不同膜处理对嫩鲜蒜贮藏期间生理变化的影响*

2012-11-21赵春燕刘诗阳王淑琴马青超

食品与发酵工业 2012年12期

赵春燕，刘诗阳，王淑琴，马青超

(沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳，110161)

蒜(garlic)，别名胡蒜、葫、独蒜、独头蒜，为百合科葱属植物，富含维生素、碳水化合物、无机盐、微量元素及人体必须的17种氨基酸［1］。研究证明蒜具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血脂、提高机体免疫功能、降血糖、解毒等功效［2］，因而可以应用于药物［3］、保健食品、食品防腐剂、食品调味料等［4］。我国是大蒜的主要生产国，其产量占世界的1/4［5］。新出土的鲜蒜，不仅具有普通大蒜的保健和治疗功能，而且色泽亮白，口味鲜美，其辛辣味较淡，并且有一种干大蒜所没有的特殊风味，深受人们的喜爱。

然而目前我国的大蒜保藏大部分仍为土法保藏［6］，所得到的均是“干蒜”，即收获后先晾晒，使其快速进入生理休眠期［7］，然后创造条件使其处于强迫休眠状态［8］。储藏的“干蒜”往往使大蒜中的营养物质明显损失，鲜嫩度降低，口感变差，而且贮藏的蒜头的保护叶和叶鞘变成薄薄的一层紧贴贮藏叶，不易剥离，无论生食或加工都不方便。从某方面来说，它们偏离了“保鲜”的真实含义。随着人们生活水平的提高，“鲜嫩”成为人们对果蔬的追求目标，也是农产品开发的六大趋势［9］，因而研究开发“鲜蒜”的贮藏技术有重大实用意义。

本试验旨在通过测定不同膜处理的鲜蒜失重率、硬度、粗纤维、PPO活性、POD活性、以及对微观结构的观察，重点研究了不同膜处理方式对鲜蒜保鲜效果的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜狗牙蒜，市售。

0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜，国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津);0.02 mm聚乙烯(PE)膜，国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津);0.04 mm聚氯乙烯(PVC)膜，国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津);微孔保鲜膜，国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)。

1.2 试验方法

1.2.1 试验处理与设计

鲜蒜须适时采收，一般在蒜薹收后15～20 d，叶片约1∕2～2∕3变黄，鳞茎已充分肥大，但蒜瓣尚未散开为采收适期。选择果形整齐、大小均匀、无病虫害、无机械伤的鲜蒜。当日经过人工修剪去根，蒜头上只留2 cm左右基部筒叶，扒掉外层带土老皮，留3～4层新鲜心皮，同时剔除机械损伤和病害的蒜头，然后放入已清洁杀菌冷库，在厚白纸上铺平，预冷，使产品温度在24 h左右达到0℃。按试验处理分别装袋，敞口进一步预冷，使产品温度低于0℃，扎袋时要求手用力卡紧，离蒜一拳距离扎袋，每个袋留的空间相同，保证气体空间是一样的，然后扎紧袋口进行气调冷藏。

试验设4个处理，分别为0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜、0.02 mm聚乙烯(PE)膜、0.04 mm聚氯乙烯(PVC)膜、微孔保鲜膜。由于无膜贮藏的嫩鲜蒜会很快霉变腐烂，因此不设无膜贮藏处理。

每20 d测定1次指标，每次测定至少做3次重复。

1.2.2 失重率的测定

每种处理随机取10头鲜蒜，重复3次，求平均值。其计算公式:

式中:m1为鲜蒜贮前质量，g;m2为取样时鲜蒜质量，g

1.2.3 硬度的测定

鲜蒜从低温环境中取出后在室温(25℃)下平衡30 min，然后将外皮去掉，选取大小一致的鲜蒜瓣，用Brookfield CT3质构仪测量，取蒜瓣中间部位对称2点，重复3个蒜瓣，结果以g/cm2表示。

1.2.4 粗纤维的测定

采用GB 5009.10—1985。

1.2.5 多酚氧化酶(PPO)活性的测定

采用磷酸盐缓冲液提取法［10］，活力单位以△OD420/(min·g鲜重)表示。

1.2.6 过氧化物酶(POD)活性的测定

参照朱广廉(1990)的方法［11］，活力单位以△OD470/(min·g鲜重)表示。

1.2.7 微观结构的变化

样品送由沈阳农业大学分析测试中心制作并观察。

2 结果与分析

2.1 不同膜处理对鲜蒜失重率的影响

失重率是果蔬在采后重量方面的损失，包括水分的蒸发和呼吸消耗2方面，其中水分蒸发引起的损耗是主要方面。

图1 不同膜贮藏对鲜蒜失重率的影响

由图1所示，不同膜处理的鲜蒜失重率总体呈上升趋势，失重率大小排序为:微孔保鲜膜＞0.04 mmPVC保鲜膜＞0.02 mmPE保鲜膜＞0.03 mmPVC保鲜膜;在贮藏末期各处理的失重率分别为11.71%、10.68%、8.81%、7.45%，各处理之间差异显著(P＜0.05)。膜的厚度对保鲜效果有很大影响，膜越厚，则CO2浓度越大，果蔬的呼吸作用和生理活动也会相应受到抑制［12］，因此0.03 mmPVC膜的失重率明显小于0.02 mmPE膜和微孔膜;但另一方面，膜过厚可能会导致贮藏环境中的CO2浓度过大，使果蔬发生CO2中毒，产生一系列不良症状，最终使之腐烂变质［13］，本试验中0.04 mmPVC保鲜膜的失重率较高，可能是由于此种原因。

2.2 不同膜处理对鲜蒜硬度的影响

如图2所示，4种贮藏方式鲜蒜的硬度都随贮藏时间的延长而降低，新采收鲜蒜的硬度为915 g/cm2，口感鲜脆。贮藏至60天时，鲜蒜硬度下降幅度明显。至贮藏末期，0.03 mm PVC膜、0.02 mmPE膜、0.04 mm PVC膜、微孔膜包装的鲜蒜硬度分别下降14.21%、33.33%、31.69%、58.91%。与其他保鲜膜相比，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的鲜蒜硬度开始时基本没有变化，随着贮藏时间的延长，呈缓慢的下降趋势，贮藏末期硬度为785 g/cm2，高于其他各处理。这可能是由于0.03 mmPVC保鲜膜对O2和CO2的调节能力较好，使膜内气体指标始终处于一个相对稳定的最佳状态，从而抑制了鲜蒜的各项生理活动并减缓了水分流失，使鲜蒜没有发生组织干瘪和萎蔫，同时抑制了一些水解酶的活性，防止了鲜蒜变软。由此可知0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效保持鲜蒜的硬度。

图2 不同膜处理对鲜蒜硬度的影响

2.3 不同膜处理对鲜蒜粗纤维含量的影响

粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分，包括纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分。粗纤维在衰老的植物组织中的含量较高，因此是判定鲜蒜贮藏效果好坏的一个依据。如图3所示，4种贮藏方式鲜蒜的粗纤维含量总体都呈上升趋势，但各处理的差异不大。在贮藏前40 d左右，各处理都有小幅度下降，之后开始缓慢上升;0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的鲜蒜粗纤维变化趋势较其他各处理平缓，在贮藏末期为0.526%，低于其他各处理。贮藏末期各处理的粗纤维含量增加幅度分别为0.03 mm PVC膜10.74%、0.02 mmPE膜12.42%、0.04 mm PVC膜22.53%、微孔膜37.89%，各处理之间差异显著(P＜0.05);由此可知，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜能够较好的抑制鲜蒜粗纤维含量的增加。

图3 不同膜处理对鲜蒜粗纤维含量的影响

2.4 不同膜处理对鲜蒜多酚氧化酶(PPO)活性的影响

在植物组织中，PPO是与内囊体膜结合在一起的，天然状态基本无活性，但若贮藏条件恶劣使细胞轻微破损便可使PPO被活化，从而表现出活性［14］。如图4所示，在贮藏过程中，四种贮藏方式鲜蒜的PPO活性均呈逐渐上升的趋势，但0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜贮藏的PPO活性明显低于其它处理。贮藏末期，其 PPO活性为1.17［0.01OD/(min·g鲜重)］，低于其他各处理，方差分析表明各处理之间差异显著(P＜0.05)。这可能是由于0.03 mm PVC膜透湿性和透气性较好，能够有效抑制鲜蒜各项生理活动及减缓失重率和硬度等指标，使鲜蒜细胞结构保持完整无破损。由此可知，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效地抑制鲜蒜中的PPO活性，对延缓鲜蒜组织细胞的衰老和褐变具有一定作用。

图4 不同膜处理对鲜蒜PPO活性的影响

2.5 不同膜处理对鲜蒜过氧化物酶(POD)活性的影响

POD在许多果蔬上表现为一种衰老酶，其活性的高低和果蔬的衰老有重要关系。POD催化各种反应可产生各类自由基，造成膜脂过氧化，加剧呼吸跃变和组织褐变［15］。如图5所示，随着贮藏时间的延长，四种贮藏方式鲜蒜的POD活性都呈现显著上升，在80d时各个处理的POD活性达到最高，其中微孔保鲜膜膜的活性最高，为11.5［0.01OD/(min·g鲜重)］，贮藏结束时为6.89(0.01OD/min·g鲜重);0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的POD活性最低，最大值为8.83［0.01OD/(min·g鲜重)］，之后活性下降至4.05［0.01OD/(min·g鲜重)］，各处理之间差异显著(P＜0.05)，这可能是因为0.03 mm PVC膜能够较好调节贮藏环境中的O2和CO2的比例，适当的抑制鲜蒜的呼吸作用，从而降低POD的活性。结果表明，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜有效地抑制了鲜蒜的POD活性。

图5 不同膜处理对鲜蒜POD活性的影响

2.6 不同膜处理对鲜蒜微观结构的影响

图6表示不同膜包装处理对鲜蒜微观结构的影响。其中从图6-Ⅰ中可以看出，贮藏初期，鲜蒜细胞表面结构完整紧凑，细胞之间纹路清晰，细胞壁较薄。由图6-Ⅱ可知，贮藏末期，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜的贮藏效果相对较好，细胞壁结构完整，没有明显塌陷和破损。而图6-Ⅲ～图6-Ⅴ中，细胞明显变形、细胞间隙缩小且不规则、组织不同程度塌陷以及大量的溶质附着于细胞壁和细胞间隙内。其中，图6－Ⅲ中的0.02 mm聚乙烯(PE)膜贮藏的鲜蒜其组织结构的破坏最严重，细胞破损最明显，细胞壁之间严重折叠且杂乱，几乎没有完整的结构。

3 结论

贮藏结束时，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜处理的鲜蒜失重率最低，为7.45%;硬度最高，为785 g/cm2;粗纤维含量最低，为0.526%;PPO和POD的活性分别为 1.17［0.01OD/(min·g鲜重)］和 4.05［0.01OD/(min·g鲜重)］，这些结果说明0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜可有效保持鲜蒜的鲜嫩度。在微观结构方面，0.03 mm聚氯乙烯(PVC)膜能够较好的保持鲜蒜细胞结构的完整紧凑，无明显塌陷。