包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏品質(zhì)的影響

陳學(xué)玲，張莉會(huì)，嚴(yán)守雷，梅 新，施建斌，蔡 沙，隋 勇，何建軍,

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北 武漢 430064；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

西蘭花又稱為莖椰菜、青花菜等，屬十字花科蕓苔屬甘藍(lán)種[1]。西蘭花營(yíng)養(yǎng)豐富，其主要含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、維生素等。然而，西蘭花采后呼吸旺盛，葉綠素在貯藏過程中容易降解，莖和花蕾失水后松軟，營(yíng)養(yǎng)成分逐漸降解，常溫放置2～3 d就開始變黃，嚴(yán)重影響其商品價(jià)值[2-5]。

鮮切果蔬是指以新鮮果蔬為原料，經(jīng)分級(jí)、清洗、整修、去皮、切分、保鮮、包裝等一系列處理后，再用塑料薄膜袋或以塑料托盤盛裝外覆塑料膜包裝，最后經(jīng)過低溫運(yùn)輸進(jìn)入冷柜銷售的果蔬制品[6]，具有天然、營(yíng)養(yǎng)、新鮮、方便以及可利用度高等特點(diǎn)[7]，可滿足人們追求天然、營(yíng)養(yǎng)、快節(jié)奏的生活方式的需求。西蘭花非常適合于鮮切蔬菜切割加工，但其采后代謝旺盛、貯藏期短[8]。有研究表明其在室溫下24 h就發(fā)生黃化、失水衰老，營(yíng)養(yǎng)成分逐漸流失[9]；由于鮮切時(shí)受到機(jī)械損傷，其組織細(xì)胞破裂，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外流，因此如何提高鮮切產(chǎn)品的質(zhì)量，是延長(zhǎng)其貨架期的關(guān)鍵[10]。

近年來，鮮切蔬菜在歐美、日本、中國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的消費(fèi)量逐漸增加[11]，具有很高的開發(fā)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。目前我國(guó)成品鮮切菜的貨架期只有7 d左右，而對(duì)于包裝材料應(yīng)用于保鮮方面的研究鮮有報(bào)道[12]。本研究通過對(duì)西蘭花切分后選擇不同的包裝材料，測(cè)定包裝貯藏后生理生化指標(biāo)，從而篩選較優(yōu)的包裝材料，延長(zhǎng)貨架期，為鮮切西蘭花在國(guó)內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售西蘭花購于湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院菜市場(chǎng)，采收于7～8月份。

ZY-T1912D一次性果蔬保鮮聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）托盤（10 cm×18 cm）北京正耀包裝制品有限公司；聚乙烯（polyethylene，PE）膜（30 cm×30 m） 寧波新力包裝材料有限公司；聚偏二氯乙烯（polyvinylidene chloride，PVDC）膜（30 cm×15 m） 脫普日用化學(xué)品（中國(guó)）有限公司；低密度聚乙烯（low-density polyethylene，LDPE）膜（30 cm×90 m） 中山市新美包裝機(jī)械制品有限公司；聚甲基戊烯（polymethylpenten，PMP）膜（30 cm×20 m） 日本理研華普洛株式會(huì)社。不同包裝材料的性能參數(shù)見表1。

表1 不同包裝材料的性能參數(shù)Table1 Performance parameters of packaging materials

丙二醛（malondialdehyde，MDA）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）及過氧化物酶（peroxidase，POD）試劑盒 南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

722G可見分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；7001二氧化碳測(cè)定儀 美國(guó)Telaire公司。

1.3 方法

1.3.1 原料前處理

選擇新鮮、飽滿、成熟度適中、無異味、無病蟲害的西蘭花，用鋒利的刀具將其切分成直徑3～4 cm的小花球[13]。先用清水沖洗西蘭花，再用100 mg/L次氯酸鈉溶液浸泡3 min，取出后用清水漂洗1 min，避免殺菌劑殘留過量。再采用瀝水籃盛裝，去除表面水分，最后放入PET托盤中擺放整齊，每盤6 個(gè)，分別用PE、PVDC、LDPE和PMP膜密封，各18 盤，稱質(zhì)量（約100 g/盤），貼上標(biāo)簽，4 ℃冷藏，每3 d測(cè)一次指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

VC含量參考《果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》方法測(cè)定[14]；葉綠素含量采用王丹等[15]的方法測(cè)定；可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用手持折光儀測(cè)定；呼吸強(qiáng)度采用二氧化碳測(cè)定儀測(cè)定；質(zhì)量損失率采用質(zhì)量法測(cè)定；MDA含量和PPO、SOD、POD活力分別采用MDA、PPO、SOD、POD試劑盒測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為3 次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行One-way ANOVA差異顯著性分析。P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期VC含量的影響

圖1 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期VC含量的影響Fig. 1 Effects of packaging materials on VC content of fresh-cut broccoli during storage

VC是果蔬重要的營(yíng)養(yǎng)成分，其含量的變化可作為評(píng)價(jià)果蔬貯藏品質(zhì)的一個(gè)指標(biāo)。鮮切處理果蔬由于受到切分，組織遭破壞，易于接觸氧氣，而使VC被氧化[15]。由圖1可知，貯藏期間，4 組鮮切西蘭花VC含量變化趨勢(shì)基本一致，即隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，VC含量逐漸下降，這與包裝材料在百香果[16]、水蜜桃[17]貯藏研究中的結(jié)論相似。這主要是因?yàn)閂C在中性條件下很容易被氧化，導(dǎo)致VC含量降低[18]。貯藏12 d時(shí)，PVDC組西蘭花VC含量最高（38.18 mg/100 g），PMP組最低（14.82 mg/100 g）；4 組間西蘭花VC含量差異極顯著（P＜0.01）。這可能與4 種膜的透氧率大小有關(guān)，其中PVDC膜透氧率最小，貯藏微環(huán)境中氧氣濃度最低，導(dǎo)致該組VC含量最高。

2.2 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期葉綠素含量的影響

圖2 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期葉綠素含量的影響Fig. 2 Effects of packaging materials on chlorophyll content in fresh-cut broccoli during storage

鮮切西蘭花貯藏過程中，花球失綠變黃是西蘭花衰老的重要標(biāo)志，這被稱為“褪綠黃化”，這主要是葉綠素的降解所致。由圖2可知，鮮切西蘭花在貯藏過程中，4 組西蘭花葉綠素含量均呈下降趨勢(shì)。貯藏0～3 d，4 組鮮切西蘭花葉綠素含量急劇下降；3～12 d葉綠素含量下降趨于平緩；第12天時(shí)，PE、PVDC、LDPE及PMP 4 組葉綠素含量分別為168、118、141、101 mg/100 g，且4 組間葉綠素含量差異極顯著（P＜0.01）?？梢?，PE膜能有效地延緩西蘭花葉綠素的降解，效果優(yōu)于其他3 種包裝材料。在綠蘆筍[18]、菠菜[19]等的研究中同樣發(fā)現(xiàn)PE有效抑制了葉綠素降解，但其機(jī)理有待進(jìn)一步探討。

2.3 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

圖3 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig. 3 Effects of packaging materials on the content of soluble solids in fresh-cut broccoli during storage

可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)是判斷果蔬適時(shí)采收和耐貯藏性的一個(gè)重要指標(biāo)，也是決定鮮切西蘭花品質(zhì)的主要因素。由圖3可知，鮮切西蘭花可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體呈現(xiàn)下降-上升-下降的趨勢(shì)，這與高雪[20]、郭香鳳[21]等的研究結(jié)果相似。主要原因在于鮮切西蘭花貯藏前期因受機(jī)械損傷，導(dǎo)致呼吸作用加劇，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸流失；中期大分子物質(zhì)分解，從而使可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加[20]；后期可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降主要由西蘭花衰老、呼吸作用以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸消耗所致[22]。貯藏第12天時(shí)，PVDC組可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，其次是PE組，隨后是PMP組和LDPE組；前兩組顯著高于后兩組（P＜0.05）。由此可見，PVDC能更好地延緩鮮切西蘭花組織代謝、物質(zhì)消耗，較好地保持鮮切西蘭花營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

2.4 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期呼吸強(qiáng)度的影響

圖4 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期呼吸強(qiáng)度的影響Fig. 4 Effects of packaging materials on respiration rate of fresh-cut broccoli during storage

由于呼吸作用會(huì)加速果蔬貯藏物質(zhì)的消耗，使果蔬的品質(zhì)下降，因此只有有效地抑制果蔬的呼吸作用，才能提高其保鮮品質(zhì)[23]。由圖4可知，4 組鮮切西蘭花均在第3天出現(xiàn)呼吸高峰，這與尚海濤等[24]的研究結(jié)果一致。貯藏中后期（3～12 d），PVDC膜對(duì)鮮切西蘭花呼吸的抑制效果最佳，其次是LDPE膜，PMP和PE的效果較差；貯藏12 d時(shí)，PVDC、LDPE、PMP和PE 4組鮮切西蘭花的呼吸強(qiáng)度分別8.57、9.51、10.51 mg/（kg·h）和10.43 mg/（kg·h）?？梢?，PVDC膜有效地抑制了鮮切西蘭花的呼吸，且在雞樅菌保鮮研究[25]中具有類似抑制效果。

2.5 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期質(zhì)量損失率的影響

圖5 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期質(zhì)量損失率的影響Fig. 5 Effects of packaging materials on percentage mass loss of fresh-cut broccoli during storage

果蔬的呼吸作用和蒸騰作用使得果蔬在貯藏期間水分損失，質(zhì)量減少，即質(zhì)量損失率的變化反映果蔬品質(zhì)的變化，質(zhì)量損失率越高表明果蔬品質(zhì)下降越嚴(yán)重[26]。由圖5可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，4 組鮮切西蘭花的質(zhì)量損失率均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這是由于在貯藏過程中西蘭花因蒸騰和呼吸作用而造成水分的散失。水分的損失不僅造成西蘭花失鮮、質(zhì)量損失，而且會(huì)影響西蘭花的食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[23]。貯藏12 d時(shí)，4 組西蘭花的質(zhì)量損失率差異極顯著（P＜0.01），其中，LDPE組質(zhì)量損失率最高，為5.08%，其次是PE、PMP組，PVDC組質(zhì)量損失率最小，為2.7%。由此可見，PVDC膜能更好地保持西蘭花水分，其在香蕉貯藏研究[27]中具有相似作用。

2.6 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花MDA含量的影響

植物器官在衰老時(shí)，或在逆境條件下，往往發(fā)生膜脂過氧化，MDA是其產(chǎn)物之一，通常利用它作為脂質(zhì)過氧化指標(biāo)，膜脂過氧化可產(chǎn)生過多的自由基，可對(duì)膜造成破壞和傷害[14]。由圖6可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮切西蘭花MDA不斷積累，呈不斷升高的趨勢(shì)。MDA含量的升高是果蔬衰老的重要標(biāo)志[20]。貯藏12 d時(shí)，PVDC組鮮切西蘭花的MDA含量最低，為14.32 nmol/g；PE組MDA含量最高，為17.71 nmol/g；4 組間MDA含量差異顯著（P＜0.05）。由此可見，PVDC膜能更好地抑制西蘭花MDA積累，延緩衰老。

2.7 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花PPO活力的影響

圖7 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期PPO活力的影響Fig. 7 Effects of packaging materials on PPO activity in fresh-cut broccoli during storage

PPO是引起果蔬酶促褐變的主要酶類，PPO催化果蔬原料中的內(nèi)源性多酚物質(zhì)氧化生成黑色素，嚴(yán)重影響果蔬的營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味及外觀品質(zhì)。PPO活力往往在果蔬趨向衰老時(shí)升高，是反映果蔬衰老的指標(biāo)之一。由圖7可知，在鮮切西蘭花貯藏過程中，4 組PPO活力均呈先下降后上升趨勢(shì)。貯藏前期（0～3 d），4 組膜均不同程度地抑制PPO活力；貯藏12 d時(shí)，PVDC、LDPE、PE、PMP 4 組鮮切西蘭花PPO活力分別為25.21、27.02、28.23、29.42 U/g，且4 組間差異極顯著（P＜0.01），這說明PVDC膜對(duì)西蘭花PPO活力的抑制作用最大。

2.8 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花SOD活力的影響

圖8 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期SOD活力的影響Fig. 8 Effects of packaging materials on SOD activity in fresh-cut broccoli during storage

2.9 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花POD活力的影響

圖9 包裝材料對(duì)鮮切西蘭花貯藏期POD活力的影響Fig. 9 Effects of packaging materials on POD activity in fresh-cut broccoli during storage

POD利用H2O2氧化各種底物，如酚、甲酸、甲醛和乙醇等，能將H2O2分解成O2和H2O，清除果蔬體內(nèi)過量的活性氧，從而使機(jī)體免受過氧化物的毒害[31]，維持活性氧代謝平衡，保持膜結(jié)構(gòu)完整，延緩果蔬衰老[28]。如圖9所示，4 組西蘭花POD活力均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。貯藏12 d時(shí)，PVDC組西蘭花POD活力最高，為523.01 U/mg，LDPE組的POD活力最小，為415.7 U/mg，且4 組間差異極顯著（P＜0.01）?？梢姡琍VDC膜包裝有利于提高西蘭花的POD活力，進(jìn)而清除過剩的活性氧，延緩西蘭花衰老進(jìn)程，達(dá)到延長(zhǎng)貨架期的效果。

3 結(jié) 論

鮮切西蘭花分別用PVDC、PE、LDPE、PMP 4 種膜包裝，4 ℃貯藏12 d。通過比較分析貯藏第12天時(shí)的生理生化指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，與其他3 種膜相比，PVDC膜能更好地抑制鮮切西蘭花的呼吸代謝、VC降解、MDA積累及PPO活力，減少水分和可溶性固形物損失，并提高POD活力，從而延緩西蘭花的衰老；但在保持西蘭花葉綠素含量及提高SOD活力方面，PVDC膜不如PE膜。對(duì)于綠色蔬菜而言，消費(fèi)者更關(guān)注色澤。因此，綜合分析，鮮切西蘭花貯藏0～9 d，PVDC膜保鮮效果最好；貯藏9～12 d，PE膜包裝的商品性最高。