檸檬烯乳化液對(duì)菠菜采后生理和貯藏品質(zhì)的影響

盧海燕，梁 穎，劉賢金

(江蘇省農(nóng)科院，江蘇省食品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室—省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全控制技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210014)

蔬菜采收后仍然發(fā)生著復(fù)雜的物理變化和生理變化，如果不及時(shí)進(jìn)行保鮮處理，就會(huì)很快出現(xiàn)腐爛和品質(zhì)惡化，影響食用價(jià)值和商品價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因貯運(yùn)不當(dāng)造成30%～40%的蔬菜腐爛變質(zhì)，這不僅造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染，而且直接損害了廣大農(nóng)民的利益，嚴(yán)重地制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展［1］。因此，防腐保鮮是蔬菜生產(chǎn)、貯運(yùn)和銷售整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中一個(gè)非常重要的問(wèn)題。檸檬烯(limonene)是廣泛存在于植物中的一種單環(huán)單萜烯，它是除蒎烯外，自然界最重要和分布最廣的萜烯［2］，由于特殊的理化特性和多樣的生理功效已在香料、醫(yī)療、食品等工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。檸檬烯具有廣譜的抑菌活性，對(duì)細(xì)菌、真菌的抑制作用均有較多報(bào)道［3-8］，可以顯著降低病原菌的存活率，而且檸檬烯的毒性屬一般公認(rèn)安全級(jí)(GRAS)，經(jīng)批準(zhǔn)可以食用［9］，因此在蔬菜的防腐保鮮方面具有很大的應(yīng)用潛力。但到目前為止，除本課題組就檸檬烯對(duì)青椒采后生理和貯藏品質(zhì)的影響作過(guò)初步研究外［10］，尚無(wú)相關(guān)報(bào)道，這就很大程度上制約了其在蔬菜防腐保鮮上的應(yīng)用。本文以菠菜(Spinacia oleracea)為試材，研究檸檬烯對(duì)其采后生理和貯藏品質(zhì)的影響，以期為檸檬烯開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域提供理論依據(jù)，并為蔬菜的防腐保鮮提供新的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

檸檬烯標(biāo)樣 Damas-beta公司，純度95%;蛋黃卵磷脂 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;菠菜 江蘇省農(nóng)科院六合基地，于種植40d左右采摘，當(dāng)天在保濕條件下運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，挑選生長(zhǎng)健壯、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害、大小基本一致的菠菜，清水洗凈后備用。

電熱恒溫培養(yǎng)箱DHG-9053A 南京電器三廠;恒溫磁力加熱攪拌器85-2 上海維誠(chéng)儀器有限公司;數(shù)控超聲波清洗器KQ-100DB 昆山市超聲儀器有限公司;電子天平AUW220D SHIMADZU;紫外分光光度計(jì)SP-752 北京普盛陽(yáng)科貿(mào)有限公司;手持折射儀MW29RHB-80 西化儀(北京)科技有限公司;電導(dǎo)率儀DDS-11A 上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司;阿貝折光儀 上海精密儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 檸檬烯的乳化 為提高檸檬烯的溶解度將其乳化。乳化方法參考Haberbeck等［11］的方法，略有改動(dòng)。首先，按檸檬烯∶蛋黃卵磷脂=25∶2的比例混合，磁力攪拌50min，作為藥劑相。然后按藥劑相∶水相=1∶4的比例加入蒸餾水，磁力攪拌20min，之后超聲處理混合液8min(70%振幅)，即得檸檬烯乳化液。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)處理與設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)設(shè)置2個(gè)處理:a.檸檬烯乳化液處理:檸檬烯乳化液兌水稀釋1000倍后浸泡菠菜3min;b.對(duì)照:以清水浸泡菠菜3min。浸泡后取出用風(fēng)扇吹干，裝入保鮮袋，扎緊袋口置于(10±1)℃的恒溫培養(yǎng)箱中貯藏，在貯藏的第3、6、9d，取從內(nèi)數(shù)第三、四層葉片，分別進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。每處理30棵菠菜(每10棵裝1袋)，各處理重復(fù)4次。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法 可溶性蛋白質(zhì)含量:考馬斯亮藍(lán) G-250 法［12］;可滴定酸含量:酸堿中和法［12］;葉綠素含量:95%乙醇提取法［13］;VC含量:2，6-二氯酚靛酚滴定法［13］;可溶性固形物含量:采用阿貝折光儀測(cè)定;細(xì)胞膜透性:采用電導(dǎo)率儀測(cè)定。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及圖形分析 用DPS9.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析，采用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 采后檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜細(xì)胞膜透性的影響

相對(duì)電導(dǎo)率可以反映植物細(xì)胞膜的完整性，其值越大則細(xì)胞膜完整性越差。由圖1可見，貯藏初、中期(0～6d)菠菜的相對(duì)電導(dǎo)率上升較快，清水處理組貯藏第6d是第3d的1.45倍，檸檬烯乳化液處理組則是1.23倍，而貯藏后期(6～9d)上升速度雖有所減緩，但兩種處理仍差異顯著(p＜0.05)。貯藏至第3、6、9d，清水處理組平均值分別為27.39%、41.22%、45.42%，是檸檬烯乳化液處理組的1.28、1.52、1.41倍。在相同的貯藏期內(nèi)(第3、6、9d)，清水處理組和檸檬烯乳化液處理組的相對(duì)電導(dǎo)率均差異顯著(p＜0.05)。說(shuō)明隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，菠菜的細(xì)胞膜均受到了不同程度的損害，而檸檬烯乳化液處理有利于保護(hù)植物的細(xì)胞膜。

圖1 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜細(xì)胞膜透性的影響Fig.1 Effect of limonene emulsion on membrane permeability of spinach during storage

2.2 采后檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜維生素C含量的影響

維生素C不僅是一種常見的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)延緩果蔬衰老、抑制果蔬的褐變也有一定的效果。從圖2可以看出，在整個(gè)貯藏期內(nèi)，菠菜的維生素C含量總體呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，清水處理組在貯藏第9d時(shí)僅為貯藏初(第0d)的14.83%，檸檬烯乳化液處理組為18.44%(p＜0.05)。在貯藏第3d，檸檬烯乳化液處理組維生素C含量顯著高于清水處理組(p＜0.05);在貯藏的第6d，檸檬烯乳化液處理組維生素C含量平均為1.59mg/g，是清水處理組的1.26倍(p＜0.05);在貯藏第9d，檸檬烯乳化液處理組維生素C含量略高于清水處理組，但差異未達(dá)顯著(p＞0.05)。說(shuō)明檸檬烯乳化液處理能減緩菠菜采后維生素C的分解，尤其在貯藏的前6d效果顯著。

圖2 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜維生素C含量的影響Fig.2 Effect of limonene emulsion on vitamin C content of spinach during storage

2.3 采后檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜葉綠素含量的影響

蔬菜顏色的改變往往是體內(nèi)葉綠素含量的變化引起的，因此，葉綠素含量的多少直接影響蔬菜的外觀品質(zhì)。如圖3～圖5所示，隨著貯藏天數(shù)的延長(zhǎng)，菠菜中的葉綠素A、B以及總?cè)~綠素含量顯著下降(p＜0.05)，清水處理組貯藏第9d的含量分別是貯藏初(第0d)的18.33%、6.09%、12.85%，檸檬烯乳化液處理組分別是21.10%、6.90%、14.75%。檸檬烯乳化液處理組貯藏第3、6、9d的葉綠素A含量分別是清水處理組的 1.03、1.01、1.15倍，葉綠素 B分別是1.26、1.06、1.13 倍，總?cè)~綠素分別是 1.08、1.02、1.15倍，檸檬烯乳化液處理在貯藏的前3d對(duì)菠菜中葉綠素的保留作用顯著(p＜0.05)，而后期作用則不顯著(p＞0.05)。

圖3 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜葉綠素A含量的影響Fig.3 Effect of limonene emulsion on chlorophyll A content of spinach during storage

圖4 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜葉綠素B含量的影響Fig.4 Effect of limonene emulsion on chlorophyll B content of spinach during storage

圖5 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜總?cè)~綠素含量的影響Fig.5 Effect of limonene emulsion on total chlorophyll content of spinach during storage

2.4 采后檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物(TSS)是農(nóng)產(chǎn)品中普遍存在的營(yíng)養(yǎng)成分，其含量是判定農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。菠菜采后TSS消耗較快，在貯藏期內(nèi)含量顯著降低(p＜0.05)。在貯藏第3、6d時(shí)，檸檬烯乳化液處理組的TSS含量顯著高于清水處理組(p＜0.05)，但到貯藏第9d時(shí)，二者差異不顯著(p＞0.05)。說(shuō)明檸檬烯乳化液處理在貯藏的前6d對(duì)菠菜TSS有很好的保留作用(見圖6)。

2.5 采后檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜可滴定酸含量的影響

圖6 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜可溶性固形物含量的影響Fig.6 Effect of limonene emulsion on total soluble solid(TSS)content of spinach during storage

農(nóng)產(chǎn)品中所含酸的種類和數(shù)量是衡量農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜采后可滴定酸含量的影響見圖7。與貯藏初(第0d)相比，貯藏第3、6d菠菜中的可滴定酸含量下降不顯著(p＞0.05)，到第9d時(shí)減少量才達(dá)顯著(p＜0.05)。檸檬烯乳化液處理對(duì)采后菠菜中可滴定酸含量的影響較小，在整個(gè)貯藏期內(nèi)較清水處理組均未有顯著差異(p＞0.05)。

圖7 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜可滴定酸含量的影響Fig.7 Effect of limonene emulsion on titration acid content of spinach during storage

2.6 采后檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

可溶性蛋白質(zhì)是植物細(xì)胞重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠增加胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，防止細(xì)胞過(guò)度脫水。由圖8可見，貯藏期間菠菜中的可溶性蛋白質(zhì)含量相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)論是貯藏天數(shù)間，還是清水處理和檸檬烯乳化液處理間均未有顯著差異(p＞0.05)。

圖8 檸檬烯乳化液處理對(duì)菠菜可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Fig.8 Effect of limonene emulsion on soluble protein content of spinach during storage

3 討論

本研究結(jié)果表明，與清水處理相比，檸檬烯乳化液處理能顯著減緩菠菜細(xì)胞膜透性的上升速率(p＜0.05)，貯藏初期(0～3d)對(duì)葉綠素有顯著保留作用(p＜0.05);在貯藏的前6d，對(duì)維生素C、可溶性固形物的維持作用顯著(p＜0.05)，而在貯藏期內(nèi)對(duì)可滴定酸、可溶性蛋白質(zhì)影響不顯著(p＞0.05)。這與檸檬烯乳化液對(duì)青椒采后生理的影響不盡相同，青椒經(jīng)檸檬烯乳化液浸泡處理后，細(xì)胞膜透性的增加速度和葉綠素的降解速度均顯著減慢，維生素C、可滴定酸含量較對(duì)照顯著提高，可溶性蛋白質(zhì)、可溶性固形物含量較對(duì)照相對(duì)穩(wěn)定［10］。這可能與兩種蔬菜的類型(葉菜類和果菜類)、生理特征、代謝過(guò)程、呼吸系數(shù)等不同有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。而檸檬烯乳化液對(duì)兩種蔬菜中維生素C、葉綠素的保留和對(duì)細(xì)胞膜的保護(hù)作用是相同的，應(yīng)繼續(xù)開展檸檬烯乳化液對(duì)更多種蔬菜(根莖菜類、花菜類、芽菜類等)采后生理的影響研究，為更好地開發(fā)檸檬烯乳化液作為專門的保護(hù)劑(維生素C保護(hù)劑、葉綠素保護(hù)劑、細(xì)胞膜保護(hù)劑等)提供可能。

菠菜采后由于蒸騰作用和呼吸作用較劇烈，易失水萎蔫，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降快，采后保鮮是其生產(chǎn)實(shí)踐中急需解決的難題。已有報(bào)道就牛蒡提取物［14］、真空預(yù)冷［1］、殼寡糖 + 釹 + 微量元素［15］、高壓預(yù)冷［16］、光照與黑暗［17］等處理對(duì)菠菜采后的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)及生理指標(biāo)的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，雖然不同的處理對(duì)菠菜采后生理的影響不同，但可以確定的是，只要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)母深A(yù)，菠菜采后生理的變化能向著有利于貯藏的方向調(diào)控。本文的結(jié)果也證明了此論點(diǎn)，檸檬烯乳化液浸泡處理在貯藏的前6d對(duì)菠菜維生素C、葉綠素含量以及細(xì)胞膜等多方面有著顯著的積極影響，下一步可對(duì)檸檬烯的施用技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的優(yōu)化，以使這些積極作用最大化。

4 結(jié)論

檸檬烯乳化液處理能顯著減緩菠菜細(xì)胞膜透性的上升速率;貯藏初期(0～3d)對(duì)葉綠素有顯著保留作用;在貯藏的前6d，對(duì)維生素C、可溶性固形物的維持作用顯著，而在貯藏期內(nèi)對(duì)可滴定酸、可溶性蛋白質(zhì)影響不顯著。檸檬烯乳化液可以一定程度上延緩菠菜的采后生理變化，保持菠菜的貯藏品質(zhì)。

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