《食品科学》：南京农业大学郑永华教授等：超声处理对鲜切西兰花的保鲜效果

鲜切果蔬作为快节奏生活和消费方式下需求量日渐增加的一种即食产品，但切割造成的机械损伤易使鲜切西兰花在贮藏期间出现花蕾褪绿黄化、切面部位微生物污染等不利于保持商品价值的问题。超声US保鲜是通过空化效应机制、机械效应机制和热效应机制造成的一系列物理、化学或生物反应，调控酶的活力、质构、颜色等，从而影响采后果蔬品质。

南京农业大学食品科学技术学院丁娇、汤静、郑永华*等先研究了不同功率US处理对鲜切西兰花贮藏期间表观品质和微生物品质的影响，筛选出适宜的US处理条件，进而在此基础上研究US处理对鲜切西兰花叶绿素降解和活性成分的影响，旨在探索叶绿素降解和活性成分含量变化与鲜切西兰花衰老黄化的联系，以期为鲜切西兰花的保鲜及利用提供新的依据。

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不同功率US处理对鲜切西兰花黄化指数和色泽的影响

花蕾的黄化程度是影响西兰花贮藏期间表观品质的重要因素，决定了其商品价值。当黄化指数高于2时认为黄化程度严重，西兰花丧失商品价值。 由图1A可知，鲜切西兰花黄化指数随贮藏时间的延长不断升高。贮藏至96 h时，对照组（CK）西兰花的黄化指数为1.92，此时西兰花黄化程度严重，几乎丧失商品价值，而US处理组的黄化指数均低于对照组，说明US处理组的西兰花在贮藏末期（96 h）仍具有一定的商品性，US处理可以延缓鲜切西兰花黄化指数的上升，其中，300 W US处理组在贮藏末期的黄化指数最小。

由图1B可知，鲜切西兰花贮藏期间

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不同功率US处理对鲜切西兰花微生物品质的影响

由图2A可知，鲜切西兰花的菌落总数在贮藏期间不断上升。贮藏96 h时，对照组鲜切西兰花菌落总数接近106CFU/g，影响食用质量，相比之下，US处理可以抑制细菌的增长，且菌落总数随US功率的增大而减少。其中，400 W US处理在贮藏末期菌落总数最低。由图2B可知，鲜切西兰花霉菌和酵母总数的变化趋势与菌落总数相似，在贮藏期间不断上升，且霉菌和酵母总数同样随US功率的增大而减少。贮藏结束时，400 W US处理组霉菌和酵母总数最低。以上结果说明US处理有一定的抑菌作用，功率越大，抑菌效果越好。

基于上述实验结果，300 W在抑制鲜切西兰花黄化指数的上升和维持色泽方面效果较好，400 W在维持微生物品质方面的效果较好，但300 W US处理在贮藏末期微生物数量仍在可食用安全范围内。参考已有的研究文献及本实验室前期的研究结果，US功率越大对果蔬品质的损害也越大，不利于其生物活性物质的合成与积累，另外考虑到在实际工业化生产过程中需要尽可能节约成本，减少能量损耗，因此在保证外观品质与食用安全的基础上，选择300 W处理条件研究US对鲜切西兰花品质的影响。

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300WUS处理对鲜切西兰花叶绿素含量的影响

由图3可以看出，总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b变化趋势相似，其含量在整个贮藏期间不断降低。贮藏末期，US处理组总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量分别是对照组的1.15、1.11、1.28 倍，说明US处理可以有效延缓鲜切西兰花叶绿素的降解。

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300WUS处理对鲜切西兰花CHLase和MDCase活力的影响

从图4可以看出，鲜切西兰花CHLase和MDCase活力在贮藏期间不断升高，对照组CHLase和MDCase活力一直高于US处理组，说明US处理可以抑制叶绿素降解相关酶活力，延缓叶绿素的降解。

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300WUS处理对鲜切西兰花总硫代葡萄糖苷和萝卜硫素含量的影响

如图5A所示，鲜切西兰花在整个贮藏期间总硫代葡萄糖苷含量先上升后下降，贮藏24 h时含量最高，此时US处理组总硫代葡萄糖苷含量为1.77 μmol/g，明显高于对照组（1.63 μmol/g）。由图5B可看出，鲜切西兰花萝卜硫素含量变化基本与总硫代葡萄糖苷相似，呈先升后降趋势，12 h含量最高，此时处理组萝卜硫素含量较对照组增加了7.28%。以上结果说明US处理能够保持较高的总硫代葡萄糖苷和萝卜硫素含量。

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300WUS处理对鲜切西兰花总酚和VC含量的影响

从图6A可以看出，鲜切西兰花贮藏期间总酚含量呈先升后降的趋势，贮藏48 h时达到峰值。在整个贮藏期间US处理组总酚含量始终高于对照组，说明US处理可以促进鲜切西兰花中总酚的合成和积累，维持鲜切西兰花较高的抗氧化能力。

由图6B可知，贮藏期间鲜切西兰花VC含量不断减少，贮藏末期，US处理组鲜切西兰花VC含量为0.351 mg/g，明显高于对照组（0.328 mg/g），说明US处理可以延缓鲜切西兰花VC含量的下降，维持其贮藏品质。

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300WUS处理对鲜切西兰花DPPH自由基和羟自由基的影响

如图7所示，在整个贮藏期间，两组西兰花的DPPH自由基清除率和羟自由基清除率的变化趋势相似，均表现为先上升后下降，且US处理组西兰花的DPPH自由基清除率和羟自由基清除率始终高于对照组。这些结果表明，经US处理后的西兰花能够保持较高的自由基清除能力。

US作为一种物理保鲜手段，对果蔬采后颜色、微生物品质、酶的活力以及营养成分等方面具有良好的调控作用。如US处理可以有效降低鲜切豇豆细菌数、大肠杆菌数、真菌数和乳酸菌的数量，保持较好的食用安全性。在本研究中，不同功率US处理可以有效延缓贮藏期间鲜切西兰花黄化指数的上升和

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叶绿素降解是西兰花褪绿黄化最直接原因。许多研究表明，CHLase是叶绿素降解过程中发挥作用的第一步酶，它能催化叶绿素脱掉植醇基生成脱植基叶绿素a，然后MDCase催化脱植基叶绿素a脱去Mg2＋生成脱镁叶绿素a。MDCase可作为叶绿素降解途径中催化叶绿素降解的第二步关键酶，是目前为止仅有的被发现具有催化脱植基叶绿素a形成脱镁叶绿素a功能的酶。在本研究中，300 W US处理可抑制鲜切西兰花贮藏期间CHLase和MDCase活力的上升，延缓叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量的下降，从而延缓鲜切西兰花的黄化，保持外观品质。US处理组总叶绿素含量在贮藏前期（6、12 h）低于对照组，可能是US产生的热效应使叶绿素分子发生降解，或者US带来的空化效应破坏了花蕾的细胞结构，造成叶绿素的损失。在贮藏后期，US处理组叶绿素含量高于对照组，可能是US保持了较低的CHLase和MDCase活力，延缓了叶绿素的降解。

酚类、VC、总硫代葡萄糖苷和萝卜硫素等既是西兰花中重要的营养物质，也是重要的非酶抗氧化物质。本研究中，US处理可以促进鲜切西兰花总酚、总硫代葡萄糖苷及萝卜硫素的生成与积累，延缓VC含量的下降，提高DPPH自由基和羟自由基清除率，从而保持鲜切西兰花较高的营养价值与抗氧化活性。总酚、总硫代葡萄糖苷在贮藏期间呈先上升后下降趋势，可能是因为US作为一种非生物诱导因子刺激这些活性物质的合成，导致其生成大于降解，从而提高抗氧化活性，抵御损伤。其中，萝卜硫素峰值早于总硫代葡萄糖苷出现，可能是贮藏后期（12 h后）总硫代葡萄糖苷降解生成的萝卜硫素含量小于其消耗速度。VC在贮藏过程中不断下降，可能是切分处理破坏了西兰花的细胞结构，使得VC更容易同抗坏血酸过氧化物酶等酶接触，从而加速氧化。但与对照组相比，US处理组VC含量仍保持较高水平，说明US可能在一定程度上刺激了VC的生成，但整个过程VC的消耗大于生成，所以VC含量呈不断下降趋势。但有关US是否通过调控相关酶的活力从而促进酚类和硫苷类物质积累的机理尚不清楚，有待进一步研究。

综上所述，300 W US处理能有效保持鲜切西兰花较好的颜色和微生物品质，维持表观品质和食用安全；同时300 W US处理可保持较低叶绿素降解相关酶活力，延缓叶绿素含量下降，促进总酚、总硫代葡萄糖苷等活性成分的合成积累，提高鲜切西兰花抗氧化功效，延缓黄化衰老。

作者简介

通信作者：

郑永华，南京农业大学食品学院教授，博士生导师。兼任中国植物病理学会产后病理学专业委员会副主任委员，中国园艺学会采后科学与技术分会常务理事，Postharvest Biology and Technology和《南京农业大学学报》编委，江苏省高校“青蓝工程”中青年学术带头人。郑永华教授长期从事农产品保鲜加工和品质控制研究，先后主持国家自然科学基金和国家科技支撑计划等国家级项目10多项，在果蔬贮藏冷害发生机理和控制技术、采后病害绿色控制技术及诱导抗病机理和果蔬采后功能成分形成调控机理等研究方面取得了创新性成果。已发表研究论文300余篇，其中SCI收录150余篇，ESI 高被引论文6 篇，获省、部级科学技术进步二等奖3 项。主编《食品保藏学》、《食品贮藏保鲜》和《农产品贮运学实验》等全国高等农林院校食品科学专业教材3 本, 累计培养硕士和博士生90多人。2014-2020连续7 年入选Elsevier农业与生物科学/食品科学领域中国高被引学者榜单。

第一作者：

丁娇，南京农业大学食品科技学院硕士研究生，研究方向：果蔬采后生物学与贮运技术。研究生期间曾至南京市食品药品监督局实习，担任农产品加工与贮藏研究生第二党支部副书记：本科期间曾担任校学科建设办学工助理。获得荣誉：研究生荣获三等奖学金三次，获得“疫情防控优秀志愿者”称号一次；本科荣获国家励志奖学金三次，一等奖助学金一次，企业奖助学金三次，三等校级奖学金一次。获得辩论赛一等奖一次，大学生活力秀团体一等奖一次。获得“互联网+”优秀志愿者称号一次。

本文《超声处理对鲜切西兰花的保鲜效果》来源于《食品科学》2024年45卷第10期224-234页，作者：丁娇，汤静，董小盼，金鹏，郑永华。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230919-180。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：南伊；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

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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