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丙二酸对沙芥属蔬菜叶片保鲜效果的影响



全 文 :北方园艺2016(12):129~134 ·贮藏保鲜加工·
第一作者简介:张晓艳(1991-),女,内蒙古赤峰人,硕士研究生,研
究方向为蔬菜种质资源及种质创新。E-mail:zhangxiaoyan5329@
163.com.
责任作者:郝丽珍(1960-),女,内蒙古包头人,教授,博士生导师,
现主要从事蔬菜种质资源及种质创新等研究工作。E-mail:haol-
izhen_1960@163.com.
基金项目:公益性行业(农业)科研专项资助项目(201203004);内
蒙古主席基金资助项目;内蒙古农业大学科技创新(培育)团队资
助项 目(NDPYTD2013-3);国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目
(31160393)。
收稿日期:2016-03-11
DOI:10.11937/bfyy.201612032
丙二酸对沙芥属蔬菜叶片保鲜效果的影响
张 晓 艳1,张 凤 兰1,郝 丽 珍1,那 顺 吉 日 嘎 拉2,郑 清 岭1,丁 梦 军1
(1.内蒙古农业大学 农学院,内蒙古自治区野生特有蔬菜种质资源与种质创新重点实验室,内蒙古 呼和浩特010019;
2.鄂托克前旗草原工作站,内蒙古 鄂尔多斯016200)
  摘 要:以沙芥属蔬菜沙芥和斧形沙芥叶片为试材,采用感官评价及生理指标测定的方法,
研究了不同质量浓度丙二酸对沙芥属蔬菜保鲜效果的影响,并使用灰色关联度法研究了沙芥属
蔬菜叶片中各物质与失重率之间的关联度。结果表明:丙二酸质量浓度为300mg·L-1时,沙芥
与斧形沙芥叶片呼吸强度最低,分别为82、67μg·h
-1·g-1,贮藏第10天的失重率在各处理中最
高,分别为7.93%和11.02%;各处理中氨基酸、维生素C、蛋白质含量均随贮藏时间延长呈降低
趋势,但300mg·L-1处理下降幅度较小,且沙芥中上述各营养物质含量均比斧形沙芥高;沙芥属
蔬菜叶片中各物质对失重率影响最大的是氨基酸,其次是蛋白质,影响最小的是还原性糖;丙二
酸质量浓度为300mg·L-1时,沙芥属叶片保鲜效果最好,能有效延长叶片的保鲜期。
关键词:沙芥属;沙芥;斧形沙芥;丙二酸;保鲜
中图分类号:S 649.609+.3 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2016)12-0129-06
  沙芥属为亚洲中部蒙古高原沙地的特有属,属十字
花科二年生草本植物,包含沙芥(P.cornutum (L.)
      
Gaertn.)和斧形沙芥(P.dolabratum Maxim.)2个种[1],
是一类集药用、保健、饲用、防风固沙等功能于一体的沙
生蔬菜[2-3],由于富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、多种维
生素和矿物质等,也是一类具有较高开发利用价值的资
源植物[4-6]。
采后蔬菜的干物质不再增加,需要依靠呼吸作用维
持其正常的生命活动,原来累积的物质被不断消耗,造
成了采后蔬菜营养物质含量的降低[7-8]。如何降低采收
后蔬菜的呼吸作用,延长保鲜期是蔬菜采后加工工艺研
究的重点之一[9-11]。丙二酸[12]又称缩苹果酸,分子式为
HOOCCH2COOH,能溶于水、醇和醚,可以作为琥珀酸
脱氢酶的竞争性抑制剂,抑制相应的呼吸作用进程。叶

  
Occurrence and Control of Thrips of Grape in Greenhouse
WANG Jincheng1,BAI Dujuan2,LI Zhixi 3,BAI Gangshuan4
(1.Department of Modern Agricultural Engineering,Ningxia Technical Colege of Wine and Desertification Prevention,Yinchuan,Ningxia
750004;2.Yangling Agricultural High-Tech Development Co.Ltd.,Yangling,Shaanxi 712100;3.Colege of Life Science,Yulin University,
Yulin,Shaanxi 719000;4.Institute of Soil and Water Conservation,Northwest Agriculture and Forestry University,Yangling,Shaanxi 712100)
Abstract:In order to control thrips and reduce thrips harm on greenhouse grapes,this article briefly described the
morphological characteristics,damage symptomsand growth habit of thrips,and proposed that was necessary to be based
on prevention and integrated control for thripscontrol on greenhouse grapes.Agricultural control,physical control and
biological control should be carried out,chemical control should be strengthened in outbreaks period,and proposed the
corresponding control measures.
Keywords:thrips;morphological characteristics;hazard symptoms;growth habit;control measures
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·贮藏保鲜加工· 北方园艺2016(12):129~134
月等[13-14]使用不同质量浓度丙二酸处理芹芽,其能够抑
制芹芽的呼吸作用,减缓可溶性固形物含量的损耗,有
效地延长芹芽的保鲜期;王乐[15]利用丙二酸处理韭黄及
韭薹,能有效地延长韭黄及韭薹的贮藏时间;BEEV-
ERS[16]研究了在玉米根呼吸过程中影响丙二酸抑制效
果的相关因素,其中pH和CO2/O2 对其影响最大,在
pH 3.2~6.3范围内能够很好地抑制其呼吸作用;张丙
云等[17]使用丙二酸处理韭薹,货架期达7d时,仍能保
持较好形态及较高的营养价值。新鲜沙芥属蔬菜含水
量高,保存时间短是影响其贮藏和销售的关键问
题[18-21]。但目前国内对沙芥属蔬菜的保鲜研究鲜有报
道,该试验以丙二酸作为保鲜剂处理沙芥属蔬菜,通过
感官评价及其相关生理指标的测定,研究不同质量浓度
丙二酸对沙芥属蔬菜保鲜效果的影响,并使用灰色关联
度法研究沙芥属蔬菜叶片中各物质之间的关联,以期为
沙芥属蔬菜保鲜、贮藏提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试沙芥和斧形沙芥鲜样于2014年8月采自内蒙
古农业大学科技园区。
1.2 试验方法
将新鲜沙芥和斧形沙芥挑选整理后,将其根部已经
风干的部位切下,呈现新鲜的切割部位,然后将其根部
分别置于300mL质量浓度为100、300、500mg·L-1的
丙二酸溶液中浸泡30s,取出晾干。每处理4次重复,以
未加丙二酸(0mg·L-1)作为对照处理。将处理好的沙
芥、斧形沙芥分别装入 LDPE塑料保鲜袋(规格:厚度
0.02mm,45cm×30cm)中,放入4℃冰箱避光冷藏保
鲜,贮藏期间,每2d测定1次相关生理指标。
1.3 项目测定
1.3.1 生理指标的测定 呼吸强度采用静置法测
定[22],失重率采用称重法测定。氨基酸总量的测定采用
茚三酮溶液显色法[23];维生素C含量的测定采用2,6-二
氯酚靛酚比色法[23];蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝
G-250染色法[23];可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色
法[23];还原性糖含量的测定采用3,5-二硝基水杨酸
法[23]。超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定采用氮蓝四
唑法[23]。
1.3.2 感官评价 感官评价采用观察法。在贮藏期间
对沙芥和斧形沙芥叶片颜色,根茎挺度,腐烂程度,可食
用性等情况,按9分制法进行评分,并作详细记录。具
体评分标准见表1。
1.4 数据分析
1.4.1 方差分析 试验数据采用SPSS 14.0软件进行
方差分析,样本间的差异显著性采用Duncan’s检验;采
用 Microsoft Excel 2003软件制图。
表1 感官评价评分
  Table 1 Sensory evaluation ratings
分值 不良气味 根茎状况 叶片腐烂程度 食用性
1 严重不良气味 组织严重腐败 大部分叶水烂 不可食用
3 明显不良气味 根茎软 部分叶水烂、较粘 不宜食用
5 略有不良气味 根茎稍软 轻微发粘、少量 可食用
7 无不良气味 根茎无明显差异 个别叶尖水烂 可食用
9 具有清新气味 根茎硬挺 叶鲜脆 可食用
1.4.2 灰色关联分析 根据灰色系统理论[24],把所
有供试的物质看成一个灰色系统,分析该系统中各因
素的联系程度即关联度。将试验测得各营养物质含
量及呼吸强度为子因素,失重率为母因素进行分析。
设参考数列为X0,被比较数列为Xi,i=1,2,3,…,
N,X0={X0(1),X0(2),X0(3),X0(N)},Xi={Xi
(1),Xi(2),Xi(3),…,Xi(N)},则称
ξi(K)=
min

min
k |x0(k)-xi(k)|+ρ
min

min
k |x0(k)-xi(k)|
|x0(k)-xi(k)|+ρ
min

min
k |x0(k)-xi(k)|
为X0和Xi在第K点的关联系数。将各个关联系数平
均起来,该平均值即为比较数列Xi(k)对参考数列X0
(k)的关联度。计算子因素与母因素之间的关联度,即
可确定沙芥属蔬菜叶片在贮藏过程中各物质对失重率
的影响。
2 结果与分析
2.1 丙二酸处理对沙芥属蔬菜叶片感官评价的影响
如表2所示,同一浓度条件下,随贮藏时间的延长,
沙芥属蔬菜叶片感官评价分值均呈降低趋势。在处理
10d时,沙芥和斧形沙芥的感官评价的分值与0d相比
有所下降,丙二酸质量浓度为300、500mg·L-1时,其延
缓沙芥属蔬菜叶片采后腐烂程度显著高于其它处理。
表2 不同浓度丙二酸处理下沙芥属蔬菜叶片
感官评价分值的变化
  Table 2 Sensory evaluation scores change of leaves of Puionium
Gaertn.with diferent concentration of malonic acid
品种
Variety
丙二酸浓度
Mmalonic acid concentration
/(mg·L-1)
时间Time/d
0  2  4  6  8  10
沙芥
P.cornutum(L.)
Gaertn.
0  9  9  7  5  5  1
100  9  9  9  7  7  7
300  9  9  9  9  7  7
500  9  9  9  9  9  7
斧形沙芥
P.dolabratum
Maxim.
0  9  9  7  5  3  0
100  9  9  9  7  7  7
300  9  9  9  9  7  7
500  9  9  9  9  9  7
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北方园艺2016(12):129~134 ·贮藏保鲜加工·
2.2 丙二酸处理对沙芥属蔬菜叶片呼吸强度的影响
由图1可知,沙芥和斧形沙芥采后呼吸强度在贮藏期
间呈先下降后升高的变化趋势。在第6天均达到最低值,
分别为82μg·h
-1·g-1和67μg·h
-1·g-1。第6~8天呼
吸平稳,第8天后呼吸强度急剧升高。3个处理的呼吸强度
均低于对照,且沙芥和斧形沙芥的呼吸强度在300mg·L-1
处理时最低。综上表明,丙二酸可以降低沙芥属蔬菜的呼
吸强度,其中以300mg·L-1处理效果最佳。
图1 不同质量浓度丙二酸对沙芥(a)和斧形沙芥(b)呼吸强度的影响
Fig.1 Efect of diferent concentration of malonic acid on respiratory strength of P.cornutum(L.)Gaertn.(a)and P.dolabratumMaxim.(b)
2.3 丙二酸处理对沙芥属蔬菜叶片失重率的影响
由图2可知,沙芥属蔬菜采后的失重率在贮藏期间
呈升高的变化趋势。300mg·L-1丙二酸在各处理天数
条件下,失重率最低,且沙芥的失重率小于斧形沙芥。
图2 不同质量浓度丙二酸对沙芥叶片(a)和斧形沙芥(b)失重率的影响
Fig.2 Efect of diferent concentration of malonic acid on weight loss of P.cornutum(L.)Gaertn.(a)and
P.dolabratumMaxim.(b)
2.4 丙二酸处理对沙芥属蔬菜叶片营养成分的影响
如图3a、b可知,沙芥属蔬菜叶片中的氨基酸含量
随贮藏时间的延长而呈降低的趋势,经过丙二酸处理的
叶片保鲜能力较对照高;在处理5、10d后,300mg·L-1
丙二酸的保鲜效果显著高于对照组,且沙芥中的氨基酸
含量较斧形沙芥高。
如图3c、d可知,沙芥属蔬菜叶片中的维生素C含
量随贮藏时间的延长也呈降低的趋势,经过丙二酸处理
的保鲜能力高于对照,而300mg·L-1与500mg·L-1
处理间保鲜效果无显著性差异,均高于其它处理,在
300mg·L-1处理的沙芥中的维生素C含量较斧形沙
芥高。
如图3e、f可知,沙芥、斧形沙芥叶片中蛋白质含量
随贮藏时间的延长呈降低的趋势,丙二酸处理后蔬菜保
鲜能力高于 对 照;沙 芥 在 处 理 5、10d后,其 中
300mg·L-1的保鲜效果显著高于其 它 处 理,且
300mg·L-1处理下沙芥中的蛋白质含量较斧形沙
芥高。
如图3g、h可知,沙芥属蔬菜叶片中可溶性糖含量
随贮藏时间增加而下降,沙芥和斧形沙芥叶片可溶性糖
含量 各 处 理 之 间 均 无 显 著 性 差 异 (P>0.05),
300mg·L-1丙二酸处理明显高于其它处理,且沙芥中
可溶性糖含量比斧形沙芥高。
如图3i、j可知,沙芥属蔬菜叶片中还原糖含量随贮
藏时间增加而下降,经过丙二酸处理的蔬菜保鲜能力高
于对照,300mg·L-1的保鲜效果高于其它处理,但差异
不显著,沙芥中还原性糖含量比斧形沙芥高。
2.5 丙二酸处理对沙芥属蔬菜叶片SOD活性的影响
由图4可知,随着处理时间的增加,沙芥属蔬菜叶
片的SOD活性呈先上升后下降的变化趋势,其中对照
处理的变化较明显,而300mg·L-1和500mg·L-1处
理的变化均较缓慢,丙二酸质量浓度为300mg·L-1和
500mg·L-1的处理保鲜效果较好。
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·贮藏保鲜加工· 北方园艺2016(12):129~134
注:图中不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著。
Note:Values with the diferent lowercase letters are significant diference at P<0.05in the picture.
图3 不同质量浓度丙二酸处理对沙芥(a,c,e,g,i)和斧形沙芥(b,d,f,h,j)叶片营养成分含量的影响
Fig.3 Efect of diferent concentrations of malonic acid on nutritional ingredients of leaves of P.cornutum(L.)Gaertn.(a,c,e,g,i)and
P.dolabratumMaxim.(b,d,f,h,j)with in storage
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北方园艺2016(12):129~134 ·贮藏保鲜加工·
图4 不同质量浓度丙二酸对沙芥(a)和斧形沙芥(b)叶片SOD活性的影响
Fig.4 Efect of diferent concentration of malonic acid on SOD activity of P.cornutum(L.)Gaertn.(a)and P.dolabratumMaxim.(b)
2.6 沙芥属蔬菜叶片中各物质与失重率间的关系
根据灰色系统理论中关联度的分析原则,关联度大
的数列与母序列指标最为接近。由表3可知,沙芥属蔬
菜叶片中各物质对失重率影响最大的是氨基酸,其次是
蛋白质,影响最小的是还原性糖。
  表3 各营养物质与母序列的关联度及排序
  Table 3 Various nutrients and mother sequence correlation and sorting
品种
Variety
因子
Factor
氨基酸
Amino acids
蛋白质
Protein
维生素C
Vitamin C
可溶性糖
Soluble sugar
呼吸强度
Respiratory strength
还原性糖
Reducing sugars
沙芥 关联度Correlation  0.255 5  0.244 1  0.241 9  0.241 2  0.237 0  0.230 4
P.cornutum(L.)Gaertn. 顺序Sorting  1  2  3  4  5  6
斧形沙芥 关联度Correlation  0.257 7  0.205 2  0.189 6  0.186 7  0.173 8  0.164 2
P.dolabratumMaxim. 顺序Sorting  1  2  3  4  5  6
3 讨论与结论
沙芥属蔬菜采摘后如果不及时食用,其叶片萎蔫,
根茎发软,甚至会腐烂。为了保持采后沙芥属蔬菜的新
鲜度,使用不同浓度丙二酸处理叶片,随质量浓度的增
加,其叶片感官评价越好,可见丙二酸对叶片的保鲜起
到重要作用。与新鲜的叶片相比,贮藏5d及10d的叶
片其营养成分降低,品质下降,其功效也随之下降,这与
叶月等[13]利用丙二酸处理芹芽,芹芽中的营养成分随贮
藏时间的延长呈下降趋势相一致。
从叶片呼吸强度变化来看,丙二酸处理的叶片呼吸
强度低于对照,由于丙二酸是琥珀酸的类似物,是琥珀
酸脱氢酶的竞争性抑制物,阻断三羧酸循环,降低叶片
的呼吸强度,而并非丙二酸浓度越大叶片呼吸强度越
低,这与王乐[15]利用丙二酸处理韭黄及韭薹能有效地延
长韭黄及韭薹的贮藏时间,使其保持良好的商品质量,
具有很好的保鲜效果的研究相一致。叶片失重率与叶
片经过蒸腾作用失水、贮存的水分及营养物质大量消耗
有关,蒸腾作用越强,失重率越高,根据感官评价,叶片
腐烂程度越大,叶片越不新鲜。
丙二酸属于中强酸,可以使蛋白质变性,蛋白质溶
解度下降,甚至互相团聚,发生凝结成为不可逆的凝胶,
还可以增加蛋白质黏度,经过丙二酸处理的蛋白质含量
降低。丙二酸处理能缓解叶片中氨基酸、可溶性糖的下
降,蛋白质变性影响蛋白的空间结构,对其一级结构无
影响,所以蛋白质变性并不影响沙芥属蔬菜叶片中氨基
酸的含量,氨基酸能够调节人体内氮素的平衡,提供人
体所必需的氨基酸,具有保健和医疗功效[25],处理5d
及10d的叶片氨基酸含量无明显变化。维生素C含量
的变化随丙二酸质量浓度升高呈降低的趋势,
300mg·L-1时维生素C含量最高,其抗衰老能力强。
沙芥属蔬菜叶片在采后SOD活性呈现先上升后下
降的趋势,2d后SOD活性逐渐减小,SOD具有清除活
性氧自由基的作用,SOD活性减小,活性氧自由基在叶
片中积累,有害物质增加。丙二酸有效的减缓了SOD
活性,减少了有害物质在叶片中的积累,有利于提高沙
芥的抗衰老能力。
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Effect of Malonic Acid on Preservation of Leaves of PuioniumGaertn.
ZHANG Xiaoyan1,ZHANG Fenglan1,HAO Lizhen1,NA Shunjirigala2,ZHENG Qingling1,DING Mengjun1
(1.Colege of Agronomy,Inner Mongolia Agricultural University/Inner Mongolia Key Laboratory of Wild Peculiar Vegetable Germplasm
Resource and Germplasm Enhancement,Hohhot,Inner Mongolia 010019;2.Grass Super Vase Department of Etuok Front Banner,Ordes,Inner
Mongolia 016200)
Abstract:Taking leaves of Pugionium cornutum(L.)Gaertn.and Pugionium dolabratum Maxim.as test materials,using
sensory evaluation and determining physical index methods,the efects of diferent concentration of malonic acid on
preservation were studied,and the relationship of weight loss ratio and nutrient substances of vegetables was studied
using grey relational analysis.The results showed that when the concentration of malonic acid was 300mg·L-1,the
respiration rate of P.cornutum(L.)Gaertn.and P.dolabratum Maxim.were 82μg·h
-1·g-1and 67μg·h
-1·g-1,
respectively.the highest weight loss rate were 7.93%、11.02%,respectively on the 10th day after storage,the content of
amino acid,protein and vitamin C gradualy decreased as the extension of storage time,but smal drop in the 300mg·L-1
treatment.The content of amino acid,protein and vitamin C of P.cornutum(L.)Gaertn.were higher than that of P.
dolabratumMaxim.The greatest impact on weight loss was amino acid,the second was protein,the least was reducing
sugars.The best of preservation of leaves of the PuioniumGaertn.was 300mg·L-1,it could extend freshness.
Keywords:PuioniumGaertn.;P.cornutum(L.)Gaertn.;P.dolabratumMaxim.;malonic acid;freshness
431