不同濃度1-MCP對羅勒保鮮效果的影響

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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.農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測與控制北京市重點實驗室,北京 102206;3.北京市裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司,北京 101400)

羅勒(Ocimumbasilicum)又稱九層塔、氣香草等,為唇形科羅勒屬植物,嫩莖及葉脆嫩可口,香味四溢,營養(yǎng)豐富,常作為香辛調(diào)味蔬菜、調(diào)味料。除食用外,羅勒還可以治療細(xì)菌感染、腹瀉,并具有抗真菌、抗誘變、抗菌、免疫調(diào)節(jié)及控制平滑肌收縮,疏風(fēng)散熱,祛濕化痰、活血化瘀等藥用功效;也可用作中藥藥材,可用于皮膚瘙癢、癮疹痛癢等癥狀的治療。羅勒葉片大、莖葉脆弱,采后在貯藏及運輸環(huán)節(jié)中因失水、葉綠素降解導(dǎo)致葉片發(fā)生萎蔫,易受機械傷,極不耐貯藏,顯著降低其營養(yǎng)價值,影響商品性。目前國內(nèi)外對羅勒的研究主要集中在羅勒香料的提取、成分分析、組織培養(yǎng)和快速繁殖及栽培技術(shù)這幾個方面[1],在貯運保鮮方面的研究甚少,亟待解決的問題是羅勒在加工及運輸途中易發(fā)生失水萎蔫及氣味劣變等外觀品質(zhì)變化、包裝外形的塌陷等問題。羅勒作為一種新型的特種蔬菜具有很大的發(fā)展空間,因此,研究羅勒保鮮技術(shù)具有重要意義。

1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)為環(huán)丙烯類化合物,為近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型乙烯受體抑制劑,具有無毒、低量、高效、穩(wěn)定性好、無異味、易于合成等優(yōu)點,不可逆地作用于乙烯受體,從而阻斷與乙烯的正常結(jié)合,抑制其所誘導(dǎo)的與果實后熟相關(guān)的一系列生理生化反應(yīng)[2],延緩植物葉片、花和芽器官的衰老和脫落,從而控制花卉、果品和蔬菜的成熟和衰老,可用于提高果實,特別是對乙烯作用敏感的果實的貨架壽命和貯藏效果。在美國,1-MCP已獲準(zhǔn)用于花卉保鮮并廣泛應(yīng)用[3],但在果蔬上的應(yīng)用剛剛起步。已有研究表明適當(dāng)濃度的1-MCP對水果類和部分菌類具有良好的保鮮作用,能夠明顯延緩果實衰老軟化,提高品質(zhì)[4-6]。林本芳[7]等人在1-MCP處理結(jié)合冷藏對西蘭花品質(zhì)的影響的研究中表明,2.5 μL/L的1-MCP處理對于延緩西蘭花可溶性固形物含量(TSS)、VC含量及葉綠素含量的下降均有明顯效果,并可抑制西蘭花貯藏期間的呼吸強度。魏雯雯[8]等人在1-MCP和硅窗袋氣調(diào)包裝對青椒貯藏品質(zhì)的影響的實驗結(jié)果表明:1 μL/L 1-MCP處理能抑制青椒果實葉綠素的降解、VC含量的下降、電導(dǎo)率的增加,維持青椒果實較好的內(nèi)在品質(zhì)和外觀品質(zhì)。而羅勒作為一種綠葉菜類,并沒有過此類的研究。本實驗以九層塔羅勒為實驗試材,通過研究羅勒經(jīng)不同濃度1-MCP處理后貯藏期內(nèi)的品質(zhì)變化,以期保持羅勒品質(zhì),延長貯藏期,也為羅勒貯運保鮮關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

“九層塔”羅勒 采摘于北京市裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司;210×230 mm PE包裝袋 蘇州市和好塑業(yè)有限公司;1-MCP粉劑 美國羅門哈斯中國公司;無水乙醇、丙酮、正己烷、氫氧化鈉、氯化鈉、草酸 均為分析純(AR),北京化工廠。

島津GC-2010型氣相色譜儀 日本島津公司;GXH-3051型果蔬呼吸測定儀 北京均方理化科技研究所;AL204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;HHSY21-NI4型恒溫水浴鍋 北京精科華瑞儀器有限公司;TU-1810型紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司;L530型臺式低速離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1 羅勒前處理 九層塔羅勒,采摘自北京市裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植公司,冷鏈運輸至北京農(nóng)學(xué)院,將 1-MCP粉劑加去離子水配成0.5、1.0、和1.5 μL/L四組濃度,分裝在三個燒杯中,將三個燒杯分別放入三個1 m3的PP密封箱中,取空白作為對照(CK)。分別在四個密封箱中各放入500 g新鮮羅勒,密封。貯藏在冷庫中(相對濕度75%～85%、溫度(4±1) ℃)處理12 h,隨后將前處理后的羅勒用210×230 mm PE包裝袋分裝封口,每袋約20 g,置于冷庫中貯藏。貯藏期內(nèi)每天測定失重率、相對電導(dǎo)率、葉綠素含量、乙烯含量、呼吸強度、感官品質(zhì),實驗重復(fù)三次,取平均值。

1.2.2 羅勒貯藏期間指標(biāo)測定與方法

1.2.2.1 失重率的測定 采用稱量法:對第0 d的羅勒進行稱量,記錄下初始數(shù)據(jù),之后每天稱量每組樣品的質(zhì)量。

式(1)

式(1)中,W為失重率(%);W0為第0 d鮮重(g);Wn為第n天鮮重(g)。

1.2.2.2 相對電導(dǎo)率的測定 相對電導(dǎo)率的測定參照文獻[9]的方法進行。按式(2)計算相對電導(dǎo)率。

式(2)

式(2)中,C為相對電導(dǎo)率(%);P0為初始去離子水電導(dǎo)率(S);P1為輕輕振蕩3 h后的電導(dǎo)率(S);P2為振蕩3 h后在沸水浴中加熱5 min 冷卻后的電導(dǎo)率(S)。

1.2.2.3 葉綠素含量的測定 測定方法參照文獻[10]。按式(3)計算葉綠素含量。

H=6.91A662+15.6A644

式(3)

式(3)中,H 為葉綠素含量(mg/kg);A662為葉綠素溶液在波長為662 nm處的吸光值;A644為葉綠素溶液在波長為644 nm處的吸光值。

1.2.2.4 乙烯含量的測定 采用氣相色譜法測定[11]。

1.2.2.5 呼吸強度的測定 利用呼吸強度測定儀,按式(4)計算呼吸強度。

式(4)

式(4)中,Q 為呼吸強度(mg CO2(kg·h));F為氣體流速(mL/min);C為CO2濃度(μL/L);W為羅勒的重量(kg);T為測定溫度(℃)。

1.2.2.6 感官評價的測定 參照文獻[12]的方法進行。由5個經(jīng)過培訓(xùn)的評判人員組成一組評判每袋羅勒的感官特性。在味道室中,紅光條件下對感官特征包括味道、氣味、脆性進行評判。每個人擁有單獨的展位,避免感官評價的相互影響。對視覺特征包括顏色、一般新鮮度、一般外觀進行評分:采用9分制進行評分,最高9分,最低1分。取得分的平均值作為最終的感官評分,當(dāng)分值平均數(shù)達到或者小于5時,樣品被認(rèn)為是不能接受的。評分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)表Table 1 Scale for sensory evaluation

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理,SPSS 18.0軟件進行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.11-MCP對羅勒失重率的影響

果蔬在貯藏期間,水分含量隨呼吸作用和蒸騰作用逐漸損失,失重率增大,品質(zhì)下降。由圖1可知,羅勒在貯藏期間失重率呈現(xiàn)逐漸上升趨勢,各組失重率變化差異較大。貯藏期內(nèi)羅勒的失重率對照組顯著(p<0.05)高于其他各組,其中1.0 μL/L組始終保持最低。第2 d,0.5、1.0、1.5 μL/L組失重率差異不顯著(p>0.05),貯藏第8 d,1.0 μL/L組失重率為8.2%,而其他處理組失重率依次為12.5%,13.4%?？梢娫诹_勒貯藏期間,1-MCP可有效組織水分的流失,降低失重率,這與華智銳等[13]研究保持一致。結(jié)果表明1.0 μL/L 1-MCP能顯著(p<0.05)降低羅勒失重率,延緩羅勒因失水而發(fā)生萎蔫,提高羅勒品質(zhì)。

圖1 不同1-MCP處理對羅勒失重率的影響Fig.1 Effect of different 1-MCP treatment on weight loss of basil

2.21-MCP對羅勒相對電導(dǎo)率的影響

圖2 不同1-MCP處理對羅勒電導(dǎo)率的影響Fig.2 Effect of different 1-MCP treatment on conductivity of basil

在逆境脅迫或衰老過程中,植物細(xì)胞內(nèi)的活性氧產(chǎn)生與消除的平衡會遭到破壞,使膜脂過氧化,破壞膜系統(tǒng),導(dǎo)致植物細(xì)胞受傷害。蔬菜細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)破壞會導(dǎo)致透性增加,細(xì)胞組織液滲出,電導(dǎo)率可反應(yīng)細(xì)胞完整性,是蔬菜是否新鮮的一個重要指標(biāo)。如圖2所示,不同1-MCP處理的羅勒相對電導(dǎo)率均呈現(xiàn)上升趨式。貯藏第1～3 d,各組電導(dǎo)率變化差異不顯著(p>0.05),在第4 d時,1.0 μL/L組相對電導(dǎo)率顯著(p<0.05)低于其他各組。在貯藏至第8 d時,對照組相對電導(dǎo)率最高,為38.42%,而1.0 μL/L組羅勒相對電導(dǎo)率在貯藏期間升高速率保持最慢,電導(dǎo)率最低,為11.54%?？梢?-MCP處理能延緩羅勒相對電導(dǎo)率的升高,較好的維持細(xì)胞膜的完整性。1.0 μL/L 1-MCP效果最好。這與李輝[14]等人的研究結(jié)論相符。

2.31-MCP對羅勒葉綠素含量的影響

葉綠素是蔬菜中一種重要色素,常以葉綠素含量的多少作為綠色蔬菜是否新鮮的一個評價標(biāo)準(zhǔn)。如圖3可知,在貯藏期內(nèi),對照組羅勒葉綠素含量逐漸下降,0.5、1.0、1.5 μL/L組葉綠素含量先上升后下降。在貯藏第3 d時,1.0 μL/L組羅勒葉綠素含量顯著(p<0.05)高于其他各組,并且在貯藏后期,葉綠素含量降低速率最慢。在第8 d時,1.0 μL/L組葉綠素含量損失了34.18%,0.5、1.5 μL/L組和對照組葉綠素含量損失率依次為60.99%、63.17%、83.09%?？梢?-MCP處理能顯著(p<0.05)降低羅勒葉綠素含量的損失,不同濃度1-MCP處理效果有所差異,其中1.0 μL/L 1-MCP處理的羅勒葉綠素?fù)p失最少,能更好的延緩羅勒色澤的改變。

圖3 不同1-MCP處理對羅勒葉綠素含量的影響Fig.3 Effect of different 1-MCP treatment on chlorophyll content of basil

2.41-MCP對羅勒乙烯含量的影響

乙烯為一種植物內(nèi)源激素,可促進果蔬后熟和衰老,乙烯含量是蔬菜貯藏過程中的重要檢測指標(biāo)[15]。由圖4可知,四組羅勒的乙烯含量均呈先上升后下降的趨勢。0、0.5、1.5 μL/L組在第3 d乙烯含量達到高峰,其中對照組(0 μL/L)乙烯含量顯著(p<0.05)高于其他組。1.0 μL/L組在第4 d乙烯含量達到高峰,分別比0、0.5、1.5 μL/L組峰值降低了68.75%、42.86%、53.49%。貯藏的第6～8 d,0.5、1.5 μL/L組差異不顯著(p>0.05),1.0 μL/L組顯著(p<0.05)低于其他各組。這表明1-MCP處理羅勒,可抑制其乙烯的生成,這與林本芳等[16]研究結(jié)果相一致。其中1.0 μL/L 1-MCP能更好的抑制乙烯的生成,推遲乙烯高峰的產(chǎn)生,提高羅勒貯藏品質(zhì)。

圖4 不同1-MCP處理對羅勒乙烯含量的影響Fig.4 Effect of different 1-MCP treatment on rethylene content of basil

2.51-MCP對羅勒呼吸強度的影響

呼吸作用是果蔬采后仍進行的重要生理活動,呼吸強度則是反應(yīng)果蔬貯藏性能的重要指標(biāo)之一[16]。由圖5可知,不同1-MCP處理羅勒的呼吸強度均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。羅勒屬呼吸躍變型蔬菜,對照組在第2 d達到呼吸高峰,0.5、1.5 μL/L組在第3 d達到呼吸高峰,1.0 μL/L組在第4 d達到呼吸高峰,其中1.0 μL/L組峰值顯著(p<0.05)低于其他各組。在貯藏第4～6 d,1.0 μL/L組呼吸強度迅速降低,貯藏終點呼吸強度為對照組的51.59%,差異性極顯著(p<0.01),1.0 μL/L組分別低于0.5 μL/L組17.27%、1.5 μL/L組20.97%。結(jié)果表明1-MCP處理可降低羅勒呼吸強度,并推遲呼吸高峰的出現(xiàn),不同濃度1-MCP處理,其呼吸強度差異顯著(p<0.05),其中1.0 μL/L效果優(yōu)于其他各組。

圖5 不同1-MCP處理對羅勒呼吸強度的影響Fig.5 Effect of different 1-MCP treatment on respiration rate of basil

2.61-MCP對羅勒感官評價的影響

感官評價是果蔬品質(zhì)的重要評價手段之一,顏色、氣味、質(zhì)地和口感是感官品質(zhì)的主要參數(shù),是商品價值最直接的反應(yīng)。在貯藏期內(nèi),不同濃度1-MCP處理引起羅勒顏色、氣味、質(zhì)地和口感變化差異顯著(p<0.05)。如圖6所示,對照組羅勒在貯藏期的第5 d感官評分為4分,失去商品性;0.5、1.5 μL/L組在第6 d出現(xiàn)羅勒葉片萎蔫出水等現(xiàn)象,失去商品價值;貯藏期內(nèi)商品性保持較好的為1.0 μL/L組羅勒,在貯藏8 d時,仍能保持其原有的色澤,質(zhì)地較硬,口感脆嫩,商品價值較高,評分為6分。結(jié)果表明1-MCP處理會抑制羅勒顏色、氣味、質(zhì)地和口感的劣變,適宜的1-MCP濃度可以最大限度保持商品價值。1.0 μL/L 1-MCP可以更好的保持羅勒品質(zhì)和商品價值,延長貯藏期,保鮮效果最好。

圖6 不同1-MCP處理對羅勒感官品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of different 1-MCP treatment on sensory quality of basil

3 結(jié)論

通過研究不同濃度1-MCP對羅勒保鮮效果的影響,結(jié)果表明:0.5、1.0,1.5 μL/L 1-MCP中,1.0 μL/L 1-MCP處理的羅勒在(4±1) ℃低溫下貯藏至第8 d時,羅勒質(zhì)地脆嫩,氣味清新,仍能保持鮮綠色,含水量最高,相對電導(dǎo)率最低,葉綠素?fù)p失最少,乙烯含量和呼吸強度最低,能更好的保持羅勒原有的色澤風(fēng)味和品質(zhì)。因此,1.0 μL/L 1-MCP處理羅勒,保鮮效果最佳。

實驗結(jié)果表明,1-MCP處理可以明顯地推遲九層塔羅勒的后熟與衰老進程,有效延緩感官品質(zhì)的降低,能夠顯著提高九層塔羅勒的貨架壽命,保持九層塔羅勒的貯藏質(zhì)量和商品價值,從而達到延長貯藏期的目的。綜合九層塔羅勒的各項理化指標(biāo)和感官質(zhì)量評價,結(jié)果表明不同濃度1-MCP處理羅勒,均能有效地保持羅勒的含水量和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性,減少羅勒葉綠素的損失,延緩葉片顏色劣變的發(fā)生,抑制呼吸強度和乙烯的生成,并推遲呼吸高峰、乙烯含量高峰的出現(xiàn)。能起到較好地保持羅勒的食用價值和商品價值的作用,為羅勒貯運保鮮關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)提供理論依據(jù)。

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