納米膜和PVC膜包裝對(duì)西蘭花貯藏保鮮的影響

史君彥,高麗樸,左進(jìn)華,范林林,夏春麗,王 清

(北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心,果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)

園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100097)

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納米膜和PVC膜包裝對(duì)西蘭花貯藏保鮮的影響

史君彥,高麗樸,左進(jìn)華,范林林,夏春麗,王 清*

(北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心,果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)

園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100097)

為探究納米膜和PVC膜對(duì)西蘭花的保鮮作用,分別采用0.03 mm厚的納米膜、PVC膜和0.04 mm PE膜(CK)包裝西蘭花,于常溫下貯藏,對(duì)其感官、生理指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明:室溫下貯藏,納米膜和PVC膜包裝有效延緩了西蘭花外觀品質(zhì)、水分及TSS、VC、葉綠素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的下降;納米膜和PVC膜包裝可顯著抑制西蘭花的黃化及MDA積累,增強(qiáng)西蘭花POD和CAT活性。這說(shuō)明納米膜和PVC膜包裝對(duì)西蘭花的保鮮效果有顯著影響,PVC膜包裝的西蘭花保鮮效果更好。

西蘭花,納米膜,黃化

西蘭花(BrassicaoleraceaL.var.italicaPlanch)又名綠菜花、青花菜,含有豐富的維生素、抗氧化物質(zhì)及抗癌物質(zhì)。但西蘭花采后不宜貯藏,常溫條件下極易衰老黃化、腐爛變質(zhì)[1-2]。目前,西蘭花常用的貯藏保鮮方法有冰溫貯藏、氣調(diào)貯藏、化學(xué)保鮮和物理保鮮[3-5]。但這些方法或者操作較繁瑣,成本高,或者如化學(xué)試劑會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。因此尋求簡(jiǎn)單、方便易操作、無(wú)毒害的保鮮技術(shù)尤為重要。利用膜的半透性自發(fā)調(diào)節(jié)膜內(nèi)氣體成分,達(dá)到延長(zhǎng)貯藏保鮮期目的的保鮮膜包裝技術(shù),具有簡(jiǎn)單、無(wú)毒、易操作的特點(diǎn)[6]。

納米保鮮膜是用幾何尺寸達(dá)納米級(jí)(1～100 nm)的材料制備,并具有特殊性能的保鮮膜,而含銀納米膜具有殺菌作用[7-8],對(duì)生菜[7]、雙孢菇[8]等均起到較好的保鮮效果。PVC膜是一種以聚氯乙烯為主要成分的高分子材料,在櫻桃[9]、嫩鮮蒜[10]等貯藏過(guò)程中均具有較好的保鮮作用。本研究采用納米膜(銀系列)、PVC膜包裝西蘭花,研究室溫(20～25 ℃)條件下保鮮膜包裝處理對(duì)西蘭花貯藏保鮮效果的影響,為保鮮膜包裝處理西蘭花的研究提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試的西蘭花品種為“優(yōu)秀”,采自河北尚義,當(dāng)日運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,挑選無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械傷、完整、大小均一、成熟度基本一致的西蘭花作為試材。

保鮮膜:CK,0.04 mm PE膜,O2和CO2透氣系數(shù)分別為1.01×104、4.82×104mL/(m2·d·atm),北京華盾雪花有限公司;納米膜:0.03 mm納米銀保鮮膜,O2和CO2透氣系數(shù)分別為1.21×106、2.03×104mL/(m2·d·atm)山西農(nóng)科院提供;PVC膜,0.03 mm膜,O2和CO2透氣系數(shù)分別為0.721×106、0.43×104mL/(m2·d·atm)天津農(nóng)科院提供。

KOITO-PCLH冷庫(kù) 日本;CYYL-36型壓差預(yù)冷通風(fēng)設(shè)備;UV-1800分光光度計(jì) 島津;-80 ℃冰箱 日本SANYO;D-37520冷凍離心機(jī) 德國(guó)Sigma有限公司;磁力攪拌器 日本NISSN;PH測(cè)量?jī)x,HANNA PH211;手持式折光儀 PN007529型。

1.2 實(shí)驗(yàn)處理

將挑選的西蘭花均分為3組,分別用PE膜、納米膜和PVC膜包裝,然后將保鮮膜袋開口重合向下彎曲折疊,然后置于室溫(20～25 ℃)下暗處貯藏。每天進(jìn)行感官檢查,且取樣一次,樣品取西蘭花的小花組織。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

外觀品質(zhì)評(píng)定:采用文獻(xiàn)[11]的方法,由6人組成的品評(píng)小組人員評(píng)判各處理的保鮮效果,采取9分制,9分表示花球堅(jiān)硬新鮮;7分表示花球較好;5分表示花球一般,為商品價(jià)值最低限;3分表示有食用價(jià)值但無(wú)商品價(jià)值;1分表示無(wú)食用價(jià)值。評(píng)判人員的評(píng)分平均值作為西蘭花的外觀品質(zhì)。

黃化指數(shù)[12]:0級(jí),目測(cè)不到花蕾變黃,球堅(jiān)挺;1級(jí),花球中有輕微變黃;3級(jí),變黃花蕾占整個(gè)花球的5%;5級(jí),變黃花蕾占整個(gè)花球的50%;7級(jí),變黃部分占整個(gè)花球的75%;9級(jí),100%的花蕾變黃。黃化指數(shù)(%)=∑(級(jí)數(shù)×該級(jí)個(gè)數(shù))/最高級(jí)數(shù)×總個(gè)數(shù)×100

失重率:測(cè)定采用差量法[13]:失重率(%)=(初始重量-最終重量)/初始重量×100

TSS含量:采用手持式折光儀測(cè)定。

葉綠素含量:采用Deng等[14]的方法稍作修改,樣品組織用丙酮∶乙醇(2∶1)溶液提取,然后測(cè)定663 nm和645 nm處吸光值。

VC含量:采用鉬酸銨比色法[15]。樣品組織用0.05 mol·L-1草酸-EDTA溶液提取,測(cè)定760 nm處的吸光值,重復(fù)三次。

可溶性蛋白含量:采用考馬斯亮藍(lán)法[16]。

丙二醛(MDA)含量:采用Jin等[17]的方法。

POD(過(guò)氧化物酶)和CAT(過(guò)氧化氫酶)活性測(cè)定:采用曹建康等[16]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理,利用Origin 8.5分析與作圖,利用IBM SPSS Statistics 19軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花外觀的影響

由圖1可知,西蘭花在貯藏期間,外觀品質(zhì)逐漸下降,貯藏至2 d時(shí),對(duì)照組的西蘭花迅速轉(zhuǎn)黃,外觀品質(zhì)評(píng)分為4.1分,失去商品價(jià)值,納米膜包裝的西蘭花商品性下降明顯,與對(duì)照組間差異顯著(p<0.05)。貯藏至3 d時(shí),納米膜包裝的西蘭花外觀評(píng)分為4分,失去商品價(jià)值。PVC膜包裝的西蘭花在貯藏至4 d時(shí),外觀品質(zhì)評(píng)分為4.9分,失去商品價(jià)值,與納米膜包裝組間差異顯著(p<0.05)。說(shuō)明PVC膜包裝組能有效維持西蘭花的外觀品質(zhì),其次是納米膜。

圖1 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花外觀品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of different films packaging on broccoli visual quality

2.2 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花黃化指數(shù)和葉綠素含量的影響

西蘭花貯藏過(guò)程中花蕾黃化是影響其品質(zhì)的重要因素之一。由圖2A可知,西蘭花在貯藏期間,黃化指數(shù)不斷升高,貯藏1 d后,對(duì)照組和納米膜包裝組的西蘭花黃化指數(shù)迅速升高,而PVC膜包裝組黃化指數(shù)升高緩慢,西蘭花在貯藏過(guò)程中,花球30%黃化的時(shí)間為其貨架期和商品性的最低限[18],對(duì)照組貯藏2 d后,西蘭花黃化指數(shù)達(dá)50%以上,失去商品性,各包裝組間差異顯著(p<0.05),納米膜處理組貯藏3 d后黃花指數(shù)超過(guò)30%,而PVC膜處理組貯藏4 d后,黃化指數(shù)維持在25%左右,有效抑制了花蕾的黃化衰老。說(shuō)明PVC膜包裝組可有效抑制西蘭花的黃化,其次是納米膜包裝組。

葉綠素降解是西蘭花花蕾褪綠的主要因素[5]。由圖2B可知,西蘭花在貯藏期間,葉綠素含量逐漸下降,導(dǎo)致黃花指數(shù)不斷升高。貯藏1 d后,對(duì)照組和納米膜包裝組葉綠素含量迅速下降,而PVC膜包裝組葉綠素含量下降較為緩慢,納米膜和PVC膜包裝組葉綠素含量始終高于對(duì)照組,各包裝組間差異顯著(p<0.05),貯藏至4 d時(shí),對(duì)照組、納米膜和PVC膜包裝組葉綠素含量分別降為初始的9.08%、23.25%和47.86%,說(shuō)明PVC膜包裝可有效抑制西蘭花葉綠素的降解。

圖2 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花黃化指數(shù)和葉綠素含量的影響Fig.2 Effect of different films packaging on broccoli yellowing index and chlorophyll content

2.3 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花失重率的影響

失重主要是由于蒸騰作用和代謝導(dǎo)致的,西蘭花是代謝旺盛的園藝作物,水分流失對(duì)其品質(zhì)影響較大。由圖3可知,西蘭花在貯藏期間失重率不斷升高,貯藏至3 d時(shí),對(duì)照組失重率達(dá)3.01%,納米膜和PVC膜包裝組失重率均低于對(duì)照組,各包裝組間差異顯著(p<0.05)。貯藏至第4 d時(shí),納米膜包裝組失重率達(dá)3.05%,PVC膜包裝組失重率為2.66%,二者間差異不顯著(p>0.05)。說(shuō)明納米膜和PVC膜包裝組均有效抑制西蘭花失重率的增加。

圖3 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花失重率的影響Fig.3 Effect of different films packaging on broccoli weight loss

2.4 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花TSS含量的影響

果蔬中的可溶性固形物(TSS)的主要物質(zhì)是可溶性糖的含量,其能直接反映果蔬的成熟度和品質(zhì)狀況。由圖4可知,西蘭花在貯藏過(guò)程中,TSS含量不斷升高,其中對(duì)照組TSS含量升高最快,納米膜和PVC膜包裝組TSS含量升高較緩慢,貯藏至3 d時(shí),對(duì)照組TSS含量顯著高于處理組,各組間差異顯著(p<0.05)。貯藏至第4 d時(shí),PVC膜包裝組比對(duì)照組和納米膜包裝組TSS含量分別低3.82%和1.75%,PVC膜包裝可有效延緩TSS含量的增加。

圖4 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花TSS含量的影響Fig.4 Effect of different films packaging on broccoli TSS content

2.5 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花VC含量的影響

VC是西蘭花貯藏期間營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的一個(gè)的重要指標(biāo)。由圖5可知,西蘭花在貯藏期間,VC含量逐漸下降,貯藏1 d后,對(duì)照組VC含量迅速下降,納米膜和PVC膜包裝組VC含量均高于對(duì)照組,且下降較緩慢,各組間差異顯著(p<0.05)。貯藏至2 d時(shí),對(duì)照組VC含量較初始值降低了52.22%,VC被迅速降解,貯藏至4 d時(shí),納米膜和PVC膜包裝組的西蘭花VC含量分別降為初始值的22.65%和39.84%,對(duì)照組降為初始值的8.83%,這說(shuō)明納米膜和PVC膜包裝組均有效維持了西蘭花的VC含量,其中PVC膜包裝組的效果更好。

圖5 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花VC含量的影響Fig.5 Effect of different films packaging on broccoli VC content

2.6 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白含量是表示果蔬貯藏過(guò)程中重要的生理指標(biāo)之一。由圖6可知,西蘭花在貯藏過(guò)程中可溶性蛋白含量逐漸降低,納米膜和PVC膜包裝組可溶性蛋白含量均高于對(duì)照組,貯藏1 d后,各組西蘭花可溶性蛋白含量迅速下降,各組間差異顯著(p<0.05),貯藏至4 d時(shí),PVC膜、納米膜和對(duì)照組可溶性蛋白含量分別降為初始值的67.45%、52.96%和40.78%,其中PVC膜包裝組可溶性蛋白含量下降較為緩慢,其次是納米膜包裝組。

圖6 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花可溶性蛋白含量的影響Fig.6 Effect of different films packaging on broccoli protein content

2.7 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花MDA含量的影響

MDA是細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的重要產(chǎn)物,是判定果蔬膜質(zhì)過(guò)氧化的一個(gè)重要指標(biāo),MDA含量增加,膜質(zhì)過(guò)氧化程度加劇,細(xì)胞結(jié)果被破壞,繼而加速了細(xì)胞的衰老死亡[16,19]。由圖7可知,西蘭花MDA含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)不斷積累,貯藏1 d后,各組MDA含量增加迅速,納米膜和PVC膜包裝組較對(duì)照組MDA含量增加緩慢,PVC膜包裝組MDA含量水平低于其他兩組,二者和對(duì)照組間差異顯著(p<0.05)。貯藏至第4 d時(shí),對(duì)照組MDA含量顯著高于納米膜和PVC膜包裝組(p<0.05)。表明納米膜和PVC膜包裝組可有效地延緩了MDA的積累,抑制了細(xì)胞膜的膜質(zhì)過(guò)氧化,其中PVC膜包裝組的效果較佳。

圖7 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花MDA含量的影響Fig.7 Effect of different films packaging on broccoli MDA content

2.8 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花POD活性的影響

POD是參與植物生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老進(jìn)程的一種酶,它既能清除植物體內(nèi)活性氧,又可參與果蔬酶促褐變,催化酚類物質(zhì)、谷胱甘肽和抗壞血酸的氧化,使果皮褐變,影響產(chǎn)品品質(zhì)[20-21]。由圖8可知,貯藏期間,西蘭花POD活性逐漸升高,對(duì)照組POD活性水平高于納米膜和PVC膜包裝組,PVC膜包裝組POD活性水平升高較緩慢,貯藏2 d后,對(duì)照組與其他兩者間兩兩差異顯著(p<0.05),貯藏至第4 d時(shí),對(duì)照組POD活性升高減緩,但POD活性水平仍高于納米膜和PVC膜包裝組,這說(shuō)明納米膜和PVC膜包裝有效地延緩了POD活性水平的升高。

圖8 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花POD活性的影響Fig.8 Effect of different films packaging on broccoli POD activity

2.9 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花CAT活性的影響

CAT普遍存在于植物體的所有組織中,其活性與植物的代謝強(qiáng)度及抗性有關(guān)[22],可催化過(guò)氧化氫分解為水和氧氣,消除衰老過(guò)程中過(guò)氧化氫積累對(duì)組織的損害作用。由圖9可知,CAT活性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸升高,說(shuō)明過(guò)氧化氫在組織中不斷積累,貯藏1 d后,對(duì)照組和納米膜包裝組CAT活性迅速升高,但對(duì)照組CAT活性水平始終高于其他兩組,其中PVC膜包裝組較為緩慢,各組處理間差異顯著(p<0.05),貯藏至第4 d時(shí),對(duì)照組CAT活性升高減緩,其他兩組CAT活性水平低于對(duì)照組,說(shuō)明納米膜和PVC膜包裝組抑制了過(guò)氧化氫的積累,延緩了CAT活性水平的升高,其中PVC膜包裝組的效果較好。

圖9 不同保鮮膜包裝對(duì)西蘭花CAT活性的影響Fig.9 Effect of different films packaging on broccoli CAT activity

3 結(jié)論

西蘭花在室溫(25 ℃)下貯藏,貯藏1 d后花蕾出現(xiàn)不同程度的黃化,對(duì)照組的西蘭花花蕾黃化迅速,貯藏2 d后,西蘭花花蕾表面黃化面積達(dá)50%以上;納米膜和PVC膜包裝均有效延緩了西蘭花的黃化和外觀品質(zhì)的下降,抑制水分流失和TSS、葉綠素、VC和可溶性蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解,延緩MDA的積累,維持了細(xì)胞膜的完整性;同時(shí),抑制了活性氧自由基的積累,延緩了POD和CAT酶活性的升高。其中PVC膜包裝的西蘭花保鮮效果最佳,在常溫下,與對(duì)照組相比,可有效延長(zhǎng)西蘭花的保鮮期。

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Effect of nanofilm and PVC film packaging on preservation of broccoli during the storage

SHI Jun-yan,GAO Li-pu,ZUO Jin-hua,FAN Lin-lin,XIA Chun-li,WANG Qing*

(Vegetable Research Center,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences;Key Lab. of Beijing,Agricultural Products of fruit and vegetable Postharvest and Process;Key Lab. of Ministry Agriculture,North China,of Horticulture Corp Biology and Germplasm;Key Lab. of Urban Agriculture(North)Ministry of Agriculture,Beijing 100097,China)

Tostudythepreservationofbroccoli,thebroccoliheadswerepackagedby0.03mmnamofilm,PVCand0.04mmPEfilm(CK)andthesensoryquality,physiologicalandnutritionalindexduringtheambienttemperaturestorageweremeasured.TheresultsshowedthatnamofilmandPVCfilmbotheffectivelydelayedthedeclineofnutrientcontent,includingappearanceindex,water,TSS,chlorophyll,VCandsolubleprotein.ThenamofilmandPVCfilmpackagingsignificantlysuppressedtheyellowingandaccumulationofMDAcontent,andenhancedthePODandCATactivities.Therefore,theeffectofbroccolipreservationbynamofilmandPVCfilmpackagingwassignificant,thepreservationofbroccolibyPVCfilmpackagingwasbetter.

broccoli;nanofilm;yellowing

2015-12-16

史君彥(1988-)，女，碩士，科研助理，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮，E-mail：shijunyan0130@126.com。

*通訊作者:王清(1979-)，女，博士，副研究員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮與加工，E-mail:wangqing@nercv.org。

國(guó)家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)項(xiàng)目(CARS-25)，西北非耕地園藝作物生態(tài)高效生產(chǎn)技術(shù)研究與示范(201203095)，北京市農(nóng)林科學(xué)院青年基金(201404);國(guó)家自然科學(xué)基金(青年基金)(31101364)。

TS255.3

A

1002-0306(2016)19-0255-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.19.041