预冷对气调荷兰豆货架期品质和生理的影响

戴云云，罗海波，姜 丽，蒋 娟，郁志芳*

(南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095)

预冷对气调荷兰豆货架期品质和生理的影响

戴云云，罗海波，姜 丽，蒋 娟，郁志芳*

(南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095)

为研究不同预冷方式和气调处理对模拟货架后荷兰豆品质和生理特性的影响。分别于0、6h和12h三种不同放置时间后对荷兰豆进行预冷并立即建立气调(体积配比为3% O2+5% CO2+92% N2)条件1℃贮藏，荷兰豆贮藏0、10、20d和30d后进行2d常温模拟货架实验。结果表明：与6h或12h后预冷比较，立即预冷的荷兰豆在模拟货架后呼吸作用弱，纤维素增加量小，超氧阴离子自由基和丙二醛含量保持在较低水平，抗氧化酶——过氧化物酶和超氧化物歧化酶具有较高的活力。立即预冷可有效抑制货架期荷兰豆的生理活动和更好地保持其品质。

荷兰豆；预冷；气调；品质；生理特性

荷兰豆(Pisum sativum L.)因其营养价值高，风味鲜美，并具有延缓衰老、美容保健功能，在美国、加拿大、澳大利亚、新加坡等国十分畅销，是西方国家主要食用蔬菜品种之一，也是我国很有前途的出口创汇特菜品种之一[1]。荷兰豆自身正常或者异常生理生化变化和不良条件引起的生理失常容易造成豆类品质下降甚至腐烂变质，特别是被人们所喜欢的荷兰豆因为保鲜技术研究的不深入、针对性不强，导致其采后品质劣变，快速的失去其食用价值，造成巨大的经济损失，研究和提高荷兰豆的耐贮性十分必要。

新鲜果蔬采后商品化处理方法中，预冷是对于产品品质的保持非常有效[2-4]，在发达国家的果蔬菜后处理中是一个必不可少的环节[5-6]。预冷能够使果蔬从内部快速冷却，全部或部分释放出田间热，使果蔬采后代谢活动迅速降低，从而有效控制果蔬呼吸过程，抑制组织内糖、酶、蛋白质等物质的变化，延长保鲜时间。适当的预冷处理，可以有效减少果蔬营养成分损失，最大限度地保持荷兰豆品质，降低腐烂率，延长贮藏时间。所以，预冷在保鲜技术中的作用非常大，已成为保鲜技术和手段成功运用的基础，任何一种保鲜技术在使用前，都需经过预冷处理。我国由于预冷的普及率低，许多新鲜果蔬无法做到采后立即预冷，即使出口的产品也是如此，这与在高温季节采收的果蔬的要求差距很大。目前国内有关预冷时机的研究不多，与其他处理方法联系不多，而且对荷兰豆模拟常温货架期研究甚少。

本实验从不同预冷处理方式入手，气调、低温条件下贮藏一段时间后，常温模拟货架2d，测定荷兰豆品质和生理生化指标，阐明荷兰豆在冷藏后的货架期中的生理和品质上的变化，为荷兰豆在耐贮性和货架期的品质和生理变化上提供理论参考，也为新型实用技术的开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料及其处理

荷兰豆(台中11号)，于2009年6月4日下午采收自南京郊区，采后立即送回实验室，选取大小均匀、无病虫害、无机械损伤的荷兰豆用于实验。

将荷兰豆随机分成3组处理：第1组：立即将荷兰豆平铺于冷库内(1.0℃±0.5℃)进行立即预冷，待其中心温度达到2℃时停止预冷；第2组：将荷兰豆常温放置6h后，再将荷兰豆平铺于冷库内(1.0℃±0.5℃)进行预冷，待其中心温度达到2℃时停止预冷；第3组：将荷兰豆常温放置12h后，再将荷兰豆平铺于冷库内(1.0℃±0.5℃)进行预冷，待其中心温度达到2℃时停止预冷。各处理组分别用保鲜袋敞口包装(每袋400g)，再装入气调袋(HDPE，厚度60μm，尺寸为50cm×80cm)中(体积配比为3% O2+5% CO2+92% N2)，于(1.0±0.5)℃条件下贮藏。贮藏期间每10、20、30d后再进行2d的常温模拟货架后测定荷兰豆呼吸强度、MD A、色泽、O2－·含量、SOD活力、POD活力等指标，每组实验重复3次。

1.2 仪器与设备

SPX-320智能生化培养箱 宁波江南仪器厂；DJ300精密电子天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司；GL-20G-Ⅱ高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂；HH-6数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；Orion86802台面式pH/ISE测试仪 上海纳锘仪器有限公司；DDS-307电导率仪 上海康仪仪器有限公司；XW-80A微型旋涡混合仪 上海沪西分析仪器厂有限公司；WFJ UV-2802 PC紫外-可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司；CR-200型便携式手持色差仪 美能达公司。

1.3 各指标测定方法

呼吸强度测定采用静置法[7]，丙二醛(MDA)含量的测定采用硫代巴比妥酸法[8]，超氧阴离子自由基含量的测定采用羟胺氧化法[8]，SOD活力测定采用NBT光化氧化法[8]，POD活力测定采用Kang的方法[8]，纤维素含量的测定采用酸性洗涤法[9]，纤维素酶(CE)活力的测定采用3,5-二硝基水杨酸法[10]。色泽测定采用便携式色差仪测定荷兰豆表面色差，从每袋中随机抽取10个，记录L*、a*、b*值。

1.4 数据处理

每个处理均重复3次，分别求其平均值和标准差。

2 结果与分析

2.1 预冷方式和气调处理对冷藏后常温货架2d的荷兰豆呼吸的影响

图1 预冷方式和气调处理对1℃冷藏后常温货架2d的荷兰豆呼吸强度的影响Fig.1 Effect of precooling and controlled atmosphere storage on the respiration intensity of Pisum sativum L. during storage

从图1可以看出，经过10d和20d冷藏后放置2d的荷兰豆在常温货架期呼吸作用缓慢上升，冷藏30d后放置2d的荷兰豆在常温货架后，呼吸作用减弱呈下降趋势。另可看出，相对于其他两种处理方式，立即预冷和气调处理抑制了货架期的呼吸作用。立即预冷加气调处理可以延缓荷兰豆的代谢，有利于荷兰豆的贮藏。

2.2 预冷方式和气调处理对冷藏后常温货架2d的荷兰豆MDA含量和O2－·含量的影响

图2 预冷方式和气调处理对1℃冷藏后常温货架2d的荷兰豆O2-·含量和MDA含量的影响Fig.2 Effect of precooling and controlled atmosphere storage on superoxide anion and MDA content of Pisum sativum L. during storage

如图2(A)所示，MDA含量是一个缓慢下降的趋势，相比较而言，立即预冷加气调处理的荷兰豆MDA的含量处于一个更低的水平。说明相对于其他处理方式立即预冷加气调处理更有利于荷兰豆的保鲜。

如图2(B)所示，O2－·处于快速的上升趋势。说明荷兰豆受活性氧的伤害在增加，组织衰老在加剧，且立即预冷加气调处理的荷兰豆O2－·含量处于较低水平，结果表明立即预冷加气调处理可抑制荷兰豆O2－·的增加，减少组织遭受活性氧的伤害，有利于保持其品质。

2.3 预冷方式和气调处理对冷藏后常温货架2d的荷兰豆纤维素和CE的影响

图3 预冷方式和气调处理对1℃冷藏后常温货架2d的荷兰豆纤维素和CE的影响Fig.3 Effect of precooling and controlled atmosphere storage on the cellulose content and cellulase activity of Pisum sativum L. during storage

如图3(A)所示，纤维素含量呈缓慢上升的趋势，CE呈缓慢下降的趋势。立即预冷加气调处理纤维素含量较其他两种处理更少。同时，如图4(B)所示，CE的活性立即预冷加气调处理的活力处于较高水平，有效地水解了纤维素，不利于纤维素的合成增加，更好地保持其食用品质。

2.4 预冷方式和气调处理对冷藏后常温货架2d的荷兰豆POD和SOD的影响

如图4(A) 所示，比较3种处理，立即预冷加气调处理POD活性处于更高的水平，说明立即预冷和气调处理能够更好的保护荷兰豆的组织，延缓其衰老。而如图4(B) 所示，前期立即预冷加气调处理SOD活性处于一个更高的水平，而后期SOD活性相比较其他两种处理活性处于一个低水平状态。

图4 预冷方式和气调处理对1℃冷藏后2d货架期荷兰豆POD和SOD的影响Fig.4 Effect of precooling and controlled atmosphere storage on the SOD and MDA content in Pisum sativum L. during storage

3 讨 论

在贮藏过程中，呼吸是造成采后蔬菜和水果品质下降最主要的原因[11]，预冷作用可以有效地抑制果蔬的呼吸作用，延缓衰老。本实验对荷兰豆预冷的时机进行了选择，结果表明立即预冷在抑制呼吸作用的效果上要优于6h后预冷和12h后预冷，这一结果与预冷处理过的蘑菇[12]研究结果一致。但是，荷兰豆推迟6h预冷其货架期的呼吸作用反而高于12h后预冷的原因还需要进一步研究。

MDA是膜脂过氧化的产物之一，其不仅反映细胞膜的氧化程度，而且MDA可使生物膜酶蛋白发生交联、失活，致使细胞膜产生间隙，膜透性增强，功能受损。因此MDA经常用来衡量和评价果蔬膜系统受到伤害的程度[13]。MDA含量低，膜受伤破坏的程度小。正常情况下生物体吸入的O2有约2%成为氧自由基，其中O2－·是最重要的氧自由基之一，O2－·的生成量增加，导致膜脂过氧化产物MDA增加和质膜透性提高，对植物造成伤害，加速植物组织衰老，因而O2－·含量增加可作为果蔬衰老的起始指标。本实验经过立即预冷处理的MDA和O2－·都处于一个更低的水平，更好地保持了荷兰豆在货架期里的品质，更好地维持了机体的完整性。

纤维素是细胞壁的重要组成物质，在荷兰豆的生长和衰老过程中，纤维素含量稳定增加，使其纤维化程度提高，质地老化，影响荷兰豆的食用品质。纤维素酶可以有效地水解纤维素。本实验比较其他两种预冷方式，立即预冷处理过的荷兰豆，纤维素含量处于最低水平，同时纤维素酶也处于一个更高的水平，说明立即预冷可以更好地抑制纤维素合成，更好地保持其品质。

植物组织的衰老和其自身的防御体系有直接关系，而POD和SOD所组成的抗氧化酶体系在防御体系中起到重要作用[14-15]。本实验结果表明，立即预冷处理的荷兰豆在常温货架期里POD酶活性一直处于最高的水平，而前期立即预冷处理的荷兰豆在常温货架期里SOD酶活性处于一个更高的水平，而后期SOD活性相比较其他两种处理活性处于一个低水平状态，这可能和SOD的作用有关。SOD主要作用是催化组织内的O2－·转变为H2O2，有利于维持较低的O2－·水平并保护膜结构。据报道SOD是一种典型的诱导酶，环境的O2－·含量影响着组织内SOD活性水平[16]。本实验中，因为O2－·的含量在第12～32天中，处于一个较低的水平，从而可能影响了组织中SOD的活性水平。

研究结果显示，采后的及时预冷非常重要，可以有效地延长果蔬的保鲜期。为了保证果蔬的品质，在采收后不仅要预冷，而且要尽可能快地进行预冷处理。结果表明立即预冷后的荷兰豆在常温货架期里其品质要优于6h后预冷和12h后预冷，与前人的研究结果[17-18]一致。

4 结 论

研究表明，相比较其他两种预冷方式，立即预冷处理过的荷兰豆在常温货架期里呼吸作用处于一个更低的水平，更好地抑制了荷兰豆的呼吸作用，而且纤维素含量也处于一个更低的水平，抑制了纤维素的增加，延缓了荷兰豆的衰老。同时，经过立即预冷处理过的荷兰豆在常温货架期里O2－·和MDA含量保持在一个较低水平上， POD和SOD相比较其他两种预冷方式也具有更高的活力。相比较6h后预冷和12h后预冷，立即预冷可以更好地保持荷兰豆在常温货架期里的品质。

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Effect of Precooling on Quality and Physiology of Pisum sativum L. during Controlled Atmosphere (CA) Storage

DAI Yun-yun，LUO Hai-bo，JIANG Li，JIANG Juan，YU Zhi-fang*
(College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Pisum sativum L. was cooled to 2 ℃ (central temperature) 0, 6 or 12 h after harvest, and then stored in the controlled atmosphere of 3% O2, 5% CO2 and 92% N2 at 1 ℃. On the 10th, 20thand 30thday of storage, Pisum sativum L was moved to room temperature for 2 days, and the respiration intensity, color, content of malondialdehyde (MDA) and superoxide anion radical, and the activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) were determined. The results showed that immediately precooled Pisum sativum L had lower level of respiration intensity, cellulose O－2·, MDA, and higher level of POD and SOD activity than the 2 other groups. Therefore, immediate precooling improves the quality of Pisumt sativum L. during shelf life.

Pisum sativum L.；precooling；controlled atmosphere；quality；physiological characteristics

S37

A

1002-6630(2010)20-0430-04

2009-12-21

江苏省科技项目(QN2008224)

戴云云(1986—)，男，硕士研究生，研究方向为农产品采后生理与处理技术。E-mail：dyyxxz@163.com

*通信作者：郁志芳(1960—)，男，教授，博士，研究方向为采后生物学。E-mail：yuzhi88@yahoo.com.cn