油菜采后品質(zhì)劣變與保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

Research Progress on Postharvest Quality Deterioration and Preservation Technology of Rapeseed

BU Jianwen， LI Yuxuan，LIU Wenxiu， SUN Yuqing， ZHANG Yaqi， SANG Zihan （DepartmentofFoodScience and Enginering，Shandong Agriculture andEngineering University，Jinan 250100， China）

Abstract： As an important vegetable crop，rapeseed often faces the problem of quality deterioration after harvest， which seriously affcts its commodity value and food safety. In this paper， the postharvest quality deterioration ofrapeseed is described，such as theappearanceof wilting， nutrient los，microbial infectionand decay， etc.，andthephysiological，biochemicalandmicrobiologicalmechanisms leading todeteriorationaredeeplyanalyzed， and the research progressof physical， chemical and biological preservation technologies inrapeseed preservation is introduced indetail， including low-temperature storage， modified atmosphere preservation， film preservation， chemica preservatives and the use of biological preservatives，etc.， aiming to provide a theoretical reference for improving the postharvest preservation effect and prolonging the shelf life of rapeseed.

Keywords： rapeseed; quality deterioration; preservation technology; research progress

油菜（BrassicanapusL.）是十字花科蕓臺(tái)屬植物，在全球范圍內(nèi)廣泛種植，不僅是重要的油料作物，其鮮嫩的莖葉部分作為蔬菜也深受消費(fèi)者喜愛。油菜富含維生素C、維生素K、膳食纖維和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，具有抗氧化、降血脂、預(yù)防心血管疾病等多種保健功效。然而，油菜采后由于脫離了母體植株的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和水分調(diào)節(jié)，自身生理代謝活動(dòng)發(fā)生顯著變化，加之受到微生物侵染，極易出現(xiàn)品質(zhì)劣變現(xiàn)象，如葉片發(fā)黃、萎蔫、腐爛，營(yíng)養(yǎng)成分損失，風(fēng)味喪失等。

1油菜采后品質(zhì)劣變的表現(xiàn)

1.1外觀品質(zhì)劣變

（1）葉片萎蔫與黃化。油菜采后，水分平衡被打破，蒸騰作用持續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致葉片細(xì)胞失水，膨壓下降，從而出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象。同時(shí)，隨著采后時(shí)間的延長(zhǎng)，葉綠素酶活性增強(qiáng)，葉綠素逐漸被分解，葉片由綠色逐漸變?yōu)辄S色，嚴(yán)重影響油菜的外觀品質(zhì)和商品價(jià)值。研究表明，在常溫（ 25^°C ）貯藏條件下，油菜葉片在采后第3天就開始出現(xiàn)明顯的萎蔫現(xiàn)象，第5天葉片黃化面積超過 50%^[1] 號(hào)

（2）組織軟化與腐爛。采后油菜表面及內(nèi)部可能攜帶多種微生物，如細(xì)菌、真菌等。在適宜的溫濕度條件下，這些微生物會(huì)迅速繁殖，分泌各種水解酶，如纖維素酶、果膠酶等，進(jìn)而分解油菜組織中的細(xì)胞壁和細(xì)胞間質(zhì)成分，導(dǎo)致細(xì)胞間連接松散，組織軟化。隨著微生物侵染的加劇，油菜組織出現(xiàn)水漬狀病斑，進(jìn)而腐爛，產(chǎn)生異味，完全失去食用價(jià)值。

1.2 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)劣變

（1）維生素?fù)p失。油菜中的維生素C是重要的抗氧化營(yíng)養(yǎng)成分，但采后其含量會(huì)迅速下降。 ① 維生素C易被氧化，采后油菜組織中的呼吸代謝產(chǎn)生的活性氧物質(zhì)會(huì)加速維生素C的氧化分解。 ② 一些酶類如抗壞血酸氧化酶活性增強(qiáng)，直接催化維生素C的氧化反應(yīng)。研究顯示，在常溫貯藏7d后，油菜中維生素C含量下降 50% 以上。維生素K在油菜采后也會(huì)因光、溫度等因素影響而發(fā)生降解，最終導(dǎo)致油菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低[2]。

（2）礦物質(zhì)與蛋白質(zhì)變化。采后油菜對(duì)礦物質(zhì)的吸收停止，但體內(nèi)的生理代謝活動(dòng)仍在消耗能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致部分礦物質(zhì)元素流失。同時(shí)，蛋白質(zhì)會(huì)在蛋白酶的作用下發(fā)生水解，含量逐漸減少，氨基酸組成也發(fā)生變化，影響油菜的營(yíng)養(yǎng)均衡。

1.3 風(fēng)味品質(zhì)劣變

① 一些揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，如硫代葡萄糖苷的降解產(chǎn)物的含量會(huì)隨著采后時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，最終使油菜的特殊風(fēng)味減弱。 ② 微生物代謝產(chǎn)生的一些異味物質(zhì)，如醇類、醛類等，會(huì)掩蓋油菜原有的風(fēng)味，使其食用口感變差[3]

2油菜采后品質(zhì)劣變的原因

2.1生理生化因素

2.1.1 呼吸代謝

采后油菜仍可進(jìn)行呼吸作用，消耗氧氣并產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放能量。呼吸作用是維持采后油菜生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但過度的呼吸代謝會(huì)加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，導(dǎo)致其品質(zhì)下降。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，油菜呼吸速率逐漸升高，在達(dá)到呼吸高峰后又逐漸下降。呼吸高峰的出現(xiàn)標(biāo)志著油菜生理狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，此時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗加劇，組織衰老加速[]。

2.1.2 水分散失

采后油菜結(jié)合蒸騰作用持續(xù)失水，當(dāng)失水量達(dá)到一定程度時(shí)，細(xì)胞膨壓降低，細(xì)胞膜通透性增加，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外滲，引發(fā)一系列生理生化反應(yīng)。水分散失還會(huì)導(dǎo)致酶活性改變，一些水解酶活性增強(qiáng)，加速細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)的分解，如淀粉水解為還原糖，蛋白質(zhì)水解為氨基酸等，從而影響油菜的品質(zhì)。此外，水分散失造成的組織萎蔫還會(huì)降低油菜的抗病能力，從而有利于微生物的侵染和繁殖。

2.1.3 酶活性變化

除前文提到的葉綠素酶、抗壞血酸氧化酶、蛋白酶等，多酚氧化酶（PolyphenolOxidase，PPO）、過氧化物酶（Peroxidase，POD）等也會(huì)發(fā)生變化。PPO可催化酚類物質(zhì)氧化生成醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)會(huì)進(jìn)一步聚合形成褐色物質(zhì)，導(dǎo)致油菜組織褐變，影響外觀品質(zhì)。POD參與植物的防御反應(yīng)和衰老過程，在采后油菜中，POD活性先升高后降低，其活性變化與細(xì)胞膜中脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的程度密切相關(guān)，高活性的POD會(huì)加速膜脂過氧化，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)代謝紊亂，促進(jìn)品質(zhì)劣變[5]。

2.2微生物因素

2.2.1 病原菌侵染

油菜采后會(huì)受到多種病原菌的侵染，如真菌中的灰霉菌、鏈格孢菌，細(xì)菌中的軟腐病菌等。這些病原菌通過傷口、氣孔等途徑侵入油菜組織，在適宜的環(huán)境條件下大量繁殖，分泌毒素和水解酶，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理功能，導(dǎo)致組織腐爛、變質(zhì)。例如，軟腐病菌分泌的果膠酶能夠分解油菜細(xì)胞壁中的果膠物質(zhì)，使細(xì)胞分離，組織軟化腐爛；灰霉菌在侵染過程中產(chǎn)生的毒素可降低油菜組織的pH值，抑制油菜自身的防御反應(yīng)，促進(jìn)病原菌的生長(zhǎng)和擴(kuò)散。

2.2.2 微生物種群動(dòng)態(tài)變化

在貯藏初期，油菜表面的微生物主要以附生微生物為主，如一些表面消毒后仍殘留的細(xì)菌和真菌孢子。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，病原菌遂漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，數(shù)量迅速增加，導(dǎo)致油菜病害發(fā)生和品質(zhì)劣變。同時(shí)，微生物之間存在相互作用，一些有益微生物可能會(huì)抑制病原菌的生長(zhǎng)，而不良的貯藏條件會(huì)破壞微生物群落的平衡，使病原菌更容易滋生和傳播。

3油菜采后保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

3.1物理保鮮技術(shù)

3.1.1 低溫貯藏

低溫貯藏是最常用的油菜保鮮方法之一，低溫能降低油菜的呼吸代謝速率，抑制酶活性和微生物生長(zhǎng)繁殖，從而延緩品質(zhì)劣變。一般來說，油菜適宜的貯藏溫度為 0～2‰ ，相對(duì)濕度在 90%～95% 。在該條件下，油菜的呼吸速率可顯著降低，水分散失減少，酶活性受到抑制，微生物生長(zhǎng)緩慢。研究表明，在溫度為 0°C 、相對(duì)濕度為 95% 的條件下貯藏，油菜可保鮮 10～15d ，且其外觀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)保持較好。

3.1.2 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氣體成分比例，如降低氧氣濃度、增加二氧化碳濃度，來抑制油菜的呼吸作用和微生物生長(zhǎng)。適當(dāng)降低氧氣濃度（一般為2%～5% ）可減少呼吸底物的氧化消耗，抑制需氧微生物的生長(zhǎng)；增加二氧化碳濃度（一般為 3%～10% ）能抑制油菜的呼吸代謝，調(diào)節(jié)酶活性，同時(shí)對(duì)一些病原菌具有抑制作用。

3.1.3 輻照保鮮

輻照保鮮是利用電離輻射（如γ射線、電子束等）對(duì)油菜進(jìn)行處理，以達(dá)到殺菌、抑制發(fā)芽和延緩衰老的目的。輻照能夠破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)，使其失去繁殖能力，同時(shí)也能抑制油菜的一些生理生化反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，適宜劑量的 γ 射線輻照（一般為0.5～2.0kGy ）可以有效殺滅油菜表面及內(nèi)部的病原菌，降低呼吸速率，延緩葉綠素降解和組織衰老。

3.2化學(xué)保鮮技術(shù)

3.2.1 化學(xué)防腐劑

化學(xué)防腐劑是通過抑制或殺滅微生物來延長(zhǎng)油菜保鮮期的一類化學(xué)物質(zhì)。常用的化學(xué)防腐劑有苯甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鉀鹽、脫氫乙酸鈉等。這些防腐劑能夠干擾微生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和生理代謝過程，從而抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖。在油菜保鮮中，使用 0.1%～0.2% 的山梨酸鉀溶液對(duì)其進(jìn)行浸泡處理，可有效抑制微生物生長(zhǎng)，延緩油菜腐爛。

3.2.2 涂膜保鮮劑

涂膜保鮮劑是將具有成膜性的物質(zhì)涂抹在油菜表面，形成一層保護(hù)膜，起到延緩水分散失、調(diào)節(jié)氣體交換、抑制微生物繁殖的作用。常用的涂膜材料有殼聚糖、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉等。其中，殼聚糖具有抗菌、抗氧化和良好的成膜性能，用1%～2% 的殼聚糖溶液對(duì)油菜進(jìn)行涂膜處理，可在其表面形成一層透明、具有一定透氣性和阻水性的薄膜，其能有效減少油菜的水分散失，抑制其呼吸作用，同時(shí)殼聚糖的抗菌活性能夠抑制微生物生長(zhǎng)，顯著延長(zhǎng)油菜的貨架期。

3.3生物保鮮技術(shù)

3.3.1 生物保鮮劑

生物保鮮劑是利用生物或其代謝產(chǎn)物來抑制微生物生長(zhǎng)、延緩油菜品質(zhì)劣變的一類保鮮劑。常見的生物保鮮劑有乳酸菌及其代謝產(chǎn)物、拮抗微生物、天然植物提取物等。乳酸菌能夠產(chǎn)生乳酸、細(xì)菌素等抑菌物質(zhì)，對(duì)多種病原菌具有抑制作用。將乳酸菌發(fā)酵液噴灑在油菜表面，可有效抑制灰霉菌等病原菌的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)油菜保鮮期。拮抗微生物如枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）能夠通過競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)、空間以及產(chǎn)生抗菌物質(zhì)等方式抑制病原菌生長(zhǎng)。天然植物提取物如大蒜提取物、迷迭香提取物等含有多種具有抗菌、抗氧化活性的成分，可抑制微生物生長(zhǎng)，延緩油菜衰老。

3.3.2 基因工程技術(shù)

在油菜保鮮中，基因工程技術(shù)主要通過調(diào)控油菜自身的基因表達(dá)，增強(qiáng)其抗逆性和保鮮性能。例如，通過基因工程手段抑制油菜中葉綠素酶基因的表達(dá)，可延緩葉綠素降解，保持葉片綠色；導(dǎo)入抗菌肽基因，使油菜自身產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，增強(qiáng)對(duì)病原菌的抵抗能力。然而，基因工程技術(shù)在油菜保鮮中的應(yīng)用還處于研究階段，面臨著技術(shù)難度大、安全性評(píng)估復(fù)雜等諸多挑戰(zhàn)，距實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。

4結(jié)語

油菜采后品質(zhì)劣變是由多種生理生化和微生物因素共同作用的結(jié)果，嚴(yán)重影響著其商品價(jià)值和食用安全性。當(dāng)前，物理、化學(xué)和生物保鮮技術(shù)在油菜保鮮中已取得一定成效，但仍存在一定的局限性。未來，需通過多學(xué)科交叉融合研究，揭示品質(zhì)劣變機(jī)制，研發(fā)出更加綠色、安全、高效的保鮮技術(shù)，并構(gòu)建基于供應(yīng)鏈的全程保鮮技術(shù)體系，以實(shí)現(xiàn)油菜采后保鮮效果的顯著提升，減少采后損失，以滿足消費(fèi)者對(duì)新鮮、優(yōu)質(zhì)油菜產(chǎn)品的需求，進(jìn)而促進(jìn)油菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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