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摘要 介紹了近几年国内外常用的十字花科蔬菜贮藏保鲜技术原理及研究现状。目前的贮藏保鲜方法分为三大类,包括物理保鲜(气调保鲜、涂膜保鲜、辐照保鲜、调温保鲜等),物理保鲜是较常用的技术,成本较高;化学保鲜(臭氧保鲜等各种化学试剂保鲜),化学保鲜使用较少,易造成污染,且对人体有害;生物保鲜(微生物保鲜、生物制剂保鲜等),生物保鲜是一种全新的保鲜理念,具有安全、无毒的优点,不会对人及环境产生负面影响。研究可为延长十字花科蔬菜的储藏期的研究提供一定的参考依据。
关键词 十字花科蔬菜;物理保鲜;化学保鲜;生物保鲜
中图分类号 S509.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)20-272-03
Abstract The principle and research status of preservation techniques for Cruciferous vegetables at home and abroad in recent years are analyzed and introduced in this article. The storage methods are divided into three categories at present, including physical preservation (atmosphere, film preservation, irradiation preservation, preservation, temperature etc.), chemical preservation (preservation of ozone and other chemicals), and biological preservation (microbial preservation, biological freshkeeping etc.). Physical preservation is widely used, but with highly cost. Chemical preservation is comparatively less used, which can make pollution and is harmful to human and animal. Biological preservation, a new idea, is safety, nontoxic. Importantly, it does not have any negative impact on human and environment.The study can provide references for the research on extending the storage period of Cruciferous vegetables.
Key words Cruciferous vegetables; Physical preservation; Chemical preservation; Biological preservation
蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一,可为人体提供必需的维生素和矿物质等多种营养物质,人体必需维生素C的90 %以及维生素A的60%来自蔬菜。据统计,2014年我国蔬菜种植面积达到2000万hm2,年产量超过7 亿t,其总产量连续多年稳居世界首位。其中十字花科类蔬菜含有丰富的维生素C等人体必需的营养物质,被人们誉为“蔬品之冠”,是华南地区栽培的主要蔬菜品种之一, 可周年生产供应,其品质柔嫩、清新可口。 国外研究发现,60~70 岁的女性平时吃十字花科蔬菜较多,记忆力、口头表达能力和注意力等随着年龄增长而减退的趋势相对减慢。十字花科蔬菜还含有影响雌激素功能的天然物质,在动物和人体试验中都有充足证据显示,它们能够降低患乳癌的几率,还具有预防肺癌的功效。十字花科蔬菜种类繁多,主要有白菜类(大白菜、小白菜、紫菜苔)、甘蓝类(结球甘蓝、花椰菜、青花菜)、萝卜和芥菜等。但由于十字花科蔬菜含水量高,营养丰富,容易滋养微生物,而且其表面积大,呼吸作用强,容易失去营养价值。据统计,我国农产品产后的价值与采摘时的自然产值比为0.38∶1,可见蔬菜在采收、贮藏和运输过程中存在大量的损耗和浪费[1]。目前我国蔬菜产业已取得较大发展,但和发达国家相比,还是有很大的差距。根据有关资料表明,我国蔬菜腐烂损耗率高达30%左右,而发达国家采后蔬菜的利用率可达97 %的高水平[2]。因此,研究和利用各种蔬菜保鲜技术来延长蔬菜的保鲜期显得非常重要。笔者综合目前十字花科蔬菜的主要保鲜方法,对其原理、应用以及各种方法的优劣进行详细介绍。
1 物理保鲜
1.1 气调保鲜
气调保鲜是将蔬菜放在可以控制气体成分的环境中,通过监控装置对气体进行不间断测控,根据需要,随时调节,使蔬菜保持良好的品质和商品价值,适合蔬菜大批量长期保存。
王惠惠等采用聚丙烯膜对鲜切菜心进行高氧气调包装,以空气包装作为对照,在鲜切菜心低度(4 ℃)及货架温度(10 ℃)条件下,研究高氧气调包装对鲜切菜心外观品质及营养成分变化的影响。结果表明,高氧气调包装条件下鲜切菜心的外观品质好于空气包装,维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖等营养成分含量都高于空气包装,对叶绿素含量的影响不明显[3]。
赵希荣等通过对气调包装贮藏过程中蒲菜的生理指标及其感官品质变化进行测定,确定了蒲菜的最佳气调保鲜工艺为: 气体比例O2∶CO2∶N2为5∶10∶85(V/V)、贮藏温度为4 ℃、1%壳聚糖涂膜处理,在上述条件下蒲菜保鲜期可达30 d 以上,且保鲜效果较好[4]。
李素芬等的试验证明, MAP 贮藏能提高贮藏环境中 CO2浓度,降低O2的浓度,减少乙烯生成量,降低呼吸强度,延缓衰老。0 ℃下,MAP 贮藏可以使西兰花贮藏期达2 个月,商品率达 95%[5]。 刁小琴等采用不同强度的减压条件处理菜花,并在(1.0±0.5)℃冷库内贮藏,发现以 60.7 kPa 的减压条件贮藏菜花 40 d 时,呼吸强度、PPO 和 POD 活性均比对照(即常压对照,101.3 kPa)降低很多,而维生素C含量比对照高 55.6%,褐变指数较低,贮期花球新鲜,质地基本不变,保鲜效果较好[6]。
1.2 涂膜保鲜 涂膜保鲜技术就是在果实或者蔬菜表面涂上一层高分子的液态膜,干燥后成为一层很均匀的膜,可以隔离果实或者蔬菜与空气进行气体交换,从而阻止呼吸作用,减少营养物质的消耗,改善了产品的硬度和新鲜饱满程度,并减少病原菌的侵染而造成的腐烂。
张慧君等在冷藏条件下,对比未涂膜空白对照组和不同浓度壳聚糖涂膜保鲜处理的菠菜品质,结果表明,壳聚糖复合保鲜剂能有效减少菠菜中营养成分的损失﹑降低失重率﹑抑制MDA 的积累﹑延缓菠菜的腐败,延长菠菜的货架期[7]。
1.3 辐照保鲜
辐照保鲜高效、无污染、无残留,能保持原有的蔬菜品质。其作用机理是利用射线照射蔬菜,引起微生物发生一系列物理化学反应,抑制微生物的生长繁衍,致使微生物被杀灭,蔬菜的保藏期得以延长。
高翔等研究了鲜切芹菜的辐照保鲜,发现辐照剂量为1 kGy 时可有效控制微生物繁殖,使霉菌和酵母菌降低1 个数量级,细菌数降低2 个数量级,大肠菌群未检出; 且多酚氧化酶等酶的活性大大降低,贮藏至第6 天维生素C含量高出对照组15%,感官品质优良,保鲜效果明显[8]。
庄荣福等用0.08 mm 厚的聚乙烯薄膜袋包装青花菜,并采用0.5、1.5 和2.5 kGy 3个剂量60Coγ 射线辐照,结果显示,2.5 kGy 剂量辐照对青花菜的保鲜效果最佳,室温下放置7 d,仍然保持鲜绿,而对照组3 d 已全部变黄,无商品价值。辐照后2.5 kGy 处理组的青花菜其蛋氨酸含量、乙烯释放率、呼吸强度等指标均比对照组显著降低[9],说明辐照对花椰菜呼吸作用和衰老有明显的抑制作用。
1.4 调温保鲜
董华强等采用不同的双温热处理采后西兰花,试验结果表明,先用 40 ℃热水处理 10 min,再用 50 ℃热水处理 5 min 的双温热处理与50 ℃热水处理 3 min 或 50 ℃热水处理 5 min 的单温热处理比较,不仅避免了 50 ℃热水 5 min 单温热处理引起的伤害,而且较 50 ℃热水 3 min 单温处理提高了西兰花的贮藏品质,减少了叶绿素损失、降低了西兰花染病率等[10]。
陈澍棠等研究表明,在 0 ℃贮藏条件下,西兰花的各种营养成分均变化不大;但是在 10 ℃贮藏时,贮藏 9 d 后的西兰花就发生黄化,且维生素 C 和叶绿素含量分别下降近50%,总糖和胡萝卜素含量也分别下降近 30%[11]。4 ℃下,西兰花花球的萝卜苷 10 d 内无显著变化;而在 20 ℃时,其含量减少了 64%,严重影响西兰花的营养价值[12]。但冷藏时西兰花叶绿素会被氧化分解,说明冷藏西兰花也存在不足之处。
1.5 包装保鲜
Annelie Jacobsson等研究了定向聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(OPP)以及2种不同低密度聚乙烯(LDPE,其中一个含有乙烯吸收剂)等包装材料对西兰花在重量和颜色方面的保持能力。试验结果表明,PVC 包装的西兰花相对腐烂的最快,LDPE(不含乙烯吸收剂)包装的西兰花的货架期相对最长[13]。
于天颖等使用不同厚度的聚乙烯薄膜包装西兰花的贮藏保鲜。试验结果表明,不同厚度的薄膜内积累的 CO2浓度差异显著,较厚薄膜包装的气调效果优于较薄膜包装处理的效果。与较薄膜比较,较厚膜不仅大大地降低了乙烯释放量,而且能有效地保持西兰花的叶绿素以及更好地保水,延緩其成熟。但不足之处是西兰花会出现严重的异味[14]。
2 化学保鲜
化学保鲜是利用化学物质处理保存蔬菜,防治蔬菜腐烂,抑制蔬菜生长,以达到保鲜的目的。化学保鲜可作为其他贮藏方式的辅助措施,在有的保鲜中也起到主导作用,成为蔬菜保鲜的抑制独立方式。
2.1 化学试剂保鲜 汪俏梅等的试验表明,在 20 ℃应用 0~20 μl/L 1甲基环丙烯(1MCP)处理西兰花 6 h,能有效地延缓花蕾中的叶绿素、维生素 C等的降解,其中 2.5 μl/L 1MCP 处理效果最佳。2.5 μl/L 1MCP 处理能抑制花蕾的乙烯释放速率和呼吸速率,并使贮藏期间的 MDA 含量下降, POD 活性下降, CAT 和 SOD 的活性升高。SDSPAGE 分析表明,此处理使花球中水溶性蛋白和醇溶性蛋白的含量发生了明显变化[15]。
郭香凤等研究在室温下用5和10 mg/L 6BA 处理西兰花。结果表明,6BA 处理显著地抑制了西兰花的褐变和褪绿黄化,减缓了组织中抗坏血酸、蛋白质等营养成分的损失,使 MDA 含量下降,有效地抑制了西兰花衰老及品质劣变。贮藏期间,5 mg/L 6BA 处理抑制了西兰花的可溶性固形物含量的积累,表明其可以抑制大分子物质的降解和组织的衰老。6BA 处理极显著地抑制了贮藏前期西兰花的蔗糖积累,说明 6BA 处理抑制了组织衰老进程中大分子物质降解与转化;另外,6BA 处理极显著地抑制了叶绿素降解,达到了护绿防褐变的目的[16]。
刘扣生等用 40 mg/L 几丁聚糖处理西兰花,与无处理的对照组相比较,显著地提高了西兰花花球中酚类物质的含量及其品质,其中类黄酮、叶绿素、可溶性总糖、可溶性蛋白、绿原酸分别较对照提高了 282.5%、64.4%、16.2%、22.7%、35.6%,但是蔗糖含量降低了; 40 mg/L 几丁聚糖处理西兰花的 PPO 活性与对照相比提高了 93.7%。叶绿素含量增加,明显提高了西兰花外观品质。类黄酮、可溶性蛋白、绿原酸等物质含量的增加,说明几丁聚糖在改善西兰花品质方面有很好的效果[17]。 2.2 臭氧保鲜
张立奎将鲜切生菜用0.18 μg/L 浓度的臭氧水进行处理,发现细菌总数下降1.5 个数量级,大肠菌群数低于30 × 10-2 个/g,同时,PPO 活性被抑制,维生素C损失减少,失重率降低,感官品质优于对照组[18]。
Lmez 等采用臭氧水處理鲜切生菜,并与氯水和有机酸处理相比,在4 ℃条件下冷藏,结果表明,用臭氧水处理的比其他2种处理显现出更好的感官品质[19]。目前研究的重点就是优化臭氧水的浓度,臭氧水清洗时间,使之既能保持营养和感官品质,又能达到抑菌效果。但必须注意到,臭氧使用浓度过大,则可能带来负面影响,应注意实际应用时臭氧水浓度的选择[20]。
3 生物保鲜
生物保鲜是利用自然或人工控制的微生物菌群或它们产生的抗菌物质来隔离食品与空气的接触、延缓氧化作用,或是生物保鲜物质本身具有良好的抑菌作用,从而达到保鲜防腐的效果。
3.1 微生物保鲜
王会军等从油菜根内组织分离出内生细菌,其中短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌2种菌对十字花科根肿病菌都有明显裂解和抑制作用。试验结果表明,应用浓度107 CFU/ml 的菌液,在播种时和播种后每间隔5 d 浇灌1 次,共浇灌4 次。45 d 苗龄调查结果,二者对大白菜品种鸿源83 的根肿病防治效果分别达65.12% 和77.92%[21]。
李娟等从健康辣椒植株中筛选出芽胞杆菌属003和X 2株内生菌,对辣椒疫霉病菌、辣椒绿霉病菌、辣椒炭疽病菌3 种病原菌具有明显拮抗作用,抑制率达到34.50%~48.0%[22]。
3.2 生物制剂保鲜
邓义才等用10 μl/L 的1MCP 和50 μl/L的赤霉素处理菜心,发现都可降低其可溶性蛋白、可溶性糖和叶绿素的损失,抑制纤维素的升高,延长菜心的保质期[23]。
姜晓阳等在蔬菜采前喷洒上浓度为0.005 mmol /L 的茉莉酸甲酯(MeJA),并在常温下贮存,与蒸馏水喷洒的蔬菜相比,发现其失重率、腐烂指数、维生素C损失量等指标都有下降,蔬菜硬度提高,货架期延长[24]。
Singh 等研究发现,大多数芳香精油配制成0.1~10.0 μg/g 的水乳剂对蔬菜进行处理后,均可在一定程度上控制自然界食源性致病菌和腐败性菌群的生长繁殖[25]。
王佩华等则研究发现,菠菜经茶多酚处理后,叶绿素和维生素C含量的降解得到缓解,营养成分损失较小,感官品质良好[26]。
郭衍银等用 80~120 mg/L 的赤霉素浸泡西兰花,延缓了花球中钾、氮含量的下降,抑制了磷含量增加,促进了镁、钙含量上升,诱导了锰、铁和锌含量升高,使铜的含量保持在一定的水平,这一系列变化均利于采后西兰花的保鲜。另外,赤霉素处理的西兰花花球,维生素 C 和叶绿素含量减缓速度降低,其黄化率也显著降低[27]。
4 结语
目前,对十字花科类蔬菜采后处理及保鲜的研究已经有较多,多集中在物理和化学保鲜方式。各种高新技术如辐照、冰温高湿保鲜、气调包装、涂膜技术等在实际操作中投入成本较大,且一旦上架后会造成货架期缩短。采用传统的化学保鲜方法,不仅造成人体及动物的伤害,还会造成环境污染,同时也会提高致病菌的耐药性。而生物保鲜方法是一种全新的理念,具有安全、无毒的优点,不会对人及动物产生负面影响,也不会污染环境,开发有效、安全的生物保鲜剂在越来越重视食品安全的今天具有非常大的市场潜力。
参考文献
[1] 王亮.我国蔬菜保鲜包装的发展现状[J].中国果菜,2009(4):50.
[2] 刘蕾庆,焦自高,艾希珍,等.套袋技术对瓜果类蔬菜农药残留的影响研究进展[J].中国果菜,2010(12):6-7.
[3] 王惠惠,陈于陇,徐玉娟,等.高氧气调包装对鲜切菜心品质的影响[J].中国食品学报,2014(2):161-170.
[4] 赵希荣,徐程,成蓉蓉.蒲菜气调保鲜工艺研究[J].食品科学,2009(18):400-406.
[5] 李素芬,郑素月.MA包装对西兰花贮藏性的影响[J].农业与技术,2000(5):20-22.
[6] 刁小琴,关海宁,张润光,等.减压处理对菜花贮期生理效应的影响[J].食品科学,2011(2):302-304.
[7] 张慧君,宫春宇,王文侠,等.壳聚糖涂膜保鲜菠菜研究[J].食品与机械,2011(3):112-115.
[8] 高翔,陆兆新,张立奎,等.鲜切西洋芹辐照保鲜的研究[J].食品与发酵工业,2003(7):32-35.
[9] 庄荣福,胡维冀,林光荣,等.辐照对青花菜生理生化指标及保鲜效果的影响[J].亚热带植物科学,2002(3):16-18.
[10] 董华强,宁正祥,汪跃华,等.双温热处理对西兰花采后贮藏品质的影响[J].食品科学,2005(12):231-234.
[11] 陈澍棠,钟仲贤.茎椰菜贮运保鲜技术的初步研究[J].园艺学报,1982(1):41-45.
[12] RANGKADILIOK N,TOMKINS B,NICOLAS M E,et al.The effect of postharvest and packaging treatments on glucoraphanin concentration in broccoli (Brassica oleracea var.italica)[J].J Agric Food Chem,2002,50(25):7386-7391.
[13] JACOBSSON A,NIELSEN T,INGEGERD S.Effects of type of packaging material on shelflife of fresh broccoli by means of changes in weight,colour and texture[J].Eur Food Res Technol,2004,218(2):157-163. [14]于天颖,张平.薄膜袋包装对青花菜贮藏效应及其生理影响的研究[J].保鲜与加工,2001(3):10-12.
[15] 汪俏梅,郭得平,KYIKYI W,等.1甲基环丙烯延缓青花菜衰老的效应及机理[J].园艺学报,2004(2):205-209.
[16] 郭香凤,于明,刘洪亮,等.6BA处理对最小加工西兰花生理和品质的影响[J].农产品加工(学刊),2008(8):11-16.
[17] 刘扣生,寿森炎,徐春梅,等.几丁聚糖对青花菜酚类物质及品质的影响[J].江苏农业科学,2004(1):65-67.
[18] 张立奎,陆兆新,郁志芳.臭氧水处理鲜切生菜贮藏期间的品质变化[J].食品与发酵工业,2004(3):128-131.
[19] LMEZ H,AKBAS M Y.Optimization of ozone treatment of freshcut green leaf lettuce[J].J Food Eng,2009,90(4):487-494.
[20] 王瑾.臭氧对鲜切花椰菜保鲜及农药残留降解的研究[D].南昌:南昌大学,2008.
[21] 王会军,陈卓君,吴毅歆,等.防治十字花科作物根肿病的油菜内生细菌分离与鉴定[J].中国油料作物学报,2014,36(1):92-97.
[22] 李娟,夏延斌,蔡文韬.辣椒内生菌的分离及拮抗菌的筛选与鉴定[J].农产品加工(学刊),2013(2):1-3.
[23] 邓义才,张衍荣,曹健,等.不同贮藏条件对菜心營养生理成分和保鲜效果的影响[J].广东农业科学,2004(2):41-43.
[24] 姜晓阳,张昭其,杨暹,等.菜心采后生理及贮运保鲜技术研究进展[J].保鲜与加工,2011(1):47-50.
[25] SINGH N,SINGH R K,BHUNIA A K,et al.Efficacy of chlorine dioxide,ozone,and thyme essential oil or a sequential washing in killing Escherichia coli O157∶H7 on lettuce and baby carrots[J].LWTFood Science and Technology,2002,35(8):720-729.
[26] 王佩华,赵大伟,迟彩霞,等.天然抗氧化剂茶多酚在食品贮藏保鲜中的应用[J].贵州农业科学,2011(3):210-213.
[27] 郭衍银,张楠,朱艳红,等.赤霉素处理对青花菜花球矿质元素含量及保鲜效果的影响[J].农业工程学报,2008(1):274-278.
关键词 十字花科蔬菜;物理保鲜;化学保鲜;生物保鲜
中图分类号 S509.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)20-272-03
Abstract The principle and research status of preservation techniques for Cruciferous vegetables at home and abroad in recent years are analyzed and introduced in this article. The storage methods are divided into three categories at present, including physical preservation (atmosphere, film preservation, irradiation preservation, preservation, temperature etc.), chemical preservation (preservation of ozone and other chemicals), and biological preservation (microbial preservation, biological freshkeeping etc.). Physical preservation is widely used, but with highly cost. Chemical preservation is comparatively less used, which can make pollution and is harmful to human and animal. Biological preservation, a new idea, is safety, nontoxic. Importantly, it does not have any negative impact on human and environment.The study can provide references for the research on extending the storage period of Cruciferous vegetables.
Key words Cruciferous vegetables; Physical preservation; Chemical preservation; Biological preservation
蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一,可为人体提供必需的维生素和矿物质等多种营养物质,人体必需维生素C的90 %以及维生素A的60%来自蔬菜。据统计,2014年我国蔬菜种植面积达到2000万hm2,年产量超过7 亿t,其总产量连续多年稳居世界首位。其中十字花科类蔬菜含有丰富的维生素C等人体必需的营养物质,被人们誉为“蔬品之冠”,是华南地区栽培的主要蔬菜品种之一, 可周年生产供应,其品质柔嫩、清新可口。 国外研究发现,60~70 岁的女性平时吃十字花科蔬菜较多,记忆力、口头表达能力和注意力等随着年龄增长而减退的趋势相对减慢。十字花科蔬菜还含有影响雌激素功能的天然物质,在动物和人体试验中都有充足证据显示,它们能够降低患乳癌的几率,还具有预防肺癌的功效。十字花科蔬菜种类繁多,主要有白菜类(大白菜、小白菜、紫菜苔)、甘蓝类(结球甘蓝、花椰菜、青花菜)、萝卜和芥菜等。但由于十字花科蔬菜含水量高,营养丰富,容易滋养微生物,而且其表面积大,呼吸作用强,容易失去营养价值。据统计,我国农产品产后的价值与采摘时的自然产值比为0.38∶1,可见蔬菜在采收、贮藏和运输过程中存在大量的损耗和浪费[1]。目前我国蔬菜产业已取得较大发展,但和发达国家相比,还是有很大的差距。根据有关资料表明,我国蔬菜腐烂损耗率高达30%左右,而发达国家采后蔬菜的利用率可达97 %的高水平[2]。因此,研究和利用各种蔬菜保鲜技术来延长蔬菜的保鲜期显得非常重要。笔者综合目前十字花科蔬菜的主要保鲜方法,对其原理、应用以及各种方法的优劣进行详细介绍。
1 物理保鲜
1.1 气调保鲜
气调保鲜是将蔬菜放在可以控制气体成分的环境中,通过监控装置对气体进行不间断测控,根据需要,随时调节,使蔬菜保持良好的品质和商品价值,适合蔬菜大批量长期保存。
王惠惠等采用聚丙烯膜对鲜切菜心进行高氧气调包装,以空气包装作为对照,在鲜切菜心低度(4 ℃)及货架温度(10 ℃)条件下,研究高氧气调包装对鲜切菜心外观品质及营养成分变化的影响。结果表明,高氧气调包装条件下鲜切菜心的外观品质好于空气包装,维生素C、可溶性蛋白、可溶性糖等营养成分含量都高于空气包装,对叶绿素含量的影响不明显[3]。
赵希荣等通过对气调包装贮藏过程中蒲菜的生理指标及其感官品质变化进行测定,确定了蒲菜的最佳气调保鲜工艺为: 气体比例O2∶CO2∶N2为5∶10∶85(V/V)、贮藏温度为4 ℃、1%壳聚糖涂膜处理,在上述条件下蒲菜保鲜期可达30 d 以上,且保鲜效果较好[4]。
李素芬等的试验证明, MAP 贮藏能提高贮藏环境中 CO2浓度,降低O2的浓度,减少乙烯生成量,降低呼吸强度,延缓衰老。0 ℃下,MAP 贮藏可以使西兰花贮藏期达2 个月,商品率达 95%[5]。 刁小琴等采用不同强度的减压条件处理菜花,并在(1.0±0.5)℃冷库内贮藏,发现以 60.7 kPa 的减压条件贮藏菜花 40 d 时,呼吸强度、PPO 和 POD 活性均比对照(即常压对照,101.3 kPa)降低很多,而维生素C含量比对照高 55.6%,褐变指数较低,贮期花球新鲜,质地基本不变,保鲜效果较好[6]。
1.2 涂膜保鲜 涂膜保鲜技术就是在果实或者蔬菜表面涂上一层高分子的液态膜,干燥后成为一层很均匀的膜,可以隔离果实或者蔬菜与空气进行气体交换,从而阻止呼吸作用,减少营养物质的消耗,改善了产品的硬度和新鲜饱满程度,并减少病原菌的侵染而造成的腐烂。
张慧君等在冷藏条件下,对比未涂膜空白对照组和不同浓度壳聚糖涂膜保鲜处理的菠菜品质,结果表明,壳聚糖复合保鲜剂能有效减少菠菜中营养成分的损失﹑降低失重率﹑抑制MDA 的积累﹑延缓菠菜的腐败,延长菠菜的货架期[7]。
1.3 辐照保鲜
辐照保鲜高效、无污染、无残留,能保持原有的蔬菜品质。其作用机理是利用射线照射蔬菜,引起微生物发生一系列物理化学反应,抑制微生物的生长繁衍,致使微生物被杀灭,蔬菜的保藏期得以延长。
高翔等研究了鲜切芹菜的辐照保鲜,发现辐照剂量为1 kGy 时可有效控制微生物繁殖,使霉菌和酵母菌降低1 个数量级,细菌数降低2 个数量级,大肠菌群未检出; 且多酚氧化酶等酶的活性大大降低,贮藏至第6 天维生素C含量高出对照组15%,感官品质优良,保鲜效果明显[8]。
庄荣福等用0.08 mm 厚的聚乙烯薄膜袋包装青花菜,并采用0.5、1.5 和2.5 kGy 3个剂量60Coγ 射线辐照,结果显示,2.5 kGy 剂量辐照对青花菜的保鲜效果最佳,室温下放置7 d,仍然保持鲜绿,而对照组3 d 已全部变黄,无商品价值。辐照后2.5 kGy 处理组的青花菜其蛋氨酸含量、乙烯释放率、呼吸强度等指标均比对照组显著降低[9],说明辐照对花椰菜呼吸作用和衰老有明显的抑制作用。
1.4 调温保鲜
董华强等采用不同的双温热处理采后西兰花,试验结果表明,先用 40 ℃热水处理 10 min,再用 50 ℃热水处理 5 min 的双温热处理与50 ℃热水处理 3 min 或 50 ℃热水处理 5 min 的单温热处理比较,不仅避免了 50 ℃热水 5 min 单温热处理引起的伤害,而且较 50 ℃热水 3 min 单温处理提高了西兰花的贮藏品质,减少了叶绿素损失、降低了西兰花染病率等[10]。
陈澍棠等研究表明,在 0 ℃贮藏条件下,西兰花的各种营养成分均变化不大;但是在 10 ℃贮藏时,贮藏 9 d 后的西兰花就发生黄化,且维生素 C 和叶绿素含量分别下降近50%,总糖和胡萝卜素含量也分别下降近 30%[11]。4 ℃下,西兰花花球的萝卜苷 10 d 内无显著变化;而在 20 ℃时,其含量减少了 64%,严重影响西兰花的营养价值[12]。但冷藏时西兰花叶绿素会被氧化分解,说明冷藏西兰花也存在不足之处。
1.5 包装保鲜
Annelie Jacobsson等研究了定向聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(OPP)以及2种不同低密度聚乙烯(LDPE,其中一个含有乙烯吸收剂)等包装材料对西兰花在重量和颜色方面的保持能力。试验结果表明,PVC 包装的西兰花相对腐烂的最快,LDPE(不含乙烯吸收剂)包装的西兰花的货架期相对最长[13]。
于天颖等使用不同厚度的聚乙烯薄膜包装西兰花的贮藏保鲜。试验结果表明,不同厚度的薄膜内积累的 CO2浓度差异显著,较厚薄膜包装的气调效果优于较薄膜包装处理的效果。与较薄膜比较,较厚膜不仅大大地降低了乙烯释放量,而且能有效地保持西兰花的叶绿素以及更好地保水,延緩其成熟。但不足之处是西兰花会出现严重的异味[14]。
2 化学保鲜
化学保鲜是利用化学物质处理保存蔬菜,防治蔬菜腐烂,抑制蔬菜生长,以达到保鲜的目的。化学保鲜可作为其他贮藏方式的辅助措施,在有的保鲜中也起到主导作用,成为蔬菜保鲜的抑制独立方式。
2.1 化学试剂保鲜 汪俏梅等的试验表明,在 20 ℃应用 0~20 μl/L 1甲基环丙烯(1MCP)处理西兰花 6 h,能有效地延缓花蕾中的叶绿素、维生素 C等的降解,其中 2.5 μl/L 1MCP 处理效果最佳。2.5 μl/L 1MCP 处理能抑制花蕾的乙烯释放速率和呼吸速率,并使贮藏期间的 MDA 含量下降, POD 活性下降, CAT 和 SOD 的活性升高。SDSPAGE 分析表明,此处理使花球中水溶性蛋白和醇溶性蛋白的含量发生了明显变化[15]。
郭香凤等研究在室温下用5和10 mg/L 6BA 处理西兰花。结果表明,6BA 处理显著地抑制了西兰花的褐变和褪绿黄化,减缓了组织中抗坏血酸、蛋白质等营养成分的损失,使 MDA 含量下降,有效地抑制了西兰花衰老及品质劣变。贮藏期间,5 mg/L 6BA 处理抑制了西兰花的可溶性固形物含量的积累,表明其可以抑制大分子物质的降解和组织的衰老。6BA 处理极显著地抑制了贮藏前期西兰花的蔗糖积累,说明 6BA 处理抑制了组织衰老进程中大分子物质降解与转化;另外,6BA 处理极显著地抑制了叶绿素降解,达到了护绿防褐变的目的[16]。
刘扣生等用 40 mg/L 几丁聚糖处理西兰花,与无处理的对照组相比较,显著地提高了西兰花花球中酚类物质的含量及其品质,其中类黄酮、叶绿素、可溶性总糖、可溶性蛋白、绿原酸分别较对照提高了 282.5%、64.4%、16.2%、22.7%、35.6%,但是蔗糖含量降低了; 40 mg/L 几丁聚糖处理西兰花的 PPO 活性与对照相比提高了 93.7%。叶绿素含量增加,明显提高了西兰花外观品质。类黄酮、可溶性蛋白、绿原酸等物质含量的增加,说明几丁聚糖在改善西兰花品质方面有很好的效果[17]。 2.2 臭氧保鲜
张立奎将鲜切生菜用0.18 μg/L 浓度的臭氧水进行处理,发现细菌总数下降1.5 个数量级,大肠菌群数低于30 × 10-2 个/g,同时,PPO 活性被抑制,维生素C损失减少,失重率降低,感官品质优于对照组[18]。
Lmez 等采用臭氧水處理鲜切生菜,并与氯水和有机酸处理相比,在4 ℃条件下冷藏,结果表明,用臭氧水处理的比其他2种处理显现出更好的感官品质[19]。目前研究的重点就是优化臭氧水的浓度,臭氧水清洗时间,使之既能保持营养和感官品质,又能达到抑菌效果。但必须注意到,臭氧使用浓度过大,则可能带来负面影响,应注意实际应用时臭氧水浓度的选择[20]。
3 生物保鲜
生物保鲜是利用自然或人工控制的微生物菌群或它们产生的抗菌物质来隔离食品与空气的接触、延缓氧化作用,或是生物保鲜物质本身具有良好的抑菌作用,从而达到保鲜防腐的效果。
3.1 微生物保鲜
王会军等从油菜根内组织分离出内生细菌,其中短小芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌2种菌对十字花科根肿病菌都有明显裂解和抑制作用。试验结果表明,应用浓度107 CFU/ml 的菌液,在播种时和播种后每间隔5 d 浇灌1 次,共浇灌4 次。45 d 苗龄调查结果,二者对大白菜品种鸿源83 的根肿病防治效果分别达65.12% 和77.92%[21]。
李娟等从健康辣椒植株中筛选出芽胞杆菌属003和X 2株内生菌,对辣椒疫霉病菌、辣椒绿霉病菌、辣椒炭疽病菌3 种病原菌具有明显拮抗作用,抑制率达到34.50%~48.0%[22]。
3.2 生物制剂保鲜
邓义才等用10 μl/L 的1MCP 和50 μl/L的赤霉素处理菜心,发现都可降低其可溶性蛋白、可溶性糖和叶绿素的损失,抑制纤维素的升高,延长菜心的保质期[23]。
姜晓阳等在蔬菜采前喷洒上浓度为0.005 mmol /L 的茉莉酸甲酯(MeJA),并在常温下贮存,与蒸馏水喷洒的蔬菜相比,发现其失重率、腐烂指数、维生素C损失量等指标都有下降,蔬菜硬度提高,货架期延长[24]。
Singh 等研究发现,大多数芳香精油配制成0.1~10.0 μg/g 的水乳剂对蔬菜进行处理后,均可在一定程度上控制自然界食源性致病菌和腐败性菌群的生长繁殖[25]。
王佩华等则研究发现,菠菜经茶多酚处理后,叶绿素和维生素C含量的降解得到缓解,营养成分损失较小,感官品质良好[26]。
郭衍银等用 80~120 mg/L 的赤霉素浸泡西兰花,延缓了花球中钾、氮含量的下降,抑制了磷含量增加,促进了镁、钙含量上升,诱导了锰、铁和锌含量升高,使铜的含量保持在一定的水平,这一系列变化均利于采后西兰花的保鲜。另外,赤霉素处理的西兰花花球,维生素 C 和叶绿素含量减缓速度降低,其黄化率也显著降低[27]。
4 结语
目前,对十字花科类蔬菜采后处理及保鲜的研究已经有较多,多集中在物理和化学保鲜方式。各种高新技术如辐照、冰温高湿保鲜、气调包装、涂膜技术等在实际操作中投入成本较大,且一旦上架后会造成货架期缩短。采用传统的化学保鲜方法,不仅造成人体及动物的伤害,还会造成环境污染,同时也会提高致病菌的耐药性。而生物保鲜方法是一种全新的理念,具有安全、无毒的优点,不会对人及动物产生负面影响,也不会污染环境,开发有效、安全的生物保鲜剂在越来越重视食品安全的今天具有非常大的市场潜力。
参考文献
[1] 王亮.我国蔬菜保鲜包装的发展现状[J].中国果菜,2009(4):50.
[2] 刘蕾庆,焦自高,艾希珍,等.套袋技术对瓜果类蔬菜农药残留的影响研究进展[J].中国果菜,2010(12):6-7.
[3] 王惠惠,陈于陇,徐玉娟,等.高氧气调包装对鲜切菜心品质的影响[J].中国食品学报,2014(2):161-170.
[4] 赵希荣,徐程,成蓉蓉.蒲菜气调保鲜工艺研究[J].食品科学,2009(18):400-406.
[5] 李素芬,郑素月.MA包装对西兰花贮藏性的影响[J].农业与技术,2000(5):20-22.
[6] 刁小琴,关海宁,张润光,等.减压处理对菜花贮期生理效应的影响[J].食品科学,2011(2):302-304.
[7] 张慧君,宫春宇,王文侠,等.壳聚糖涂膜保鲜菠菜研究[J].食品与机械,2011(3):112-115.
[8] 高翔,陆兆新,张立奎,等.鲜切西洋芹辐照保鲜的研究[J].食品与发酵工业,2003(7):32-35.
[9] 庄荣福,胡维冀,林光荣,等.辐照对青花菜生理生化指标及保鲜效果的影响[J].亚热带植物科学,2002(3):16-18.
[10] 董华强,宁正祥,汪跃华,等.双温热处理对西兰花采后贮藏品质的影响[J].食品科学,2005(12):231-234.
[11] 陈澍棠,钟仲贤.茎椰菜贮运保鲜技术的初步研究[J].园艺学报,1982(1):41-45.
[12] RANGKADILIOK N,TOMKINS B,NICOLAS M E,et al.The effect of postharvest and packaging treatments on glucoraphanin concentration in broccoli (Brassica oleracea var.italica)[J].J Agric Food Chem,2002,50(25):7386-7391.
[13] JACOBSSON A,NIELSEN T,INGEGERD S.Effects of type of packaging material on shelflife of fresh broccoli by means of changes in weight,colour and texture[J].Eur Food Res Technol,2004,218(2):157-163. [14]于天颖,张平.薄膜袋包装对青花菜贮藏效应及其生理影响的研究[J].保鲜与加工,2001(3):10-12.
[15] 汪俏梅,郭得平,KYIKYI W,等.1甲基环丙烯延缓青花菜衰老的效应及机理[J].园艺学报,2004(2):205-209.
[16] 郭香凤,于明,刘洪亮,等.6BA处理对最小加工西兰花生理和品质的影响[J].农产品加工(学刊),2008(8):11-16.
[17] 刘扣生,寿森炎,徐春梅,等.几丁聚糖对青花菜酚类物质及品质的影响[J].江苏农业科学,2004(1):65-67.
[18] 张立奎,陆兆新,郁志芳.臭氧水处理鲜切生菜贮藏期间的品质变化[J].食品与发酵工业,2004(3):128-131.
[19] LMEZ H,AKBAS M Y.Optimization of ozone treatment of freshcut green leaf lettuce[J].J Food Eng,2009,90(4):487-494.
[20] 王瑾.臭氧对鲜切花椰菜保鲜及农药残留降解的研究[D].南昌:南昌大学,2008.
[21] 王会军,陈卓君,吴毅歆,等.防治十字花科作物根肿病的油菜内生细菌分离与鉴定[J].中国油料作物学报,2014,36(1):92-97.
[22] 李娟,夏延斌,蔡文韬.辣椒内生菌的分离及拮抗菌的筛选与鉴定[J].农产品加工(学刊),2013(2):1-3.
[23] 邓义才,张衍荣,曹健,等.不同贮藏条件对菜心營养生理成分和保鲜效果的影响[J].广东农业科学,2004(2):41-43.
[24] 姜晓阳,张昭其,杨暹,等.菜心采后生理及贮运保鲜技术研究进展[J].保鲜与加工,2011(1):47-50.
[25] SINGH N,SINGH R K,BHUNIA A K,et al.Efficacy of chlorine dioxide,ozone,and thyme essential oil or a sequential washing in killing Escherichia coli O157∶H7 on lettuce and baby carrots[J].LWTFood Science and Technology,2002,35(8):720-729.
[26] 王佩华,赵大伟,迟彩霞,等.天然抗氧化剂茶多酚在食品贮藏保鲜中的应用[J].贵州农业科学,2011(3):210-213.
[27] 郭衍银,张楠,朱艳红,等.赤霉素处理对青花菜花球矿质元素含量及保鲜效果的影响[J].农业工程学报,2008(1):274-278.