香葱是一种典型的百合科类蔬菜,其中含有丰富的黄酮类化合物、多糖等活性成分,也是一种兼具营养及药用价值的蔬菜。然而,在采后贮藏过程中,香葱组织易发生干枯、腐烂,导致葱叶失水、失绿黄化及营养物质降解劣变等问题。 微酸性电解水(SAEW)是在直流电压下电解NaCl生成的一种水溶液。与常用的次氯酸钠相比,SAEW因克服了次氯酸钠用于食品消毒时存在的残留氯高、用后处理困难、生成有害物质三氯甲烷的缺点而广泛应用于果蔬、水产品、肉产品等保鲜中。

因此,沈阳农业大学食品学院的焦贺、刘玲*和江苏省农业科学院农业设施与装备研究所的李国锋*等以采后香葱为研究对象,探究SAEW对采后香葱的抑菌效果及贮藏品质的影响,旨在明确SAEW处理采后香葱抑菌及衰老特性,为采后香葱的抑菌保鲜提供理论依据和技术参考。

1 SAEW处理香葱的质量浓度筛选

1.1 不同质量浓度SAEW处理对采后香葱外观品质的影响

不同质量浓度SAEW处理采后香葱货架5 d的外观品质情况如图1所示,各处理组香葱均出现不同程度的腐烂现象,低质量浓度(100 mg/L)SAEW处理对香葱表型的影响不明显,然而200 mg/L的SAEW处理明显减轻了香葱组织的腐烂情况。值得注意的是,300 mg/L的SAEW处理可能对香葱存在伤害,该处理加重了香葱的腐烂。

1.2 不同质量浓度SAEW处理对采后香葱菌落总数的影响

不同质量浓度SAEW处理香葱货架5 d的菌落总数如图2所示,与0 d相比,贮藏到第5天时,香葱组织中的菌落总数显著增加(P<0.05)。然而,200 mg/L SAEW处理组的菌落总数较对照、100 mg/L和300 mg/L的SAEW处理组分别低了45.7%、41.9%和45.9%,可见,适宜质量浓度的SAEW处理能有效降低香葱组织中的菌落总数 。因此,基于以上不同质量浓度SAEW处理对采后香葱外观品质以及菌落总数的影响特点,优选出200 mg/L的SAEW用于后续实验。

2 SAEW对采后香葱贮藏品质的影响

2.1外观品质

由图3可看出,对照组的香葱从贮藏第1天开始即出现腐烂现象,随着贮藏时间的延长,这种腐烂症状不断加重。然而,SAEW能够在一定程度上延缓香葱的腐烂情况,该处理组的香葱仅在贮藏第7天时表现出轻微的腐烂症状。这与图1质量浓度筛选的实验结果一致,进一步表明200 mg/L的SAEW处理在维持香葱外观品质方面有一定作用。

2.1质量损失率

由图4可看出,随着贮藏时间的延长,采后香葱的质量损失率逐渐上升。在贮藏前3 d,对照和SAEW处理组的质量损失率之间无显著差异,但在贮藏5~7 d期间,SAEW处理香葱的质量损失率显著低于对照组。在贮藏第5天和第7天时,SAEW处理组的质量损失率比对照组分别降低了20.6%和17.2%。综上,SAEW处理能够显著减缓采后香葱贮藏过程中的质量损失。

2.3腐烂率

从图5可看出,香葱在贮藏过程中不断腐烂。对照组的香葱在贮藏3~5 d期间腐烂率急剧上升,到贮藏第5天和第7天时,对照组香葱的腐烂率分别达到13.3%和17.5%,而SAEW处理组仅为4.2%和9.2%。可见,SAEW处理显著延缓了香葱在采后贮藏过程中的腐烂进程。

2.4菌落总数

由图6可看出,随着贮藏时间的延长,对照香葱中的菌落总数逐渐增加。尽管SAEW处理组也呈现相同的增加趋势,但在整个贮藏期间,SAEW处理组香葱中的菌落总数明显低于对照组。到贮藏第5天时,对照组香葱中的菌落总数已经达到5.00(lg(CFU/g)),而SAEW处理组香葱中的菌落总数仅为3.20(lg(CFU/g)),比对照组低了35.5%。可见,SAEW能够显著抑制采后香葱中菌落总数的增长。

2.5叶绿素含量

如图7所示,在整个贮藏期间,所有香葱中的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量均呈下降趋势。在贮藏的前3 d,对照与SAEW处理组香葱之间的总叶绿素含量无显著差异,但贮藏到5~7 d时,对照组香葱中的总叶绿素含量急剧下降,且仅为SAEW处理组的39.7%和46.6%。可见,SAEW能够显著延缓香葱中叶绿素含量的降低。

2.6VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量

如图8A所示,在贮藏第1天时,对照和SAEW处理香葱中的VC含量均升高,之后明显下降。在贮藏第3、5、7天时,SAEW处理香葱中的VC含量分别为13.5、12.6 mg/100 g和11.9 mg/100 g,比对照组分别高3.5%、6.5%和12.7%。可见,SAEW处理能有效延缓香葱中VC含量的降低。

由图8B可看出,在贮藏第1天时,所有香葱中的可溶性糖含量均急剧下降,在之后的3~7 d期间则呈缓慢下降趋势。相比之下,SAEW处理明显减缓了香葱中可溶性糖含量的下降速率。在贮藏第7天时,SAEW处理香葱中的可溶性糖含量是对照组的1.1 倍。

如图8C所示,随着贮藏时间的延长,所有香葱中的可溶性蛋白含量均不断下降。在贮藏第1天时,对照与SAEW处理香葱中的可溶性蛋白含量之间无显著差异。然而,在贮藏3~7 d期间,SAEW处理香葱中的可溶性蛋白含量显著高于对照组。可见,SAEW处理对香葱采后贮藏过程中可溶性蛋白含量的下降起到明显的抑制作用。

2.7总游离氨基酸

如图9所示,在整个贮藏期间,香葱中的总游离氨基酸含量不断增加,而SAEW处理香葱中的总游离氨基酸含量始终低于对照组。在贮藏第1天时,对照和SAEW处理香葱中的总游离氨基酸含量分别为129.4 mg/100 g和79.6 mg/100 g,到贮藏第7天时,对照组香葱中的总游离氨基酸含量上升到464.2 mg/100 g,而SAEW处理组香葱中的总游离氨基酸含量为329.5 mg/100 g,比对照组低29.1%。可见,SAEW处理能够有效抑制香葱中总游离氨基酸的积累。

2.8MDA和亚硝酸盐

如图10A所示,随着贮藏期的延长,所有香葱中的MDA含量均逐渐增加。除了贮藏第5天外,其他贮藏时间,SAEW处理显著降低了香葱中的MDA含量。贮藏至结束时,SAEW处理使香葱中的MDA含量比对照组降低了9.3%,表明SAEW处理可有效抑制采后香葱贮藏过程中MDA的积累。

如图10B所示,随着贮藏时间的延长,香葱中的亚硝酸盐不断积累。但在整个贮藏期间,SAEW处理组香葱中的亚硝酸盐均极显著低于对照组。如在贮藏第7天时,对照香葱中的亚硝酸盐含量已达到0.5 mg/kg,而SAEW处理香葱中的亚硝酸盐含量仅为0.3 mg/kg。可见,SAEW处理能显著延缓采后香葱中亚硝酸盐的积累。

2.9相关性分析

如图11所示,质量损失率与菌落总数、总游离氨基酸、MDA和亚硝酸盐含量呈极显著正相关,与叶绿素、VC、可溶性糖以及可溶性蛋白含量呈极显著负相关,该结果表明,SAEW处理可减缓采后香葱贮藏过程中的失水问题,降低香葱中叶绿素和VC等营养物质的降解,同时抑制菌落总数的生长和亚硝酸盐等有害物质的积累,维持香葱较好的品质。

讨论与结论

采后香葱易受许多食源性致病菌污染而腐烂,因此需要有效的处理方法。目前,SAEW作为一种广谱杀菌剂,因其制取成本低、与普通水理化指标相近、对环境友好、对人体无毒副作用等优点在食品消毒、果蔬保鲜等领域被广泛应用。基于此,本研究使用SAEW处理采后香葱,探究其对香葱组织的杀菌和清洁作用。SAEW的主要成分为具有强氧化性的次氯酸,可通过破坏微生物结构和影响微生物生理生化反应杀灭致病菌。本实验发现,使用SAEW处理香葱时,其杀菌效果随着有效氯质量浓度的增加而增加,当有效氯质量浓度为200 mg/L时,其对香葱中的菌落总数的杀菌效果最显著,并且能较好地维持其外观品质;但当有效氯质量浓度达到300 mg/L时,杀菌效果则减弱。进一步的实验结果也表明,200 mg/L的SAEW处理有效延缓了香葱中营养物质的降解,抑制了总游离氨基酸等有害物质的积累,从而维持了其良好的贮藏品质。类似的研究也表明,SAEW处理显著抑制了菠菜、芹菜和生菜中菌落总数、大肠杆菌和沙门氏菌的生长。Koide等的研究结果表明,SAEW处理显著减少了鲜切甘蓝中总需氧细菌、霉菌和酵母菌的数量。因此,SAEW处理可作为一种有效的采后处理方法,提高蔬菜的质量和保鲜能力,为蔬菜行业的发展提供新的思路和方法。

由于采后叶类蔬菜不再从土壤等外界获取能量,随着呼吸作用的进行,叶类蔬菜中叶绿素和VC等营养物质含量会随着贮藏时间的延长不断下降,导致其出现褪绿、酸度增加等“亚健康”的状态。本研究结果显示,尽管所有香葱中的叶绿素、VC、可溶性糖和可溶性蛋白含量均随着贮藏时间的延长而不断下降,但SAEW处理显著延缓了这些营养物质的降解。这与俞静芬等的研究结果基本一致。同样的研究结果也显示,SAEW与真空预冷的结合能够有效减缓采后鸡毛菜的黄化衰老进程,维持组织较高的可溶性蛋白和可溶性糖含量。可见,SAEW可通过减缓香葱中的营养物质的降解维持其较好的品质。另外本研究发现,在贮藏第1天时,对照与SAEW处理香葱中VC含量均出现上升的现象。这与王馨渝等的研究结果一致,该研究显示,常温处理上海青后,在4 ℃条件下进行低温流通1 d时,上海青组织中的VC亦出现升高的现象。这可能是香葱在进行低温贮藏时出现了低温胁迫,具体原因还需后续进行深入的研究。

在香葱的贮藏过程中,蛋白质的水平逐渐下降,而总游离氨基酸的含量不断增加。这与植物的衰老以及蛋白质分解和氨基酸之间的相互转化增加有关。因此,总游离氨基酸含量可以用来评估叶类蔬菜的新鲜程度。本研究表明,SAEW处理香葱中的总游离氨基酸含量在整个贮藏期间均低于对照组。可见,SAEW处理极显著抑制了香葱组织中总游离氨基酸的积累。此外,MDA是组织膜脂过氧化的产物,其含量也是衡量组织衰老水平的重要指标。本研究结果表明,随着贮藏时间的延长,所有香葱中的MDA含量均逐渐增加,而SAEW处理显著抑制了香葱中MDA的积累。艾春梅的研究结果也表明,SAEW与紫外发光二极管结合显著抑制了香菜中MDA含量的增加。近年来,随着人们对食品安全和日常饮食关注度的提升,叶类蔬菜中亚硝酸盐的含量受到越来越多的重视。本研究结果显示,香葱中的亚硝酸盐含量随着贮藏时间的延长而增加,这与刘书彰等发现叶类蔬菜在贮藏过程中亚硝酸盐会不断积累的研究结果相似。尽管所有香葱中都存在亚硝酸盐积累的情况,但SAEW处理显著抑制了香葱中亚硝酸盐的积累。类似的研究还表明,SAEW可以有效地抑制采后西兰花贮藏过程中MDA以及亚硝酸盐的积累。

综上,200 mg/L的SAEW能够抑制香葱质量损失、腐烂率和菌落总数的增长,减缓叶绿素、VC、可溶性糖以及可溶性蛋白含量的下降,降低有害物质总游离氨基酸、MDA和亚硝酸盐的积累。可见,SAEW处理能有效抑制香葱营养品质的下降,可作为一种香葱采后贮藏保鲜过程中的高效杀菌保鲜方法。

本文《微酸性电解水对采后香葱抑菌特性及贮藏品质的影响》来源于《食品科学》2024年45卷第9期197-203页,作者:焦贺,孟敌,韩颖,等。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230315-148.。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑:刘芯;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网