復合護色保鮮液抑制鮮切梨褐變的效果

楊修斌，盧影，鄭建仙

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州，510640)

復合護色保鮮液抑制鮮切梨褐變的效果

楊修斌，盧影，鄭建仙

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州，510640)

研究了不同濃度L-半胱氨酸、檸檬酸、抗壞血酸和氯化鈣抑制鮮切梨褐變的效果。在單因素試驗基礎上，采用4因素3水平正交試驗，得到一種可替代亞硫酸鹽的新型復合護色保鮮液，其最佳濃度組合為:1% 氯化鈣+0.5%抗壞血酸+0.5%L-半胱氨酸。經比較，最佳護色液在抑制褐變、丙二醛量升高，保持VC含量等方面均優(yōu)于亞硫酸氫鈉。

復合護色液，鮮切梨，褐變

由于鮮切產品可供消費者立即食用或餐飲業(yè)使用，因此非常契合當今快節(jié)奏的生活［1－2］。而梨是一種非常適合切割果蔬工業(yè)化生產的水果。但是，梨切割后因多酚氧化酶的催化氧化使鮮切梨容易發(fā)生褐變而影響了其食用和經濟價值［3］。所以防止鮮切梨的氧化褐變尤為重要。目前，亞硫酸鹽作為褐變抑制劑被廣泛應用于鮮切產品，但亞硫酸鹽的添加會給人體造成一些不良影響，歐美國家已限制其使用［4］。因此尋找一種能替代亞硫酸鹽的保鮮劑十分必要。

本試驗旨在尋求一種經濟高效的復合護色保鮮劑，替代亞硫酸鹽，采用浸泡的方式作用于鮮切梨中，達到抑制鮮切梨褐變的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售水晶梨(購于廣州金莎超市，要求挑選同一批次的新鮮、顏色均勻相近、無損傷和病蟲害以及成熟度一致的鮮果)，抗壞血酸、L-半胱氨酸(L-cys)、草酸、檸檬酸、氯化鈣、亞硫酸氫鈉，次氯酸鈉，均為國產分析純。

1.2 主要設備

FA1004電子天平，上海天平儀器廠;HH-2數顯恒溫水浴鍋，常州澳華儀器有限公司;CR－400便攜式色差計，美能達香港有限公司;SC-360Y澳柯瑪立式透明門冷藏箱，青島澳柯瑪股份有限公司;TV-1810型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司;白瓷盤，保鮮膜，PA/PE復合保鮮袋，不銹鋼刀。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程

原料預冷→清洗→去皮→切分→修整→殺菌處理→護色液浸泡→清洗、瀝干→產品→貯藏

1.3.2 操作要點

將購得的梨放入冰箱0～4℃預冷l d，經10 mg/kg次氯酸鈉溶液浸洗2 min后，迅速用冷蒸餾水沖洗，然后用棉布擦干，快速削皮，縱切成4份后橫切成1cm厚的果片，蒸餾水沖洗，稍微瀝干，然后將每80 g果片浸泡在100mL的護色保鮮液中，每個處理做3次重復，護色液溫度為室溫。浸泡15 min后取出，用濾紙擦去表層水分。然后，將梨片立起放置于白瓷盤中，暴露于陽光空氣充足的地方連續(xù)觀察其變化，用于比較各種護色劑的護色效果;以未經過任何處理和浸泡在蒸餾水中的果片作為空白對照。每2 d測定一次各指標。每個指標重復測定3次，取其平均值。

1.3.3 失重率的計算

式中:m1，貯藏前梨片的質量;m2，貯藏后梨片的質量。

1.3.4 失重指數

式中:Xi，第i組鮮切梨片的失重率評定指數;X，第i組鮮切梨片的失重率的實測值;Xmin，試驗中失重率實測值中的最小值;Xmax，試驗中失重率實測值中的最大值。

失重指數反映鮮切果片的綜合失重率水平，指數越低貯藏效果越好，反之效果越差。

1.3.5 差值的測定

切片表面的色澤通過全自動色差計測量。以△E*a*b*標示褐變度，△E*a*b*值越小表示護色效果越好。

1.3.6 褐變指數計算

式中:Xi:第i組鮮切梨片的色差值評定指數;X，第i組鮮切梨片的色差值的實測值;Xmin，試驗中色差值實測值中的最小值;Xmax，試驗中色差值實測值中的最大值;色差值指數反映鮮切果片的綜合褐變水平，指數越低貯藏效果越好，反之效果越差。

1.3.7 VC含量的測定

按照國標GB/T 12392-1990中的2，4-二硝基苯肼法。

1.3.8 丙二醛(MDA)含量的測定

硫代巴比妥酸(TBA)法［5］。

1.4 護色劑的篩選及用量范圍的確定

表1 單因素護色試驗

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 不同濃度的L-半胱氨酸對鮮切梨片失重率、褐變度(色差值△E*)的影響

由圖1可知，對照組上升顯著高于L-半胱氨酸的處理組，說明L-半胱氨酸能夠減少鮮切梨片的物質散失，且隨濃度的增加而效果更好。其中，0.5%和1%L-cys處理組的失重率相差較小。

圖1 不同濃度的L-半胱氨酸處理的鮮切梨片的失重率變化

圖2顯示，對照組的褐變度在整個貯藏期都處于最高水平，且褐變的增加速率也明顯高于L-半胱氨酸的處理組。貯藏期末，1%、0.5%和0.1%的處理組褐變度較小，但是L-半胱氨酸的價格相對較高，因此可選0.5%為最適濃度。

圖2 不同濃度的L-半胱氨酸處理的鮮切梨片的色差值變化

2.1.2 不同濃度的檸檬酸(CA)對鮮切梨片失重率、褐變度(色差值△E*)的影響

由圖3所示，0.1%檸檬酸處理組失重率與對照組相比變化不大，可見檸檬酸防止水分散失的效果并不明顯。在所有處理組中，0.5%以上的檸檬酸處理組最能抑制鮮切果片的水分散失。

圖3 不同濃度的檸檬酸處理的鮮切梨片的失重率變化

如圖4所示，0.1%的檸檬酸處理組的色差值與對照組十分相近。其他處理組均明顯低于對照組。而1%以上的檸檬酸處理能夠較好的抑制鮮切梨片的褐變。

圖4 不同濃度的檸檬酸處理的鮮切梨片的色差值變化

2.1.3 不同濃度的抗壞血酸溶液對鮮切梨片失重率、褐變度(色差值△E*)的影響

由圖5所示，各處理組的鮮切梨片的失重率在貯藏期間逐漸升高，各抗壞血酸濃度的處理組的失重率差別不是特別大，稍低于對照組。結果表明，抗壞血酸對防止物質散失有一定的作用，但不如其他的試劑防控效果好。

圖5 不同濃度的抗壞血酸處理的鮮梨片的失重率變化

如圖6所示，經抗壞血酸處理的鮮切梨片其褐變度在貯藏期內呈現逐漸升高的趨勢，但0.5%以上的抗壞血酸處理組的褐變度明顯低于明顯低于對照組?？紤]到抗壞血酸濃度過大會對水果品質的影響，選擇0.5%為最適濃度。

圖6 不同濃度的抗壞血酸處理的鮮切梨片的色差值變化

2.1.4 不同濃度的氯化鈣對鮮切梨片失重率、褐變度(色差值△E*)的影響

圖7 不同濃度的氯化鈣處理的鮮梨片的失重率變化

如圖7所示，對照組的失重率在貯藏期間均處于最高，氯化鈣各處理組抑制水分散失效果相差不明顯，整體而言，0.5%處理組效果最好。

如圖8所示，對照組的褐變度在貯藏期間最高。處理組的褐變度明顯較對照組低，表明氯化鈣處理能抑制鮮切梨片的褐變，原因是氯化鈣可以維持膜系統(tǒng)的完整性。且由圖8可知，氯化鈣0.5%處理組抑制褐變效果最好。綜上，可選取0.5%為最適濃度。

圖8 不同濃度的氯化鈣處理的鮮切梨片的色差值變化

2.2 正交實驗

通過單因素實驗選擇L-半胱氨酸、抗壞血酸、氯化鈣組成復合護色劑。本試驗采用L9(34)正交試驗設計，以貯藏期末的褐變指數和失重指數為綜合指標(通過褐變指數和失重指數的加權平均得到，加權系數分別為0.5，0.5)優(yōu)選出最佳的復合護色液配方，具體設計如表2。

表2 因素水平表

由表3可知，3個因素對復合護色劑護色效影響的主次順序依次是:抗壞血酸＞氯化鈣＞L-半胱氨酸。由于A因素中A3最小，B中是B2最小，C中是C2最小，因此鮮切梨片的最佳保鮮劑配方是1% 氯化鈣+0.5%抗壞血酸+0.5%L-半胱氨酸。按照最佳因素水平組合進行驗證試驗，測得6 d時鮮切梨片的綜合指標值為0.21，小于正交試驗中的所有處理試驗組，證實了該組合得到的復合保鮮劑效果是最佳的。

3 最佳復合護色保鮮液與亞硫酸氫鈉對鮮切梨片影響的對比

3.1 最佳復合護色保鮮液與亞硫酸氫鈉的防褐變效果比較

以蒸餾水處理的鮮切梨片對照，比較最佳復合保鮮液與亞硫酸氫鈉(規(guī)定的殘留20×10－6kg/L標準)的防褐變效果。亞硫酸氫鈉的處理濃度分別為0.01%，0.05%，0.1%。實驗結果如圖9所示。

表3 正交試驗分析結果

圖9 亞硫酸氫鈉與復合護色液對鮮切梨片的防褐變效果對比

由圖9可知，最佳護色保鮮液與0.1%NaHSO3處理的鮮切梨片的色差值在貯藏的前4 d相差都不大，但遠遠大于對照(CK)樣品，但在貯藏后期(4 d后)，最佳護色保鮮液處理后的色澤的變化優(yōu)于0.1%NaHSO3處理后的，證明最佳護色保鮮劑是亞硫酸氫鈉較好的替代品。

3.2 最佳復合護色保鮮液與亞硫酸氫鈉對鮮切梨片的失重率影響的比較

水果失重后，原有的飽滿狀態(tài)和光澤會消失，其商品價值也大打折扣。因此，失重率是影響水果商品價值的一個重要因素，同時也是衡量水果保鮮效果的一個重要指標。以蒸餾水處理的鮮切梨片對照，比較最佳復合保鮮液與亞硫酸氫鈉(規(guī)定的殘留20×10－6kg/L標準)對鮮切梨片的失重率的影響。亞硫酸氫鈉的處理濃度分別為0.01%，0.05%，0.1%。實驗結果如圖10所示。

圖10 亞硫酸氫鈉與復合護色液對鮮切梨片的失重率影響的對比

由圖10可知，在實驗期間，對照組(CK)樣品的失重率一直高于其他處理組樣品。在貯藏期的前6 d，NaHSO3處理的鮮切梨片的失重率很接近。最佳護色保鮮液處理的鮮切梨片與NaHSO3處理組樣品的失重率相差都不大，但在貯藏后期(6 d后)，最佳護色保鮮液在降低失重方面的優(yōu)勢逐漸體現出來。

3.3 最佳復合護色保鮮液與亞硫酸氫鈉對鮮切梨片的Vc含量影響的比較

Vc是水果十分重要的營養(yǎng)成分，它直接影響到鮮切產品的營養(yǎng)價值。所以，保鮮處理后鮮切梨片中的Vc含量，可以作為衡量保鮮措施優(yōu)劣的重要指標。以蒸餾水處理的鮮切梨片對照，比較最佳復合保鮮液與亞硫酸氫鈉(規(guī)定的殘留20×10－6kg/L標準)的保持Vc的效果。亞硫酸氫鈉的處理濃度分別為0.01%，0.05%，0.1%。實驗結果如圖11所示。

由圖11可知，最佳護色保鮮液處理的Vc含量始終高于NaHSO3處理組，而對照組Vc含量始終最低，表明最佳配比的護色保鮮液有良好的保持Vc含量的效果，可以有效減少營養(yǎng)成分的損失。

圖11 復合保鮮液處理對鮮切梨片Vc含量的影響

3.4 最佳復合護色保鮮液與亞硫酸氫鈉對鮮切梨片的丙二醛含量影響的比較

丙二醛是膜脂過氧化作用的重要產物，能直接對細胞產生毒害作用。所以，檢驗鮮切梨片在貯藏期間丙二醛含量的變化可以用來評判最佳復合護色保鮮液與亞硫酸氫鈉在防褐變方面的優(yōu)劣。以蒸餾水處理的鮮切梨片對照，比較最佳復合保鮮液與亞硫酸氫鈉(規(guī)定的殘留20×10－6kg/L標準)的對MDA含量抑制的效果。亞硫酸氫鈉的處理濃度分別為0.01%，0.05%，0.1%。實驗結果如圖12所示。

圖12 復合保鮮液處理對鮮切梨片丙二醛含量的影響

由圖12可知，最佳復合保鮮液處理組鮮切梨片的丙二醛含量在整個貯藏期間雖然不斷升高，但是上升較慢，且明顯低于對照組和亞硫酸氫鈉處理組。說明最佳配方的護色液能夠有效抑制膜脂過氧化作用，從而延緩了鮮切果片的衰老，保持新鮮狀態(tài)。

4 結論

通過單因素實驗選取L-半胱氨酸、抗壞血酸、氯化鈣組成復合護色劑進行正交試驗。其中3組分的主次順序依次是抗壞血酸＞氯化鈣＞L-半胱氨酸，最佳護色保鮮液配方是1%氯化鈣+0.5%抗壞血酸+0.5%L-半胱氨酸。經比較驗證，最佳護色保鮮液在延緩褐變、防止水分散失、保持鮮切梨的VC含量、抑制丙二醛含量增加等方面都要優(yōu)于0.1%的亞硫酸氫鈉溶液。

［1］Mchugh T H，Senesi E.Apple wraps，a novel methods to improve the quality and extend the shelf life of fresh－cut apple［J］.J Food Sci，2000，65(3):480－485.

［2］陳言楷，陸東和.切割果蔬保鮮研究現狀及發(fā)展趨勢［J］.福建果樹，2003(1):24－27.

［3］田密霞，胡文忠，王艷穎，等.鮮切果蔬的生理變化及其保鮮技術的研究進展［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35(5):132－135.

［4］馬立安，王辰，陳芳，等.脫水蘋果脆片無硫護色工藝的研究［J］.安徽農業(yè)科學，2007，35(9):2 733－2 744.

［5］曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗指導［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2007.

Study on Effects of Compound Reagent on Inhibiting Browning of Fresh-cut Pears

Yang Xiu-bin，Lu Ying，Zheng Jian-xian
(College of Light Industry and Food Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

Effects of different concentrations of L-cys，citric acid，ascorbic acid，calcium and chloride on inhibiting browning degree of fresh-cut pears were investigated.Based on the single-factor test，four-factor three-level orthogonal experiment was conducted to optimize the formula which could replace sodium bisulfite.The optimum combination treatment was 1%calcium chlorid+0.5%ascorbic acid+0.5%L-Cys.Comparative tests showed that the optimal formula is better than sodium bisulfit in the areas of inhibiting browning，MDA content and keep the Vc content.

compound reagent，fresh-cut pears，browning

碩士研究生(鄭建仙教授為通訊作者)。

2010－07－28，改回日期:2010－08－31