北京地區(qū)主要菠菜品種貯藏性的比較分析

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(1.北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,北京 102206;2.北京市裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司,北京 100101;3.農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘檢測與控制北京市重點實驗室,北京 102206)

北京地區(qū)主要菠菜品種貯藏性的比較分析

張乙博1,楊肖飛2,*,陳湘寧1,3,周婧2,彭興帥2,許麗3

(1.北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,北京102206;2.北京市裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司,北京100101;3.農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘檢測與控制北京市重點實驗室,北京102206)

為研究北京地區(qū)不同菠菜品種的貯藏性差異,選取具有代表性的5個品種:抗病王、農(nóng)大菠雜1號、菠雜10號、先鋒、日本大葉,測定其相關(guān)指標(biāo):感官評價、失重率、電導(dǎo)率、維生素C含量、葉綠素含量、過氧化物酶(POD)活性、多酚氧化酶(PPO)活性。記5分為商品性界限值,第11 d時,只有農(nóng)大菠雜10號感官評價不低于5分,日本大葉第7 d的感官評分為5,失去商品性,日本大葉的失重率最大,為23.14%,農(nóng)大菠雜1號的失重率最小,為10.78%,維生素C的含量減少最多的是日本大葉,為75.26%,減少最少的是農(nóng)大菠雜1號,為52.74%。綜合評價各項指標(biāo),5個不同品種菠菜耐貯藏性好壞的順序依次為:農(nóng)大菠雜1號>菠雜10號>日本大葉>抗病王>先鋒。

菠菜,品種,貯藏性差異

Abstract:Five typical varieties were selected to study the storage characteristics in different varieties of spinach in the Beijing area. Spinach were King of disease-resistant,Nongda bo’s miscellaneous 1,Nongda bo’s miscellaneous 10,Pioneer,Japanese big leaf,and the quality change had been studied in the storage period. Indices were sensory evaluation,the weightlessness rate,conductivity,vitamin C content,chlorophyll content,activity of peroxidase,polyphenol oxidase activity. Regard 5 score as the commercial limit,on the 11th day,only Nongda bo’s miscellaneous’s sensory evaluation was not less than five points,Japanese big leaf’s sensory score was 5 on the 7th day and lost the commercial,Japanese big leaf’s weightlessness rate was maximum,reached up to 23.14%,and the Nongda bo’s miscellaneous 1’s weightlessness rate was minimum,at 10.78%. The vitamin C content of Japanese big leaf reduced mostly,and was 75.26%. The vitamin C content of Nongda bo’s miscellaneous 1 reduced least,as much as 52.74%. Comprehensive evaluation of various indicators,five different varieties of spinach were resistant to storage quality in the order of:Nongda bo’s miscellaneous 1>Nongda bo’s miscellaneous 10>Japanese big leaf>King of disease-resistant>Pioneer.

Keywords:Spinach;variety;storage differences

菠菜(SpinaciaoleracerL.)為藜科菠菜,栽培歷史悠久,地域分布廣泛,是我國春、秋、冬3季主要綠葉蔬菜之一[1-2]。菠菜品種繁多,不同品種菠菜不僅表現(xiàn)出不同性狀特征,其貯藏性也存在較大差異。

多年來眾多的學(xué)者對菠菜的采后貯藏進行了各種探討和研究。

表1 感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation

張萌[3]等通過對不同硝酸鹽含量的菠菜品種理化指標(biāo)進行研究,指出菜硝酸鹽含量的基因型差異的產(chǎn)生可能是受硝酸鹽吸收和轉(zhuǎn)運的共同影響。菠菜生物量、光合特性以及硝酸鹽和草酸含量受供氮水平影響,品種間草酸含量差異顯著,選育草酸低積累蔬菜品種并配合氮素營養(yǎng)調(diào)控是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蔬菜的有效途徑[4]。聞小霞[5]等研究比較了不同鹽濃度對不同菠菜品種發(fā)芽率及生理特性的影響,發(fā)現(xiàn)低濃度鹽協(xié)迫對菠菜生長有一定促進作用。李強[6]等通過對13個不同品種菠菜的性狀比較,產(chǎn)量分析,抗病性研究,得出品種51-143耐熱性強,耐寒性較差,在溫度較高條件下能生長良好且生長勢強,產(chǎn)量較高,抗霜霉病,可做中晚期栽培,以及種植不同品種菠菜的優(yōu)缺點。但有關(guān)不同菠菜品種之間耐貯性差異的研究也幾乎未見報導(dǎo)。

本研究擬采用北京地區(qū)常見的5種具有代表性的菠菜品種(抗病王、農(nóng)大菠雜1號、農(nóng)大菠雜10號、先鋒、日本大葉)為試材,研究不同品種菠菜貯藏差異性,為進一步研究不同菠菜品種的特異性保鮮提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

5種菠菜:抗病王、農(nóng)大菠雜1號、菠雜10號、先鋒、日本大葉 均在同一天內(nèi)采收于北京市葉類蔬菜創(chuàng)新團隊昌平區(qū)實驗示范基地,低溫條件(鋪有冰塊的泡沫箱內(nèi))下迅速運回實驗室,采收時進行初步感官篩選,挑選出鮮嫩、清潔、葉片均勻、無機械傷、成熟適中的菠菜;無水乙醇、草酸、正己烷、抗壞血酸、氫氧化鈉、氯化鈉、雙氧水 均為分析純(AR)，北京化工廠;愈創(chuàng)木酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉 均為分析純(AR)，北京市紅星化工廠。

TU-1810型紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司;SC-390型立式冷藏柜 青島海爾特種電冰柜有限公司;L 530型臺式低速離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司;AL 204型電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司;DDS-307A型電導(dǎo)率測定儀 雷磁儀器有限公司;KQ-500DE型超聲波清洗機 昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 菠菜前處理 菠菜樣品在冷鏈環(huán)境下從產(chǎn)地運輸至實驗室后,在4 ℃下貯藏11 d,每隔1 d進行取樣測定相應(yīng)指標(biāo)。

1.2.2 菠菜貯藏期間各項指標(biāo)的測定方法

1.2.2.1 感官評價 參照文獻[7],評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

當(dāng)分值等于或者小于5時,樣品被認(rèn)為是不能接受的。

1.2.2.2 失重率的測定 采用稱重法在第0 d時對菠菜進行稱重,記錄為初始數(shù)據(jù),然后每隔1 d對每種樣品進行稱重,每次稱重做三組平行,按式(1)計算菠菜的失重率。

式(1)

式中:w-失重率,%;W0-第0 d鮮重,g;Wn-第n d鮮重,g。

1.2.2.3 維生素C含量的測定 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[8],按式(2)計算維生素C的含量。

式(2)

式中:m-100 g樣品中含VC的質(zhì)量(mg/100 g);VA-滴定樣品所耗用的染料的平均毫升數(shù);VB-滴定空白對照所耗用的染料的平均毫升數(shù);C-樣品提取液的總毫升數(shù);D-滴定時所取的樣品提取液毫升數(shù);T-1 mL染料能氧化抗壞血酸毫克數(shù)(由操作二計算出);M-待測樣品的重量(g)。

1.2.2.4 葉綠素含量的測定 根據(jù)梁慧鋒等[9]的方法。按式(3)計算葉綠素的含量。

H=6.91A662+15.6A644

式(3)

式中:H-葉綠素含量,mg/kg;A662-葉綠素溶液在波長為 662 nm處的吸光值;A644-葉綠素溶液在波長為 644 nm處的吸光值。

1.2.2.5 POD活性的測定 根據(jù)文獻[10]的方法進行測定,470 nm處每5 s記錄1次吸光值,時間共3 min,以每1 g樣品每1 min在470 nm處光吸收變化0.1為一個POD酶活性單位[U/(g·min)]。

式(4)

式中:ΔA-反應(yīng)時間內(nèi)吸光值的變化;W-菠菜的質(zhì)量(g);t-反應(yīng)時間(min);X-稀釋倍數(shù),即提取的總酶液為反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)酶液的倍數(shù)。

1.2.2.6 PPO活性的測定 根據(jù)文獻[11]的方法進行測定,410 nm處每5 s記錄1次吸光值,時間共3 min,以每1 g樣品每1 min在410 nm處光吸收變化0.1為一個PPO酶活性單位[U/(g·min)]。

式(5)

式中:ΔA-反應(yīng)時間內(nèi)吸光值的變化;W-菠菜的質(zhì)量(g);t-反應(yīng)時間(min);Y-稀釋倍數(shù),即提取的總酶液為反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)酶液的倍數(shù)。

1.2.2.7 電導(dǎo)率的測定 根據(jù)文獻[12]的方法進行,相對電導(dǎo)率按式(6)計算。

式(6)

式中:C-相對電導(dǎo)率,%;P0-初始去離子水電導(dǎo)率,S;P1-輕輕振蕩3 h后的電導(dǎo)率,S;P2-振蕩3 h后在沸水浴中加熱5 min冷卻后的電導(dǎo)率,S。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每隔1 d進行取樣測定各指標(biāo),重復(fù)三次,取平均值。采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同菠菜品種貯藏期感官評價的比較

不同菠菜品種在貯藏期的感官評價如圖1所示,評分為5分作為菠菜的商品性界限,日本大葉因其葉片面積大,失水較快,感官評分下降最快,在第9 d時感官評分為4.5。先鋒在貯藏前期感官品質(zhì)下降較慢,后期較快,分析原因可能為葉片較厚,后期失水大于前期[13],到第7 d的感官評分為4.5分,失去商品價值。抗病王貯藏到第9 d時,感官評價得分為4.5分,失去商品價值。當(dāng)貯藏期達(dá)到第11 d時,農(nóng)大菠雜10號感官評分為5分,其余4種菠菜均失去商品價值。貯藏期內(nèi)不同菠菜品種的感官評價得分由高到低依次為:農(nóng)大菠雜10號>農(nóng)大菠雜1號>抗病王>日本大葉>先鋒。

圖1 不同菠菜品種感官評價的變化Fig.1 Changes in the sensory quality of the different varieties of spinach

2.2 不同品種菠菜貯藏期失重率的比較

蔬菜的失重率是影響其商品價值的重要指標(biāo)。如圖2所示,5個不同品種菠菜在貯藏期間失重率均呈上升趨勢。貯藏至第11 d時,農(nóng)大菠雜1號失重率最小,為10.78%;日本大葉因其葉片面積較大,且葉肉厚嫩,失重率最大,為37.75%,而農(nóng)大菠雜10號的失重率也達(dá)到22.01%。貯藏期內(nèi)5種菠菜失重率大小順序依次為:日本大葉>農(nóng)大菠雜10號>抗病王>先鋒>農(nóng)大菠雜1號。分析原因可能是日本大葉植株高大,葉片散開程度較大且質(zhì)地厚嫩,而農(nóng)大菠雜1號相對植株小且葉片集中靠攏,所以日本大葉的失重率為農(nóng)大菠雜1號的3.7倍;先鋒的失重率僅次于農(nóng)大菠雜1號是由于其葉片集中靠攏且細(xì)長。所以,在相同貯藏環(huán)境下,對于整株葉類蔬菜來說,植株和葉片特征決定了其失重率,從而影響保鮮期。

圖2 不同菠菜品種失重率的變化Fig.2 Changes in the weight loss rate of the different varieties of spinach

2.3 不同菠菜品種貯藏期維生素C含量的比較

維生素C的含量是蔬菜的一個重要營養(yǎng)指標(biāo),反應(yīng)了蔬菜在貯藏期間的營養(yǎng)品質(zhì)變化。不同菠菜品種在其貯藏期內(nèi)VC含量的變化趨勢如圖3所示,5個不同品種菠菜的VC含量均呈下降趨勢,前3 d的下降速度較快,隨后下降速度減緩,是由于VC的下降與失水呈正相關(guān),在貯藏前期失水較快[14]。第1 d時,先鋒的VC含量最高,為2.11 mg/100 g,日本大葉的VC含量最低,為0.97 mg/100 g;第11 d后,農(nóng)大菠雜1號的VC含量最多,為0.95 mg/100 g,日本大葉的VC含量最少,為0.24 mg/100 g。其中日本大葉VC下降量占初始含量的75.26%,農(nóng)大菠雜1號的VC下降量占初始含量的52.74%。日本大葉葉片寬大,失水嚴(yán)重導(dǎo)致VC含量下降最快,而農(nóng)大菠雜1號植株短小,利于水分保持,所以VC含量相對減少最慢[14]。貯藏期內(nèi)5種菠菜VC含量下降值的大小順序依次為:日本大葉>抗病王>農(nóng)大菠雜10號>先鋒>農(nóng)大菠雜1號。

圖3 不同菠菜品種維生素C含量的比較Fig.3 The comparison of vitamin C contents in different varieties of spinach

2.4 不同菠菜品種貯藏期葉綠素含量的比較

葉綠素含量是蔬菜感官品質(zhì)的一個重要指標(biāo),其含量多少與蔬菜的商品價值高低密切相關(guān),因而葉綠素含量的測定常常被用來評價蔬菜的品質(zhì)。5種不同菠菜品種的葉綠素含量變化如圖4所示,整體上呈下降趨勢。在貯藏初期,菠菜葉綠素的含量隨著水分的減少而增加,二者表現(xiàn)出一定的相關(guān)關(guān)系[15]。其中日本大葉的葉綠素含量前7 d先上升至最高574.95 mg/kg,到第11 d時下降至477.89 mg/kg;而農(nóng)大菠雜1號葉綠素含量一直處于較低水平,第11 d時為266.72 mg/kg,下降幅度最大,嚴(yán)重影響其感官;農(nóng)大菠雜10號葉綠素含量在貯藏期間呈先上升后下降趨勢,葉綠素含量損失率最低。貯藏期內(nèi)5種菠菜葉綠素?fù)p失率大小順序依次為:農(nóng)大菠雜10號>農(nóng)大菠雜1號>日本大葉>抗病王>先鋒。

圖4 不同菠菜品種葉綠素含量的變化Fig.4 Changes in the chlorophyll contents of the different varieties of spinach

2.5 不同菠菜品種貯藏期POD活性的比較

過氧化物酶(POD)是活性較高的一種酶,在植物生長發(fā)育過程中它的活性不斷發(fā)生變化,老化組織中活性較高,幼嫩組織中活性較弱,可作為組織老化的一項生理指標(biāo)[16]。5個不同品種菠菜的POD活性變化如圖5所示,第5 d時,日本大葉和農(nóng)大菠雜10號的POD活性達(dá)到最大值,分別為374.33 U/g和464.07 U/g,而第7 d時,先鋒、農(nóng)大菠雜1號和抗病王的POD活性達(dá)到最大值,之后農(nóng)大菠雜1號POD活性很快下降,先鋒的POD活性依然保持較高水平。菠菜葉片發(fā)育過程中,POD活性從幼葉到成熟葉不斷上升,隨葉片的衰老顯著下降[17],所以5個不同品種菠菜的POD活性均呈先上升后下降的趨勢。貯藏前5 d，5個不同品種菠菜POD活性水平的高低順序依次為:先鋒>農(nóng)大菠雜10號>日本大葉>抗病王>農(nóng)大菠雜1號；貯藏后期(7～11 d)，POD活性水平的高低順序依次為：先鋒>抗病王>日本大葉>農(nóng)大菠雜1號>農(nóng)大菠雜10號。

圖5 不同菠菜品種POD活性的變化Fig.5 Changes in the POD activity of the different varieties of spinach

2.6 不同菠菜品種貯藏期PPO活性的比較

酚氧化酶(PPO)是自然界中分布極廣的一種金屬蛋白酶,在植物組織中與內(nèi)囊體膜結(jié)合在一起的,天然狀態(tài)無活性,當(dāng)組織損傷后PPO被活化,從而表現(xiàn)出活性,是褐變的重要指標(biāo)之一[17]。5種不同菠菜品種的PPO活性變化如圖6所示,均呈先上升后下降的趨勢。其中抗病王和農(nóng)大菠雜1號在貯藏第3 d時PPO活性達(dá)到最大,分別為606.67 U/g和549.33 U/g;農(nóng)大菠雜10號、先鋒和日本大葉在在貯藏第7 d時PPO活性達(dá)到最大。農(nóng)大菠雜10號的PPO活性變化最大,農(nóng)大菠雜1號的PPO活性變化最小,貯藏前期PPO活性的增加,使菠菜細(xì)胞加速衰老,感官品質(zhì)指標(biāo)下降加快。5個不同品種菠菜貯藏前7 d POD活性水平的高低順序依次為:農(nóng)大菠雜10號>日本大葉>先鋒>抗病王>農(nóng)大菠雜1號;貯藏后期(7～11 d)，POD活性水平的高低順序依次為：日本大葉>先鋒>農(nóng)大菠雜10號>抗病王>農(nóng)大菠雜1號。

圖6 不同菠菜品種PPO活性的變化Fig.6 Changes in the PPO activity of the different varieties of spinach

3 結(jié)論

闊葉的日本大葉水分損失較快,失重率達(dá)到37.75%,維生素C的含量下降量占初始含量的75.26%,在貯藏的前3 d植物細(xì)胞可有效利用維生素C來保持葉片的新鮮度,第7 d時失去商品價值;農(nóng)大菠雜1號葉片面積小,植株較矮,失水程度較小[17],貯藏期較長,維生素C在7 d內(nèi)保持較高含量,但其葉綠素含量較日本大葉和先鋒低,第11 d時才失去商品價值,適宜較長時間保存。研究表明:貯藏期內(nèi),綜合評價感官評分、失重、維生素C指標(biāo),5個菠菜耐貯性好壞順序依次為:農(nóng)大菠雜1號>農(nóng)大菠雜10號>日本大葉>抗病王>先鋒。

在貯藏期內(nèi),葉片薄、質(zhì)地脆嫩、葉莖比例較小的菠菜品種,水分損失較快,生理生化反應(yīng)活躍,感官指數(shù)下降較大;植株較小、葉片靠攏的菠菜品種,呼吸強度較弱,其保水性較好,且葉綠素的損失較小;葉片較厚且成抱狀結(jié)構(gòu)的菠菜品種擁有最好的商品特性。本實驗將為菠菜的區(qū)域性、特異化保鮮以及基于品種差異性的基礎(chǔ)上研究老化機理并改進保鮮技術(shù)等方面提供理論依據(jù)。

[1]錢偉,張合龍,劉偉,等.菠菜遺傳育種研究進展[J].中國蔬菜,2014(3):5-13.

[2]Prohens J,Nuez F. Handbook of plant breeding.Vegetables I:Asteraceae,Brassicaceae,Chenopodicaceae,and Cucurbitaceae[M/OL].New York:Springer,2008,189-218[2016-05-01]. http://lib-phds1. weizmann. ac. il/vufind/Record/000174383.

[3]張萌,閻君,朱為民,等.不同硝酸鹽含量菠菜品種的生理差異分析[J]. 西北植物學(xué)報,2016,36(12):2469-2476.

[4]劉曉霞,朱偉鋒,章哲,等.供氮水平對不同菠菜品種光合特性、硝酸鹽和草酸含量的影響田[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57(9):1405-1409.

[5]聞小霞,王冬,周愛鳳,等. 鹽脅迫對不同菠菜品種發(fā)芽率及生理特性的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,48(3):27-30.

[6]李強,張鳳英,孟星河,等. 張家口壩上地區(qū)不同菠菜品種露地種植比較實驗[J].中國農(nóng)技推廣,2014(12):18-19.

[7]M V Agüero,A G Ponce. Lettuce quality loss under conditions that favor the wilting phenomenon[J]. Postharvest Biology and Technology,2011(59):124-131.

[8]趙曉梅,江英,吳玉鵬,等.果蔬中VC含量測定方法的研究[J].食品科學(xué),2006,27(3):197-199.

[9]梁慧鋒,張英鋒,馬子川. 涮燙時問對綠葉菜中葉綠素含量影響的研究[J].渤海大學(xué)學(xué)報,2010,31(1):6-9.

[10]杜新民. 鋅對菠菜葉綠素含量及保護酶活性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù),2016,36(19):37-38.

[11]何克勤.小麥品種多酚氧化酶活性的變異及低活性種質(zhì)資源的篩選[D]. 合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2006:17-18.

[12]陳愛葵,韓瑞宏,李東洋,等. 植物葉片相對電導(dǎo)率測定方法比較研究[J]. 廣東教育學(xué)院學(xué)報,2010(5):88-91.

[13]王超,劉斌,鞏玉芬,等. 鮮切菠菜在不同冷藏溫度下品質(zhì)變化的動力模型[J]. 制冷學(xué)報,2015(6):98-103,118.

[14]李文釗,杜依登,史宗義,等. 菠菜維生素C降解動力學(xué)及其快速識別方法研究[J]. 食品工業(yè),2014(10):202-205.

[15]賈夏,李棟,魏阿寶. 溫度和水分對存儲菠菜葉綠素a、b含量的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(13):106-110.

[16]彭蘭華,高甜慧. 青變菌毒素對黑松松針可溶性Pr、POD酶和PPO酶活性的影響[J]. 河南林業(yè)科技,2004(2):4-5.

[17]朱軍偉. 菠菜低溫保鮮關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].上海:上海海洋大學(xué),2013.

ComparativeanalysisofstoragecharactersonmainbreedsofspinachinBeijing

ZHANGYi-bo1,YANGXiao-fei2,*,CHENXiang-ning1,3,ZHOUJing2,PENGXing-shuai2,XULi3

(1.Department of Food Science and Engineering,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China;2.Beijing Yunong High Quality Cultivation of Agricultural Products Company,Beijing 100101,China;3.Beijing Key Laboratory of Agricultural Product Detection and Control of Spoilage Organisms and Pesticide Residue,Beijing 102206,China)

TS255.36

A

1002-0306(2017)18-0285-05

2017-03-01

張乙博(1989-)，男，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程，E-mail：zyb3231@163.com。

*通訊作者:楊肖飛(1980-)，男，大學(xué)本科，工程師，研究方向：鮮切蔬菜生產(chǎn)加工技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和體系，E-mail：xiaofei.yang@unong.com.cn。

北京市屬高等學(xué)校高層次人才引進與培養(yǎng)計劃項目(CIT&TCD20150315)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市葉類蔬菜創(chuàng)新團隊項目(blvt-19)。

10.13386/j.issn1002-0306.2017.18.054