你買回家的菜是怎樣爛掉的?

「奇怪,我幾天前才買的花椰菜怎麼這麼快就發霉了?」「哎呀!香蕉怎麼這麼快就長褐斑了?這樣根本來不及吃完啊!」如果你家常常煮飯自炊,生活中應該能常看見這些情景。勤儉持家的你或許常常望著冰箱中壞掉的蔬果,因為阿嬤說浪費食物的人會被雷公打而內心掙扎著扔與不扔,最後為了健康著想還是把這些發霉腐敗的蔬果丟進廚餘桶。

究竟這些蔬果是怎麼在冰箱中逐漸走向腐壞毀滅之路的呢?我們又應如何妥善保存呢?

首先,「爛」有不同的爛法。「腐敗」這件事其實包含的範圍很廣,且過程可能涉及缺水萎軟、發霉、撞傷碰傷以及過熟等不同情況。以下列舉一些常見的蔬果腐壞的情形分別說明。

葉菜與花菜

我們生活中常見的蔬菜大部分都是草本植物。不同於動物細胞,植物細胞具有細胞壁,內部具有一種稱為液胞的單層膜囊狀胞器,液胞內含有大量水分,這種胞器佔據了大部分植物細胞體積,並使細胞具有膨壓。由於植物不像脊椎動物有骨骼也沒有節肢動物的外骨骼,草本植物莖葉生長的支持力量便仰賴於膨壓。採收下來的蔬菜仍具有細胞活性,仍然持續進行著呼吸作用與光合作用。缺水狀態下,植物葉表的氣孔(植物體表面用來進行氣體與水分交換的構造)關閉,經由氣孔水分蒸發所引起的吸力減少,水分無法有效的運輸到植物體各部位,且由於細胞中液胞膨壓降低,翠綠堅挺的菜葉便容易癱軟。這種連鎖反應在蔥與菠菜等葉菜十分明顯,而大白菜、高麗菜這些結球類蔬菜由於僅有最外層葉片暴露於空氣中,經由氣孔蒸發的水分整體相對較少,故影響較緩。儲藏時間越長,這些蔬菜距離老化死亡便更進一步。黃化是葉片老化的一個徵兆(青花椰菜雖然是花,黃化原理亦同),由於缺少外來養分,老葉中的葉綠體被大量的分解成小分子養分,重新分配至年輕組織再利用,但這只是緩兵之計,植物細胞在各種不利生長的條件下加速分解代謝,有什麼拆什麼,最後無計可施,細胞壁崩解,邁向死亡。除了老化,花椰菜這類蔬菜也容易發霉。空氣中無時無刻都飄散著各種微生物,一般蔬果發霉大部分是由於附在表面的真菌孢子萌發所引起。保持表面潮濕雖然能一定程度保鮮蔬菜,一旦老化開始,植物體抵禦病原能力降低,濕潤陰暗的蔬果表面便成為這些微生物(多為寄生或腐生菌)的天堂。

水果

你覺得水果好吃,許多微生物也愛吃。一旦遭遇撞傷碰傷,水果表面的天然屏障便開了口,除微生物瘋狂增長外也吸引果蠅吸食產卵。青黴菌(Penicillium)為一種常見的真菌,對健康人體並無負面影響,但卻是常見的植物病原菌,尤其常見於柑橘類水果。你或許遇過或聽說過這種情形:買回家的一袋柳丁沒過幾天就便成了一袋毛茸茸的「網球」,這其實是柑橘青黴病,藍莓、草莓等莓果類則常見灰黴菌寄生。在討論這些植物病原菌如何入侵植物細胞之前,我們先來了解植物細胞壁的組成。植物細胞壁是由多醣組成,主要是纖維素、半纖維素以及果膠,水果成熟過程中細胞中的某些酵素會逐步分解細胞壁,某些酵素則負責將澱粉轉化為糖類,使得水果變軟變甜變好吃。但過熟過軟的水果容易受傷,並將大量養分暴露於空氣中,利於真菌孢子萌發,接著菌絲會持續生長並分泌各種分解酵素來破壞細胞壁,一發不可收拾。

乙烯作為氣體荷爾蒙也在蔬果成熟與腐爛的過程中扮演了重要的角色。乙烯會加速成熟,故可應用於控制水果成熟時間,方便採收與運輸。以香蕉為例,若想催熟尚青澀的香蕉,可以將之與熟蘋果或熟香蕉放在一起,因為這些水果成熟過程中會產生大量的乙烯。延緩水果的成熟能夠延長水果的儲藏期,抑制細胞壁分解酵素或是乙烯的生合成都是目前常用的方法。

白蘑菇

除了老化、發霉、軟爛等「爛法」,褐化程度也會大大影響蔬果新鮮度。白蘑菇雖然不屬於植物(它其實是食用真菌,跟前面提到的青黴菌、灰黴菌都是真菌),但也常出現在許多人的買菜清單裡。常買白蘑菇的人一定注意到白蘑菇不耐碰撞與潮濕,且很容易褐化,影響美觀與保存期。我們所談論的「褐化」其實是一系列氧化反應的結果。白蘑菇細胞中富含一類多酚氧化酵素(polyphenoloxidase,PPO),這類酵素會將白蘑菇中的多酚類物質經一連串的氧化反應生成黑色素,導致白色菌傘的褐變。不僅白蘑菇,多酚氧化酵素亦廣泛存在許多蔬果中,例如蘋果、茄子、酪梨、馬鈴薯等。目前已知有許多方法能抑制這類酵素的活性,例如避免接觸氧氣(密封、浸泡食鹽水)、改變pH值(加檸檬汁)等,但對於白蘑菇似乎只能趁新鮮加熱煮熟吃掉了。你或許會想,那是不是沒有了這種酵素,白蘑菇就不會褐變了呢?沒錯,這想法很有道理,且已經有人試過了。美國賓夕法尼亞州立大學的研究團隊在2015年發表了他們的成果且獲得美國農業部的批准上市,他們利用CRISPR/Cas9基因編輯技術剔除其中一個多酚氧化酵素基因,降低白蘑菇內多酚氧化酵素的活性,以達到抗褐化的效果。由於馬鈴薯、蘋果等許多蔬果中都含有這類酵素,雖然由於涉及基因改造與基因編輯議題仍有爭議,這種技術操作簡便快速又一勞永逸,具有巨大農業經濟價值。

薯芋根莖類

最後這類蔬菜十分耐儲藏,例如番薯、馬鈴薯以及洋蔥等。這類蔬菜只要保持乾燥並儲存在陰涼處,一般腐壞速度明顯慢於上述蔬果。根莖類蔬菜大部分亦為能進行營養繁殖的器官,具有節眼,在潮濕光照環境下會長出不定芽與不定根,所儲藏的澱粉也會漸漸被轉化為糖以供植物生長。由於澱粉與纖維素含量比例有所變化,雖然仍可安全食用,口感與風味也會有所改變。馬鈴薯的塊莖是一個例外,發芽後的馬鈴薯具有毒性不能食用。馬鈴薯發芽過程中會產生大量的龍葵鹼(亦稱茄鹼),龍葵鹼為一種膽鹼酯酶抑制劑,會抑制動物神經系統中的神經傳遞物質乙醯膽鹼的分解,增加神經突觸間隙中乙醯膽鹼與某些受體蛋白的結合,引起嘔吐、腹瀉等症狀,重則喪失意識至死亡。根莖類蔬菜雖然耐久放,也有不少儲藏性病害。以馬鈴薯為例,若儲藏期間塊莖內部缺少足夠氧氣,則易造成組織窒息壞死,切開可見明顯黑褐色病斑(黑心病),此外, 馬鈴薯亦有多種病原寄生病害,例如細菌性軟腐病、真菌性乾腐病、卵菌引起的晚疫病等。若買回家的馬鈴薯含有病薯,高溫潮濕環境容易擴大這些病原感染,在儲藏前仔細檢查並剔除病薯有助於病害的防治。

明白蔬果腐壞的原理與擁有正確的蔬果保存知識不僅能盡可能延長蔬果的賞味期,避免不必要的浪費,也能趁蔬果便宜時大量採購省下荷包,豈不是一舉數得?

 

獲得”財團法人國立自然科學博物館文教基金會科普寫作網路平台”審稿通過

原文連結:http://foundation.nmns.edu.tw/writing/hotnews2_detail.php?gid=10&id=964