西兰花不仅营养成分全面,其具有保健作用的硫代葡萄糖苷及其衍生物萝卜硫素等活性成分含量也要高于其他十字花科蔬菜,有“蔬菜皇冠”之称。然而采后西兰花生理代谢旺盛,在常温下极易黄化、失水萎蔫,营养成分迅速流失,导致其商品价值降低。传统的保鲜剂虽然能够延长西兰花的贮藏期,但存在二次残留。气调保鲜技术绿色安全,是现今国内外广泛应用的现代化果蔬贮藏保鲜手段之一。
自发气调保鲜是将果蔬密封在具有特定透气性能的塑料薄膜制成的容器中,利用果蔬自身的呼吸作用和塑料薄膜的透气性能,在一定的温度条件下,自行调节密封环境中的O2和CO2含量,使之符合贮藏的要求。硅窗气调属于自发气调的一种,是在包装容器上镶嵌一定面积的硅橡胶膜,利用硅橡胶膜对不同气体的选择透过性来调节包装环境中的气体比例。甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所,甘肃省果蔬贮藏加工技术创新中心的魏丽娟、冯毓琴*等以耐寒优秀西兰花为材料,拟通过设置不同的贮藏温度和硅窗面积包装处理西兰花,探讨贮藏温度及硅窗面积对西兰花硅窗气调保鲜效果的影响,确定西兰花硅窗自发气调最优参数组合,以期有效抑制西兰花采后黄化,延迟西兰花在贮藏期内品质劣变,为西兰花硅窗自发气调保鲜技术提供理论依据。
1、不同贮藏温度结合理论硅窗面积值的包装袋和普通PE包装袋对西兰花保鲜效果的影响
呼吸速率和相对电导率的变化
如图1A所示,西兰花属于呼吸跃变型蔬菜,其呼吸速率在贮藏期间总体呈先上升后下降趋势,有呼吸峰出现(以CO2计,下同),各组均在5 d时出现呼吸峰,硅窗袋包装处理组的呼吸峰值均低于各无硅窗对照处理组,2 ℃硅窗袋包装处理组的呼吸峰值最低,分别比4 ℃硅窗、4 ℃无硅窗、2 ℃无硅窗、0 ℃硅窗、0 ℃无硅窗低26.0%、68.4%、36.9%、5.1%、53.8%。呼吸高峰过后各处理组的呼吸速率均有不同程度回落,其中2 ℃硅窗袋包装处理组的呼吸速率在10、20 d和贮藏结束时最低,并在10、20 d时显著低于其他各组(P<0.05),0 ℃硅窗袋包装处理对呼吸速率的抑制效果次于2 ℃硅窗袋包装处理;0 ℃无硅窗组贮藏过程中的呼吸速率整体上也大于2 ℃无硅窗组,这可能是0 ℃处理组的环境温度由于系统误差降至西兰花冰点温度以下导致西兰花冻伤所致。4 ℃无硅窗包装处理组的呼吸速率在整个贮藏期都最高。
由图1B可知,各处理组的相对电导率随着贮藏时间的延长呈逐渐上升趋势,其中4 ℃无硅窗对照组迅速上升,并在10 d以后显著高于其他处理组(P<0.05);贮藏后期硅窗袋包装处理组相对电导率低于各无硅窗对照处理组。2 ℃硅窗袋包装处理组的相对电导率在5 d以后至贮藏期结束都处于最低,贮藏期结束时分别低于4 ℃硅窗、4 ℃无硅窗、2 ℃无硅窗、0 ℃硅窗、0 ℃无硅窗11.2%、30.1%、12.1%、1.2%、15.9%。0 ℃硅窗袋包装处理组的相对电导率增加速率快于2 ℃硅窗袋包装处理,2 ℃和0 ℃无硅窗对照组有相似的变化趋势,这是因为0 ℃处理组过低的环境温度造成了西兰花细胞膜的损坏。
包装袋内氧气、二氧化碳体积分数的变化
硅窗可以有效调节包装袋内气体组成,由图2可知,各硅窗包装袋内O2和CO2体积分数的变化趋势要比各无硅窗包装袋内的平稳,无硅窗包装袋因透气性差,袋内O2体积分数急剧降低,CO2体积分数积累过多,不利于西兰花贮藏。2 ℃硅窗袋包装处理组在5~25 d内的O2体积分数保持在2.3%~4.1%之间,CO2体积分数保持在8.7%~11.0%之间,袋内气体比例达到动态平衡,最接近西兰花最佳贮藏气体环境。
叶绿素、VC、可溶性蛋白和芥子油苷含量的变化
SOD和CAT活力的变化
如图4A所示,在5 d时各处理组SOD活力达到第1个峰值,其中0 ℃硅窗袋包装处理组最高,其次是2 ℃硅窗袋包装处理组,5 d后各组SOD活力下降,第20天时,各组SOD活力又出现峰值,SOD活力变化呈“双峰”曲线,此时2 ℃硅窗袋包装处理组最高,0 ℃硅窗袋包装处理组在此过后迅速下降,贮藏结束时显著低于2 ℃硅窗袋包装处理组(P<0.05),2 ℃和0 ℃无硅窗对照组的SOD活力有相似的变化趋势,表明0 ℃处理组的SOD先对低温逆境作出响应,但随着逆境时间的延长SOD活力受到了一定程度的破坏。整个贮藏期硅窗袋包装处理组的SOD活力都高于无硅窗对照组,4 ℃无硅窗对照组的SOD活力最低,说明硅窗袋包装结合低温贮藏对SOD的激活更明显。
如图4B所示,各组CAT活力均呈先上升后下降的趋势,各组在贮藏第15天时出现峰值,2 ℃和0 ℃处理组CAT活力随贮藏时间的变化趋势接近SOD活力,相对对照组,硅窗袋包装处理表现出优越性
2、理论硅窗面积值的合理性验证实验结果
呼吸速率和相对电导率的变化
各处理组均在第5天出现呼吸峰(图5A),硅窗面积6 cm2处理组的峰值最低,但随着贮藏时间的延长,硅窗面积8 cm2硅窗袋包装处理组的呼吸速率下降幅度大,15 d后其呼吸速率显著低于其他处理组(P<0.05)。各处理组的相对电导率随着贮藏时间的延长呈逐渐上升趋势(图5B),其中硅窗面积8 cm2硅窗袋包装处理组的相对电导率在整个贮藏期一直处于最低,贮藏期结束时显著小于其他处理组(P<0.05),说明硅窗面积8 cm2硅窗袋包装处理组的西兰花在贮藏期衰老速率相对缓慢。
包装袋内氧气、二氧化碳体积分数的变化
叶绿素、VC、可溶性蛋白和芥子油苷含量的变化
SOD和CAT活力的变化
结 论
通信作者简介
冯毓琴,研究员,甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所,加工原料与质量控制研究室主任。
教育经历:
第一作者简介
魏丽娟,助理研究员,甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所。
本文《基于温度条件的西兰花硅窗自发气调硅窗面积的筛选及验证》来源于《食品科学》2022年43卷15期236-244页,作者:魏丽娟,冯毓琴,李翠红,李长亮,于嘉文。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210729-339。点击https://www.spkx.net.cn/article/2022/1002-6630/2022-43-15-028.html即可查看文章相关信息。
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