鲜切西兰花减压预处理的保鲜研究

钱 骅，陈美龄 ,2，陈 斌 ，黄晓德，朱羽尧， 赵伯涛*

(1.南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 211111；2.南京师范大学 金陵女子学院，江苏 南京 210097)

西兰花(BrassicaoleraceaL.var.italica)，食用部分由幼嫩的小花梗和无数的小花蕾组成，其组织代谢十分旺盛，采后在室温(20～25 ℃)条件下1～2 d就会开始黄化、开花，同时失水萎蔫，各种营养成分迅速降解，其中花球的呼吸速率和有机物质分解代谢速率明显快于花茎[1]。因鲜切蔬菜具有快捷、卫生等特点，满足了人们日益快速的生活节奏，但鲜切菜花因细胞结构被破坏，呼吸代谢加强；且切分面暴露在空气中，加速了乙烯的产生，极易褪色萎蔫，同时也增加了微生物侵染的机会[2]，而鲜切菜的贮藏环境会直接影响其品质。

减压保鲜是一种安全有效的贮藏方式，它是以降低贮藏环境压力和温度，并补充水分和新鲜空气为特点的保鲜方法，又分为低压(10～101 kPa)减压保鲜技术，即间断抽气式减压贮藏技术和超低压(<10 kPa)减压保鲜技术，即连续抽气式减压贮藏技术[3]。

减压保鲜在果蔬贮藏保鲜中已有许多报道，连续和(或)减压短期预处理对水蜜桃[4-5]、松茸[6]、蓝莓[7]、杨梅[8]等的贮藏保鲜，低真空保鲜贮藏双孢菇[9]、蘑菇[10]、梨[11]、柿[12]等。鲜切菜的减压保鲜报道较少，如采用连续抽气式减压冷藏技术，对鲜切西兰花[13]、鲜切黄瓜片[14]、土豆[15]等。因减压冷藏实验机容积有限，本文利用减压冷藏实验机对西兰花进行减压短期预处理(Short period treatment of hypobaric)[3]后常压冷藏，对不同贮藏过程中的鲜切西兰花的感观、理化指标进行评价，以确定其保鲜效果，为鲜切菜的减压保鲜提供理论研究和技术应用的借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

以 “蔓陀绿”西兰花为试验材料，当天采购于农贸市场，产地江苏南京。

三氯乙酸，永华化学科技(江苏)有限公司；硫代巴比妥酸、石英砂、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钙、草酸、丙酮，国药集团化学试剂有限公司。试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

JYL0.09-4 A 型四真空室减压冷藏实验机(上海善如水保鲜科技有限公司)； Haier 立式冷藏柜(SC-316)型(青岛海尔集团)；PAL-1 型数显糖度计(日本 Atago 公司)；( T6 新世纪)紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；UNIVERSAL 320R 冷 冻 离 心 机 ( 德 国 Hettich公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 处理方法

对新购的西兰花进行选摘、清洗、沥干、切割成直径3～4 cm的小球，每组2.5 kg，分别置于减压冷藏实验机专用塑料筐中，聚乙烯保鲜膜包裹筐，用直径为1 cm打孔器在保鲜膜上均匀扎4个洞。将减压预处理组置于减压冷藏实验机不同的真空室内，设置压力(1 000±50)Pa，温度(0±1)℃，湿度90%～95%，所换气体为普通大气；对照组放冰箱常压冷藏，温度(0±1)℃，湿度85%～90%。实验设4个处理：(1)对照(CK)；(2)减压预处理4 h；(3)减压预处理12 h；(4) 减压预处理24 h。 减压预处理结束后放置于和对照相同贮藏条件下冷藏，每隔4天 检测鲜切西兰花的各项指标。所有实验均重复3次。

1.3.2 测定指标与方法

(1)感官评定的测定

采用10 分制评分法，参考牟其云(2013)[23]的方法。挑选10名有相关经验人员，对鲜切西兰花的新鲜度、色泽、组织状态、气味及腐烂状况5 项指标按4 级标准进行打分，从高到低依次为2.0分、1.5 分、1.0 分、0 分，以评定结果的平均值为最终结果。具体评分标准按表1进行。

表1 感观评价标准

(2)失重率的测定：称重法[7]

(3)可溶性固形物(TSS)的测定[7]

(4)可滴定酸(TA)含量的测定

参考曹建康等人[16]方法，采用酸碱滴定法并加以修改。

取西兰花10 g，研钵中磨成匀浆，移入100 mL容量瓶中，用蒸馏水冲洗研钵3～4次，一并倒入容量瓶中定容至刻度，过滤，取20 mL 滤液，转入三角瓶中，加入2滴1% 酚酞指示剂，用0.1 mol/L NaOH 溶液滴定，终点为溶液初显粉色并在半分钟内不褪色，记录NaOH 溶液的滴定用量。以蒸馏水作为空白对照。计算公式如下：

V—提取液总体积，mL；

c—NaOH 溶液浓度，mol/L；

V1—滴定滤液消耗的NaOH 溶液体积，mL；

V0—滴定蒸馏水消耗的NaOH 溶液体积，mL；

Vs—滴定时所取滤液体积，mL；

m—西兰花质量，g；

f—折算系数，0.067 g/mmol。

(5)呼吸强度的测定采用静置法[7]

(6)叶绿素含量的测定

采用丙酮提取法，参考曹建康等人[16]方法。

取西兰花1 g放入研钵中，加入少量的石英砂、碳酸钙粉和2～3 mL 80%丙酮溶液，研磨成匀浆，加入10 mL 80%丙酮溶液，直至组织变白为至，滤纸过滤、冲洗数次、定容至刻度。以80%丙酮溶液为参比，分别测定提取液663 nm和645 nm处的吸光度值。计算公式如下：

ρ=20.29 A645+8.05 A663

ρ—叶绿素的质量浓度，mg/L；

V—提取液总体积，mL；

m—西兰花鲜重，g。

(7)丙二醛(MDA)含量的测定

采用硫代巴比妥酸法，参考许凤[17]方法略加改动。

取1 g西兰花于研钵中，加5 mL 100 g/L 三氯乙酸(TCA)溶液，研磨成匀浆，4 ℃条件下1 0000×g冷冻离心20 min，收集上清液低温保存备用。取2 mL 上清液(对照管取2 mL 100 g/L TCA溶液)，加入2 mL 0.67% 硫代巴比妥酸(TBA)溶液，混匀后在沸水浴中煮沸20 min，冷却后再离心一次。分别测定上清液在波长450 nm、532 nm和600 nm处的OD值。计算公式如下：

c(μmol/L)=6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450

c—混合液中MDA浓度，μmol/L；

V—提取液总体积，mL；

Vs—测定时所取提取液总体积，mL；

m—西兰花鲜重，g。

(8)超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定[7]

(9)过氧化物酶(POD)活性的测定[8]

采用愈创木酚法，参考曹建康等[16]的方法略加修改。

酶液提取：称取5 g切碎的西兰花置于研钵，加入5 mL缓冲液(含1 mmol PEG、4% PVPP和1% Triton X-100)，冰浴研磨成匀浆，转入离心管，4 ℃ 12 000 r/min 离心10 min，收集上清液，低温保存备用。

活性测定：取一支试管，依次加入3 mL 25 mmol/L愈创木酚、0.5 mL酶提取液、200μL 0.5 mol/L H2O2，立即混合并计时。将混合液转入比色皿中，以蒸馏水为参照，反应15 s时开始记录混合液在波长470 nm 处的OD值，然后每分钟记录一次，共记录6次。

以每分钟OD470增加1时为1个POD活性单位，记为OD470/min·g。计算公式为：

ΔOD470—每分钟OD470变化值；

OD1—第1次测定的OD470；

OD6—第6次测定的OD470；

t1—第1次测定时间，min；

t6—第6次测定时间，min；

V—酶提取液总体积，mL；

Vs—测定时所取提取液体积，mL；

m—西兰花鲜重，g。

1.4 数据处理

采用Excel 2007软件统计数据，所有数据为3次重复试验的平均值和标准误差，并用Statistica 6.0 对数据进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 不同减压预处理时间对鲜切西兰花感官评价的影响

感官品质能够直接体现鲜切西兰花的保鲜品质。从图1可见，鲜切西兰花的感官品质随着贮藏时间的延长不断降低。CK组的西兰花从第4天起就已出现失水松软、部分花球黄化的现象。减压4 h组的感官评价分值下降幅度最小，至贮藏第16天仍然保持翠绿，仅少于10%的花球出现黄化开花现象，此时CK组的西兰花基本黄化开花，且有明显的腐臭味，近半数花球出现黑色霉烂斑点，失去商品和食用价值。减压12 h和24 h组的感官品质在贮藏后期下降较快，在贮藏第12天出现花球黄化开花，切口边缘发生褐变，少量霉斑的现象，但仍优于对照组。即适度的减压预处理可明显延缓鲜切西兰花的衰老进程，有效维持其感官品质，但过长时间的减压预处理不利于鲜切西兰花的长期贮藏。

图1 感观评价随贮藏时间的变化

2.2 不同减压预处理时间对鲜切西兰花失重率的影响

含水量是判断鲜切菜品质的重要指标。如图2，随着贮藏时间的延长，鲜切西兰花的失重率在不断增加。减压4 h的西兰花失重率在整个贮藏期间始终保持最低， CK组失重率则始终处于最高。贮藏16 d结束时，CK、减压预处理24 h、12 h、4 h组的失重率分别为8.3%、6.2%、5.8%、5.2% ，CK和减压预处理组之间差异显著(P<0.05)，减压预处理间差异不显著(P>0.05)。贮藏第8 天至第12天，减压24 h组的失重率增速加快，细胞持水能力逐渐减弱，可能过长时间的减压预处理并不利于鲜切西兰花的贮藏保鲜。

图2 失重率随贮藏时间的变化

2.3 不同减压预处理时间对鲜切西兰花呼吸强度的影响

一般地，采后果蔬的呼吸强度越高，其品质降低越快，其耐贮性越差。从图3可见，减压预处理延迟了鲜切西兰花呼吸峰的出现，如 CK组的呼吸强度在贮藏第4 天达到峰值，第4 天至第8 天呼吸强度缓慢下降，第8 天后迅速下降；3个减压预处理组的呼吸峰均在第8 d出现，减压预处理12 h和24 h的呼吸强度在贮藏4 d期间均呈下降趋势，减压预处理4h呈缓慢上升趋势，至贮藏第8天，3个减压预处理(4 h、12 h、24 h)呼吸强度均达到峰值，随后均迅速下降。贮藏第16 天时，CK及处理4 h、24 h和12 h的呼吸强度分别为38、22.5、22.5和15 CO2mg/(kg·h)，CK和减压预处理4 h和24 h差异显著(P<0.05)，CK和减压预处理12 h组差异极显著(P<0.01)。说明适当时间的减压预处理能够显著延缓鲜切西兰花的呼吸高峰的到来和抑制呼吸强度，其中减压12 h组的抑制效果最好。

图3 呼吸强度随贮藏时间的变化

2.4 不同减压预处理时间对鲜切西兰花TSS、TA和叶绿素含量的影响

可溶性固形物(total soluble solid, TSS)主要指可溶性糖类物质或其它可溶性物质，如有机酸、维而素、矿物质等，在贮藏过程中，由于呼吸作用会发生降解转化，其含量影响贮藏品质，同时TSS贮藏过程中的含量变化与细胞的持水力有关，对于果蔬采后水分损失具有意义[8]。

由图4(a)可见， 减压预处理(4 h、12 h、24 h)在贮藏期间TSS含量均随贮藏时间延长而缓慢降低。CK在贮藏期前4天，TSS含量下降迅速，与贮藏0天时比较，下降了16%。结合图3的呼吸强度进行分析，呼吸强度的上升与可溶性固形物含量的下降有明显的对应关系，说明较强的呼吸是可溶性固形物含量下降的主要原因，这可能是鲜切西兰花的机械损伤，呼吸代谢活动旺盛，自身营养物质被大量消耗而导致的。随后CK的TSS含量又有较大幅度的上升趋势，这可能是失水(见图2)引起的TSS含量的增加，这一结果也与范新光[13]报道一致。贮藏期TSS含量变化与生理代谢强弱有关外，也与果蔬的成熟度、后熟作用有关。贮藏16天时， TSS含量由高到低依次为CK、减压预处理24 h、12 h和4 h。

可滴定酸主(TA)主要包括一些有机酸，其下降速度可反映果蔬的劣变速度，同时有机酸还是采后果蔬呼吸代谢的重要基质之一[18]。从图4(b)可见，鲜切西兰花的TA含量在整个贮藏期间，总体呈下降趋势，特别是CK下降的更多，如贮藏16天后，与贮藏0天时相比较，CK的TA含量下降了43.5%，减压预处理4 h、12 h、24 h 则分别下降了30%、35%和35%， CK和减压预处理组差异显著(P<0.05)，减压预处理间差异不显著(P>0.05)。

西兰花的叶绿素含量丰富，采后西兰花的花球极易黄化，花球黄化开花是西兰花品质劣变的主要外观特征，黄化主要是由叶绿素降解导致的，从而影响其商品价值和食用品质。图4(c)可见，随着贮藏时间的延长，鲜切西兰花叶绿素含量均呈下降趋势。整个贮藏期间，减压预处理组均比CK叶绿素含量高，其下降趋势缓慢。贮藏16天与0天比较，叶绿素含量下降率由大至小依次为CK，减压预处理24 h、12 h 和4 h，其分别为81.1%、53.4%、51.2%和44.3%，CK与减压预处理组的差异极显著(P<0.01)，减压预处理间差异不显著(P>0.05)。说明适当时间的减压预处理能够有效减缓叶绿素损失，其保鲜效果优于普通冷藏，效果最好的是减压预处理4 d。

图4 TSS、TA和叶绿素随贮藏时间的变化

2.5 不同减压预处理时间对鲜切西兰花丙二醛(MDA)的影响

MDA是膜脂过氧化产物之一，是组织细胞膜的损伤的重要标志，与采后果蔬的衰老关系密切。不同减压预处理时间对鲜切西兰花MDA含量的影响见图5，各处理组的MDA含量均呈单峰曲线，总体呈先上升后下降的趋势， 4个处理组均在第8 天至第12 天出现峰值。CK组的MDA含量在贮藏前8 天 后上升最快，至贮藏结束均维持在最高水平。减压预处理4h的MDA含量在整个贮藏期均低于其他处理组，减压预处理24 h在第4 天至第8 天有一快速上升。至贮藏结束时，MDA含量由高到低依次为24 h>CK>12 h>4 h，分别为3.1，3.05，2.61，2.31 μmol/g，减压预处理4 h与减压预处理24 h、CK差异显著(P< 0.05)。

图5 MDA随贮藏时间的变化

上述结果表明，适当时间的减压预处理能够不同程度地延缓鲜切西兰花MDA的积累，在一定程度上能够抑制其膜脂过氧化过程，效果最好的是减压预处理4 d。

2.6 不同减压预处理时间对SOD和POD活性的影响

SOD和POD是植物体内的抗氧化酶，能够相互作用，有效清除植物体内代谢过程中产生的活性氧，保护膜结构，延缓植物的衰老[17,19-20]。如图6a所示，各贮藏组的SOD活性随着贮藏时间的延长总体呈先上升后下降的趋势。贮藏前4 天，SOD活性呈上升较快，且减压24 h的上升幅度最大，并在第4 天(其它处理在第 8 天达到最大值)达到最大值10.1 U/mg，随后迅速降低； CK组的SOD活性水平在整个贮藏期间最低，在贮藏结束时(第16 天)，SOD活性由高到低依次为12 h>4 h>24 h>CK，分别为7.0，6.3，5.9和4.1，CK与减压预处理组有显著差异(P<0.05)，减压预处理间差异不显著(P>0.05)。说明适当时间的减压预处理有利于维持鲜切西兰花较高的SOD活性。

POD除了是膜的酶保护系统，可酶促酚类物质与H2O2反应，消除H2O2的氧化毒害作用，保护细胞膜不受自由基的损害，但同时形成的其他自由基又会加剧膜脂的过氧化，促进植物的衰老[21]。

图6 SOD和POD活性随贮藏时间的变化

随着贮藏期延长，鲜切西兰花的POD活性总体呈上升趋势,在贮藏前期POD活性呈缓慢上升趋势，贮藏12 d后，除减压预处理4 h 和12 h的POD活性缓慢上升外，CK和减压预处理24 h组的POD活性迅速上升，且CK组的POD活性在整个贮藏期间始终最高。处理16 d时，鲜切西兰花的POD活性由大到小依次为：CK>减压24 h>减压4 h >减压12 h，减压预处理4 h、12 h对 POD活性影响极显著(P<0.01)，24 h为显著(P<0.05)(图6b)。本实验结果，POD活性大小与鲜切西兰花的感观评价、TA和叶绿素含量呈负的相关性，这一结果与赵习姮报道的采后青花菜随着贮藏期间延长POD活性逐渐升高,叶绿素含量下降的趋势一致[21]。

3 结 论

试验分析了减压短时预处理(4 h、12 h、24 h)对鲜切西兰花贮藏中的感观、失重率、TSS含量、TA含量、呼吸强度、叶绿素含量、MDA含量、SOD活性、POD活性等指标的变化情况。

(1) 从实验结果可看出，鲜切西兰花的感官品质、TA、叶绿素含量均随着贮藏时间的延长而下降，减压预处理(4 h、12 h、24 h)可延缓叶绿素、TA含量的下降和抑制失重率增加。与CK比较，减压预处理对叶绿素、TA含量和失重率的影响显著(P<0.05)，且减压预处理4 h效果最好。

(2) 鲜切西兰花的失重率和POD活性随着贮藏时间的延长而增加，减压预处理可以抑制失重率的增加(P<0.05)，且减压预处理4 h较好。减压预处理可抑制POD活性的增加，抑制作用最强的是4 h和12 h(P<0.01)，其次为24 h(P<0.05)。

(3) 鲜切西兰花的失重率呼吸强度、MDA含量和SOD活性呈现单峰曲线，呈先上升，后下降的趋势。与CK比较，减压预处理可推迟鲜切西兰花的呼吸峰 出现和抑制呼吸强度，抑制呼吸作用最强的是12 h(P<0.01)，其次为4 h和24 h(P<0.05)。减压预处理4 h和12 h均可抑制贮藏期的鲜切西兰花MDA含量增加，抑制作用最好的是4 h(P<0.05)。减压预处理可促进贮藏期鲜切西兰花SOD活性的增加(P<0.05)，减压处理之间差异不显著(P>0.05)。

(4) 减压预处理可抑制贮藏期鲜切西兰花的TSS含量的降低，即减压预处理 TSS呈缓慢下降趋势，而CK在贮藏前期(前4 天)TSS含量下降迅速，随后(第4～16 天)又有一个较快的上升。

综上所述，减压预处理对鲜切西兰花具有保鲜作用，其中减压预处理4 h(1 000±50)Pa，温度(0±1)℃，湿度90%～95%对鲜切西兰花保鲜效果较好。