臭氧处理对冷库贮藏白菜品质的影响

许效群，冯婷芳，王维智，王丽娟

（1.山西农业大学 食品科学与工程学院，山西 太谷030801；2.山西金谷农产品批发有限公司，山西 太谷030800）

白菜属于十字花科（Cruciferae）芸薹属（Brassica）芸薹种（Campestris）中的亚种，以绿叶为产品的一年生草本植物［1］。白菜营养丰富，据测定，每100g白菜含脂肪0.2g、蛋白质1.1g、碳水化合物2.1g、钙120mg、磷37mg、铁0.5mg。还含有丰富的维生素A、维生素B1、B2和维生素C等［2］。白菜还含有丰富的粗纤维，不但能起到润肠、促进排毒的作用又有刺激肠胃蠕动，促进大便排泄，帮助消化的功能。秋冬季节空气特别干燥，寒风对人的皮肤伤害极大。白菜中含有的丰富的维生素C、维生素E，可以起到很好的护肤和养颜效果［3］。但白菜采后容易失水、脱帮和腐烂，造成商品品质的下降。目前贮藏白菜的方法主要有堆藏、埋藏、窖藏和机械冷藏库贮藏等。

臭氧具有杀菌力强、杀菌广谱、可自行分解，不产生残余污染的优点［4］。同时臭氧能快速氧化分解果蔬呼吸排出的乙烯气体［5］，而乙烯是引起白菜脱帮的主要原因［6］，臭氧降低了果蔬的新陈代谢，减缓了生理老化过程。同时，臭氧还能去除冷库内的异味，降解白菜的农药残留。

目前在白菜的贮藏保鲜研究中，对白菜进行臭氧处理并结合低温贮藏的报道国内尚不多见，因此本试验对白菜在低温贮藏过程中进行间断臭氧处理的保鲜效果进行了研究，为臭氧在白菜冷藏中的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

1.1.1 实验材料

白菜：供试白菜采收于太谷县水秀村，品种：秦杂2号；大小均匀，菜型规整。

1.1.2 仪器设备

实验冷库（山西农业大学食品工程学院实验冷库）；海尔卧式冷藏冷冻转换柜；臭氧发生器（浙江百悦康臭氧设备有限公司）；

SCZ－90固定式气体检测变送器；超净操作台；LRHS－150恒温恒湿培养箱；JA5003N精密电子天平；721型分光光度计。

1.2 测定指标与测定方法

1.2.1 呼吸强度测定

采用静置法［7］，用移液管吸取0.4mol·L－1NaOH溶液20mL放入培养皿中，将培养皿放入干燥器底部，其上放置隔板，装入白菜，封盖。在干燥器中，白菜呼吸释放出的CO2自然下沉而被碱液吸收。静置1h后取出培养皿把碱液移入锥形瓶中（冲洗4～5次），加饱和BaCl25mL，酚酞2滴。用0.2mol·L－1草酸溶液滴定至红色完全消失，记录草酸用量。并用同样方法做空白滴定（干燥器中不放白菜），并以下式计算：

式中，V1、V2为草酸用量／mL；N 为草酸浓度／mol·L－1；W 为样品重量／kg；t为测定时间／h。

1.2.2 Vc含量测定

采用2，6－二氯靛酚滴定法［8］，单位为 mg·100gFW－1。称取10g样品，放在研钵中，加少许2%草酸溶液研碎，再转入100mL容量瓶中，加2%草酸至刻度，过滤备用。吸取样品滤液10mL于锥形瓶中，用2，6－二氯靛酚溶液滴定至出现微红色，且15s不褪色为止，记下染料用量。同时以2%草酸溶液作为空白按同上方法进行滴定，作3个重复，取平均值。

1.2.3 叶绿素含量的测定

测定方法：叶片剪碎后称取0.2g，用乙醇∶丙酮＝1∶1混合液20mL浸泡12h，然后用721型分光光度计比色。并以下式计算：

式中：D663、D645分别为相应波长下的吸光度

V为提取液的体积／20mL

W为叶片的鲜重／g

1.2.4 失重率的测定

1.3 试验设计

1.3.1 臭氧浓度单因素试验设计

1.3.1.1 试验处理方法

白菜从田间采收后立即运回实验室，经整理分选后入0℃±1℃库温实验冷库预冷24h，随机抽样102棵白菜，随机抽取2棵用于测定贮藏前的呼吸强度等各项指标值，其余100棵随机分成5组，每组20棵，称重记录每组质量，按组随机分别放入5个提前降温至0℃±1℃的保鲜柜贮藏，并记录各柜内白菜总质量，贮藏的条件为温度0℃±1℃，相对湿度85%～95%，其中1号柜为对照组，对照组不进行臭氧处理，其他4个柜为处理组，装有臭氧进气管和臭氧浓度监测出气管，臭氧处理浓度分别为 A（4.28mg·m－3）、B（8.56mg·m－3）、C（12.84mg·m－3）、D（17.12mg·m－3），每24h处理一次，每次充入的臭氧气体达到设定浓度后，保持20min。贮藏20d，每5d测一次白菜的呼吸强度、Vc含量、叶绿素含量、失重率。

1.3.1.2 抽样方法

呼吸强度抽样：从保鲜柜中按“上下左右”的顺序每次抽取1棵白菜，每5天抽样测定一次，并称重记录样品质量和脱帮质量，然后测定呼吸强度。Vc含量、叶绿素含量测定样品抽样：每次抽样从保鲜柜中“上下左右”4处各取1片完整白菜外叶，称重记录4片叶总质量，然后用刹菜机绞碎，混合均匀后用于测定取样。失重率测定样品抽样：从保鲜柜中“上下左右”4处各随即确定一棵完整白菜加标签用于贮藏期间测定失重率，每5天称重一次，有脱帮时弃去脱帮叶，脱帮叶不计入重量。

1.3.2 臭氧处理时间单因素实验设计

参照1.3.1.1和1.3.1.2的方法，4个处理组臭氧浓度均为8.56mg·m－3，4个处理组每次处理时间分别为 A （10min）、B （20min）、C （30 min）、D （40min）。其他操作步骤与1.3.1.1和1.3.1.2的方法相同。

2 结果与分析

2.1 臭氧处理浓度对白菜贮藏品质的影响

2.1.1 臭氧处理浓度对白菜呼吸强度变化的影响从表1可以看出，白菜在贮藏到第5天左右时出现一次呼吸高峰，对照组的呼吸峰值高于其它4种处理的峰值，说明臭氧处理可以降低白菜细胞的呼吸强度。在贮藏过程中处理C的呼吸强度低于其他4种处理。贮藏20d时，C组的呼吸强度约为CK组的85%。对臭氧浓度和贮藏期对呼吸强度的影响进行方差分析，结果表明，臭氧浓度对呼吸强度的影响显著，采用12.84mg·m－3臭氧浓度对白菜进行处理可以较好的抑制呼吸强度，延缓白菜衰老进程。

表1 臭氧浓度对白菜呼吸强度的影响／mg CO2·kg－1·h－1Table 1 Effect of O3concentration on respiratory intensit／mg CO2·kg－1·h－1

2.1.2 臭氧浓度对白菜Vc含量变化的影响

Vc是白菜的营养成分之一，同时也是白菜体内清除活性氧的一个重要的抗氧化剂，对于延缓白菜的衰老具有一定功效。由于果蔬本身含有抗坏血酸氧化的酶，因而在贮藏过程中Vc会逐渐被氧化减少。减少的快慢与贮藏条件有很大关系。采后白菜Vc含量的变化是反映白菜贮藏品质的重要指标，不同臭氧浓度处理条件下的Vc含量变化见表2。由表2可以看出，随着贮藏期的延长，白菜的Vc含量均呈下降趋势，但C试验组的Vc降解相对较少，贮藏20d时的降幅约为26.92%，而CK组的Vc含量降幅达40.96%。对臭氧浓度和贮藏期对Vc含量的影响进行方差分析，结果表明，臭氧浓度对白菜Vc含量的变化影响极显著（P＜0.01）。臭氧浓度为12.84mg·m－3时 Vc含量相对较高，以此臭氧浓度处理Vc降解比较慢。

表2 臭氧浓度对白菜Vc含量的影响／mg·100gFW－1Table 2 Effect of O3concentration on content of Vc／mg·100gFW－1

2.1.3 臭氧浓度对白菜叶绿素含量变化的影响

不同臭氧浓度处理条件下的叶绿素含量变化如表3所示，可以看出，白菜的叶绿素含量在贮藏过程中都呈下降趋势。低臭氧浓度（4.28mg·m－3，8.56mg·m－3，12.84mg·m－3）处理可以抑制叶绿素的降低，而高浓度臭氧处理组（17.12mg·m－3）的叶绿素反而比CK组叶绿素还下降的快。在整个贮藏过程中处理B的叶绿素含量均高于其他4种处理，在贮藏20d后处理B的白菜叶绿素含量降幅为31.3%，而CK组的白菜叶绿素含量降幅为45.61%。对各臭氧浓度和贮藏期对叶绿素含量的影响进行方差分析，结果表明，臭氧浓度对白菜叶绿素含量的变化影响显著。

表3 臭氧浓度对白菜叶绿素含量的影响／mg·g－1Table 3 Effect of O3concentration on chlorophyll content／mg·g－1

2.1.4 臭氧浓度对白菜失重率变化的影响

白菜在冬季贮藏中损耗主要是脱帮，腐烂和失水［10］。白菜容易失水萎焉，造成贮藏品质的下降。臭氧处理浓度对白菜失重率的影响见表4。可以看出随着贮藏时间的延长，白菜的失重率升高，臭氧处理后白菜的失重率升高幅度减小，说明经过臭氧处理的白菜在贮藏期间可以降低失重率。对臭氧浓度和贮藏期对白菜失重率的影响进行方差分析，结果表明，臭氧浓度对白菜的失重率影响极显著（P＜0.01），臭氧浓度为12.84mg·m－3时白菜的失重率相对较小。

表4 臭氧浓度对白菜失重率的影响／%Table 4 Effect of O3concentration on weightlessness rate／%

2.2 臭氧处理时间对白菜贮藏品质的影响

2.2.1 臭氧处理时间对白菜呼吸强度的影响

不同臭氧处理时间对白菜呼吸强度的影响如表5所示，在贮藏过程中处理C的呼吸强度都低于其他4种处理，贮藏20d后的呼吸强度约为CK组的85.6%。对臭氧处理时间和贮藏期对呼吸强度的影响进行方差分析，结果表明，臭氧处理时间对白菜呼吸强度的影响极显著。采用30min处理时间对白菜进行处理能较好地抑制白菜细胞的呼吸作用。

表5 臭氧处理时间对白菜呼吸强度的影响／mg CO2·kg－1·h－1Table 5 Effect of O3processing time on respiratory intensity／mg CO2·kg－1·h－1

2.2.2 臭氧处理时间对白菜Vc变化的影响

臭氧处理时间对白菜Vc含量的影响如表6所示，可以看出，C、D处理可以较好地减缓白菜Vc含量的降解；贮藏20天后C组白菜的Vc含量比CK组高22.1%。对臭氧处理时间和贮藏期对Vc含量的影响进行方差分析，结果表明，臭氧处理时间对白菜Vc含量的变化影响显著。臭氧处理时间为30min时可较好缓解白菜的Vc损失。

表6 臭氧处理时间对白菜Vc含量的影响／mg·100gFW－1Table 6 Effect of O3processing time on content of Vc／mg·100gFW－1

2.2.3 臭氧处理时间对白菜叶绿素含量变化的影响

不同臭氧处理时间对白菜叶绿素含量的影响如表7所示，可以看出，白菜叶绿素含量在贮藏期间都呈下降趋势。采用A、B、C、D处理的白菜叶绿素含量均高于CK，表明经过臭氧处理可以有效抑制白菜叶绿素的降解。对臭氧处理时间和贮藏期对叶绿素含量的影响进行方差分析，结果表明，臭氧处理时间对白菜叶绿素含量的变化影响显著。臭氧处理时间为30min时叶绿素含量相对较高。

2.2.4 臭氧处理时间对白菜失重率变化的影响

从表8可以看出，随着贮藏时间的延长，白菜的失重率升高，臭氧处理组的失重率均小于对照组，说明臭氧处理可以降低白菜的失重率。对臭氧处理时间和贮藏期对失重率的影响进行方差分析，结果表明，臭氧处理时间对白菜的失重率影响极显著（P＜0.01），臭氧处理时间为30min时白菜的失重率相对较小。

表7 臭氧处理时间对白菜叶绿素含量的影响／mg·g－1Table 7 Effect of O3processing time on chlorophyll conten／mg·g－1

表8 臭氧处理时间对白菜失重率的影响／%Table 8 Effect of O3processing time on weightlessness rate／%

3 结论与讨论

白菜冷库贮藏期间进行臭氧处理不仅有较好的抑菌效果，而且会提高白菜的贮藏品质，通过本实验证明，臭氧处理使白菜呼吸强度和失重率明显降低、明显减少Vc和叶绿素的贮藏损失。

臭氧处理对白菜品质的影响与处理的浓度和处理时间有关，本实验证明在1次·d－1的处理频率下，以浓度12.84mg·m－3时间30min条件下处理较好。

臭氧处理浓度和时间对白菜不同品质指标的影响具有相似的规律性，可能是通过同一机制影响品质各项指标，比如通过降低呼吸强度降低新陈代谢进而影响其他品质指标，呼吸强度降低，表明呼吸代谢减少［9］，物质消耗减少［10］，对其机制还有待进一步研究。

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