基于主成分分析的微孔膜包裝對(duì)延緩黃瓜冷貯后細(xì)胞膜脂過氧化及品質(zhì)劣變研究

尹杰文,何曉梅,賈嘉懿,張鍶苑,肖徐,張敏*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400715)2(西南大學(xué) 食品貯藏與物流研究中心,重慶,400715) 3(漯河市衛(wèi)龍生物技術(shù)有限公司,河南 漯河,462000)

黃瓜在我國大部分地區(qū)以及全球廣泛種植,其營養(yǎng)價(jià)值高,富含糖類、氨基酸、維生素等多種營養(yǎng)成分。但是在貯運(yùn)過程中,黃瓜因其含水量極高,易受自身蒸騰作用的影響導(dǎo)致瓜身易失水皺縮[1],品質(zhì)下降。黃瓜采后還會(huì)因?yàn)槿~綠素降解而發(fā)生黃化現(xiàn)象[2],影響其商品特性。低溫冷藏是黃瓜最常見也是比較簡單的保存方法,適當(dāng)?shù)牡蜏乜梢杂行а娱L黃瓜的保存時(shí)間,但溫度過低,可能會(huì)導(dǎo)致黃瓜出現(xiàn)冷害現(xiàn)象[3],如呼吸增強(qiáng),表面塌陷,腐爛加重等癥狀。果實(shí)在受到逆境脅迫的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生活性氧攻擊果蔬細(xì)胞膜,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外滲,相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量也會(huì)因此升高[4],而MDA含量增加之后還會(huì)進(jìn)一步的對(duì)細(xì)胞膜進(jìn)行攻擊,造成細(xì)胞功能喪失。所以控制活性氧的含量以及保持相關(guān)抗氧化酶的活性在果蔬保鮮中起著重要作用。

微孔膜包裝通過調(diào)節(jié)包裝膜上的孔數(shù)和孔徑來控制包裝內(nèi)的氣體成分,使果蔬處于適宜保鮮的氣體比例中,比不打孔的普通包裝保鮮效果更好,比需要專用機(jī)器和氣體的氣調(diào)包裝技術(shù)成本更低,更適宜推廣應(yīng)用。俞靜芬等[5]通過微孔膜結(jié)合1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)處理對(duì)水蜜桃進(jìn)行貯藏,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,果實(shí)的腐爛率、失重明顯降低,保持了果實(shí)硬度,延長了果實(shí)的貨架期。目前關(guān)于微孔膜延長黃瓜保鮮的機(jī)理,特別是細(xì)胞膜脂過氧化方面的研究文獻(xiàn)比較缺乏。

主成分分析(principal component analysis,PCA),是一種可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)降維的方法,它將原始的數(shù)據(jù)中具有相關(guān)性的自變量收集到不同主成分當(dāng)中,使各主成分之間互不相關(guān),從而對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合和簡化,能夠分析出各種處理方式的綜合效果,以及對(duì)各指標(biāo)的影響程度[6]。目前PCA已經(jīng)廣泛應(yīng)用于果蔬的品質(zhì)分析當(dāng)中,如桃[7]、李子[8]、芹菜[9]等,而應(yīng)用于黃瓜保鮮方面卻鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用微孔膜對(duì)冷藏黃瓜進(jìn)行包裝,利用PCA研究細(xì)胞膜脂過氧化及品質(zhì)劣變情況,探討微孔膜包裝對(duì)冷藏黃瓜冷害抑制及品質(zhì)保護(hù)的效果,為低成本的微孔膜技術(shù)在黃瓜冷藏保鮮中的推廣應(yīng)用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃瓜采購于重慶市北碚區(qū)天生農(nóng)貿(mào)市場,所購黃瓜大小、長度均勻,表皮無破損,個(gè)體堅(jiān)挺,八成熟。購買之后立即送往實(shí)驗(yàn)室處理。聚丙烯(polypropylene,PP)防霧膜(厚度25 μm,O2透過率1 256.5 cm3/(m2·2 4 h·atm),23 ℃),河南前瞻包裝材料有限公司。所有化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2450PC紫外可見分光光度計(jì),日本島津公司;DDS-307A電導(dǎo)率儀,上海雷磁公司;RXZ-8000智能人工氣候箱,寧波東南儀器有限公司;GY-4數(shù)顯式果實(shí)硬度計(jì),浙江樂清艾德堡儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品準(zhǔn)備

將購買的黃瓜用清水洗凈之后晾干備用。用PP防霧膜進(jìn)行不同孔數(shù)的防霧膜的包裝,包裝袋長寬為40 cm×30 cm,用孔徑為0.3 mm的小針均勻地打孔。試驗(yàn)周期設(shè)置為2周(在4 ℃冷藏條件下冷藏1周后移入23 ℃室溫下貯存1周),模擬冷藏及常溫流通銷售的溫度條件。試驗(yàn)組為4組,且每組6根黃瓜,具體處理如下:(1)對(duì)照組:不進(jìn)行包裝;(2)膜包裝無孔組:PP防霧膜包裝不打孔;(3)微孔膜8孔組:PP防霧膜包裝并在袋上打8個(gè)孔;(4)微孔膜16孔組:PP防霧膜包裝并在袋上打16個(gè)孔。將處理好的各組樣品放入人工氣候箱中,冷藏環(huán)境設(shè)置為4 ℃、相對(duì)濕度85%～95%,每個(gè)組別設(shè)置3個(gè)重復(fù)。每2 d隨機(jī)取樣1次,分別進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測定。

1.3.2 指標(biāo)測定

1.3.2.1 感官評(píng)價(jià)

請10位經(jīng)培訓(xùn)過的食品科學(xué)學(xué)院學(xué)生為各組樣品打分,根據(jù)果實(shí)的果皮、果肉、氣味、腐爛程度進(jìn)行評(píng)定,分值8～1分別代表極好、非常好、好、一般、較差、差、非常差、極差,各項(xiàng)結(jié)果記總分后取其平均值。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)分方法如表1所示。

表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard of sensory evaluation

1.3.2.2 相對(duì)電導(dǎo)率

參考趙普瑩[10]的方法并作適當(dāng)修改,根據(jù)水浴前后2次測定的電導(dǎo)率計(jì)算其相對(duì)電導(dǎo)率(γe),計(jì)算公式見公式(1):

(1)

1.3.2.3 呼吸強(qiáng)度

參考曹建康等[11]的靜置法進(jìn)行測定,根據(jù)滴定結(jié)果計(jì)算黃瓜的呼吸強(qiáng)度,單位以mg CO2/(kg·h)表示。

1.3.2.4 果實(shí)硬度

用硬度計(jì)進(jìn)行測定,在瓜身和兩頭分別隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn)[12],用3.5 mm直徑的探頭進(jìn)行測定,單位為N,計(jì)算3點(diǎn)測量結(jié)果的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

1.3.2.5 脂氧合酶(lipoxygenase,LOX) 活性

參考TODD等[13]的方法并稍作修改,以每克黃瓜鮮重每分鐘吸光度增加0.01為1個(gè)LOX活性單位,以0.01ΔOD234/(min·g) mF表示。

1.3.2.6 MDA含量

參考CHEN等[12]的方法并稍作修改,每克黃瓜鮮樣中的MDA含量用μmol/g mF表示。

1.3.2.8 過氧化物酶(peroxidase,POD)活性

參考CHEN等[12]的方法并作適當(dāng)修改,以每克黃瓜鮮樣每分鐘吸光度變化1為1個(gè)POD活性單位,表示為ΔOD470/(min·g)。

1.3.2.9 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性

參照曹建康等[11]的方法并作適當(dāng)修改,用氮藍(lán)四唑還原法測定,以每克黃瓜鮮樣在560 nm處每分鐘對(duì)氮藍(lán)四唑光化還原抑制達(dá)50%為1個(gè)SOD活性單位(U)。

1.3.2.10 過氧化氫酶(catalase,CAT)活性

參照曹建康等[11]的方法,并稍作修改,以每克黃瓜樣品每分鐘吸光度變化0.01為1個(gè)CAT酶活性單位,表示為0.01ΔOD240/(min·g)。

1.3.2.11 葉綠素含量

參考ARNON[14]的方法并稍作修改,計(jì)算每克樣品中所含葉綠素的質(zhì)量,用mg/g表示。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2016對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理計(jì)算,使用SPSS18.0單因素方差分析和Duncan多重比較分析對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行顯著性分析,用Origin 8.6對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行作圖,用The UnscramblerX10.4對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)

本次實(shí)驗(yàn)將感官評(píng)價(jià)得分低于6分的黃瓜判定為失去商品性。如圖1所示,各組感官評(píng)價(jià)得分均隨貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)出下降趨勢,其中,CK組在第4天明顯出現(xiàn)表面變軟,腐爛加重等冷害癥狀,移入室溫后腐爛霉變情況更加嚴(yán)重,在第6天時(shí)感官評(píng)價(jià)得分降為5.9,與實(shí)驗(yàn)組均有顯著性差異(P<0.05),與LURIE等[15]的研究結(jié)果一致。這表明微孔包裝可以在一定程度上抑制黃瓜果實(shí)的品質(zhì)劣變;自貯藏第8天起,實(shí)驗(yàn)組感官評(píng)分下降速率均增大,但8孔組的感官評(píng)分仍為6.1,與無孔、16孔2組差異顯著(P<0.05);16孔組與無孔組在12 d時(shí)得分分別為5.6、5.3,均失去商品性。無孔組移入室溫后發(fā)生了霉變現(xiàn)象,可能是由于包裝袋內(nèi)氣體交換率低,袋中相對(duì)濕度達(dá)到飽和,使得無孔組黃瓜發(fā)生了腐敗現(xiàn)象,或是袋中O2含量低于黃瓜的耐受程度從而發(fā)生了無氧呼吸[16];16孔組移入室溫后黃瓜雖未出現(xiàn)霉變但發(fā)生了黃化老化現(xiàn)象,可能是因?yàn)闅怏w交換速率高,使得包裝袋內(nèi)氣體環(huán)境與外界空氣相似;8孔組黃瓜品質(zhì)則始終保持在高水平,原因可能是微孔膜孔數(shù)適宜,維持了適宜的濕度和氣體環(huán)境,因而使得黃瓜品質(zhì)保持最佳。綜上所述,8孔數(shù)微孔膜組在維持黃瓜感官品質(zhì)效果上最優(yōu)。

2.2 相對(duì)電導(dǎo)率

在整個(gè)貯藏期間,由于黃瓜的低溫脅迫和自然衰老,各組相對(duì)電導(dǎo)率隨貯藏時(shí)間的延長而增大(圖2)。CK組4 d起與8孔、16孔組差異不顯著(P>0.05),第8天后與8孔組差異顯著(P<0.05),這可能是因?yàn)镃K組受到冷害影響之后細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞,內(nèi)容物滲出,導(dǎo)致相對(duì)電導(dǎo)率增大;8孔、16孔組相對(duì)電導(dǎo)率增加幅度最小,在貯藏結(jié)束時(shí)數(shù)值分別為38.97%、43.09%,相對(duì)電導(dǎo)率是細(xì)胞膜透性的表現(xiàn),也是細(xì)胞膜受損程度的反映,所以8孔組、16孔組可能是因?yàn)檠鯕廨^其他2組充足,未產(chǎn)生無氧呼吸,使細(xì)胞膜免受無氧呼吸產(chǎn)物(如乙醇等)攻擊,保護(hù)了細(xì)胞膜的透性,抑制了相對(duì)電導(dǎo)率的上升。蔡佳昂等[17]的研究苕尖的微孔包裝中得到了相同的結(jié)果。由上可知,各微孔膜處理組均可以顯著抑制黃瓜相對(duì)電導(dǎo)率的增大,降低了黃瓜膜透性的增大,但無孔組抑制效果明顯較弱,8孔數(shù)微孔膜組綜合抑制效果最好。

圖1 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中感官評(píng)價(jià)的影響Fig.1 Effect of different microporous film packaging treatments on sensory scores during cucumber logistics

圖2 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.2 Effect of different microporous film packaging treatments on the relative conductivity during cucumber logistics

2.3 呼吸強(qiáng)度

如圖3所示,各組呼吸強(qiáng)度隨時(shí)間延長整體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,其中8孔、16孔2組呼吸強(qiáng)度趨向平穩(wěn)。CK組在第4天時(shí)呼吸強(qiáng)度迅速上升后在第6天稍有下降,并在移入室溫后呼吸強(qiáng)度持續(xù)上升,第8天后與8孔、16孔2組差異極顯著(P<0.01),這可能是CK組出現(xiàn)了冷害癥狀而導(dǎo)致的,實(shí)驗(yàn)組在貯藏前6 d呼吸強(qiáng)度均在緩慢下降,各組間無顯著差異(P>0.05);移入室溫后,無孔組呼吸強(qiáng)度持續(xù)上升,并在第10天后與8孔、16孔2組有極顯著差異(P<0.01),可能是由于隨著袋內(nèi)呼吸強(qiáng)度的增加,O2含量逐漸降低并造成了黃瓜的無氧呼吸作用或由于無孔組出現(xiàn)了冷害癥狀,腐敗霉變導(dǎo)致呼吸急劇增強(qiáng);8孔、16孔2組呼吸強(qiáng)度在移入室溫后有短期內(nèi)的上升,第8天后變化幅度減弱,因?yàn)榈蜏貙?duì)呼吸同樣具有抑制作用,溫度升高導(dǎo)致呼吸相關(guān)酶活性增強(qiáng)。但是8孔組呼吸強(qiáng)度始終低于16孔組,且兩組在第10天后產(chǎn)生顯著差異(P<0.05)。由此可見,無孔組雖然在前期對(duì)于抑制呼吸強(qiáng)度的極速上升有抑制和延緩作用,但并不能保持貯藏后期的低呼吸強(qiáng)度;8孔、16孔2組在整個(gè)貯藏期間都未出現(xiàn)呼吸強(qiáng)度的異常升高,使得黃瓜呼吸受到抑制,并且8孔組在后期抑制效果更好。綜合而言,8孔數(shù)微孔膜組能更好地控制黃瓜的呼吸強(qiáng)度。

圖3 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中呼吸強(qiáng)度的影響Fig.3 Effect of different microporous film packaging treatments on respiratory intensity during cucumber logistics

2.4 硬度

果實(shí)的硬度是果實(shí)對(duì)抗外界壓力的直接表現(xiàn),如圖4所示,各組硬度隨貯藏時(shí)間的延長逐漸降低,其中CK組下降速度最快,從第6天起與其他組差異顯著(P<0.05)。無孔組在第6天與8孔、16孔2組出現(xiàn)顯著差異(P<0.05),在整個(gè)貯藏期間,8孔組的硬度保持效果始終最佳,并在8 d后與其他2組實(shí)驗(yàn)組差異顯著(P<0.05)。由此可知,各組微孔膜包裝在冷藏期間整體差異不明顯,而移入室溫后,由于外部溫度的上升,使得各組呼吸強(qiáng)度升高,呼吸強(qiáng)度的升高導(dǎo)致活性氧生成速率加快,由此加重了對(duì)細(xì)胞膜的攻擊,導(dǎo)致硬度下降速度變快,而CK組可能由于前期冷害的影響,使得果實(shí)表皮出現(xiàn)受損,造成后期硬度急速下降。實(shí)驗(yàn)組之間可能是由于微孔數(shù)的不同造成的差異。其中,無孔組因?yàn)榕c外界氣體交換較慢,不能得到充足的氧氣供給呼吸,造成無氧呼吸的出現(xiàn),產(chǎn)生乙醇、乙醛,傷害了組織細(xì)胞,使硬度下降。16孔組可能是由于孔數(shù)較多,與外界氣體交換較快造成后期呼吸強(qiáng)度增大,產(chǎn)生的活性氧較多,攻擊了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致硬度下降。相對(duì)來說,8孔數(shù)微孔膜組形成了較為合適的氣體環(huán)境,在抑制呼吸強(qiáng)度的同時(shí)避免了無氧呼吸的產(chǎn)生,保護(hù)了細(xì)胞結(jié)構(gòu),保持了黃瓜的硬度。

圖4 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中硬度的影響Fig.4 Effect of different microporous film packaging treatments on the hardness of cucumber during logistics

2.5 LOX活性

LOX是一種含非血紅素鐵或錳的加氧酶,植物組織膜脂過氧化的啟動(dòng)需要LOX,LOX及其過氧化產(chǎn)物直接參與組織的衰老進(jìn)程[18],MAO等[19]的研究結(jié)果也表明LOX可能是黃瓜果實(shí)低溫?fù)p傷誘導(dǎo)過程中主要的脂質(zhì)降解酶。如圖5所示,各組LOX活性隨貯藏時(shí)間的延長呈先上升后下降的趨勢,其中CK組活性始終高于其他各組。CK組在貯藏第2天至冷藏期結(jié)束LOX活性迅速上升,與其他各組產(chǎn)生極顯著差異(P<0.01),可能是由于CK組受到低溫脅迫后細(xì)胞膜系統(tǒng)遭到破壞造成的;實(shí)驗(yàn)組在冷藏期間(0～6 d)活性持續(xù)下降,且各組間差異不顯著(P>0.05),表明微孔膜處理可以顯著抑制冷藏期間LOX活性的上升;第6天后,實(shí)驗(yàn)組LOX活性開始上升,各組在第8天共同到達(dá)最高峰,可能是由于貯藏溫度升高,使得各組代謝水平上升。貯藏后期LOX活性逐漸下降的原因可能是由于脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的增加提高了脂質(zhì)的不飽和水平,同時(shí)減少了LOX的反應(yīng)底物造成的[20]。由此可知,各微孔膜處理組均能抑制LOX活性的增大,防止細(xì)胞膜透性升高,其中8孔數(shù)微孔膜組效果最好。

圖5 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中LOX活性的影響Fig.5 Effects of different microporous film packaging treatments on LOX activity during cucumber logistics

2.6 MDA含量

在果蔬采后衰老過程中,細(xì)胞內(nèi)會(huì)積累越來越多的活性氧類物質(zhì)。活性氧對(duì)細(xì)胞膜上的脂類物質(zhì)具有較強(qiáng)的氧化作用,氧化的同時(shí)生成MDA等產(chǎn)物,使細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)遭到破壞,膜透性增加。因此,MDA含量是判斷果蔬衰老程度的重要指標(biāo)[21]。如圖6所示,各組MDA含量隨貯藏時(shí)間的延長而增大,并且CK組上升最快,在貯藏期間與其他各組差異極顯著(P<0.01)這與相對(duì)電導(dǎo)率的變化趨勢一致,原因可能是CK組受到低溫脅迫發(fā)生膜質(zhì)過氧化作用,MDA作為最終產(chǎn)物被分解出來;無孔組MDA含量自貯藏第6天起與其他各組差異極顯著(P<0.01);8孔、16孔2組MDA含量上升速度在前期較慢,但16孔組自第12天起升高較快,與8孔組產(chǎn)生極顯著差異(P<0.01)。這表明各微孔膜處理組均可以顯著抑制MDA含量的上升,可能是因?yàn)槲⒖啄ぬ岣吡思?xì)胞膜的穩(wěn)定性,使其完整性保持較好,從而提高了其細(xì)胞膜的抗逆性,但綜合而言,8孔數(shù)微孔膜組對(duì)于抑制黃瓜MDA含量上升的效果最佳。

圖6 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中MDA含量的影響Fig.6 Effect of different microporous film packaging treatments on MDA content in cucumber logistics

圖7 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中產(chǎn)生速率的影響Fig.7 Effect of different microporous film packaging treatments on production rate during cucumber logistics

2.8 POD活性

POD在抗氧化系統(tǒng)中具有重要的作用,主要起清除過氧化氫的作用。如圖8所示,各組POD活性隨貯藏時(shí)間的延長整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在第2天時(shí)除CK外3組的POD活性均上升,而CK組下降至最低值2.11ΔOD470/(min·g),可能是由于CK組POD活性受溫度和呼吸速率影響較大;第2天后各組POD活性持續(xù)上升,原因可能是活性氧開始增多,抗氧化清除系統(tǒng)啟動(dòng),POD活性增強(qiáng),清除因低溫脅迫產(chǎn)生的活性氧以保證果實(shí)免受傷害。實(shí)驗(yàn)組則在第8天時(shí)各自到達(dá)高峰,其中8孔組在第10天后與其他組差異顯著(P<0.05)。8 d后各組活性開始下降,這與SOD的變化趨勢一致,原因可能是底物活性氧物質(zhì)H2O2在8 d出現(xiàn)了高峰之后隨時(shí)間延長逐漸下降導(dǎo)致。總體來說,各微孔膜處理組均可以明顯提高貯藏前期POD活性并延緩其在貯藏后期下降,減輕了細(xì)胞膜被活性氧物質(zhì)攻擊的程度,且8 孔數(shù)微孔膜組對(duì)POD 活性的維持效果最佳。

圖8 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中POD活性的影響Fig.8 Effect of different microporous film packaging treatments on POD activity during cucumber logistics

2.9 SOD活性

如圖9所示,各組SOD活性在第1天均下降,之后隨貯藏時(shí)間的延長SOD活性呈先上升后下降的趨勢,研究認(rèn)為這可能是抗氧化防衛(wèi)反應(yīng)的一種機(jī)制[22]。CK組在第6天開始SOD活性處于最低水平,并與其他各組差異顯著(P<0.05);實(shí)驗(yàn)組之間在冷藏期間(第0～6天)SOD活性無顯著差異(P>0.05),且基本高于CK組,表明微孔膜處理可以誘導(dǎo)SOD活性的升高。從第8天開始CK、無孔、16孔3組SOD活性逐漸下降,并且自第10天起與8孔組差異顯著(P<0.05),而8孔組自第10天后活性才開始降低。結(jié)果說明,各微孔膜處理組均可以顯著抑制SOD活性的降低,增強(qiáng)了黃瓜清除氧自由基的能力,并且由于8孔數(shù)微孔膜組形成了適宜的氣體環(huán)境,降低了黃瓜的呼吸速率并減緩了活性氧傷害,因而效果最好。

圖9 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中SOD活性的影響Fig.9 Effect of different microporous film packaging treatments on SOD activity during cucumber logistics

2.10 CAT活性

過氧化氫酶CAT作為抗氧化系統(tǒng)的重要酶類之一,是清除過氧化氫主要酶類之一。如圖10所示,各組CAT活性整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,在貯藏第4天時(shí),由于CK組出現(xiàn)冷害癥狀導(dǎo)致呼吸強(qiáng)度上升使得CAT活性抵抗性增大而出現(xiàn)降低趨勢;移入室溫后,各組CAT活性由于溫度的上升隨之升高,在第8天時(shí)各自到達(dá)最高峰,與CK、無孔組差異極顯著(P<0.01);第8天后各組CAT活性開始下降,且8孔組保持在最高水平。這與POD、SOD的變化趨勢一致,可能是因?yàn)镾OD歧化超氧陰離子酶活達(dá)到高峰使得其產(chǎn)生的H2O2達(dá)到高峰,隨著底物濃度增大,CAT活性隨即達(dá)到高峰。第12天,8孔組與無孔、16孔出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05),原因是8孔組維持了適宜的氣體環(huán)境,既沒有如無孔組因O2濃度過低造成無氧呼吸現(xiàn)象,也沒有如16孔組因?yàn)镃O2濃度與大氣持平而增大了呼吸強(qiáng)度,使得后期活性氧物質(zhì)產(chǎn)生速率降低現(xiàn)象。由此可知,各微孔膜處理組均可以明顯提升黃瓜的CAT活性,保護(hù)細(xì)胞膜免受活性氧攻擊,且其中8孔數(shù)微孔膜組效果最佳,在貯藏后期與其他組差異顯著。

圖10 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中CAT活性的影響Fig.10 Effect of different microporous film packaging treatments on CAT activity during cucumber logistics

2.11 葉綠素含量

圖11 不同微孔膜包裝處理對(duì)黃瓜物流過程中葉綠素含量的影響Fig.11 Effect of different microporous film packaging treatments on chlorophyll content during cucumber logistics

2.12 PCA

利用PCA對(duì)貯藏期間不同微孔膜包裝黃瓜指標(biāo)進(jìn)行全面分析。由圖12可知,PC1和PC2的累計(jì)貢獻(xiàn)率為80%,說明可以代表原數(shù)據(jù)的變化趨勢[24]。從載荷圖中可以發(fā)現(xiàn),整體感官評(píng)分、硬度的相關(guān)系數(shù)最高,是黃瓜果實(shí)在貯藏過程中品質(zhì)下降最直觀的表現(xiàn),其次為相對(duì)電導(dǎo)率、MDA含量。相對(duì)電導(dǎo)率高,說明貯藏期間細(xì)胞膜受損之后膜透性增大,細(xì)胞內(nèi)容物外滲,而MDA含量正是膜質(zhì)過氧化程度的直接反映,所以MDA含量也就升高。結(jié)合圖13能看出在8 d時(shí),8孔組和16孔組的POD和CAT的活性達(dá)到了最高,說明2組的活性氧清除速率正值高峰,極大程度地保護(hù)了細(xì)胞膜免受攻擊。

從得分圖(圖13)中發(fā)現(xiàn),不同天數(shù)的不同各組被主要被分割成了2個(gè)區(qū)域,并且以6 d為分割點(diǎn),圖中0點(diǎn)為初始黃瓜樣品,越接近0點(diǎn)說明各指標(biāo)與初始樣品越接近,6 d前的各處理組在圖中相鄰較近,說明各個(gè)指標(biāo)以及果實(shí)品質(zhì)差距不大,各處理組在第6天之后都出現(xiàn)了較大的變化,但是8孔組各天數(shù)的變化幅度最小,在圖中與0 d的位置相對(duì)更接近,表明在保持黃瓜的品質(zhì)方面,8孔組要明顯優(yōu)于CK組及其他處理組。

圖12 主成分載荷圖Fig.12 Principal component loading diagram

A-無孔組;B-8孔組;C-16孔組圖13 PCA得分圖Fig.13 Principal component analysis score chart

3 結(jié)論

微孔膜包裝作為氣調(diào)包裝的一種,具有比其他包裝更經(jīng)濟(jì),操作性更好的特點(diǎn),對(duì)于產(chǎn)品的生理控制可以通過孔徑大小及孔數(shù)調(diào)節(jié)。微孔膜包裝的打孔數(shù)差異會(huì)造成其冷害抑制效果的不同,低打孔數(shù)可能會(huì)造成包裝內(nèi)的氣體交換率低,導(dǎo)致無氧呼吸的發(fā)生,加速果蔬腐爛,高打孔數(shù)可能會(huì)造成氣體交換率過高,導(dǎo)致包裝內(nèi)外氣體成分相似,保鮮效果不佳,因此,只要調(diào)整好適量的孔數(shù),微孔膜包裝可以通過調(diào)節(jié)包裝內(nèi)的氣體成分很好地抑制黃瓜膜質(zhì)過氧化,降低品質(zhì)劣變的發(fā)生。而且微孔膜成本低,操作簡單,是一種非常適合在實(shí)際貯運(yùn)過程中推廣使用的技術(shù)。后續(xù)研究中,由于黃瓜在不同貯藏溫濕度條件、不同貯藏時(shí)長、冷藏轉(zhuǎn)物流的溫差不同變化等情況下的膜脂氧化程度也不同,應(yīng)注意研究微孔膜技術(shù),以及微孔膜與其他控制膜脂氧化與品質(zhì)的技術(shù)的協(xié)同使用,對(duì)這些情況下黃瓜的膜脂氧化及品質(zhì)的控制作用。