不同膜處理對嫩鮮蒜貯藏期間生理變化的影響*

2012-11-21 10:01:32趙春燕劉詩陽王淑琴馬青超

食品與發酵工業 2012年12期

趙春燕，劉詩陽，王淑琴，馬青超

(沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽，110161)

蒜(garlic)，別名胡蒜、葫、獨蒜、獨頭蒜，為百合科蔥屬植物，富含維生素、碳水化合物、無機鹽、微量元素及人體必須的17種氨基酸［1］。研究證明蒜具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、降血脂、提高機體免疫功能、降血糖、解毒等功效［2］，因而可以應用于藥物［3］、保健食品、食品防腐劑、食品調味料等［4］。我國是大蒜的主要生產國，其產量占世界的1/4［5］。新出土的鮮蒜，不僅具有普通大蒜的保健和治療功能，而且色澤亮白，口味鮮美，其辛辣味較淡，并且有一種干大蒜所沒有的特殊風味，深受人們的喜愛。

然而目前我國的大蒜保藏大部分仍為土法保藏［6］，所得到的均是“干蒜”，即收獲后先晾曬，使其快速進入生理休眠期［7］，然后創造條件使其處于強迫休眠狀態［8］。儲藏的“干蒜”往往使大蒜中的營養物質明顯損失，鮮嫩度降低，口感變差，而且貯藏的蒜頭的保護葉和葉鞘變成薄薄的一層緊貼貯藏葉，不易剝離，無論生食或加工都不方便。從某方面來說，它們偏離了“保鮮”的真實含義。隨著人們生活水平的提高，“鮮嫩”成為人們對果蔬的追求目標，也是農產品開發的六大趨勢［9］，因而研究開發“鮮蒜”的貯藏技術有重大實用意義。

本試驗旨在通過測定不同膜處理的鮮蒜失重率、硬度、粗纖維、PPO活性、POD活性、以及對微觀結構的觀察，重點研究了不同膜處理方式對鮮蒜保鮮效果的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮狗牙蒜，市售。

0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜，國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津);0.02 mm聚乙烯(PE)膜，國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津);0.04 mm聚氯乙烯(PVC)膜，國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津);微孔保鮮膜，國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津)。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理與設計

鮮蒜須適時采收，一般在蒜薹收后15～20 d，葉片約1∕2～2∕3變黃，鱗莖已充分肥大，但蒜瓣尚未散開為采收適期。選擇果形整齊、大小均勻、無病蟲害、無機械傷的鮮蒜。當日經過人工修剪去根，蒜頭上只留2 cm左右基部筒葉，扒掉外層帶土老皮，留3～4層新鮮心皮，同時剔除機械損傷和病害的蒜頭，然后放入已清潔殺菌冷庫，在厚白紙上鋪平，預冷，使產品溫度在24 h左右達到0℃。按試驗處理分別裝袋，敞口進一步預冷，使產品溫度低于0℃，扎袋時要求手用力卡緊，離蒜一拳距離扎袋，每個袋留的空間相同，保證氣體空間是一樣的，然后扎緊袋口進行氣調冷藏。

試驗設4個處理，分別為0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜、0.02 mm聚乙烯(PE)膜、0.04 mm聚氯乙烯(PVC)膜、微孔保鮮膜。由于無膜貯藏的嫩鮮蒜會很快霉變腐爛，因此不設無膜貯藏處理。

每20 d測定1次指標，每次測定至少做3次重復。

1.2.2 失重率的測定

每種處理隨機取10頭鮮蒜，重復3次，求平均值。其計算公式:

式中:m1為鮮蒜貯前質量，g;m2為取樣時鮮蒜質量，g

1.2.3 硬度的測定

鮮蒜從低溫環境中取出后在室溫(25℃)下平衡30 min，然后將外皮去掉，選取大小一致的鮮蒜瓣，用Brookfield CT3質構儀測量，取蒜瓣中間部位對稱2點，重復3個蒜瓣，結果以g/cm2表示。

1.2.4 粗纖維的測定

采用GB 5009.10—1985。

1.2.5 多酚氧化酶(PPO)活性的測定

采用磷酸鹽緩沖液提取法［10］，活力單位以△OD420/(min·g鮮重)表示。

1.2.6 過氧化物酶(POD)活性的測定

參照朱廣廉(1990)的方法［11］，活力單位以△OD470/(min·g鮮重)表示。

1.2.7 微觀結構的變化

樣品送由沈陽農業大學分析測試中心制作并觀察。

2 結果與分析

2.1 不同膜處理對鮮蒜失重率的影響

失重率是果蔬在采后重量方面的損失，包括水分的蒸發和呼吸消耗2方面，其中水分蒸發引起的損耗是主要方面。

圖1 不同膜貯藏對鮮蒜失重率的影響

由圖1所示，不同膜處理的鮮蒜失重率總體呈上升趨勢，失重率大小排序為:微孔保鮮膜＞0.04 mmPVC保鮮膜＞0.02 mmPE保鮮膜＞0.03 mmPVC保鮮膜;在貯藏末期各處理的失重率分別為11.71%、10.68%、8.81%、7.45%，各處理之間差異顯著(P＜0.05)。膜的厚度對保鮮效果有很大影響，膜越厚，則CO2濃度越大，果蔬的呼吸作用和生理活動也會相應受到抑制［12］，因此0.03 mmPVC膜的失重率明顯小于0.02 mmPE膜和微孔膜;但另一方面，膜過厚可能會導致貯藏環境中的CO2濃度過大，使果蔬發生CO2中毒，產生一系列不良癥狀，最終使之腐爛變質［13］，本試驗中0.04 mmPVC保鮮膜的失重率較高，可能是由于此種原因。

2.2 不同膜處理對鮮蒜硬度的影響

如圖2所示，4種貯藏方式鮮蒜的硬度都隨貯藏時間的延長而降低，新采收鮮蒜的硬度為915 g/cm2，口感鮮脆。貯藏至60天時，鮮蒜硬度下降幅度明顯。至貯藏末期，0.03 mm PVC膜、0.02 mmPE膜、0.04 mm PVC膜、微孔膜包裝的鮮蒜硬度分別下降14.21%、33.33%、31.69%、58.91%。與其他保鮮膜相比，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的鮮蒜硬度開始時基本沒有變化，隨著貯藏時間的延長，呈緩慢的下降趨勢，貯藏末期硬度為785 g/cm2，高于其他各處理。這可能是由于0.03 mmPVC保鮮膜對O2和CO2的調節能力較好，使膜內氣體指標始終處于一個相對穩定的最佳狀態，從而抑制了鮮蒜的各項生理活動并減緩了水分流失，使鮮蒜沒有發生組織干癟和萎蔫，同時抑制了一些水解酶的活性，防止了鮮蒜變軟。由此可知0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效保持鮮蒜的硬度。

圖2 不同膜處理對鮮蒜硬度的影響

2.3 不同膜處理對鮮蒜粗纖維含量的影響

粗纖維是植物細胞壁的主要組成成分，包括纖維素、半纖維素、木質素及角質等成分。粗纖維在衰老的植物組織中的含量較高，因此是判定鮮蒜貯藏效果好壞的一個依據。如圖3所示，4種貯藏方式鮮蒜的粗纖維含量總體都呈上升趨勢，但各處理的差異不大。在貯藏前40 d左右，各處理都有小幅度下降，之后開始緩慢上升;0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的鮮蒜粗纖維變化趨勢較其他各處理平緩，在貯藏末期為0.526%，低于其他各處理。貯藏末期各處理的粗纖維含量增加幅度分別為0.03 mm PVC膜10.74%、0.02 mmPE膜12.42%、0.04 mm PVC膜22.53%、微孔膜37.89%，各處理之間差異顯著(P＜0.05);由此可知，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜能夠較好的抑制鮮蒜粗纖維含量的增加。

圖3 不同膜處理對鮮蒜粗纖維含量的影響

2.4 不同膜處理對鮮蒜多酚氧化酶(PPO)活性的影響

在植物組織中，PPO是與內囊體膜結合在一起的，天然狀態基本無活性，但若貯藏條件惡劣使細胞輕微破損便可使PPO被活化，從而表現出活性［14］。如圖4所示，在貯藏過程中，四種貯藏方式鮮蒜的PPO活性均呈逐漸上升的趨勢，但0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜貯藏的PPO活性明顯低于其它處理。貯藏末期，其 PPO活性為1.17［0.01OD/(min·g鮮重)］，低于其他各處理，方差分析表明各處理之間差異顯著(P＜0.05)。這可能是由于0.03 mm PVC膜透濕性和透氣性較好，能夠有效抑制鮮蒜各項生理活動及減緩失重率和硬度等指標，使鮮蒜細胞結構保持完整無破損。由此可知，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效地抑制鮮蒜中的PPO活性，對延緩鮮蒜組織細胞的衰老和褐變具有一定作用。

圖4 不同膜處理對鮮蒜PPO活性的影響

2.5 不同膜處理對鮮蒜過氧化物酶(POD)活性的影響

POD在許多果蔬上表現為一種衰老酶，其活性的高低和果蔬的衰老有重要關系。POD催化各種反應可產生各類自由基，造成膜脂過氧化，加劇呼吸躍變和組織褐變［15］。如圖5所示，隨著貯藏時間的延長，四種貯藏方式鮮蒜的POD活性都呈現顯著上升，在80d時各個處理的POD活性達到最高，其中微孔保鮮膜膜的活性最高，為11.5［0.01OD/(min·g鮮重)］，貯藏結束時為6.89(0.01OD/min·g鮮重);0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的POD活性最低，最大值為8.83［0.01OD/(min·g鮮重)］，之后活性下降至4.05［0.01OD/(min·g鮮重)］，各處理之間差異顯著(P＜0.05)，這可能是因為0.03 mm PVC膜能夠較好調節貯藏環境中的O2和CO2的比例，適當的抑制鮮蒜的呼吸作用，從而降低POD的活性。結果表明，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜有效地抑制了鮮蒜的POD活性。

圖5 不同膜處理對鮮蒜POD活性的影響

2.6 不同膜處理對鮮蒜微觀結構的影響

圖6表示不同膜包裝處理對鮮蒜微觀結構的影響。其中從圖6-Ⅰ中可以看出，貯藏初期，鮮蒜細胞表面結構完整緊湊，細胞之間紋路清晰，細胞壁較薄。由圖6-Ⅱ可知，貯藏末期，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的貯藏效果相對較好，細胞壁結構完整，沒有明顯塌陷和破損。而圖6-Ⅲ～圖6-Ⅴ中，細胞明顯變形、細胞間隙縮小且不規則、組織不同程度塌陷以及大量的溶質附著于細胞壁和細胞間隙內。其中，圖6－Ⅲ中的0.02 mm聚乙烯(PE)膜貯藏的鮮蒜其組織結構的破壞最嚴重，細胞破損最明顯，細胞壁之間嚴重折疊且雜亂，幾乎沒有完整的結構。

3 結論

貯藏結束時，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜處理的鮮蒜失重率最低，為7.45%;硬度最高，為785 g/cm2;粗纖維含量最低，為0.526%;PPO和POD的活性分別為 1.17［0.01OD/(min·g鮮重)］和 4.05［0.01OD/(min·g鮮重)］，這些結果說明0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效保持鮮蒜的鮮嫩度。在微觀結構方面，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜能夠較好的保持鮮蒜細胞結構的完整緊湊，無明顯塌陷。