氣調(diào)包裝對鮮切芹菜貯藏品質(zhì)的影響

羅淑芬+胡花麗+李鵬霞

摘要：為探討氣調(diào)包裝對鮮切芹菜貯藏品質(zhì)的影響，選用芹菜為試驗材料，在（10±1） ℃的模擬貨架銷售條件下，以包裝盒中充空氣為對照1（CK1），盒側(cè)打孔的包裝盒中充空氣為對照2（CK2），用9組氣體組分（O2%+CO2%，N2為平衡氣）對鮮切芹菜進行氣調(diào)包裝，通過測定并分析其表型、感官得分、葉綠素含量、粗纖維含量的變化，篩選出其氣體包裝參數(shù)為0%～3% O2+0% CO2；在此基礎(chǔ)上，進一步分析0%～3% O2+0% CO2氣調(diào)包裝處理對鮮切芹菜丙二醛（MDA）含量、細(xì)胞膜透性、總酚含量及抗氧化酶活性的影響。結(jié)果表明，CK1與CK2之間無明顯差異，與2組對照相比，氣調(diào)包裝處理可明顯抑制鮮切芹菜MDA的積累及細(xì)胞膜透性增加，并維持其較高的總酚含量和過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）的活性，從而有助于延緩鮮切芹菜的衰老。

關(guān)鍵詞：鮮切芹菜；氣調(diào)包裝；貯藏；品質(zhì)

中圖分類號： TS255.3 文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0315-05

芹菜（Apium graveolens）為傘形科植物，是一種耐寒性柱狀葉類蔬菜，具有降壓安神、保護血管、增強免疫力等功效[1]。芹菜采后極易失水萎蔫，脫綠黃化，組織纖維化，且呼吸作用產(chǎn)生的呼吸熱會加速其黃化和腐爛，使其貨架期壽命縮短[2]。更重要的是蔬菜在經(jīng)過鮮切加工后組織結(jié)構(gòu)受到機械性損傷，易造成微生物侵染，激活一些不良的生理反應(yīng)，破壞正常的組織代謝，從而加速其衰老與腐敗，甚至影響食用安全[3]。因此，采后鮮切芹菜的貯藏保鮮是生產(chǎn)實踐中備受關(guān)注的問題[4-5]。

氣調(diào)包裝（modified atmosphere packaging，簡稱MAP）被認(rèn)為是當(dāng)前國際上最有效和最先進的果蔬保鮮方法之一[6-7]。氣調(diào)包裝主要通過調(diào)節(jié)包裝內(nèi)的氣體組分，抑制新鮮果蔬呼吸強度，使包裝內(nèi)產(chǎn)品呼吸強度與包裝膜透氣率之間在貯藏過程中形成一個動態(tài)平衡，構(gòu)成一種更適合產(chǎn)品保鮮的環(huán)境氣氛，以有效抑制食品腐敗和變質(zhì)，從而延長果蔬保鮮期[8]。在芹菜的氣調(diào)（controlled atmosphere，簡稱CA）保鮮中，Gómez等分別以2種不同材質(zhì)的氣調(diào)包裝袋及高CO2 CA對鮮切芹菜進行處理，結(jié)果表明，高CO2氣調(diào)處理可降低其呼吸速率和乙烯釋放量，并抑制其葉綠素降解和可溶性固形物的下降，從而延緩芹菜莖的采后衰老[9-10]。李拖平等發(fā)現(xiàn)，在不出現(xiàn)低O2、高CO2傷害的情況下，氣調(diào)處理既起到了低O2對葉片黃化的抑制效果，又發(fā)揮了高CO2 對衰老的抑制作用[11]。許學(xué)勤等采用硅窗袋對水芹進行氣調(diào)包裝，篩選出水芹在15 ℃環(huán)境下的最優(yōu)工藝參數(shù)為4.48% O2、2.78% CO2[12]。Gonzalez-Buesa等采用2種不同包裝材料分別以4組不同氣體組分對鮮切芹菜莖進行氣調(diào)包裝試驗，得出聚丙交酯材質(zhì)結(jié)合95%O2分壓能將貯藏效果發(fā)揮得最好[13]?？梢娍焖俸啽?、成本低廉、安全環(huán)保的保鮮方法成為當(dāng)前鮮切果蔬的研究熱點，但迄今對鮮切芹菜進行模擬貨架銷售的氣調(diào)包裝研究還較少。本研究采用不同氣體成分的盒包裝方式處理鮮切芹菜，分析不同氣體組分包裝處理對其表型及相關(guān)生理指標(biāo)的影響，旨在探討適合延長鮮切芹菜貨架壽命的氣體濃度，以期為生產(chǎn)中鮮切芹菜的保鮮提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與預(yù)處理

試驗芹菜于2014年11月采自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動物科學(xué)基地，采后2 h內(nèi)運回實驗室，立即選取新鮮、顏色鮮綠、無機械損傷、大小均勻的芹菜作為材料。對挑選好的芹菜進行清洗，瀝干；將芹菜基部切去（4±1） cm，剩余莖部鮮切長（17±1） cm，將所切莖部與剩余帶葉部分一同裝于聚丙烯（簡稱PP）材質(zhì)食品包裝盒（長21.0 cm、寬14.5 cm、高 8.0 cm）中，O2滲透系數(shù)1.12×10-7 cm3/（m2·d·Pa），CO2滲透系數(shù)4.29×10-6 cm3/（m2·d·Pa）中，每盒（320±20） g，每個處理5個平行。于氣調(diào)包裝機上進行包裝，向盒中充入預(yù)設(shè)配比的氣體。

1.2 試驗采用的氣體成分

本試驗分為2步進行，第1步：按表1氣體配比對鮮切芹菜進行氣調(diào)包裝，并設(shè)置2組對照：對照組1（CK1）在氣調(diào)包裝機上直接進行封口包裝，盒內(nèi)為空氣，對照組2（CK2）采用帶孔的包裝盒（孔徑2 mm）封口包裝。將包裝好的芹菜置于（10±1） ℃、濕度90%～95%條件下貯藏。在貯藏0、7 d時，觀察表型，并取芹菜莖樣品，對其進行感官評價，測定其葉綠素、粗纖維含量。

第2步：在相同條件下，以第1步篩選出的氣體組分配比對鮮切芹菜進行氣調(diào)包裝處理，取貯藏0、6 d芹菜莖樣品，用于各項指標(biāo)測定。

1.3 主要儀器及設(shè)備

MAP YHH360復(fù)合氣調(diào)包裝機，蘇州亞和保鮮科技有限公司生產(chǎn)；TU-1810紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器公司生產(chǎn)；Ika-A11 basic液氮研磨機，德國IKA公司生產(chǎn)；METTLER TOLEDO PL202-L 酸度計，梅特勒-托利多儀器上海有限公司生產(chǎn)。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 感官品質(zhì)評定

感官品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)參考許學(xué)勤等的研究結(jié)果[12，14]。

1.4.2 葉綠素含量測定

參考李合生的方法[15]，采用乙醇浸提法測定。稱取樣品5g，加入15mL丙酮充分打漿后，浸提至組織變成白色。經(jīng)定容、過濾后，于649、665 nm波長處測定吸光度，計算葉綠素含量（mg/g）。

1.4.3 粗纖維含量測定

參考胡花麗等的方法[16]，略有改動。稱取5 g樣品，加10 mL 10%乙酸打漿，打成勻漿后分別用5 mL 10%乙酸洗3次，然后分別加5 mL丙酮浸洗3次，79 ℃ 下烘干至恒質(zhì)量。濾紙質(zhì)量加樣品粉末質(zhì)量減去濾紙質(zhì)量，即為樣品粉末質(zhì)量。粗纖維含量=樣品粉末質(zhì)量/稱取樣質(zhì)量×100%。

1.4.4 丙二醛（MDA）含量測定

參照李合生等的方法[15]略有改動。稱取1 g樣品，加入5%三氯乙酸10 mL，研磨后所得勻漿在3 000 r/min下離心10 min，取上清液2 mL，加入2 mL 0.67%硫代巴比妥酸，混合后水浴煮沸30 min，冷卻后離心，分別取上清液測定在450、532、600 nm處的吸光度，計算MDA含量（μmol/g）。

1.4.5 細(xì)胞膜透性測定

以相對電導(dǎo)率表示[17]，取5 g切成相同長度的芹菜莖樣品，兩端各去掉4 cm，用去離子水洗3次，去除表面離子。用潔凈濾紙吸干樣品表面水分，懸浮于40 mL雙蒸水中，靜置10 min，測定電導(dǎo)度，煮沸10 min后再次測定電導(dǎo)度。電導(dǎo)率=煮沸前溶液電導(dǎo)度/煮沸后溶液電導(dǎo)度×100%。

1.4.6 總酚含量的測定

參考Ghasemnezhad等的方法[18]，略有改動。稱取5 g樣品，加10 mL 80%乙醇充分研磨，4 ℃、10 000 r/min 離心20 min，上清液用于總酚含量的測定。取 0.1 mL 上清液，加0.9 mL蒸餾水、1 mL Folin試劑，25 ℃反應(yīng)3 min，再加入2 mL飽和Na2CO3溶液，25 ℃反應(yīng)1 h，于760 nm測吸光度，以計算總酚含量（μg/g）。

1.4.7 過氧化物酶（POD）活性測定

采用愈創(chuàng)木酚法[19]。取5 g樣品，加入10 mL 50 mmol/L磷酸緩沖液[pH值7.0，含1% 聚乙烯吡咯烷酮（簡稱PVP），冰浴下研磨，4 ℃、10 000 r/min 離心 20 min，上清液即為POD粗提液。取1 mL粗酶提取液，加入2 mL 0.05 mol/L愈創(chuàng)木酚（用0.2 mol/L pH值6.4的磷酸緩沖液配成）中，在30 ℃水浴中平衡5 min，然后加入1 mL 0.2% H2O2（用0.2 mol/L pH值6.4的磷酸緩沖液配成）混勻，以1 min內(nèi)D470 nm減少0.01表示1個酶活性單位，計算POD活性（U/g）。

1.4.8 超氧化物歧化酶（SOD）活性測定

用氮藍(lán)四唑法[19]。取5 g樣品，加入0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH值7.2）10 mL，離心（10 000 r/min，20 min，4 ℃）。反應(yīng)在透明度好、質(zhì)地相同的試管中進行。反應(yīng)體系包括130 mmol/L甲硫氨酸、750 μmol/L氮藍(lán)四唑、20 μmol/L核黃素、100 μmol/L EDTA、1 mL粗提液?；靹蚝?，將對照管完全遮光，與樣品管同時置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)反應(yīng)60 min。反應(yīng)結(jié)束后，用黑布罩蓋上試管終止反應(yīng)。以遮光的對照管作為空白調(diào)零，在 560 nm 波長處測定吸光度，計算SOD活性（U/g）。

1.4.9 過氧化氫酶（CAT）活性測定

采用過氧化氫法[19]。取5 g樣品，加入10 mL 50 mmol/L磷酸緩沖液（pH值7.0，含1%PVP），冰浴下研磨，4 ℃、10 000 r/min離心 20 min，上清液即為CAT粗提液。取1 mL粗酶液，加入2 mL 0.05 mol/L 磷酸緩沖液（pH值7.8），在25 ℃水浴下預(yù)熱 5 min，加入1 mL 0.2% H2O2，以1 min內(nèi)D240 nm減少0.1個單位為1個酶活性單位，計算CAT活性（U/g）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

所有數(shù)據(jù)均平行測定3次，數(shù)據(jù)采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示，顯著性采用SPSS18.0軟件進行分析（α<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣體組分對鮮切芹菜表型及感官得分、葉綠素及粗纖維含量的影響

2.1.1 表型得分

芹菜在貯藏過程中感官變化主要體現(xiàn)為黃化和腐爛，圖1為氣調(diào)包裝鮮切芹菜當(dāng)天及貯藏后 7 d 時的感官表現(xiàn)，可以看出，對照組黃化較嚴(yán)重，而MAP1、MAP4處理的芹菜感官效果較好，MAP2、MAP3、MAP5、MAP7處理的芹菜葉片有少許腐爛，但莖部未出現(xiàn)腐爛點，MAP6、MAP8、MAP9處理的芹菜不僅葉片大部分腐爛，莖部也有腐爛點出現(xiàn)，已不可食用。同時可看出，與O2（比例分別為0%、3%、6%）配比處理時，3%、6% CO2處理的芹菜感官品質(zhì)較0% CO2處理差；與CO2（比例分別為0%、3%、6%）配比處理時，6% O2處理的芹菜感官品質(zhì)較0%、3% O2處理差；可見 0%～3% O2+0% CO2配比處理可有效維持鮮切芹菜較好的感官品質(zhì)。

2.1.2 感官得分 圖2為氣調(diào)包裝鮮切芹菜當(dāng)天及貯藏后7 d的感官得分，MAP4、MAP1處理的芹菜在貯藏后7 d仍保持較高的感官得分，明顯高于其他處理及CK1、CK2；其次為MAP2、MAP3、MAP5、MAP7，明顯高于CK1、CK2；而此時MAP8、MAP9及CK1、CK2處理的芹菜已不可食用，感官得分低于6。

2.1.3 葉綠素含量

芹菜在貯藏過程中極易黃化，葉綠素逐漸降解。從圖3可以看出，與貯藏當(dāng)天相比，不同處理組葉綠素含量在貯藏后7 d均有所下降，其中MAP1處理、MAP4處理下降幅度分別為15.56%、10.36%，含量明顯高于其他處理及CK1（降幅為43.11%）、CK2（降幅為49.78%）；其次為MAP3（降幅為22.84%）、MAP5（降幅為24.49%）、MAP2（降幅為26.31%）。分析結(jié)果與CO2（比例分別為0%、3%、6%）配比處理時，6% O2處理的芹菜葉綠素降解程度較0%、3% O2處理高；與O2（比例分別為0%、3%、6%）配比處理時，3%、6% CO2處理的芹菜葉綠素降解程度較0% CO2處理高。表明0%～3% O2+0% CO2配比處理最有利于抑制鮮切芹菜葉綠素降解。

2.1.4 粗纖維含量 從圖4可以看出，MAP1～MAP8處理粗纖維含量均顯著低于CK1、CK2，其中MAP1、MAP4、MAP5處理明顯低于其他處理組。經(jīng)分析，三者間無顯著差異。與相同比例O2（比例分別為0%、3%、6%）配比處理時，CO2比例越高，粗纖維含量增加速度越快；與相同比例CO2（比例分別為0%、3%、6%）配比處理時，6% O2處理粗纖維含量增加較0%、3% O2處理快。表明0%～3% O2+0%～3% CO2處理對抑制鮮切芹菜粗纖維生成效果最好。

綜上所述，氣調(diào)包裝可有效維持鮮切芹菜較好的感官品質(zhì)，并抑制葉綠素降解和粗纖維生成，MAP1、MAP4處理對芹菜的感官品質(zhì)、抑制葉綠素降解、粗纖維生成效果最好。筆者篩選出MAP1、MAP4處理，即氣體組分0%～3% O2+0% CO2對鮮切芹菜進行氣調(diào)包裝貯藏。

2.2 氣調(diào)包裝處理對鮮切芹菜丙二醛含量的影響

MDA是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一，MDA含量可以反映植物細(xì)胞膜衰老和破壞的程度。從圖5可以看出，貯藏后6 d，處理組MDA積累速度緩慢，二者間無明顯差異，而CK1、CK2 MDA含量迅速增加，明顯高于處理組，原因可能為CK1、CK2中O2含量高，芹菜呼吸作用較強，生理代謝旺盛，細(xì)胞衰老快，從而導(dǎo)致其膜脂過氧化反應(yīng)速度快。表明氣體組分 0%～3% O2+0% CO2處理可抑制鮮切芹菜MDA的積累。

2.3 氣調(diào)包裝處理對鮮切芹菜細(xì)胞膜透性的影響

細(xì)胞膜透性的變化表明芹菜細(xì)胞膜完整性遭到破壞的程度。從圖6可以看出，貯藏后6 d，處理組及對照組芹菜細(xì)胞膜透性都有所增加，其中氣體組分0% O2+0% CO2及3% O2+0% CO2處理分別增加35.23%、27.94%，二者間無明顯差異，均明顯低于CK1（增幅54.76%）、CK2（增幅67.41%）。

表明氣體組分0%～3% O2+0% CO2處理可有效保持鮮切芹菜細(xì)胞膜完整性。

2.4 氣調(diào)包裝處理對鮮切芹菜總酚含量的影響

酚類物質(zhì)是植物體內(nèi)分布最廣泛的次生代謝物質(zhì)，它不僅是參與褐變反應(yīng)必要的酶促底物，還是植物防御體系的重要組分。從圖7可以看出，貯藏后6 d，處理組芹菜總酚含量分別下降了8.88%（0% O2+0% CO2）、8.78%（3% O2+0% CO2），二者間無明顯差異，但均明顯高于CK1（降幅21.56%）、CK2（降幅29.74%）。結(jié)果表明，氣體組分0%～3% O2+0% CO2處理對保持鮮切芹菜總酚含量具有良好的效果。

2.5 氣調(diào)包裝處理對鮮切芹菜POD活性的影響

從圖8可以看出，貯藏后6 d，處理組及對照組芹菜POD活性均有不同幅度的升高，氣體組分0% O2+0% CO2處理、3% O2+0% CO2處理升高幅度分別為40.61%、43.35%，且二者POD活性分別明顯高于CK（增幅20.29%）、CK2（增幅17.55%）。2個處理組鮮切芹菜POD活性無明顯差異，表明氣體組分0%～3% O2+0% CO2處理可有效維持鮮切芹菜較高的POD活性。

2.6 氣調(diào)包裝處理對鮮切芹菜SOD活性的影響

SOD是活性氧清除過程中的重要酶，能夠有效清除超氧陰離子自由基。從圖9可以看出，貯藏后6 d，2個處理組鮮切芹菜SOD活性均明顯高于CK1、CK2，且氣體組分3% O2+0% CO2處理明顯高于0% O2+0% CO2處理。表明氣調(diào)包裝處理對保持鮮切芹菜SOD活性具有良好的效果，且3% O2+0% CO2處理優(yōu)于0% O2+0% CO2處理。

2.7 氣調(diào)包裝處理對鮮切芹菜CAT活性的影響

CAT能有效延緩植物體內(nèi)過氧化氫對細(xì)胞的氧化作用，是保護自身免受活性氧自由基毒害的重要酶類。從圖10可以看出，在貯藏后6 d，處理組芹菜CAT活性下降程度小于對照組，且氣體組分0% O2+0% CO2處理分別為CK1、CK2的1.59、1.55倍，3% O2+0% CO2處理分別為CK1、CK2的1.66、1.62倍，2個處理組間無明顯差異，但均明顯高于CK1、CK2。表明氣體組分0%～3% O2+0% CO2處理可延緩鮮切芹菜CAT活性下降。

3 討論

不同氣體組分對鮮切芹菜表型、感官得分、葉綠素和粗纖維含量均有一定的影響。鮮切芹菜在貯藏過程中極易出現(xiàn)顏色變暗、黃化和組織纖維化等現(xiàn)象，氣調(diào)包裝是鮮切芹菜保鮮非常有效的一種手段，而選擇合適的氣調(diào)比例是使包裝方法發(fā)揮最大作用的重要因素[14]。相關(guān)研究表明，在（15±1） ℃條件下以硅窗袋對芹菜進行氣調(diào)包裝，適宜的初始?xì)怏w組分可更有效地抑制芹菜的黃化、腐爛現(xiàn)象及其粗纖維的生

成[20]；Rizzo等研究表明，氣調(diào)包裝可使鮮切芹菜保持較高的感官值，可有效抑制在貯藏過程中的黃化現(xiàn)象[21]。本研究在（10±1） ℃條件下對鮮切芹菜進行氣調(diào)包裝，發(fā)現(xiàn)在貯藏后6 d，CK1、CK2已嚴(yán)重黃化，不可食用，二者間差異不明顯，而除MAP8、MAP9處理外的所有處理組芹菜莖仍可食用，且氣體組分為0%～3% O2+0% CO2的處理感官效果最好，不僅可有效維持芹菜較好的感官品質(zhì)，且可抑制其葉綠素降解和粗纖維生成。黃光榮等對蘆筍的研究也表明，氣調(diào)包裝可有效維持其較好的感官品質(zhì)，并抑制葉綠素降解和粗纖維生成[22]，研究最適宜初始?xì)怏w組分為5% O2+5% CO2和10% O2+10% CO2，這可能與果蔬的品種有關(guān)[8]。

氣調(diào)包裝對鮮切芹菜MDA含量、細(xì)胞膜透性、總酚、抗氧化酶活性均有一定的影響。正常生長的果蔬細(xì)胞內(nèi)自由基處于產(chǎn)生與清除的動態(tài)平衡中，貯藏過程中的逆境脅迫破壞了自由基的代謝平衡，導(dǎo)致自由基積累，誘發(fā)膜脂過氧化反應(yīng)，促使該反應(yīng)的產(chǎn)物MDA含量上升，MDA破壞細(xì)胞膜系統(tǒng)，導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外滲，引起果蔬衰老[23-24]。劉曉蓉以黃藤筍為試材，發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝可有效抑制其MDA含量及細(xì)胞膜透性上升[25]。本試驗中氣體組分為0%～3% O2+0% CO2的氣調(diào)包裝處理對抑制鮮切芹菜MDA積累、細(xì)胞膜透性增加具有明顯效果，與陳杭君等以氣調(diào)包裝處理蘆筍的細(xì)胞膜透性及MDA含量變化結(jié)果[26]相似。

總酚作為果蔬中主要的抗氧化物質(zhì)，在果蔬體內(nèi)清除自由基以抑制細(xì)胞膜脂過氧化反應(yīng)，從而在維持自由基的平衡中發(fā)揮重要作用。保護酶系在阻止此反應(yīng)中也起到關(guān)鍵作用，其中POD可清除線粒體或胞漿中產(chǎn)生的 H2O2，SOD是植物體內(nèi)消除 O-2· 的關(guān)鍵酶[27-28]，而CAT主要分布在過氧化物酶體中，可及時清除植物體內(nèi)的 H2O2。Li等發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝可保持茶樹菇較高的POD、SOD、CAT等活性，并可有效抑制其機體內(nèi)MDA的積累[29]；此外，Starzynska等通過研究也得出，對西蘭花進行包裝可同時保持其較高的POD、SOD、CAT等的活性及總酚含量[30]。本研究結(jié)果，與對照組相比，氣體組分 0%～3% O2+0% CO2氣調(diào)包裝處理有效地保持了鮮切芹菜的總酚含量和POD、SOD、CAT等的活性，表明氣調(diào)包裝可維持鮮切芹菜機體內(nèi)自由基水平的穩(wěn)態(tài)，這可被MDA及細(xì)胞膜透性的結(jié)果證實。

綜上所述，氣體組分0%～3% O2+0% CO2氣調(diào)包裝可保持鮮切芹菜較好的感官品質(zhì)，抑制其葉綠素降解、粗纖維含量增加，同時延緩其MDA積累和細(xì)胞膜透性的增加，并使其保持較高的總酚含量及抗氧化酶POD、SOD、CAT等的活性。本試驗結(jié)果可為鮮切芹菜的氣調(diào)保鮮提供技術(shù)支持。

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