不同清洗處理對鮮切蓮藕貯藏期褐變的影響

何 萌，王 丹，馬 越，趙曉燕,*，童軍茂

（1.北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室，農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學與種質創(chuàng)制重點實驗室，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)（北方）重點實驗室，北京 100097；2.石河子大學食品學院，新疆 石河子 832000）

不同清洗處理對鮮切蓮藕貯藏期褐變的影響

何 萌1,2，王 丹1，馬 越1，趙曉燕1,*，童軍茂2

（1.北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室，農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學與種質創(chuàng)制重點實驗室，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)（北方）重點實驗室，北京 100097；2.石河子大學食品學院，新疆 石河子 832000）

研究弱酸電解水、強酸電解水、次氯酸鈉、去離子水4 種不同清洗處理對鮮切 蓮藕在4 ℃條件下貯藏14 d期間，色差值（L*、a*、b*，ΔE*及色相角）、褐變度、多酚氧化酶（PPO）活性及整體感觀質量的變化。結果表明：弱酸電解水（pH 5.65，有效氯劑量 48 mL/L，氧化還原電位800 mV）能夠有效保持鮮切蓮藕的色澤品質和整體感觀質量值，同時抑制褐變，降低PPO活性，有效地改善鮮切蓮藕的貯藏品質，延長貨架期。

鮮切蓮藕；清洗劑；色差；褐變

隨著人們消費觀念改變及生活質量的提高，鮮切蔬菜因其新鮮、方便、可食率高等特點，市場需求量日益增加。蓮藕（Nelumbo nucifera Gaertn.），睡蓮科蓮屬多年生大型水生草本植物[1]，是我國重要的水生蔬菜，其組織脆嫩，營養(yǎng)豐富，成為了鮮切蔬菜消費的新趨勢。鮮切蓮藕是指新鮮的蓮藕經(jīng)清洗、整修、去皮、切分、護色、脫水、包裝等處理，供消費者立即食用或餐飲業(yè)使用的一種新式加工產(chǎn)品[2]。然而，去皮、切分等加工過程導致組織受損，呼吸作用及代謝反應加快，產(chǎn)品失去新鮮特性，整體品質下降，商品價值降低[3]。同時，不合理的清洗方式也可能會導致鮮切蓮藕的損傷，使細胞膜破損，營養(yǎng)物質外流，丙二醛等有害產(chǎn)物積累等，多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性受外界刺激而活化，這些都會進一步導致鮮切表面褐變，影響鮮切蓮藕的貯藏品質和貨架期[4-5]。

目前，對鮮切蓮藕研究較多集中在使用不同方法對其進行護色保鮮，包括SO2熏蒸、添加褐變抑制劑、隔離氧氣、氣調(diào)包裝及低溫貯藏等，但這些方法存在著食品安全性、價格以及防褐變效果等問題[6]。對鮮切蓮藕清洗的研究報道相對較少[5,7]，傳統(tǒng)的氯處理是鮮切產(chǎn)業(yè)廣泛使用的清洗處理方式，但其對熱不穩(wěn)定，易與有機物反應生成氯化物殘留，對人體有一定致癌作用，且產(chǎn)品的

風味和品質易被破壞[8-9]；此外，二氧化氯溶液對鮮切蓮藕褐變方面的研究也有報道，但其在鮮切產(chǎn)品中的應用有待進一步研究[10]。Liu Zhuqing等[5]將鮮切黃瓜用弱酸電解水清洗5 min，其殺菌效果明顯優(yōu)于次氯酸鈉，并且對環(huán)境無害；Koide等[7]也曾報道過弱酸電解水對鮮切白菜有很顯著的殺菌作用；張向陽等[4]將酸性電解水應用于鮮切胡蘿卜中，表明其最大程度地抑制了胡蘿卜的組織損傷。

本實驗以鮮切蓮藕為研究對象，比較了傳統(tǒng)清洗劑（次氯酸鈉）和新興清洗劑（電解水）等不同的清洗處理對鮮切蓮藕貯藏期褐變的影響，以期為鮮切蓮藕的生產(chǎn)加工提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蓮藕：購于北京市海淀區(qū)彰化路水果超市，處理前放入4 ℃冰箱。

次氯酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、鄰苯二酚及丙酮均為分析純。

1.2 儀器與設備

STN-C3-150酸氧化電位消毒水生成器 上海斯鈦諾科貿(mào)有限責任公司；3-18K高速冷凍離心機 德國Sigma公司；CM-3700分光測色儀 日本柯尼卡-美能達公司；UV-1800分光光度計 日本島津公司；HST-HS Labthink熱封試驗儀 濟南蘭光機電技術有限公司；DZKW-4電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業(yè)儀器有限公司；SC-316海爾立式冷藏柜 青島海爾股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蓮藕處理

選取新鮮、無機械傷的蓮藕經(jīng)水洗去皮后切分為4～5 mm的薄片，分別用弱酸電解水、強酸電解水、次氯酸鈉、去離子水4 種不同的清洗劑清洗處理10 min（（15±1） ℃），0.1% VC+0.5%檸檬酸+0.1% L-半胱氨酸護色，離心脫水后用聚乙烯包裝袋（厚度32 μm；水蒸氣透過率1.632 g·m/（m2·d）；CO2透過率13 927.765 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）；O2透過率2 743.579 cm3/（m2·24 h·0.1 MPa））封口包裝（150 g/袋），于4 ℃冰箱中貯藏并定期取樣測定各指標。以去離子水處理為對照。

1.3.2 清洗劑的制備

強酸電解水：酸氧化電位消毒水生成器電解0.8% NaCl溶液產(chǎn)生；弱酸電解水：用0.1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)強酸電解水至pH 5.65；次氯酸鈉：將10%的次氯酸鈉溶液稀釋為有效氯終含量為100 mL/L的次氯酸鈉清洗液。

清洗劑的基本參數(shù)為：pH值、氧化還原電位（oxidation reduction potential，ORP），由pH/ORP電極測得；有效氯劑量（available chlorine concentration，ACC），由Palintest測試儀測定。

表1 不同清洗劑的基本參數(shù)Table 1 The basic parameters of different sanitizers

1.3.3 相關指標測定

1.3.3.1 色差的測定

通過CIE L*a*b*對蓮藕色差進行測定；L*值取決于樣品表面的反射率，表示樣品表面的明亮度，是貯藏過程中由于酶促褐變或色素聚集引起切割表面變暗的一個指標性參數(shù)；L*值越大表明切割表面的顏色越接近新鮮的自然色[1]，a*、b*值分別表示綠（-）-紅（+）軸的色度和藍（-）-黃（+）軸的色度[10]，ΔE*值表示樣品切割表面的總容差，以公式（1）計算得到[11-12]，色相角（H°）是重要的褐變參數(shù)[13]，表征褐變程度，以公式（2）或（3）計算得到；鮮切蓮藕從冰箱中取出后在室溫條件下平衡1 h，然后在室溫條件下進行色差的測定[14]。

1.3.3.2 褐變度（browning degree，BD）的測定[15-16]

丙酮干蓮藕粉的制備參照楊明等[17]的方法，略有改動，從樣品中隨機取出5～6 片蓮藕，切碎放入研缽中研磨，迅速加10 mL蒸餾水和40 mL預冷的丙酮，充分研磨后，用紗布將其擠干得濾液，再將其進行抽濾；殘渣用冷風吹干，放置于空氣中2 h得到丙酮干蓮藕粉備用。稱取2.50 g丙酮干蓮藕粉加50 mL蒸餾水連續(xù)攪拌15 min，于20 ℃，3 000×g 離心20 min，上清液在波長410 nm波長處測吸光度，用A410nm表示BD。

1.3.3.3 PPO活性測定

參照Du Jinhua等[10]的方法，略有改動[18-19]。粗酶液的提取：取50 g蓮藕組織，加入100 mL 0.2 mol/L預冷的pH 7.0的磷酸鹽緩沖液（含1.0%的交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮），快速打漿過濾，于12 000×g離心15 min（4 ℃），收集上清液備用。反應體系包括：2.8 mL 0.02 mol/L鄰苯二酚底物（37 ℃保溫），0.2 mL酶液；0.02 mol/L鄰苯二酚底物提前用0.05 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.0，4 ℃）配制；于410 nm波長處測定吸

光度，以緩沖液為對照組，每5 s記錄一次數(shù)據(jù)，共記錄3 min，以活性曲線最初直線部分的斜率計算酶活性。一個酶活力單位（U）定義為實驗條件下，60 s內(nèi)吸光度改變0.001所需的酶量。

1.3.3.4 整體感觀質量（overall visual quality，OVQ）評價[20-21]

一般認為，OVQ是影響鮮切產(chǎn)品貨架期的重要指標[22]；整體感官質量評價是由經(jīng)過培訓的專業(yè)小組人員（6 人一組）對蓮藕樣品進行評分；對樣品的色澤、氣味及可接受程度進行打分，分值范圍1～9分；9分為非常好；7 分為很好；5 分為好（適銷性的極限）；3 分為一般（使用性的極限）；1 分為差（不可食用）。

1.4 統(tǒng)計分析

圖像繪制采用Origin 8.0軟件（美國Origin Lab Corporation公司）；每個處理和評估期做3 次重復，用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進行數(shù)據(jù)處理，Duncan多范圍檢驗進行方差分析（P≤0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同清洗處理對鮮切蓮藕貯藏期色差的影響

圖1 不同清洗處理后鮮切蓮藕貯藏期色差變化Fig.1 Effects of different sanitizers on color values of fresh-cut lotus root during cold storage

不同清洗劑處理后鮮切蓮藕樣品L*值都隨貯藏時間的延長而下降（圖1A），去離子水組的L*值下降最快（貯藏末期為60），而弱酸電解水處理組的L*值在整個貯藏期內(nèi)都保持在較高水平（貯藏末期為70）；強酸電解水比次氯酸鈉處理的樣品L*值稍低一些（P＞0.05）。鮮切蓮藕的a*值變化如圖1B所示，貯藏前期，去離子水組和處理組的樣品a*值上升程度較大，a*值越小，表明樣品的綠（-）值越大，褐變程度越大，弱酸電解水處理組的a*值在整個貯藏期內(nèi)都保持在最低水平（P＜0.05）。樣品的b*值變化剛好與a*值相反，b*值越大，樣品的黃（+）值越大，切面的褐變程度越小（圖1C）。ΔE*值表征切割面的總色差變化，如圖1D所示，弱酸電解水處理組的ΔE*值顯著低于其他處理組（P＜0.05）。H°代表樣品的色度，能有效反應切面的顏色和外觀，隨著貯藏期的延長，樣品的H°不同程度地減小，其中去離子水下降幅度最大，強酸電解水和次氯酸鈉處理組之間差異性不顯著，而弱酸電解水處理組的H°的下降趨勢最慢（圖1E）；表明弱酸電解水處理能有效地保持蓮藕鮮切表面的色澤，所有清洗處理對鮮切蓮藕色差變化的影響具有一定的差異性，可能是由于其對樣品組織的代謝反應不同所致。

2.2 不同清洗處理對鮮切蓮藕貯藏期BD的影響

去皮切片等加工處理會破壞蓮藕組織的完整性，使位于液泡中的酚類物質和位于線粒體或葉綠體中的多酚氧化酶流出，在氧氣參與的條件下發(fā)生酶促反應，酚類物質被氧化為醌，醌再進一步聚合為色素物質，導致樣品切片表面褐變[16,23]。鮮切蓮藕BD變化見圖2，隨著貯

藏期的延長，樣品的BD逐漸增大，貯藏的前6 d，所有樣品的BD升高較快，之后變化較為緩慢，去離子水組的BD在整個貯藏期內(nèi)都處于較高水平，而弱酸電解水處理組的BD最小，其次為次氯酸鈉和強酸電解水；貯藏末期弱酸電解水處理組的BD比去離子水組降低33.6%（P＜0.05）；而次氯酸鈉和強酸電解水處理之間無顯著性差異。表明弱酸電解水清洗能夠有效抑制鮮切蓮藕的褐變，這與色差分析結果相一致。

圖2 不同清洗處理后鮮切蓮藕貯藏期BD變化Fig.2 Effects of different sanitizers on BD of fresh-cut lotus root during cold storage

2.3 不同清洗處理對鮮切蓮藕貯藏期PPO活性的影響

圖3 不同清洗處理后鮮切蓮藕貯藏期PPO變化Fig.3 Effects of different sanitizers on PPO activity of fresh-cut lotus root during cold storage

果蔬組織的褐變會隨著PPO活性的增加而增加[24]。鮮切蓮藕PPO活性變化見圖3，不同清洗處理組的變化趨勢不盡相同，并具有一定的波動性；整個貯藏期所有樣品的PPO活性都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，強酸電解水、弱酸電解水和次氯酸鈉處理組PPO活性在第2天達到峰值，而去離子水組在第4天達到峰值，可能是因為切割誘導了蓮藕組織中處于潛伏狀態(tài)的PPO，使其活性在短時間內(nèi)快速增強，對自身組織起到保護作用[25]；與去離子水組相比，弱酸電解水處理組的PPO活性變化較為穩(wěn)定，整個貯藏期都處于較低水平（P＜0.05），貯藏末期PPO活性比去離子水低24.8%，表明弱酸電解水能有效地抑制鮮切蓮藕PPO活性，有益于品質的保持。

2.4 不同清洗處理對鮮切蓮藕貯藏期OVQ的影響

鮮切蓮藕的OVQ值變化見圖4，隨著貯藏時間的延長，所有樣品的OVQ值都逐漸下降，去離子水組在貯藏第10天時降到了5，強酸電解水和次氯酸鈉處理組樣品貯藏末期的OVQ值均大于5，而弱酸電解水處理組樣品貯藏末期的OVQ值大于6（P＜0.05），就整體可接受性而言，去離子水組樣品比弱酸處理組樣品的可接受度低45%，表明弱酸電解水能有效保持鮮切蓮藕的整體品質，延長貨架期。

圖4 不同清洗處理后鮮切蓮藕貯藏期OVQ變化Fig.4 Effects of different sanitizers on OVQ of fresh-cut lotus root during cold storage

3 討論與結論

清洗殺菌工藝不僅能保持鮮切產(chǎn)品的品質，并能有效延長產(chǎn)品的貨架期，成為鮮切產(chǎn)業(yè)體系中的關鍵控制點。切割加工引起的組織傷害會刺激鮮切蓮藕呼吸強度的增強，與褐變相關酶的活性也隨之增大，導致切割表面發(fā)生褐變，降低了鮮切蓮藕的貯藏品質；不同清洗劑的使用能夠不同程度地抑制了鮮切蓮藕的褐變，保持鮮切蓮藕的貯藏品質；結果表明：作為一種新興的清洗劑，弱酸電解水的有效氯濃度更低，安全性更好，并且能夠最大程度地保持鮮切蓮藕色差及整體感觀品質；果蔬組織的褐變會隨著PPO活性的增加而增加，弱酸電解水的應用有效地降低PPO活性，抑制褐變的發(fā)生，延長鮮切蓮藕的貨架期；張向陽等[4]對鮮切胡蘿卜的研究也表明了酸性電解水抑菌效果顯著又不會造成鮮切胡蘿卜組織損傷；本實驗中弱酸電解水處理的蓮藕樣品褐變度比去離子水處理低了33.6%，PPO活性比去離子水處理低24.8%，去離子水組樣品比弱酸處理組樣品的可接受度低45.0%，表明弱酸電解水在鮮切蔬菜產(chǎn)業(yè)的應用前景將十分廣闊，今后更多的研究要著重于使用酸性電解水模擬實際工廠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中工藝參數(shù)及條件的探索。

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Effects of Different Sanitizers on Browning of Fresh-Cut Lotus Root during Cold Storage

HE Meng1,2, WANG Dan1, MA Yue1, ZHAO Xiao-yan1,*, TONG Jun-mao2
(1. Key Laboratory of Urban Agriculture (North), Ministry of Agriculture, Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (North China), Ministry of Agriculture, Key Laboratory of Agricultural Products of Fruits and Vegetables Preservation and Processing of Beijing, Beijing Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China; 2. College of Food Science, Shihezi University, Shihezi 832000, China)

The eff i cacy of four different sanitizers on fresh-cut lotus root stored under cold conditions was investigated. Cleaned and sliced lotus roots were stored at 4 ℃ for 14 days. Color values (L*, a*, b*, ΔE* value, and hue angle), browning degree (BD), polyphenol oxidase (PPO) activity, and overall visual quality (OVQ) were examined every two days during the storage period. The results showed that weak acidic electrolyzed water (pH 5.65) with available chlorine concentration of 48 mL/L and oxidation reduction potential of 800 mV could maintain the color and OVQ value of fresh-cut lotus roots, inhibit the browning, and reduce the PPO activity more effectively during the storage period, improving the storage quality and expending the shelf-life of fresh-cut lotus roots.

fresh-cut lotus root; sanitizer; color difference; browning

TS255.3

A

1002-6630（2014）18-0214-05

10.7506/spkx1002-6630-201418041

2013-11-06

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項（CARS-25）；北京市農(nóng)林科學院科技創(chuàng)新能力建設專項（KJCX20140204）

何萌（1987—），女，碩士研究生，研究方向為果蔬貯藏與加工。E-mail：hm2011106014@163.com

*通信作者：趙曉燕（1969—），女，研究員，博士，研究方向為功能性食品。E-mail：zhaoxiaoyan@nercv.org