包裝材料及氣調(diào)貯藏對薄荷保鮮效果的影響

陳 思陳湘寧,2許 麗劉慧君,2徐 娜周 婧

(1. 北京農(nóng)學院食品科學與工程學院，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. 北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029)

薄荷又稱留蘭香、銀丹草，為唇形科薄荷屬植物，具有很高的經(jīng)濟價值[1]。目前薄荷作為藥食兼用的芳香蔬菜，在中國主要應用于醫(yī)藥衛(wèi)生、香料和食品工業(yè)等領(lǐng)域[2]。薄荷具有多種藥性，例如：緩解腹痛(如痙攣等問題)、利尿、止咳化痰、健脾開胃等；小劑量薄荷還有助于睡眠[3]。

氣調(diào)包裝保鮮(Modified atmosphere packaging, MAP)通過調(diào)節(jié)貯存環(huán)境中O2和CO2濃度等條件，有效降低果蔬呼吸強度，延緩營養(yǎng)分解進程；同時MAP可以很好地保持蔬菜的失水率和控制VC流失[4-5]，并且在4 ℃貯藏環(huán)境下，氣調(diào)包裝還可以控制蔬菜受沙門氏菌感染[6]，延長蔬菜貨架期。目前中國對于薄荷的研究主要集中在其揮發(fā)油的抑菌作用及化學成分方面，國外針對新鮮薄荷的保鮮研究則主要集中于使用保鮮劑延長其貨架期，而關(guān)于氣調(diào)環(huán)境和包裝材料對新鮮薄荷葉保鮮效果的研究相對較少。例如：0.5 mmol/L 水楊酸或1% CaCl2處理后的薄荷失重率降低最為緩慢，0.5 μmoL/L 1-MCP條件下，薄荷的褐變程度明顯比未經(jīng)處理的低，從而使貨架期延長[7-8]。與1-MCP相比，氣調(diào)包裝成本較低，無化學污染，Zhang等[9]的研究表明，氣調(diào)包裝對于新鮮薄荷來說是最好的貯存方式，可以更好地保持葉綠素含量，從而保護薄荷顏色。但該研究僅涉及到氣調(diào)環(huán)境對薄荷保鮮效果的影響，未涉及包裝材料對薄荷保鮮效果的影響。

本研究不同于以往只研究單因素對薄荷保鮮的影響，而采用不同氣體比例、包裝材料以及容積比三因素進行正交試驗，研究其對新鮮薄荷保鮮效果的影響。每天測定貯藏期內(nèi)各項指標(失重率、葉綠素含量、亞硝酸鹽含量、相對電導率、POD酶活性)，對這些數(shù)據(jù)進行處理和分析，篩選出薄荷貯藏保鮮最適處理方式。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

薄荷：北京裕農(nóng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品有限公司；

LDPE(低密度聚乙烯膜)、HDPE(高密度聚乙烯膜)、EVOH/PE(乙烯-乙烯醇共聚物/聚乙烯復合膜)：市售；

無水乙醇、無水碳酸鈉、丙酮、三氯化鐵、抗壞血酸、氫氧化鈉、正己烷、氯化鈉：分析純，北京化工廠；

磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉：分析純，北京市紅星化工廠；

多功能保鮮封口機：DGN-06型，寧波象山綠緣輕工機械制造廠；

紫外可見分光光度計：TU-1810型，北京普析通用儀器有限公司；

離心機：L530型，湖南赫西儀器裝備有限公司；

電子天平：AL204型，梅特勒-托利多儀器有限公司；

電導率測定儀：DDS-307A型，雷磁儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 薄荷預處理 選用對生葉片，表皮無明顯缺損、爛葉或機械損傷、個體完整的新鮮薄荷；將薄荷置于0 ℃清洗劑(次氯酸鈉80 mg/kg，0.5% 檸檬酸)中浸泡3 min，常溫下使用蔬菜甩干機脫水(600 r/min)10 s后，立即取出，按表1稱量對應重量的薄荷，放入對應的袋子內(nèi)，待充入對應比例氣體后進行封口。

表1 正交試驗設計方案

1.2.2 失重率的測定 采用稱量法[10]。將第0天薄荷的重量記錄初始數(shù)據(jù)，之后每天稱量薄荷的質(zhì)量，每個樣品做3組平行試驗。

1.2.3 感官評價標準 參照文獻[11]的方法進行。

1.2.4 葉綠素含量的測定 參照文獻[12]。

1.2.5 亞硝酸鹽含量的測定 按GB 5009.33—2016執(zhí)行。

1.2.6 相對電導率的測定 參照文獻[13]。

1.2.7 過氧化物酶的測定 參照文獻[14]。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理 采用 Excel 軟件以及SPSS 19.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)差異性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 失重率

果蔬在貯藏期內(nèi)由于呼吸和蒸騰作用導致水分含量逐漸流失，失重率越大品質(zhì)下降越快[15]。從圖1中可以看出，薄荷的失重率在整個貯藏期間呈現(xiàn)上升趨勢，N1上升趨勢與其他8組相比較為平穩(wěn)。在第10天時，各組的失重率依次為7.76%，10.14%，9.07%，9.41%，10.58%，10.31%，8.06%，10.60%，8.91%。其中N1薄荷在第14天時，失重率僅為8.57%。結(jié)果表明，在N2，N5，N8保存條件下薄荷失水率最高，18號袋可能由于膜的阻隔性較高，導致薄荷進行無氧呼吸，從而出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象。

圖1 不同處理條件對薄荷失重率的影響

2.2 感官評價

由圖2可知，貯藏期內(nèi)各處理組的薄荷感官評價均呈現(xiàn)下降趨勢，其中N2和N4下降速度最快，在第10天時感官評分僅為2分，低于可接受范圍，失去商品價值。并且N9在第12天時感官評分只有2分，低于其他組的。N1下降速度較為緩慢，第8天時評分為7分，延長至12 d后失去感官品質(zhì)。由此得出，當薄荷容積比較大(25 g)時，從感官指標上看明顯受到影響，與N1感官評分具有明顯差異(P<0.05)。結(jié)果表明，15 g薄荷在O2∶CO2∶N2體積比為6∶9∶85環(huán)境下用1號膜進行封裝，此組僅從感官上看保鮮效果最好，有效地抑制了薄荷顏色和質(zhì)地整體上的劣變。

2.3 葉綠素含量

葉綠素是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，在儲存和加工過程中容易褪色。采后變色可能是由于非最佳的貯存溫度、機械損傷、酶促疾病、激素不平衡和乙烯的存在造成的[16]。較高的呼吸速率和代謝活性也可能導致葉綠素降解[17]。如圖3所示，各處理組的葉綠素含量在貯藏期內(nèi)均呈現(xiàn)下降趨勢，N5和N6葉綠素含量下降較為迅速，在第10天時已降至較低，分別為0.142，0.139 mg/10 g，且在第10天時葉綠素含量由高到低為：N1>N4>N8>N9>N3>N7>N2>N5>N6，其中N1葉綠素含量顯著高于其他組(P<0.05)。結(jié)果表明，第10天時，N1和N4可以更好地抑制葉綠素的流失，可能是N1和N4氧氣含量較低，進一步抑制了葉綠素含量的流失，與Florence等[18]研究低氧環(huán)境對萵苣的保鮮效果一致。

圖3 處理條件對薄荷葉綠素的影響

2.4 亞硝酸鹽含量

亞硝酸鹽是蔬菜測定指標中重要的指標之一，攝入過多的硝酸鹽和亞硝酸鹽時，會增加人體患癌的概率[19]。因此，硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的減少及控制是蔬菜安全主要問題之一。圖4表明，各處理組的亞硝酸鹽含量在貯藏期內(nèi)均呈上升趨勢，并且相差不大。N1薄荷維持了較高的葉綠素含量和感官品質(zhì)，延緩了薄荷在貯藏期內(nèi)亞硝酸鹽含量峰值的出現(xiàn)。其中N9的亞硝酸鹽含量上升較為迅速，在第12天時已達1.439 mg/kg，N1亞硝酸鹽含量上升速度較為緩慢，在第12天時僅為0.893 mg/kg，明顯低于其他組(P<0.05)。在第14天時N1亞硝酸鹽含量也僅有0.984 mg/kg。因此采用N1的處理方式。

2.5 相對電導率

相對電導率與植物組織細胞膜完整性與衰老程度密切相關(guān)，當細胞膜受損時，細胞膜的選擇透過性功能減弱，細胞內(nèi)物質(zhì)可自由通過，導致相對電導率增大[20]。由圖5可知，經(jīng)過處理后的薄荷相對電導率基本呈上升趨勢，其中N3、N7和N9在第12天時上升幅度明顯增大，N1組上升較為平緩，并與其他組差異顯著(P<0.05)。結(jié)果表明，由于7號包裝袋的阻隔性差，袋內(nèi)氣體比例與空氣相差不多，保鮮效果不明顯，因此薄荷的相對電導率相比其他組上升幅度較大，且數(shù)值最高(N3和N9)；N1處理條件下相對電導率上升最為平穩(wěn)。

圖4 處理條件對薄荷亞硝酸鹽含量的影響

圖5 處理條件對薄荷相對電導率的影響

2.6 POD酶活性

POD酶(過氧化物酶)是參與植物褐變過程中非常重要的一種酶，在植物衰老過程中，由于H2O2積累的反應，導致POD酶活性升高[21]。如圖6所示，在貯藏期間，薄荷中POD酶活性整體呈上升趨勢，第12天時薄荷酶活性順序為：N1>N4>N3>N7>N9>N8，其中N1為154.31 U/g，N8僅為96.24 U/g。結(jié)果表明，在低氧條件下使用1號包裝袋進行封裝可以更好地維持活性氧代謝平衡，保護膜結(jié)構(gòu)，從而延長薄荷貨架期。

圖6 處理條件對薄荷POD酶活性的影響

3 結(jié)果

本試驗研究了不同氣體比例，不同包裝材料以及不同容積比三者正交對薄荷保鮮效果的影響，結(jié)果表明：N1能有效保持薄荷良好的感官品質(zhì)，保持薄荷氣味清新，并有效地避免貯藏期內(nèi)薄荷的失水、蔫萎等現(xiàn)象，將有效期延長至14 d；N3、N4、N7、N8和N9的薄荷在12 d天時腐壞嚴重；而N2、N5和N6在第10天時已經(jīng)失去商品價值。18號袋(EVOH/PE)由于阻隔性高，導致薄荷無氧呼吸，從而失水率較高，加速萎蔫；7號袋(LDPH)由于透氣透氧較高，阻隔性較差導致薄荷的細胞損壞程度變大，從而相對電導率上升速度更快。然而較大容積比僅對薄荷的感官評分有影響，對其他指標并無太大影響。由此可見，當薄荷處于較低的氧氣含量，透氣透水性適中(HDPE)的包裝膜和較少的容積比時，薄荷的葉綠素含量最高，失重率最低，延緩薄荷中亞硝酸鹽的累積和相對電導率的上升，并且保持了較高的POD酶活性。

由于薄荷經(jīng)濟效益高，且不易保存，因此采用氣調(diào)保鮮效果好，成本低，降低經(jīng)濟損失；搭配包裝袋進行保鮮在運輸過程中更便于貯藏，達到更安全、高效、應用性廣的效果；因此氣調(diào)包裝對蔬菜的保鮮需要更深入的研究，從而推動蔬菜保鮮產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

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