不同溫度條件下薄膜包裝對西蘭花采后品質(zhì)的影響

羅淑芬　胡花麗　周宏勝　張雷剛　李鵬霞

摘要：為探討不同溫度條件下薄膜包裝對西蘭花采后品質(zhì)的影響，以品種優(yōu)秀西蘭花為研究對象，通過在（20+l）9C和80% ～90%相對濕度下，采用5種薄膜[聚偏二氯Z烯（P1）、高密度聚乙烯（P2）.聚乙烯（P3）、聚氯乙烯（P4）、納米銀薄膜（P5）]對西蘭花進行包裝，以感官評價為指標(biāo)篩選出最適宜西蘭花包裝的薄膜;再以此最適薄膜材料于（10+1）9C、（15+1）C、（20+1）C溫度下分別對西蘭花進行包裝，研究不同溫度條件下薄膜包裝對西蘭花品質(zhì)營養(yǎng)成分、抗氧化酶活性及采后菌落總數(shù)的影響。結(jié)果表明：以感官評價為指標(biāo)篩選出的最適宜西蘭花包裝的薄膜為P5;與對照組相比，納米銀薄膜袋在（10+1）C，（15+1）C，（20+1）C條件下，皆可有效降低西蘭花的呼吸速率，延緩失水及葉綠素降解，維持其組織較高的Vc和可溶性蛋白質(zhì)含量，并有效抑制其細(xì)胞膜透性及丙二醛含量的增加，同時不同程度地保持西蘭花組織較高的二苯基苦基苯肼（DPPH）、·OH，O2+-等的清除率和超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性;此外納米銀薄膜袋有效抑制了西蘭花組織過氧化物酶（POD）活性，并通過抑制其表面菌落生長以減少組織亞硝酸鹽的生成，從而防止西蘭花的腐爛。因此，納米銀薄膜袋有利于不同溫度下西蘭花采后品質(zhì)的保持。

關(guān)鍵詞：西蘭花;薄膜包裝;貯藏;品質(zhì)

中圖分類號：TS255.3

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1000-4440（2019）02-0420-09

西蘭花（Brassica oleracea L.var.italica）又名青花菜、嫩莖花椰菜等，十字花科蕓苔屬甘藍種1，富含蛋白質(zhì)脂肪、糖、多種維生素和礦物質(zhì)，還含有硫代葡萄糖苷及其衍生物蘿卜硫素等具有抗癌解毒、延緩衰老等作用的成分，具有很高的營養(yǎng)保健價值。西蘭花采后呼吸代謝十分旺盛，其組織幼嫩，幾乎無保護組織，在貯運中極易受機械損傷及病菌侵染，耐貯性極差，常溫下極易失水萎蔫、黃化，采后2～3d即失去商品價值[2]。因此，西蘭花的貯藏保鮮問題已成為當(dāng)前的研究熱點。

薄膜包裝是一種簡單實用的自發(fā)氣調(diào)保鮮技術(shù)，常用的聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）薄膜已被成功應(yīng)用于西蘭花的貯藏保鮮上[3-7]。在此基礎(chǔ)上，通過對PP材質(zhì)的物理性能改性，敖靜等[6]發(fā)現(xiàn)雙向拉伸聚丙烯薄膜（PP）可進一步提高西蘭花葉綠素、可溶性糖、維生素C等營養(yǎng)品質(zhì)的保持效果。而Lucera等[8]和楊靜等[9]皆發(fā)現(xiàn)，適宜孔徑及孔數(shù)的PP微孔膜可有效保持西蘭花的品質(zhì);Jia等[10]認(rèn)為兩側(cè)各打一個750 μm微孔的PE袋對西蘭花的保鮮效果較無孔袋差，而閆凱亞等川采用的蓄冷劑結(jié)合PE微孔袋（孔徑：280 μm）對西蘭花的保鮮效果則較單獨PE袋更佳。此外，萬哲等[12]成功制得胺基載體選擇性滲透膜，并發(fā)現(xiàn)其與低密度PE薄膜相比，對控制西蘭花呼吸作用的效果更佳。

納米包裝膜是通過納米技術(shù)對產(chǎn)品包裝薄膜進行納米合成、添加、改性，使其具有某一特性或功能的納米薄膜。例如，納米銀薄膜具有較好的抗菌作用，近年來被廣泛應(yīng)用在果蔬采后保鮮中。Shi等[13]研究發(fā)現(xiàn)含納米銀的薄膜材料與普通聚乙烯薄膜相比，可進一步緩解金針菇的褐變、萎蔫、開傘等問題，并有效抑制其組織纖維化、蛋白質(zhì)氧化和活性氧積累。Kumara等[14]將殼聚糖、明膠和納米銀復(fù)合制備成可生物降解的膜，并成功用于紅葡萄的保鮮，有效抑制了其采后腐爛。而Wang等[15]將納米銀、二氧化鈦、凹凸棒石和二氧化硅粒子的復(fù)合材料應(yīng)用于大米包裝，發(fā)現(xiàn)其同時具有很好的抗菌和保持袋內(nèi)低O2和高CO2環(huán)境的效果。此外，納米銀薄膜材料還被廣泛應(yīng)用于番茄、南豐蜜桔、雙孢菇、卷心菜和生菜等果蔬的采后保鮮[16-19]。目前，有關(guān)西蘭花的薄膜包裝研究主要集中于控制生理代謝方面，但薄膜包裝的西蘭花極易被病菌侵染，尤其在常溫貨架條件下易產(chǎn)生腐爛的問題仍未得到很好的解決，有關(guān)同時控制西蘭花采后生理代謝和病菌侵染的薄膜材料報道仍較少。

本試驗采用納米銀薄膜對西蘭花進行包裝，同時與市場上常規(guī)的薄膜包裝進行對比，研究不同溫度下薄膜包裝對西蘭花貯藏品質(zhì)及抗氧化活性的影響，以期為西蘭花的貯藏保鮮提供技術(shù)支持。

材料與方法

1.1 試驗材料

西蘭花購自江蘇省南京市眾彩物流市場，品種為優(yōu)秀，采購后1 h內(nèi)運回江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮研究室預(yù)處理實驗室。挑選花球緊密鮮綠，無明顯機械損傷和病蟲害，大小均勻，成熟度基本一致的西蘭花為試驗材料。試驗用薄膜包裝材料及相關(guān)參數(shù)見表1。

1.2 儀器與設(shè)備

MIR254控溫箱，日本Sallvo公司產(chǎn)品;TU-1810紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器公司產(chǎn)品;Sigma 3K15高速冷凍離心機，美國Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品;A11BS25液氮研磨器，艾卡（廣州）儀器設(shè)備有限公司（IKA中國）產(chǎn)品;PL202-L天平，MettlerToledo公司產(chǎn)品;Agilent Technologies 7820A氣相色譜儀，美國安捷倫科技公司產(chǎn)品;SW-SJ-1B超凈工作臺，蘇州凈化設(shè)備有限公司產(chǎn)品;THZ-82氣浴恒溫振蕩器，金壇市醫(yī)療儀器廠產(chǎn)品;SYQ_DSX-280B高壓滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品。

1.3 試驗處理與設(shè)計

用5種不同薄膜袋（P1～P5，規(guī)格25 cmX35cm）對西蘭花進行包裝處理，以不包裝為對照。包裝方式為單朵包裝，每種薄膜袋包裝5組。于（20+1）℃、相對濕度80%～90%條件下貯藏5d，對西蘭花進行感官評價，通過表型觀察及感官評分，篩選出對西蘭花保鮮效果最佳的薄膜袋。

以最佳薄膜袋對西蘭花進行包裝處理，分別置于（10±1）℃、（15±1）℃、（20±1）℃，相對濕度80%～90%條件下貯藏。每種溫度包裝54組（單朵包裝為1組），并分別設(shè)置對照。每隔2d對西蘭花拍照，稱質(zhì)量，測定呼吸速率后取樣，取樣部位為花蕾。部分花蕾鮮樣用于測定相對電導(dǎo)率及菌落總數(shù)，剩余部分用液氮進行速凍，置于-20℃保存，用于各項生理指標(biāo)測定。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 感官評價參考王宏延等[20]的方法進行感官評定，采用10分制評分法。根據(jù)色澤、氣味、質(zhì)地及腐爛程度共4項指標(biāo)對西蘭花進行評價，各項指標(biāo)均采用5級標(biāo)準(zhǔn)打分方法（表2）。

1.4.2 呼吸速率的測定參照高建曉等[21]的方法。

1.4.3 失重率的測定采用質(zhì)量法。用電子秤稱量西蘭花樣品質(zhì)量，重復(fù)測定3次，計算失重率。失重率=[（貯藏前質(zhì)量-測定時質(zhì)量）/貯藏前質(zhì)量]x100%。

1.4.4 葉綠素含量的測定采用乙醇浸提法[22]，稱取西蘭花粉末樣品1.0g，加入20 ml 95%乙醇充分混合，浸提至組織變白，過濾。用無水乙醇調(diào)零，于665nm、649nm波長處測定吸光值，計算葉綠素含量（mg/g）。

1.4.5 Vc含量的測定Vc含量采用2，6-二氯靛酚法[22測定。稱取1g西蘭花粉末樣品，加20 ml 2%草酸溶液，離心（10000 r/min，20 min，4℃）后取上清液備用。取上清液2ml，用1%草酸溶液稀釋至25ml，混勻，取20ml濾液，置于50ml三角瓶中，用已標(biāo)定的2，6-二氯靛酚染料溶液滴定，直至溶液呈微紅色，且15s內(nèi)不褪色為滴定終點，重復(fù)3次。同時，以20 ml 2%草酸溶液為空白對照，用同樣方法進行滴定，計算Vc含量。

1.4.6 可溶性蛋白質(zhì)含量的測定可溶性蛋白質(zhì)含量的測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[22]。稱取1.0g西蘭花粉末樣品，加入10 ml 0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH 7.2）混勻，于4℃浸提2 h，離心（10000 r/min，20 min，4℃）后取上清液1 ml，加入5 ml考馬斯亮藍G-250試劑，充分混合，測定595nm波長下吸光值。以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)物制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算西蘭花組織中蛋白質(zhì)含量。

1.4.7 可溶性糖含量的測定參考硫酸蒽酮法[23]測定可溶性糖含量。

1.4.8 相對電導(dǎo)率的測定參考林本芳等[24]的方法，略有改動。稱取1.0g西蘭花樣品，用10 ml去離子水沖洗3次后，置于50 ml試管中，加去離子水20 ml，25℃平衡30 min后，用PD-501電導(dǎo)率儀測定電導(dǎo)率P，然后沸水浴保溫10min，冷卻后補水至原刻度，測定電導(dǎo)率P2，計算相對電導(dǎo)率。相對電導(dǎo)率=（P/P2）x100%。

1.4.9 丙二醛（MDA）含量的測定參照李合生[22]的方法測定丙二醛含量。

1.4.10 DPPH清除率的測定參考Dong等[25]的方法，略有改動。稱取1.0g樣品，加20 ml 95%乙醇充分研磨，4℃下浸提5 h，離心（10000 r/min，20min，4℃）后取上清液備用。反應(yīng)液為0.5 ml 2x10-3 mol/L DPPH溶液和2.3 ml上清液，對照管中以0.5 ml 95%乙醇代替上清液，各管均用蒸餾水定容至5ml。于517nm波長測定吸光度，重復(fù)測定3次，計算DPPH清除率。

1.4.11 羥基自由基（·OH）清除率的測定樣品提取同方法1.4.10。首先，于試管中依次加入2.0ml 0.15 mol/L磷酸緩沖液（pH 7.4）、0.3 ml 5 mol/L鄰二氮菲溶液、0.2 ml 7.5 mol/L硫酸亞鐵溶液，混合混勻，加入0.5 ml上清液，混合均勻，加入1.0 ml 0.02% H2O2至6.0 ml，于37℃水浴1 h后，在波長510 nm處測定吸光值，計算清除率。

1.4.12 超氧陰離子自由基（O2+-）清除率的測定樣品提取同方法1.4.10。取2.5 ml 0.05 mol/L Tirs-HCl緩沖液（pH 8.2），置于25 C水浴20 min，分別加入0.5 ml上清液和0.5 ml 25 mmol/L鄰苯三酚溶液，混勻，記錄6 min內(nèi)0D425的變化。以提取液代替上清液為對照組，計算清除率。

1.4.13 過氧化物酶（POD）活性的測定采用愈創(chuàng)木酚法測定POD活性22]。

1.4.14 超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定參照趙世杰等[23]的方法測定SOD活性。

1.4.15 過氧化氫酶（CAT）活性的測定采用過氧化氫法測定CAT活性（22]。

1.4.16 菌落總數(shù)的測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB478 9.2-201026]測定西蘭花組織的菌落總數(shù)，所有操作均在無菌室及超凈工作臺，上完成。

1.4.17 亞硝酸鹽含量的測定參考鹽酸萘乙二胺法[27]測定亞硝酸鹽含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有測定均平行3次，數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Origin 8.5軟件繪制圖表，采用SPSS 18.0軟件進行鄧肯式差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同薄膜包裝材料對西蘭花的保鮮效果

由圖1可知，貯藏第5d時，P1組西蘭花雖色澤優(yōu)于對照，但已明顯腐爛;P2組西蘭花品質(zhì)最差，與對照無差異;P3、P4組外觀保持鮮綠，得分顯著高于對照（P<0.05），但散發(fā)明顯腐爛氣味，且兩者間無顯著差異;P5組西蘭花外觀鮮綠，無明顯氣味及腐爛現(xiàn)象，得分顯著高于其他處理（P<0.05）。說明P5處理最適宜西蘭花貯藏，因此選擇P5薄膜研究不同溫度條件下薄膜包裝對西蘭花貯藏品質(zhì)影響。

2.2 不同溫度條件下薄膜包裝對西蘭花貯藏品質(zhì)的影響

由圖2可看出，貯藏期間，不同溫度條件下西蘭花的呼吸速率皆整體呈下降趨勢，且在整個貯藏期間，各溫度下薄膜包裝處理皆顯著低于相應(yīng)的對照（P<0.05）。對照西蘭花的失重率達到相應(yīng)薄膜包裝處理的4.28～13.18倍（P<0.05）。在貯藏期間，各組西蘭花葉綠素含量變化趨勢一致，且溫度越高葉綠素降解越快，而薄膜包裝對各溫度下西蘭花葉綠素含量的下降都起到了顯著的抑制作用（P<0.05）。可見，不同溫度條件下薄膜包裝對抑制西蘭花呼吸速率、失重及葉綠素的降解都具有較好的效果。

圖3顯示，西蘭花的Vc、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖含量皆呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，且對照組的三者含量下降速度皆較相應(yīng)薄膜包裝組快，但僅Vc含量和可溶性蛋白質(zhì)含量在整個貯藏期間呈顯著差異（P<0.05）。而對照組可溶性糖含量僅在10℃貯藏第12d，15℃貯藏8d，20℃貯藏4d顯著低于薄膜包裝組（P<0.05）。可見，薄膜包裝在不同溫度條件可有效地保持西蘭花V。和可溶性蛋白質(zhì)含量，但對抑制可溶性糖含量下降的效果不明顯。

細(xì)胞膜透性可反映細(xì)胞損傷和果蔬衰老程度，其大小用相對電導(dǎo)率衡量，其值越高，細(xì)胞膜透性越大。圖4顯示，整個貯藏期間，不同溫度條件下薄膜包裝組西蘭花的相對電導(dǎo)率均顯著低于相應(yīng)對照（P<0.05），至貯藏終點時，10℃、15℃和20℃下薄膜包裝組分別僅為相應(yīng)對照的6.30%、5.85%和1.55%。隨著貯藏時間的延長，不同溫度條件下西蘭花MDA含量均逐漸升高，且在整個貯藏期間，薄膜包裝組MDA含量均顯著低于對照（P<0.05）。說明薄膜包裝在不同溫度條件下皆可有效抑制西蘭花的細(xì)胞膜透性及MDA含量增加。

圖5表明，在貯藏前期，西蘭花DPPH清除率趨于平穩(wěn)，且各溫度條件下薄膜包裝組與對照組無差異;貯藏后期，各溫度下對照組明顯下降，且10℃、15℃、20℃下分別在貯藏第10～12d、8d、6d時處理組與對照組出現(xiàn)顯著差異（P<0.05）。貯藏期間，不同溫度條件下薄膜包裝組西蘭花·OH清除率均高于相應(yīng)對照組（P<0.05）。此外，西蘭花02清除率在貯藏期間先上升后迅速下降，且薄膜包裝組均高于相應(yīng)對照組，其中尤以15℃下差異最為明顯（P<0.05），至6～8d時，高出對照組約15%。由此可見，不同溫度條件下，薄膜包裝對DPPH、·OH、O2+-清除率的保持效果不一致，其中對·OH效果最好，而對DPPH清除率則因溫度不同而有所差異，對02清除率則僅在15C下效果明顯。

由圖6可看出，西蘭花中POD活性在貯藏期間呈上升趨勢，且對照組上升速率均高于相應(yīng)薄膜包裝組，至貯藏末期，高出相應(yīng)薄膜包裝組50%以上;而在整個貯藏過程中，西蘭花CAT活性整體趨于平穩(wěn)，但薄膜包裝組CAT活性均顯著高于相應(yīng)對照組（P<0.05）;薄膜包裝組西蘭花SOD活性在貯藏期間比較平穩(wěn)，至貯藏終點時，各溫度下對照組SOD活性均有不同程度降低，其中尤以15℃和20℃下最為明顯，分別下降至相應(yīng)薄膜包裝組的73.15%和84.72%。由此可見，不同溫度條件下薄膜包裝可有效保持西蘭花SOD和CAT的活性，但對其POD活性卻有抑制作用。

隨著貯藏時間的延長，西蘭花的菌落總數(shù)逐漸上升（圖7）。在15℃和20℃條件下，薄膜包裝組的菌落總數(shù)及生長速率在整個貯藏期間均顯著低于相應(yīng)對照組（P<0.05），尤其20℃下薄膜包裝組的菌落總數(shù)在6d時比對照組低約1個數(shù)量級，而在10℃下薄膜包裝組與對照僅在貯藏末期呈顯著差異（P<0.05）。

由圖7可知，在不同溫度條件下，各組西蘭花組織中亞硝酸鹽含量的變化趨勢基本一致，表現(xiàn)為先上升后下降。在15℃和20℃條件下，西蘭花中亞硝酸鹽含量均在第4d達到峰值，且在整個貯藏過程中，對照組皆顯著高于薄膜包裝組（P<0.05）;而在10°C下，薄膜包裝組在8d后才顯著低于對照組（P<0.05）。可見，薄膜包裝在15℃和20℃條件下對西蘭花的菌落總數(shù)及亞硝酸鹽的增長具有較好的抑制效果，而在10℃下，薄膜包裝僅在貯藏末期顯示較好的效果。

3 討論

薄膜包裝通過果蔬的呼吸作用和材料對O2和CO2的滲透性能使包裝袋內(nèi)形成穩(wěn)定的氣體微環(huán)境，從而降低果蔬的呼吸速率[28]。王亞楠等[29]采用32.7μm的PE薄膜袋有效降低了桑葚的呼吸強度。西蘭花的呼吸速率是影響其采后衰老的關(guān)鍵因素，本試驗采用的納米銀薄膜袋有效抑制了不同溫度下西蘭花的呼吸速率，同時減緩了其花蕊黃化和水分損失，從而有效地保持了西蘭花的感官品質(zhì)。這與De等71采用高密度PE袋（20 μm）對西蘭花包裝所得的結(jié)果相似。敖靜等[6]發(fā)現(xiàn)雙向拉伸PP袋不僅可有效抑制采后西蘭花的呼吸作用、黃化和失水，還對保持其組織的Vc、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量具有較佳的效果。與其相似，本試驗采用的納米銀薄膜袋也有效地保持了西蘭花的營養(yǎng)品質(zhì)。有研究者還發(fā)現(xiàn)納米銀薄膜袋在保持番茄和卷心菜組織酚和黃酮等抗氧化物質(zhì)含量上具有很好的效果[9]

植物在衰老過程中會產(chǎn)生O2+-和H2O2等活性氧，當(dāng)活性氧生成加快，膜脂過氧化和細(xì)胞膜透性隨之增加，由此造成MDA的積累，若果蔬自由基清除能力下降，體內(nèi)活性氧生成和清除代謝平衡被打破，則會加速果蔬的衰老進程[30-31]本試驗結(jié)果顯示，納米銀薄膜袋對保持西蘭花各溫度下·OH和DP-PH清除率，及15°C下的O2+-;清除率效果較佳，有效抑制了不同溫度下其組織細(xì)胞膜透性及MDA含量的增加。類似地，Shi等[13]也發(fā)現(xiàn)納米銀薄膜可有效保持包裝袋內(nèi)金針菇組織較低的活性氧水平。此外，可清除植物體內(nèi)活性氧的抗氧化酶系[32]，例如SOD和CAT等，在納米銀薄膜袋包裝的西蘭花組織中維持了較高水平，這進一步證實不同溫度條件下納米銀薄膜袋可使西蘭花保持活性氧生成和清除代謝平衡的較佳狀態(tài)。史君彥等[3]也發(fā)現(xiàn)，納米銀薄膜可顯著抑制西蘭花MDA的積累和POD和CAT活性的下降。Hu等[34）將納米銀薄膜應(yīng)用于獼猴桃包裝，也得到類似結(jié)果。但我們發(fā)現(xiàn)，納米銀薄膜袋抑制了西蘭花組織POD的活性，原因可能為納米銀薄膜袋具有一定的抑菌作用，而POD作為抗病酶參與了西蘭花組織抗病防御當(dāng)中[35]。

果蔬表面的微生物對其貨架期有直接影響，而且果蔬具有的硝酸還原酶會將硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}[36]本研究發(fā)現(xiàn)納米銀薄膜袋可有效抑制西蘭花表面菌落總數(shù)，使其組織中亞硝酸鹽含量始終低于國家安全食用標(biāo)準(zhǔn)（4 mg/kg）[37]。Wang等[15]采用納米銀、二氧化鈦、凹凸棒石和二氧化硅粒子的復(fù)合材料包裝大米，也得到同樣的結(jié)果。

綜上所述，不同溫度下納米銀薄膜袋可有效降低西蘭花呼吸速率、失重率，抑制葉綠素降解，并維持其較高的營養(yǎng)品質(zhì)，同時不同程度地保持較佳的DPPH、·OH、O2+-;等自由基清除率和SOD、CAT活性以抑制其細(xì)胞膜透性和MDA含量的上升，從而保持較好的西蘭花貯藏品質(zhì)。此外，納米銀薄膜袋還可抑制西蘭花表面菌落總數(shù)的增長，有效控制西蘭花組織中亞硝酸鹽的生成，并抑制POD活性，具有較好的抑菌效果。因此，納米銀薄膜袋與普通包裝袋相比，不僅可有效控制西蘭花的采后生理代謝，還可降低其采后病菌侵染速度。

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