菜心采后生理及貯藏保鮮技術(shù)研究進展

菜心采后生理及貯藏保鮮技術(shù)研究進展

心臟病素芽（白消安、益麻、黃家寶、左殼）也被稱為香梨，是一種優(yōu)良的花椰菜。菜心是廣東省栽培面積最大、周年生產(chǎn)供應(yīng)的重要蔬菜之一,其品質(zhì)柔嫩,清新可口,風(fēng)味獨特,含有豐富的VC及人體必需的氨基酸和一些黃酮類物質(zhì),營養(yǎng)價值極高,被視為養(yǎng)生食品,被人們譽為“蔬品之冠”。因此,菜心不但具有較高的營養(yǎng)保健價值,還具有重要的經(jīng)濟價值,既適合市銷,又可出口創(chuàng)匯。近年來,隨著人們生活水平的不斷提高,對色澤鮮艷、營養(yǎng)豐富的菜心需求量不斷增加,其市場的消費潛力十分廣闊。但菜心采后容易損傷、失水萎蔫、衰老和腐爛,使其貯運品質(zhì)受到嚴重影響。在菜心主產(chǎn)區(qū),由于蔬菜采后商品化處理和貯運保鮮技術(shù)水平較低、貯運設(shè)施不足,大多數(shù)產(chǎn)品幾乎是以原始狀態(tài)投放到城鄉(xiāng)蔬菜市場,導(dǎo)致菜心采后的損耗率高達20%~40%。而且由于菜心產(chǎn)品的特點是集綠葉、嫩莖和花薹于一體,其生理具有特殊性,比單純的葉菜、莖菜及花菜等更加難以貯運保鮮。因此,為了延長菜心的保鮮期,增加菜心的出口量,研究人員對菜心貯藏保鮮技術(shù)進行了廣泛地研究,并取得了一定進展。筆者結(jié)合目前有關(guān)菜心產(chǎn)品的研究情況,對其采后生理與貯運保鮮技術(shù)的研究進展進行綜述,以期為菜心產(chǎn)品的采后處理與貯藏保鮮提供參考借鑒,對提升菜心產(chǎn)品市場競爭力和增加經(jīng)濟效益、推動菜心產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。1收獲后，品質(zhì)和生理的變化1.1化及腐爛現(xiàn)象蔬菜采后貯藏保鮮過程中,由于蔬菜葉片的生理代謝旺盛,極易出現(xiàn)葉片黃化及腐爛現(xiàn)象。有些蔬菜的莖則由于受頂端分生組織生長的影響,在采后貯藏保鮮過程中出現(xiàn)繼續(xù)伸長、甚至向上彎曲的現(xiàn)象。達到采收標準的菜心采收后,由于葉片表面積較大,蒸騰嚴重,在貯藏中最易脫水萎蔫,葉色由綠轉(zhuǎn)黃。1.2采后菜心可溶性糖、vc含量的變化菜心含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),如糖類、VC、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素及一些黃酮類物質(zhì)等,這些物質(zhì)隨著貯藏期的延長而逐漸減少。鄧義才等研究表明,采后菜心隨著貯藏時間的延長,其可溶性糖和VC含量均呈逐漸下降的趨勢,且菜心營養(yǎng)品質(zhì)的下降速度因貯藏條件、品種以及存放時間的不同而存在差異。李相陽的研究表明,采后菜心在貯藏過程中,葉片中的可溶性固形物(TTS)、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖含量均呈下降趨勢,但花蕾中卻呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,這可能是由于營養(yǎng)物質(zhì)從營養(yǎng)器官轉(zhuǎn)移到了生殖器官的緣故。1.3貯藏期間出現(xiàn)流失菜心在采后貯藏過程中,由于仍然繼續(xù)進行著呼吸和蒸騰等生理代謝,易造成其營養(yǎng)成分和水分等的流失,出現(xiàn)葉片黃化甚至腐爛等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致菜心的失重,降低其貯藏品質(zhì),縮短保鮮期。鄒偉民等研究表明,不包裝的菜心一般在自然條件下保存到第3天即有近10%的部分萎蔫或腐爛,第5天可正常食用的部分則不到50%。1.4及其貯藏期間發(fā)揮或影響蔬菜的呼吸強度的變化蔬菜采收后旺盛的呼吸作用能夠促進產(chǎn)品器官的衰老,從而縮短蔬菜的貯藏壽命。韓明等人研究表明,在低溫條件(0~3℃)下,菜心的呼吸作用明顯被抑制,但對乙烯的產(chǎn)生沒有很大的影響。菜心會在貯藏期間產(chǎn)生少許的乙烯,這些乙烯可促進蔬菜的呼吸作用,加速葉綠素的降解,使葉色變黃,甚至葉片脫落。此外,蔬菜在受機械損傷后,乙烯的產(chǎn)生和呼吸強度會明顯增強,加速蔬菜的衰老。因此,菜心采收及采后處理過程應(yīng)盡量避免機械損傷。1.5貯藏期間sod酶活性研究表明,菜心采后的生理代謝及衰老與其產(chǎn)品組織中許多酶的活性有關(guān)。菜心采后貯藏過程中,SOD酶活性逐漸下降,POD酶活性逐漸增加。陳巧玲等研究發(fā)現(xiàn),菜心經(jīng)CPPU(又名4PU-30,化學(xué)名稱是N-(2-氯-4-吡啶基)-N-苯基脲)處理后,在貯藏到第3天時,SOD酶活性達到峰值,6d時是對照菜心的2.45倍;而POD酶活性逐漸上升,6d時其活性是對照菜心的1.55倍。經(jīng)CPPU處理的菜心,其SOD酶活性上升,POD酶活性下降受到抑制,從而有效地減少了菜心產(chǎn)品組織內(nèi)部自由基的產(chǎn)生,達到延緩菜心衰老的目的。2物流與保險技術(shù)2.1適時采收蔬菜蔬菜的成熟度包括生理成熟度、消費成熟度、采收成熟度等。采收成熟度是指能夠轉(zhuǎn)化為市場需要的特定銷售期有關(guān)的采收時期。蔬菜應(yīng)根據(jù)時間和環(huán)境條件適時采收。一天內(nèi)溫度最低的時間是采收蔬菜的最佳時間,而且要采取適宜的方法采收,避免機械傷害。菜心的收獲標準為齊口花,薹高與葉的先端平齊,含苞待放,未達到此標準則太嫩,超過則太老,品質(zhì)不佳。2.2采后處理2.2.1空預(yù)冷機預(yù)冷預(yù)冷是果蔬采后商品化處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過預(yù)冷可迅速消除果蔬采摘后自身帶有的田間熱(又稱生長熱),抑制果蔬采后旺盛的呼吸,減少失重、萎蔫、黃化等現(xiàn)象。采后預(yù)冷是果蔬流通及貯藏前必不可缺少的保鮮技術(shù)措施。陳羽白等研究認為,菜心經(jīng)VC-1000型真空預(yù)冷機預(yù)冷15min,可使菜心葉表溫度降至6℃以下。以未經(jīng)真空預(yù)冷處理直接貯存在8~10℃冷庫的菜心為對照,兩種處理在8~10℃冷庫貯藏1h后,對照呼吸強度與經(jīng)真空預(yù)冷處理的菜心呼吸強度分別降到59.1mgCO2/(kg·h)和42.9mgCO2/(kg·h);對照樣品貯藏68h后已有少許葉表泛黃,而經(jīng)真空預(yù)冷處理的菜心貯藏92h后仍然嫩綠。真空預(yù)冷處理的菜心呼吸強度明顯減弱,外觀品質(zhì)下降緩慢,有效延長了貯藏壽命。張麗紅等研究認為,菜心采收后同時采用冷庫(0~1℃)自然預(yù)冷、冷庫(0~1℃)差壓預(yù)冷和真空預(yù)冷3種預(yù)冷方式,菜心葉表溫度從室溫(25℃)降至0℃,其所需時間分別為22h、2.5h和28min。以真空預(yù)冷方式效果最佳,保鮮期長達32d,差壓預(yù)冷的保鮮期為27d,冷庫自然預(yù)冷為23d。2.2.2不同保鮮劑對菜心采后品質(zhì)的影響在蔬菜貯藏過程中,采用化學(xué)藥劑處理可獲得較好的保鮮效果。目前果蔬貯藏常使用的保鮮劑有特克多、復(fù)合保鮮劑(主要由防腐劑加生理調(diào)節(jié)劑組成)、1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)以及赤霉素等。隨著人們對人類健康和環(huán)境保護等安全意識的增強,近年來果蔬天然防腐劑的應(yīng)用越來越受到重視,以天然防腐劑代替化學(xué)合成防腐劑已成為一種趨勢。陳巧玲等研究表明,經(jīng)CPPU處理的菜心葉綠素和可溶性蛋白質(zhì)降解緩慢,常溫下貯藏7d菜心仍能保持較好的商品性。鄧義才等研究表明,0.05mg/L的復(fù)合保鮮劑(主要由防腐劑加生理調(diào)節(jié)劑組成)對菜心的保鮮效果最佳,既有防腐作用,又具有延緩生理代謝的作用,從而延長菜心的保鮮期。采用50μL/L的GA3處理和10μL/L的1-MCP處理均可顯著延緩菜心葉片中葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白含量的降低速率,抑制可溶性固形物的升高,延緩菜心采后品質(zhì)的下降。菜心在采前分別噴施濃度為0.05、0.005mmol/L的茉莉酸甲酯(MeJA)并在常溫下貯藏,與蒸餾水噴霧處理的對照相比,在貯藏后期,菜心的莖切口腐爛指數(shù)和葉片黃化率較低,VC含量較高,在一定程度上提高了菜心的貯藏性。但是試驗發(fā)現(xiàn),濃度為0.05mmol/L的MeJA處理會提高菜心的纖維素和木質(zhì)素含量,使菜心的口感品質(zhì)受到一定影響。因此應(yīng)進一步探索使用茉莉酸甲酯(MeJA)保鮮菜心更適宜的工藝技術(shù)。菜心在采前噴施濃度為5mg/L的新型抗病誘導(dǎo)劑苯并噻重氮(BTH)并在常溫下貯藏,與蒸餾水噴霧處理的對照相比,可降低菜心的莖部切口腐爛指數(shù)、黃葉率、失重率和細胞膜透性,提高莖部的硬度,在一定程度上提高了菜心的貯藏性。2.2.3輻照食品保鮮自從上世紀19世紀末發(fā)現(xiàn)了天然放射性物質(zhì)以來,核輻射的生物效應(yīng)引起了科學(xué)家們的極大關(guān)注,輻射保鮮技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用給人們展示了廣闊的發(fā)展前景。經(jīng)大量的安全性試驗,聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、世界衛(wèi)生組織(WHO)和國際原子能委員會(IAEA)的輻照食品聯(lián)合專家委員會于1980年10月宣布,吸收劑量在10kGy以下的任何食品都是安全的,無需做毒理學(xué)實驗。輻射保鮮果蔬的關(guān)鍵是適當?shù)妮椛鋭┝?劑量過高會引起果蔬的老化,過低又不能達到保鮮延貯的目的。用聚乙烯袋包裝菜心,經(jīng)0.06~0.1kGy的核輻照(國家食品安全衛(wèi)生規(guī)定標準在1kGy以下)處理后,第7天的保鮮率高達83%~88%,比未經(jīng)輻照處理的對照保鮮率高30%,同時VC含量比對照高1.05mg/100g。表明輻照處理可減少菜心中VC等營養(yǎng)成分和水分的損失,有效延緩采后品質(zhì)的下降。在包裝輻照處理中,又以0.06~0.08kGy輻照處理的效果較為顯著。2.2.4保鮮袋氣調(diào)貯藏隨著人們對蔬菜產(chǎn)品的新鮮、清潔、美觀及方便攜帶等要求的提高,具有保濕作用和一定透氣性能的聚乙烯(PE)保鮮袋在采后流通中被廣泛應(yīng)用。但是,不同蔬菜對包裝的要求因其自身的生理特性及貯運、銷售等環(huán)節(jié)中所遇到的影響因素而有很大的不同。有研究指出,保鮮袋開孔可以改善其透水與透氣性能,延長青花菜、菠菜等的貯存期。菜心用保鮮袋包裝,在低溫(2℃)條件下貯藏,可有效延長菜心的保鮮期,貯藏6d仍能較好地保持其品質(zhì),完好率在90%以上。在冷庫自然預(yù)冷條件下,出口菜心的包裝形式宜采用在外包裝紙箱內(nèi)再用0.01~0.03mm厚的塑料膜包裝,比目前常用的泡沫箱內(nèi)加冰包裝的貯藏效果好。陳維信等研究表明,在3℃條件下,用0.03mm厚打孔(孔直徑為0.5cm)的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜袋包裝菜心可顯著降低菜心的呼吸強度,有效延長菜心的貯藏壽命。2.3貯藏方法2.3.1通過低溫處理來提高采后品質(zhì)溫度是影響菜心貯藏壽命最重要的因素,低溫貯藏能有效地控制蔬菜采后生理代謝和保持其良好的產(chǎn)品品質(zhì)。李相陽等研究認為,低溫可延緩菜心的葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白的降解速率。因此,在菜心保鮮貯運過程中,可以通過低溫處理的途徑來提高菜心的采后品質(zhì)。鄧義才等研究認為,溫度對菜心采后保鮮品質(zhì)的影響很大,低溫是防止菜心衰老、延長保鮮期的最關(guān)鍵措施。菜心在貯藏溫度2~8℃范圍內(nèi),溫度越低保鮮效果越好,貯藏溫度在0℃時則易產(chǎn)生凍害,故商品性貯運采用(2±1)℃溫度比較安全。2.3.2根據(jù)立地進行貯藏目前,氣調(diào)貯藏包括人工氣調(diào)貯藏(CA)和自發(fā)氣調(diào)貯藏(MA)。氣調(diào)保鮮是通過改變蔬菜貯藏環(huán)境中的O2與CO2濃度,降低產(chǎn)品呼吸強度、延緩其成熟和衰老進程,從而更好地保持蔬菜的鮮度和商品性。各種蔬菜因產(chǎn)地氣候、品種類型的差異,其最佳氣體成分與濃度差異比較大。要獲得產(chǎn)品理想的貯藏保鮮效果,不僅要根據(jù)不同蔬菜的呼吸特點調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境中的氣體成分,還應(yīng)在冷藏條件下貯藏。如菠菜氣調(diào)最佳氣體濃度為O210%和CO25%~10%,香菜為O22%~4%和CO23%~7%,甘藍為O22%~5%和CO22%~5%。李相陽等研究表明,較高濃度的CO2(濃度為36%)能夠顯著延緩菜心采后品質(zhì)的下降。在20℃條件下貯藏至第4天時,高濃度CO2貯藏的菜心的葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白含量分別比對照高188%、23.3%和36.5%。3氣調(diào)貯藏技術(shù)的應(yīng)用菜心產(chǎn)品集綠葉、嫩莖、花薹于一體,其采后生理特性和貯藏方法既有其自身的特殊性,又有莖菜、葉菜和花菜的某些共性。在菜心的實際生產(chǎn)過程中,仍然存在著一些問題,如栽培管理粗放;采收時缺乏有效分級包裝和存放措施,導(dǎo)致菜心莖葉的損傷,嚴重影響貯藏保鮮效果;化學(xué)藥劑處理常常造成毒性殘留,危害人體健康及造成環(huán)境污染;由于氣調(diào)貯藏工藝及設(shè)備技術(shù)復(fù)雜,投資相對較大,而我國菜心銷售價格偏低,且缺乏這方面的基礎(chǔ)研究及技術(shù)示范,導(dǎo)致無法大面積推廣氣調(diào)貯藏等。為控制好菜心采后的生理代謝,保持產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì),筆者建議,在菜心生產(chǎn)中應(yīng)該把握好以下幾個技術(shù)環(huán)節(jié)