假植后低溫處理對水芹貯藏效果的影響

靳曉琳，閆曉坤，楊潤強，顧振新*

（南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095）

假植后低溫處理對水芹貯藏效果的影響

靳曉琳，閆曉坤，楊潤強，顧振新*

（南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095）

研究水芹在常溫、低溫和假植后低溫鮮切條件下的呼吸強度、水分、葉綠素、抗壞血酸、還原糖和氨基酸含量等指標在貯藏過程中的變化。結果表明：假植后低溫鮮切處理的水芹失水少，葉綠素、還原糖、抗壞血酸和游離氨基酸保存率高，耐藏性好，其呼吸強度高于低溫鮮切的水芹，同時假植后低溫鮮切處理能夠顯著延緩褐變的速度，而常溫貯藏的保鮮效果最差；鮮切水芹在3～5 ℃條件下貯藏18 d，感官質量基本不變。

水芹；假植；低溫；貯藏

水芹（Oenanthe javanica）系傘形花科植物，食用部位為嫩莖。水芹營養(yǎng)豐富、色澤碧綠、清香脆嫩，無論生食、熟食其味道鮮美，是我國居民普遍食用的水生蔬菜之一[1]。水芹還具有清肝解毒、利水等醫(yī)療保健功能[2]，因而受到歷代著名醫(yī)藥家的重視。古代醫(yī)書上記載水芹主治黃疸、脈溢、驅風、消渴等癥。然而由于水芹組織脆嫩，采收和運輸時易受到機械損傷，附帶的泥水加重了水芹采后微生物的侵染，影響其貨架壽命。以往水芹采收后直接進行銷售的。通過低溫鮮切貯藏能夠延長其貨架壽命[3]。假植貯藏已應用于花椰菜[4]、甘藍[5]、油菜[6]、蘿卜[7]采后保鮮，但有關水芹假植貯藏結合低溫鮮切處理的研究未見報道。蔬菜假植貯藏時，可從土壤中吸收少量水分和養(yǎng)分，使蔬菜處在極其微弱的生長狀態(tài)，但仍保持正常新陳代謝的一種貯藏方法，同時該方法能較長時間地保持蔬菜的新鮮品質[6]。本實驗研究了水芹低溫、假植后低溫鮮切貯藏處理條件下水芹的保鮮效果，旨在開發(fā)適合水芹保鮮的貯藏技術，以延長其保鮮期。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮水芹由南京市六合區(qū)馬集鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)合作社提供。

1.2 儀器與設備

UV-2802型紫外-可見分光光度計 尤尼柯（上海）儀器有限公司； LG10-2.4A型高速離心機 北京醫(yī)用離心機廠；FA/JA電子天平 上海精密科學儀器有限公司；恒溫培養(yǎng)箱 寧波海曙賽福實驗儀器廠；HH -6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司；DHG-9030A鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試材處理

挑選生長良好、無機械損傷和木質化程度低的水芹，摘除黃葉和須根，清洗干凈。自然晾干表面水分后，按以下3 種方式處理：對照（常溫鮮切）：將水芹去葉、去根，取其莖的中間部分，長度為30 cm，裝入聚乙烯薄膜塑料薄膜袋（厚度0.005 mm）中，每袋約200 g，袋內(nèi)留有適當?shù)目障叮诤?，在室溫?0～22 ℃）條件下貯藏；處理Ⅰ（低溫鮮切）：將水芹按上述鮮切方式封口處理后置于貯藏箱（3～5 ℃）中貯藏；處理Ⅱ（假植后低溫鮮切）：將水芹根浸入容器中水培，溫度為3～5 ℃。水培8 d后，水芹去根、去葉，切段，入袋貯藏（3～5 ℃）10 d，每處理設3 次重復。

1.3.2 指標測定

呼吸強度：采用靜止法測定[1]；含水量：采用烘干法[7]；葉綠素含量：用95%乙醇溶液提取分光光度計法測定[8]；還原糖含量：采用DNS比色法測定[8]；L-抗壞血酸含量：采用2,6-二氯靛酚滴定法測定；氨基酸含量：采用茚三酮比色法測定[1]。木質素含量：參照van Soest等[9]的方法；總酚含量：參考Ghasemnezhad等[10]的方法進行測定，反應于760 nm波長處測吸光度，以沒食子酸作為標準品。苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活性：參照Murata等[11]的方法；多酚氧化酶（polyphenol oxidas，PPO）活性：參照朱雁青等[12]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

2 結果與分析

2.1 不同處理對水芹呼吸強度的影響

圖1 貯藏期間水芹呼吸強度的變化Fig.1 Changes in respiratory rate in Oenanthe javanica during storage

由圖1可知，低溫鮮切（處理Ⅰ）和常溫鮮切（對照）水芹的呼吸強度呈先升高后逐漸降低的趨勢，對照的呼吸強度高于處理Ⅰ，并且對照在入貯后第8天已變黃，無商品價值。整株水芹在水培期間其呼吸強度比較平穩(wěn)，鮮切貯藏后的第1天，受低溫刺激，其呼吸強度驟然升高，第2天開始下降。第2天時，低溫鮮切（處理Ⅰ）、假植后低溫鮮切（處理Ⅱ）和對照的呼吸強度比入貯時（第0天）分別提高了34.20%、21.68%和52.75%；貯藏到第8天，三者中常溫貯藏的呼吸強度最高（P＜0.05），直至貯藏結束，處理Ⅰ和處理Ⅱ條件下的呼吸強度并沒有顯著性差異（P＞0.05）?？梢钥闯觯蜏靥幚碛欣谕七t呼吸強度高峰期的到來，從而有利于水芹保藏期。

圖2 貯藏期間水芹含水量的變化Fig.2 Changes in water content in Oenanthe javanica during storage

2.2 不同處理對水芹含水量的影響如圖2所示，水芹中水分含量高達94%。貯藏期間，除常溫貯藏的水芹有一定程度失水外，低溫鮮切和假植后低溫鮮切下水芹失水程度較輕。假植后低溫鮮切處理由于貯藏時水分供應充足，水芹的含水量先上升，第4天時開始下降，但仍然高于處理Ⅰ和對照（P＜0.05），并且在整個貯藏期間其含水量始終高于低溫鮮切的水芹；對照因貯藏溫度高，其蒸騰作用強而造成水芹大量失水；低溫鮮切處理在低溫條件下又處于包裝袋內(nèi)的高濕環(huán)境，因而蒸騰緩慢，其含水量比同期鮮切后常溫貯藏的變化小。這表明，低溫鮮切條件下，水芹表面水分蒸發(fā)及其貯藏期間的呼吸和代謝強度降低，延緩了水分的散失，從而有利于水芹食用品質的保持[13]。由此可見，低溫鮮切和假植后低溫鮮切是減少水芹失水的有效途徑。

2.3 不同處理對水芹葉綠素含量的影響

圖3 貯藏期間水芹葉綠素含量的變化Fig.3 Changes in chlorophyll content in Oenanthe javanica during storage

水芹葉綠素含量隨貯藏時間的延長而下降，其中以常溫貯藏的水芹葉綠素含量下降幅度最大，假植后低溫鮮切（處理Ⅱ）下降幅度最小，低溫鮮切（處理Ⅰ）處理介于二者之間（圖3）。貯藏至第8天，處理Ⅰ、處理Ⅱ和對照的水芹葉綠素含量分別比入貯時下降了66.31%，54.79%、37.13%。貯藏結束時，處理Ⅰ和處理Ⅱ分別比入貯時下降了62.81%、43.94%。這表明，假植后低溫鮮切和低溫鮮切能顯著抑制水中芹葉綠素的分解，可能也抑制了葉綠素酶和脫鎂螯合酶等葉綠素代謝相關酶活性。

2.4 不同處理對水芹抗壞血酸含量的影響

圖4 貯藏期間水芹抗壞血酸含量的變化Fig.4 Changes in ascorbic acid content in Oenanthe javanica during storage

如圖4所示，水芹貯藏過程中，其抗壞血酸含量逐漸降低。鮮切貯藏和假植后低溫鮮切的水芹其抗壞血酸貯藏18 d后的保存率分別為37.19%和56.06%，而常溫貯藏的水芹抗壞血酸保存率只有33.69%。這表明，抗壞血酸含量的變化受貯藏溫度的影響大[14]，假植后低溫鮮切有利于抗壞血酸的保存。

2.5 不同處理對水芹還原糖含量的影響

圖5 貯藏期間水芹還原糖含量的變化Fig.5 Changes in reducing sugar content in Oenanthe javanica during storage

由圖5可知，水芹的還原糖含量隨貯藏時間的延長而下降，并且采后處理方式不同，其還原糖消耗量不同。3 種處理中，以常溫貯藏的鮮切水菜還原糖含量最低，假植后低溫鮮切和低溫鮮切的水芹還原糖含量沒有顯著性差異（P＞0.05）。推測為高溫使水芹質量損失率增加，水解代謝酶類活躍，有氧呼吸作用強烈，從而導致還原糖降解迅速。貯藏至第8天時，3 種處理的還原糖含量與入貯時相比分別減少了23.33%、10%和0.6%。貯藏結束時，低溫鮮切處理水芹的還原糖含量比假植后低溫鮮切高出10.44%。這表明，低溫鈍化了水芹的呼吸代謝相關酶活性，降低了呼吸消耗，減緩了還原糖分解速度[4,15]。

2.6 不同處理對水芹游離氨基酸含量的影響

圖6 貯藏期間水芹游離氨基酸含量的變化Fig.6 Changes in free amino acid content in Oenanthe javanica during storage

入貯后的1～2 d內(nèi)，水芹的氨基酸含量略有升高，之后其含量隨著時間的延長而呈馬鞍型變化趨勢，見圖6。室溫、低溫和假植后低溫貯藏條件下游離氨基酸含量呈先上升后下降趨勢，初期的增加可能與蛋白質的降解有關，隨著貯藏進一步進行，氨基酸含量開始下降，這可能與氨基酸發(fā)生脫羧基反應產(chǎn)生生物胺等原因消耗游離氨基酸所致。假植后低溫鮮切的氨基酸含量下降最快，對照下降速度較慢。貯藏至第8天，鮮切貯藏和假植后低溫鮮切的氨基酸含量又逐漸增加。貯藏結束時，假植后低溫鮮切的氨基酸含量和鮮切貯藏沒有顯著性差異（P＞0.05）。

2.7 不同處理對水芹木質素含量的影響

圖7 貯藏期間水芹木質素含量的變化Fig.7 Changes in lignin content in Oenanthe javanica during storage

木質素是植物體中僅次于纖維素的一種重要大分子有機物，木質素的積累可增加組織木質化程度，導致組織老化變硬，含水量降低，口感變差[16]。如圖7所示，不同處理下水芹木質素含量均隨貯藏時間延長而增加，其中以常溫處理水芹的木質化程度最高，8 d時其木質素含量高達23.5%，顯著高于其他處理水芹（P＜0.05）。而假植后低溫貯藏水芹的木質素含量顯著低于低溫處理，可能是由于貯藏前期的假植貯藏在一定程度上抑制了水芹PAL活性，而PAL是木質素合成的關鍵酶[16]，所以推遲了木質素增加的速度。

2.8 不同處理對水芹總酚含量的影響

圖8 貯藏期間水芹總酚含量的變化Fig.8 Changes in total phenolic content in Oenanthe javanica during storage

由圖8可知，在貯藏初期，水芹中的總酚含量隨貯藏時間的延長而逐漸升高，在第10天達到最大值，之后其含量隨著時間的延長而逐漸降低。貯藏結束時，假植后低溫鮮切的總酚含量比鮮切貯藏條件下低22.22%?？偡雍康脑黾涌赡苁怯捎谫A藏時間的延長，水芹組織內(nèi)抗逆境及防御反應的相關酶系如PAL被激活，伴隨總酚的積累。而在貯藏10 d后，總酚含量的降低是由于褐變的增加，總酚的氧化代謝大于合成代謝，因而呈現(xiàn)下降趨勢。假植后低溫貯藏可有效降低水芹總酚積累，延緩其褐變衰老。

2.9 不同處理對水芹PAL活性的影響

圖9 不同貯藏溫度條件下水芹貯藏期PAL活性變化Fig.9 Phenylalanine ammonia lyase activity of Oenanthe javanica during storage

PAL是木質素合成的關鍵酶，能夠參與植物體內(nèi)酚類的合成及植物細胞的木質化[17]。由圖9可知，水芹PAL活性隨貯藏時間的延長而逐漸上升，其中以常溫貯藏的水芹PAL活性增加幅度最大（P＜0.05）。整個貯藏期，假植后低溫貯藏條件下的PAL活性顯著低于低溫和常溫貯藏下水芹（P＜0.05）。陸勝民等[18]也報道鮮切竹筍貯藏中PAL活性隨貯藏時間延長逐漸升高，可能原因是水芹在遭受機械損傷等逆境時體內(nèi)防衛(wèi)系統(tǒng)特別是苯丙烷類代謝途徑被激活，導致PAL活性上升。

2.10 不同處理對水芹PPO活性的影響

如圖10所示，與對照相比，貯藏8 d內(nèi)，低溫貯藏可在一定程度上抑制PPO的活性，從而抑制褐變反應，而在整個貯藏期間，假植后低溫貯藏條件下的PPO活性都顯著低于低溫貯藏，這說明假植處理能有效抑制并降低水芹PPO活性，這可能是由于假植貯藏期間水芹組織失水較少，在一定程度上抑制了PPO活性，同時，假植后鮮切貯藏推遲了因為水芹組織細胞破裂造成的膜系統(tǒng)損傷而導致由于酚類物質合成增加而誘導的PPO活性增加的高峰[12,19]。

圖10 不同貯藏溫度條件下水芹貯藏期PPO活性變化Fig.10 Changes in polyphenol oxidase activity of Oenanthe javanica during storage

3 討 論

蔬菜在貯藏過程中呼吸作用越強，物質消耗越多，蔬菜的衰老速度就越快[20]。在一定的貯藏溫度范圍內(nèi)，溫度越低，蔬菜的呼吸強度越弱，消耗越少[21]，同時采后蒸騰失水使蔬菜貯藏期變短[22]。本研究結果表明，假植后低溫鮮切處理及低溫鮮切的水芹，其呼吸強度在8 d之內(nèi)均低于對照，且保鮮期明顯延長，這與任云霞等[13]的研究一致。低溫（4±1）℃處理組的水芹抗壞血酸、葉綠素、還原糖等指標均優(yōu)于常溫處理，貯藏期間高溫會使水芹中過氧化酶和氧化酶的活性增高，加速抗壞血酸的降解[23]，葉綠素含量的高低直接影響蔬菜的外觀品質，假植后低溫鮮切與低溫鮮切對水芹葉綠素降解的抑制作用十分明顯，推測為高溫使水芹質量損失率增加，葉綠素降解相關酶活性增強，葉綠素降解速率加快導致水芹黃化[24]。類似柑橘果皮[25]、西蘭花[26]等蔬菜中葉綠素PPO活性隨溫度的升高而升高，葉綠素降解也隨之加快。常溫鮮切的水芹貯藏過程中，隨著時間的延長品質迅速劣變，第8天時已腐敗變質，且?guī)в懈粑丁？赡苁怯捎诘蜏販p少了水芹表面水分的散失并抑制了各代謝過程中間酶的酶活，抑制了代謝速率而延長了水芹的貯藏時間，保證了水芹的良好品質。低溫貯藏組中分為直接鮮切貯藏和假植后鮮切貯藏。實驗顯示，假植后鮮切貯藏水芹木質素含量、總酚含量、PAL、PPO活性均低于直接鮮切低溫貯藏。可能是由于假植后鮮切處理下的水芹能夠在假植處理期間通過根部吸水加以補充，組織失水較少，在一定程度上抑制了PAL、PPO活性的增加因而更有利于貯藏，從而保持水芹的新鮮度，延緩衰老，延長其貯藏期。

本研究中，除還原糖和游離氨基酸含量沒有顯著性差異外，假植后低溫鮮切處理的水芹各指標均優(yōu)于低溫鮮切，通過減少水芹表面水分的散失，有效抑制其生理、呼吸和酶的變化，從而保持水芹的新鮮度，延緩衰老，延長其貯藏期，保證了水芹的良好品質[27]。本研究將假植技術應用于蔬菜貯藏中，不僅為提高水芹貯藏保鮮效果提供了一條有效途徑。同時對其他葉菜類貯藏也具有借鑒意義。

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Effects of Temporary Planting Combined with Low Temperature on the Quality of Fresh-Cut Oenanthe javanica

JIN Xiaolin, YAN Xiaokun, YANG Runqiang, GU Zhenxin*
(College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effects of room temperature, low temperature and low temperature combined with temporary planting on the quality of fresh-cut Oenanthe javanica were investigated. Changes in respiration rate, weight loss, the contents of chlorophyll, ascorbic acid, reducing sugars and amino acids were analyzed. Results showed that low temperature storage combined with temporary planting decreased water loss and maintained the high levels of chlorophyll, reducing sugars, ascorbic acid and amino acids in fresh-cut O. javanica. In addition the respiration rate was higher than that of O. javanica stored at low temperature, and low temperature combined with temporary planting could significantly postpone the senescence of O. javanica. The quality of O. javanica stored at room temperature was the worst, but remained unchanged after 18 days at 3-5 ℃.

Oenanthe javanica; temporary planting; low temperature; storage

TS255.3

A

1002-6630（2015）22-0187-05

10.7506/spkx1002-6630-201522036

2015-03-03

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD27B03）

靳曉琳（1988—），女，博士研究生，研究方向為活性物質富集機理與技術。E-mail：2011108017@njau.edu.cn

*通信作者：顧振新（1956—），男，教授，博士，研究方向為活性物質富集機理與技術。E-mail：guzx@jau.edu.cn