謝曉宇,張 飛,石 潔,謝意通,姜 麗
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095)
西蘭花(Brassica oleraceavar.italica)又名青花菜、綠菜花等,是十字花科蕓薹屬甘藍(lán)種的一個(gè)變種,原產(chǎn)于地中海沿岸意大利一帶[1]。改革開放后引種到國(guó)內(nèi)種植生產(chǎn),因富含維生素C、酚類物質(zhì)以及硫代葡萄糖苷,具有抗癌的功效,被人們賦予“蔬菜皇冠”的美稱,深受消費(fèi)者青睞,在我國(guó)種植面積逐步擴(kuò)大,成為我國(guó)主要的栽培種植蔬菜之一[2]。
室溫下,西蘭花采后代謝旺盛、易衰老,利于微生物生長(zhǎng)繁殖,在低溫下可有效減緩果蔬的呼吸代謝,抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,提高果蔬的貯藏期。王順玉等[3]研究了不同預(yù)冷方式對(duì)西蘭花貨架期品質(zhì)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)冰預(yù)冷和冷水預(yù)冷處理可以有效抑制西蘭花黃化,保持西蘭花的色澤和良好的感官品質(zhì)。趙維琦等[4]研究西蘭花在真空預(yù)冷條件下與常壓冷藏的區(qū)別,發(fā)現(xiàn)真空預(yù)冷處理的西蘭花感官品質(zhì)更佳,能保持較高的可溶性蛋白質(zhì)、總糖、維生素C等營(yíng)養(yǎng)成分。王娟等[5]研究預(yù)冷方式對(duì)黃花菜貯藏品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)真空預(yù)冷可以有效降低黃花菜呼吸強(qiáng)度、延緩感官品質(zhì)的劣變較高的抗氧化酶活力。蔣占軍等[6]對(duì)采收后的西蘭花進(jìn)行低溫冷藏4 ℃處理,發(fā)現(xiàn)低溫可抑制花蕾中的葉綠素a、葉綠素b、維生素C含量和實(shí)際光化學(xué)效率的降低。Sabine等[7]發(fā)現(xiàn)低溫可顯著降低鮮切生菜的呼吸強(qiáng)度,保持其商品價(jià)值。高雪等[8]對(duì)鮮切西蘭花在冰溫和4 ℃下貯藏進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)冰溫貯藏的鮮切西蘭花在貯藏結(jié)束時(shí)外觀更佳,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失少,更好地保持了其商品性。預(yù)冷和低溫處理已有廣泛的研究,而二者結(jié)合用于西蘭花的相關(guān)報(bào)道還較少。本文通過感官評(píng)定和測(cè)定生理生化指標(biāo),探討預(yù)冷+低溫處理對(duì)西蘭花采后品質(zhì)的影響,為延長(zhǎng)西蘭花貨架期提供理論依據(jù)。
供試用西蘭花 品種“蘇青6號(hào)” 采于江蘇省響水縣,采收時(shí)選取大小均勻、成熟度一致、花球緊實(shí)的西蘭花;碎冰 江蘇省響水縣西蘭花基地;無水乙醇 分析純,禹城市浩煒化工有限公司;丙酮分析純,寧波市鎮(zhèn)海雷神化工有限公司;十二水合磷酸氫二鈉 分析純,艾萬拓威達(dá)優(yōu)爾國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司;二水合磷酸二氫鈉 分析純,斯百全化學(xué)(上海)有限公司;過氧化氫 分析純,南京化學(xué)試劑有限公司;蘿卜硫素 分析純,南京百慕達(dá)生物科技有限公司;三氯乙酸 分析純,濮陽市金鼎化工有限公司。
紅外二氧化碳分析儀 北京力科惠澤科技有限公司;彩色色差儀CR-400 常州首豐儀器科技有限公司;Alpha-1860A 紫外-可見分光光度計(jì) 上海譜元有限公司;KQ-300DB 數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;DHG-9030A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海益恒實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;SQP 電子天平賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;HH-6 數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國(guó)華電器有限公司;TGL16M 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 長(zhǎng)沙維爾康湘鷹離心機(jī)有限公司。
1.2.1 樣品處理與貯藏 采收的西蘭花,處理組花球經(jīng)表面覆冰(約4 cm厚)預(yù)冷處理后,3 h運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,貯藏在冰箱,溫度控制在(0±1) ℃。對(duì)照組常溫運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,(20±1) ℃貯藏。
對(duì)照組分別在第0、1和3 d取樣。預(yù)冷+低溫組分別在第0、1、3、10、17、24、31 d取樣。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)隨機(jī)取10 個(gè)西蘭花試驗(yàn)樣品。取得的測(cè)定材料以鮮樣測(cè)定顏色和呼吸指標(biāo),并從花球上取下花蕾樣品,樣品迅速用液氮冷凍,再放置于-80 °C冰箱內(nèi)保存,用于后期生理生化分析,處理組與對(duì)照組均設(shè)3個(gè)平行。
1.2.2 感官評(píng)定 參照徐斐燕等[9]方法略加修改進(jìn)行感官評(píng)定。根據(jù)西蘭花的顏色、硬度、氣味和花球緊實(shí)度等以9分制法評(píng)分。9分:新鮮、顏色深綠、品質(zhì)完好、表面無斑點(diǎn)、花球緊實(shí)、硬度好;7分:比較新鮮、顏色較好、花球緊實(shí)、無異味、有較好的硬度;5分:顏色較綠、硬度下降、花球松軟,無異味、具有商品性;3分:新鮮程度低、黃化面積在30%以下、硬度較差、出現(xiàn)異味、失去商品價(jià)值;1分:大面積黃化、花球出現(xiàn)掉落、有異味、有斑點(diǎn)。
1.2.3 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 參照張心怡等[10]的測(cè)定方法,采用便攜式紅外二氧化碳分析儀測(cè)定。單位為mg/(h·kg·FW)。
1.2.4 色差的測(cè)定 參照孟一等[11]的方法,采用彩色色差儀CR-400測(cè)定。以標(biāo)志白板進(jìn)行色差計(jì)調(diào)零,之后在對(duì)每顆西蘭花上均勻選擇五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定。
1.2.5 葉綠素含量的測(cè)定 參照安榮等[12]方法,以丙酮-乙醇混合液提取法測(cè)定,葉綠素含量以mg/g表示。
1.2.6 葉綠素酶活性的測(cè)定 參照Luo等[13]的方法略加修改,取1 g冷凍樣品,用預(yù)冷的丙酮研磨后,用丙酮多次洗脫除去葉綠素。取沉淀加入3 mL 50 mmol/L pH7.0磷酸緩沖液(含50 mmol/L KCl,Triton-X100),30 ℃抽提30 min,高速冷凍離心機(jī)離心后,取上清液,即為粗酶液用于后續(xù)測(cè)定。
底物溶液的制備:取5 g菠菜葉片在液氮中研磨,研磨后倒入50 mL離心管中,加入10 mL預(yù)冷的丙酮,提取12 h,提取液在12000 × g、4 ℃條件下離心10 min,取上清液在645、663 nm下測(cè)定吸光度,由公式C(μg/mL)=12.7A663-2.69A645算出葉綠素a的濃度,用丙酮稀釋葉綠素a到20 μg/mL。
在試管中加入0.3 mL 20 μg/mL葉綠素a丙酮溶液、0.2 mL Triton-X100和0.5 mL pH7.5磷酸緩沖液,振蕩均勻后加入0.5 mL粗酶液。黑暗條件下40 ℃水浴80 min,最后加入4 mL預(yù)冷的丙酮與正己烷終止反應(yīng),高速冷凍離心機(jī)離心5 min,取丙酮層測(cè)定667 nm處吸光值。酶活性以每小時(shí)鮮重樣品水解的葉綠素a計(jì)算,單位為ΔOD667/(h·g·FW)。
1.2.7 維生素C含量的測(cè)定 采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定[14]。稱取2 g西蘭花樣品于研缽中,加入草酸-EDTA溶液研磨后,12000 × g離心15 min。取2 mL上清液,加入3 mL 6%鉬酸銨、1 mL偏磷酸-醋酸溶液、9 mL草酸-EDTA溶液、3 mL6%硫酸,充分振蕩搖勻后,80 ℃水浴10 min,定容至25 mL,839 nm測(cè)定吸光值。維生素C含量(mg/g)=c·v0/(w·v)。
1.2.8 總硫代葡萄糖苷含量的測(cè)定 采用苯酚硫酸法進(jìn)行測(cè)定[15]。稱兩份0.5 g樣品,一份加2 mL 40%酸化甲醇,此為對(duì)照;另一份加2 mL水。研磨后靜置20 min,再加入8 mL 40%酸化甲醇終止反應(yīng)。搖勻后,高速冷凍離心機(jī)12000 × g離心15 min,取上清液。然后依次加入5 mL蒸餾水、5 mL乙酸鋅溶液和5 mL 10.6%的亞鐵氰化鉀溶液,定容至50 mL。靜置30 min后過濾,吸取1 mL濾液,加入1 mL蒸饋水、2 mL 6%苯酚和5 mL濃硫酸,搖勻后沸水浴15 min,取出冷卻后,測(cè)定490 nm吸光度。
1.2.9 異硫氰酸酯含量的測(cè)定 參照丁艷[16]的方法,采用異硫氰酸酯硫脲比色法進(jìn)行測(cè)定,異硫氰酸酯含量以mg/100 gFW表示。
1.2.10 總酚含量的測(cè)定 參照王志同等[17]的方法,采用福林酚法測(cè)定,總酚含量以mg/g表示。
1.2.11 DPPH自由基清除力的測(cè)定 DPPH(1,1-二苯基苦基苯肼,1,1 -diphenyl-2-picrylhydrazyl)自由基清除力的測(cè)定參照吳都峰[18]的方法略加修改,稱取0.5 g西蘭花樣品,加入5 mL 50%乙醇研磨,12000×g離心15 min,取上清液。取4只試管,分別標(biāo)為A0、A1、A2和A3,A0管加入蒸餾水、95%乙醇各2.5 mL為調(diào)零管,A1加入上清液、DPPH溶液各2.5 mL,A2加入上清液、95%乙醇各2.5 mL,A3加入蒸餾水、DPPH溶液各2.5 mL,測(cè)定517 nm吸光值,結(jié)果以清除百分率表示。根據(jù)公式:DPPH自由基清除力(%)=[(A3-(A1-A2) ]/ A1×100計(jì)算。
1.2.12 過氧化物酶活性的測(cè)定 采用愈創(chuàng)木酚法[19]。稱2 g西蘭花于研缽中,加入5 mL磷酸緩沖液(100 mmol/L pH 6.0)研磨,12000×g離心15 min,取上清液即為粗酶液。對(duì)照管加入3 mL反應(yīng)混合液(100 mmol/L磷酸緩沖液,280 μL愈創(chuàng)木酚,190 μL 30% H2O2)和0.1 mL緩沖液;測(cè)定管加入3 mL反應(yīng)混合液和0.1 mL酶液,測(cè)470 nm吸光值變化,以每克樣品每分鐘吸光值變化0.001為1個(gè)酶活力單位,單位為U/(g·FW·min)。
1.2.13 過氧化氫酶活性的測(cè)定 參照楊節(jié)[20]的測(cè)定方法略加修改測(cè)定。稱0.5 g西蘭花樣品,加入6 mL預(yù)冷的 pH7.8磷酸緩沖液研磨,12000×g離心15 min,取上清液,即為粗酶液。測(cè)定管內(nèi)含1.9 mL蒸餾水,1 mL 0.2% H2O2,0.1 mL酶液。在240 nm處測(cè)定吸光度變化。以每克樣品每分鐘吸光值變化0.001為1個(gè)酶活力單位,單位為U/(g·FW·min)。
1.2.14 抗壞血酸過氧化物酶活性的測(cè)定 參照孫云[21]的測(cè)定方法略加修改。稱取樣品2 g,加入磷酸緩沖液(pH7.8,50 mmol/L)6 mL,研磨勻漿后12000×g離心15 min,上清液作酶粗提液供測(cè)定。3 mL反應(yīng)混合液中含PBS緩沖液(pH7.8,50 mmol/L)1.1 mL,抗壞血酸(30 mmol/L)1.5 mL,酶液0.1 mL,H2O2(1 mmol/L)0.3 mL。測(cè)定290 nm處吸光值變化。以每克樣品每分鐘吸光值變化0.01為1個(gè)酶活力單位,單位為U/(g·FW·min)。
1.2.15 丙二醛含量的測(cè)定 采用硫代巴比妥酸法測(cè)定[22]。取2 g西蘭花樣品,加5 mL 5%三氯乙酸溶液冰浴研磨,12000×g離心15 min。取上清液2 mL,加入2 mL 硫代巴比妥酸溶液,搖勻后沸水浴30 min,冷卻后在450、532和600 nm處測(cè)定吸光值。根據(jù)公式c (μmol/L)=6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450計(jì)算MDA濃度。
采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),用鄧肯多重比較方法進(jìn)行差異顯著性分析。SPSS Statistics 21進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析。每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,取其平均值。
表1 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯對(duì)藏西蘭花感官品質(zhì)的影響Table 1 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on sensory quality of broccoli
在貯藏期間各處理組西蘭花的感官品質(zhì)逐漸下降(表1),由于溫度的差異,對(duì)照組在第3 d失去商品價(jià)值,而處理組在第31 d時(shí)出現(xiàn)部分黃化。第1 d時(shí),對(duì)照組西蘭花感官品質(zhì)顯著(P<0.05)降低,其感官評(píng)分為7.4,而處理組西蘭花感官品質(zhì)基本不變,保持了極高的新鮮程度,直到貯藏結(jié)束仍然保持著較好的商品價(jià)值,與劉瑤等[23]的研究結(jié)果相一致。
呼吸強(qiáng)度是植物新陳代謝強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。西蘭花在不同的環(huán)境,其呼吸強(qiáng)度會(huì)有不同。采后西蘭花貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化如圖1所示,貯藏第1 d時(shí),對(duì)照組呼吸強(qiáng)度約為處理組的1.5倍,整個(gè)貯藏期間,對(duì)照組呼吸強(qiáng)度都高于處理組。表明預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏可以顯著(P<0.05)抑制呼吸強(qiáng)度的上升,使西蘭花的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗減慢,延長(zhǎng)其貯藏期[24]。
圖1 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花呼吸強(qiáng)度的影響Fig.1 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on respiration rate of broccoli
a*值表示紅綠程度,b*代表黃藍(lán)程度。在兩種條件下,a*值與b*值總體上呈上升趨勢(shì)(圖2),處理組西蘭花在整個(gè)貯藏期內(nèi)a*、b*值低于對(duì)照組。貯藏第1 d,處理組a*值為-9.67,b*值為7.43,對(duì)照組a*值為-7.64,b*值為11.35;在貯藏結(jié)束時(shí),處理組a*值為-8.37,b*值為9.01,對(duì)照組a*值為-7.36,b*值為15.35,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏保綠效果顯著(P<0.05)。
葉綠素是植物綠色的來源。在正常生長(zhǎng)的果蔬中,葉綠素分解作用小于合成作用,顏色不會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)果蔬進(jìn)入成熟期后或采收后,合成作用逐漸停止,葉綠素在酶的作用下逐漸降解,葉綠素酶是葉綠素降解途徑的關(guān)鍵組成酶之一,可以催化葉綠素及其衍生物側(cè)鏈酯鍵水解,生成脫植基葉綠素和植醇[25]。
圖2 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花顏色的影響Fig.2 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on color of broccoli
圖3 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花葉綠素含量(A)及葉綠素酶活性(B)的影響Fig.3 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on chlorophyll content(A) and chlorophyllase activity(B) of broccoli
在貯藏期間,各組西蘭花的葉綠素含量逐漸下降(圖3A),貯藏第1 d,對(duì)照組葉綠素?fù)p失率為15.98%,處理組僅為1.36%,整個(gè)貯藏期處理組都低于對(duì)照組,可見采后預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏可以顯著(P<0.05)抑制葉綠素降解。對(duì)照組和處理組葉綠素酶活性在貯藏期間變化幅度不大(圖3B)。第1 d時(shí),處理組葉綠素酶活性升高了0.67%,對(duì)照組葉綠素酶活性升高了4.34%,處理組顯著(P<0.05)低于對(duì)照組;整個(gè)貯藏期,對(duì)照組葉綠素酶活性持續(xù)增加,處理組葉綠素酶活性先上升后下降,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏西蘭花維持著較低的葉綠素酶活性。
對(duì)葉綠素含量和葉綠素酶活性進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,相關(guān)系數(shù)為-0.747,葉綠素含量與葉綠素酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。綜上可知,葉綠素酶活性增加會(huì)促進(jìn)葉綠素的降解,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏較好地抑制了這一過程,因而保持了較高的葉綠素含量[26]。
維生素C(Vitamin C,VC)具有調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝、清除自由基、阻斷化學(xué)致癌物等作用,存在于新鮮水果蔬菜中,是果蔬新鮮程度重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[27]。貯藏期間,西蘭花維生素C含量均呈下降趨勢(shì)(圖4),處理組下降較為緩慢。貯藏第1 d,對(duì)照組維生素C含量為1.42 mg/g,處理組維生素C含量為1.46 mg/g;在貯藏期結(jié)束時(shí),對(duì)照組西蘭花維生素C的損失率為14.16%,而處理組西蘭花維生素C的損失率為7.92%,僅為對(duì)照組的一半,證明預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏能顯著(P<0.05)抑制西蘭花VC的降解。江英等[28]等研究近冰點(diǎn)溫度對(duì)草莓貯藏保鮮效果也發(fā)現(xiàn)近冰溫貯藏可以有效抑制VC的減少,與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致。
圖4 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花維生素C含量的影響Fig.4 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on the content of VC in broccoli
硫代葡萄糖苷(Glucosinolates,GLS),是十字花科蔬菜中的一種重要的次生代謝產(chǎn)物,容易在內(nèi)源芥子酶的作用下,水解生成異硫氰酸鹽和腈類等物質(zhì),增強(qiáng)植物的防御能力,并有大量研究證實(shí),至少二十多種硫代葡萄糖苷降解產(chǎn)物具有抗腫瘤的作用[29]。在整個(gè)貯藏過程中,西蘭花的總硫代葡萄糖苷呈下降趨勢(shì)(圖5A),與對(duì)照組相比,處理組西蘭花下降速度緩慢。貯藏第1 d時(shí),處理組總硫代葡萄糖苷含量約為對(duì)照組的1.2倍;在整個(gè)貯藏期間處理組都顯著(P<0.05)高于對(duì)照組,原因可能是低溫能保持膜結(jié)構(gòu)完整性,抑制了內(nèi)源芥子酶對(duì)硫代葡萄糖苷的催化作用。
西蘭花的異硫氰酸酯(Isothiocyanates,ITCs)含量在貯藏期間持續(xù)下降(圖5B),其原因可能是異硫氰酸酯與OH-離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成了異硫氰酸酯的分解[30]。與對(duì)照組相比,處理組保持了較高的異硫氰酸酯含量,在貯藏第1 d后呈顯著差異(P<0.05),異硫氰酸酯含量在第31 d達(dá)241.41 mg/100 g·FW。結(jié)果表明,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏可以有效延緩西蘭花在貨架期間異硫氰酸酯降解。
圖5 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花總硫代葡萄糖苷(A)、異硫氰酸酯含量(B)的影響Fig.5 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on total glucosinolate content(A) and isothiocyanates content(B) in broccoli
酚類物質(zhì)是一種植物次生代謝產(chǎn)物,它們與果蔬的品質(zhì)、風(fēng)味、褐變、抗逆性等密切相關(guān),還與果蔬的貯藏、加工性能,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療保健作用等具有很大關(guān)聯(lián)[31]。兩種條件下總酚含量呈上升趨勢(shì)(圖6A),處理組的西蘭花總酚含量在貯藏初期持續(xù)上升,從第10 d開始,上升速度減慢,趨勢(shì)平緩。貯藏第1 d,處理組西蘭花總酚含量為1.01 mg/g,對(duì)照組總酚含量為0.84 mg/g,處理組總酚含量顯著(P<0.05)高于對(duì)照組。在貯藏結(jié)束時(shí),處理組總酚含量達(dá)到1.44 mg/g,而對(duì)照組為1.19 mg/g,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏顯著(P<0.05)提高了西蘭花總酚含量。
DPPH自由基清除力可以反映果蔬的抗氧化活性,是評(píng)價(jià)物質(zhì)清除DPPH自由基的重要指標(biāo)[32]。在貯藏期間,兩處理組西蘭花DPPH自由基清除能力均呈下降趨勢(shì)(圖6B),處理組明顯下降緩慢,保持了較高的DPPH自由基清除能力。貯藏第1 d時(shí)處理組的DPPH自由基清除力為92.95%,對(duì)照組為88.54%,處理組顯著高于對(duì)照組(P<0.05);在第3 d時(shí),處理組的DPPH自由基清除力為91.65%,而對(duì)照組為84.77%,說明預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏可延緩西蘭花DPPH自由基清除能力的下降。與對(duì)照組相比,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏西蘭花保持較高的DPPH自由基清除力可能與其較高的總酚含量有關(guān),較高抗氧化能力減少了膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛的積累,從而保持西蘭花組織細(xì)胞的完整性,延緩西蘭花衰老[33-34]。
圖6 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花總酚含量(A)、DPPH自由基清除力(B)的影響Fig.6 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on total phenols content(A) and DPPH radical scavenging activity(B) in broccoli
圖7 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花POD(A)、CAT(B)和APX(C)活性的影響Fig.7 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on POD(A),CAT(B) and APX(C)activity of broccoli
過氧化物酶(Peroxidase,POD)的活力與果蔬產(chǎn)品,特別是那些非酸性蔬菜在保存期間形成的不良風(fēng)味、酶促褐變以及果蔬的木質(zhì)化有關(guān)[35]。在貯藏期間,對(duì)照組和處理組西蘭花的POD隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)都不斷上升(圖7A)。對(duì)照組始終高于處理組。表明預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏可以顯著(P<0.05)抑制西蘭花POD的上升。研究證明,POD參與葉綠素的代謝過程,催化酚類物質(zhì)與H2O2的反應(yīng),其產(chǎn)物可催化葉綠素水解[36]。預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏抑制POD活性,減緩了葉綠素的降解,保持了較好的品質(zhì)。
過氧化氫酶(catalase,CAT)普遍存在于果蔬組織中,能清除果蔬代謝產(chǎn)生的H2O2,防止H2O2的積累造成果蔬細(xì)胞的損傷[37]。在貯藏期間對(duì)照組和處理組西蘭花的CAT活性都呈下降趨勢(shì)(圖7B),處理組的CAT活性下降趨勢(shì)平緩,高于對(duì)照組。預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏可以顯著(P<0.05)保持西蘭花CAT活性,從而保持西蘭花細(xì)胞的完整性。
抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)是以抗壞血酸為電子供體的專一性很強(qiáng)的過氧化物酶,其組成的AsA-GSH循環(huán)可以清除植物組織內(nèi)的H2O2,與果蔬的衰老和抗逆性息息相關(guān)[38]。貯藏期間兩組西蘭花APX活性都呈下降趨勢(shì)(圖7C),處理組西蘭花APX活性下降緩慢,第1 d時(shí)下降了0.79%,對(duì)照組下降了11.68%;貯藏結(jié)束時(shí),處理組下降了16.83%,顯著(P<0.05)低于對(duì)照組的29.37%,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏可以抑制西蘭花APX活性下降。
處理組維持了更高的CAT、APX活性,減少了西蘭花組織內(nèi)H2O2的積累,從而延緩葉綠素降解,使西蘭花保持較好的品質(zhì)[39]。
貯藏期間西蘭花丙二醛(Malonaldehyde,MDA)含量呈上升趨勢(shì)(圖8),對(duì)照組西蘭花MDA含量顯著(P<0.05)高于處理組。第1 d時(shí),處理組丙二醛含量?jī)H為對(duì)照組的二分之一,在整個(gè)貯藏期間,處理組均顯著(P<0.05)低于對(duì)照組。結(jié)果表明預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏能有效抑制脂膜過氧化,減小西蘭花組織細(xì)胞膜受到損傷,延緩西蘭花衰老。陳禹興等[40]對(duì)小麥進(jìn)行低溫處理,發(fā)現(xiàn)可以顯著抑制MDA的積累,與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
對(duì)西蘭花各指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,結(jié)果見表2。西蘭花的外觀顏色是評(píng)價(jià)其商品價(jià)值最直觀的指標(biāo)。葉綠素是一種可以使植物呈現(xiàn)綠色的色素[41]。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),西蘭花的顏色a*值、b*值與葉綠素含量呈極顯著(P<0.01)負(fù)相關(guān);a*值、b*值與葉綠素酶呈極顯著(P<0.01)正相關(guān);葉綠素與POD活性呈顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān),與CAT、APX呈顯著(P<0.05)正相關(guān)。西蘭花中的維生素C不僅可以提供營(yíng)養(yǎng),還具有抗氧化作用,維生素C與APX呈顯著(P<0.05)正相關(guān)。西蘭花除了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,還具有抗腫瘤的功效,這一功效與GLS、ITCs息息相關(guān)[42]。從表2、表3可以看出,GLS、ITCs與MDA呈顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān),與呼吸強(qiáng)度顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān)。從分析結(jié)果看,西蘭花各指標(biāo)之間均存在一定的聯(lián)系,一些生理指標(biāo)雖未達(dá)到顯著相關(guān),仍可為西蘭花品質(zhì)分析提供科學(xué)依據(jù)[43]。
圖8 預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花丙二醛含量的影響Fig.8 Effect of pre-cooling treatment combined with low temperature storage on malondialdehyde content in broccoli
表2 西蘭花測(cè)定指標(biāo)的Pearson相關(guān)性分析Table 2 Pearson correlation analysis of broccoli indicators
對(duì)14種西蘭花理化指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,得到西蘭花品質(zhì)特性主成分的特征值及累計(jì)貢獻(xiàn)率見表3。提取三個(gè)主成分,累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為88.084%,能夠代替大部分原始數(shù)據(jù)。第1主成分貢獻(xiàn)率為56.999%,第2主成分貢獻(xiàn)率為17.861%,第3主成分貢獻(xiàn)率為13.224%。由表4可知,第1主成分中葉綠素載荷0.977占比最高、CAT載荷0.944位于其次,葉綠素和CAT可作為第1主分量中的代表性評(píng)價(jià)指標(biāo),分別為品質(zhì)指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)。第2主成分中貢獻(xiàn)最大的是GLS,載荷0.878,其次為葉綠素酶,載荷0.779,是第2主分量的代表性評(píng)價(jià)指標(biāo),GLS與葉綠素酶分為西蘭花的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)。第3主成分中貢獻(xiàn)最大的是呼吸強(qiáng)度,載荷0.775,其次為丙二醛含量,載荷0.539,呼吸強(qiáng)度與丙二醛含量為第3主分的代表性評(píng)價(jià)指標(biāo),可以代表西蘭花的衰老程度。因此,葉綠素含量、CAT活性、總硫代葡萄糖苷含量、葉綠素酶活性、呼吸強(qiáng)度和丙二醛含量可作為評(píng)價(jià)西蘭花品質(zhì)特性的指標(biāo),其中,葉綠素含量載荷0.977占比最高,對(duì)于西蘭花的品質(zhì)尤為重要。
表3 主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率Table 3 Principal component eigenvalue and variance contribution rate
表4 成分矩陣Table 4 Composition matrix
本文研究了預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏對(duì)西蘭花采后品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,預(yù)冷處理結(jié)合低溫貯藏西蘭花,可以延緩黃化,可以保持較低的呼吸強(qiáng)度,延緩VC、葉綠素、硫代葡萄糖苷和異硫氰酸酯含量的下降,提高總酚含量和DPPH自由基清除能力,同時(shí)保持APX、CAT、葉綠素酶活性,抑制POD活性,降低MDA的累積,可有效延長(zhǎng)西蘭花貯藏期至31 d。相關(guān)性分析結(jié)果得知,西蘭花的顏色與其葉綠素代謝密切相關(guān),葉綠素含量與葉綠素酶呈極顯著(P<0.01)負(fù)相關(guān),與POD活性呈顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān);硫代葡萄糖苷、異硫氰酸酯含量與MDA含量呈顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān),西蘭花各指標(biāo)均有一定的聯(lián)系,可以為西蘭花營(yíng)養(yǎng)價(jià)值利用與分析,提供科學(xué)依據(jù)。主成分分析結(jié)果表明,葉綠素含量、CAT活性、總硫代葡萄糖苷含量、葉綠素酶活性、呼吸強(qiáng)度和丙二醛含量可作為評(píng)價(jià)西蘭花品質(zhì)特性的關(guān)鍵指標(biāo)。