臭氧處理對生菜保鮮效果的影響

王 曉,王春芳,柳洪入,白會庭,歸慰羚,喬勇進*

(1上海市農(nóng)業(yè)科學院作物育種栽培研究所,上海 201403;2上海農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工工程技術研究中心,上海 201403;3上海星輝蔬菜有限公司,上海 201419;4通標標準技術服務有限公司,上海 200233)

葉用萵苣(Lactuca sativaL.),又稱生菜,為菊科萵苣屬草本作物[1],按照形態(tài)可以分為散葉和結球兩種,其口感脆嫩、營養(yǎng)豐富,深受人們的喜愛[2]。生菜表面積大、呼吸作用旺盛、水分含量高、組織脆嫩,在采摘、貯藏和運輸過程中易發(fā)生折損和褐變,嚴重影響生菜的品質(zhì),降低其商品價值[3]。因此,開展生菜采后保鮮技術的開發(fā),具有非常重要的意義。

目前,生菜的保鮮主要采用冰溫[4]、化學保鮮劑[5]、二氧化氯處理[6]、臭氧水處理[7-8]、高壓處理[9-10]、輻照處理[11]、超聲波處理[12]和包裝[13-14]等方法。隨著人們對食品安全問題關注度的提升,化學保鮮劑的使用逐漸受到限制。新型的綠色保鮮技術例如高壓處理、輻照處理和超聲處理等,對設備和技術人員要求較高,前期投入較大,不利于大范圍地推廣使用。臭氧具有廣譜抑菌的特性,同時具有強氧化性,在空氣中會逐漸分解為氧氣,在果蔬保鮮領域已有廣泛應用[15]。本論文通過系統(tǒng)探討不同濃度臭氧氣體對生菜保鮮效果的影響,旨在為生菜采后臭氧保鮮提供數(shù)據(jù)參考和理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

所用生菜均采自上海市星輝蔬菜有限公司,采摘后立馬運回實驗室,冷庫(3℃)中預冷10 h后,挑選無機械損傷、質(zhì)量和長度均一的生菜,作為下一步保鮮貯藏的原料。

1.2 儀器與設備

WYA-ZT自動阿貝折射儀(上海儀電物理光學儀器有限公司);JFQ-315OH果蔬呼吸測定儀(北京均方理化科技研究所);CM-5分光測色計(日本,柯尼卡美能達);V20S水分測定儀(瑞士,梅特勒托利多);JX-FSTPR-1全自動樣品冷凍研磨儀(上海凈信環(huán)境科技有限公司);SX-500臭氧發(fā)生器[奧奈特環(huán)保電子(上海)有限公司];BP301S型電子天平(德國,賽多利斯);DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海一恒科技有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 貯藏條件

將預冷處理后的生菜隨機分為5組,每組約10.0 kg,分別采用不同濃度臭氧(0、30 μg∕L、60 μg∕L、90 μg∕L和120 μg∕L)處理30 min,之后利用0.03 mm PE保鮮膜包裝,置于2℃冷庫中低溫貯藏16 d,每隔4 d測定不同處理條件下生菜的相關指標。

1.3.2 測定方法

色度值采用美能達CM-5分光測色計測定;可溶性固形物含量采用自動阿貝折光儀測定;含水量采用V20S紅外水分測定儀測定;呼吸強度參考袁芳等[16-17]的方法,用CO2紅外分析儀進行測定,重復3次,取平均值。

1.3.3 感官評價

以顏色、外形、氣味及質(zhì)地等品質(zhì)作為感官評價的指標,采用9分制進行評分[18-19]。按照表1的標準對生菜的感官品質(zhì)進行綜合評定,多次評分后取平均值。

表1 生菜的感官評分標準Table 1 The sensory evaluation standard of lettuce

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用SPSS 17.0(SPSS Inc.,Chicago IL,USA)統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)分析,不同字母表示在0.05水平上具有顯著差異。

2 結果與分析

2.1 不同濃度臭氧處理對生菜感官品質(zhì)的影響

感官品質(zhì)直接反應綠葉菜的商品價值,決定綠葉菜在銷售時的可接受性[14,20]。由表2可知,隨貯藏時間的延長,生菜的感官品質(zhì)逐漸下降,對照組下降最為明顯,貯藏12 d時其感官評分為5.25±0.25,仍具有一定的商品價值,但延長至16 d時,其感官品質(zhì)超過了消費者的可接受度。適宜濃度的臭氧處理(30—90 μg∕L)可維持生菜的光澤和新鮮度,降低其腐爛率和萎蔫程度。90 μg∕L臭氧處理的生菜感官評分下降較慢,商品性保持較好,貯藏16 d時生菜葉片稍微萎蔫,總體尚可食用。與對照組相比,可延長貯藏期約4 d。

表2 不同處理條件下生菜的感官評分Table 2 Sensory evaluation score of lettuce under different treatment conditions

2.2 不同濃度臭氧處理對生菜呼吸強度的影響

呼吸強度是反應果蔬貯藏過程中生理生化反應快慢的重要指標,較強的呼吸作用會伴隨風味物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)的損失,促進果蔬組織的衰老[21-23]。由圖1可知,貯藏10—16 d時,對照組的呼吸強度明顯高于臭氧處理組,這可能是由于在貯藏初期,生菜呼吸代謝的過程中產(chǎn)生了乙烯,隨著貯藏時間的延長,呼吸作用不斷加強所致。而臭氧處理組在貯藏后期呼吸強度較低,說明適宜濃度的臭氧處理可以氧化乙烯,從而抑制生菜貯藏過程中的呼吸作用。在貯藏12—16 d時,對照組呼吸強度為(37.16±1.49)—(39.16±1.57)mg∕(kg·h),臭氧處理組呼吸強度均明顯低于對照組,特別是90 μg∕L臭氧處理組,生菜呼吸強度僅為(23.72±0.95)—(28.38±1.14)mg∕(kg·h)。這可能也是該處理組在貯藏16 d時仍具有較好的感官品質(zhì)的原因。

圖1 不同處理對生菜呼吸強度的影響Fig.1 Effects of different treatments on the respiration intensity of lettuce during storage

2.3 不同濃度臭氧處理對生菜水分含量的影響

水分是綠葉菜的重要組成成分,其含量的變化會影響綠葉菜的口感、質(zhì)地、外觀等品質(zhì)[24]。因此,減少果蔬采后水分損失對于保持果蔬的新鮮度和質(zhì)量非常關鍵。由圖2可知,生菜在貯藏過程中水分含量維持在(91.93±0.08)%—(94.25±0.11)%,含量較穩(wěn)定。這可能是由于PE保鮮膜包裝及2℃低溫貯藏緩解了水分的損失。在貯藏12—16 d時,對照組含水量為(93.25±0.13)%—(93.74±0.13)%,90 μg∕L臭氧處理組的含水量為(93.89±0.01)%—(94.19±0.06)%,明顯高于對照組,這可能是因為臭氧處理降低了生菜的呼吸強度,從而減少了水分消耗。

圖2 不同處理對生菜水分含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on the water contents of lettuce during storage

2.4 不同濃度臭氧處理對生菜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物是指綠葉菜中可溶性的蛋白、糖、維生素和礦物質(zhì)等,其含量與綠葉菜的營養(yǎng)品質(zhì)密切相關[25]。圖3表明,對照組生菜的可溶性固形物含量呈先升高后降低,又升高再降低的趨勢,貯藏12 d時,可溶性固形物含量達到最高值。這可能是由于貯藏初期生菜呼吸作用首先消耗了可溶性的營養(yǎng)物質(zhì),隨著存放時間的延長,不溶性的固形物會降解變成可溶性的物質(zhì),以供呼吸作用消耗。圖3中可溶性固形物的變化趨勢與本實驗室前期的報道一致[26]。在貯藏12 d時,對照組可溶性固形物含量最高,這可能是由于對照組的含水量較低導致的。

圖3 不同處理對生菜可溶性固形物含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on the soluble solids contents of lettuce during storage

2.5 不同濃度臭氧處理對生菜色度的影響

生菜的色澤是感官品質(zhì)的重要指標,從一定程度上直接反映了其新鮮程度[23]。在貯藏過程中綠葉菜的葉片會失水,葉片白度即L*值增加,同時綠色消退,黃化加快,即a*、b*值不斷變大[26]。從圖4可知,對照組在貯藏過程中白度L*值變化較大,明顯高于除120 μg∕L外的臭氧處理組,說明30—90 μg∕L濃度臭氧處理可以延緩生菜的皺縮和光澤變化。隨著貯藏時間的延長,對照組的a*、b*值也一直處在較高的水平,說明采用適宜濃度臭氧處理生菜,可以使生菜在貯藏過程中色澤變化減慢,利于生菜的貯藏保鮮。臭氧處理濃度為90 μg∕L時,生菜在貯藏后期具有較低的L*、a*、b*值,色澤較好,感官得分較高。

圖4 不同處理對生菜色度的影響Fig.4 Effects of different treatments on the color of lettuce during storage

3 結論與討論

生菜營養(yǎng)豐富、氣味清香、口感清脆,是一種深受人們喜愛的蔬菜[27]。其質(zhì)地松軟,葉表面積大,采后易失水褐變、萎蔫,造成營養(yǎng)流失等[2]。據(jù)報道,我國綠葉菜從田間到餐桌的損耗每年可達25%—30%,這主要是缺乏完整的質(zhì)量保障和冷鏈體系所致,因此預冷和低溫貯藏對于綠葉菜采后是非常關鍵的[28-29]。生菜的冰溫為-0.8℃,低溫可以抑制綠葉菜呼吸作用,減少水分的損耗。陳皖豫等[30]研究表明,厚度為0.03 mm的PE薄膜可以更好地維持娃娃菜的貯藏品質(zhì)。低溫條件下的空氣濕度較低,為了進一步的減少貯藏過程中水分的損失,本研究中采用2℃低溫結合0.03 mm的PE薄膜包裝的方法進行試驗。

臭氧是一種高效、快速的殺菌劑,無二次污染,可在食品貯藏加工過程中推廣使用[31]。王瑾等[32]研究表明,臭氧處理可以抑制花椰菜的呼吸作用,緩解組織代謝帶來的營養(yǎng)物質(zhì)損耗。本研究中,臭氧處理后的生菜在貯藏后期呼吸作用較對照組明顯減弱。60 μg∕L和90 μg∕L臭氧處理緩解了生菜的組織代謝,較好地保持了生菜的水分,感官得分較高,與王瑾等[32]研究結果類似。但60 μg∕L和90 μg∕L臭氧處理組的生菜可溶性固形物含量相對偏低,其原因可能是水分含量較高所致。王雪青等[33]研究表明,臭氧處理使菠菜的L*、a*和b*值顯著降低,延緩了葉綠素的損失和黃化進程。本研究中,采用低于120 μg∕L臭氧處理生菜時,整個貯藏期間生菜的L*值明顯低于對照組,說明適宜濃度的臭氧處理可以延緩生菜光澤的變化。在臭氧濃度為90 μg∕L時貯藏后期具有較低的L*、a*、b*值,感官得分也比較高。

綜上,2℃結合PE包裝,臭氧處理濃度為90 μg∕L時,生菜的感官品質(zhì)較好,水分含量和色澤變化較小。臭氧處理可延緩生菜的衰老,延長生菜貯藏期,本研究對生菜的保鮮貯藏具有一定的指導作用。