CN111165571B - 一种延缓西兰花衰老黄化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于果蔬贮藏保鲜技术领域，具体涉及一种延缓西兰花衰老黄化的方法，采用甘氨酸甜菜碱和精氨酸的复配液浸泡采后西兰花，包括以下步骤：(1)将10mM的甘氨酸甜菜碱和1mM的精氨酸按照质量比为3:7复配得到复配液；(2)将采后西兰花的所有表面浸入步骤(1)得到的复配液中至少15min，取出自然晾干然后装袋，于4±0.05℃冷库环境贮藏。复配液处理后的西兰花比单独甘氨酸甜菜碱或单独精氨酸处理的西兰花黄化速度更慢，延缓衰老的效率更高。

Description

一种延缓西兰花衰老黄化的方法
技术领域
本发明属于果蔬贮藏保鲜技术领域，具体涉及一种延缓西兰花衰老黄化的方法。
背景技术
西兰花，又称青花菜，绿花菜，为十字花科芸薹属一年生植物，是一种很受人们欢迎的蔬菜，味道鲜美，具有丰富的营养和很高的药用价值，在我国南北方均有广泛的种植。由于其脆爽的口感和丰富的营养价值深受人们喜爱。但是西兰花在常温下极容易衰老变黄，腐烂变质，严重影响其商品价值和营养价值。因而，使用适当的处理可以延缓西兰花的黄化，延长其保质期。
西兰花的采后生理特征及腐烂的原因如下：
1、呼吸和乙烯释放：刚采后的西兰花呼吸作用很强，采后呼吸逐渐上升达到顶峰后，接着又开始下降，这一呼吸进程与乙烯的释放情况相似，属于呼吸跃变型果蔬。呼吸的上升和乙烯的增加与西兰花花球的衰老变黄过程相一致，西兰花的幼嫩花球呼吸代谢旺盛，无乙烯释放。采收后常温下开始转黄，呼吸上升，同时缓慢释放乙烯，半黄花球呼吸达到最高，乙烯释放也达到峰值，随后花球进一步黄化，呼吸急剧下降，乙烯释放量也下降。花球完全黄化，呼吸下降到最低点，温度对西兰花的呼吸和乙烯释放有很大影响。在贮藏初期，西兰花的呼吸强度和乙烯释放量逐渐升高，低温可以有效地抑制西兰花的呼吸强度，减缓花球的黄化，在一定范围内温度越低，作用效果越明显。
2、主要营养成分变化：在西兰花衰老过程中，由于大分子物质分解，总糖量呈上升趋势，之后随着西兰花的衰老和呼吸消耗，总糖含量又呈下降趋势，随着贮藏时间的延长，西兰花的蛋白质、叶绿素和维生素C含量不断下降，且温度越高，下降的越快。气调包装可以有效地减缓西兰花的衰老速度和营养物质的消耗。因此低温气调包装可以有效地抑制西兰花的呼吸作用，减缓营养成分的流失，取得较好的保鲜效果。
3、低温伤害：虽然低温可以有效抑制西兰花的呼吸强度，且西兰花对低温有较强的忍受能力，但在冰点以下贮藏的西兰花会出现明显的冻害，症状是花茎呈透明状深绿色斑块。
4、气体伤害：西兰花属于耐CO2果蔬，一定的CO2浓度可以抑制呼吸和微生物的生长，延缓衰老。
5、微生物病害：贮藏中引起西兰花腐烂的主要病害有霜霉病、黑腐病、软腐病、灰霉病、黑斑病、菌核病等。其中叶部病害以霜霉病、黑腐病发生最严重，而球茎病害主要是菌核病、细菌性软腐病及霜霉菌引起的褐茎。引起西兰花霉烂的真菌种类主要有链格孢属、核盘菌、青霉菌等。微生物侵入西兰花组织的主要途径有：皮孔侵入、气孔侵入、伤口侵入。其传播的媒介主要有：水媒传染、接触传染、虫媒传染，因此在西兰花在采收和贮运过程中，其注意防止机械伤害，贮藏期间要勤检查，发现感染病害或者腐烂变质的蔬菜应及时剔除防止传染及蔓延。
目前延缓西兰花黄化的方法有：物理保鲜技术，如冷藏、气调贮藏、紫外线处理和热激处理等方式；化学贮藏保鲜技术，如保鲜剂处理(1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene，1-MCP))、乙醇处理、植物生长调节剂(6-苄基腺嘌呤(6-benzylaminopurine，6-BA))处理、涂膜处理等方式。物理保鲜技术比较容易实现，操作也相对简单，但是保鲜延缓黄化的效果不甚理想；化学处理采用化学保鲜剂熏蒸、喷涂或浸泡处理，需要严格控制药剂的使用量，注意药剂的安全性，且处理的效果也不甚理想。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题，提供了一种延缓西兰花衰老黄化的方法，通过使用一种安全、高效的甘氨酸甜菜碱和精氨酸复配液对采后西兰花进行浸泡，明显延缓西兰花的黄化。
解决上述技术问题的技术方案如下：
一种延缓西兰花衰老黄化的方法，采用甘氨酸甜菜碱和精氨酸的复配液浸泡采后西兰花，包括以下步骤：
(1)将10mM的甘氨酸甜菜碱和1mM的精氨酸按照质量比为3:7复配得到复配液；
(2)将采后西兰花的所有表面浸入步骤(1)得到的复配液中至少15min，取出自然晾干，然后装袋，于4±0.05℃冷库环境储藏。
进一步地说，步骤(2)的采后西兰花浸入步骤(1)得到的复配液中的时间为20min。
进一步地说，步骤(2)所述的装袋为将浸泡后自然晾干的西兰花装入0.04mm的PE袋内。
本发明的有益效果是：
本发明采用甘氨酸甜菜碱和精氨酸复配液对采后西兰花进行浸泡，明显延缓西兰花的黄化。复配液处理后的西兰花比单独甘氨酸甜菜碱或单独精氨酸处理的西兰花黄化速度更慢，延缓衰老的效率更高。因此，将二者复配对于延缓果蔬的贮藏时间具有明显的意义。
甘氨酸甜菜碱主要存在于贝类，面粉和一些蔬菜中，如甜菜根，菠菜等。甘氨酸甜菜碱(GB)是一种重要的渗透调节物质，由各种生物产生，如细菌，真菌，植物和动物。在高等植物中，GB对维持细胞渗透压，保护蛋白质和调节应激反应具有积极影响。GB在干旱，盐度和寒冷等胁迫条件下增加ROS清除酶(SOD，CAT，APX)的活性。迄今为止，已经发现外源施用GB可有效减轻草莓，烟草，鹰嘴豆和番茄的冷害。GB处理可有效地抑制番木瓜果实SOD、POD和CAT酶活性的下降，使超氧阴离子产生速率和过氧化氢浓度保持较低的水平，减少细胞膜透性的增加和膜脂过氧化产物MDA的积累，减缓了番木瓜果实采后冷害的发生。外源GB提高了桃果实的耐冷性，增强了果实脯氨酸含量的积累。通过GB处理可提高枇杷果实的抗氧化酶活性从而减轻冷害。在哺乳动物中，甘氨酸甜菜碱充当肾脏内髓质中的渗透物，保持渗透平衡，同时还维持大分子的三级结构。在人类中，甘氨酸甜菜碱可以通过饮食摄入容易地吸收，或者通过肝脏中胆碱的分解代谢而内源合成。甘氨酸甜菜碱也是形成甲硫氨酸和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)所需的甲基的重要来源。因此，甘氨酸甜菜碱具有可食用安全性。
而精氨酸能通过促进多胺(PA)，脯氨酸或γ-氨基丁酸(GABA)积累而起到强大的耐寒性作用。同时，精氨酸由于较高的精氨酸脱羧酶(ADC)和鸟氨酸脱羧酶(ODC)酶活性导致的多胺积累增加，以及通过较高的鸟氨酸氨基转移酶(OAT)酶活性和较高的一氧化氮(NO)活性导致的较高的脯氨酸积累，从而可以减轻西兰花的采后冷害。由于精氨酸作为人类健康中有前景，安全且具有成本效益的氨基酸的营养和治疗作用，其使用可提供具有GRAS状态的商业安全策略，以减轻园艺产品的冷害延长产品的贮藏寿命。
甘氨酸甜菜碱作为一种天然的化合物，在植物和动物中广泛存在，且被大量生产。已知该物质是无毒的，且可以作为白色颗粒和液体存在。而精氨酸作为20种普遍的自然氨基酸之一，不仅是机体蛋白质合成的重要原料，同时也是多种生物活性物质的合成前体，对人体内还具有重要的免疫调节和营养功能，因而精氨酸被科学家誉为“神奇分子”。将两种广泛存在的物质复配后应用于果蔬的贮藏保鲜中，具有广泛地实践作用。
另外，由于甘氨酸甜菜碱和精氨酸复配后，精氨酸可以协助甘氨酸甜菜碱更加充分地发挥稳定生物大分子和细胞膜结构的作用，因此，两者复配后，对采后西兰花进行浸泡，能够协同延缓西兰花的黄化速度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的对比例1及实施例1-3处理的西兰花贮藏32天时的感官照片；其中，CK为对比例1处理的西兰花，Compound为实施例1处理的西兰花，GB为实施例2处理的西兰花，Arg为实施例3处理的西兰花；
图2为本发明的对比例1及实施例1-3处理的西兰花贮藏32天时的解剖镜照片；其中，CK为对比例1处理的西兰花，Compound为实施例1处理的西兰花，GB为实施例2处理的西兰花，Arg为实施例3处理的西兰花；
图3为本发明的对比例1及实施例1-3处理的西兰花的贮藏时间与色泽角的关系图；
图4为本发明的对比例1及实施例1-3处理的西兰花的贮藏时间与叶绿素含量的关系图；其中，a是西兰花的贮藏时间与叶绿素总量的关系图；b是西兰花的贮藏时间与叶绿素a的关系图；c是西兰花的贮藏时间与叶绿素b的关系图。
具体实施方式
首先按照以下步骤处理西兰花：
选取花球直径13～15cm、花球紧实、各小花蕾尚未松开、形态一致、无病虫害、无机械损伤的西兰花的鲜绿色花球，且保留花球下部花茎5～8cm。
为进行平行试验对比结果对比分析，将采后的西兰花分为四组，每组25个，处理步骤选取统一方式，即采用以下实施例1-3及对比例1的处理液对西兰花进行表面浸泡，浸泡15min后晾干装袋(0.04mm PE袋)，于4±0.05℃冷库中贮藏。每8天取样测量一次，每个指标测量三次，取平均值。
实施例1：
处理液是将10mM的甘氨酸甜菜碱和1mM的精氨酸按照质量比为3:7复配得到复配液。
实施例2：
处理液是10mM甘氨酸甜菜碱(GB)。
实施例3：
处理液是1mM精氨酸。
对比例1：
未经处理或者浸入蒸馏水中。
表1为本发明的对比例1及实施例1-3处理的西兰花贮藏(0、8、16、24、32)天数的黄化级数；其中，CK为对比例1处理的西兰花，Compound为实施例1处理的西兰花，GB为实施例2处理的西兰花，Arg为实施例3处理的西兰花；
黄化级数：
根据国际照明委员会(Commission Internationale de L'Eclairage，CIE)基于色度的建议评估颜色水平如下(Volden et al，2009)：
I.深绿色：深绿色，清新，紧密的花蕾，不开花。
II.浅绿色：浅绿色，没有绽放的花蕾。
III.黄绿色：花蕾稍微泛黄(黄化花蕾面积≥30％)。
IV.绿黄色：花蕾黄化面积为30％-50％。
V.黄色：花蕾黄化面积>50％。
表1不同处理下西兰花的黄化级数
处理(天) 0 8 16 24 32
CK Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
Compound Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
Arg Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
GB Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
图1示出了对比例1及实施例1-3处理的西兰花贮藏32天时的感官照片；其中，CK为对比例1处理的西兰花，Compound为实施例1处理的西兰花，GB为实施例2处理的西兰花，Arg为实施例3处理的西兰花；由图1可知，贮藏32天后，实施例1复配液处理的西兰花呈深绿色，而实施例3精氨酸处理的西兰花虽然仍然呈绿色但有少许转黄的现象，实施例2甘氨酸甜菜碱处理和对比例1未经处理的西兰花开始变黄。
图2示出了对比例1及实施例1-3处理的西兰花贮藏32天时的解剖镜照片；其中，CK为对比例1处理的西兰花，Compound为实施例1处理的西兰花，GB为实施例2处理的西兰花，Arg为实施例3处理的西兰花；由图2结合表1可知，贮藏32天后，西兰花花蕾的黄化是从底部开始的，其中实施例1的复配液处理的西兰花花蕾仍然保持绿色，实施例3精氨酸处理的花蕾底部少有变黄的现象，而实施例2甘氨酸甜菜碱及对比例1未处理的西兰花花蕾明显变黄。
图3示出了对比例1及实施例1-3处理的西兰花贮藏32天内的色泽角和贮藏天数之间的关系，由图3可知，色泽角h°值随着贮藏天数的增加而下降，其中实施例1的复配液处理的h°值要明显高于实施例3的精氨酸处理的西兰花。而对比例1和实施例2的甘氨酸甜菜碱处理的h°值相差不多。这一结果与整体的拍照观察(图1所示)相对应。
图4示出了对比例1及实施例1-3处理的西兰花贮藏32天内的叶绿素情况和贮藏天数之间的关系，由图4(a、b、c)可知，叶绿素总量，叶绿素a和叶绿素b的含量均随着贮藏天数的增加而降低，其中实施例1的复配液处理的西兰花在贮藏第32天时的叶绿素总量和叶绿素a含量明显高于其他三组处理。实施例2甘氨酸甜菜碱和对比例1处理的三种叶绿素含量始终低于实施例1复配液和实施例3的精氨酸处理的西兰花。
由此可以得出结论，精氨酸可以显著抑制叶绿素含量的下降，而精氨酸和甘氨酸甜菜碱7:3复配的效果更为明显，可以有效抑制西兰花叶绿素的降解，从而延缓黄化。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。例如，采用复配液对西兰花的表面处理20min、25min或者30min等等。

Claims (4)

1.一种延缓西兰花衰老黄化的方法，其特征在于，采用甘氨酸甜菜碱和精氨酸的复配液浸泡采后西兰花，包括以下步骤：
(1)将10mM的甘氨酸甜菜碱和1mM的精氨酸按照质量比为3:7复配得到复配液；
(2)将采后西兰花的所有表面浸入步骤(1)得到的复配液中至少15min，取出自然晾干，然后装袋，于4±0.05℃冷库环境贮藏。
2.根据权利要求1所述的延缓西兰花衰老黄化的方法，其特征在于，步骤(2)的采后西兰花浸入步骤(1)得到的复配液中的时间为20min。
3.根据权利要求1所述的延缓西兰花衰老黄化的方法，其特征在于，步骤(2)所述的装袋为将浸泡后自然晾干的西兰花装入0.04mm的PE袋内。
4.根据权利要求1所述的延缓西兰花衰老黄化的方法，其特征在于，于4±0.05℃冷库环境贮藏16天，处理过的西兰花表面还是深绿色，清新，具有紧密的花蕾，不开花，黄化级数呈I级；于4±0.05℃冷库环境贮藏24天，处理过的西兰花表面开始呈浅绿色，没有绽放的花蕾，黄化级数呈II级；于4±0.05℃冷库环境贮藏32天，处理过的西兰花花蕾稍有泛黄，黄化花蕾面积≥30％，黄化级数呈III级。
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