氣調貯藏對金針菜外觀色澤和營養品質的影響

馬佳佳,王毓寧,隋思瑤,陸皓茜,吳彤東,李鵬霞

(1.蘇州市農業科學院,江蘇蘇州 215155; 2.江蘇省農業科學院,江蘇南京 210014)

氣調貯藏對金針菜外觀色澤和營養品質的影響

馬佳佳1,王毓寧1,隋思瑤1,陸皓茜1,吳彤東1,李鵬霞2,*

(1.蘇州市農業科學院,江蘇蘇州 215155; 2.江蘇省農業科學院,江蘇南京 210014)

為研究氣調貯藏對金針菜色澤和營養品質的影響,在溫度(0±1) ℃和相對濕度(95%～98%)下,調節貯藏環境中O2比例為5%±0.1%,CO2比例分別為4%±0.1%、7%±0.1%、10%±0.1%,對金針菜進行不同時間貯藏。結果表明:適宜的氣調環境能夠抑制葉綠素的降解,延緩營養物質的損耗速率。在整個貯藏周期內,與空氣對照相比,O2為5%±0.1%時,CO2為(7%±0.1%)～(10%±0.1%)的氣調貯藏環境對金針菜的葉綠素總量、VC含量、可溶性蛋白含量的影響差異顯著(p<0.05);對金針菜的b*值、類胡蘿卜素含量、可溶性糖含量的影響差異不顯著(p>0.05)。對于a*值,氣調組在貯藏后期顯著(p<0.05)高于空氣對照組。

金針菜,氣調貯藏,色澤,營養品質

金針菜(hemerocalliscitrinabaroni)味鮮質嫩,營養豐富,含有豐富的糖類、蛋白質、VC、鈣、脂肪、胡蘿卜素、氨基酸等人體所必需的養分,其干品所含的胡蘿卜素是西紅柿的13.8倍[1]。

目前,金針菜在我國許多地區大規模栽培,但主要銷售方式仍為干制金針菜。曬干后的金針菜營養損失嚴重,口味變化較大。金針菜的采摘季節正是高溫、多雨的夏季,采后極易腐爛變質,采用常規的方法很難保藏[2]。因此金針菜保鮮技術對于市場需求具有重大意義,也成為金針菜產業鏈中迫切需要解決的問題[3]。氣調貯藏技術可以控制果蔬以較低的呼吸速率維持生命正常的代謝過程,減少果蔬中營養物質的損耗,保持果蔬優良風味和芳香氣味[4],目前已在花椰菜、青菜、西洋梨等果蔬的貯藏中研究應用[5-7],所以對金針菜開展低溫氣調保鮮研究對提高其經濟效益具有重要的意義[8]。

結合前期在低溫下對金針菜進行自發氣調包裝的實驗,在貯存第6 d時金針菜的品質仍保持較好,同時對包裝袋中的CO2、O2含量進行測定,結果顯示:自發氣調包裝袋中的CO2、O2含量分別為7.5%、5%左右。CO2氣體是對蔬菜貯藏品質影響較大的氣體成分之一,本實驗以此選擇O2為5%±0.1%,CO2分別為4%±0.1%、7%±0.1%、10%±0.1%三種比例來比較不同的CO2含量對金針菜外觀色澤及營養品質的影響,以期為金針菜的采后貯藏保鮮提供技術參數。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金針菜 在2015年8月17日采摘于江蘇省宿遷市,采后4 h內運回江蘇省農業科學院農產品加工研究所,待處理。

CNJK-416PB型氣體檢測控制系統 天津森羅科技發展有限公司;低溫恒溫培養箱 三洋;色彩CR-400型色差儀 日本柯尼卡美能達;TU-1810型紫外分光光度計 北京普析儀器有限公司;3K15實驗室通用離心機 德國Sigma公司；TGL-18M型離心機 上海盧湘儀離心機儀器有限公司;樂扣箱 規格為4.5 L,尺寸:248×180×150 mm(外徑),預先在樂扣箱的縱向兩側各打一個孔,孔徑為11 mm,孔間距為22.3 cm,備用。

1.2 實驗方法

1.2.1 金針菜預處理 對金針菜進行4 ℃下低溫預冷2 h,然后挑選成熟度一致(新鮮花蕾且不開花)、無機械傷、無病蟲害的金針菜作為實驗材料。共設置4 組不同氣體比例,分別為:O2:5%±0.1%、CO2:4±0.1%;O2:5%±0.1%、CO2:7±0.1%;O2:5%±0.1%、CO2:10±0.1%;空氣。每組串聯6個樂扣箱,每個樂扣箱中裝有(300±10) g的金針菜,置于溫度(0±1) ℃和相對濕度(95%～98%)的冷庫中。氣體檢測控制系統和樂扣箱之間通過氣路連接,按照設定的氣體比例通入四路氣體,實現對金針菜的動態氣調貯藏。分別在第2、5、8、11、14 d進行取樣,在每個樂扣箱中隨機取出50 朵,切除花柄,將花蕾從頂端沿紋路依次剝開,去除花心,其中最外3層花瓣用于金針菜外觀色澤的測定,其余用于凍樣進行總葉綠素、類胡蘿卜素以及VC、可溶性糖、可溶性蛋白等營養物質的測定,實驗重復3次,取平均值。

1.2.2 營養品質的測定 VC含量的測定采用鉬酸銨比色法[9],可溶性糖含量的測定采用蒽酮-硫酸比色法[10],可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[10]。

1.2.3 總葉綠素、類胡蘿卜素含量的測定 參考高建曉等的方法[3],采用無水乙醇作為浸提溶液,避光浸提至葉片無色,過濾,然后在波長470、649、665 nm下進行吸光值測定,分別計算葉綠素總量和類胡蘿卜素的含量。

1.2.4 金針菜貯藏期間表觀色澤 將金針菜最外3層花瓣進行疊放,采用色差儀測定其a*值和b*值。每組測定20次,取其平均值。

1.3 數據處理

使用EXCEL軟件進行數據處理及繪圖,使用SAS9.3軟件進行差異性顯著分析。

2 結果與分析

2.1 金針菜外觀色澤的變化

色澤是品質分級的標準之一[4],新鮮金針菜的正常顏色為綠色、綠黃色至黃色。金針菜越嫩,綠色越多,越接近開花,顏色越黃[11]。在貯藏過程中隨著時間延長,金針菜的顏色變化是一個由綠變黃,變褐的過程。由圖1(a*值圖)可知,金針菜處于新鮮狀態時,a*值較大,在第5 d后加快了a*值降低的速度。在8 d內,各組差異并不顯著(p>0.05),貯藏8 d以后,氣調組顯著(p<0.05)高于空氣對照組,氣調主要在貯藏后期起到延緩色澤轉變的作用。由圖1(b*值圖)可知,在貯藏前期由于金針菜的成熟作用,b*值在增長,其中對照組的b*值最大,顏色最黃。貯藏后期,黃色逐漸消退是因為金針菜的花瓣已呈現褐變。對于b*值的影響,氣調組和空氣對照組差異不顯著(p>0.05)。貯藏結束與鮮金針菜相比，a*值下降明顯，其中5% O2+7% CO2氣調組是新鮮樣的27.2%，b*值下降幅度相對于a*值不大，其中5% O2+10% CO2氣調組是新鮮樣的79.5%。

圖1 不同氣體比例對金針菜外觀色澤(a*值、b*值)的影響Fig.1 Effect of different gas ratio on appearance color (a*、b* value)of hemerocallis citrina baroni

2.2 金針菜VC含量的變化

VC是蔬菜中重要的營養成分,在蔬菜加工中起到護綠和抗氧化的作用;在蔬菜采收后,VC又是呼吸作用的底物之一。因此,在蔬菜貯藏過程中,VC常作為評價蔬菜新鮮度的重要指標[12]。由圖2可知,隨貯存時間延長,金針菜中的VC含量呈不斷降低趨勢。在前2 d內,5% O2+4% CO2氣調組和空氣對照組貯藏的金針菜下降速率較快,后期趨于平穩,對照組的金針菜在貯藏結束時VC損失率達32.7%。5% O2+7% CO2和5% O2+10% CO2氣調組是在第2 d至第5 d內加快了VC含量的降低速度,一定程度上推遲了營養成分VC的損失。根據ANOVA的結果,5% O2+10% CO2和5% O2+7% CO2氣調組顯著(p<0.05)高于5% O2+4% CO2氣調組和空氣對照組。趙希榮[13]等人在對蒲菜進行氣調并結合殼聚糖的研究中,當O2∶CO2∶N2為5∶10∶85(V/V)時,VC含量相對于其他氣調組下降最低,該氣體比例下對蒲菜在保鮮期間減少VC流失的效果最好。

圖2 不同氣體比例對金針菜VC含量的影響Fig.2 Effect of different gas ratio on VC of hemerocallis citrina baroni

2.3 金針菜可溶性糖含量的變化

在蔬菜貯藏過程中,可溶性糖含量是評價蔬菜新鮮度的另一重要指標[12]。在貯藏初期,因金針菜中大分子糖的降解,可溶性糖的含量大幅增加,后由于金針菜生理代謝作用的消耗及衰老進程的推進,其可溶性糖含量不斷減少。從圖3可知,在貯藏2 d后,氣調組表現為下降的趨勢時,空氣對照組仍在增加,在這之后空氣對照組的含量下降速度明顯大于氣調組。從貯藏5 d以后,其中5% O2+10% CO2氣調組的金針菜中可溶性糖含量要顯著(p<0.05)低于5% O2+7% CO2氣調組,韓志平[12]等用250 μL/L的1-MCP處理金針菜，發現室溫貯藏第7 d時可溶性糖含量有39.86 mg/g,本實驗采用的低溫，5% O2+7% C2氣調貯藏第8 d時成活性含量仍維持較高水平57.64 mg/g。在貯藏終點時空氣對照組中可溶性糖含量是5% O2+7% CO2氣調組的75.3%。根據對各組在整個貯藏周期的可溶性糖含量的方差分析得知,氣調組與空氣對照組差異不顯著(p>0.05)。

圖3 不同氣體比例對金針菜可溶性糖含量的影響Fig.3 Effect of different gas ratio on soluble sugar content of hemerocallis citrina baroni

2.4 金針菜可溶性蛋白含量的變化

蛋白質不僅是植物重要的組織部分,同時也是營養物質,其含量和種類是衡量蔬菜品質和了解蔬菜總代謝的重要指標。由圖4可知,貯藏初期金針菜中的可溶性蛋白含量呈上升趨勢,尚處于金針菜的成熟過程。在貯藏中期,因金針菜維持代謝需求,可溶性蛋白作為營養物質被不斷消耗,含量呈下降趨勢。

氣調組貯藏的金針菜中可溶性蛋白降解量均低于空氣對照組,5% O2+7% CO2和5% O2+10% CO2的貯藏環境對延緩金針菜中的可溶性蛋白降解的速度優于5% O2+4% CO2。根據ANOVA結果,5% O2+10% CO2和5% O2+7% CO2氣調組顯著(p<0.05)高于5% O2+4% CO2氣調組和空氣對照組。CO2含量較高，對可溶性蛋白的延緩效應更加明顯。貯藏結束時氣調組的可活性蛋白量約在0.8 mg/g以上。

圖4 不同氣體比例對金針菜可溶性蛋白含量的影響Fig.4 Effect of different gas ratio on soluble protein of hemerocallis citrina baroni

2.5 金針菜總葉綠素與類胡蘿卜素的變化

葉綠素含量是評價蔬菜質量的重要指標,決定蔬菜色澤的色素主要有葉綠素、胡蘿卜素等,其中葉綠素a和b占葉綠素總量的80%以上。保持綠色是鮮度和健壯的標志,而失去綠色或變黃是成熟衰老的標志[4]。

由圖5可知,在金針菜貯藏過程中,氣調組的葉綠素總量變化呈現先下降后上升再下降的趨勢,第5 d達到最高值，與金針菜的a*、b*值變化相對應(a*、b*值在第5 d也出現最大值)，即葉綠素總量的增加，金針菜花瓣的紅，藍色調與黃，綠色調相應增加。空氣組的葉綠素總量直接降低且下降幅度大于氣調組,5% O2+10% CO2氣調組的金針菜葉綠素總量顯著(p<0.05)高于空氣對照組,說明適宜的氣調貯藏能夠達到延緩葉綠素降解的目的。

圖5 不同氣體比例對金針菜葉綠素總量和類胡蘿卜素的影響Fig.5 Effect of different gas ratio on total chlorophyll content and carotenoid of hemerocallis citrina baroni

類胡蘿卜素在當前已成為重要的功能因子成分,類胡蘿卜素含量的大小影響蔬菜色澤及其營養保健價值[14]。Tai and Chen 從金針菜的花中分離出21 種類胡蘿卜素,鑒定了新黃質、紫黃質、葉黃素、葉黃素-5,6-環氧化物、葉黃素、玉米黃質、β-隱黃質、全反式β-胡蘿卜素及其順式異構體等其中的14種[15]。由圖5可知,隨著貯藏周期延長,不同氣體比例下貯藏的金針菜中類胡蘿卜素含量均有所增加,增加趨勢不明顯;在貯藏末期,氣調組的金針菜含量較穩定,而空氣對照組的含量下降較快,此時金針菜已腐爛變質,喪失了商品和食用價值。

3 結論

在整個貯藏周期內,與空氣對照組相比,O2為5%±0.1%時,CO2在7%±0.1%～10%±0.1%的氣調貯藏環境對金針菜的葉綠素總量、VC含量、可溶性蛋白含量的影響差異顯著(p<0.05);對b*值、類胡蘿卜素、可溶性糖的影響差異不顯著(p>0.05),對于a*值,氣調組是在貯藏后期顯著(p<0.05)高于空氣對照組，氣調低溫貯藏14 d后，金針菜中的VC可溶性糖消耗略低，維持在鮮金針菜的70%以上，可溶性蛋白含量下降緩慢，維持在鮮金針菜的60%以上，葉綠素總量是鮮金針菜的50%以上，類胡蘿卜素含量超過了52 mg/g，與對照組比尤其是外觀色澤方面，有效延長了鮮金菜的貯藏保鮮期。

由此說明,適宜的氣調貯藏環境能夠延緩金針菜中營養物質的損耗,抑制葉綠素的降解,在貯藏后期推遲外觀色澤的轉變,保持更好的食用品質的效果。

如何在氣調基礎上結合其他保鮮方式延長金針菜的貨架壽命,與提高CO2含量對金針菜營養品質影響的機理有待進一步研究。

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Influence of controlled atmosphere storage on surface color and nutritional qualities ofhemerocalliscitrinabaroni

MA Jia-jia1,WANG Yu-ning1,SUI Si-yao1,LU Hao-qian1,WU Tong-dong1,LI Peng-xia2,*

(1.Suzhou Academy of Agricultural Sciences,Suzhou 215155,China; 2.Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China)

The influences of controlled atmosphere storage on surface color and nutritional qualities ofhemerocalliscitrinabaroniwere studied,the ratio of oxygen and carbon dioxide was regulated to 5%±0.1% and 4%±0.1%、7%±0.1%、10%±0.1%,respectively.Thehemerocalliscitrinabaroniwas stored at different time and the storage temperature was(0±1) ℃ and the relative humidity was 95%～98%.The results showed:the degradation of chlorophyll was inhibited and the loss rate of nutrients was delayed at suitable controlled atmosphere environment.Compared to air environment,the significant differences were found at the total chlorophyll content,VCcontent,soluble protein content.The slight differences were found at theb*value,carotenoid content,soluble sugar content when the ratio of oxygen was 5%±0.1% and the ratio of carbon dioxide was(7%±0.1%)～(10%±0.1%) of the whole storage period.The controlled atmosphere group was significantly higher(p<0.05)than the air control group at later storage period for thea*value.

hemerocalliscitrinabaroni;controlled atmosphere storage;surface color;nutritional quality

2016-09-29

馬佳佳(1989-)，女，碩士，研究實習員，主要從事農產品保鮮加工研究，E-mail：mjj20120326@163.com。

*通訊作者:李鵬霞(1976-)，女，博士，研究員，主要從事果蔬保鮮與加工研究，E-mail：jsnky203@163.com。

蘇州市農業科學院基金。

TS255.1

A

1002-0306(2017)09-0339-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.057