不同處理方式對(duì)荸薺冷藏品質(zhì)的影響

謝冬娣，覃麗丹，宋慕波，謝玉花，蘇輝蘭，岳君

（1.賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，廣西賀州542899；2.賀州學(xué)院旅游與體育健康學(xué)院，廣西賀州542899）

荸薺[Eieocharis tuberosa（Roxb.）Sehult]俗稱馬蹄（water chestnut），又稱地栗、烏芋等，是莎草科荸薺屬多年水生草本植物，以地下球莖為食，是一種優(yōu)良的藥食兼用的果蔬類食物，古有“江南人參”之美譽(yù)[1]。有研究發(fā)現(xiàn)，荸薺富含酚類物質(zhì)，使其具有抗氧化、抗菌、抗癌及治療呼吸道及糖尿病等保健作用[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前在我國(guó)荸薺的栽培面積達(dá)5萬(wàn)km2，主要在南方，其中廣西達(dá)2萬(wàn)km2，主要分布在廣西的賀州、荔浦等地[3]。由于荸薺采后容易失水皺縮和受微生物侵染而腐爛變質(zhì)，嚴(yán)重影響其貯藏品質(zhì)。產(chǎn)地鮮銷不超過(guò)10d，存在較大市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)[4]。解決荸薺的季產(chǎn)年銷問(wèn)題的關(guān)鍵是貯藏技術(shù)，但產(chǎn)地傳統(tǒng)的窖藏、罐藏及次氯酸鈉消毒液保鮮等保藏方法效果不甚明顯[4-5]。而農(nóng)戶喜歡選擇處理簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)、成本較低的方法，一般采用擱田延遲采挖、蓋泥堆藏等方法以減少荸薺腐爛損失，但也因此出現(xiàn)延誤下一茬農(nóng)耕時(shí)機(jī)或保藏效果不佳等情況。筆者曾采用化學(xué)抑菌劑咪鮮胺（prochloraz）處理荸薺，發(fā)現(xiàn)一定濃度咪鮮胺能夠抑制貯藏期荸薺表面的微生物快速增長(zhǎng)，取得良好的保藏效果[6]。本試驗(yàn)主要是將咪鮮胺與泥藏相結(jié)合，研究荸薺貯藏性能，為開發(fā)新型的貯藏保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

荸薺：購(gòu)自廣西賀州市八步區(qū)芳林村；咪鮮胺（25%乳油）：江蘇省宜興興農(nóng)化工制品有限公司；愈創(chuàng)木酚、聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone，PVP）、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）、巰基乙醇硼酸、苯丙氨酸、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine，DPPH）：國(guó)產(chǎn)分析純，山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司；聚乙烯保鮮袋（佳能牌）：廣東東莞市瑜利包裝用品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

722N型分光光度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司；UV1901PC型紫外分光光度計(jì)：上海奧析科學(xué)儀器有限公司；KH30R-11型高速冷凍離心機(jī)：湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司；WAY-2WAJ型阿貝折光儀：上海申光儀器設(shè)備有限公司；TA.XT plus型質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.3 材料處理方法

選取大小、色澤、成熟度基本一致、無(wú)明顯機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害的荸薺。用5種方式進(jìn)行處理：T1：帶泥（須稍清理附在果面的泥塊）；T2：洗凈（清洗后須稍晾干表面的水分）；T3：帶泥+咪鮮胺（咪鮮胺為500倍稀釋液，浸泡 5 min）；T4：洗凈+咪鮮胺；T5：洗凈+咪鮮胺+蓋土（蓋土須用果樣質(zhì)量20%的沙壤土）。每個(gè)處理5 kg，用聚乙烯保鮮袋盛裝，敞口，口徑約5 cm～10 cm，置于溫度為（7±1）℃、濕度為40%～60%的冷庫(kù)條件下貯藏，貯藏觀察期60 d。處理當(dāng)天及貯藏期每10 d取樣，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定方法

硬度：采用TA.XTplus型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定硬度，參照馬慶華等[7]方法。質(zhì)量損失率/%＝（總質(zhì)量-測(cè)定質(zhì)量）/總質(zhì)量×100。腐爛率/%=腐爛果的質(zhì)量/總質(zhì)量×100。可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量：采用阿貝折光儀測(cè)定荸薺汁中的TSS含量。丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量：參照Liu等[8]采用TBA比色法進(jìn)行測(cè)定。過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活性：參照胡瑞斌等[9]采用愈創(chuàng)木酚比色法進(jìn)行測(cè)定，以每分鐘470nm波長(zhǎng)下的吸光值變化0.001作為1個(gè)酶活力單位。苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase，PAL）活性：參照孫廣宇等[10]采用紫外分光光度法進(jìn)行測(cè)定，以每小時(shí)290 nm波長(zhǎng)下的吸光值變化0.001作為1個(gè)酶活力單位。抗氧化能力：參照Larrauri等[11]的方法測(cè)定DPPH自由基（DPPH·）清除率，結(jié)果以百分率表示，清除率越大表明抗氧化能力越強(qiáng)。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

使用Excel2007和SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏處理對(duì)荸薺硬度的影響

硬度是衡量果蔬貯藏品質(zhì)高低的重要指標(biāo)之一。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，果實(shí)的硬度隨之下降，從而影響果實(shí)的口感[9]。不同貯藏處理對(duì)荸薺硬度的影響見圖1。

圖1 不同處理對(duì)荸薺硬度的影響Fig.1 Effect of different treatment methods on hardness of water chestnut

圖1顯示，在整個(gè)貯藏期，各處理的荸薺硬度總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，與處理前相比，T2處理的荸薺硬度下降幅度59.79%，T3處理的荸薺硬度下降幅度32.28%，二者有顯著差異（p＜0.05）。T1、T2兩個(gè)處理組間，荸薺硬度下降幅度差異不顯著（p＞0.05）。另外3個(gè)有咪鮮胺浸泡處理的荸薺硬度下降幅度差異也不明顯（p＞0.05），但T4比另兩個(gè)有咪鮮胺的處理荸薺硬度下降幅度大。T3比T1處理的荸薺硬度下降幅度平緩。盡管咪鮮胺處理對(duì)荸薺的硬度變化不明顯，但總體上，咪鮮胺對(duì)荸薺的硬度下降有一定的抑制作用，帶泥+咪鮮胺處理對(duì)荸薺的硬度保持效果最好。

2.2 不同貯藏處理對(duì)荸薺質(zhì)量損失率的影響

采挖后的荸薺在貯藏過(guò)程仍進(jìn)行呼吸作用消耗自身養(yǎng)分，同時(shí)散失水分，造成質(zhì)量損失；質(zhì)量損失率越大，表皮皺縮越嚴(yán)重，外觀的商品價(jià)值就越低[12]。不同貯藏處理對(duì)荸薺質(zhì)量損失率的影響見圖2。

圖2 不同處理對(duì)荸薺質(zhì)量損失率的影響Fig.2 Effect of different treatment methods on mass-loss ratio of water chestnut

圖2顯示，在冷溫貯藏條件下，荸薺的質(zhì)量損失率整體呈上升趨勢(shì)，貯藏期前10 d，所有處理的荸薺的質(zhì)量損失迅速上升，之后趨于平穩(wěn)；在貯藏期50 d，T1、T2兩個(gè)處理組的荸薺的質(zhì)量損失再一次攀升；在整個(gè)貯藏期，二者質(zhì)量損失率上升幅度差異不顯著（p＞0.05）。另外3個(gè)有咪鮮胺浸泡處理的荸薺質(zhì)量損失率上升幅度組間差異也不顯著（p＞0.05），但在貯藏期60 d，3個(gè)處理組均比T1、T2兩個(gè)處理的荸薺質(zhì)量損失率上升幅度低，差異極顯著（p＜0.01）。T3、T5兩個(gè)處理組的荸薺質(zhì)量損失率比T4上升幅度略低，盡管差異不明顯，但還是可以看出，這兩個(gè)處理組對(duì)荸薺質(zhì)量的維持效果較好。

2.3 不同貯藏處理對(duì)荸薺腐爛率的影響

荸薺在貯藏期間會(huì)因微生物的侵染而腐爛變質(zhì)，并隨著貯藏期的延長(zhǎng)而加劇腐爛程度[12]。腐爛率是考查果蔬貯藏效果的重要指標(biāo)之一。不同貯藏處理對(duì)荸薺腐爛率的影響見圖3。

圖3 不同處理對(duì)荸薺腐爛率的影響Fig.3 Effect of different treatment methods on decay ratio of water chestnut

圖3顯示，在冷溫貯藏條件下，荸薺的腐敗率整體呈上升趨勢(shì)。在貯藏期前10 d，T1、T2兩個(gè)處理組荸薺雖有腐敗現(xiàn)象，但腐敗程度小；另外3個(gè)有咪鮮胺浸泡處理的荸薺未出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象，在貯藏期20 d出現(xiàn)輕微的腐敗現(xiàn)象。在貯藏期30 d，T1、T2兩個(gè)處理組與另外3組比較，荸薺的腐敗率上升幅度逐漸增大，在貯藏期30 d（腐敗率15.43%）顯示無(wú)保藏效果；在貯藏期40 d～60 d，上升幅度差異極顯著（p＜ 0.01），腐爛率高達(dá)36.71%。而T3、T4、T53個(gè)處理組的荸薺腐敗率上升幅度平緩，組間差異不顯著（p＞0.05），其中在貯藏期60 d T3處理的荸薺腐爛率才5.43%。可見，咪鮮胺作為抑菌劑，被用于處理帶泥或洗凈的荸薺，均能夠抑制荸薺貯藏期間微生物的迅速生長(zhǎng)。

2.4 不同貯藏處理對(duì)荸薺TSS含量的影響

可溶性固形物（TSS）為食品中可溶于水的化合物的總稱，主要有糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等[13]。TSS含量是衡量貯藏過(guò)程果蔬品質(zhì)的重要參數(shù)之一。不同貯藏處理對(duì)荸薺TSS含量的影響見圖4。

圖4 不同處理對(duì)荸薺TSS含量的影響Fig.4 Effect of different treatment methods on TSS content of water chestnut

圖4顯示，在冷溫貯藏條件下，荸薺的TSS含量整體呈下降趨勢(shì)。在貯藏期前20 d，T3、T4兩個(gè)處理組的荸薺TSS含量基本保持原狀態(tài)，其它3個(gè)處理組的荸薺TSS含量從原來(lái)的15.83%下降至13.00%左右。在貯藏期20 d至30 d期間，各處理組荸薺的TSS含量下降趨勢(shì)明顯。在貯藏期30 d至60 d，除了T5的荸薺TSS含量有20 d平臺(tái)期，其余各處理均處在下降狀態(tài)。而T3、T4兩個(gè)處理的荸薺TSS含量變化始終與T1、T2兩個(gè)處理保持顯著差異（p ＜ 0.05）；但 T3、T4組間差異不顯著（p＞0.05）。究其原因，可能是咪鮮胺抑制微生物迅速生長(zhǎng)，減緩了荸薺品質(zhì)劣變，從而較好地維持TSS含量。

2.5 不同貯藏處理對(duì)荸薺POD活性的影響

過(guò)氧化物酶（POD）是一種氧化還原酶，與果蔬成熟衰老有關(guān)。由于POD可以將H2O2氧化還原成H2O，并對(duì)生物體內(nèi)的H2O2有專一性，所以POD活性的高低影響果蔬的腐爛程度[9]。不同貯藏處理對(duì)荸薺POD活性的影響見圖5。

圖5 不同處理對(duì)荸薺POD活性的影響Fig.5 Effect of different treatment methods on POD activity of water chestnut

圖5顯示，在冷溫貯藏條件下，荸薺的POD活性整體呈先下降后上升再下降趨勢(shì)，在貯藏期10 d出現(xiàn)低谷，在貯藏期30 d或40 d出現(xiàn)峰值，其中T3處理峰值不明顯；貯藏后期各處理組荸薺的POD活性均處于相對(duì)平穩(wěn)狀態(tài)。出現(xiàn)低谷的原因，可能是剛?cè)肜鋷?kù)不久，冷溫抑制了荸薺的POD活性。而出現(xiàn)峰值的原因，可能是隨著貯藏期延長(zhǎng)，由呼吸作用逐漸加強(qiáng)、袋裝的散熱作用有限及其荸薺腐爛變質(zhì)的影響所致。在貯藏期20 d后，T3處理始終比T1、T2處理的荸薺的POD活性低，差異顯著（p＜0.05）；與 T4、T5兩個(gè)處理組相比，無(wú)顯著差異（p＞0.05）。盡管差異不夠明顯，但也可以看出T3處理對(duì)荸薺的POD活性的抑制作用較好。

2.6 不同貯藏處理對(duì)荸薺PAL活性的影響

苯丙氨酸解氨酶（PAL）是植物體內(nèi)連接初級(jí)代謝和苯丙烷類代謝的關(guān)鍵酶和限速酶，為多種酚類及類黃酮終產(chǎn)物提供前體；PAL在果蔬機(jī)械損傷傷口愈合、組織褐變、抵御病害等方面具有重要作用[14]。不同貯藏處理對(duì)荸薺PAL活性的影響見圖6。

圖6 不同處理對(duì)荸薺PAL活性的影響Fig.6 Effect of different treatment methods on PAL activity of water chestnut

圖6顯示，在冷溫貯藏條件下，荸薺的PAL活性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)。在整個(gè)貯藏期，T3處理荸薺的PAL活性始終保持相對(duì)較低狀態(tài)；比T1、T2處理的荸薺的PAL活性有顯著差異（p＜0.05）。T3、T4、T53個(gè)處理組相比，在貯藏期前20 d，荸薺的PAL活性基本無(wú)差異；在之后，3組間的荸薺的PAL活性雖有差異，但差異不顯著（p＞0.05）。表明，T3處理減弱了荸薺的病害及損傷對(duì)PAL活性的誘導(dǎo)，抑制了荸薺貯藏期PAL活性。

2.7 不同貯藏處理對(duì)荸薺MDA含量的影響

丙二醛（MDA）是脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，因此MDA含量變化是衡量果蔬的衰老進(jìn)程的重要指標(biāo)。不同貯藏處理對(duì)荸薺MDA含量的影響見圖7。

圖7 不同處理對(duì)荸薺MDA含量的影響Fig.7 Effect of different treatment methods on MDA content of water chestnut

圖7顯示，在冷溫貯藏條件下，荸薺的MDA含量隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)。由荸薺成熟衰老和環(huán)境脅迫影響所致，在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的某些自由基使膜脂過(guò)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致MDA含量上升[15]。在貯藏期前10 d，各處理的荸薺MDA含量幾乎無(wú)變化。在貯藏期20 d，除了T3處理上升幅度較小，其它4個(gè)處理荸薺的MDA含量上升幅度較大。在貯藏期30 d至60 d，T1、T2兩個(gè)處理組的荸薺MDA含量始終保持較高水平，兩組間無(wú)明顯差異；T3處理的荸薺MDA含量始終保持較低水平，與T4、T5處理無(wú)顯著差異（p＞0.05）。在貯藏期10 d后，T3與T1處理差異極顯著（p＜0.01），與T2處理差異顯著（p＜0.05）。說(shuō)明咪鮮胺浸泡處理有效抑制了荸薺膜脂過(guò)氧化反應(yīng)，減緩了MDA含量積累，從而延緩了衰老進(jìn)程。

2.8 不同貯藏處理對(duì)荸薺抗氧化活性的影響

DPPH自由基一種很穩(wěn)定的以氮為中心的自由基。DPPH自由基清除法從1958年被提出，便廣泛用于定量測(cè)定生物試樣和食品的抗氧化能力[16]。不同貯藏處理對(duì)荸薺抗氧化活性的影響見圖8。

圖8 不同處理對(duì)荸薺DPPH自由基清除率的影響Fig.8 Effect of different treatment methods on DPPH scavenging activity of water chestnut

圖8所示，在冷溫貯藏條件下，荸薺的DPPH自由基清除率總體呈下降趨勢(shì)。說(shuō)明荸薺在貯藏過(guò)程隨著衰老進(jìn)程的加速，自身抗氧化能力逐漸下降。在貯藏期10 d，各處理的荸薺DPPH自由基清除率變化較小。在貯藏期20 d，DPPH自由基清除率下降幅度稍微加快，各處理間差異不大。在貯藏期30 d后，T1、T2兩個(gè)處理組的荸薺DPPH自由基清除率下降幅度增大，兩組間無(wú)顯著差異。而T3、T4、T53個(gè)處理組的荸薺DPPH自由基清除率始終保持在較高水平，組間無(wú)顯著差異；但在貯藏期30 d后，與T1、T2兩個(gè)處理組的荸薺DPPH自由基清除率同期相比差異顯著（p＜0.05），表明咪鮮胺處理能更好的維持荸薺在貯藏過(guò)程中的抗氧化活性。

3 結(jié)果與討論

本研究發(fā)現(xiàn)T1、T2兩個(gè)處理組的荸薺硬度和TSS含量快速下降、質(zhì)量損失率和腐爛率迅速升高，T1處理組變化狀況稍微緩慢，可能原因在于，泥土中存在某種抑菌成分或抑菌微生物[17]。泥土中的微生物參與土壤有機(jī)質(zhì)分解、腐殖質(zhì)形成、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)等過(guò)程，對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)，緩解生態(tài)破壞，恢復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義[17]。在荸薺的清洗過(guò)程，極易造成機(jī)械損傷，從而誘導(dǎo)POD和PAL活性上升，加速衰老進(jìn)程，增加了TSS的消耗和MDA的積累，從而加速腐爛變質(zhì)。T3與T1比較、T4與T2比較，表明咪鮮胺減少了貯藏過(guò)程荸薺的腐爛和MDA含量積累，抑制了POD和PAL活性峰值的出現(xiàn)，減緩了抗氧化能力的下降，再次說(shuō)明了咪鮮胺在荸薺貯藏保鮮中的作用及其廣譜高效性。T5與T4比較，硬度、質(zhì)量損失率、腐爛率、PAL活性、DPPH自由基清除率多項(xiàng)指標(biāo)較優(yōu)良，說(shuō)明蓋土也起到一定的控制荸薺貯藏品質(zhì)劣變的作用。究其原因，可能是蓋土形成荸薺與空氣之間的屏障，保持果面的濕爽。而T3檢測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)均比T4優(yōu)良，同樣體現(xiàn)帶泥處理的貯藏優(yōu)勢(shì)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，T3與T5處理各項(xiàng)指標(biāo)較接近，能夠較好的維持荸薺的貯藏品質(zhì)和抗氧化活性，貯藏期60 d仍有良好的商品價(jià)值，是荸薺冷溫貯藏較為合適的處理方式。由于蓋土的量及土質(zhì)的要求較難操作掌控，土層過(guò)厚、土質(zhì)過(guò)黏，果外微環(huán)境中氧氣濃度過(guò)低也會(huì)降低貯藏效果[18]。因此，建議生產(chǎn)實(shí)際采用：采挖后的荸薺，稍清理附在果面的泥塊，用500倍咪鮮胺稀釋液浸泡5 min，稍晾干表面液體，用聚乙烯保鮮袋盛裝，敞口，置于溫度為（7±1）℃、濕度為40%～60%的冷庫(kù)條件下貯藏。