1-甲基環(huán)丙烯結(jié)合生物保鮮劑對鮮切甘藍保鮮效果的影響

李金金,楊鈞翔,趙楠,吳迪,賈曉昱,張鵬*,李江闊*

1(鞍山師范學院 健康產(chǎn)業(yè)學院,遼寧 鞍山,114016)2(沈陽農(nóng)業(yè)大學 食品學院,遼寧 沈陽,110866) 3(浙江大學 農(nóng)業(yè)與生物技術學院,浙江 杭州,310058)4(浙江大學中原研究院,河南 鄭州,450000) 5(天津市農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工技術研究所,天津,300384)6(國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術研究中心(天津), 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮重點實驗室,天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室,天津,300384)

甘藍是中國主要的蔬菜種類之一,價格便宜,具有很高的營養(yǎng)價值。隨著人們生活節(jié)奏的加快以及對健康生活方式的追求,鮮切果蔬越發(fā)受到人們的喜愛,并逐漸進入主流果蔬消費市場。但甘藍經(jīng)過鮮切處理后易造成機械損傷,導致營養(yǎng)物質(zhì)的損失和品質(zhì)的劣變,因此有必要對鮮切甘藍的保鮮方式進行相關研究。

1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP),能夠與果蔬組織中的乙烯受體發(fā)生結(jié)合,阻礙乙烯與受體的結(jié)合,從而抑制乙烯的信號轉(zhuǎn)導。近年來,隨著對1-MCP的深入研究發(fā)現(xiàn),1-MCP具有化學性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、低效、作用效果長久等優(yōu)點,已越來越受到人們的關注,1-MCP已經(jīng)被廣泛應用在果蔬的貯藏保鮮中,研究表明1-MCP對黃桃[1]、甘藍[2]等果蔬具有良好的貯藏保鮮效果。生物保鮮劑來源于動植物、微生物中,天然、安全、無毒,具有良好的生物相容性和生物可降解性,對包括腐敗微生物在內(nèi)的多種微生物具有抗菌活性,同時還具有阻隔氧氣和微生物、維持水分、護色、抗氧化等作用,且復配生物保鮮劑較單一保鮮劑保鮮效果更好[3]。近年來,國內(nèi)外關于鮮切蔬菜的貯藏保鮮有大量的研究,主要包括物理保鮮[4]、化學保鮮[5]和生物保鮮[6],尚缺少1-MCP結(jié)合生物保鮮劑對鮮切甘藍營養(yǎng)品質(zhì)影響方面的研究。

為探究1-MCP結(jié)合生物保鮮劑對鮮切甘藍保鮮效果的影響,本實驗以甘藍為實驗材料,用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、ε-聚賴氨酸3種生物保鮮劑復配、2 μL/L 1-MCP、2 μL/L 1-MCP+復配生物保鮮3種方式處理鮮切甘藍。通過測定感官質(zhì)量、褐變度、色差、營養(yǎng)指標、生理指標、衰老指標及相關酶,分析最適合鮮切甘藍的保鮮處理方式,以期為鮮切甘藍保鮮提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甘藍,天津市西青區(qū)紅旗農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場。挑選葉片無發(fā)黃、無萎蔫、果實形狀大小均一、成熟度一致、無病害和無機械損傷的甘藍為實驗材料。

鉬酸銨、95%(體積分數(shù))乙醇、無水乙醇、草酸-EDTA、醋酸、三氯乙酸、濃硫酸、2-硫代巴比妥酸、氫氧化鈉,天津市江天化工有限公司。真空包裝袋 (規(guī)格:10 cm×12 cm,厚度:0.08 mm),河北冀利塑業(yè)有限公司;ε-聚賴氨酸、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、1-MCP,國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術研究中心(天津)。

1.2 儀器與設備

CheckPoint型便攜式氣體測定儀,丹麥PBI Dansensor公司;2010 plus型氣相色譜儀,日本島津公司;HWS-250BX型恒溫恒濕箱,天津市泰斯特儀器有限公司;ML503/02型電子天平(千分之一),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;DZ400/2D型真空包裝機,上海余特包裝機械制造有限公司;SynergyH1型多功能微孔板檢測儀,美國 Biotek Instrument 公司;JYL-C50T型料理機,九陽股份有限公司;HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋,金壇市金南儀器制造有限公司;Sigma 3-30k型高速冷凍離心機,德國 SIGMA 離心機有限公司;DDS-307A型電導儀,上海納諾儀器有限公司;A11 basic型研磨機,IKA 公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品前處理

a)選擇大小適中、無病蟲害、無機械損傷、無黃化腐爛的甘藍;

b)隨機選取一部分甘藍裝入65 cm×65 cm,厚度為0.04 mm的PE袋中,每袋裝入3個甘藍,用2 μL/L濃度1-MCP進行處理;

c)將未做處理整顆甘藍用蒸餾水清洗表面,剝?nèi)ジ仕{外兩層葉片,取第3～5層手動切成約1 cm×5 cm厚的切片,將其放入約2 000 mL蒸餾水中浸泡2 min取出,自然晾干后真空包裝,放入4 ℃冰箱中貯藏,記為CK;

d)將未做處理整顆甘藍用蒸餾水清洗表面,剝?nèi)ジ仕{外2層葉片,取第3～5層手動切成約1 cm×5 cm 厚的切片,將其放入約2 000 mL 0.3%(質(zhì)量分數(shù))木瓜蛋白酶、0.3%(質(zhì)量分數(shù))菠蘿蛋白酶和0.1%(質(zhì)量分數(shù))ε-聚賴氨酸復合生物保鮮劑中浸泡2 min取出,自然晾干后真空包裝,放入4 ℃冰箱中貯藏,記為F;

e)將1-MCP處理的整顆甘藍用蒸餾水清洗表面,剝?nèi)ジ仕{外兩層葉片,取第3～5層手動切成約1 cm×5 cm厚的切片,將其放入約2 000 mL蒸餾水中浸泡2 min取出,自然晾干后真空包裝,放入4 ℃冰箱中貯藏,記為1-MCP;

f)將1-MCP處理的整顆甘藍用蒸餾水清洗表面,剝?nèi)ジ仕{外兩層葉片,取第3～5層手動切成約1 cm×5 cm厚的切片,將其放入盛約2 000 mL 0.3%木瓜蛋白酶、0.3%菠蘿蛋白酶和0.1% ε-聚賴氨酸復合生物保鮮劑中浸泡2 min取出,自然晾干后真空包裝,放入4 ℃冰箱中貯藏,記為1-MCP-F;

g)每隔3 d進行取樣測定相關指標,每個處理3次重復實驗。

1.3.2 感官質(zhì)量的測定

參考吳欣蔚[7]的方法稍作修改,選取9名經(jīng)過培訓的感官評定人員對鮮切甘藍進行評定。從色澤、質(zhì)地、外形、氣味方面進行9分制評分。當感官評分低于5時,蔬菜不具有商品價值,因此,將5分作為考察的終點。鮮切甘藍總體感官質(zhì)量評分標準見表1。

表1 鮮切甘藍總體感官質(zhì)量評分標準Table 1 Scoring standard of overall sensory quality of fresh-cut cabbage

1.3.3 褐變度的測定

采用林麗莎[8]的方法測定。將甘藍可食部分混勻后隨機取樣,各處理重復測定3次,取平均值。

1.3.4 色差的測定

參考紀淑娟等[9]的方法并加以修改。采用色差儀進行測定,每次從各個處理分別取3袋進行測定,每袋上中下均勻打3個點,共9個。

1.3.5 營養(yǎng)指標的測定

1.3.5.1 維生素C含量的測定

采用鉬藍比色法[10]測定,將甘藍可食部分混勻后隨機取樣,各處理重復3次,取平均值。

1.3.5.2 還原糖含量的測定

采用3,5-二硝基水楊酸法[11]測定,將甘藍可食部分混勻后隨機取樣,各處理重復3次,取平均值。

1.3.5.3 葉綠素含量的測定

采用關文強等[12]的方法,并稍作修改,稱取甘藍2 g,加入15 mL無水乙醇將甘藍研磨成勻漿,在避光低溫處密封浸提24 h。以無水乙醇為實驗空白對照,用紫外分光光度計分別在649、665 nm下測定吸光度。

葉綠素a、葉綠素b的含量計算如公式(1)、公式(2)所示:

(1)

(2)

式中:Ca為葉綠素a含量,mg/kg;Cb為葉綠素b含量,mg/kg;m為樣品質(zhì)量,g;D665、D649為665、649 nm下的吸光度值。

1.3.6 生理指標的測定

1.3.6.1 呼吸強度的測定

采用靜置法,參照康丹丹[13]的方法,取大小均一的甘藍內(nèi)部,放入保鮮盒內(nèi),密封靜置2 h,用便攜式氣體測定儀測定盒內(nèi)O2/CO2含量,各處理重復3次,取平均值。

1.3.6.2 乙烯生成速率的測定

采用靜置法,參照張建超等[14]的方法,取甘藍葉片50 g,置入保鮮盒內(nèi),密封靜置2 h,用氣相色譜儀測定,每個處理重復3次,取平均值。

1.3.7 衰老指標及相關酶的測定

1.3.7.1 相對電導率的測定

處理隨機選取10片甘藍葉片,采用直徑為1 cm的打孔器對甘藍葉片打孔,取5個甘藍葉片小圓片,置于50 mL三角瓶內(nèi),加入25 mL去離子水,立即測得值為P0,10 min后測得值為P1,然后立即在沸水中煮10 min后冷卻至室溫,測定值為P2。相對電導率R的計算如公式(3)所示:

(3)

1.3.7.2 丙二醛(malondialdehyde,MDA)的測定

采用硫代巴比妥酸法[15]測定。

1.3.7.3 多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的測定

采用鄰苯二酚法[16]測定。測定結(jié)果以U/g表示,U為每分鐘吸光度變化值增加1為1個活性單位。

1.3.7.4 過氧化物酶(peroxidase,POD)的測定

采用愈創(chuàng)木酚法[17]測定。測定結(jié)果以U/g表示,U為每分鐘吸光度變化值增加1為1個過氧化物活性單位。

1.3.7.5 過氧化氫酶(catalase,CAT)的測定

采用蔡慧[18]的方法測定。測定結(jié)果以U/g表示,U為每分鐘吸光度變化值減少0.01為1個CAT活性單位。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗結(jié)果每組重復3次平行,實驗結(jié)果取其平均值。數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行圖像繪制及處理,差異顯著性分析通過DPS 7.5軟件LSD法進行(P<0.05代表差異顯著)。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍感官品質(zhì)的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍感官品質(zhì)的影響如圖1、表2所示。隨著貯藏期的逐漸延長,各處理組的感官效果均優(yōu)于CK組。貯藏期6 d前,鮮切甘藍感官無明顯變化;6 d時,CK組和生物保鮮劑處理組均出現(xiàn)輕微黃化現(xiàn)象,CK組略有異味,1-MCP處理組和1-MCP-F處理組鮮切甘藍之間無明顯差異,綜合得分分別為7.00和7.37;9 d時,CK組已經(jīng)失去商品價值,感官品質(zhì)表現(xiàn)為黃化嚴重,袋內(nèi)有葉汁流出,異味嚴重并出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象,生物保鮮劑處理組鮮切甘藍輕微黃化,略有異味并出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象,1-MCP處理組產(chǎn)生輕微黃化現(xiàn)象,1-MCP-F處理組鮮切甘藍無明顯黃化現(xiàn)象,沒有異味且未發(fā)生脹袋現(xiàn)象,綜合得分為7.33,顯著(P<0.05)高于CK組和保鮮劑處理組;12 d時,全部處理組均失去商品價值,CK組鮮切甘藍全部黃化、腐爛,并伴有嚴重腐敗味,感官評分僅為1.93,保鮮劑處理組鮮切甘藍黃化嚴重、出現(xiàn)輕微腐爛,產(chǎn)生嚴重的異味。1-MCP處理組鮮切甘藍產(chǎn)生黃化現(xiàn)象、脹袋并伴有酸味;1-MCP-F處理組鮮切甘藍色澤黃化現(xiàn)象相對較輕,質(zhì)地較脆,有輕微脹袋現(xiàn)象,異味不嚴重,感官得分顯著(P<0.05)高于其他處理組。由此說明1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理可以明顯保持鮮切甘藍的感官品質(zhì)。

圖1 不同處理對鮮切甘藍感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effects of different treatments on sensory quality of fresh-cut cabbage

表2 鮮切甘藍感官評分表Table 2 Sensory scoring table of fresh cut cabbage

2.2 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍褐變度的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍褐變度的影響見圖2。如圖2所示,隨著貯藏期的逐漸延長,1-MCP-F處理組的褐變度顯著低于其他處理組(P<0.05)。3 d時,1-MCP處理組和1-MCP-F處理組的褐變度顯著低于CK組和保鮮劑處理組(P<0.05);6～12 d貯藏期間,1-MCP-F處理組的褐變度顯著低于CK、保鮮劑處理組和1-MCP處理組(P<0.05);12 d時褐變度由大到小變化情況為:CK>F>1-MCP>1-MCP-F,分別為0.459、0.367、0.356和0.302。綜上所述,3種處理方式均能抑制鮮切甘藍的褐變,其中1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理可以較好的抑制鮮切甘藍褐變。

2.3 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍色差的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍色差的影響如表3所示。表3測量的L*值表示鮮切甘藍的明亮度,數(shù)值越大顏色越淺色;a*值為負數(shù)時代表鮮切甘藍顏色偏綠,數(shù)值越大綠色越淺;b*值變化代表黃藍方向變化,數(shù)值越大代表鮮切甘藍越黃,也就是鮮切甘藍黃化越嚴重;ΔE代表總色差的大小。由表3可知,在整個貯藏期間,L*、a*、b*、ΔE全部呈上升趨勢;12 d時,保鮮劑結(jié)合1-MCP處理的L*、a*、b*均值顯著低于對照,說明該處理的鮮切甘藍顏色更深;b*值顯著低于對照,說明該處理的鮮切甘藍更綠,黃化程度更小;由此可得出1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理可以更好地維持鮮切甘藍的色澤。

圖2 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍褐變度的影響Fig.2 Effects of different treatments on sensory quality of fresh-cut cabbage注:圖中不同小寫字母代表在5%水平上顯著差異(下同)。

表3 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍色差的影響Table 3 Effect of 1-MCP combined with biological preservative on color difference of fresh cut cabbage

2.4 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍營養(yǎng)成分的影響

2.4.1 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍維生素C含量的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍維生素C含量的影響見圖3。由圖3可知,整個貯藏期間,各個處理組鮮切甘藍維生素C含量呈現(xiàn)下降趨勢,其中CK組下降最快。3 d時,各組處理之間無明顯差別;6～12 d期間1-MCP-F處理組鮮切甘藍維生素C含量下降緩慢,其含量顯著高于其他處理組(P<0.05);12 d時,各處理組鮮切甘藍維生素C含量大小排序為1-MCP-F>F>1-MCP>CK,其中1-MCP-F處理組鮮切甘藍維生素C含量最高為43.49 mg/100 g。由此說明,1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理可有效延緩鮮切甘藍維生素C含量的下降。

圖3 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍維生素C 含量的影響Fig.3 Effect of 1-MCP combined with biological preservative on vitamin C content of fresh cut cabbage

2.4.2 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍還原糖含量的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍還原糖含量的影響如圖4所示。在整個貯藏期間鮮切甘藍還原糖含量總體呈現(xiàn)下降趨勢,1-MCP-F處理組鮮切甘藍還原糖含量顯著高于其他處理組(P<0.05)。CK組在貯藏期間還原糖含量下降幅度最大,12 d時CK組還原糖含量最低為17.72 mg/g,僅為初始時的66.94%;1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理相比生物保鮮劑處理、1-MCP處理對延緩鮮切甘藍還原糖含量下降效果更好。

圖4 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍還原糖含量的影響Fig.4 Effect of 1-MCP combined with biological preservative on reducing sugar content of fresh cut cabbage

2.4.3 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍葉綠素含量的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍葉綠素含量的影響見圖5。如圖5-a所示,隨著貯藏時間的延長,各處理組鮮切甘藍葉綠素a含量均呈下降趨勢,整個貯藏期間1-MCP-F處理組葉綠素a含量均高于CK、F、1-MCP處理組。12 d時,1-MCP-F組葉綠素a含量為9.35 mg/kg,顯著高于CK與保鮮劑組(P<0.05)。圖5-b為保鮮期間鮮切甘藍葉綠素b含量變化情況,隨著時間延長,所有處理組葉綠素b含量同樣呈下降趨勢,其中CK組顯著低于其他組(P<0.05);12 d時,CK組葉綠素b含量僅為8.03 mg/kg,保鮮劑、1-MCP、1-MCP-F組葉綠素b含量分別為12.26、17.87、19.01 mg/kg,1-MCP-F處理組葉綠素b含量顯著高于CK和F組。

a-葉綠素a;b-葉綠素b圖5 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍葉綠素 含量的影響Fig.5 Effect of 1-MCP combined with biological antistaling agent on chlorophyll content of fresh-cut cabbage

2.5 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍生理指標的影響

2.5.1 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對甘藍呼吸強度的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對甘藍呼吸強度的影響見圖6。由圖6可知,各處理組鮮切甘藍呼吸強度呈先升高后降低的趨勢,CK組呼吸強度在貯藏期間始終高于其他處理組。貯藏時間為3 d時,各處理組鮮切甘藍出現(xiàn)呼吸峰值,CK組鮮切甘藍呼吸強度為525.42 mg/(kg·h)顯著高于其他處理(P<0.05),1-MCP組鮮切甘藍呼吸強度最低,為337.52 mg/(kg·h);12 d時,CK組鮮切甘藍呼吸強度急劇升高,顯著高于其他處理組(P<0.05),分析原因可能是由于鮮切甘藍嚴重腐爛所導致,1-MCP-F組鮮切甘藍呼吸強度最低,為267.93 mg/(kg·h),但與F、1-MCP處理組無顯著差異。

圖6 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對甘藍呼吸強度的影響Fig.6 Effects of 1-MCP combined with biological preservative on respiratory intensity of fresh cut cabbage

2.5.2 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對甘藍乙烯生成速率的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對甘藍乙烯生成速率的影響如圖7所示。由圖7可知,在貯藏期間,所有處理組乙烯生成速率呈先上升后下降的趨勢。9 d時,各組均出現(xiàn)乙烯峰值,CK組、F處理組、1-MCP處理組、1-MCP-F處理組鮮切甘藍乙烯生成速率峰值分別為26.46、23.65、24.78、25.41 μL/(kg·h);12 d時CK組、F組、1-MCP組、1-MCP-F處理組鮮切甘藍乙烯生成速率分別下降至20.25、17.08、16.42、15.77 μL/(kg·h),1-MCP-F組鮮切甘藍乙烯生成速率最低,且顯著低于CK組和F處理組(P<0.05),與1-MCP處理組無明顯差異。由此可說明,1-MCP處理和1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對抑制鮮切甘藍乙烯生成速率效果較好。

圖7 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍乙烯生成速率的影響Fig.7 Effect of 1-MCP combined with biological preservative on ethylene production rate of fresh cut cabbage

2.6 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍衰老指標及相關酶的影響

2.6.1 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對相對電導率的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對相對電導率的影響見圖8。由圖8可知,CK組和其他處理組在整個貯藏期間鮮切甘藍相對電導率持續(xù)上升。12 d時,CK組、F處理組、1-MCP處理組、1-MCP-F處理組鮮切甘藍相對電導率分別為48.06%、27.82%、23.47%、21.07%,相對電導率由大到小排序依次為CK組>F組>1-MCP組>1-MCP-F組,1-MCP-F處理組鮮切甘藍相對電導率顯著低于CK組、F組、1-MCP組(P<0.05)。結(jié)果表明,隨著貯藏時間的延長,各組鮮切甘藍的細胞膜皆受到不同程度的損傷,但經(jīng)1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理能較好抑制鮮切甘藍的相對電導率的增加。

圖8 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍相對 電導率的影響Fig.8 Effect of 1-MCP combined with biological preservative on relative conductivity of fresh cut cabbage

2.6.2 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍MDA含量的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍MDA含量的影響見圖9。由圖9可知,整個貯藏期間所有處理組鮮切甘藍MDA含量呈上升趨勢,CK組鮮切甘藍MDA含量上升速率高于其他處理組,1-MCP-F處理組鮮切甘藍MDA含量上升最緩慢。12 d時,CK組鮮切甘藍MDA含量最高為0.288 μmol/g,1-MCP-F組鮮切甘藍MDA含量最低為0.165 μmol/g,1-MCP-F組鮮切甘藍MDA含量顯著低于CK組(P<0.05)。由此可知,1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理可有效抑制鮮切甘藍MDA的上升,保持細胞膜完整性及膜透性。

圖9 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍MDA 含量的影響Fig.9 Effect of 1-MCP combined with biological preservative on MDA content of fresh cut cabbage

2.6.3 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍PPO活性的影響

PPO能催化酚類物質(zhì)形成褐色的醌類物質(zhì),在果蔬褐變中起重要作用。1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍PPO活性的影響如圖10所示,隨著貯藏時間的不斷延長,CK組鮮切甘藍PPO活性上升最快,1-MCP-F處理組PPO活性上升速率緩慢。12 d時CK組、F組、1-MCP處理組、1-MCP-F處理組PPO活性分別為0.272、0.245、0.253、0.242 U/g。1-MCP-F處理組PPO活性最低,CK組鮮切甘藍PPO活性顯著高于F組、1-MCP處理組、1-MCP-F處理組(P<0.05),但各處理組之間PPO活性差異不顯著。

圖10 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍PPO 活性的影響Fig.10 Effect of 1-MCP combined with biological preservative on PPO activity of fresh cut cabbage

2.6.4 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍POD活性的影響

1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍POD酶活性的影響如圖11所示。圖11為鮮切甘藍貯藏期間POD活性的變化趨勢。在整個貯藏期間,鮮切甘藍POD活性呈先上升后下降的趨勢,分析原因可能是因為鮮切甘藍面對逆境時自身抗氧化系統(tǒng)激活,使POD活性提升,后期隨著鮮切甘藍呼吸強度增加,營養(yǎng)物質(zhì)損失嚴重,氧化脅迫增加,無力支撐抗氧化系統(tǒng),POD活性下降。CK組鮮切甘藍POD活性在貯藏3 d時達到峰值,顯著(P<0.05)高于其他組,其他處理組均能夠推遲鮮切甘藍POD活性峰值的出現(xiàn),在6 d 時出現(xiàn)峰值;12 d時,1-MCP-F組鮮切甘藍POD酶活性最低為142.2 U/g,1-MCP-F處理組鮮切甘藍POD活性顯著低于其他組(P<0.05)。

2.6.5 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍CAT活性的影響

CAT能夠在機體遭遇脅迫時直接清除H2O2,將H2O2分解為H2O和O2。CAT活性增加是克服多余H2O2對代謝組織傷害的適應特征。1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍CAT活性的影響見圖12。由圖12可知,在整個貯藏期,CK組鮮切甘藍CAT活性的下降趨勢顯著高于其他處理組(P<0.05),1-MCP-F處理組鮮切甘藍CAT活性下降幅度最為緩慢。12 d時,CK組鮮切甘藍CAT活性最低為13.61 U/g,1-MCP-F處理組鮮切甘藍CAT活性最高為40.56 U/g。由此可說明1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理可以抑制鮮切甘藍CAT活性降低。

圖11 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍POD活性的影響Fig.11 Effect of 1-MCP combined with preservative on POD activity of fresh cut cabbage

圖12 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理對鮮切甘藍CAT活性的影響Fig.12 Effects of 1-MCP combined with biological preservative on CAT activity of fresh cut cabbage

3 結(jié)論與討論

甘藍經(jīng)鮮切加工后通常表現(xiàn)為呼吸速率和乙烯釋放速率加快、營養(yǎng)物質(zhì)流失、質(zhì)地變軟和產(chǎn)生黃化褐變等現(xiàn)象[19]。1-MCP作為一種乙烯受體抑制劑,可以阻斷乙烯的合成反應,明顯降低果蔬的腐爛率,更好地保持果蔬的貯藏品質(zhì)。巴良杰等[20]研究了1-MCP結(jié)合60Co-γ輻照對藍莓貯藏期品質(zhì)的影響,實驗結(jié)果表明,采后用1 μL/L 1-MCP+1.5 kGy輻照處理對藍莓保鮮效果最好,在感官品質(zhì)、含水率、總酚含量、總黃酮含量、維生素C含量和α-葡萄糖苷酶抑制率等指標效果均好于對照組及其他處理組。胡花麗等[21]采用多變量統(tǒng)計分析評價1-甲基環(huán)丙烯對牛心甘藍貯藏特性的影響,實驗結(jié)果表明,1-MCP對葉綠素、總硫代葡萄糖苷、葉酸、抗壞血酸、DPPH自由基清除率及羥自由基清除率、丙二醛和亞硝酸鹽均有影響。WANG等[22]對聚丙烯包裝和1-MCP延緩金針菇軟化、木質(zhì)化及相關酶基因轉(zhuǎn)錄水平進行了研究,結(jié)果表明,1-MCP處理與聚丙烯包裝配合使用能顯著控制金針菇的軟化和木質(zhì)化,1-MCP處理和聚丙烯包裝的組合可以有效地影響金針菇木質(zhì)化和軟化相關酶基因的表達。本實驗中,1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理組與其他處理組相比,抑制維生素C、還原糖、葉綠素a、葉綠素b含量的下降效果更好,12 d時其含量為對照的346%、122%、251%、237%;降低了鮮切甘藍呼吸強度和乙烯生成速率峰值,實驗結(jié)果表明,1-MCP結(jié)合生物保鮮劑可有效抑制鮮切甘藍黃化,保持鮮切甘藍的貯藏品質(zhì),與相關文獻結(jié)論相類似。

通過測定酶促反應及抗氧化相關酶(POD、PPO、CAT)的活性發(fā)現(xiàn),隨著貯藏期的延長,POD、PPO活性呈升高趨勢,CAT活性呈降低趨勢,分析原因可能是POD和PPO參與了酶促褐變反應,而CAT則可能是由于貯藏后期鮮切甘藍衰老變質(zhì)導致其活性下降。而 1-MCP結(jié)合生物保鮮劑處理可有效抑制POD、PPO活性的升高,CAT活性的降低,并且有效抑制相對電導率、MDA含量的上升,延緩鮮切甘藍衰老。徐超等[23]對不同貯藏期馬鈴薯塊莖鮮切后貨架品質(zhì)變化規(guī)律進行了研究,研究發(fā)現(xiàn)隨著馬鈴薯貯藏期的延長,除苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonialyase,PAL)活性外,其鮮切產(chǎn)品酶促褐變相關酶活性均呈升高趨勢,且在馬鈴薯貯藏后期的鮮切產(chǎn)品中表現(xiàn)活躍,這可能與PPO和POD參與酶促褐變反應以及4CL和C4H參與苯丙烷類代謝物的生物合成有關,而PAL活性下降可能是貯藏后期馬鈴薯塊莖衰老導致其在鮮切產(chǎn)品中活性下降。唐娟等[24]研究了采前CaSO4處理對甘藍芽苗菜貯藏過程中的抗氧化酶和生物活性物質(zhì)的影響,研究發(fā)現(xiàn)CAT活性在果蔬貯藏中的變化與果蔬種類有很大關系,在不同果蔬中的變化趨勢不同,具體原因還有待于進一步研究。王佳宇等[25]研究了不同切分方式對鮮切花椰菜品質(zhì)和抗氧化活性的影響,結(jié)果表明PPO含量的升高是由于果蔬受到切割傷害后,細胞膜系統(tǒng)會遭受到破壞,造成區(qū)域化接觸所致,進而會發(fā)生酶促褐變,導致酚類物質(zhì)氧化分解。這些研究結(jié)果與本實驗結(jié)果基本一致。

綜上所述,生物保鮮劑、1-MCP、1-MCP結(jié)合生物保鮮劑這3種不同處理方式均能對鮮切甘藍起到保鮮效果,且1-MCP結(jié)合生物保鮮劑貯藏保鮮效果最好,實驗結(jié)果可為鮮切甘藍保鮮提供新思路及技術支撐。