莖基部營養(yǎng)液浸施對(duì)白蘆筍保鮮效果的影響

李 盼，王 亮，郭衍銀，呂鳳艷，張東亮，李艷杰

(山東理工大學(xué) 農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東 淄博 255049)

莖基部營養(yǎng)液浸施對(duì)白蘆筍保鮮效果的影響

李 盼，王 亮，郭衍銀，呂鳳艷，張東亮，李艷杰

(山東理工大學(xué) 農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東 淄博 255049)

根據(jù)白蘆筍營養(yǎng)特性，采用自制營養(yǎng)液(1/2倍、1倍和2倍)對(duì)白蘆筍莖基部進(jìn)行浸施處理；以蒸餾水處理為對(duì)照，對(duì)15±0.5℃貯藏環(huán)境下白蘆筍的保鮮效果進(jìn)行了研究.結(jié)果表明：白蘆筍莖基部浸施2倍營養(yǎng)液可有效控制白蘆筍色度、減少失重率、延緩抗壞血酸含量下降、提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性水平，但促進(jìn)了纖維素及木質(zhì)素含量上升；1/2倍營養(yǎng)液處理雖在控制色度方面不如2倍營養(yǎng)液，但對(duì)白蘆筍貯藏品質(zhì)的保持起到積極作用，并有效抑制木質(zhì)素及纖維素含量的上升.研究結(jié)果說明，只要適宜地控制營養(yǎng)液濃度，營養(yǎng)液莖基部浸施處理可作為白蘆筍的保鮮新途徑，本實(shí)驗(yàn)條件下，以1倍營養(yǎng)液的綜合保鮮效果較好.

白蘆筍；營養(yǎng)液；木質(zhì)化；浸施；補(bǔ)償性保鮮

蘆筍(AsparagusofficinalisL.)別名石刁柏、龍須萊，屬多年生宿根草本植物[1]，其食用部位為嫩莖，因其質(zhì)地白嫩、清脆可口、獨(dú)特芳香風(fēng)味而深受消費(fèi)者青睞.但由于蘆筍嫩莖質(zhì)地脆嫩、含水量高，采收生理活動(dòng)活躍，容易變色、失水、纖維化及營養(yǎng)損失[2]，限制了蘆筍鮮食市場的發(fā)展.

國內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)蘆筍保鮮進(jìn)行了研究，如曹慧娟[3]等研究表明， 0～5℃及0.02 MPa的減壓條件下，有效抑制PPO酶活性，提高SOD 的活性；潘志彬[4]等指出體積分?jǐn)?shù)為 30% CO2處理24 h可顯著降低蘆筍PAL活性，抑制蘆筍木質(zhì)化進(jìn)程；Paull等[5]發(fā)現(xiàn)熱處理可有效抑制蘆筍的彎曲現(xiàn)象.蘆筍保鮮研究較多的為保鮮劑保鮮，如使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%抗壞血酸[6]、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%CaCl2水溶液[4]、1.5 mL·kg-1乙醇[7]、100 mg·L-16-BA[8]、20 mg·L-1GA3[9]、殼聚糖涂膜[10]等，均取得了不錯(cuò)的保鮮效果.但是，保鮮劑處理主要采用浸泡、噴施兩種方式，通過貯藏蘆筍的表面吸收外源物質(zhì)，由于表面阻力的影響，存在外源物質(zhì)進(jìn)入蘆筍內(nèi)部的速率慢、進(jìn)入量少等問題，導(dǎo)致保鮮效果見效慢及效果差.

蘆筍采后莖基部橫截面較大，能夠迅速吸收、利用外源物質(zhì)，促使外源物質(zhì)在貯藏蘆筍內(nèi)部迅速起到應(yīng)有的作用.是否可采用蘆筍莖基部浸施保鮮液(即整個(gè)貯藏期間莖基部一直浸泡在保鮮液中)的方式來進(jìn)行蘆筍保鮮，目前尚未見報(bào)道.本研究根據(jù)USDA Datebase[11]提供的蘆筍所含營養(yǎng)物質(zhì)種類及含量，配制成可供蘆筍吸收的營養(yǎng)液，并對(duì)采后蘆筍進(jìn)行營養(yǎng)液浸施處理，探索蘆筍浸施保鮮的可能性及保鮮新途徑.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

白蘆筍采收于山東省濰坊市昌樂縣吉阿村，白蘆筍采收后立刻運(yùn)到山東理工大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品貯藏實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理.白蘆筍清洗晾干后，挑選筍尖緊密、白色、無木質(zhì)化現(xiàn)象、表面光滑無機(jī)械擦傷、無病害蟲損傷、長度約為20 cm、基部直徑為1.2～1.6 cm的白蘆筍進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 營養(yǎng)液配制

根據(jù)USDA Datebase[11]提供的白蘆筍所含營養(yǎng)物質(zhì)種類及含量，配制成可供白蘆筍吸收的營養(yǎng)液，具體試劑種類及含量見表1.

分別對(duì)上述營養(yǎng)液進(jìn)行減半、加倍處理，從而配成1/2倍、1倍和2倍營養(yǎng)液，分別對(duì)蘆筍進(jìn)行相應(yīng)處理.

1.2.2 材料處理

白蘆筍清洗晾干后，將白蘆筍嫩莖底端用鋒利刀片垂直切下0.5～1.0cm，然后將白蘆筍放入長18cm、寬13cm的聚乙烯袋內(nèi)，并迅速用注射器分別注入100mL 各種營養(yǎng)液(蒸餾水處理為對(duì)照)，使其能夠沒過白蘆筍莖基部截面3cm左右.將處理完畢的白蘆筍置于15±0.5℃培養(yǎng)箱內(nèi)避光保存，貯藏期間每2d進(jìn)行一次生理生化指標(biāo)測定，材料處理當(dāng)天定為第0 d.每個(gè)處理500g±10g，三個(gè)重復(fù).

表1 營養(yǎng)液中各營養(yǎng)物質(zhì)種類及含量
Tab.1 All kinds of chemical reagents and contents in the nutrient solution

離子種類營養(yǎng)物質(zhì)含量/mg·L-1Ca2+Ca(NO3)2984Fe2+FeSO4·7H2O106Mg2+MgSO4700P5+KH2PO42280K+KNO33537Na+NaCl50.8Zn2+ZnSO413.4蔗糖18800

1.3 指標(biāo)測定

色度值(L值、a值)采用HP-2132便攜式色差儀測定，每個(gè)處理測定10次，取平均值；失重率采用稱重法測定，按照失重率(%)=(貯藏前質(zhì)量-貯藏后質(zhì)量)/貯藏前質(zhì)量×100%計(jì)算；粗纖維素和木質(zhì)素均取白蘆筍下部3cm徑段進(jìn)行測量，分別采用Coronet[12]等和Morrison[13]的方法；過氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及抗壞血酸含量分別采用愈創(chuàng)木酚法[14]、李合生[15]的方法和2，4-二硝基苯肼比色法[16]測定.

1.4 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)用SPSS的SLD進(jìn)行方差分析，并用Excel作圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)液對(duì)白蘆筍色度L值、a值的影響

L值由大到小代表亮度從白到黑變化，a值由正到負(fù)表示顏色由紅向綠轉(zhuǎn)變.圖1A表明，營養(yǎng)液處理可有效保持白蘆筍亮度，1倍、2倍營養(yǎng)液處理的白蘆筍亮度基本維持在平穩(wěn)狀態(tài)，1/2倍營養(yǎng)液的亮度在貯藏后期雖稍有下降，但顯著高于對(duì)照處理.圖中營養(yǎng)液處理的白蘆筍亮度在貯藏前期稍有上升，這可能與營養(yǎng)液可促進(jìn)采后白蘆筍再生長有關(guān).

各處理對(duì)白蘆筍a值的影響，均呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢(圖1B)，即紅色先上升然后下降，這可能與材料處理時(shí)見光有關(guān).同時(shí)可以看出，營養(yǎng)液處理的a值顯著低于對(duì)照處理，其整個(gè)貯藏期間2倍、1倍和1/2倍營養(yǎng)液的a值分別為對(duì)照的61.18%、66.05%和72.35%，表現(xiàn)出抑制白蘆筍變紅的有效作用.但是，整個(gè)貯藏期間，1倍和2倍營養(yǎng)液的L和a值未表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05).

2.2 營養(yǎng)液對(duì)白蘆筍POD及PAL酶活性的影響

貯藏期間，各處理白蘆筍POD活性呈現(xiàn)先升后降趨勢(圖2A)，對(duì)照處理水平最高.隨著營養(yǎng)液倍數(shù)的增加，POD活性呈下降趨勢，如第4 d時(shí)，1/2倍、1倍和2倍營養(yǎng)液的POD活性分別為1744、1498和1310 U·g-1·min-1.與POD變化趨勢相反(圖2B)，白蘆筍PAL活性隨著營養(yǎng)液倍數(shù)的增加呈上升趨勢，整個(gè)貯藏期間1/2倍、1倍和2倍營養(yǎng)液的PAL活性平均為227.25、248.74和254.51 U·g-1·min-1，對(duì)照的PAL活性水平最低.

圖1 營養(yǎng)液處理對(duì)白芒筍L值和a值的影響Fig.1 Effects of nutrient solution treatments on L and a value of white asparagus

圖2 營養(yǎng)液處理對(duì)白蘆筍POD及PAL活性的影響Fig.2 Effects of nutrient solution treatments on POD and PAL activities of white asparagus

2.3 營養(yǎng)液對(duì)白蘆筍木質(zhì)素及纖維素含量的影響

木質(zhì)素和纖維素含量是反映白蘆筍木質(zhì)化程度強(qiáng)弱的直觀指標(biāo)[17].貯藏期間，各處理的白蘆筍木質(zhì)素、纖維素含量均呈現(xiàn)上升趨勢(圖3A、3B).1/2倍、1倍營養(yǎng)液處理的木質(zhì)素含量在貯藏期間基本維持在平穩(wěn)水平，且顯著低于對(duì)照(P>0.05)，而2倍營養(yǎng)液則明顯高于對(duì)照.與纖維素變化趨勢類似，1/2營養(yǎng)液處理的纖維素含量顯著低于對(duì)照，而1倍和2倍營養(yǎng)液處理的纖維素含量則高于對(duì)照.因此，對(duì)于白蘆筍木質(zhì)素和纖維素生成，低濃度營養(yǎng)液表現(xiàn)出抑制作用，而高濃度營養(yǎng)液則起促進(jìn)作用.

圖3 營養(yǎng)液處理對(duì)白蘆筍木質(zhì)素及纖維素的影響Fig.3 Effects of nutrient solution treatments on Lignin and cellulose of white asparagus

2.4 營養(yǎng)液對(duì)白蘆筍失重率的影響

整個(gè)貯藏期間，各處理失重率呈先降后升的趨勢(圖4).貯藏前期失重率下降即質(zhì)量增加與白蘆筍迅速吸收水分有關(guān)，貯藏后期各處理失重率上升并表現(xiàn)出差異，與外源營養(yǎng)物質(zhì)減少，白蘆筍自身呼吸作用有關(guān).其中以2倍營養(yǎng)液處理失重率最低，為3.1%；1/2倍、1倍營養(yǎng)液處理的失重率分別為5.3%和5.7%，且二者未表現(xiàn)出差異(P<0.05).

圖4 營養(yǎng)液對(duì)白蘆筍失重率的影響Fig.4 Effectsofnutrientsolutiontreatmentsonweightlossrateofwhiteasparagus圖5 營養(yǎng)液處理對(duì)白蘆筍抗壞血酸含量的影響Fig.5 Effectsofnutrientssolutiontreatmentsonascorbicacidofwhiteasparagus

2.5 營養(yǎng)液對(duì)白蘆筍抗壞血酸含量的影響

整個(gè)貯藏期間，對(duì)照處理的白蘆筍抗壞血酸含量呈持續(xù)下降趨勢，整個(gè)貯藏期下降了26.96%(圖5).營養(yǎng)液處理卻顯現(xiàn)出先升后降趨勢，1/2倍、1倍和2倍營養(yǎng)液處理的抗壞血酸含量最高點(diǎn)分別出現(xiàn)在貯藏的第4和6 d，且這些處理的抗化血酸含量明顯高于對(duì)照處理，整個(gè)貯藏期間分別比對(duì)照高8.11%、14.89%和15.74%，表現(xiàn)出營養(yǎng)液具有延緩白蘆筍抗壞血酸下降的作用，且隨著濃度的增加其作用增強(qiáng).

3 討論與結(jié)論

浸施在切花保鮮方面已有悠久歷史，并取得不錯(cuò)保鮮效果.如6-BA和GA3配伍能延長百合保鮮期在20 d以上[18]；600 mg·L-11-MCP+400 mg·L-1CA+3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))蔗糖+20 mg·L-1SA+100 mg·L-1CaCl2和800 mg·L-11-MCP+100 mg·L-1CA+3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))蔗糖+40 mg·L-1SA+200 mg·L-1CaCl2的復(fù)合保鮮劑延長洋桔梗瓶插壽命8 d[19]；蔗糖不僅能延長鮮切玫瑰保鮮期，且可促進(jìn)玫瑰花骨朵的展開[20].鑒于采后蘆筍莖基部橫截面積較大，只要使用的保鮮液對(duì)人體無害，同樣可對(duì)蘆筍進(jìn)行浸施保鮮.本實(shí)驗(yàn)中，保鮮液浸施處理可明顯抑制采后白蘆筍含水量和抗壞血酸含量的下降，延緩色度的變化，對(duì)于白蘆筍保鮮具有一定的促進(jìn)作用.至于該營養(yǎng)液中的營養(yǎng)成份有多少進(jìn)入白蘆筍體內(nèi)，需要進(jìn)一步深入研究.

過氧化物酶(POD)不僅能清除植物體內(nèi)過氧化氫、提高抗逆境脅迫能力[21]，還具有促進(jìn)木質(zhì)素和細(xì)胞壁的形成[22]；苯丙氨酸解氨酶(PAL)作為植物次生代謝苯丙烷途徑的關(guān)鍵酶，與植物抵抗逆境關(guān)系密切[23].本實(shí)驗(yàn)中，1/2倍營養(yǎng)液處理延緩了白蘆筍木質(zhì)素和纖維素的生成，并維持較高的POD活性水平，但其PAL活性較低；而2倍營養(yǎng)液雖然提高了PAL活性水平，但也促進(jìn)了木質(zhì)素和纖維素的生成.表明，過高濃度的營養(yǎng)液處理，不利于白蘆筍木質(zhì)化的控制，這可能與營養(yǎng)促進(jìn)木質(zhì)化代謝有關(guān)，具體機(jī)理需要進(jìn)一步研究.

抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)(Ascorbate-glutathione cycle)是近幾年研究的熱點(diǎn)，其不僅能消除活性氧，提高抗逆性[24-25]，谷胱甘肽循環(huán)產(chǎn)生的單脫氫抗壞血酸還可進(jìn)入抗壞血酸循環(huán)并促使抗壞血酸的生成[26].本實(shí)驗(yàn)中，營養(yǎng)液處理白蘆筍抗壞血酸含量有個(gè)上升趨勢，可能與抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)及營養(yǎng)液促進(jìn)白蘆筍再生長有關(guān)，具體原因需要深入探究.

在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)蘆筍基部有部分微生物滋生現(xiàn)象，對(duì)于浸施處理的微生物生長繁殖、發(fā)展規(guī)律及其控制，本課題組正在深入研究。

總之，營養(yǎng)液浸施處理可在一定程度上延長白蘆筍保鮮期.2倍營養(yǎng)液可有效控制白蘆筍色度變化，延緩失重率和抗壞血酸含量的下降，提高抗逆性，但不利于白蘆筍木質(zhì)化的控制；而1/2倍營養(yǎng)液則可有效抑制木質(zhì)素及纖維素含量的上升.因此，只要適當(dāng)控制營養(yǎng)液濃度，將為白蘆筍保鮮提供一條新途徑，本實(shí)驗(yàn)條件下，以1倍營養(yǎng)液的綜合保鮮效果較好.

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Effectsofstem-enddippingwithnutrientsolutiononthestoragequalitiesofwhiteasparagus

LI Pan, WANG Liang, GUO Yan-yin, LYU Feng-yan, ZHANG Dong-liang, LI Yan-jie

(School of Agricultural and Food Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China)

The objective of this manuscript was to research the effects of stem-end dipping with nutrient solution on qualities of white asparagus during 15±0.5℃ storage, nutrient solution was self-made based on white asparagus nutrition characteristics, and distilled water was used as control. The results showed that the treatment of 2-fold nutrient solution could effectively maintain chromaticity of white asparagus，inhibit the decline of weight loss and ascorbic acid content, and increase the activity level of phenylalnine ammonialyase (PAL), while promote the increase of cellulose and lignin content. To some extent, treatment of 1/2-nutrient solution positively maintained the storage qualities of white asparagus and effectively inhibited the increase of lignin and cellulose content, though this treatment was not stronger in controlling the chromaticity than that of 2-fold nutrient solution. The results indicates that treatment of nutrient solution marinating might be a new technology for white asparagus storage, with the proper concentration of nutrient solution.

white asparagus; nutrient solution; lignifications; dipping; compensative storage

2017-01-16

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31671900)；山東理工大學(xué)青年教師發(fā)展支持計(jì)劃(4072-115008)

李盼,男,1215776737@qq.com;

郭衍銀,男,guoyy@sdut.edu.cn

1672-6197(2018)01-0026-05

S644.6；S609+.3

A

(編輯：姚佳良)