氣調包裝對黃藤筍貯藏期間生理特性的影響

劉曉蓉

（廣東輕工職業(yè)技術學院食品系，廣東 廣州 510300）

氣調包裝對黃藤筍貯藏期間生理特性的影響

劉曉蓉

（廣東輕工職業(yè)技術學院食品系，廣東 廣州 510300）

研究體積分數(shù)為3%O2、5%CO2和92%N2的氣調處理和不同貯藏溫度對黃藤筍生理特性的影響。黃藤筍經氣調處理后，分別于8℃和20℃下貯藏，定期測定其褐變度（BD）、呼吸強度、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、過氧化 物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和過氧化氫酶（CAT）活性等生理指標。結果表明，氣調處理結合8℃的低溫貯藏，能顯著降低黃藤筍的呼吸強度，抑制PAL、POD和PPO活性的上升，保持CAT的活性，延緩褐變的發(fā)生，延長保質期。

氣調包裝；黃藤筍；呼吸強度；褐變；酶活性

黃藤 （daemonorops margaritae）是棕櫚科（palmae）黃藤屬 （daemonorops）的一個種，分布于海南、廣東、廣西等地，為中國南方地區(qū)的主要經濟藤種，廣泛應用于家具和工藝品的制作。藤莖嫩梢，也稱黃藤筍，富含礦物質、氨基酸和維生素，風味獨特，鮮嫩脆爽，是一種健康型的森林蔬菜［1］。但是黃藤筍采后易發(fā)生褐變、木質化和腐爛等質量問題，當前關于其保鮮的研究較少［2－3］，從而限制了產品的開發(fā)。因此，研究有效的貯藏方法，是生產、加工黃藤筍迫切需要解決的問題。

氣調包裝（modified atmosphere package，MAP）是一種新型的包裝技術，其原理是將O2、CO2和N2等氣體按一定的比例混合，在真空狀態(tài)下充入食品包裝容器中，以達到抑制果蔬呼吸、推遲成熟和衰老、延長產品貨架期的效果［4］。本試驗采用不同成分氣體配比貯藏黃藤筍，探討貯藏期間黃藤筍生理特性的變化情況，以期為黃藤筍科學的貯運保鮮提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

黃藤筍：2009年6月采自廣東東莞；

次氯酸鈉、氫氧化鈉、硼酸、聚乙烯吡咯烷酮、EDTA、β－巰基乙醇、草酸、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、30%雙氧水、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、L－苯丙氨酸：均為分析純；

氣調包裝機：MAP－380，張家港市德順機械有限公司；

可見分光光度計：723C型，上海欣茂儀器有限公司；

紫外可見分光光度計：UV－2100型，尤尼柯上海儀器有限公司；

電子天平：MA110型，上海精密科學儀器有限公司；

高速冷凍離心機：D37520Osterode，德國Biofuge公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 在陸勝民等［5］的基礎上加以修改。選取生長健壯、無病蟲害的植株，距地面4～6cm處剪下，去葉、葉鞘和刺，立即裝入筐中運回實驗室。挑選大小一致、無機械損傷的莖段，將可食用部分切成長20cm的藤筍段，在0.04% 的NaClO溶液中浸泡3min，晾干，裝入0.05mm×250mm×300mm的聚乙烯（PE）袋中，每袋4支，充入O2＋CO2＋N2的混合氣體，封口，分別置于8℃和20℃恒溫箱中貯藏，以不充氣、不封口、20℃貯藏為對照。每6d測定各項指標，重復測定3次。

降低O2含量與提高CO2含量可以減少果蔬組織內營養(yǎng)物質的消耗，延緩衰老，減慢褐變。但O2濃度過低、CO2濃度過高，組織會產生異味甚至生理病害。適宜的溫度、O2和CO2濃度互相配合的作用高于某個因子的單獨作用。由于黃藤筍屬于冷敏性蔬菜［3］，7℃以下易發(fā)生冷害，因此本試驗采用3%O2、5%CO2和92%N2的混合氣體包裝處理，分別在8℃和20℃下貯藏，研究黃藤筍的保鮮效果。

1.2.2 褐變度（BD）的測定 參考文獻［6］的方法，取20g黃藤筍切碎，加入50mL蒸餾水，冰浴研磨，過濾，加蒸餾水稀釋至100mL，12 000r/min離心20min，取清液，測定清液的A410值，以A410值表示褐變度。

1.2.3 呼 吸 強 度 的 測 定 采 用 靜 置 法［7－8］。 吸 取0.4mol/L的NaOH溶液20mL加入培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿放入呼吸室，放置隔板，裝入500g左右黃藤筍，封蓋，1h后取出培養(yǎng)皿，將堿液移入燒杯中，用煮沸過的蒸餾水沖洗4～5次，加入飽和BaCl2溶液5mL，酚酞指示劑2滴，用0.1mol/L草酸（H2C2O4）滴定。呼吸強度以1kg黃藤筍在1h內釋放的CO2質量表示，單位為mg/（kg·h）。按式（1）計算：

式中：

QCO2—— 黃藤筍的呼吸強度，mg CO2/（kg·h）；

V1——滴定空白消耗的草酸體積，mL；

V2——滴定樣液消耗的草酸體積，mL；

M—— 草酸的濃度，mol/L；

W—— 樣品的質量，kg；

t—— 測定的時間，h；

44——CO2的摩爾質量。

1.2.4 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的測定 參考龐坤等的方法［9－10］。稱取黃藤筍5g，加入pH 8.8的0.2mol/L硼酸緩沖液，冰浴條件下充分研磨。緩沖液內含10%（m/V）聚乙烯 吡 咯 烷 酮 （PVPP）10mL、1mmol/L 的 EDTA 和50mmol/L的β－巰基乙醇。研磨后于4℃下15 000r/min離心20min，收集上清液作為粗酶液。取300μL粗酶液和1mL 0.02mol/L苯丙氨酸溶液，加入pH 8.8的0.2mol/L硼酸緩沖液2mL，30℃水浴30min。測定3min內A290值的變化，以1min內A290變化0.01為1個酶活力單位U，酶活力表示為U/（min·g）。

1.2.5 過氧化物酶（POD）活性的測定 參照文獻［10］的方法，并稍加修改。稱取黃藤筍5g，加入pH 6.4的0.2mol/L磷酸緩沖液20mL，冰浴搗碎，于4℃下12 000r/min離心30min，取上清液作為粗酶液。取0.5mL粗酶液移入2mL 0.05% （m/V）愈創(chuàng)木酚溶液中（用pH 6.4的0.2mol/L磷酸緩沖液配 成），30 ℃ 水 浴5min，再加入0.08% （V/V）H2O21mL。測定3min內A470值的變化，以1min內A470變化0.01為1個酶活力單位U。

1.2.6 多酚氧化酶（PPO）活性的測定 粗酶液的提取同1.2.5。參照文獻［10］的方法，取0.5mL粗酶液，移入3mL的0.5mol/L鄰苯二酚溶液（用pH 6.4的0.2mol/L磷酸緩沖液配成）反應體系中，于25℃反應。加酶液5s后開始測定10s內A398值的變化，以1min內A398變化0.01為1個酶活力單位U。

1.2.7 過氧化氫酶（CAT）活性的測定 參照文獻［9］的方法。取黃藤筍5g，加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮（PVPP），加入pH 7.0的0.05mol/L磷酸緩沖液20mL，冰浴條件下充分研磨。然后在4℃下13 000r/min離心20min，取上清液作為粗酶液。取0.1mL粗酶液和0.9mL pH 7.0磷酸緩沖液，移入2mL 0.2% （V/V）H2O2溶液中。測定3min內A240值的變化，以1min內A240變化0.01為1個酶活力單位U。

2 結果與分析

2.1 氣調包裝對黃藤筍BD的影響

黃藤筍貯藏期間BD的變化情況見圖1。

圖1 黃藤筍貯藏期間褐變度的變化Figure 1 Change of browning degree in Daemonorops margaritae shoots during storage

由圖1可知，黃藤筍在貯藏期間，BD一直呈上升趨勢。對照BD在第12天后急劇增大，貯藏25d后，幾乎完全褐變、腐爛而失去食用價值。氣調包裝處理的黃藤筍BD增大較平緩，尤其是MAP＋8℃，整個貯藏期間只發(fā)生了輕微的褐變；MAP＋20℃在貯藏前期BD變化很小，貯藏12d后則上升較快，但BD遠遠低于對照。表明氣調處理結合低溫貯藏能抑制黃藤筍的褐變。

2.2 氣調包裝對黃藤筍呼吸強度的影響

呼吸作用是采后果蔬的一種基本生理現(xiàn)象，與果蔬的成熟、品質以及貯藏關系密切，其強弱受溫度、濕度、大氣組成、機械損傷等因素的影響。黃藤筍貯藏期間呼吸強度的變化見圖2。由圖2可知，黃藤筍的呼吸強度總體上呈下降的趨勢；MAP＋8℃的呼吸強度一直維持最低水平；對照和MAP＋20℃ 的呼吸強度都是先略升高，再逐漸下降。說明氣調處理以及低溫能抑制黃藤筍的呼吸作用，延長保質期。貯藏前期呼吸強度的輕微增強，可能是機械損傷對呼吸的刺激所致。

圖2 黃藤筍貯藏期間呼吸強度的變化Figure 2 Change of respiration rate in Daemonorops margaritae shoots during storage

2.3 氣調包裝對黃藤筍PAL活性的影響

果蔬發(fā)生酶促褐變需要3個條件：酚類底物、多酚氧化酶和氧氣。果蔬采收過程中的機械損傷會誘導苯丙烷代謝酶系統(tǒng)，PAL是苯丙烷代謝的第一個關鍵酶，能催化苯丙氨酸轉化為酚類，因此PAL與果蔬的褐變有密切關系［9］。此外，PAL活性的升高有利于合成酚類物質，積累木質素和植保素，增強果蔬的抗病能力［11］。黃藤筍在貯藏期間PAL活性的變化見圖3。

圖3 黃藤筍貯藏期間PAL活性的變化Figure 3 Change of PAL activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

由圖3可知，貯藏期間PAL的活性都呈先升后降的趨勢。對照組PAL活性上升最快，第12天達到最大值。氣調處理的PAL活性上升速度緩慢，MAP＋20℃在第18天達到峰值；而直至貯藏末期（第24天），MAP＋8℃的PAL活性才達到最大，并且上升幅度較小。表明氣調處理和低溫能有效抑制PAL的活性，抑制黃藤筍的褐變。貯藏后期，PAL活性下降的原因有：① 可能是組織開始成熟衰老［9］；② 可能是產生了PAL抑制活性物質［12］。

2.4 氣調包裝對黃藤筍POD活性的影響

POD是植物代謝過程中清除活性氧的重要酶類，能延緩果蔬的衰老和過熟。采后隨著果蔬的衰老和外部環(huán)境的改變，細胞內自由基數(shù)量不斷增加，酶的活性受到誘導［13］。但是，POD的活性并不是越高越好，因為POD能催化酚類物質的氧化和聚合，引起果蔬褐變和木質素聚合［11］。黃藤筍在貯藏期間POD活性變化見圖4。

圖4 黃藤筍貯藏期間POD活性的變化Figure 4 Change of POD activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

由圖4可知，貯藏期間各組的POD活性有很大差異。對照的POD活性先明顯升高后急劇下降，第18天達到最大值，且POD活性始終高于氣調處理的黃藤筍；MAP＋20℃的POD活性先增加后降低再略升高，但總的變化幅度不大；MAP＋8℃的POD活性基本沒有變化。說明氣調處理和低溫貯藏能明顯地抑制POD的活性，延緩黃藤筍采后的褐變和衰老速度，延長其貯藏時間。

對照POD活性在貯藏前期的急劇上升，可能是機械損傷破壞了細胞膜，細胞壁裂解速度加快，導致游離態(tài)POD的濃度升高；而MAP＋8℃能一直維持比較低的POD活性，是因為低溫延緩了細胞膜的破壞和細胞壁的裂解［9］。

2.5 氣調包裝對黃藤筍PPO活性的影響

PPO與POD一樣，都能以酚為底物引起果蔬的褐變。PPO是引起果蔬采后褐變最重要的酶，能將酚類物質氧化成醌，經過一系列脫水－聚合反應后，最終產生黑褐色物質［14］。在正常植物細胞中，PPO的底物存在于液泡內，PPO與底物不直接接觸；一旦細胞衰老或損傷破壞膜的結構時，PPO便會從膜上游離出來，接觸并氧化底物，產生褐變。在將酚轉化為醌的過程中，PPO既作為原有反應的催化劑，又作為反應底物與原有底物發(fā)生反應并形成中間產物，因此活性逐漸降低直至最終失活［15］。由圖5可知，對照的PPO活性高于處理組，MAP＋8℃的PPO活性最低；對照和MAP＋20℃ 的PPO活性均先上升后下降再上升，對照在第12天時活性最高，MAP＋20℃的PPO活性則在第18天時最高；MAP＋8℃的PPO活性呈先上升后下降的變化趨勢，在貯藏的第18天和24天活性基本一致。表明氣調處理和低溫能有效抑制黃藤筍PPO的活性，控制酶促褐變的發(fā)生。

圖5 黃藤筍貯藏期間PPO活性的變化Figure 5 Change of PPO activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

PPO在果蔬細胞內一般以結合酶的形式存在，果蔬成熟、衰老或受到機械損傷時，結合酶會轉化為可溶性酶，使PPO的活性增加，因此黃藤筍在貯藏過程中褐變逐漸加重。

2.6 氣調包裝對黃藤筍CAT活性的影響

CAT存在于植物組織的鐵蛋白中。當植物處于脅迫式衰老時，CAT能清除細胞內過量的活性氧，保護膜結構，因此在一定程度上能減緩逆境脅迫或延緩衰老，降低酚類物質的氧化，延緩褐變。黃藤筍在貯藏期間CAT活性的變化見圖6。

圖6 黃藤筍貯藏期間CAT活性的變化Figure 6 Change of CAT activity in Daemonorops margaritae shoots during storage

由圖6可知，對照的CAT活性一直呈快速下降的趨勢，在貯藏的第24天，活性降低了50%以上；MAP＋20℃在貯藏前期（前12d）變化不明顯，隨后CAT活性逐漸降低；MAP＋8℃的CAT活性先上升后下降，第12天出現(xiàn)峰值；整個貯藏期間，CAT活性的大小順序為：MAP＋8℃＞MAP＋20℃＞對照。說明氣調處理結合低溫貯藏能保持CAT活性，有助于延緩衰老，保持黃藤筍良好的貯藏品質。

3 結論

本試驗采用3%O2、5%CO2和92%N2的氣體配比，在8℃和20℃下對黃藤筍進行氣調貯藏。結果表明，氣調處理結合低溫貯藏能有效降低黃藤筍的呼吸強度，抑制苯丙氨酸解氨酶（PAL）、過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）活性的上升，維持過氧化氫酶（CAT）的活性，延緩褐變的發(fā)生，保證產品的品質，延長貨架期。

本試驗只對呼吸強度、褐變以及有關酶活性的變化進行了探討，對于氣體的最適配比、細胞內其它酶的變化及其與反應物質的關系還有待進一步研究。

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Effects of modified atmosphere package on physiological characteristics ofdaemonorops margaritaeshoots during storage

LIU Xiao－rong

（Dept.of Food，Guangdong Industry Technical College，Guangzhou，Guangdong510300，China）

At different temperature，the effects were studied of modified atmosphere package（MAP）（3%O2、5%CO2and 92%N2）on physiological characteristics ofdaemonorops margaritaeshoots.Daemonorops margaritaeshoots with controlled atmosphere storage were stored at 8℃and 20℃.The changes were determined of browning degree，respiration rate，the activities of phenylalanine ammonia－lyase（PAL），peroxidase（POD），polyphenol oxidase（PPO）and catalase（CAT）.The results showed that modified atmosphere package and low temperature（8℃）could reduce respiration rate，inhibit the increase of PAL，POD and PPO activity，maintain the activity of CAT，resist browning and prolong the shelf life ofdaemonorops margaritaeshoots.

modified atmosphere package （MAP）；daemonorops margaritaeshoots；respiration rate；browning；enzyme activity

10.3969/j.issn.1003－5788.2011.03.034

廣東輕工職業(yè)技術學院科研啟動基金項目（編號：200717）

劉曉蓉（1973－），女，廣東輕工職業(yè)技術學院副教授，在讀博士。E－mail：liuxrong1＠163.com

2011－03－01