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《食品科学》中华全国供销合作总社吴茂玉研究员等:贮藏温度对油菜品质及亚硝酸盐代谢作用机理的影响

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油菜(

Brassica napus
L. )是十字花科芸薹属草本植物,因其口感鲜美、热量低,富含 VC 、 VK 、叶酸、钙、铁和膳食纤维等多种营养成分,成为健康饮食的理想选择。亚硝酸盐是衡量蔬菜采后食用安全的重要指标之一。

目前,关于蔬菜中亚硝酸盐的累积机理尚未完全明确,但学术界比较认同的观点是:亚硝酸盐的累积主要与硝酸盐的吸收、还原过程以及环境因素和植物代谢特性密切相关。

温度是影响采后蔬菜衰老和品质的最重要因素,它通过调控呼吸作用、蒸腾作用以及硝酸盐还原酶的活性,直接影响蔬菜体内硝酸盐和亚硝酸盐的含量变化。因此,在蔬菜贮藏过程中,合理控制温度是延缓衰老、减少有害物质积累、保持蔬菜品质的关键措施。

中华全国供销合作总社济南果品研究所的连欢、秦顺新、吴茂玉*研究通过模拟油菜从采收到贮藏的实际温度条件,系统探究低温( 0 ℃)、中温 ( 10 ℃)和高温( 25 ℃)对采后油菜品质的影响,分析不同贮藏温度对采后油菜营养指标、衰老生理指标及安全性指标的影响,并明确温度对亚硝酸盐含量的影响,旨在为采后油菜的贮藏提供科学依据和技术支持,从而满足不同生产需求,保障蔬菜品质和食用安全。


1 贮藏温度对油菜外观及色泽的影响

如图1所示,随着贮藏时间的延长,油菜叶片逐渐失水黄化,亮度值(L*)和黄色值(b*)逐渐增大,绿色值(|a*|)逐渐减小。25 ℃贮藏时,从第3天开始出现黄化现象,L*与b*值分别上升40%和38%;贮藏5 d叶片黄化程度加重,基本丧失商品价值。10 ℃贮藏时,叶片贮藏7 d开始出现黄化,b*值上升34%;贮藏10 d,叶片黄化加重,b*值上升58%,基本无商品价值。与10、25 ℃相比,0 ℃贮藏延缓了叶片L*与b*值的上升(P<0.001),贮藏21 d依然可以维持较好的外观品质。






2 贮藏温度对油菜质量损失率的影响

如图2所示,随着贮藏温度的升高以及时间的延长,油菜的质量损失率呈现逐渐增加的趋势,与朱军伟的研究结果一致。25 ℃贮藏5 d叶片质量损失率达到40%,10 ℃贮藏10 d,质量损失率达到20%,与10、25 ℃贮藏相比,0 ℃贮藏高度显著降低了油菜的质量损失率(P<0.001),温度越低,质量损失率上升的趋势越缓慢。总体而言,低温贮藏环境能够有效地降低油菜叶片的呼吸速率和蒸腾作用,从而抑制质量损失率的增加。


3 贮藏温度对油菜VC和可溶性糖含量的影响

随着贮藏时间的延长,油菜中VC的含量整体呈现出不断下降的趋势(图3A),贮藏7 d时,0 ℃贮藏组VC含量为16.48 mg/100 g,10℃贮藏组VC含量仅为9.44 mg/100 g,两者存在高度显著差异(P<0.001)。25 ℃贮藏5 d油菜VC含量下降81.5%,10 ℃贮藏10 d油菜VC含量下降64%,0 ℃贮藏35 d油菜VC含量下降42.4%。由此可见,0 ℃贮藏减缓VC的分解速率,维持油菜VC含量,这与谢晶等对真空预冷菠菜的研究得到的结果相似。随着贮藏时间的延长,可溶性糖含量呈现出先下降后上升的趋势(图3B)。0 ℃贮藏条件下,油菜可溶性糖含量最低点出现在14 d,为26.65 μg/g;10 ℃贮藏条件下,油菜可溶性糖含量最低点出现在3 d,为34.03 μg/g。可溶性糖含量在贮藏后期升高与植物的抗逆性增强有关。



4 贮藏温度对油菜叶绿素a、叶绿素b含量的影响

由图4可知,在0、10、25 ℃的贮藏温度条件下,随着贮藏时间的延长,叶绿素的含量总体呈现不断下降的趋势。贮藏第5天,10 ℃贮藏条件下叶绿素a损失23%,叶绿素b损失42%,而25 ℃条件下叶绿素a损失66%,叶绿素b损失52%,两者存在极显著差异(P<0.01)。低温贮藏条件下油菜叶片的叶绿素a和叶绿素b含量在贮藏的前21 d内能够保持较高水平。由此可见,低温贮藏可以维持叶片较高的叶绿素含量,减缓叶片黄化速率,这与油菜的外观变化趋势相印证,即随着黄化的加剧,叶绿素含量逐渐降低。



5 贮藏温度对油菜亚硝酸盐含量和NR活性的影响

如图5所示,随着贮藏时间的延长,亚硝酸盐含量与NR活性总体呈现先上升后下降然后再上升又下降的趋势,且两者变化趋势基本一致,说明亚硝酸盐的含量与NR的活性密切相关。由于机械损伤引起的伤呼吸,油菜在贮藏前期亚硝酸盐的含量与NR的活性呈现上升趋势,在贮藏1 d时,10 ℃和25 ℃贮藏亚硝酸盐含量分别上升3.99 mg/kg和0.28 mg/kg,NR活性分别上升50.29、93.19 IU/L。而贮藏末期,亚硝酸盐含量和NR活性随着贮藏时间的延长出现第2次上升。0 ℃贮藏条件下,贮藏前期NR活性相对较平缓,7 d时NR活性仅为630 IU/L。低温抑制叶片中亚硝酸盐含量的上升,延缓亚硝酸盐高峰的出现,也降低了亚硝盐含量的最高值,而且其含量没有超过GB 2762—2017《食品中污染物限量(含第1号修改单)》的亚硝酸盐含量的规定(4 mg/kg)。



6 贮藏温度对油菜硝酸盐含量的影响

如图6所示,刚采摘后油菜的硝酸盐含量差异并不显著,随着贮藏时间的延长,在25 ℃条件下,硝酸盐含量总体呈现上升的趋势,在10 ℃条件下,硝酸盐呈现先下降后上升再下降的变化趋势。在贮藏过程中,蔬菜中硝酸盐含量的变化并未呈现出单一的上升或下降趋势,而是表现出一种波动性变化模式,例如“上升-下降-上升”或“下降-上升-下降”的循环状态。


7 贮藏温度对油菜铵态氮含量的影响

如图7所示,铵态氮的含量随着贮藏时间的延长总体呈现上升趋势。10 ℃贮藏7 d铵态氮含量为469.05 mg/kg,而0 ℃贮藏7 d铵态氮含量为178.17 mg/kg,两者存在显著差异(P<0.05)。由此可知,随着温度的升高,蔬菜体内酶的活性增强,蛋白质分解和铵态氮的转化速率加快。低温可以抑制铵态氮的转化和积累,从而降低亚硝酸盐的含量。


油菜叶片退绿转黄是其衰老的主要外在表现,高温条件(25 ℃)对叶菜的贮藏极为不利,其贮藏期仅能维持5 d。而在10 ℃的条件下贮藏,贮藏期可延长至10 d,能够显著减缓叶片L*值、b*值的上升,延缓|a*|值、叶绿素含量的下降,从而有效延缓叶菜叶片的黄化进程和品质劣变,同时抑制亚硝酸盐含量的增加。0 ℃低温贮藏能够进一步延缓叶片的质量损失率增加,较大程度地维持油菜叶片中的叶绿素、可溶性糖和VC等营养成分,抑制亚硝酸盐的升高和积累。因此,0 ℃贮藏对油菜的保鲜效果有明显的提升,贮藏期达到35 d。类似的研究表明低温能有效抑制青菜外观品质的下降,减缓叶绿素的分解,有效保持青菜的品质。

贮藏期间油菜亚硝酸的积累主要是由内部生理品质劣变和外界微生物繁殖导致。NR是硝酸盐转化成亚硝酸盐的关键酶,亚硝酸盐的含量与NR的活性密切相关,因此亚硝酸盐含量与NR活性的变化趋势基本一致。NR的活性易受环境影响,0 ℃低温贮藏可以直接抑制NR的活性,降低亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐来源于硝酸盐的转化,作为底物的硝酸盐会影响NR的活性,从而影响亚硝酸盐的生成。低温能够降低铵态氮的转化速率,抑制硝化细菌的生长,从而减少硝酸盐的过量积累。铵态氮含量在贮藏过程中呈上升趋势,一方面是NO3-列的还原过程产生NH4+,另一方面是贮藏过程的蛋白质分解。与10、25 ℃贮藏相比,0 ℃贮藏在前期能够降低NO3-的还原速率,延缓蛋白质分解,维持铵态氮的稳定。低温条件能够有效抑制油菜叶片中亚硝酸盐含量的上升,延缓亚硝酸盐达到峰值的时间,并降低其最高积累量,这表明低温环境不仅能够减缓亚硝酸盐的生成速率,还能通过调节植物的代谢活动,减少亚硝酸盐的积累,从而有助于维持油菜的品质和安全性。

结 论

低温能够有效减缓油菜在贮藏期间的品质劣变和亚硝酸的积累。与10、25 ℃贮藏相比,0 ℃贮藏可以显著抑制油菜L*、b*值上升,减缓叶绿素、VC的分解,进而延缓叶片黄化衰老,维持油菜的食用价值,贮藏期达到35 d以上。并减缓亚硝酸盐的生成速率,通过调节植物的代谢活动,维持氮代谢平衡,减少亚硝酸盐的积累。通过对叶菜营养品质、硝酸盐和亚硝酸盐含量进行研究,明确温度对其代谢的影响机理,可为采后蔬菜的贮存、运输、加工和消费提供技术支持,确保蔬菜产品的安全和品质,满足不同生产需求。

作者简介

通信作者:


吴茂玉 研究员

中华全国供销合作总社济南果品研究所 所长

工学博士,博士后导师,二级研究员,国务院特殊津贴专家、新世纪百千万人才国家级人选,获授中共中央、国务院、中央军委颁发的“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念章,连续两次入选泰山产业领军人才,山东省优秀科技工作者,泉城产业领军人才,影响济南科技人物。现任中华全国供销合作总社济南果品研究所党委书记、所长。先后作为国家“十三五”、“十四五”、“十五五”重点研发计划动议专家、面向2035食品科技发展规划起草专家、全国供销合作总社“农村现代流通技术创新”科技专项动议首席专家、供销总社科研项目评审专家组组长、国家科技进步奖评审专家等。

长期致力于农产品流通、精深加工、综合利用、质量安全控制及标准化的科技创新和成果转化应用推广。先后主持“十四五”国家重点研发计划项目《蔬菜产地智能化高效处理技术与装备研发》、山东省重大科技创新工程、泰山产业领军人才等国家及省部级科研课题50余项;获国家及省部级科技奖励31 项,其中《苹果贮藏保鲜及综合加工关键技术研究及应用》获国家科技进步二等奖;在国内外期刊发表学术论文140余篇;授权专利、软著等知识产权35 项;制修订《果蔬全产业链废弃物综合利用技术导则》等国家及行业标准31 项,出版现代果蔬工业系列专著3 部(主编);评价、鉴定科技成果30余项;指导培养博士后7 人。

第一作者:


连欢 助理研究员

中华全国供销合作总社济南果品研究所

连欢,助理研究员,硕士,2020年6月起在中华全国供销合作总社济南果品研究所贮藏保鲜研究中心工作,主要从事农产品采后贮藏保鲜技术和保鲜材料研发及示范应用等相关工作,研究形成系列农产品贮藏保鲜关键技术及配套功能性保鲜包装材料。先后主持山东省科技成果转移转化补助(鲁渝科技协作)、山东省重点研发计划(乡村振兴科技创新提振行动计划)等省部级项目课题3 项,参与国家重点研发计划项目、山东省重大科技创新工程等国家省市各级科研项目10余项;以第一作者在

Food Hydrocolloids、International Journal of Biological Macromolecules、Food Packaging and Shelf Life
等国内外学术刊物发表论文10余篇。主持和参与制修订国家行业标准10余项,参与授权发明专利和软著5 项,参与出版现代果蔬工业系列专著3 部。长期为企业提供保鲜技术指导,形成标准化、产业化操作技术规程。

本文《 贮藏温度对油菜品质及亚硝酸盐代谢作用机理的影响 》来源于《食品科学》2025年46卷第18期300 -305 页,作者: 连欢,秦顺新,贾连文,杨相政,王达,吴茂玉* 。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250226-140. http://www.spkx.net.cn点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑:申婧婧;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。

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