岳彩艷,徐俐,陸寬,周源平
(貴州大學生命科學學院,貴州貴陽,550025)
魚腥草(Houttuynia cordatathunb)為三白草科蕺菜屬多年生草本植物,因其莖葉搓碎后有魚腥味,故名魚腥草。魚腥草原產(chǎn)我國,以長江流域以南分布最廣[1]。魚腥草既是一種傳統(tǒng)藥用植物,又是一種可食用的營養(yǎng)價值極高的蔬菜,其含有的揮發(fā)油成分和多種活性物質(zhì)具有多種生理作用[2]。2002年魚腥草被國家衛(wèi)生部正式確定為“既是藥品,又是食品”的極具開發(fā)潛力的資源之一[3]。目前國內(nèi)外對魚腥草的研究主要集中在生產(chǎn)、揮發(fā)油成分的研究、藥用價值、食用等方面,而對魚腥草貯藏保鮮研究較少。魚腥草貯藏極易褐變老化、腐爛變質(zhì),常溫貯藏5 d就失去食用價值[4]。因此解決其貯運技術(shù),擴大銷路,是當前生產(chǎn)中迫切需要研究的問題。
本研究以魚腥草為試驗材料,探討了不同保鮮劑對采后魚腥草貯藏于泡沫箱中,利用冰塊調(diào)溫對其品質(zhì)及生理變化的影響,為魚腥草貯藏保鮮提供理論依據(jù)。
試驗所用的魚腥草于2009年8月17日采自貴州省遵義市紅花崗區(qū)金鼎鎮(zhèn)金川村。
試驗試劑檸檬酸 (分析純),成都化學試劑廠生產(chǎn);半胱氨酸(分析純),河北冀州化工有限公司生產(chǎn);氯化鈣(分析純),成都金山化學試劑有限公司生產(chǎn);羧甲基纖維素鈉(分析純),上海飛虎化工有限公司生產(chǎn);赤霉素(分析純),上海藍季科技發(fā)展有限公司生產(chǎn);二氧化氯(分析純),貴陽科領化工有限公司生產(chǎn)。
試驗儀器與設備UV-7502 PC紫外可見分光光度計,上海欣茂儀器有限公司生產(chǎn);TGL-20M臺式高速冷凍離心機,長沙邁佳森儀器設備有限公司生產(chǎn);DDS-11A電導率儀,上海虹儀儀器儀表有限公司生產(chǎn)。
魚腥草采后及時運回實驗室,清洗干凈,選擇成熟度均一,無病蟲害,無機械損傷的魚腥草。按1 500 g/袋分別放入按試驗方案配置的溶液中浸泡5 min,取出晾干后用黑色塑料袋包裝貯藏于泡沫箱中,利用冰塊控制溫度,每個處理3個重復。貯藏過程中每6 d測定各項生理指標,并觀察貯藏效果。
處理A:羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)0.7%+青鮮素0.1%+檸檬酸 0.2%+二氧化氯 (ClO2)0.008%;處理 B:(CMC-Na)0.7%+青鮮素 0.1%+檸檬酸0.2%+ClO20.004%;處理 C:氯化鈣(CaCl2)0.8%+赤霉素0.005%+半胱氨酸0.2%+ClO20.004%;處理D:Ca-Cl20.8%+赤霉素 0.005%+半胱氨酸 0.2%+ClO20.008%;對照E:不添加任何保鮮劑。
①失重率、腐爛率測定 失重率(%)=(貯后魚腥草的質(zhì)量/貯前魚腥草的質(zhì)量)×100%;腐爛率(%)=(貯后魚腥草腐爛質(zhì)量/貯前魚腥草質(zhì)量)×100%。
②木質(zhì)素、纖維素及果膠測定[5]木質(zhì)素采用酸解纖維素法;纖維素采用中性洗滌劑法(GB/T 5009.88-2008);果膠采用咔唑試劑比色法。
③還原糖和總糖的測定 均采用3,5-二硝基水楊酸比色法。
④呼吸強度的測定 采用氣流法。
⑤酶活性的測定 過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚比色法;苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性采用紫外分光光度法;超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍四唑法;纖維素酶(CE)活性采用比色法;多酚氧化酶(PPO)活性采用鄰苯二酚比色法;果膠酶(PG)活性采用比色法。
⑥電導率的測定 用刀將魚腥草切成2 mm長的薄片,盡量做到均勻一致。稱取2 g放入到100 mL的三角瓶中,加入20 mL雙蒸水浸泡、振蕩10 min,將水倒去,再用雙蒸水沖洗3次,然后準確加入20.0 mL雙蒸水,放入到真空干燥箱中真空滲透10 min。取出三角瓶,放到搖床上振蕩1 h,在20~25℃恒溫下,用電導率儀測定溶液電導率(γ1)。測定結(jié)束后,將三角瓶放入到100℃沸水浴中煮沸15 min,然后取出三角瓶冷卻,至溫度降到20~25℃時,再次測定煮沸后的電導率(γ0)。 相對電導率(γe)=γ1/γ0。
以上測定均參照曹建康等[6]的方法。
試驗數(shù)據(jù)采用 Excel軟件以及SPSS12.0軟件進行統(tǒng)計分析,方差分析采用雙向分組完全隨機分析,多重比較采用SSR測定法。
由表1可知,冰塊貯藏第30天同貯藏前相比,還原糖、總糖含量增多,水溶性果膠含量略有升高,原果膠含量降低較明顯,這可能與貯藏過程中魚腥草有后熟現(xiàn)象有關(guān)[7],同時由于魚腥草在成熟的過程中原果膠逐漸與纖維素分離形成易溶于水的果膠,使組織變得松弛、軟化,硬度下降;而纖維素、木質(zhì)素含量也增多,這是由于果蔬在成熟時纖維化程度往往增加,并與木質(zhì)素、角質(zhì)、栓質(zhì)等結(jié)合,使組織變得堅硬粗糙,品質(zhì)變劣;不同處理間以處理D還原糖、總糖含量最高,而處理B纖維素含量相對較低,同時較好的保持了原果膠的含量;木質(zhì)素含量處理C、D略低于處理A、B。綜合各指標表明,處理D較好地保持了魚腥草貯藏過程中品質(zhì)的變化。
表1 冰塊貯藏前和30 d后不同處理魚腥草營養(yǎng)指標的變化
據(jù)研究,果蔬在貯藏過程中,當貯藏失重占貯藏器官質(zhì)量的5%時,就呈現(xiàn)明顯的萎蔫狀態(tài)[8]。冰塊貯藏過程中,不同處理魚腥草失重率總體呈上升趨勢(圖1),貯藏30 d后處理D同其他處理相比失重率最低(P<0.01),僅為4.06%。其次為對照,而A處理失重率達14.73%,其原因可能是其他處理使用了保鮮劑加速了水分的蒸發(fā),從而增加失重。
二氧化氯可以顯著減少采后水果病原菌[9],從而減少腐爛的發(fā)生。由圖2可知,處理A、D腐爛率較其他處理低(P<0.05),冰塊調(diào)溫貯藏30 d后分別比對照低2.24%,2.13%,對抑制魚腥草貯藏過程中腐爛效果較好。突出體現(xiàn)了0.08%二氧化氯對腐爛有較好的抑制作用。
魚腥草在貯藏前呼吸強度為 6.38 mg·kg-1·h-1,冰塊調(diào)溫貯藏過程中,不同處理間呼吸強度整體上呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(圖3),在整個貯藏過程中處理A變化相對比較平緩,其呼吸強度變化整體上低于對照E(P<0.05)。處理A能較好地抑制采后魚腥草呼吸強度的升高,這可能與青鮮素能夠抑制生長,從而使呼吸作用減弱有關(guān)。
多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、過氧化物酶(peroxidase,POD)是廣泛存在于植物體內(nèi)的一類氧化酶,也是影響褐變的主要酶類[10]。由圖4可知,POD活性比PPO活性高得多,這同李建芳等[11]研究結(jié)果相似,推測POD可能是引起魚腥草酶促褐變的主要因素。冰塊調(diào)溫貯藏過程中,不同處理組PPO活性變化表現(xiàn)出先下降然后快速上升,在第18天達到峰值,第24天后變化趨于平緩。處理D在整個貯藏過程中PPO活性最低(P<0.01),同時POD活性也較其他處理低(P<0.01),在第12天達到活性高峰, 峰值明顯低于對照 155.45 △OD470·min-1·mg-1。由此可見,處理D對PPO、POD活性都有一定的抑制效果。同時泡沫箱加冰對魚腥草前期PPO活性也有一定的抑制作用。
圖1 不同保鮮劑處理采后魚腥草對失重率的影響
圖2 不同保鮮劑處理采后魚腥草對腐爛率的影響
圖3 不同保鮮劑處理采后魚腥草對呼吸強度的影響
圖4 不同保鮮劑處理采后魚腥草對多酚氧化酶和過氧化物酶的影響
圖5 不同保鮮劑處理采后魚腥草對苯丙氨酸解氨酶的影響
苯 丙氨酸 解 氨 酶 (phenylalamine ammonia lyase,PAL)在冰塊調(diào)溫貯藏過程中,不同處理組PAL活性在前期快速上升然后緩慢下降,處理D在第6天峰值達最高點,接著迅速下降,其他處理也一樣(圖5)。PAL活性處理A較其他處理組低(P<0.05),在第12天達到活性高峰,較對照組出現(xiàn)峰值的時間要晚而且比對照組活性高峰低,由此可知,處理A中的不同保鮮劑對魚腥草的逆境生理起到了一定的保護作用。
細胞膜透性的大小可間接用組織的相對電導率來衡量。組織電導率越高,表明細胞膜透性越大,細胞膜完整性遭到破壞的程度也就越大。冰塊貯藏過程中,細胞膜滲透率整體上呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(圖6)。處理A相對電導率較其他處理低(P<0.01),明顯抑制相對電導率的上升,有效地保持了細胞膜的透性。
纖維素酶和果膠酶是與果蔬軟化相關(guān)的主要酶類。由圖7可見,果膠酶活性比纖維素酶要高得多,可見果膠酶對魚腥草貯藏過程中軟化起著主要作用。處理D纖維素酶同其他處理組相比活性最低(P<0.05),很好地保持了魚腥草品質(zhì)。果膠酶活性在12 d內(nèi)變化緩慢,之后快速上升,在18 d時達到活性高峰,為采收時的4~5倍。多重比較表明,處理C、D、A、B對果膠酶活性的影響是相似的。
圖7 不同保鮮劑處理采后魚腥草對纖維素酶和果膠酶活性的影響
圖6 不同保鮮劑處理采后魚腥草對相對電導率的影響
超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase,SOD)能夠清除超氧自由基,它能與過氧化物酶協(xié)同作用來防御活性氧或其他過氧化物自由基對細胞膜系統(tǒng)的傷害,從而減少自由基對有機體的毒害。冰塊貯藏6 d內(nèi),SOD活性呈現(xiàn)下降的趨勢,之后上升然后緩慢下降(圖8),這同Ana等研究辣椒果實中SOD活性變化相似[12]。處理C、D在整個貯藏過程中變化較平緩,較其他處理組比很好地抑制SOD酶活性的升高(P<0.01)。由此可知,處理C、D結(jié)合冰塊調(diào)溫在整個貯藏過程中對活性氧的產(chǎn)生有一定的抑制作用。
由于采后魚腥草仍然是一個活的有機體,不斷進行各種生理代謝和營養(yǎng)代謝,致使營養(yǎng)物質(zhì)消耗和酶活性發(fā)生變化以及病原微生物感染。因此,采后魚腥草在貯藏過程中,就由原來的乳白色、口感脆嫩逐漸變黃腐爛、口感粗糙,直接影響魚腥草的商品價值。
圖8 不同保鮮劑處理采后魚腥草對超氧化物歧化酶的影響
半胱氨酸和檸檬酸用于防止褐變效果顯著,研究發(fā)現(xiàn),半胱氨酸的作用機制是可以在酶促反應過程中與生成的產(chǎn)物醌發(fā)生一種快速的非酶促反應,形成一種穩(wěn)定的無色化合物[13]。Nicoli等研究鮮切蘋果片酶促褐變的抑制發(fā)現(xiàn),半胱氨酸處理結(jié)合空氣中自然包裝,低溫下貯藏可使鮮切蘋果片保鮮期由原來的3~5 d增加到9 d[14]。赤霉素是一種常用的植物生長促進劑,可延緩果實成熟,或使未成熟果實采收后在貯藏與運輸期間延緩成熟。研究結(jié)果表明,0.8%氯化鈣、50 mg/L赤霉素、0.2%半胱氨酸復合能夠很好地保持采后魚腥草的營養(yǎng)品質(zhì),貯藏30 d后使還原糖含量較其他處理高,失重率降低,抑制魚腥草腐爛率的增加;同時能夠抑制PPO活性、纖維素酶活性、果膠酶活性、超氧化物酶活性的升高,這同劉尊英等[15]研究綠蘆筍結(jié)果相似。
青鮮素是一種常用的植物生長抑制劑,據(jù)研究表明,青鮮素處理茭白可延緩植物器官的衰老及纖維素的增加[16]。0.7%羧甲基纖維素鈉、1 000 mg/L青鮮素、0.2%檸檬酸復合能抑制纖維素含量的升高,使原果膠含量相對較高,因此延緩了魚腥草軟化和后熟進程;同時對抑制呼吸強度、PAL活性、細胞滲透率的增長也有一定的作用。
[1]陳燦,黃璜,王林輝,等.魚腥草研究利用現(xiàn)狀與趨勢[J].作物研究,2002(5):262-265.
[2]胡汝曉,肖冰梅,譚周進,等.魚腥草的化學成分及其藥理作用[J].中國藥業(yè),2008,17(8):23-24.
[3]國家衛(wèi)生部.關(guān)于進一步規(guī)范保健食品原料藥管理的通知[S].2002.
[4]伍賢進,張飛艷,李勝華,等.貯藏溫度對魚腥草地下莖保鮮效果的研究[J].懷化學院學報,2009,28(2):52-54.
[5]鞠志國,劉成連,原永兵,等.萊陽茌梨酚類物質(zhì)合成的調(diào)節(jié)及其對果實品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學,1993,26(4):44-48.
[6]曹健康,姜微波,趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2007.
[7]馬慶一,楊定乾,田林,等.復合涂膜對草莓貯存期品質(zhì)的影響[J].現(xiàn)代食品科技,2006,22(4):13-16.
[8]羅云波,蔡同一.園藝產(chǎn)品貯藏加工學·貯藏篇[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2001.
[9]Roberts R G,Reymond S T.Chlorine dioxide for reduction of postharvest pathogen inoculum during handling of tree fruits[J].Appl Environ Microbiol,1994,60(8):2 864-2 868.
[10]Chisari M,Barbagallo R N,Spagna G,et al.Characterization of polyphenol oxidase and peroxidase and influence on browning of cold stored strawberry fruit[J].Agric Food Chem,2007,55:3 469-3 476.
[11]李建芳,蒲彪,周楓.魚腥草中POD和PPO特性的研究[J].中國食品學報,2006,6(4):72-75.
[12]Ana J,Felix R,Juana M G,et al.Antioxidant systems and their relationship with the response of pepper fruits to storage at 20℃[J].Agric Food Chem,2003,51:6 293-6 299.
[13]Robet C,Richard-Forget F,Rouch C,et al.A kinetic study of the inhibition of palmito polyphenol oxidase by L-cysteine[J].The International Journal of Biochemistry and Cell Biology,1996,28:457-463.
[14]Nicoli M C,Anese M,Severini C.Combined effects in preventing enzymatic browning reactions in minimally processed fruit[J].Journal of food quality,1994,17:221-229.
[15]劉尊英,姜微波,趙玉梅.常溫下GA3處理對綠蘆筍采后木質(zhì)化的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2005,38(2):383-38.
[16]朱夢矣,朱德林,陳文煊,等.植物生長調(diào)節(jié)劑對保鮮茭白生理品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學報,2003,15(3):185-188.