响。在低温流通1 d时,4组上海青的抗坏血酸质量比有所上升,在货架期间呈下降趋势[图6(a)]。单独真空预冷组上海青的抗坏血酸质量比在货架5 d时显著高于对照组(P< 0.05),而真空预冷+喷雾补水和真空预冷+雾化ε-PL组上海青的抗坏血酸质量比在整个低温流通及货架期间始终显著高于单独真空预冷组(P<0.05)。真空预冷与雾化ε-PL联合处理后上海青的抗坏血酸质量比在货架第1、3、5天时分别高出真空预冷+喷雾补水组19.44%、31.82%和29.41%。可见,真空预冷结合雾化ε-PL处理可显著延缓上海青中抗坏血酸含量的下降。
由图6(b)可知,随着低温流通和货架期的延长,各处理组上海青的叶酸质量比表现出不同程度的下降趋势。对照组和单独真空预冷组上海青的叶酸质量比在整个低温流通和货架期无显著差异。相比之下,经真空预冷+喷雾补水和真空预冷+雾化ε-PL处理的上海青叶酸质量比在低温流通和货架期间均显著高于单独真空预冷组(P<0.05)。此外,真空预冷+雾化ε-PL处理后样品的叶酸质量比在货架3~5 d时显著高于真空预冷+喷雾补水组(P<0.05),且真空预冷+雾化ε-PL组上海青的叶酸质量比在货架3 d和5 d时分别为1.58、1.47 mg/kg,比真空预冷+喷雾补水组高了28.77%和19.35%。可见,真空预冷与雾化ε-PL共处理可有效维持上海青中叶酸的含量。
在低温流通和货架期间,各处理组上海青的类胡萝卜素含量逐渐减少[图6(c)]。单独真空预冷组上海青的类胡萝卜素质量比始终极显著高于对照组(P<0.01)。相比之下,真空预冷+喷雾补水和真空预冷+雾化ε-PL组上海青的类胡萝卜素质量比在货架期显著高于单独真空预冷组(P<0.05)。另外,真空预冷+雾化ε-PL组上海青的类胡萝卜素质量比在货架3~5 d时极显著高于真空预冷结合喷雾补水组(P<0.01),且在货架最后1 d时,真空预冷+雾化ε-PL组上海青的类胡萝卜素质量比为0.19 g/kg,是真空预冷+喷雾补水组的1.30倍。真空预冷与雾化ε-PL共处理能更有效地减缓上海青中类胡萝卜素的损失。
由图6(d)可知,在流通1 d后,对照、真空预冷、真空预冷+喷雾补水组上海青中总酚质量比基本维持稳定,而真空预冷与雾化ε-PL共处理后上海青的总酚质量比有所升高。单独真空预冷组上海青的总酚质量比在货架3~5 d时极显著高于对照组(P<0.01);真空预冷+喷雾补水、真空预冷+雾化ε-PL组上海青的总酚质量比在整个低温流通和货架期均极显著高于单独真空预冷组(P<0.01)。另外可看出,在货架第3、5天时,真空预冷+雾化ε-PL组上海青的总酚质量比分别为0.73、0.69 g/kg,是真空预冷+喷雾补水组的1.06、1.08倍。由此可知,真空预冷与雾化ε-PL共处理可有效维持上海青中总酚含量。
MDA是膜脂过氧化产物,随着果蔬的衰老,MDA的含量逐渐增加。所有上海青样品中的MDA质量摩尔浓度均随着时间的延长呈上升趋势[图6(e)]。单独真空预冷组上海青中MDA虽在低温流通1 d及货架1~3 d时与对照组无明显差异,但在货架第5天时显著低于对照组(P<0.05)。相同的,真空预冷+喷雾补水组在货架最后1 d时,组织的MDA质量摩尔浓度极显著低于单独真空预冷组(P<0.01)。而真空预冷与雾化ε-PL共处理后上海青中MDA在货架第1、3天时显著低于真空预冷+喷雾补水组(P<0.05)。在货架1、3 d时,真空预冷+雾化ε-PL组样品中MDA质量摩尔浓度分别比真空预冷+喷雾补水组低了20.44%和27.39%。可见,真空预冷结合雾化ε-PL能有效地减缓上海青中MDA的生成。
不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。
2.4 真空预冷与雾化ε-PL共处理对低温流通及货架期上海青营养物质和亚硝酸盐含量的影响
图7为不同处理对上海青中可滴定酸、可溶性糖、可溶性蛋白和亚硝酸盐的影响。由图7(a)可知,在低温流通1 d后,对照组上海青的可滴定酸水平基本维持稳定,而真空预冷后组织的可滴定酸水平有所上升。在货架3~5 d时,真空预冷+喷雾补水组上海青的可滴定酸水平显著高于对照组及单独真空预冷组(P<0.05);而真空预冷与雾化ε-PL共处理后上海青的可滴定酸水平在货架3 d时与真空预冷+喷雾补水组无明显差异,在货架第5天时显著高于真空预冷+喷雾补水组(P<0.05)。在货架最后1 d时,真空预冷+雾化ε-PL组上海青的可滴定酸水平分别是对照、真空预冷、真空预冷+喷雾补水组的1.99、1.70、1.22倍。由此可知,真空预冷与雾化ε-PL共处理能显著延缓上海青可滴定酸水平的下降。
由图7(b)可看出,虽然真空预冷+喷雾补水组上海青的可溶性糖质量比在整个低温流通及货架期间与单独真空预冷组无明显差异,但在货架3~5 d时样品中可溶性糖质量比显著高于对照组(P<0.05)。相比之下,真空预冷+雾化ε-PL组上海青的可溶性糖在货架5 d时极显著高于真空预冷+喷雾补水组(P<0.01)。且在货架5 d时,真空预冷+雾化ε-PL组上海青组织的可溶性糖质量比为12.94 g/kg,分别比对照、真空预冷、真空预冷+喷雾补水组高了51.63%、36.90%和27.10%。真空预冷与雾化ε-PL共处理可有效维持上海青较高的可溶性糖含量。
在低温流通和货架期间,上海青的可溶性蛋白质量比逐渐下降[图7(c)]。在整个低温流通及货架期间,4组处理的可溶性蛋白质量比均存在显著性差异,单独真空预冷组可溶性蛋白质量比始终显著高于对照组(P<0.05),而真空预冷+喷雾补水、真空预冷+雾化ε-PL组始终极显著高于单独真空预冷组(P<0.01)。相比之下,真空预冷与雾化ε-PL共处理后上海青的可溶性蛋白质量比在低温流通和货架期间均显著高于真空预冷+喷雾补水组(P<0.05)。且在货架5 d时,真空预冷+雾化ε-PL组上海青中可溶性蛋白质量比为9.24 g/kg,分别是对照、真空预冷、真空预冷+喷雾补水组的11.78、3.77、1.50倍。真空预冷与雾化ε-PL共处理能显著维持上海青可溶性蛋白含量。
从图7(d)中可看出,在低温流通1 d后,对照组上海青的亚硝酸盐质量比维持稳定,而经真空预冷处理的各组上海青中亚硝酸盐有所减少。在货架期间,各组上海青的亚硝酸盐呈上升趋势。单独真空预冷组上海青的亚硝酸盐在货架3~5 d时极显著低于对照组(P<0.01);真空预冷+雾化ε-PL组上海青的亚硝酸盐在货架最后1 d时极显著低于真空预冷结合喷雾补水组(P<0.01)。在货架5 d时,真空预冷+雾化ε-PL组上海青的亚硝酸盐质量比为3.41 mg/kg,比对照组、真空预冷、真空预冷+喷雾补水组上海青的亚硝酸盐分别低了39.49%、30.91%和25.02%。由此可知,真空预冷与雾化ε-PL共处理能有效抑制组织中亚硝酸盐的积累。
不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。
3 讨 论
目前研究中常采用吸水膜包覆[22]和喷壶喷水[23]等方式来降低真空预冷造成的失水率,本研究以上海青为实验材料,探讨了真空预冷与雾化ε-PL共处理对其采后品质的影响。有研究发现真空预冷虽可维持采后上海青的品质,但会使其叶组织失水萎蔫;相比之下,在真空预冷前补水能有效解决真空预冷造成的失水问题[7]。本研究表明:真空预冷结合喷雾补水后上海青表面未见残留水珠,且对其品质的维持也有显著效果。该结果证实了真空预冷过程中喷雾补水的可行性,相较于在真空预冷前补水,节省了人力物力的损耗。Ding等[24]的研究也表明,在真空冷却过程中进行喷水可有效减少真空预冷的副作用。在此基础上,本研究将雾化水换成雾化ε-PL,并通过进一步的研究发现,真空预冷过程中联合雾化ε-PL处理可以更显著地减缓上海青中抗氧化物质和营养成分的损失,抑制有害物质亚硝酸盐的积累,对上海青品质的维持有更明显的效果。
采后上海青叶片极易黄化、衰老,主要原因是组织中叶绿素的降解,另外,叶绿素还影响着上海青的色泽品质和保鲜效果[25]。在上海青的低温流通和货架期间,叶绿素逐渐分解致使色素含量下降,上海青由深绿色变为亮黄色,货架期结束。本研究结果显示,随着时间的延长,上海青的L*值、a*值和b*值逐渐上升,h°值和叶绿素含量逐渐降低;但真空预冷与雾化ε-PL共处理相较于其他处理组的变化最小,说明在低温流通和货架期间真空预冷结合雾化ε-PL处理对上海青的保色效果较显著,该结果与上海青在整个低温流通及货架期间表型变化的规律一致。通过进一步的研究(图5)亦可知,真空预冷结合雾化ε-PL处理可使采后上海青的货架期延长2 d。
类胡萝卜素和叶酸是果蔬中重要的抗氧化物质,也是上海青采后衰老的标志性指标[26]。真空预冷可有效减缓上海青中类胡萝卜素和叶酸的氧化损失[22]。结果显示,真空预冷及真空预冷+喷雾补水可延缓上海青中类胡萝卜素和叶酸的流失,但真空预冷与雾化ε-PL共处理能更显著地抑制这些物质含量的降低,说明ε-PL在一定程度上也可增加上海青的抗氧化性,延缓叶片的黄化衰老。抗坏血酸和总酚在延缓上海青衰老方面起着不可或缺的作用,可清除活性氧对植物的损伤[27]。黄宇轩[28]的研究表明,真空预冷与1-MCP复合处理可有效减缓菠菜中抗坏血酸的氧化损失;类似的研究也表明,超声联合ε-PL可使鲜切生菜中总酚含量处于较高水平[29]。本研究中,真空预冷结合雾化ε-PL处理可始终有效维持上海青中抗坏血酸和总酚含量,但4组上海青的抗坏血酸及真空预冷+喷雾补水、真空预冷+雾化ε-PL组上海青的总酚含量在低温流通1 d后有所上升,可能因为低温条件下,产生了低温胁迫,致使上海青中物质含量发生变化,但具体变化原因目前尚未完全清晰,还需后续进行深入研究分析。MDA作为膜脂过氧化产物,其含量随着叶片的黄化程度增强逐渐升高。相比其他处理,真空预冷结合雾化ε-PL处理可最大限度地抑制上海青中MDA的生成。另有研究发现,ε-PL和其他保鲜剂复合处理可减缓菠菜[30]和白菜[31]中MDA含量的上升。可见,真空预冷与雾化ε-PL共处理可有效延缓上海青中抗氧化物质含量的下降,增加其抗氧化性,从而抑制膜脂过氧化产物的生成,维持组织较好的品质。
上海青中含有多种营养物质,如可滴定酸、可溶性糖和可溶性蛋白等,能改善上海青风味,为其提供能量,调控叶片的衰老[32]。田全明等[33]研究表明,真空预冷结合N2熏蒸可有效提高小白杏果实采后品质。在本研究中,真空预冷处理可有效减缓上海青中营养成分的消耗,而真空预冷结合雾化ε-PL处理后,上海青中营养物质含量的下降得到进一步的控制,可能因为ε-PL抑制了腐败菌的生长,从而保持了组织中营养成分的含量。真空预冷与雾化ε-PL联合处理后可显著减缓低温流通和货架期上海青中营养物质的消耗,维持上海青较好的品质。
亚硝酸盐是一种广泛存在于自然界中的化学物质,在人体内会转化为亚硝胺类产物,有致癌、致畸的风险。蔬菜中的硝酸盐通常在硝酸还原酶的作用下转化成亚硝酸盐,随着叶片的衰老腐烂,蔬菜中能产生硝酸还原酶的细菌不断增多,进一步促进了硝酸盐还原为亚硝酸盐[34]。因此,在低温流通和货架期间,上海青组织中的有害物质亚硝酸盐随着叶片的衰老逐渐积累。林永艳等[35]的研究也表明青菜中亚硝酸盐含量随着时间的延长逐渐升高。本研究结果显示,在货架3 d时,对照组上海青的亚硝酸盐便达到了4.37 mg/kg,超过了国家安全食用标准(4 mg/kg)[36]。相比之下,真空预冷及真空预冷+喷雾补水处理组上海青的亚硝酸盐在货架第5天时分别为4.93、4.55 mg/kg,也已超过了国家安全食用标准;而真空预冷+雾化ε-PL组上海青的亚硝酸盐在货架第5天时为3.41 mg/kg,未超过国家安全食用标准。可能是由于ε-PL作为生物防腐剂,有效地抑制了腐败菌的生长,从而减缓了硝酸盐向亚硝酸盐的转变[9]。
4 结 论
真空预冷可以快速去除田间热,但易造成失水问题,而真空预冷与雾化ε-PL共处理可有效延缓低温流通及货架期上海青的黄化衰老进程,维持其较好的外观品质,减缓叶绿素、类胡萝卜素、叶黄素、抗坏血酸、叶酸、可滴定酸、总酚、可溶性糖和可溶性蛋白含量的下降,抑制亚硝酸盐及MDA的积累。真空预冷与雾化ε-PL共处理既能够防止单独真空预冷造成的失水问题,还可延缓上海青的衰老,保持组织较好的品质,达到保鲜上海青的效果。