北京地區主要生菜品種的耐藏性研究

郭振龍,楊肖飛,周 婧,劉建新,杜東升,3,4,付 勱,陳湘寧,3,4,*

(1.北京農學院食品科學與工程學院,北京 102206; 2.北京市裕農優質農產品種植公司,北京 101400; 3.農產品有害微生物及農殘檢測與控制北京市重點實驗室,北京 102206; 4.食品質量與安全北京實驗室,北京 102206)

北京地區主要生菜品種的耐藏性研究

郭振龍1,楊肖飛2,周 婧2,劉建新2,杜東升1,3,4,付 勱1,陳湘寧1,3,4,*

(1.北京農學院食品科學與工程學院,北京 102206; 2.北京市裕農優質農產品種植公司,北京 101400; 3.農產品有害微生物及農殘檢測與控制北京市重點實驗室,北京 102206; 4.食品質量與安全北京實驗室,北京 102206)

為比較北京地區10種常見生菜品種(橡生2號、奶油、紫羅、紫葉、大速生、羅馬、紅菊苣、結球、羅莎紅、羅莎綠)的耐藏性,通過感官評價,分析不同品種生菜在貯藏期間的外觀品質變化,并對其失重率、葉綠素含量、呼吸強度、相對電導率、PPO酶進行了測定。研究表明:綜合各項生理生化指標,10種生菜耐藏性由弱到強依次為:橡生2號<紫葉<奶油<大速生<紫羅<羅莎紅<羅莎綠<結球<紅菊苣<羅馬,散葉生菜<球生菜<直立生菜;葉片較厚且成抱狀的結構更有利于減弱其呼吸和蒸騰作用,增強耐藏性。

北京,生菜,品種,耐藏性

葉用萵苣俗稱生菜(var. ramosa Hort),菊科萵苣屬,草本作物一年生或二年生,是葉類蔬菜中較重要的一個種類,不僅在我國消費量大,也深受歐洲國家人們的喜愛,早已成為大眾蔬菜[1],具有利尿和促進血液循環等功效[2],適宜維生素缺乏、肥胖神經衰弱等患者食用[3]。

隨著生物科技的進步,生菜的種類也越來越豐富,不同品種的生菜不僅具有不同的形態特征,其耐藏性也不盡相同,生菜品種之間的耐藏性差異已成為生菜保鮮技術進一步發展的瓶頸。國內外對生菜采后的耐藏性研究主要集中在溫度[4-7]、濕度[7]、保鮮劑[8-10]、氣體[11-15]和成熟度[16-17]等因素對貯藏期的影響等領域,對品種相關的研究主要集中于生長過程[18-19],對生菜采后因品種引起的耐藏性差異研究未見報道。由于品種形態和有機物組成的不同,不同品種生菜在貯藏過程中的呼吸作用和蒸騰作用存在一定差異,因此所采取的保質、保鮮方法具有較大的盲目性,對其貨架期的控制也難以達到預期的效果。本文擬以北京地區10種常見生菜品種(橡生2號、奶油、紫羅、紫葉、大速生、羅馬、紅菊苣、結球、羅莎紅、羅莎綠)為試材,研究比較不同品種生菜在同一環境條件下采后生理和衰老指標的變化規律,從而得出耐貯性的差異,旨為進一步研究特定地區的不同生菜品種之間的耐藏性。研究能夠為進一步有針對性的保鮮技術、殺菌處理和運輸等提供理論基礎和技術借鑒,并為生菜保鮮過程提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

橡生2號、奶油、紫羅、紫葉、大速生、羅馬、紅菊苣、結球、羅莎紅、羅莎綠 共10種生菜,均為同一天采摘于北京金六環農業種植園,采收當天進行相關的處理與觀測,挑選新鮮、清潔、大小均勻、無機械傷和病蟲害的生菜;無水乙醇、丙酮、正己烷、抗壞血酸、氫氧化鈉、氯化鈉、雙氧水 均為分析純(AR),北京化工廠;愈創木酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉 均為分析純(AR) 北京市紅星化工廠。

TU-1810型紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司;DW-HW138型超低溫冰箱 北京奧賽利特科技發展有限公司;L530型臺式低速離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司;AL204型電子天平、FE20型實驗pH計 梅特勒-托利多儀器有限公司;GXH-3051型果蔬呼吸測定儀 北京均方理化科技研究所;DDS-307A型電導率測定儀 雷磁儀器有限公司;KQ-500DE型超聲波清洗機 昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 生菜前處理 實驗所用生菜樣品均在冷鏈條件下由北京金六環農業種植園運輸至北京農學院食品科學與工程學院冷庫,預冷至(4±1) ℃,并在(4±1) ℃、相對濕度95%條件下貯藏12 d,每隔一天取樣并測定感官、失重率、葉綠素含量、呼吸強度、相對電導率、PPO酶活性,實驗重復三次,取平均值。

1.2.2 生菜貯藏期間理化指標測定方法

1.2.2.1 失重率的測定 采用稱量法:對第0 d的生菜進行稱量,記錄下初始數據,之后每隔一天稱量每種樣品的質量,每組平行實驗三次。

式(1)

式中,W為失重率(%);W0為第0 d鮮重(g);Wn為第n d鮮重(g)。

1.2.2.2 葉綠素含量的測定 參考文獻[20]的方法,按式(2)計算葉綠素的含量。

H=6.91A662+15.6A644

式(2)

式中,H為葉綠素含量(mg/kg);A662為葉綠素溶液在波長為662 nm處的吸光值;A644為葉綠素溶液在波長為644 nm處的吸光值。

1.2.2.3 呼吸強度的測定 利用呼吸強度測定儀,按式(3)計算呼吸強度。

式(3)

式中,Q為呼吸強度,(mg CO2/(kg·h));F為氣體流速(mL/min);C為CO2濃度(μL/L);W為被測芹菜的重量(kg);T為測定溫度(℃)。

1.2.2.4 相對電導率的測定 參考文獻[21]的方法進行,相對電導率按式(4)計算。

式(4)

式中,C為相對電導率(%);P0為初始去離子水電導率(S);P1為輕輕振蕩3 h后的電導率(S);P2為振蕩3 h后在沸水浴中加熱5 min冷卻后的電導率(S)。

1.2.2.5 PPO活性的測定 參考文獻[22]的方法進行測定,420 nm處每5 s 記錄1次吸光值,時間共3 min,以每克樣品吸光值變化0.01 來表示1個酶活力單位[U/(g·min)]。

1.2.2.6 感官評價 參考文獻[23]的方法并改進。評分小組由10名專業人員組成。采用9分制進行評分,最高9分,最低1分。對照0 d的綜合指標定為9分,感官評價人員對不同品種生菜的苦澀感、脆度、纖維感、硬度和汁液感分別進行評分,取得分的平均值作為最終的感官評分。當分值平均數達到或者小于5時,樣品被認為是不能接受的。

1.3 數據處理

采用GraphPad Prism 5.0以及SPSS 18.0進行數據處理和顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 貯藏期間不同生菜品種失重率的差異

蔬菜的鮮重是影響蔬菜商品價值的一個重要指標。不同品種葉用生菜失重率的變化如圖1所示,10種生菜在貯藏期內的失重率均呈現上升趨勢。貯藏至12 d,橡生2號和紫葉萎蔫程度最大,失重率分別上升到49.25%和46.87%;羅馬和紅菊苣擁有較好的商品脆性,失重率僅分別上升到37.00%和37.10%;10種生菜失重率由小至大的順序依次為:羅馬<紅菊苣<結球<羅莎綠<奶油<紫羅<羅莎紅<大速生<紫葉<橡生2號,羅馬的失重率僅為橡生2號的75%,蒸騰作用最低,持水效果最佳。分析其原因可能是葉片相對較薄軟且成扇形結構的品種水分蒸騰面積大、通道短,失重率上升較快;而球形結構的結球和紅菊苣則較好地降低了水分蒸騰;羅馬的葉片較厚且緊簇,這在一定程度上相對較好地保持了水分。

圖1 不同生菜品種失重率的變化Fig.1 Changes in the weight loss rate of the different varieties of lettuce

方差分析顯示,10種生菜失重率變化無顯著性差異(p>0.05),說明貯藏期間,各組失重率變化差異較小。但從失重率絕對值變化大小來看,貯藏至12 d,橡生2號的失重率最大,持水能力最弱,耐藏性最差。

2.2 貯藏期間不同生菜品種葉綠素含量的變化

葉綠素是蔬菜中一種重要色素,其與蔬菜采后商品性狀好壞具有密切的相關性。所以人們常常以葉綠素含量多少作為綠色蔬菜是否新鮮的一個評價標準。不同品種生菜間葉綠素含量的變化如圖2所示,貯藏期內,10種生菜的葉綠素含量均呈現先上升后下降趨勢,羅馬生和羅莎綠的葉綠素含量均保持在較高水平,而橡生2號和結球葉綠素含量較低。貯藏期至12 d,結球葉綠素含量僅減少了9.18%,而紫羅的葉綠素含量下降了29.96%,10種生菜葉綠素減少率由小至大的順序依次為:結球<紅菊苣<紫葉<大速生<羅馬<橡生2號<奶油<羅莎綠<羅莎紅<紫羅,結球生菜的葉綠素減少率最小,就這一指標來看,其商品性最好。分析其原因可能是貯藏初期扇形葉片均開始蒸騰失水使葉綠素含量有所增加,后期葉片呼吸作用增強消耗自身物質導致葉綠素下降。

圖2 不同生菜品種葉綠素含量的變化Fig.2 Changes in the chlorophyll content of the different varieties of lettuce

方差分析顯示,10種生菜葉綠素含量變化差異達到極顯著性水平(p<0.01),說明貯藏期間,各組葉綠素含量變化差異較大。紫羅葉綠素含量變化與羅馬葉綠素含量變化差異極顯著(p<0.01)。同時,羅馬葉綠素含量變化與橡生2號、紅菊苣、結球的葉綠素含量變化差異均達到極顯著水平,與奶油、羅莎紅葉綠素含量變化差異顯著(p<0.05)。貯藏至12 d,紫羅的葉綠素減少幅度最大,僅從這一指標來看,耐藏性最差。

2.3 貯藏期間不同生菜品種呼吸強度的變化

如圖3所示,不同生菜品種呼吸強度的變化趨勢均為先升后降,其中奶油和橡生2號在貯藏期的第4 d出現峰值,其次是紫葉和大速生在貯藏第6 d出現峰值說明第6 d后這兩種生菜也開始進入衰老階段,其他品種均在第8 d左右出現峰值后進入衰老階段。奶油、橡生2號和紫葉的呼吸強度從一開始就高于其他品種一直保持在較高水平,說明其生理生化反應較為活躍,而羅馬的呼吸強度一直處于較低水平。貯藏至12 d,奶油的呼吸強度為294 mg CO2·kg-1·h-1,而羅馬的呼吸強度僅為奶油的55%,10種生菜呼吸強度由大至小依次為:奶油>橡生2號>紫葉>大速生>紫羅>羅莎紅>羅莎綠>紅菊苣>結球>羅馬。呼吸作用越高,營養物質消耗就越多,也就越不利于保持新鮮。

圖3 不同生菜品種呼吸強度的變化Fig.3 Changes in the respiration intensity of the different varieties of lettuce

方差分析顯示,10種生菜呼吸強度變化差異達到極顯著性水平(p<0.01),說明貯藏期間,各組葉綠素含量變化差異較大。奶油呼吸強度變化與橡生2號和紫葉呼吸強度變化之間無顯著差異(p>0.05),與其它7種生菜的呼吸強度變化均達到極顯著水平(p<0.01)。大速生呼吸強度僅與奶油、橡生2號、紫葉呼吸強度變化差異極顯著(p<0.01)。貯藏至12 d,羅馬呼吸強度最小,奶油和橡生2號較大,僅從這一指標來看,羅馬耐貯性較好,奶油和橡生2號的耐貯性較差。

2.4 貯藏期間不同生菜品種相對電導率的變化

相對電導率和細胞完整性成正比,蔬菜細胞內膜結構破壞會導致透性增加,細胞組織液滲出。細胞完整性也是蔬菜是否新鮮的一個重要指標。不同生菜品種貯藏期內相對電導率的變化如圖4所示,各品種貯藏期內的相對電導率均呈上升趨勢。貯藏至12 d,橡生2號相對電導率最大,為55.24%;其次是奶油生,為橡生2號的89.13%;相對電導率上升幅度最小的是羅馬,且羅馬的相對電導率最小,僅為橡生2號的34.88%。貯藏至12 d,相對電導率增高絕對值由大至小依次為:橡生2號>奶油>紫葉>大速生>羅莎紅>結球>紫羅>羅莎綠>紅菊苣>羅馬。

圖4 不同生菜品種相對電導率的變化Fig.4 Changes in the relative conductivity rate of the different varieties of lettuce

方差分析顯示,10種生菜之間相對電導率變化差異不顯著(p>0.05)。橡生2號相對電導率變化和紫羅、羅馬、紅菊苣、結球、羅莎綠的相對電導率變化均差異顯著(p<0.05)。大速生的相對電導率變化最小,且僅與橡生2號的相對電導率差異顯著(p<0.05)。貯藏至12 d,橡生2號的相對電導率增高最多,說明其細胞膜透性大大增加,膜完整性破壞程度最大,僅從相對電導率指標來看,其貯藏性最差。

2.5 貯藏期間不同生菜品種PPO活性的變化

在生菜組織中,PPO是與內囊體膜結合在一起的,天然狀態無活性,PPO會因組合的損傷而被活化,是褐變的重要指標之一[24]。不同生菜品種貯藏期內PPO活性的變化如圖5所示,貯藏至12 d,奶油和橡生2號的PPO活性均高于其它品種。奶油和大速生的PPO活性峰值出現在4 d,說明4 d左右出現腐敗現象。貯藏至12 d,羅馬的PPO活性變化幅度最小且活性最低,其活性僅為橡生2號的62%,10種生菜PPO活性由大至小依次為:橡生2號>奶油>大速生>紫羅>紫葉>羅莎紅>結球>羅莎綠>紅菊苣>羅馬。

圖5 不同生菜品種PPO活性的變化Fig.5 Changes in the PPO activity of the different varieties of lettuce

方差分析顯示,10種生菜PPO活性變化差異達到極顯著性水平(p<0.01),說明貯藏期間,各組之間的PPO活性變化幅度差異較大。橡生2號的PPO活性變化和奶油、大速生、紫羅的PPO活性變化差異不顯著(p>0.05),與紫葉的PPO活性變化差異顯著(p<0.05),與羅莎紅、結球、羅莎綠、紅菊苣和羅馬的PPO活性變化差異極顯著(p<0.01)。同時,羅馬的PPO活性變化還和紫羅、大速生、奶油的PPO活性變化差異顯著(p<0.05)。貯藏至12 d,橡生2號的PPO活性最大,間接反映其褐變程度較深,腐敗進程最快,僅從PPO活性指標來看,其耐藏性最差。

2.6 貯藏期間不同生菜品種感官品質的變化

不同生菜品種在貯藏期內的感官評價平均得分如圖6所示,5分為生菜是否具有商品性的界限,葉用生菜的感官指數低于5分則表示該生菜不再具有商品性。橡生2號生菜在貯藏期的第6 d感官評價指數為4.5分,失去商品性;貯藏至8 d,紫羅的感官評價指數為4.7分,失去商品性;貯藏至12 d,商品性保持較好的品種為羅馬,感官評分為5.9分;紅菊苣感官評分為商品界限的5分,其余品種均失去商品性,10種生菜的平均感官評分由低至高依次為:橡生2號<紫羅<紫葉<羅莎紅<大速生<奶油<羅莎綠<結球<紅菊苣<羅馬。因此,就感官評分這一指標來看,羅馬貯藏期較長,貯藏期內商品性保持較好。

圖6 不同生菜品種感官品質的變化Fig.6 Changes in the sensory quality of the different varieties of lettuce

方差分析顯示,10組間感官差異達到顯著水平(p<0.05),說明貯藏期間,各組之間的感官品質差異較大。橡生2號感官評分與紫羅感官評分差異不顯著(p>0.05),但與其他組均達到顯著水平。羅馬感官評分與橡生2號感官評分差異極顯著(p<0.01),與紫羅感官評分差異顯著(p<0.05)。貯藏至12 d,橡生2號感官品質變化幅度最大,僅從感官指標來看,耐藏性最差,紫羅次之。

3 結論

通過綜合分析失重率、葉綠素、呼吸強度、相對電導率、PPO活性等生理生化指標以及感官評分,初步證實所選的北京地區10種生菜的耐貯性存在差異,10種生菜的耐藏性由弱到強的順序依次為:橡生2號<紫葉<奶油<大速生<紫羅<羅莎紅<羅莎綠<結球<紅菊苣<羅馬。

葉片較薄、較軟、葉莖比例較小的生菜品種,水分蒸騰作用較快,失水較快,生理生化反應較活躍,耐貯性最差;簇狀結構葉片的生菜品種,葉綠素的損失較少,呼吸強度較低,耐藏性中等;葉片較厚且成抱狀結構的生菜品種,貯藏性最佳。

[1]A B Martin-Diana,D Rico,J Frias,et al. Effect of calcium lactate and heat-shock on texture in fresh-cut lettuce during storage[J]. Journal of Food Engineering,2006,77(4):1069-1077.

[2]Daniel Rico,Ana B Martin-Diana,Catherine Berry-Ryan. Optimization of steamer jet-injection to extend the shelf-life of fresh-cut lettuce[J]. Postharvest Biology and Technology,2008,48(3):431-442.

[3]陸國岐. 羅莎紅等生菜品種繁育及生產關鍵技術[J]. 上海蔬菜,2011(5):14-15.

[4]魯莉莎,喬勇進,段丹萍. 熱處理對鮮切生菜生理生化品質的影響[J]. 江西農業大學學報,2010,32(3):451-457.

[5]徐曉霞,陳安均,桑偉娜,等. 不同溫度貯藏鮮切生菜腐敗細菌的分離及鑒定[J]. 食品與發酵工業,2016,42(1):53-58.

[6]Martin-Diana A B,Rico D,Barry-Ryan C,et al.Emery of steamer jet-injection as alternative to chlorine in fresh-cut lettuce[J].Postharvest Biology and Technology,2007,45(1):97-107.

[7]孫婧,李媚,石英. 溫濕度條件對生菜失重率及可溶性固形物變化的影響[J].食品科學,2010,31(z1):193-196.

[8]張林青,朱露露. 大蒜乙醇提取液對生菜貯藏效果的影響[J]. 北方園藝,2016(11):135-137.

[9]焦莉,王大平. 赤霉素對生菜保鮮的品質影響研究[J]. 安徽農業科學,2013,41(1):324-325.

[10]吳濤,辛松林,王紹勝,等.天然生物保鮮劑Nisin應用蔬菜保鮮研究-以生菜為例[J]. 四川烹飪高等專科學校學報,2011(6):32-36.

[11]Baldassarre V,Spinardi A,Cocetta G,et al.Use of chlorophyll a fluorescence for the evaluation of quality of minimally processed lettuce stored in controlled atmosphere[J]. Italus Hortus,2010,17(3):92-97.

[12]Escalona V H,Verlinden B E,Geysen S,et al. Changes in respiration of fresh-cut butter head lettuce under controlled atmospheres using low and super atmospheric oxygen conditions with different carbon dioxide levels[J]. Postharvest Biology and Technology,2006,39(1):48-55.

[13]Charles F,Sanchez J,Gontard N. Modeling of active modified atmosphere packaging of endives exposed to several postharvest temperatures[J]. Journal of Food Science,2005,70(8):E443-E449.

[14]Roversi R M. Quality of minimally processed crisp head lettuce packaged under modified atmosphere[J]. Ciencia E Agrotecnologia,2004,28(4):823-830.

[15]Segall K I,Scanlon M G. Design and analysis of a modified-atmosphere package for minimally processed romaine lettuce[J]. Jouranal of the American Society for Horticultural Science,1996,121(4):722-729.

[6]石蕊,陳湘寧,許麗,等.不同成熟度對散葉生菜采后生理品質的影響[J].安徽農業科學,2014,42(12):3700-3703.

[7]Shewfelt R L.Postharvest handling:A systems approach[M]. Second edition San Diego:Academic Press,2009:461-477.

[18]陳文昊,徐志剛,劉曉英,等. LED光源對不同品種生菜生長和品質的影響[J]. 西北植物學報,2011,31(7):1434-1440.

[19]宋云鵬,劉凱歌,龔繁榮. 不同生菜品種育苗期耐熱性的綜合評價[J]. 浙江農業學報,2015,2:176-181.

[20]梁慧鋒,張英鋒,馬子川. 涮燙時間對綠葉菜中葉綠素含量影響的研究[J]. 渤海大學報,2010,31(1):6-9.

[21]M V Agüero,A G Ponce,MR Moreira,et al. Lettuce quality loss under conditions that favor the wilting phenomenon[J]. Postharvest Biology and Technology,2011,59(2):124-131.

[22]饒先軍，劉升，王則金，等. 結球生菜多酚氧化酶動力學特性研究[J]. 食品工業科技，2011(9)：80-82.

[23]V Rizzo,G Muratore. Effects of packaging on shelf life of fresh celery[J]. Journal of Food Engineering,2009,90(1):124-128.

[24]張引成,雷云,王志英,等. 二氧化碳氣調包裝對鮮切結球萵苣貯藏品質和生理的影響[J]. 食品科學,2012,33(8):318-322.

Study on the storability of main breeds of lettuce produced in Beijing

GUO Zhen-long1,YANG Xiao-fei2,ZHOU Jing2,LIU Jian-xin2, DU Dong-sheng1,3,4,FU Mai1,CHEN Xiang-ning1,3,4,*

(1.Department of Food Science and Engineering,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China; 2.Beijing Yunong High Quality Cultivation of Agricultural Products Company,Beijing 101400,China; 3.Beijing Laboratory of Food Quality and Safety,Beijing 102206,China; 4.Beijing Key Laboratory of Detection and Control of Spoilage Organisms and Pesticide Residue in Agricutural Products,Beijing 102206,China)

In order to understand the difference of resistance to storage in different breeds of lettuce in Beijing region,sensory quality,weight loss rate,chlorophyll content,respiration intensity,relative conductivity,PPO activity were measured in 10 main varieties(Xiang Sheng 2 Hao,Nai You,Zi Luo,Zi Ye,Da SuSheng,Luo Ma,Hong JuJu,Jie Qiu,Luo ShaHong,Luo ShaLv). The result showed that during the storage period,according to the index analysis,in Beijing area,the order of storage property from weak to strong was Xiang Sheng 2 Hao,Zi Ye,Nai You,Da SuSheng,Zi Luo,Luo ShaHong,Luo ShaLv,Jie Qiu,Hong JuJu and Luo Ma,while loose leaf lettuce was the worst with a bad quality,globular lettuce was in the middle,erect lettuce had a best storage property. The thicker and shape structure of leaf was more favorable to weaken the respiration and transpiration and enhance the storage property.

Beijing;lettuce;breed;storage property

2016-10-01

郭振龍(1991-)，男，碩士研究生，研究方向：農產品加工及貯藏工程，E-mail：gzl199108@163.com。

*通訊作者:陳湘寧(1972-)，女，博士，教授，研究方向：農產品加工及貯藏工程，E-mail：chenxiangning@bua.edu.cn。

北京市屬高等學校高層次人才引進與培養計劃(CIT&TCD20150315)；即用鮮切菜生產及安全管理體系的建立及應用(20160126)。

TS255.3

A

1002-0306(2017)09-0304-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.050