減壓貯藏對(duì)毛筍采后品質(zhì)和相關(guān)酶活性的影響*

陳惠云，孫志棟，吳峰華，楊虎清

1(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江寧波，315040)2(浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 臨安，311300)

減壓貯藏對(duì)毛筍采后品質(zhì)和相關(guān)酶活性的影響*

陳惠云1，孫志棟1，吳峰華2，楊虎清2

1(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江寧波，315040)2(浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 臨安，311300)

研究了減壓冷藏(40 kPa)和常壓冷藏對(duì)毛筍采后生理和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，減壓冷藏能夠抑制毛筍貯藏期間的組織褐變和霉變的發(fā)生，減少組織中丙二醛的積累，降低PAL、POD和PPO等酶的活性，延緩木質(zhì)素合成和組織硬度的增加。減壓貯藏對(duì)毛筍具有良好的保鮮效果。

減壓貯藏，毛筍，木質(zhì)化，采后生理

竹筍是竹子的幼芽和幼莖，富含膳食纖維，其纖維素大多屬于軟質(zhì)纖維，是膳食纖維中較好的一種，其持水性、持油性較強(qiáng)，能與消化道中的有害物質(zhì)相結(jié)合而排出體外，減少有害物質(zhì)的吸收，從而減少胃腸疾病的發(fā)生，具有十分顯著的保健功能［1－2］。但竹筍生產(chǎn)的季節(jié)性較強(qiáng)，采后易衰老，出現(xiàn)筍肉變黃、肉質(zhì)木質(zhì)化、筍殼褐變等現(xiàn)象。目前我國(guó)主要以干制或化學(xué)方法保藏竹筍，但這兩種方法對(duì)竹筍的營(yíng)養(yǎng)成分和清香脆嫩的質(zhì)地具有較大的破壞作用，并且還伴隨有化學(xué)有害物質(zhì)的殘留。

減壓貯藏(hypobaric storage)保鮮是近年發(fā)展起來(lái)的新型貯藏保鮮技術(shù)［3］。與常規(guī)冷藏技術(shù)相比，減壓可迅速排除果蔬攜帶的田間熱，降低貯藏環(huán)境中的氧氣濃度，清除有害氣體，顯著抑制果蔬的成熟衰老，從而能較好地保持果蔬的食用品質(zhì)。據(jù)國(guó)內(nèi)外報(bào)道［4－7］，應(yīng)用減壓貯藏技術(shù)保鮮香蕉、桃、楊梅、櫻桃、棗、芒果、番茄、蒜薹、蘑菇等果蔬均取得了良好的效果。但目前減壓貯藏在竹筍保鮮方面的應(yīng)用研究還未見(jiàn)報(bào)道。本課題通過(guò)研究竹筍在減壓貯藏過(guò)程中品質(zhì)和相關(guān)酶活性的變化，旨在為進(jìn)一步探索竹筍的有效貯藏方法提供理論依據(jù)和應(yīng)用指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

毛筍(Phyllostachys pubescens M azel)采自浙江省余姚市馮村，采收當(dāng)天運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室置于4～5℃下預(yù)冷12 h。選擇長(zhǎng)度25～30 cm，直徑8～12 cm，無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械傷害的竹筍，隨機(jī)分成2組，每組90支。其中1組放入果蔬兩用貯運(yùn)保鮮系統(tǒng)(浙江農(nóng)林大學(xué)研制)，設(shè)定貯藏壓力為40 kPa。以常壓(101.3 kPa)為對(duì)照(CK)，所有處理均在(2±1)℃、相對(duì)濕度90%～95% 條件下貯藏。定期選取一定量的處理樣品和對(duì)照樣品(原料筍頂端約6～8 cm的筍肉)放入－70℃的超低溫冰箱冷凍，前后28天共取樣5次。

1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.2.1 竹筍霉變率

1.2.1 褐變指數(shù)

褐變?cè)u(píng)定參考文獻(xiàn)［8］。將褐變等級(jí)分為6級(jí)，分別是:0:沒(méi)有褐變;1:出現(xiàn)褐變斑點(diǎn);2:輕微褐變(褐變面積小于1/5);3:中度褐變(褐變面積1/5～1/3);4:中等嚴(yán)重褐變(褐變面積1/3～1/2);5:嚴(yán)重褐變(褐變面積大于1/2)。計(jì)算公式:褐變指數(shù)=Σ(褐變級(jí)別×該級(jí)別數(shù))/檢查總數(shù)。

1.2.2 硬度

采用FHM－5水果硬度計(jì)測(cè)定毛筍中部(去殼)硬度，相對(duì)位置測(cè)定2次，取平均值，單位為kg。

1.2.3 丙二醛(MDA)

用硫代巴比妥酸煮沸法測(cè)定。稱(chēng)取1.5 g果蔬樣品，加入5.0 mL 100 g/L TCA溶液，研磨勻漿后，于4℃、10 000 × g離心20 min，收集上清液，低溫保存?zhèn)溆谩Ｈ? mL上清液(對(duì)照空白管中加入3.0 mL 100 g/L TCA溶液代替提取液)，加入3.0 mL 0.67%TBA，混合后在沸水浴中煮沸20 min，取出冷卻后再離心1次。分別測(cè)定上清液在450、532和600 nm波長(zhǎng)處的吸光度值。重復(fù)3次。

計(jì)算:

式中，OD532、OD600、OD450分別代表 450、532、600 nm波長(zhǎng)處的吸光度值。

式中:A，丙二醛含量，μmol/g mF;c，代表反應(yīng)混合液中丙二醛濃度，μmol/L;V，樣品中提取液總體積，mL;Vs，測(cè)定時(shí)所取樣品提取液體積，mL;m，樣品質(zhì)量，g。

1.2.4 木質(zhì)素含量測(cè)定

木質(zhì)素采用Klason法測(cè)定［9］。稱(chēng)取竹筍樣品約5 g(m1)，用10 mL 72%H2SO4溶液浸泡，室溫靜置4 h。將H2SO4濃度稀釋為1 mol/L后，在電爐上煮沸2 h，用已恒重(m2)的砂芯坩鍋(規(guī)格G4)抽濾，再將盛有木質(zhì)素的坩鍋置105℃烘箱中烘至恒重。取出，稱(chēng)重(m3)，計(jì)算木質(zhì)素含量。

1.2.5 多酚氧化酶(PPO)和過(guò)氧化物酶(POD)

稱(chēng)取5.0 g毛筍樣品，置于研缽中，加入5.0 mL緩沖提取液(1 mmol/L聚乙二醇、4%PVP和1%Triton X－100)，在冰浴下研磨成勻漿，于4℃、12 000×g離心30 min，收集上清液即為酶提取液，低溫保存?zhèn)溆谩Ｔ谠嚬苤屑尤?.0 mL 50 mmol/L醋酸－醋酸鈉緩沖溶液(pH 5.5)、1.0 mL酶提取液和1.0 mL 50 mmol/L鄰苯二酚溶液，混合后立即開(kāi)始計(jì)時(shí)。每隔1 min記錄1次反應(yīng)體系在波長(zhǎng)420 nm處的OD值。連續(xù)測(cè)定7次。以每克鮮重樣品每分鐘OD值增加1為1個(gè)多酚氧化酶活性單位［10］。過(guò)氧化物酶反應(yīng)體系包括3.0 mL 25 mmol/L愈創(chuàng)木酚溶液、0.1 mL酶提取液和200 μL 0.5 mol/L H2O2溶液，混合后立即計(jì)時(shí)。每隔15 s記錄1次波長(zhǎng)470 nm處的OD值。連續(xù)測(cè)定5次。以每克鮮重樣品每分鐘OD值增加1為1個(gè)酶活單位［10］。

1.2.6 苯丙氨酸解氨酶(PAL)

稱(chēng)取5.0 g竹筍樣品，置于研缽中，加入10 mL 0.05 mol/L pH 7.0的磷酸緩沖液(含5%PVP，0.018 mol/L巰基乙醇，0.1%Triton X－100)，冰浴條件下研磨，將勻漿轉(zhuǎn)移至離心管中，于4℃、10 000×g離心30 min，收集上清液，即為酶液。參照曹建康等［10］方法測(cè)定PAL的酶活。取1支反應(yīng)管加入1 mL pH 8.8的硼酸緩沖液，0.5 mL 20 mmol/L苯丙氨酸溶液，37℃下預(yù)熱10 min后加入1.5 mL酶液，混勻立即在290 nm下測(cè)定吸光度，后立即放入37℃水浴鍋中恒溫1 h，再測(cè)1次吸光度。以蒸餾水作空白，結(jié)果以每小時(shí)每克組織(鮮重)酶促反應(yīng)體系吸光度增加0.01為PAL活性單位。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 10.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析，所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 減壓貯藏對(duì)毛筍霉變和褐變的影響

圖1-A所示，對(duì)照毛筍在貯藏前7 d沒(méi)有出現(xiàn)霉變現(xiàn)象，隨后霉變率逐漸增加，28 d時(shí)高達(dá)6.8%，減壓貯藏可明顯抑制毛筍霉變的發(fā)生，貯藏28 d時(shí)霉變率只有2.9%，比對(duì)照低56.5%。同時(shí)，減壓貯藏也顯著抑制了毛筍貯藏期間褐變指數(shù)的增加，28 d時(shí)為對(duì)照的77%(圖1-B)。

圖1 減壓貯藏對(duì)毛筍霉變(A)和褐變(B)的影響

2.2 減壓貯藏對(duì)毛筍硬度和木質(zhì)素含量的影響

木質(zhì)素為植物次生代謝的產(chǎn)物，是構(gòu)成細(xì)胞壁次生結(jié)構(gòu)的主要成分，竹筍的木質(zhì)化過(guò)程即是木質(zhì)素在竹筍組織中沉積的過(guò)程。如圖2所示，在貯藏過(guò)程中，竹筍硬度隨著組織木質(zhì)化而呈上升趨勢(shì)，但減壓貯藏能夠顯著延緩毛筍組織老化，抑制硬度和木質(zhì)素含量的增加。

2.3 減壓貯藏對(duì)毛筍丙二醛含量的影響

由活性氧自由基引發(fā)的膜脂過(guò)氧化反應(yīng)不但對(duì)膜的結(jié)構(gòu)和功能造成傷害，其反應(yīng)產(chǎn)物MDA也會(huì)去攻擊膜、核酸、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，使膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，透性增加。所以，MDA含量的多少可反應(yīng)膜脂過(guò)氧化的程度。如圖3所示，在常壓冷藏貯藏過(guò)程中，毛筍丙二醛含量逐漸上升，而減壓貯藏能夠顯著抑制毛筍丙二醛的生成，說(shuō)明減壓能延緩毛筍膜脂過(guò)氧化反應(yīng)發(fā)生，推遲老化。

圖2 減壓貯藏對(duì)毛筍硬度(A)和木質(zhì)素含量(B)的影響

圖3 減壓貯藏對(duì)毛筍丙二醛含量的影響

2.4 減壓貯藏對(duì)毛筍PAL、POD和PPO活性的影響

PAL是木質(zhì)素生物合成中的關(guān)鍵酶，能催化苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為肉桂酸［11］，而POD則在木質(zhì)素生物合成的最后一步中通過(guò)催化H2O2分解而使木質(zhì)素單體發(fā)生聚合反應(yīng)形成木質(zhì)素;PPO通過(guò)參與酚類(lèi)物質(zhì)的氧化過(guò)程，而促進(jìn)木質(zhì)素的合成［11－12］。因此 PAL、POD和PPO 3種酶活性都能促進(jìn)木質(zhì)素的合成，提高組織的木質(zhì)化程度，從而促進(jìn)組織的衰老敗壞。采后毛筍PAL活性迅速上升，對(duì)照14 d時(shí)達(dá)到高峰(圖4－A)，之后逐漸下降，經(jīng)減壓冷藏的毛筍，PAL活性增加緩慢且一直處于較低水平。減壓貯藏對(duì)POD和PPO也有同樣的抑制作用(圖4－B、C)。

圖4 減壓貯藏對(duì)毛筍PAL(A)、POD(B)和PPO(C)活性的影響

3 結(jié)論

減壓貯藏能夠抑制毛筍貯藏期間組織褐變和霉變的發(fā)生，減少組織中丙二醛的積累，降低PAL、POD和PPO的活性，延緩木質(zhì)素合成和硬度的上升。減壓貯藏對(duì)毛筍保鮮具有顯著效果。

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Effects of Hypobaric Storage on Post-harvest Quality and Some Enzyme Activities of Bamboo Shoots

Chen Hui-yun1，Sun Zhi-dong1，Wu Feng-hua2，YangG Hu-qing2
1(Ningbo Nongyekexue Yanjiuyuan，Ningbo 315313，China)2(School of Agricultural and Food Science，Zhejiang A ＆ F University，Lin’an 311300，China)

The effect of hypobaric storage(40 kPa)on post－h(huán)arvest physiology and quality of bamboo shoots(Phyllostachys pubescens M azel)were investigated.The results showed that the application of hypobaric storage was effective in preventing the increase of decay rate and browning index of bamboo shoots compared to common cold storage.Meanwhile，hypobaric storage inhibited the activities of superoxide dismutase(PAL)，peroxidase(POD)and polyphenol oxidase(PPO)，decreased the firmness and accumulation of lignin，and inhibited the accumulation of malonaldehyde(MDA).These results suggested that hypobaric storage may prevent the development of flesh lignification and maintaining the quality of bamboo shoots.

hypobaric storage，bamboo shoots，lignification，post-harvest physiology

碩士研究生(楊虎清副教授為通訊作者，E-mail:chhyun@163.com)。

*浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Y3100082);寧波市農(nóng)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)資金項(xiàng)目(2010C91048)資助

2011－08－03，改回日期:2011－09－01