朱军伟，谢 晶*，章佳君，林永艳，张洪磊

(上海海洋大学食品学院，上海 201306)

芹菜，学名Apium graveolens (L.)，属伞形科植物，是一种耐寒性柱状叶类蔬菜，是世界各地普遍种植的主要蔬菜之一[1]。芹菜主要食用茎和叶柄，营养丰富，每100g食用部分含蛋白质2.2g、碳水化合物1.9g、粗纤维0.6g、钙160mg、磷61mg、铁8.5mg等，还含有药效组分芹菜素、芹菜苷、佛手苷内酯和挥发油等，具有很高的营养价值和医疗价值[2-3]，因此芹菜成为人们日常生活中主要食用的蔬菜之一。然而，芹菜采后极易失水萎蔫、脱绿黄化，还由于呼吸作用旺盛，营养物质在贮藏中消耗很快，产生大量呼吸热，加速黄化和腐烂，致使货架寿命缩短，因此采后芹菜的贮藏保鲜是生产实践中受广泛关注的问题[4]。

芹菜耐低温，而低温贮藏能延缓多种果蔬的衰老和微生物繁殖，塑料薄膜包装可有效抑制果蔬失水萎蔫，有关芹菜0℃以上的冷藏以及鲜切芹菜的保鲜研究较多。侯建设等[4]研究表明，2℃冷藏条件下，塑料薄膜包装的芹菜贮藏37d后仍然保持新鲜状态。Gomez等[5]以及Zhang Likui等[6]分别对鲜切芹菜的气调保鲜和臭氧水处理保鲜技术进行较为深入的研究。但是冰温结合薄膜包装对芹菜的贮藏研究还比较少。本实验重点研究不同贮藏温度下薄膜包装芹菜的品质变化，以探索芹菜的最适贮藏温度；同时利用Q10预测芹菜货架寿命，并应用3T理论对流通温度和时间设置进行模拟，为菜农和销售商保鲜芹菜提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验用芹菜品种为本芹，当天早晨市购，选择标准为颜色鲜绿，清洁，无机械损伤、黄叶、霉烂、冻害和病虫害。妙洁PE(聚乙烯)保鲜膜(食品包装用)，规格：30m×30cm。

丙酮、磺胺、N-1-奈基-乙二胺二盐酸盐、亚硝酸钠(分析纯) 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

XT2200C、XT120A电子天平 瑞士Precisa公司；MIR-554低温恒温培养箱 日本三洋电机株式会社；LRH-250生化培养箱 上海一恒科学仪器有限公司；TA.XT.plus物性测试仪 英国Stable Micro Systems公司；CM-700d分光测色计 日本柯尼卡美能达公司；UV-2100紫外-可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司；HWS-24电热恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 材料处理

芹菜运回实验室后，随即进行挑选、分组。甄选分组时，每组选择成熟度(叶片颜色鲜绿，叶柄硬挺)基本一致、长短大小均匀的芹菜200g左右，同时用PE聚乙烯保鲜膜包裹，两侧留出的空隙旋转扎紧[7]，并按表1所示的不同条件进行贮藏。

表 1 芹菜不同贮藏环境设置Table 1 Storage conditions of celery

1.4 测试指标和方法

1.4.1 感官质量评定

每次选取5名经过培训的感官评价员对芹菜色泽、形态、质地和香气4个方面进行综合评定，评分时，按加权系数，色泽25%、形态25%、质地25%、香气25%，满分100分，取5人平均分作为芹菜的感官质量值。当评分为40分左右时，可以认为芹菜已失去商业价值。数字化百分制评分见表2[2,5,8-9]。

1.4.2 理化指标测试方法

质量损失率测定：采用质量法，即质量损失率/%= (入贮前质量－贮藏后质量)/入贮前质量×100，每次试验，各温度下随机取3包芹菜(第0天已称质量)称质量，计算质量损失率，并取其平均值；硬度测定：试验选用直径为6mm P6圆柱探头，压力感应元件是5kg，每次试验刺入的深度为7mm，探针以10mm/s的速度匀速下移，计算机自动采集记录刺入力、刺入深度和刺入时间，并得到函数曲线，选取刺入过程中的最大力来表示硬度[10]，每次试验随机选取10根叶柄，测定其硬度值，结果以平均值表示；叶绿素含量测定：分光光度法[11]，每次试验随机选取叶片2g，用80%丙酮提取，在645nm和663nm处分别测定吸光度，重复3次取样，结果以平均值表示；亚硝酸盐含量测定：盐酸萘乙二胺分光光度法[12]，每次试验随机选取10g芹菜(叶片和叶柄各5g)，研磨成匀浆，用沉淀剂将样品处理后进行过滤，在滤液中加入磺胺和N-1-萘基-乙二胺二盐酸盐，使其显色，然后用分光光度计在其最大吸收波长(538nm)下测定其吸光度，将测得的吸光度与亚硝酸钠标准系列比较定量，重复3次取样，结果取其平均值。取样方法参考GB/T 8855—2008《新鲜水果和蔬菜的取样方法》[13]。

1.5 货架寿命研究与3T理论

Q10定义为温度升高10℃后，反应速率与原来速率的比值或者指食品贮藏时温度相差10℃时货架寿命的比值[14]。

式中：Qs为货架寿命/d；T0为确定货架寿命的已知温度点/℃；T为所要求货架寿命的温度点/℃；T0＞T。

3T(time-temperature-tolerance)即时间、温度和耐贮性，反映食品在流通中因时间、温度引起的品质损失量是累积但不可逆的，且与经历的先后无关[15]。利用3T理论模拟芹菜品质变化的累积效应，获得流通后的品质损失量和货架寿命余量。

1.6 数据处理与分析

数据采用Origin 8.5软件进行统计处理。

2 结果与分析

2.1 芹菜感官品质变化

感官评价能最直观判断芹菜外观品质，是影响消费者购买欲的第1要素。从图1可知，芹菜的感官品质在贮藏过程中不断下降，且贮藏温度越高，感官质量下降越快；芹菜在－1℃贮藏环境下的感官质量下降速率最慢，在贮藏70d后，芹菜的感观品质才接近终点，充分证明芹菜的耐贮性。这主要是因为较低的温度能减缓黄化的速率，从而在整体上保持芹菜的绿色；薄膜包裹，能抑制水分散失，进而能保持芹菜叶片的光泽与舒展以及叶柄的硬挺和脆嫩。

表 2 芹菜的感官评分表Table 2 Standards for sensory evaluation of celery

图 1 贮藏温度对感官品质的影响Fig.1 Effect of storage temperature on sensory quality of celery

2.2 芹菜质量损失率的变化

图 2 贮藏温度对质量损失率的影响Fig.2 Effect of storage temperature on weight loss of celery

质量损失率能反映叶菜类蔬菜的新鲜程度。芹菜的表面积大，蒸腾作用大，呼吸作用强，直接影响质量损失。低温高湿的环境不仅能降低呼吸速率，而且能降低蒸腾速率，从而减缓质量损失率[16]。由图2可知，随着贮藏时间的增加，芹菜质量损失率呈升高趋势，且贮藏温度越高，水分散失越快。芹菜在－1℃贮藏时质量损失率明显低于其他3个温度下贮藏的芹菜。由于薄膜包装的良好保湿性，能有效抑制芹菜的质量损失率增加，且变化很小，基本在1%以内。这点与侯建设等[4]的研究结果大体一致，但质量损失率数值较之偏低，原因可能是所用塑料薄膜的厚度、透气性不一样，再就是薄膜包裹时封口方式不一样。

2.3 芹菜叶绿素含量的变化

叶绿素含量是芹菜贮藏品质的关键指标，芹菜的黄化速率快慢受叶绿素分解速率直接影响[17]。从图3可知，芹菜叶绿素含量在贮藏期间整体呈下降趋势；随贮藏温度的降低，叶绿素含量降低延缓；芹菜在19℃贮藏6d后，黄化严重，叶绿素含量急剧减少，－1℃和4℃的芹菜在贮藏前10d叶绿素含量下降不明显，但从此之后，叶绿素含量下降有明显差异，－1℃下降速率显著低于4℃，且－1℃贮藏条件下的芹菜在第70天仍保持了较高的叶绿素含量，说明－1℃结合薄膜包装对芹菜的保绿效果最好。温度是影响采后菠菜叶绿素降解的重要因素之一，主要机理是温度影响了参与叶绿素降解的各种酶的活性，如叶绿素过氧化物酶[18]。本实验中，随着贮藏温度的升高，芹菜叶片内叶绿素过氧化物酶的活性随之升高，芹菜黄化速率加快，叶绿素含量迅速降低。此结论与Yamauchi等[19]有关青花菜的研究结果基本一致，都反映了叶绿素降解与温度的关系。

图 3 贮藏温度对叶绿素含量的影响Fig.3 Effect of storage temperature on chlorophyll content of celery

2.4 芹菜叶柄硬度的变化

图 4 贮藏温度对叶柄硬度的影响Fig.4 Effect of storage temperature on hardness of celery sticks

果蔬硬度是衡量果蔬贮藏品质的重要指标，通过测定果蔬的硬度，可以客观评定果蔬的新鲜度。如图4所示，随着贮藏时间的推移，芹菜叶柄硬度值呈衰减趋势，但是贮藏温度的不同对硬度也有影响，贮藏温度越低，硬度衰减越慢，－1℃贮藏的芹菜叶柄硬度衰减最慢。硬度的变化与各类酶变化有关[20]，一般情况下，低温下酶活性较低，因此，－1℃贮藏的芹菜硬度保持最佳。

2.5 芹菜中亚硝酸盐含量的变化

据研究[21-22]，人体摄入过多的硝酸盐和亚硝酸盐容易引发消化系统疾病，而人体吸收的硝酸盐和亚硝酸盐大多来源于蔬菜，尤其是叶菜类蔬菜。

芹菜贮藏过程中也会累积亚硝酸盐，本实验对芹菜中亚硝酸盐含量变化进行了研究。从图5可知，贮藏过程前期芹菜的亚硝酸盐含量水平很低，随着贮藏时间延长，亚硝酸盐含量有所增加，19℃的芹菜第6天时由于腐烂率较高，亚硝酸含量已经达到16mg/kg左右。9、4℃和－1℃芹菜中亚硝酸盐含量累积速率依次降低，特别是在－1℃下，在贮藏60d内，亚硝酸盐含量仍然维持在较低水平，直到60d后，芹菜腐烂、萎蔫率加大，亚硝酸盐含量才有所升高。因此，薄膜包装结合－1℃能有效抑制芹菜叶中亚硝酸盐含量的增加。根据GB 2762—2005《食品中污染物限量》规定[23]，蔬菜中亚硝酸盐限量为4mg/kg。从图5可以看出，即使贮藏后期亚硝酸盐含量上升较快，但9、4℃和－1℃条件下至贮藏终点芹菜的亚硝酸盐含量仍未超标。由此可知，芹菜中亚硝酸盐含量随贮藏时间延长而增加，且低温贮藏下其含量增加较少，此结论与潘静娴等[24]的结论基本一致，但本实验只研究贮藏温度对芹菜亚硝酸盐含量的影响，如何保证叶类蔬菜的健康安全，还需要对采后新鲜叶菜的处理条件[25]如清洗、浸泡和烹饪等方式进行更为深入的探讨研究。

图 5 贮藏温度对亚硝酸盐含量的影响Fig.5 Effect of storage temperature on nitrite content of celery

2.6 薄膜包装芹菜的货架寿命研究

本实验选择了4种贮藏温度，可以通过Q10模型来预测其他不同温度下的货架寿命。试验得到了薄膜包装芹菜在－1℃和9℃的货架寿命分别是70d和18d，由此得到低温环境下(－1℃≤T≤9℃)货架寿命计算公式为3.89(9－T)/10= Qs(T)/18，通过该公式预测求得4℃贮藏的货架寿命为35.50d，与试验获得的36d货架期基本一致；薄膜包装芹菜在9℃和19℃的货架寿命分别为18d和6d，由此得到高温条件下(9℃≤T≤19℃)货架寿命计算公式为3(19－T)/10=Qs(T)/6，通过该公式预测求得14℃贮藏的货架寿命为10.39d。

表 3 模拟芹菜流通过程中温度、时间对品质损失量的影响Table 3 Simulation of the influence of temperature and time on quality of celery during circulation

根据芹菜采后的主要流通环节(温度和时间历程)，得出其货架寿命余量[26]。假定薄膜包装芹菜流通中所经历的温度和时间变化如表3所示。

由表3可知，经过6d的流通，芹菜的品质累计损失量才达到23.60%，尚具有较高的商品价值。因此，如果将这些流通6d后的芹菜放在超市平均温度为10℃的冷藏柜销售，则货架寿命还剩12.32d，6.20%为10℃时每天品质损失量。所以，其货架寿命最多还可以维持12d左右。若需要延长货架期，可以降低销售环境温度。

3 结 论

研究发现，随着贮藏时间的延长，不同温度结合薄膜包装贮藏的芹菜的感官质量、叶绿素含量和叶柄硬度不断下降，质量损失率、亚硝酸盐含量不断增加。根据实验得到的货架寿命值，贮藏温度越低，货架寿命越长。因此，低温结合薄膜包装能有效延长芹菜的货架期。

本实验通过Q10模型得到了薄膜包装芹菜在－1～19℃温度区域内的货架寿命预测方程，运用3T理论模拟了流通环节的温度、时间历程，为菜农和销售商保鲜芹菜提供了一定的参考依据。在芹菜采后－1℃贮藏期间从感官上来看，贮藏末期的芹菜腐烂率较高，而黄化却很少，本实验测定结果也发现－1℃贮藏能有效减缓芹菜叶片黄化，所以，如何防止薄膜包装贮藏过程中的腐烂是－1℃保鲜芹菜的关键问题，有待后续进一步开展相关研究。包装方式以及包装材料都会一定程度影响到芹菜的货架寿命，本实验在芹菜贮藏过程中全部采用PE保鲜薄膜挽口包装，包装方式不同对芹菜货架寿命的影响将后续探讨。

[1] 沈火林, 朱鑫, 冯锡刚, 等. 芹菜耐寒性的初步鉴定[J]. 中国农学通报, 2006, 22(2)： 316-319.

[2] 张烜. 水芹菜的硅窗袋保鲜研究[D]. 无锡： 江南大学, 2006.

[3] 杨月欣, 王光亚, 潘兴昌. 中国食物成分表[M]. 北京： 北京大学医学出版社, 2009： 40-41.

[4] 侯建设, 李中华, 江杰, 等. 芹菜的薄膜包装冷藏研究[J]. 食品科学, 2002, 23(6)： 143-145.

[5] GOMEZ P A, ART S F. Improved keeping quality of minimally fresh processed celery sticks by modified atmosphere packaging[J]. LWTFood Science and Technology, 2005, 38(4)： 323-329.

[6] ZHANG Likui, LU Zhaoxin, YU Zhifang, et al. Preservation of freshcut celery by treatment of ozonated water[J]. Food Control, 2005, 16(3)： 279-283.

[7] 朱军伟, 谢晶, 林永艳, 等. 贮藏温度对薄膜包装菠菜品质的影响[J]. 食品与机械, 2011, 27(6)： 219-221.

[8] 赵跃萍, 王晓斌, 杨天宇, 等. 超声波清洗对鲜切芹菜品质的影响[J]. 现代食品科技, 2011, 27(1)： 32-35.

[9] KADER A, LIPTON W, MORRIS L. Systems for scoring quality of harvested lettuce[J]. Hort Science, 1973, 8(5)： 408-409.

[10] 王璐, 董庆利, 李保国, 等. 不同真空预冷处理条件对鲜切芹菜品质的影响[J]. 食品与发酵工业, 2010, 36(2)： 193-196.

[11] 曹建康, 姜微波, 赵玉梅. 果蔬采后生理生化实验指导[M]. 北京： 中国轻工业出版社, 2007, 32-34.

[12] GB 5009.33—2010 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定[S]. 北京： 中国标准出版社, 2010.

[13] GB/T 8855—2008 新鲜水果和蔬菜： 取样方法[S]. 北京： 中国标准出版社, 2010.

[14] 李娟, 张丽萍, 张蕾. 动力学理论预测食品包装货架寿命模型的研究[J]. 包装工程, 2009, 30(12)： 118-120.

[15] 冯志哲. 食品冷藏学[M]. 北京： 中国轻工业出版社, 2005： 394-403.

[16] GUO Li, MA Ying, SUN Dawen, et al. Effects of controlled freezingpoint storage at 0 ℃ on quality of green bean as compared with cold and room-temperature storages[J]. Journal of Food Engineering, 2008, 86(1)： 25-29.

[17] 闫静文, 王雪芹, 刘宝林, 等. 真空预冷和贮藏方式对生菜品质的影响[J]. 食品工业科技, 2011, 32(1)： 261-263.

[18] YAMAUCHI N, WATTADA A E. Regulated chlorophyll degradation in spinach leaves during storage[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1991, 116(1)： 58-62.

[19] YAMAUCHI N, WATADA A E. Chlorophyll and xanthophyll changes in broccoli florets stored under elevated CO2or ethylenecontaining atmosphere[J]. Hort Science, 1998, 33(1)： 114-117.

[20] 魏宝东, 姜炳义, 冯辉. 番茄果实货架期硬度变化及其影响因素的研究[J]. 食品科学, 2005, 26(3)： 249-252.

[21] 孙威. 叶类蔬菜贮存过程中硝酸盐和亚硝酸盐的含量研究[D]. 长春： 东北师范大学, 2006.

[22] HSU J, ARCOT J, LEE A N. Nitrate and nitrite quantification from cured meat and vegetables and their estimated dietary intake in Australians[J]. Food Chemistry, 2009, 115(1)： 334-339.

[23] GB/T GB 2762—2005食品中污染物限量[S]. 北京： 中国标准出版社, 2005.

[24] 潘静娴, 张艳, 毛洪斌, 等. 不同处理方式对几种根茎类蔬菜亚硝酸盐含量的影响[J]. 食品科学, 2011, 32(9)： 118-121.

[25] JAWORSKA G. Nitrates, nitrites, and oxalates in products of spinach and New Zealand spinach： Effect of technological measures and storage time on the level of nitrates, nitrites, and oxalates in frozen and canned products of spinach and New Zealand spinach[J]. Food Chemistry, 2005, 93(3)： 395-401.

[26] 刘敏, 谢晶. 苋菜品质分析及货架寿命的预测[J]. 食品工业科技, 2008, 29(4)： 251-253; 257.